JPH06317607A - 電子デバイス試験機用プローブピン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子デバイス試験機用プローブピンに関し、
プローブピンの周囲を絶縁保護して試験工数削減による
生産性向上を図ることを目的とする。 【構成】 検査されるＩＣ等電子デバイスが装着された
電子デバイスソケット板を、金属からなり軸方向に弾性
的に伸縮し得る複数のプローブピンが突出して植設され
た試験機本体の該プローブピン植設面に位置決めして押
圧した状態で搭載し、該被検電子デバイスを試験する電
子デバイス試験機に使用されるプローブピンであって、
前記電子デバイスソケット板25の押圧に対応して軸方向
に短縮化する前記プローブピン22を、その電子デバイス
ソケット板25との当接面222bを除く全周囲が該電子デバ
イスソケット板25の押圧に対応して該プローブピン22の
接点ロッド222 と共に軸方向に弾性的に短縮化し得る手
段を具えた筒状の絶縁部材31,32 で囲んで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＩＣの如く多くの外部接
続端子を持つ電子デバイスを試験する試験機に使用され
る電子デバイス試験機用プローブピンの構成に係り、特
にプローブピンの周囲を補強を兼ねて絶縁保護すること
で微細ピッチで整列させたときでも曲がり等の変形や隣
接するプローブピン間の接触等短絡をなくして試験機と
しての特性向上と試験工数削減による生産性向上とを図
った電子デバイス試験機用プローブピンに関する。

【０００２】ＩＣ等電子デバイスの分野では例えば集積
度の向上等技術の進展に伴ってその外部接続端子数が大
幅に増加しつつあるが、顧客の小型化要求に対応させる
ために該外部接続端子自体やその配列ピッチはますます
微細化する傾向にある。

【０００３】一方かかる電子デバイスを試験するための
試験機は、試験レベルの高度化や試験内容の多項目化に
伴う高機能化と，実際の使用条件に合致する電気的負荷
を与えた状態で試験する必要とから価格的に高くなる傾
向にあり、一台の試験機に多種類の電子デバイスを試験
せしめる技術が多用されるようになってきているが、上
記各外部接続端子と接触せしめるプローブピンが該外部
接続端子の数や配置ピッチに対応して微細化する結果，
強度的に弱くなって曲がり等変形やそれに伴う隣接ピン
間短絡等の不良現象が発生し易くなっていることからそ
の対応が強く望まれている。

【０００４】

【従来の技術】図２は技術的背景を試験機要部を含めて
概略的に説明する図であり、(2-1) は試験機の構成を概
念的に示しまた(2-2) は試験時の状態を示した図であ
る。

【０００５】また図３は従来のプローブピンの構成例を
その問題点と共に示す図である。なお図ではいずれも被
検電子デバイスを、外部接続端子1aが周囲側面から四方
に突出した後厚さ方向に直角曲げされたＱｕａｄタイプ
のＩＣとした場合を例として説明する。

【０００６】図２の(2-1) で、１は被検電子デバイスと
してのＩＣである。また該ＩＣ１を試験する試験機２
は、試験機本体21とその上面に位置決めして搭載される
該ＩＣ１用のＩＣソケット板25とで構成されている。

【０００７】この内試験機本体21は、その図示されない
内部に試験対象とする複数種類のＩＣを試験するに足る
各種電源や試験結果を演算する制御部，試験結果を取り
出す回路等が設けられていると共に、その上面21a の一
点鎖線Ａで示す上記ＩＣソケット板対応域内の所定位置
複数箇所には上述した各種電源や制御部および試験結果
を取り出す回路等に繋がる電極が長手方向に伸縮自在な
プローブピン22として構成されているものである。

【０００８】なお一点鎖線Ａで示すＩＣソケット板対応
域内の余白部複数箇所（図では対角線上２箇所）には径
の異なるガイドピン23a,23b が固定されていると共に、
該対応域の四隅には上記ＩＣソケット板25の試験機本体
21に対する間隔を上記プローブピン22の伸縮量に合わせ
て規制するためのスペーサ24が固定されている。

【０００９】一方、上記ＩＣ１を搭載するＩＣソケット
板25は板状をなすものであり、その表面（図では上面）
25a には、上記ＩＣ１の各外部接続端子1aと対応する位
置に該外部接続端子1aをその外径で捕捉して接続し得る
ジャック端子26が植設され、また該ジャック端子配置域
の外側周囲余白域には該ＩＣ１にその使用条件と合致す
る電気的負荷を付与せしめるための各種電子デバイス素
子27_-1，27_-2，27_-3，〜等が実装されている。

【００１０】また該ＩＣソケット板25の裏面（図では下
面）25b には、上記各ジャック端子26や各種電子デバイ
ス素子27_-1，27_-2，27_-3，〜に繋がるバンプ状電極28が
上述したプローブピン22と対応する位置まで引き回され
た状態で形成されている。

【００１１】更に該ＩＣソケット板25を上記試験機本体
21上の所定位置に位置せしめたときの上述したガイドピ
ン23a,23b と対応する各位置には、これらの各ガイドピ
ン23a,23b が円滑に挿入し得るガイド孔25c,25d が穿孔
されている。

【００１２】そして、該ガイド孔25c,25d とガイドピン
23a,23b とをそれぞれ嵌合せしめた状態でＩＣソケット
板25を試験機本体上に位置決め搭載したときに、該試験
機本体内の電源からの信号は上記プローブピン22とそれ
に対応するバンプ状電極28とを介してＩＣソケット板25
の各種電子デバイス素子27_-1，27_-2，27_-3〜に供給され
また該電源信号で作動する該各電子デバイス素子からの
各種信号は上記ジャック端子26を介してＩＣ１に投入さ
れるようになっている。

【００１３】更に、該ＩＣ１からの試験信号はジャック
端子26とバンプ状電極28およびプローブピン22を介して
試験機本体21にフィードバックされるようになってい
る。そこで、試験機本体21に上記ＩＣソケット板25を矢
印Ｂのように位置決めし図示されない機構で該ＩＣソケ
ット板25を該試験機本体側に押圧してスペーサ24上に固
定することで、プローブピン22の短縮時の押圧力すなわ
ち接触圧力で該プローブピン22と上記バンプ状電極28間
の確実な接続を確保することができる。

【００１４】その後、ＩＣ１をその外部接続端子1aとジ
ャック端子26との嵌合で矢印Ｃの如くＩＣソケット板25
上にセッティングすることで、(2-2) に示す状態となり
該ＩＣ１を使用時の状態で試験することができる。

【００１５】かかる構成になる試験機で他のＩＣ等電子
デバイスを試験するときには、被検デバイスに対応した
ジャック端子とそれぞれの使用条件に合う電源や制御部
および試験結果を取り出す回路等とを具え且つ上記ガイ
ドピン23a,23b に嵌合するガイド孔25a,25b のみが共通
化されたＩＣソケット板を使用することで使用時の状態
で試験することができる。

【００１６】従って、試験機本体21に内設する電源や制
御部および試験結果を取り出す回路等を試験対象とする
電子デバイスの全てに対応し得るように構成すること
で、一台の試験機本体と各電子デバイスに対応するソケ
ット板とを準備するのみで複数種類の電子デバイスが試
験できるメリットがある。

【００１７】上述した試験機２に装着されている従来の
プローブピン22の構成例をその動作状態を含めて説明す
る図３で、(3-1) は図２で説明したＩＣソケット板が搭
載されていないときの状態を示しまた(3-2) は該ＩＣソ
ケット板が所定位置に位置しているときの状態を示した
ものである。

【００１８】すなわち従来のプローブピン22は、図２で
説明した試験機本体21の上面21a に植設固定された有底
筒形の金属ケース221 とその内径域をガイドとして軸方
向に移動し得るように該金属ケース内に装着される接点
ロッド222 および該接点ロッド222 を上記金属ケース22
1 から押し出す方向に該接点ロッド222 の底面に挿入さ
れるコイルばね223 とで構成されている。

【００１９】なお、上記金属ケース221 は例えばその底
面に半田付け等の手段で接続されている信号線 221′を
介して試験機本体21に内設されている図示されない試験
回路に接続されている。

【００２０】そしてこの場合の接点ロッド222 は、その
長手方向中間域に設けた細径部222aと金属ケース221 の
長さ方向所定位置に外部からの押圧変形で周回して形成
した凹形溝221aとの係合で、コイルばね223 の圧力に抗
してプローブピンとしての長さを短縮化させる方向に一
定した距離（例えば数mm程度) だけ移動し得るように構
成されている。

【００２１】従って、接点ロッド222 の押圧面すなわち
上記ＩＣソケット板25のバンプ状電極28との当接面（図
では上面）222bを押圧しまたはその押圧を解除すること
でプローブピン22としての長さを伸縮させることができ
る。

【００２２】そこで、該プローブピン22の上方に位置す
る図２で説明したＩＣソケット板25を降下させて接点ロ
ッド222 を押下すると、(3-2) に示す状態とすることが
できる。

【００２３】そしてこの場合の上記凹形溝221aの位置と
細径部222aの長さとで規制される該接点ロッド222 とし
ての降下量すなわち移動量δは、該接点ロッド222 とＩ
Ｃソケット板25のバンプ状電極28間に押圧力ひいては接
触圧力を発生させるので該両者間の確実な接続を確保す
ることができる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】しかし特に最近の如く
電子デバイスとしての集積度向上や小型化が進展して外
部接続端子数が増えると共にその配置ピッチが小さくな
ると、各接続端子に接触せしめるプローブピンの大きさ
や配置ピッチを該各接続端子に対応して微細化させなけ
ればならず、例えば図３で示す配置ピッチｐを 0.1イン
チ程度にするとプローブピンとしての外径ｄを１mm位に
しなければならない等のことから、電子デバイスとして
の集積度向上や小型化につれてプローブピンとしての強
度が弱くなり、結果的に図３の破線Ｄで示すように曲が
りや変形が生じたり外部からの衝撃等によって倒れが発
生し易くなる。

【００２５】一方従来のプローブピンは金属ケースが露
出した構成であるため、プローブピン自体に上述したよ
うな曲がりや変形・倒れが生じたりプローブピン間に例
えば図３における破線Ｅで示すような導体異物が存在し
たりすると、隣接するプローブピン相互が短絡し易くな
る。

【００２６】従って従来の構成になるプローブピンを使
用した試験機では、該プローブピンの植設域を常時監視
する必要があると共に、電子デバイスとしての集積度向
上や小型化が進展するにつれて隣接するプローブピン相
互が短絡し易くなって所要の試験作業が行えないことが
あり、試験作業としての生産性向上を期待することがで
きないと言う問題があった。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、検査される
ＩＣ等電子デバイスが装着された電子デバイスソケット
板を、金属からなり軸方向に弾性的に伸縮し得る複数の
プローブピンが突出して植設された試験機本体の該プロ
ーブピン植設面に位置決めして押圧した状態で搭載し、
該被検電子デバイスを試験する電子デバイス試験機に使
用されるプローブピンであって、前記電子デバイスソケ
ット板の押圧に対応して軸方向に短縮化する前記プロー
ブピンが、その電子デバイスソケット板との当接面を除
く全周囲が該電子デバイスソケット板の押圧に対応して
該プローブピンの接点ロッドと共に軸方向に弾性的に短
縮化し得る手段を具えた筒状の絶縁部材で囲まれて構成
されている電子デバイス試験機用プローブピンによって
解決される。

【００２８】

【作用】プローブピンの周囲を該プローブピンより僅か
に長い絶縁性パイプで取り囲むと、プローブピンとして
の強度を上げることができると同時に隣接するプローブ
ピン間の短絡を抑制することができる。

【００２９】そこで本発明では、ばねで押上げられたス
リーブ状の絶縁パイプを従来のプローブピンの先端近傍
で長手方向に移動し得るように該ピンの周囲に装着して
所要のプローブピンを構成するようにしている。

【００３０】このことは、例えば図３で説明したＩＣソ
ケット板のバンプ状電極で該絶縁パイプの上側端面を押
下することで該電極とプローブピンとの導通が実現し得
ると共に、該電極の押下が解除されたときには絶縁パイ
プの端面がプローブピンの端部より突出することを意味
している。

【００３１】またプローブピンとしての周囲が絶縁パイ
プで囲まれているのでプローブピンとしての強度を上げ
ることができる。従って、上述した曲がりや変形・倒
れ，および導体異物等による隣接プローブピン間の短絡
が抑制できるので、所要の試験作業を円滑に行うことが
できて試験作業としての生産性向上を実現することがで
きる。

【００３２】

【実施例】図１は本発明になるプローブピンの構成例を
動作を含めて説明する図であり、(1-1) は図２で説明し
たＩＣソケット板が搭載されていないときの状態を示し
また(1-2) は該ＩＣソケット板が所定位置に位置してい
るときの状態を示したものである。

【００３３】なお図では理解し易くするために図３で説
明したプローブピンを使用して本発明になるプローブピ
ンを構成する場合を例としているので、図３と同じ対象
部材・部位には同一の記号を付して表わすと共に重複す
る説明についてはそれを省略する。

【００３４】図１の(1-1) で本発明になるプローブピン
３は、図３で説明したプローブピン22にパイプ状の絶縁
筐体31と該絶縁筐体31に対してその軸方向に移動し得る
絶縁スリーブ32および上記絶縁筐体31と該絶縁スリーブ
32との間に挿入されるコイルばね33とで構成されるもの
である。

【００３５】すなわち、例えばポリイミド樹脂（ポリア
ミドイミド “三菱化成工業（株）”）の如き強化プラ
スチックからなる絶縁筐体31は、プローブピン22を構成
する金属ケース221 の試験機本体21に対する根本領域に
装着されるものである。

【００３６】そして形状は抽出した拡大断面図(a) に示
す如く、内径が上記金属ケース221の外径より余裕を持
って大きい有底筒形でその底面には該金属ケース221 が
自由に貫通し得る孔31a が形成されていると共にその開
口部には内側に突出するフランジ31b が形成されてお
り、更に該開口側端部からその長手方向に向かって複数
（図の場合では等間隔３個）のスリット31c が形成され
ている。

【００３７】一方、内径が上記金属ケース221 の外径よ
り僅かに大きく上記絶縁筐体31の内径部に円滑に挿入し
得る外径を持つ有底筒形で該絶縁筐体31と同じ材料から
なる絶縁スリーブ32は抽出した拡大断面図(b) に示す如
く、その底面には上記絶縁筐体31における孔31a と同じ
径の孔32a が形成されていると共に、外径部は底面側の
一部を残して上記絶縁筐体31のフランジ31b の内径より
僅かに小さい径を持つ細径部32b に形成されている。

【００３８】なおこの場合の該細径部32b の長さは、そ
の段差形成面 32b′と絶縁筐体31のフランジ形成面 31
b′とが当接したときに開口端面32c がプローブピン22
の接点ロッド222 の上面すなわち当接面222bより突出す
るように形成されている。

【００３９】そこで、図３でで説明したプローブピン22
の試験機本体21への取付け部の根本領域に開口側を上方
に向けた上記絶縁筐体31を挿入し試験機本体21との接合
面を例えば接着剤等で接着固定した後、その内側の金属
ケース221 との間隙部にコイルばね33を投入する。

【００４０】しかる後開口側を上方に向けた上記絶縁ス
リーブ32を絶縁筐体31の内側に挿入すると、スリット31
c 領域での外側への変位で該絶縁スリーブ32を絶縁筐体
31に嵌め込むことができて所要のプローブピン３を(1-
1) 図示のように構成することができる。

【００４１】この場合、図３で説明したＩＣソケット25
が搭載されていない図(1-1) の状態では絶縁スリーブ32
の開口端面32c が接点ロッド222 の当接面222bより突出
した状態にあるが、該ＩＣソケット25が搭載されたとき
には(1-2) に示す如く、その降下によって該絶縁スリー
ブ32が接点ロッド222 と共に押し下げられるのでＩＣソ
ケット25のバンプ状電極28とプローブピン22との間の確
実な接続が阻害されることがない。

【００４２】また該ＩＣソケット25の搭載が解除されて
(1-1) の状態に戻ると、接点ロッド222 は図３で説明し
た如くコイルばね223 でまた絶縁スリーブ32は上記コイ
ルばね33でそれぞれ復帰するので、図２で説明したプロ
ーブピン22と同様の効果を得ることができる。

【００４３】特にかかる構成になるプローブピン３で
は、従来のプローブピン22が絶縁筐体31と絶縁スリーブ
32とで補強されたことになって該プローブピン22より強
度的に強くし得るので、該ピン22よりも曲がりや変形,
倒れ等の発生を少なくすることができて隣接ピン間の短
絡を抑制することができる。

【００４４】更に周囲が全て絶縁部材で囲まれているた
め、例えば図３で説明した如き金属異物がプローブピン
間に存在しているときでも相互に短絡することがなく、
プローブピン植設面の観察工数等も削減し得る等のメリ
ットもある。

【００４５】

【発明の効果】上述の如く本発明により、プローブピン
の周囲を補強を兼ねて絶縁保護することで微細ピッチで
整列させたときでも曲がり等の変形や隣接するプローブ
ピン間の短絡をなくし、試験機としての特性向上と試験
工数削減による生産性向上とを図った電子デバイス試験
機用プローブピンを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明になるプローブピンの構成例を動作を
含めて説明する図。

【図２】 技術的背景を試験機要部を含めて概略的に説
明する図。

【図３】 従来のプローブピンの構成例をその問題点と
共に示す図。

【符号の説明】

21 試験機本体 22 プローブピン 25 ＩＣソケット板（電子デバイスソケット板） 28 バンプ状電極 31 絶縁筐体（絶縁部材） 31a 孔 31b フランジ 31b′フランジ形成面 31c スリット 32 絶縁スリーブ（絶縁部材） 32a 孔 32b 細径部 32b′段差形成面 32c 開口端面 33 コイルばね 222 接点ロッド 222b 当接面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査されるＩＣ等電子デバイスが装着さ
   れた電子デバイスソケット板を、金属からなり軸方向に
   弾性的に伸縮し得る複数のプローブピンが突出して植設
   された試験機本体の該プローブピン植設面に位置決めし
   て押圧した状態で搭載し、該被検電子デバイスを試験す
   る電子デバイス試験機に使用されるプローブピンであっ
   て、 前記電子デバイスソケット板(25)の押圧に対応して軸方
   向に短縮化する前記プローブピン(22)が、その電子デバ
   イスソケット板(25)との当接面(222b)を除く全周囲が該
   電子デバイスソケット板(25)の押圧に対応して該プロー
   ブピン(22)の接点ロッド(222) と共に軸方向に弾性的に
   短縮化し得る手段を具えた筒状の絶縁部材(31,32) で囲
   まれて構成されていることを特徴とした電子デバイス試
   験機用プローブピン。