JPWO2013157033A1

JPWO2013157033A1 - ケルビンコンタクトプローブおよびそれを備えたケルビン検査治具

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Publication number: JPWO2013157033A1
Application number: JP2014510955A
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Inventors: 伸一中村; 文明名波
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Abstract

【課題】被検査体の電極形状にかかわらず電極の狭ピッチ化に対応でき、しかも、回路基板の製造コストの増大を回避することができるケルビンコンタクトプローブおよびそれを備えたケルビン検査治具を提供する。【解決手段】ケルビン検査治具１００は、コンタクトプローブ１０および２０を備え、コンタクトプローブ１０は、半田ボール６１に接触する電極側接触端子１１と、ランド７１に接触するランド側接触端子１２と、を備え、コンタクトプローブ２０は、半田ボール６１に接触する電極側接触端子２１と、ランド７２に接触するランド側接触端子２２と、を備え、コンタクトプローブ１０および２０は、電極側傾斜面１１ｆと電極側傾斜面２１ｆとが互いに反対側を向くように、かつ、ランド側傾斜面１２ｆとランド側傾斜面２２ｆとが互いに対向するように配置される。【選択図】図１

Description

本発明はコンタクトプローブおよびそれを備えたケルビン検査治具に係り、特に、半導体集積回路の検査をする際に用いるケルビンコンタクトプローブおよびそれを備えたケルビン検査治具に関する。

従来、２端子回路の測定をする方法として、ケルビン接続による測定法（４端子抵抗測定法）が知られている。ケルビン接続による測定法では、２端子回路の端子ごとに、電流供給回路のプローブと電圧測定回路のプローブとが接続され、電流供給回路および電圧測定回路の回路抵抗や、各プローブと端子間の接触抵抗の影響を受けずに２端子回路の測定をすることができる。

ケルビン接続による測定法を用いて、半導体集積回路や半導体デバイス等（以下「ＩＣ等」と記す）を検査するケルビン検査治具として、例えば、特許文献１に開示されたものが提案されている。このケルビン検査治具は、互いに平行に配置された２本のコンタクトプローブを有する。各コンタクトプローブは、ＩＣの半田ボール電極に接触する電極側先端部と、検査回路が接続される回路基板のランドに接触するランド側先端部と、を有する。各電極側先端部は、コンタクトプローブの軸方向に対して互いに異なる角度で傾斜させた２つの傾斜面と、これらの傾斜面で形成される稜線と、を有し、各稜線が互いに向き合うように配置されている。

この構成により、従来のケルビン検査治具は、電極側先端部の稜線が半田ボール電極に食い込みながら接触するので、半田ボール電極の表面の酸化物等が破壊され、コンタクトプローブと半田ボール電極とが確実に電気的接続される。

特開２００８−９６３６８号公報

ところで、近年、ＩＣ等においては、集積回路の小型化に伴って平面電極や半田ボール電極等の狭ピッチ化が進み、電極自体の大きさも極小化が図られている。このような状況下において、従来のケルビン検査治具では、以下に示すような課題があった。

（１）従来のケルビン検査治具では、電極側先端部の各稜線が互いに向き合うように配置された構成なので、ＩＣ等の電極が半田ボールの場合は狭ピッチ化にある程度対応できるものの、ＩＣ等の電極が平面電極の場合は狭ピッチ化の対応が困難であるという課題があった。

（２）従来のケルビン検査治具では、ランド側先端部のピッチが２本のコンタクトプローブのピッチで決まる構成なので、電極の狭ピッチ化に対応させようとすると回路基板のランドや配線パターンが狭ピッチとなって製作不可能になる場合や、製作可能であっても回路基板の製造コストが増大するという課題があった。

本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであり、被検査体の電極形状にかかわらず電極の狭ピッチ化に対応でき、しかも、回路基板の製造コストの増大を回避することができるケルビンコンタクトプローブおよびそれを備えたケルビン検査治具を提供することを目的とする。

本発明のケルビンコンタクトプローブは、被検査体に設けられた１つの電極と回路基板に設けられた２つのランドのそれぞれとを電気的に接続する２本のコンタクトプローブからなり、一方のコンタクトプローブと他方のコンタクトプローブとが相互に軸平行に配置されたケルビンコンタクトプローブであって、前記一方および前記他方のコンタクトプローブは、前記一方および前記他方のコンタクトプローブは、前記電極に接触する電極側接触端子と、前記ランドに接触するランド側接触端子と、前記電極側接触端子と前記ランド側接触端子の間に設けられる金属製ばねとで構成され、前記電極側接触端子は、円板状の電極側接触端子フランジ部と、前記電極側接触端子フランジ部の前記電極側面から延伸し、平面状の電極側接触端子回転防止面と半円弧面状の電極側接触端子半円弧面とからなる電極側接触端子回転防止部と、前記電極側接触端子半円弧面の先端中央から前記電極側接触端子フランジ部に向かって傾斜した面である電極側傾斜面部と、前記電極側接触端子フランジ部の前記ランド側面の中心から延伸する前記電極側接触端子フランジ部より小径の円柱棒とを有し、前記ランド側接触端子は、円板状のランド側接触端子フランジ部と、前記ランド側接触端子フランジ部の前記ランド側面から延伸し、平面状のランド側接触端子回転防止面と半円弧面状のランド側接触端子半円弧面とからなるランド側接触端子回転防止部と、前記ランド側接触端子半円弧面の先端中央から前記ランド側接触端子フランジ部に向かって傾斜した面であるランド側傾斜面部と、前記ランド側接触端子フランジ部の前記電極側面の中心から延伸する前記ランド側接触端子フランジ部より小径であり前記円柱棒が挿入される円筒棒とを有し、前記金属ばねは、前記電極側接触端子フランジ部の前記ランド側面と前記ランド側接触端子フランジ部の前記電極側面との間に設置され、前記一方のコンタクトプローブと前記他方のコンタクトプローブとが、前記各電極側傾斜面が互いに反対側を向くように配置され、かつ、前記各ランド側傾斜面が互いに対向するように配置された構成を有している。

この構成により、本発明のケルビンコンタクトプローブは、一方のコンタクトプローブと他方のコンタクトプローブとが、各電極側傾斜面が互いに反対側を向くように配置され、かつ、各ランド側傾斜面が互いに対向するように配置されるので、被検査体の電極形状にかかわらず電極の狭ピッチ化に対応でき、しかも、回路基板の製造コストの増大を回避することができる。

また、本発明のケルビンコンタクトプローブは、前記各電極側接触端子が、前記電極側傾斜面の頂部に、少なくとも１つの溝が形成されて設けられた複数の頂点を有する構成を有している。

この構成により、本発明のケルビンコンタクトプローブは、被検査体の電極に複数の頂点を接触させることができるので、より安定した接触状態が得られる。

本発明のケルビン検査治具は、ケルビンコンタクトプローブを備えたケルビン検査治具であって、前記一方および前記他方のコンタクトプローブを保持する貫通孔が形成された筐体と、前記電極側接触端子を保持する電極側保持体と、前記ランド側接触端子を保持するランド側保持体と、を備えた構成を有している。

この構成により、本発明のケルビン検査治具は、被検査体の電極形状にかかわらず電極の狭ピッチ化に対応でき、しかも、回路基板の製造コストの増大を回避することができる。

本発明のケルビン検査治具は、前記一方のコンタクトプローブと前記他方のコンタクトプローブとの間に設けられ、前記電極側保持体と前記ランド側保持体とを連結する連結部を備えた構成を有するのが望ましい。

本発明のケルビン検査治具は、前記一方および前記他方のコンタクトプローブの外周を覆うカバー部材を備えた構成を有するのが望ましい。

本発明は、被検査体の電極形状にかかわらず電極の狭ピッチ化に対応でき、しかも、回路基板の製造コストの増大を回避することができるという効果を有するケルビンコンタクトプローブおよびそれを備えたケルビン検査治具を提供することができるものである。

本発明に係るケルビン検査治具の第１実施形態における構成図である。本発明に係るケルビン検査治具の第１実施形態におけるコンタクトプローブの斜視図である。本発明に係るケルビン検査治具の第１実施形態におけるコンタクトプローブ周辺の構成図である。本発明に係るケルビン検査治具の第１実施形態におけるコンタクトプローブの、他の態様１の斜視図である。本発明に係るケルビン検査治具の第１実施形態におけるコンタクトプローブの、他の態様１の説明図である。本発明に係るケルビン検査治具の第１実施形態におけるコンタクトプローブの、他の態様２の構成図である。本発明に係るケルビン検査治具の第１実施形態におけるコンタクトプローブの、他の態様３の構成図である。本発明に係るケルビン検査治具の第１実施形態におけるコンタクトプローブの、他の態様４の構成図である。本発明に係るケルビン検査治具の第２実施形態における構成図である。本発明に係るケルビン検査治具の第３実施形態における構成図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態におけるケルビン検査治具１００は、ＢＧＡ（Ball Grid Array）タイプのＩＣ６０を被検査体とし、ＩＣ６０の下面に設けられた半田ボール６１と６２との間の抵抗をケルビン接続により検査するものである。ケルビン検査治具１００の下面側には、電流供給回路や電圧測定回路からの配線（図示省略）が接続される回路基板７０が配置されている。回路基板７０の上面にはランド７１〜７４が形成されている。

ケルビン検査治具１００は、コンタクトプローブ１０、２０、３０および４０、筐体５１、電極側保持体５２、押え板５３、ねじ５４、ランド側保持体５５、ねじ５６を備える。

コンタクトプローブ１０および２０は半田ボール６１に接触し、コンタクトプローブ３０および４０は半田ボール６２に接触する構成である。図示のように、コンタクトプローブ１０の構成と、コンタクトプローブ２０、３０および４０の構成要素は同じであるが、便宜上、コンタクトプローブ１０の符号とは異なる符号を付している。なお、コンタクトプローブ１０および２０、コンタクトプローブ３０および４０は、それぞれ、本発明に係るケルビンコンタクトプローブを構成する。

コンタクトプローブ１０は、半田ボール６１に接触する金属製の電極側接触端子１１と、ランド７１に接触する金属製のランド側接触端子１２と、電極側接触端子１１とランド側接触端子１２との間に設けられた金属製のばね１３と、を備える。

同様に、コンタクトプローブ２０は、半田ボール６１に接触する金属製の電極側接触端子２１と、ランド７２に接触する金属製のランド側接触端子２２と、電極側接触端子２１とランド側接触端子２２との間に設けられた金属製のばね２３と、を備える。

次に、コンタクトプローブ１０および２０の詳細な構成について、図２を中心に、適宜図１を用いて説明する。なお、図２において、ばね１３および２３の図示は省略している。

図２に示すように、コンタクトプローブ１０の電極側接触端子１１は、円板状の電極側接触端子フランジ部１１ａと、電極側接触端子フランジ部１１ａの電極側面１１ｂから延伸し平面状の電極側接触端子回転防止面１１ｃと半円弧面状の電極側接触端子半円弧面１１ｄとからなる電極側接触端子回転防止部１１ｅと、電極側接触端子半円弧面１１ｄの先端中央から電極側接触端子フランジ部１１ａに向かって傾斜した面である電極側傾斜面部１１ｆと、電極側接触端子フランジ部１１ａのランド側面１１ｇの中心から延伸する電極側接触端子フランジ部１１ａより小径の電極側接触端子円柱棒１１ｈと、を備える。

一方、コンタクトプローブ１０のランド側接触端子１２は、円板状のランド側接触端子フランジ部１２ａと、ランド側接触端子フランジ部１２ａのランド側面１２ｂから延伸し平面状のランド側接触端子回転防止面１２ｃと半円弧面状のランド側接触端子半円弧面１２ｄとからなるランド側接触端子回転防止部１２ｅと、ランド側接触端子半円弧面１２ｄの先端中央からランド側接触端子フランジ部１２ａに向かって傾斜した面であるランド側傾斜面部１２ｆと、ランド側接触端子フランジ部１２ａの電極側面１２ｇの中心から延伸するランド側接触端子フランジ部１２ａより小径であり電極側接触端子円柱棒１１ｈが挿入されるランド側接触端子円筒棒１２ｈと、を備える。

本実施形態においては、電極側接触端子１１および２１、ランド側接触端子１２および２２は、金属製の円柱体を加工して形成されたものとしているが、例えば三角柱体や多角柱体等を加工したもので形成してもよい。

電極側傾斜面１１ｆは電極側接触端子半円弧面１１ｄの先端中央から電極側接触端子フランジ部１１ａに向かって傾斜した傾斜面であり、ランド側傾斜面１２ｆはランド側接触端子半円弧面１２ｄの先端中央からランド側接触端子フランジ部１２ａに向かって傾斜した傾斜面である。本実施形態では、コンタクトプローブ１０の中心軸に対して各傾斜面の角度を４５度程度としているが、これに限定されない。また、電極側傾斜面１１ｆおよびランド側傾斜面１２ｆは互いに平行であることが望ましい。

電極側接触端子フランジ部１１ａの電極側面１１ｂおよびランド側接触端子フランジ部１２ａのランド側面１２ｂは、それぞれ、電極側保持体５２の下面およびランド側保持体５５の上面にばね１３の反発力により押し当てられるものである。

円柱棒１１ｈは、円筒棒１２ｈに形成された穴に挿入されるものであって、円柱棒１１ｈおよび円筒棒１２ｈの外周にばね１３が配置される。円柱棒１１ｈおよび円筒棒１２ｈ、あるいは、ばね１３の少なくともいずれか一方によって、電極側接触端子１１とランド側接触端子１２とが電気的に接続される。

なお、コンタクトプローブ２０の構成は、前述したコンタクトプローブ１０の構成と同様であるので、３文字から構成される参照符号の第１文字"１"を"２"とし、第２文字および第３文字は同一の文字を使用して図示し、説明を省略する。

図１および図２に示したように、コンタクトプローブ１０および２０は、電極側傾斜面１１ｆと電極側傾斜面２１ｆとが互いに反対側を向くように、かつ、ランド側傾斜面１２ｆとランド側傾斜面２２ｆとが互いに対向するように配置されている。

この構成により、電極側傾斜面１１ｆおよび２１ｆの各頂部が互いに近接して半田ボール６１に接触することとなる。これら各頂部間の間隔は０．０８ミリメートル程度に設定可能である。

また、この構成により、ランド側傾斜面１２ｆのおよび２２ｆの各頂部が互いに離隔して、それぞれ、ランド７１および７２に接触することとなる。これら各頂部間の間隔は０．６ミリメートル程度に設定可能である。

次に、コンタクトプローブ１０および２０の周辺構成について、図３を中心に、適宜図１および図２を用いて説明する。

筐体５１は、電気的絶縁材料で構成され、コンタクトプローブ１０を保持する貫通孔５１ａと、コンタクトプローブ２０を保持する貫通孔５１ｂと、を有する（図３（ｂ））。

筐体５１の上面には、電気的絶縁材料で構成された電極側保持体５２が配置されている。電極側保持体５２の上面には、電極側保持体５２を固定する押え板５３が設けられ、押え板５３はねじ５４によって筐体５１に固定されている。

電極側保持体５２には、上方から見ると半円形状の貫通孔５２ａおよび５２ｂが形成されている（図３（ａ））。貫通孔５２ａおよび５２ｂの直線部分に対応する平面は、それぞれ、回転防止面１１ｃおよび２１ｃに対向するように形成されている。この構成により、回転防止面１１ｃおよび２１ｃは、電極側接触端子１１および２１の中心軸まわりの回転を防止することができる。

筐体５１の下面には、電気的絶縁材料で構成されたランド側保持体５５が配置されている。ランド側保持体５５はねじ５６によって筐体５１に固定されている。

ランド側保持体５５には、下方から見ると矩形状の貫通孔５５ａおよび５５ｂが形成されている（図３（ｃ））。貫通孔５５ａおよび５５ｂは、それぞれ、回転防止面１２ｃおよび２２ｃに対向する対向面を有する。この構成により、回転防止面１２ｃおよび２２ｃは、ランド側接触端子１２および２２の中心軸まわりの回転を防止することができる。

次に、ケルビン検査治具１００の組立工程について簡単に説明する。まず、ランド側保持体５５を筐体５１にねじ５６で固定した後、コンタクトプローブ１０および２０を貫通孔５１ａおよび５１ｂにそれぞれ挿入する。このとき、コンタクトプローブ１０のランド側傾斜面１２ｆとコンタクトプローブ２０のランド側傾斜面２２ｆとが、互いに対向するように、ランド側接触端子１２および２２をそれぞれ貫通孔５５ａおよび５５ｂに挿入する。

続いて、コンタクトプローブ１０の電極側傾斜面１１ｆとコンタクトプローブ２０の電極側傾斜面２１ｆとが、互いに反対方向を向くように、電極側傾斜面１１ｆおよび２１ｆの向きを調整する。

そして、筐体５１の上面に、電極側保持体５２、押え板５３を順次配置し、ねじ５４を用いて押え板５３を筐体５１に固定する。

なお、コンタクトプローブ３０および４０も、コンタクトプローブ１０および２０と同様に組み立てる。

以上の説明では、ＩＣ６０の電極を半田ボール６１および６２として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＩＣ６０が狭ピッチの平面電極を有する場合でも適用することができる。

以上のように、本実施形態におけるケルビン検査治具１００によれば、電極側傾斜面１１ｆと電極側傾斜面２１ｆとが互いに反対側を向くように配置されるので、例えば、ＩＣ６０の半田ボール６１および６２の各径が０．２６ミリメートル程度、両者の間隔が０．５ミリメートル程度の狭ピッチであっても、電極側傾斜面１１ｆおよび２１ｆを半田ボール６１に確実に接触させることができる。

また、電極側傾斜面１１ｆと電極側傾斜面２１ｆとが互いに反対側を向くように配置されるので、ＩＣ６０が搭載されると電極側接触端子１１および２１は互いに近づく方向のモーメントが作用する。
この結果、円柱棒１１ｈおよび２１ｈはランド側接触端子１２および２２の円筒棒１２ｈおよび２２ｈと確実に接触することとなる。

さらに、本実施形態におけるケルビン検査治具１００によれば、ランド側傾斜面１２ｆとランド側傾斜面２２ｆとが互いに対向するように配置されるので、回路基板７０のランド７１〜７４やこれらに接続する配線のパターンを狭ピッチ化する必要がない。

したがって、本実施形態におけるケルビン検査治具１００は、被検査体の電極形状にかかわらず電極の狭ピッチ化に対応でき、しかも、回路基板７０の製造コストの増大を回避することができる。

（他の態様１）
本発明は前述の実施形態に限定されず様々な変形態様が可能である。例えば、前述の電極側接触端子１１に代えて図４に示す構成とすることもできる。

図４に示した電極側接触端子１４は、電極側傾斜面１４ｆの頂部にＶ字溝１４ｉが形成されており、２つの頂点１４ｊおよび１４ｋを有する。この電極側接触端子１４をコンタクトプローブ２０側に適用したものを電極側接触端子２４と呼ぶと、電極側接触端子１４および２４は図５に示すように半田ボール６１と接触する。

図５（ａ）は、半田ボール６１側から電極側接触端子１４および２４を見た図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＡ矢視およびＢ矢視を示す。図示のように、この形態では、半田ボール６１に対して、４つの頂点１４ｊ、１４ｋ、２４ｊ、２４ｋが接触することになり、より安定した接触状態が得られる。なお、電極側接触端子１４および２４の各頂部に形成する溝は、Ｖ字状の溝に限定されず、また、複数の溝を形成して３つ以上の頂点を設ける構成としてもよい。

（他の態様２）
また、前述の実施形態では、電極側傾斜面１１ｆとランド側傾斜面１２ｆとが互いに平行で、電極側傾斜面２１ｆとランド側傾斜面２２ｆとが互いに平行である構成例で説明したが、図６に示すような構成とすることもできる。

図６に示したコンタクトプローブ１０Ａおよび２０Ａは、それぞれ、ランド側接触端子１５および２５を備える。ランド側接触端子１５には、ランド側傾斜面１５ｆ_１および１５ｆ_２が形成されている。また、ランド側接触端子２５には、ランド側傾斜面２５ｆ_１および２５ｆ_２が形成されている。ランド側傾斜面１５ｆ_１は電極側傾斜面１１ｈとは平行ではなく、また、ランド側傾斜面２５ｆ_１は電極側傾斜面２１ｆとは平行ではない構成である。

なお、ランド側傾斜面１５ｆ_１および１５ｆ_２の構成を電極側接触端子１１に、ランド側傾斜面２５ｆ_１および２５ｆ_２の構成を電極側接触端子２１に、それぞれ適用してもよい。

（他の態様３）
さらに、図７に示すような構成とすることもできる。図７に示したコンタクトプローブ１０Ｂおよび２０Ｂは、それぞれ、ランド側接触端子１６および２６を備える。ランド側接触端子１６の先端部は、ランド側保持体５７に形成された貫通孔５７ａから突出しており、先端に円錐状のランド側傾斜面１６ｆが形成されている。同様に、ランド側接触端子２６の先端部は、ランド側保持体５７に形成された貫通孔５７ｂから突出しており、先端に円錐状のランド側傾斜面２６ｆが形成されている。この構成では、ランド側接触端子１６および２６の中心軸まわりの回転を防止する手段は不要である。

（他の態様４）
さらに、図８に示すような構成とすることもできる。図８に示したコンタクトプローブ１０Ｃおよび２０Ｃは、図３に示したコンタクトプローブ１０および２０に対して、構成要素はそれぞれ同じであるがランド側傾斜面１２ｆおよび２２ｆの向きが異なっている。

すなわち、図８（ｃ）に示すように、コンタクトプローブ１０Ｃのランド側接触端子１２は、図３に示したランド側接触端子１２を下面側から見て反時計回りに９０度回転させたものである。また、コンタクトプローブ２０Ｃのランド側接触端子２２は、図３に示したランド側接触端子２２を下面側から見て時計回りに９０度回転させたものである。なお、ランド側接触端子１２および２２の回転角度は、９０度に限定されない。

ランド側保持体５５には、下方から見ると矩形状の貫通孔５５ｃが形成されている。貫通孔５５ｃは、回転防止面１２ｃおよび２２ｃに対向する対向面を有する。この構成により、回転防止面１２ｃおよび２２ｃは、ランド側接触端子１２および２２の中心軸まわりの回転を防止することができる。

（第２実施形態）
図９は、本発明の第２実施形態におけるケルビン検査治具２００を示す図である。

本実施形態におけるケルビン検査治具２００は、筐体８１および保持体８２を備える。

筐体８１には、コンタクトプローブ１０および２０を保持する貫通孔８１ａが形成されている。

保持体８２は、電気的絶縁材料を用いて一体成型されたものである。この保持体８２は、電極側保持体８２ａと、ランド側保持体８２ｂと、電極側保持体８２ａとランド側保持体８２ｂとを連結する連結部８２ｃと、を備える。

電極側保持体８２ａには、上方から見ると半円形状の貫通孔８２ｄおよび８２ｅが形成されている（図９（ａ））。この構成により、回転防止面１１ｂおよび２１ｂは、電極側接触端子１１および２１の中心軸まわりの回転を防止することができる。また、ランド側保持体８２ｂは、下方から見ると矩形状である。この構成により、回転防止面１２ｃおよび２２ｃは、ランド側接触端子１２および２２の中心軸まわりの回転を防止するようになっている（図９（ｃ））。

次に、ケルビン検査治具２００の組立工程について簡単に説明する。まず、コンタクトプローブ１０および２０を保持体８２に組み込む。具体的には、コンタクトプローブ１０の電極側接触端子１１を貫通孔８２ｄに挿入し、ランド側接触端子１２のランド側面１２ｂを、ばね１３を圧縮しながらランド側保持体８２ｂの上面に載せる。同様に、コンタクトプローブ２０を保持体８２に組み込む。その結果、電極側傾斜面１１ｆと電極側傾斜面２１ｆとが互いに反対側を向く構成となる。また、ランド側傾斜面１２ｆとランド側傾斜面２２ｆとが互いに対向する構成となる。なお、コンタクトプローブ１０および２０を保持体８２に組み込んだものを「コンタクトプローブ組立体」と記す。

続いて、コンタクトプローブ組立体を筐体８１の上面側から貫通孔８１ａに挿入する。そして、筐体８１の上面に、押え板５３を配置し、ねじ５４を用いて押え板５３を筐体８１に固定する。

以上のように、本実施形態におけるケルビン検査治具２００は、コンタクトプローブ組立体を予め製作して筐体８１に組み込む構成としたので、組み立て作業が容易となる。

（第３実施形態）
図１０は、本発明の第３実施形態におけるケルビン検査治具３００を示す図である。

本実施形態におけるケルビン検査治具３００は、筐体９１および保持体９２を備える。

筐体９１には、コンタクトプローブ１０および２０を保持する貫通孔９１ａと、後述するランド側保持体９２ｂを受ける受け面９１ｂと、ランド側接触端子１２および２２を貫通させる貫通孔９１ｃとが形成されている。

保持体９２は、電気的絶縁材料を用いて成型されたものである。この保持体９２は、二体構造となっており、一体化された電極側保持体９２ａ、連結部９２ｃおよびカバー部材９２ｄと、別体のランド側保持体９２ｂと、を備える。カバー部材９２ｄは、コンタクトプローブ１０および２０の外周を覆うものである。

電極側保持体９２ａには、上方から見ると半円形状の貫通孔９２ｅおよび９２ｆが形成されている（図１０（ａ））。貫通孔９２ｅおよび９２ｆは、それぞれ、回転防止面１１ｃおよび２１ｃに対向する対向面を有する。この構成により、回転防止面１１ｃおよび２１ｃは、電極側接触端子１１および１２の中心軸まわりの回転を防止することができる。

ランド側保持体９２ｂには、下方から見ると矩形状の貫通孔９２ｇおよび９２ｈが形成されている（図１０（ｃ））。貫通孔９２ｇおよび９２ｈは、それぞれ、回転防止面１２ｃおよび２２ｃに対向する対向面を有する。この構成により、回転防止面１２ｃおよび２２ｃは、ランド側接触端子１２および２２の中心軸まわりの回転を防止することができる。

次に、ケルビン検査治具３００の組立工程について簡単に説明する。まず、コンタクトプローブ１０および２０を保持体９２に組み込む。具体的には、コンタクトプローブ１０の電極側接触端子１１を貫通孔９２ｅに挿入し、コンタクトプローブ２０の電極側接触端子２１を貫通孔９２ｆに挿入する。その結果、電極側傾斜面１１ｆと電極側傾斜面２１ｆとが、互いに反対側を向く構成となる。

続いて、コンタクトプローブ１０のランド側傾斜面１２ｆとコンタクトプローブ２０のランド側傾斜面２２ｆとが、互いに対向するように、ランド側傾斜面１２ｆおよび２２ｆの向きを調整する。

さらに、ランド側保持体９２ｂを、ばね１３および２３を圧縮しながら連結部９２ｃおよびカバー部材９２ｄに取り付け、例えば接着剤により接着固定する。この接着固定したコンタクトプローブ組立体を筐体９１の上面側から貫通孔９１ａに挿入する。

そして、筐体９１の上面に、押え板５３を配置し、ねじ５４を用いて押え板５３を筐体９１に固定する。

以上のように、本実施形態におけるケルビン検査治具３００は、コンタクトプローブ組立体を予め製作して筐体９１に組み込む構成としたので、組み立て作業が容易となる。

以上のように、本発明に係るケルビンコンタクトプローブおよびそれを備えたケルビン検査治具は、被検査体の電極形状にかかわらず電極の狭ピッチ化に対応でき、しかも、回路基板の製造コストの増大を回避することができるという効果を有し、半導体集積回路の電極間の抵抗値を検査する際に用いるケルビンコンタクトプローブおよびそれを備えたケルビン検査治具等として有用である。

１０、２０、３０コンタクトプローブ
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃコンタクトプローブ
１１、１４、２１、２４電極側接触端子
１１ｆ、１４ｆ、２１ｆ、２４ｆ電極側傾斜面
１１ｃ、１２ｃ、２１ｃ、２２ｃ回転防止面（回転防止手段）
１１ｈ、２１ｈ円柱棒
１２、１５、１６、２２、２５、２６ランド側接触端子
１２ｆ、１５ｆ_１、１５ｆ_２、１６ｆ、２２ｆ、２５ｆ_１、２６ｆ_２ランド側傾斜面
１２ｈ、２２ｈ円筒棒
１４ｉＶ字溝
１４ｊ、１４ｋ頂点
５１、８１、９１筐体
５１ａ、５１ｂ、８１ａ、９１ａ貫通孔
５２、８２ａ、９２ａ電極側保持体
５２ａ、５２ｂ、８２ｄ、８２ｅ、９２ｅ、９２ｆ貫通孔
５３押え板
５４、５６ねじ
５５、５７、８２ｂ、９２ｂランド側保持体
５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５７ａ、５７ｂ、９１ｃ、９２ｇ、９２ｈ貫通孔
６０ＩＣ
６１、６２半田ボール
７０回路基板
７１〜７４ランド
８２、９２保持体
８２ｃ、９２ｃ連結部
９１ｂ受け面
９２ｄカバー部材
１００、２００、３００ケルビン検査治具

Claims

被検査体に設けられた１つの電極と回路基板に設けられた２つのランドのそれぞれとを電気的に接続する２本のコンタクトプローブからなり、一方のコンタクトプローブと他方のコンタクトプローブとが相互に軸平行に配置されたケルビンコンタクトプローブであって、
前記一方および前記他方のコンタクトプローブは、前記電極側に設けられ、前記電極に接触する電極側接触端子と、前記ランド側に設けられ、前記ランドに接触するランド側接触端子と、を備え、
前記一方および前記他方のコンタクトプローブは、前記電極に接触する電極側接触端子と、前記ランドに接触するランド側接触端子と、前記電極側接触端子と前記ランド側接触端子の間に設けられる金属製ばねとで構成され、
前記電極側接触端子は、円板状の電極側接触端子フランジ部と、前記電極側接触端子フランジ部の前記電極側面から延伸し、平面状の電極側接触端子回転防止面と半円弧面状の電極側接触端子半円弧面とからなる電極側接触端子回転防止部と、前記電極側接触端子半円弧面の先端中央から前記電極側接触端子フランジ部に向かって傾斜した面である電極側傾斜面部と、前記電極側接触端子フランジ部の前記ランド側面の中心から延伸する前記電極側接触端子フランジ部より小径の円柱棒とを有し、
前記ランド側接触端子は、円板状のランド側接触端子フランジ部と、前記ランド側接触端子フランジ部の前記ランド側面から延伸し、平面状のランド側接触端子回転防止面と半円弧面状のランド側接触端子半円弧面とからなるランド側接触端子回転防止部と、前記ランド側接触端子半円弧面の先端中央から前記ランド側接触端子フランジ部に向かって傾斜した面であるランド側傾斜面部と、前記ランド側接触端子フランジ部の前記電極側面の中心から延伸する前記ランド側接触端子フランジ部より小径であり前記円柱棒が挿入される円筒棒とを有し、
前記金属ばねは、前記電極側接触端子フランジ部の前記ランド側面と前記ランド側接触端子フランジ部の前記電極側面との間に設置され、
前記一方のコンタクトプローブと前記他方のコンタクトプローブとが、前記各電極側傾斜面が互いに反対側を向くように配置され、かつ、前記各ランド側傾斜面が互いに対向するように配置されたケルビンコンタクトプローブ。
前記各電極側接触端子は、前記電極側傾斜面の頂部に、少なくとも１つの溝が形成されて設けられた複数の頂点を有する請求項１に記載のケルビンコンタクトプローブ。
請求項１または請求項２に記載のケルビンコンタクトプローブを備えたケルビン検査治具であって、
前記一方および前記他方のコンタクトプローブを保持する貫通孔が形成された筐体と、
前記電極側接触端子を保持する電極側保持体と、
前記ランド側接触端子を保持するランド側保持体と、を備えたケルビン検査治具。
前記一方のコンタクトプローブと前記他方のコンタクトプローブとの間に設けられ、前記電極側保持体と前記ランド側保持体とを連結する連結部を備えた請求項３に記載のケルビン検査治具。
前記一方および前記他方のコンタクトプローブの外周を覆うカバー部材を備えた請求項４に記載のケルビン検査治具。