KR20130018939A - 콘택트 프로브 및 프로브 유닛 - Google Patents

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Abstract

끝이 가는 선단 형상을 가지는 선단부(21a)와, 선단부(21a)의 기단 측으로부터 연장되고, 선단부(21a)의 지름에 비해 큰 지름을 가지는 플랜지부(21c)와, 플랜지부(21c)의 지름에 비해 작은 지름을 가지는 보스부(21d)와, 보스부(21d)의 지름에 비해 작은 지름을 가지는 기단부(21e)를 동축 상에 가지는 도전성의 제1 플런저(21)와, 끝이 가는 선단 형상을 가지는 제2 선단부와, 기단부(21e)의 지름과 대략 동일한 지름을 가지는 보스부(22c)를 동축 상에 가지는 도전성의 제2 플런저(22)와, 보스부(21d)의 지름 이상의 내경으로 소정 피치로 권회되는 느슨한 감김부(23a)와, 보스부(22c)의 지름과 대략 동일한 내경으로 밀착 감김으로 권회되는 밀착 감김부(23b)를 가지고, 제1 플런저(21) 및 제2 플런저(22)를 동축적으로 연결하는 코일 스프링(23)을 구비하였다.

Description

콘택트 프로브 및 프로브 유닛{CONTACT PROBE AND PROBE UNIT}
본 발명은, 반도체 집적 회로나 액정 패널 등의 검사 대상의 도통 상태 검사 또는 동작 특성 검사에 사용되는 콘택트 프로브 및 프로브 유닛에 관한 것이다.
종래, 반도체 집적 회로나 액정 패널 등의 검사 대상의 도통 상태 검사나 동작 특성 검사를 행할 때에는, 검사 대상과 검사용 신호를 출력하는 신호 처리 장치 사이의 전기적인 접속을 도모하기 위하여, 콘택트 프로브를 복수 수용하는 프로브 유닛이 사용된다. 프로브 유닛에 있어서는, 최근의 반도체 집적 회로나 액정 패널의 고집적화, 미세화의 진전에 따라, 콘택트 프로브 사이의 피치를 협소화함으로써, 고집적화, 미세화된 검사 대상에도 적용 가능한 기술이 진보해 오고 있다.
이러한 상황 아래, 콘택트 프로브의 전기 특성의 유지·안정화를 위하여, 외부 전극과 접촉하지 않는 베이스부를 귀금속으로 하여 전기적 안정성을 확보하고, 외부 전극과 접촉하는 선단부를 이종(異種)의 금속 또는 금속 합금으로 하여, 외부 전극 재료의 부착, 및 외부 전극 재료의 산화 피막에 의한 접촉 저항의 증가를 억제하는 콘택트 프로브가 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1에 나타내는 콘택트 프로브는, 선단부에서 각 접촉 대상물과 접촉하는 플런저와, 이 플런저의 각 기단(基端)부 사이를 연결하고, 전기적인 도통이 가능한 코일 형상을 이루는 압축 스프링을 가진다. 압축 스프링은, 선재가 소정 피치로 권회되어 이루어지고, 전기 신호가 이 선재를 도통한다. 각 플런저의 선단부가 접촉 대상물과 접촉했을 때, 플런저가 접촉 대상물로부터 가하여지는 힘과 반대 방향의 힘을 가압함으로써, 플런저와 접촉 대상물의 접촉 상태를 안정화시키고 있다.
일본 특허 공개 제2009-258100호 공보
그러나, 특허문헌 1이 개시하는 종래의 콘택트 프로브에서는, 압축 스프링이 소정 피치(느슨한 감김)로 권회되어 있고, 선재의 길이에 의해 인덕턴스가 증대하여, 접촉 대상과의 사이에서 도통 불량을 발생시킬 우려가 있었다.
본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 접촉 대상과의 사이에서 확실한 도통을 얻을 수 있는 콘택트 프로브 및 프로브 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 서술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관련된 콘택트 프로브는, 끝이 가는 선단 형상을 가지는 제1 선단부와, 당해 제1 선단부의 기단 측으로부터 연장되고, 상기 제1 선단부의 지름에 비해 큰 지름을 가지는 제1 플랜지부와, 당해 제1 플랜지부의 단부(端部)로서, 상기 제1 선단부의 연결 측과 다른 단부로부터 연장되고, 상기 제1 플랜지부의 지름에 비해 작은 지름을 가지는 제1 보스부와, 당해 제1 보스부의 단부로서, 상기 제1 플랜지부의 연결 측과 다른 단부로부터 연장되고, 상기 제1 보스부의 지름에 비해 작은 지름을 가지는 제1 기단부를 동축(同軸) 상에 가지는 도전성의 제1 접촉 부재와, 끝이 가는 선단 형상을 가지는 제2 선단부와, 당해 제2 선단부의 기단 측으로부터 연장되고, 상기 제1 기단부의 지름과 대략 동일한 지름을 가지는 제2 보스부를 동축 상에 가지는 도전성의 제2 접촉 부재와, 상기 제1 기단부의 지름보다 큰 내경으로 소정 피치로 권회되는 느슨한 감김부와, 상기 제2 보스부의 지름과 대략 동일한 내경으로 밀착 감김으로 권회되는 밀착 감김부를 가지고, 상기 느슨한 감김부의 단부가 상기 제1 보스부에 장착되고, 상기 밀착 감김부의 단부가 제2 보스부에 장착되어 상기 제1 및 제2 접촉 부재를 동축적으로 연결하는 코일 스프링을 구비하며, 상기 제1 기단부는, 축선 방향과 평행하고, 적어도 상기 제2 접촉 부재에 접근하는 방향으로 소정의 크기 이상의 하중을 받은 경우, 상기 밀착 감김부와 접촉하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관련된 콘택트 프로브는, 상기의 발명에 있어서, 상기 제1 기단부는, 상기 제1 보스부와의 연결 측과 다른 선단부가, R 모따기되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관련된 콘택트 프로브는, 상기의 발명에 있어서, 상기 제1 플랜지부는, 상기 제1 선단부에 이어지는 측의 단부가 테이퍼 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관련된 콘택트 프로브는, 상기의 발명에 있어서, 상기 코일 스프링은, 상기 느슨한 감김부로부터 상기 밀착 감김부를 향하여 단계적으로 지름이 축소되면서 권회되어서 테이퍼 형상을 이루는 연결부를 가지는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관련된 프로브 유닛은, 상기의 발명에 관련된 복수의 콘택트 프로브와, 상기 콘택트 프로브를 유지하는 유지부를 구비한 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관련된 프로브 유닛은, 상기의 발명에 있어서, 상기 제1 플랜지부는, 상기 제1 선단부에 이어지는 측의 단부가 테이퍼 형상을 이루고, 상기 유지부는, 상기 제1 플랜지부의 상기 테이퍼 형상에 대응한 형상을 이루는 제1 테이퍼부를 가지는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관련된 프로브 유닛은, 상기의 발명에 있어서, 상기 유지부는, 상기 느슨한 감김부의 지름보다 큰 대경(大徑)부와, 상기 느슨한 감김부의 지름보다 작고, 또한 상기 밀착 감김부의 지름보다 큰 소경(小徑)부를 가지는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관련된 프로브 유닛은, 상기의 발명에 있어서, 상기 코일 스프링은, 상기 느슨한 감김부로부터 상기 밀착 감김부를 향하여 단계적으로 지름이 축소되면서 권회된 테이퍼 형상을 이루고, 상기 유지부는, 대경부와 소경부 사이에, 상기 코일 스프링의 상기 테이퍼 형상에 대응한 테이퍼 형상을 이루는 제2 테이퍼부를 가지는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 관련된 프로브 유닛은, 상기의 발명에 있어서, 상기 제2 선단부는, 상기 제2 보스부와 연결하는 단부 측에, 선단 측의 지름에 비해 큰 지름을 가지는 제2 플랜지부를 가지고, 상기 제2 플랜지부는, 상기 선단 측의 단부가 테이퍼 형상을 이루고, 상기 유지부는, 상기 제2 플랜지부의 상기 테이퍼 형상에 대응한 형상을 이루는 제3 테이퍼부를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련된 콘택트 프로브 및 프로브 유닛은, 코일 스프링의 내경을 변화시켜서 도통 시에만 제1 플런저의 기단부와 코일 스프링의 밀착 감김부가 접촉하고, 느슨한 감김부와 기단부가 접촉하지 않도록 하였기 때문에, 한층 더 확실한 도통을 얻을 수 있다는 효과를 갖는다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태 1에 관련된 프로브 유닛의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 실시 형태 1에 관련된 프로브 유닛의 주요부의 구성을 나타내는 부분 단면도이다.
도 3은, 본 발명의 실시 형태 1에 관련된 반도체 집적 회로의 검사 시에 있어서의 프로브 유닛의 주요부의 구성을 나타내는 부분 단면도이다.
도 4는, 본 발명의 실시 형태 2에 관련된 프로브 유닛의 주요부의 구성을 나타내는 부분 단면도이다.
도 5는, 본 발명의 실시 형태 2에 관련된 반도체 집적 회로의 검사 시에 있어서의 프로브 유닛의 주요부의 구성을 나타내는 부분 단면도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 도면과 함께 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또, 이하의 설명에 있어서 참조하는 각 도면은, 본 발명의 내용을 이해할 수 있을 정도로 형상, 크기, 및 위치 관계를 개략적으로 나타내고 있는 것에 지나지 않는다. 즉, 본 발명은 각 도면에서 예시된 형상, 크기, 및 위치 관계에만 한정되는 것은 아니다.
(실시 형태 1)
도 1은, 본 발명의 실시 형태 1에 관련된 프로브 유닛의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 1에 나타내는 프로브 유닛(1)은, 검사 대상물인 반도체 집적 회로(100)의 전기 특성 검사를 행할 때에 사용하는 장치로서, 반도체 집적 회로(100)와 반도체 집적 회로(100)로 검사용 신호를 출력하는 회로 기판(200)의 사이를 전기적으로 접속하는 장치이다.
프로브 유닛(1)은, 길이 방향의 양단(兩端)에서 서로 다른 2개의 피접촉체인 반도체 집적 회로(100) 및 회로 기판(200)에 접촉하는 도전성의 콘택트 프로브(2)(이하, 간단히 「프로브(2)」라고 한다)와, 복수의 프로브(2)를 소정의 패턴에 따라 수용하고 유지하는 프로브 홀더(3)와, 프로브 홀더(3)의 주위에 설치되고, 검사 시에 복수의 프로브(2)와 접촉하는 반도체 집적 회로(100)의 위치 어긋남이 생기는 것을 억제하는 홀더 부재(4)를 갖는다.
도 2는, 프로브 홀더(3)에 수용되는 프로브(2)의 상세한 구성을 나타내는 도면이다. 도 2에 나타내는 프로브(2)는, 도전성 재료를 사용하여 형성된다. 프로브(2)는, 반도체 집적 회로(100)의 검사를 행할 때에, 그 반도체 집적 회로(100)의 접속용 전극에 접촉하는 제1 플런저(21)(제1 접촉 부재)와, 검사 회로를 구비한 회로 기판(200)의 전극에 접촉하는 제2 플런저(22)(제2 접촉 부재)와, 제1 플런저(21)와 제2 플런저(22) 사이에 설치되어 2개의 제1 플런저(21) 및 제2 플런저(22)를 자유롭게 신축할 수 있도록 연결하는 코일 스프링(23)을 구비한다. 프로브(2)를 구성하는 제1 플런저(21) 및 제2 플런저(22), 및 코일 스프링(23)은 동일한 축선을 가지고 있다. 프로브(2)는, 반도체 집적 회로(100)를 콘택트시켰을 때, 코일 스프링(23)이 축선 방향으로 신축됨으로써 반도체 집적 회로(100)의 접속용 전극으로의 충격을 완화시킴과 함께, 반도체 집적 회로(100) 및 회로 기판(200)에 하중을 가한다.
제1 플런저(21)는, 끝이 가는 선단 형상을 이루고, 복수의 클로(claw)부(21b)를 가지는 선단부(21a)(제1 선단부)와, 선단부(21a)의 기단 측으로부터 연장되고, 선단부(21a)의 지름에 비해 큰 지름을 가지는 플랜지부(21c)(제1 플랜지부)와, 플랜지부(21c)의 선단부(21a)에 이어지는 측과 다른 단부로부터 연장되고, 플랜지부(21c)의 지름에 비해 작은 지름을 가지는 보스부(21d)(제1 보스부)와, 보스부(21d)의 플랜지부(21c)의 연결 측과 다른 단부로부터 연장되고, 보스부(21d)의 지름에 비해 작은 지름을 가지는 기단부(21e)(제1 기단부)를 동축 상에 가진다. 플랜지부(21c)는, 선단부(21a) 측의 단부가 테이퍼 형상을 이루고 있다. 또, 기단부(21e)는, 선단이 R 모따기된 형상을 이룬다.
제2 플런저(22)는, 끝이 가는 선단 형상을 가지는 선단부(22a)와, 선단부(22a)의 기단 측으로부터 연장되고, 선단부(22a)의 지름에 비해 큰 지름을 가지는 플랜지부(22b)와, 플랜지부(22b)의 선단부(22a)에 이어지는 측과 다른 단부로부터 연장되고, 기단부(21e)의 지름과 대략 동일한 지름을 가지는 보스부(22c)(제2 보스부)를 동축 상에 가진다. 플랜지부(22b)는, 선단부(22a) 측의 단부가 테이퍼 형상을 이루고 있다. 이 제2 플런저(22)는, 코일 스프링(23)의 신축 작용에 의해 축선 방향으로 이동이 가능하고, 코일 스프링(23)의 탄성력에 의해 회로 기판(200) 방향으로 가압되어, 회로 기판(200)의 전극과 접촉한다. 또한, 제2 선단부는, 선단부(22a)와 플랜지부(22b)에 대응한다.
코일 스프링(23)은, 제1 플런저(21) 측이 기단부(21e)의 지름 이상의 내경으로 소정 피치로 권회된 느슨한 감김부(23a)인 한편, 제2 플런저(22) 측이 보스부(22c)의 지름과 대략 동일한 내경으로 권회된 밀착 감김부(23b)이다. 느슨한 감김부(23a)와 밀착 감김부(23b)를 연결하는 연결부(23c)는, 느슨한 감김부(23a)로부터 밀착 감김부(23b)를 향하여 단계적으로 내경이 축소되면서 권회된 형상을 이룬다. 느슨한 감김부(23a)의 단부는, 예를 들면 보스부(21d)와 대략 동일한 내경의 경우, 보스부(21d)에 압입되어, 플랜지부(21c)에 맞닿아 있다. 한편, 밀착 감김부(23b)의 단부는, 보스부(22c)에 압입되어, 플랜지부(22b)에 맞닿아 있다. 또한, 느슨한 감김부(23a)의 내경은, 플랜지부(21c)에 접촉 가능한 길이이면 된다. 또, 제1 플런저(21) 및 제2 플런저(22)와 코일 스프링(23)은, 납땜에 의해 접합되어 있어도 된다. 연결부(23c)는, 밀착 감김으로 권회되어 있어도 되고, 소정 피치로 권회되어 있어도 된다.
코일 스프링(23)에 사용되는 선재는, 소정 하중이 가해졌을 때의 느슨한 감김부(23a)의 수축량이, 초기 하중이 가해졌을 때, 예를 들면, 프로브(2)가 프로브 홀더(3)에 수용된 상태(도 1 참조)에 있어서의 기단부(21e)와 밀착 감김부(23b)의 최단 거리보다 커지는 스프링 특성(스트로크)을 가지는 도전성의 금속이 사용된다. 이 스프링 특성을 가지는 코일 스프링(23)을 사용함으로써, 프로브(2)에 소정 하중을 가한 경우에 기단부(21e)를 밀착 감김부(23ｂ) 내에 슬라이딩 접촉시켜, 기단부(21e)와 밀착 감김부(23b) 사이의 전기적 도통이 가능해진다.
프로브 홀더(3)는, 수지, 머시너블 세라믹, 실리콘 등의 절연성 재료를 사용하여 형성되고, 도 2의 상면 측에 위치하는 제1 부재(31)와 하면 측에 위치하는 제2 부재(32)가 적층되어 이루어진다. 제1 부재(31) 및 제2 부재(32)에는, 복수의 프로브(2)를 수용하기 위한 유지부로서의 홀더 구멍(33, 34)이 동수(同數)씩 형성되고, 프로브(2)를 수용하는 홀더 구멍(33, 34)은, 서로의 축선이 일치하도록 형성되어 있다. 홀더 구멍(33, 34)의 형성 위치는, 반도체 집적 회로(100)의 배선 패턴 에 따라 정해진다.
홀더 구멍(33, 34)은，모두 관통 방향을 따라 지름이 다른 단(段)을 가진 구멍 형상을 이루고 있다. 즉, 홀더 구멍(33)은, 프로브 홀더(3)의 상단면에 개구를 가지는 소경부(33a)와, 이 소경부(33a)보다 지름이 큰 대경부(33b)와, 소경부(33a)와 대경부(33b)를 연결하고, 플랜지부(21c)의 테이퍼 형상에 대응한 형상을 이루는 테이퍼부(33c)(제1 테이퍼부)로 이루어진다. 소경부(33a)는, 대경부(33b)의 지름에 비해 작고, 또한 선단부(21a)의 지름에 비해 약간 큰 지름이다. 대경부(33b)는, 코일 스프링(23)의 느슨한 감김부(23a) 및/또는 플랜지부(21c)에 비해 약간 큰 지름이다.
다른 한편, 홀더 구멍(34)은, 프로브 홀더(3)의 하단면에 개구를 가지는 소경부(34a)와, 이 소경부(34a)보다 지름이 큰 중경(中徑)부(34b)와, 이 중경부(34b)보다 지름이 크고, 대경부(33b)와 동일한 지름의 대경부(34c)와, 소경부(34a)와 중경부(34b)를 연결하고, 제2 플랜지부(22b)의 테이퍼 형상에 대응한 테이퍼 형상을 이루는 테이퍼부(34d)(제3 테이퍼부)와, 중경부(34b)와 대경부(34c)를 연결하고, 코일 스프링(23)의 연결부(23c)의 테이퍼 형상에 대응한 형상을 이루는 테이퍼부(34e)(제2 테이퍼부)로 이루어진다. 소경부(34a)는, 중경부(34b)의 지름에 비해 작고, 또한 선단부(22a)에 비해 약간 큰 지름이다. 또, 중경부(34b)는, 대경부(34c)의 지름에 비해 작고, 또한 코일 스프링(23)의 밀착 감김부(23b) 및/또는 플랜지부(22b)의 지름에 비해 약간 큰 지름이다. 대경부(34c)는, 대경부(33b)와 동등한 지름이다.
제1 플런저(21)의 플랜지부(21c)는, 홀더 구멍(33)의 테이퍼부(33c)에 맞닿음으로써, 프로브(2)의 프로브 홀더(3)로부터의 빠짐 방지 기능을 가진다. 또, 제2 플런저(22)의 플랜지부(22b)는, 홀더 구멍(34)의 테이퍼부(34d)에 맞닿음으로써, 프로브(2)의 프로브 홀더(3)로부터의 빠짐 방지 기능을 가진다. 또한, 홀더 구멍(33, 34)의 각 경계 벽면은, 플랜지부(21c, 22b), 코일 스프링(23)의 지름에 각각 대응한 단이 있는 형상이어도 된다.
도 3은, 프로브 홀더(3)를 사용한 반도체 집적 회로(100)의 검사 시의 상태를 나타내는 도면이다. 반도체 집적 회로(100)의 검사 시에는, 반도체 집적 회로(100)로부터의 접촉 하중에 의해, 코일 스프링(23)은 길이 방향을 따라 압축된 상태가 된다. 코일 스프링(23)이 압축되면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 플런저(21)의 기단부(21e)는, 밀착 감김부(23b) 내에 진입하고, 밀착 감김부(23b)의 내주 측과 슬라이딩 접촉한다. 이때에는, 제1 플런저(21)의 축선이 크게 흔들리는 일은 없기 때문에, 기단부(21e)와 밀착 감김부(23b)의 내주의 슬라이딩 접촉이 안정됨과 함께, 밀착 감김부(23b)가 약간 사행(蛇行)하기 때문에, 기단부(21e)와 코일 스프링(23)의 접촉 저항이 안정되어, 확실한 도통이 얻어진다.
또, 클로부(21b)의 선단이 끝이 가늘게 형성되어 있기 때문에, 접속용 전극(101)의 표면에 산화 피막이 형성되어 있는 경우이어도 산화 피막을 뚫어, 클로부(21b)의 선단을 접속용 전극(101)과 직접 접촉시킬 수 있다.
검사 시에 회로 기판(200)으로부터 반도체 집적 회로(100)에 공급되는 검사용 신호는, 회로 기판(200)의 전극(201)으로부터 프로브(2)의 제2 플런저(22), 밀착 감김부(23b), 제1 플런저(21)를 경유하여 반도체 집적 회로(100)의 접속용 전극(101)으로 도달한다. 이와 같이, 프로브(2)에서는, 제1 플런저(21)와 제2 플런저(22)가 밀착 감김부(23b)를 통하여 도통하기 때문에, 전기 신호의 도통 경로를 최소로 할 수 있다. 따라서, 검사 시에 느슨한 감김부(23a)에 신호가 흐르는 것을 방지하여, 인덕턴스 및 저항의 저감 및 안정화를 도모할 수 있다.
상기 서술한 실시 형태 1에 의하면, 느슨한 감김부의 내경에 대하여 지름이 작은 기단부와, 이 기단부와 내경이 대략 동일하거나, 혹은 작은 내경으로 권회되는 밀착 감김부가 접촉하여 도통함과 함께, 느슨한 감김부에는 신호가 도통하기 어려운 구성으로 되어 있기 때문에, 회로 기판과 반도체 집적 회로의 사이에 전기 신호를 확실하게 흐르게 하여, 검사의 정밀도를 유지할 수 있다. 또한, 제1 기단부의 선단이 R 모따기된 형상을 이룸으로써, 기단부는, 코일 스프링의 연결부와 맞닿았을 때, 진행 방향을 방해받지 않고 밀착 감김부에 삽입 통과할 수 있다.
또, 각 플랜지부의 각 선단부 측의 단부 및 홀더 구멍의 대경부(중경부)와 소경부의 각 경계 벽면이 테이퍼 형상을 이룸으로써, 프로브를 홀더에 장착한 경우의 제1 플런저(21)의 축선 방향과 수직한 방향의 위치 결정의 효과를 갖는다.
또한, 기단부(21e)는, 보스부(21d)와의 연결 부분 근방에 있어서, 보스부(21d)에 접근함에 따라서 단계적 또는 연속적으로 지름이 확대되고, 연결 측의 단부가 보스부(21d)의 지름과 동등하게 되어 보스부와 연결되어도 된다.
또, 제1 선단부는, 복수의 클로부를 가지는 것으로서 설명하였지만, 접촉 대상물의 형상에 의해 1개의 정점을 가지는 추 형상을 이루어도 되고, 단부가 제1 선단부의 길이 방향에 대하여 수직한 평면을 이루어도 된다. 접촉 대상물의 형상에 의해 대응 가능하고, 제2 선단부의 단부도 또한 동일하다.
또한, 제2 선단부는, 선단부(22a) 및 플랜지부(22b)인 것으로서 설명하였지만, 도 1에 나타내는 바와 같은 프로브 유닛(1)의 일부로서 장착되는 경우, 제2 선단부는, 플랜지부(22b)를 가지지 않는 구성이어도 되고, 제2 플런저(22)를 가지지 않는 구성으로서 밀착 감김부(23b)를 직접 회로 기판(200)의 전극(201)에 접촉시켜도 된다. 이 경우, 밀착 감김부(23b)의 회로 기판(200)과 접촉하는 측의 단부를 끝이 가는 테이퍼 형상을 이루는 것으로 해도 된다.
(실시 형태 2)
도 4는, 본 발명의 실시 형태 2에 관련된 프로브 유닛의 주요부의 구성을 나타내는 부분 단면도이다. 또한, 도 1 등에서 상기 서술한 프로브 유닛(1)과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 도 4에 나타내는 프로브(5)는, 프로브 홀더(6)에 의해 유지되고, 실시 형태(1)와 마찬가지로, 도전성 재료를 사용하여 형성된다. 프로브(5)는, 도 1에 나타내는 반도체 집적 회로(100)의 검사를 행할 때에 그 반도체 집적 회로(100)의 접속용 전극에 접촉하는 제1 플런저(21)(제1 접촉 부재)와, 검사 회로를 구비한 회로 기판(200)의 전극에 접촉하는 제2 플런저(51)(제2 접촉 부재)와, 제1 플런저(21)와 제2 플런저(51) 사이에 설치되어 2개의 제1 플런저(21) 및 제2 플런저(51)를 자유롭게 신축할 수 있도록 연결하는 코일 스프링(23)을 구비한다. 프로브(5)를 구성하는 제1 플런저(21) 및 제2 플런저(51), 및 코일 스프링(23)은 동일한 축선을 가지고 있다. 프로브(5)는, 반도체 집적 회로(100)를 콘택트시킬 때, 코일 스프링(23)이 축선 방향으로 신축됨으로써 반도체 집적 회로(100)의 접속용 전극으로의 충격을 완화시킴과 함께, 반도체 집적 회로(100) 및 회로 기판(200)에 하중을 가한다.
제2 플런저(51)는, 끝이 가는 선단 형상을 가지는 선단부(51a)와, 선단부(51a)의 기단 측으로부터 연장되고, 기단부(21e)의 지름과 대략 동일한 지름을 가지는 보스부(51b)(제2 보스부)를 동축 상에 가진다. 이 제2 플런저(51)는, 코일 스프링(23)의 신축 작용에 의해 축선 방향으로 이동이 가능하고, 코일 스프링(23)의 탄성력에 의해 회로 기판(200) 방향으로 가압되어, 회로 기판(200)의 전극과 접촉한다.
코일 스프링(23)은, 제1 플런저(21) 측이 보스부(21d)의 지름 이상의 내경으로 소정 피치로 권회된 느슨한 감김부(23a)인 한편, 제2 플런저(51) 측이 보스부(51b)의 지름과 대략 동일한 내경으로 권회된 밀착 감김부(23b)이다. 느슨한 감김부(23a)와 밀착 감김부(23b)를 연결하는 연결부(23c)는, 느슨한 감김부(23a)로부터 밀착 감김부(23b)를 향하여 단계적으로 내경이 축소되면서 권회된 형상을 이룬다. 느슨한 감김부(23a)의 단부는, 보스부(21d)에 압입되어, 플랜지부(21c)에 맞닿아 있다. 한편, 밀착 감김부(23b)의 단부는, 보스부(51b)에 압입되어, 선단부(51a)에 맞닿아 있다. 또한, 느슨한 감김부(23a)의 내경은, 플랜지부(21c)에 맞닿을 수 있는 길이이면 된다. 또, 제1 플런저(21) 및 제2 플런저(51)와 코일 스프링(23)은, 납땜에 의해 접합되어 있어도 된다.
프로브 홀더(6)는, 수지, 머시너블 세라믹, 실리콘 등의 절연성 재료를 사용하여 형성되고, 도 4의 상면 측에 위치하는 제1 부재(31)와 하면 측에 위치하는 제2 부재(61)가 적층되어 이루어진다. 제1 부재(31) 및 제2 부재(61)에는, 복수의 프로브(5)를 수용하기 위한 유지부로서의 홀더 구멍(33, 62)이 동수씩 형성되고, 프로브(5)를 수용하는 홀더 구멍(33, 62)은, 서로의 축선이 일치하도록 형성되어 있다. 홀더 구멍(33, 62)의 형성 위치는, 반도체 집적 회로(100)의 배선 패턴에 따라 정해진다.
홀더 구멍(62)은, 프로브 홀더(6)의 하단면에 개구를 가지는 소경부(62a)와, 이 소경부(62a)보다 지름이 큰 대경부(62b)와, 소경부(62a)와 대경부(62b)를 연결하고, 코일 스프링(23)의 연결부(23c)의 테이퍼 형상에 대응한 테이퍼 형상을 이루는 테이퍼부(62c)(제2 테이퍼부)로 이루어진다. 소경부(62a)는, 느슨한 감김부(23a)[대경부(62b)]의 지름에 비해 작고, 또한 선단부(51a) 또는 밀착 감김부(23b)의 지름에 비해 약간 큰 지름이다. 대경부(62b)는, 대경부(33b)와 동등한 지름이다.
실시 형태 1과 마찬가지로, 제1 플런저(21)의 플랜지부(21c)는, 홀더 구멍(33)의 테이퍼부(33c)에 맞닿음으로써, 프로브(5)의 프로브 홀더(6)로부터의 빠짐 방지 기능을 가진다. 또, 프로브(5)는, 코일 스프링(23)의 연결부(23c)가 홀더 구멍(62)의 테이퍼부(62c)에 맞닿음으로써, 프로브(5)의 프로브 홀더(6)로부터의 빠짐 방지 기능을 가진다. 또한, 홀더 구멍(33, 62)의 각 경계 벽면은, 플랜지부(21c), 코일 스프링(23)의 지름에 각각 대응한 단이 있는 형상이어도 된다.
도 5는, 프로브 홀더(6)를 사용한 반도체 집적 회로(100)의 검사 시의 상태를 나타내는 도면이다. 반도체 집적 회로(100)의 검사 시에는, 반도체 집적 회로(100)로부터의 접촉 하중에 의해, 코일 스프링(23)은 길이 방향을 따라 압축된 상태가 된다. 코일 스프링(23)이 압축되면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제1 플런저(21)의 기단부(21e)는, 밀착 감김부(23ｂ) 내에 진입하여, 밀착 감김부(23b)의 내주 측과 슬라이딩 접촉한다. 이때는, 제1 플런저(21)의 축선이 크게 흔들리는 일은 없기 때문에, 기단부(21e)와 코일 스프링(23)의 접촉 저항이 안정되어, 확실한 전기 도통이 얻어진다.
검사 시에 회로 기판(200)으로부터 반도체 집적 회로(100)에 공급되는 검사용 신호는, 회로 기판(200)의 전극(201)으로부터 프로브(5)의 제2 플런저(51), 밀착 감김부(23b), 제1 플런저(21)를 경유하여 반도체 집적 회로(100)의 접속용 전극(101)으로 도달한다. 이처럼, 프로브(5)에서는, 제1 플런저(21)와 제2 플런저(51)가 밀착 감김부(23b)를 통하여 도통하기 때문에, 전기 신호의 도통 경로를 최소로 할 수 있다. 따라서, 검사 시에 느슨한 감김부(23a)에 신호가 흐르는 것을 방지하여, 인덕턴스 및 저항의 저감 및 안정화를 도모할 수 있다.
상기 서술한 실시 형태 2에 의하면, 실시 형태 1과 마찬가지로, 느슨한 감김부의 내경에 대하여 지름이 작은 기단부와, 이 기단부와 내경이 대략 동일한 내경으로 권회되는 밀착 감김부가 접촉되어 도통함과 함께, 느슨한 감김부에는 신호가 도통하기 어려운 구성으로 되어 있기 때문에, 회로 기판과 반도체 집적 회로 사이에 전기 신호를 확실하게 흐르게 하여, 검사의 정밀도를 유지할 수 있다. 또한, 제1 기단부의 선단이 R 모따기된 형상을 이룸으로써, 기단부는, 코일 스프링의 연결부와 맞닿았을 때, 진행 방향을 방해받지 않고 밀착 감김부에 삽입 통과할 수 있다.
또한, 코일 스프링의 연결부가 프로브 홀더의 테이퍼부에 맞닿음으로써, 프로브의 프로브 홀더로부터의 빠짐 방지 기능을 가짐과 함께, 제2 플런저의 구성을 간이한 것으로 하여, 실시 형태 1의 구성에 비해 홀더 구멍의 단이 있는 형상의 형성 공정을 삭감하여, 제조에 드는 비용 등을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 서술한 실시 형태 1, 2에 있어서, 프로브 홀더의 제2 부재에 형성된 테이퍼부에 의해 프로브의 빠짐 방지 기능을 가지고 있으면, 제1 부재가 테이퍼부(단이 있는 형상)를 갖지 않는 대경부만의 구성으로 하는 것도 가능하다.
이상과 같이, 본 발명에 관련된 콘택트 프로브 및 프로브 유닛은, 전극과 접속하여, 전기 신호를 도통시키는 것에 유용하다.
1: 프로브 유닛 2, 5: 콘택트 프로브(프로브)
3, 6: 프로브 홀더 21: 제1 플런저
21a, 22a: 선단부 21b: 클로부
21c, 22b: 플랜지부 21d, 22c: 보스부
21e: 기단부 22, 51: 제2 플런저
23: 코일 스프링 23a: 느슨한 감김부
23b: 밀착 감김부 23c: 연결부
31: 제1 부재 32, 61: 제2 부재
33, 34, 62: 홀더 구멍 33a, 34a, 62a: 소경부
33b, 34c, 62b: 대경부 33c, 34d, 34e, 62c: 테이퍼부
34b: 중경부 100: 반도체 집적 회로
101: 접속용 전극 200: 회로 기판

Claims (9)

  1. 끝이 가는 선단 형상을 가지는 제1 선단부와, 당해 제1 선단부의 기단 측으로부터 연장되고, 상기 제1 선단부의 지름에 비해 큰 지름을 가지는 제1 플랜지부와, 당해 제1 플랜지부의 단부로서, 상기 제1 선단부의 연결 측과 다른 단부로부터 연장되고, 상기 제1 플랜지부의 지름에 비해 작은 지름을 가지는 제1 보스부와, 당해 제1 보스부의 단부로서, 상기 제1 플랜지부의 연결 측과 다른 단부로부터 연장되고, 상기 제1 보스부의 지름에 비해 작은 지름을 가지는 제1 기단부를 동축 상에 가지는 도전성의 제1 접촉 부재와,
    끝이 가는 선단 형상을 가지는 제2 선단부와, 당해 제2 선단부의 기단 측으로부터 연장되고, 상기 제1 기단부의 지름과 대략 동일한 지름을 가지는 제2 보스부를 동축 상에 가지는 도전성의 제2 접촉 부재와,
    상기 제1 기단부의 지름보다 큰 내경으로 소정 피치로 권회되는 느슨한 감김부와, 상기 제2 보스부의 지름과 대략 동일한 내경으로 밀착 감김으로 권회되는 밀착 감김부를 가지고, 상기 느슨한 감김부의 단부가 상기 제1 보스부에 장착되고, 상기 밀착 감김부의 단부가 제2 보스부에 장착되어 상기 제1 및 제2 접촉 부재를 동축적으로 연결하는 코일 스프링을 구비하며,
    상기 제1 기단부는, 축선 방향과 평행하고, 적어도 상기 제2 접촉 부재에 접근하는 방향으로 소정의 크기 이상의 하중을 받은 경우, 상기 밀착 감김부와 접촉하는 것을 특징으로 하는 콘택트 프로브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기단부는, 상기 제1 보스부와의 연결 측과 다른 선단부가, R 모따기되어 있는 것을 특징으로 하는 기재된 콘택트 프로브.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 플랜지부는, 상기 제1 선단부에 이어지는 측의 단부가 테이퍼 형상을 이루는 것을 특징으로 콘택트 프로브.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코일 스프링은, 상기 느슨한 감김부로부터 상기 밀착 감김부를 향하여 단계적으로 지름이 축소되면서 권회되어서 테이퍼 형상을 이루는 연결부를 가지는 것을 특징으로 하는 콘택트 프로브.
  5. 제1항 또는 제2항에 기재된 복수의 콘택트 프로브와,
    상기 콘택트 프로브를 유지하는 유지부를 구비한 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 플랜지부는, 상기 제1 선단부에 이어지는 측의 단부가 테이퍼 형상을 이루고,
    상기 유지부는, 상기 제1 플랜지부의 상기 테이퍼 형상에 대응한 형상을 이루는 제1 테이퍼부를 가지는 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 유지부는,
    상기 느슨한 감김부의 지름보다 큰 대경부와,
    상기 느슨한 감김부의 지름보다 작고, 또한 상기 밀착 감김부의 지름보다 큰 소경부를 가지는 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 코일 스프링은, 상기 느슨한 감김부로부터 상기 밀착 감김부를 향하여 단계적으로 지름이 축소되면서 권회된 테이퍼 형상을 이루고,
    상기 유지부는, 대경부와 소경부 사이에, 상기 코일 스프링의 상기 테이퍼 형상에 대응한 테이퍼 형상을 이루는 제2 테이퍼부를 가지는 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 선단부는, 상기 제2 보스부와 연결하는 단부 측에, 선단 측의 지름에 비해 큰 지름을 가지는 제2 플랜지부를 가지고,
    상기 제2 플랜지부는, 상기 선단 측의 단부가 테이퍼 형상을 이루고,
    상기 유지부는, 상기 제2 플랜지부의 상기 테이퍼 형상에 대응한 형상을 이루는 제3 테이퍼부를 가지는 것을 특징으로 하는 프로브 유닛.


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