KR20210111774A - 접촉 단자, 검사 지그 및 검사 장치 - Google Patents

접촉 단자, 검사 지그 및 검사 장치 Download PDF

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노리히로 오타
미치오 가이다
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니혼덴산리드가부시키가이샤
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Abstract

프로브(Pr)는, 도전성을 갖고, 또한 통형 형상을 갖는 통 형상체(Pa)와, 도전성을 갖고, 또한 막대형 형상을 갖는 제1 중심 도체(Pc)를 구비하고, 통 형상체(Pa)는, 축방향에 수직인 단면의 형상이 직사각형 또는 육각형이고, 제1 중심 도체(Pc)는, 제1 중심 도체(Pc)의 축방향에 수직인 단면의 형상이 통 형상체(Pa)의 단면의 형상과 동일하고, 통 형상체(Pa)의 일단부측에 삽입되는 제1 삽입부와, 통 형상체(Pa)의 일단부로부터 돌출되는 제1 돌출부(Pc4)를 포함한다.

Description

접촉 단자, 검사 지그 및 검사 장치
본 발명은, 검사 대상의 검사에 사용되는 접촉 단자, 이 접촉 단자를 검사 대상에 접촉시키기 위한 검사 지그, 및 그 검사 지그를 구비한 검사 장치에 관한 것이다.
종래부터 측정 대상물의 도전 패드에 접촉하는 접촉자를 갖는 접촉 핀과, 이 접촉 핀의 접촉자의 일직선 상에 연장 설치된 원기둥 형상 안내자가 삽입되는 원통 형상의 통체를 구비하고, 통체의 주위벽의 일부가 스프링으로 되어 있는 코일 스프링 프로브가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이 코일 스프링 프로브는, 복수 배열하여 배치되어, 측정 대상물의 복수의 도전 패드에 대하여 접촉된다(특허문헌 1의 도 3).
일본 특허 공개 제2007-24664호 공보
그런데, 근년, 측정 대상물인 반도체 기판이나 회로 기판의 미세화가 진행되고 있다. 그 때문에, 측정 대상물의 인접 피치가 작아지고 있다. 측정 대상물의 인접 피치가 작아지면, 코일 스프링 프로브의 인접 피치도 작게 할 필요가 있다. 코일 스프링 프로브의 인접 피치를 어느 정도 이상 작게 하기 위해서는, 통체 및 안내자를 가늘게 할 필요가 있다.
그러나, 측정을 위한 전류가 흐르는 통체 및 안내자를 가늘게 하면, 도체의 단면적이 작아지기 때문에, 프로브의 저항값이 증대되어 버린다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 저항값의 증대를 저감시키면서, 인접 피치를 작게 하는 것이 용이한 접촉 단자, 및 이것을 사용한 검사 지그, 검사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일례에 관한 접촉 단자는, 도전성을 갖고, 또한 통형 형상을 갖는 통 형상체와, 도전성을 갖고, 또한 막대형 형상을 갖는 제1 중심 도체를 구비하고, 상기 통 형상체는, 축방향에 수직인 단면의 형상이 직사각형이고, 상기 제1 중심 도체는, 축방향에 수직인 단면의 형상이 직사각형이고, 상기 통 형상체의 일단부측에 삽입되는 제1 삽입부와, 상기 통 형상체의 일단부로부터 돌출되는 제1 돌출부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일례에 관한 검사 지그는, 복수의, 상술한 접촉 단자와, 상기 복수의 접촉 단자를 지지하는 지지 부재를 구비한다.
또한, 본 발명의 일례에 관한 검사 장치는, 상술한 검사 지그와, 상기 접촉 단자를 검사 대상에 마련된 검사점에 접촉시킴으로써 얻어지는 전기 신호에 기초하여, 상기 검사 대상의 검사를 행하는 검사 처리부를 구비한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 프로브를 구비한 반도체 검사 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 검사 지그의 구성의 일례를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 3은 도 2에 나타내는 프로브의 구체적 구성을 나타내는 정면도이다.
도 4는 도 3에 나타내는 프로브를, 통 형상체와, 제1 중심 도체와, 제2 중심 도체로 분해하여 나타내는 설명도이다.
도 5는 도 3에 있어서의 V-V선 단면도이다.
도 6은 도 2에 나타내는 검사 지그를, 하측으로부터 본 평면도이다.
도 7은 도 2에 나타내는 프로브 및 검사 지그의 효과를 설명하기 위한 설명도이다.
도 8은 도 2에 나타내는 검사 지그가 제1 피치 변환 블록에 설치되어, 범프에 프로브의 선단부가 압접된 검사 상태를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 9는 도 3에 나타내는 제1 스프링부 및 제2 스프링부가 압축된 때의 프로브를 나타내는 정면도이다.
도 10은 도 9에 나타내는 압축된 상태의 프로브를 절단선 X로 절단한 단면도이다.
도 11은 도 3에 나타내는 프로브의 변형예를 나타내는 정면도이다.
도 12는 도 11에 나타내는 제1 스프링부 및 제2 스프링부가 압축된 때의 프로브를 나타내는 정면도이다.
도 13은 도 3에 나타내는 프로브의 다른 변형예인 포고핀을 나타내는 사시도이다.
도 14는 도 13에 나타내는 XIV-XIV선 단면도이다.
도 15는 도 3에 나타내는 프로브의 변형예를 나타내는 정면도이다.
도 16은 도 5에 나타내는 단면 형상의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 17은 제1 중심 도체의 변형예를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명에 관한 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서 동일한 부호를 붙인 구성은, 동일한 구성임을 나타내고, 그 설명을 생략한다.
도 1에 나타내는 반도체 검사 장치(1)는 검사 장치의 일례에 상당한다. 도 1에 나타내는 반도체 검사 장치(1)는, 검사 대상물의 일례인 반도체 웨이퍼(101)에 형성된 회로를 검사하기 위한 검사 장치이다.
반도체 웨이퍼(101)에는, 예를 들어 실리콘 등의 반도체 기판에, 복수의 반도체 칩에 대응하는 회로가 형성되어 있다. 또한, 검사 대상물은, 반도체 칩, CSP(Chip size package), 반도체 소자(IC: Integrated Circuit) 등의 전자 부품이어도 되고, 기타 전기적인 검사를 행하는 대상으로 되는 것이면 된다.
또한, 검사 장치는 반도체 검사 장치에 한정되지 않고, 예를 들어 기판을 검사하는 기판 검사 장치여도 된다. 검사 대상물이 되는 기판은, 예를 들어 프린트 배선 기판, 유리 에폭시 기판, 플렉시블 기판, 세라믹 다층 배선 기판, 반도체 패키지용의 패키지 기판, 인터포저 기판, 필름 캐리어 등의 기판이어도 되고, 액정 디스플레이, EL(Electro-Luminescence) 디스플레이, 터치 패널 디스플레이 등의 디스플레이용의 전극판이나, 터치 패널용 등의 전극판이어도 되고, 다양한 기판이어도 된다.
도 1에 나타내는 반도체 검사 장치(1)는, 검사부(4)와, 시료대(6)와, 검사 처리부(8)를 구비하고 있다. 시료대(6)의 상면에는, 반도체 웨이퍼(101)가 적재되는 적재부(6a)가 마련되어 있고, 시료대(6)는, 검사 대상의 반도체 웨이퍼(101)를 소정의 위치에 고정하도록 구성되어 있다.
적재부(6a)는, 예를 들어 승강 가능하게 되어 있고, 시료대(6) 내에 수용된 반도체 웨이퍼(101)를 검사 위치로 상승시키거나, 검사 완료된 반도체 웨이퍼(101)를 시료대(6) 내에 저장하거나 하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 적재부(6a)는, 예를 들어 반도체 웨이퍼(101)를 회전시켜, 오리엔테이션·플랫을 소정의 방향을 향하게 하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한, 반도체 검사 장치(1)는, 도시 생략의 로봇 암 등의 반송 기구를 구비하고, 그 반송 기구에 의해, 반도체 웨이퍼(101)를 적재부(6a)에 적재하거나, 검사 완료된 반도체 웨이퍼(101)를 적재부(6a)로부터 반출하거나 한다.
검사부(4)는, 검사 지그(3), 피치 변환 블록(35) 및 접속 플레이트(37)를 구비하고 있다. 검사 지그(3)는, 반도체 웨이퍼(101)에 복수의 프로브(Pr)를 접촉시켜 검사하기 위한 지그이고, 예를 들어 소위 프로브 카드로서 구성되어 있다.
반도체 웨이퍼(101)에는, 복수의 칩이 형성되어 있다. 각 칩에는, 복수의 패드나 범프(BP) 등의 검사점이 형성되어 있다. 검사 지그(3)는, 반도체 웨이퍼(101)에 형성된 복수의 칩 중 일부의 영역(예를 들어, 도 1에 해칭으로 나타내는 영역, 이하, 검사 영역이라고 칭함)에 대응하고, 검사 영역 내의 각 검사점에 대응하도록, 복수의 프로브(Pr)를 보유 지지하고 있다.
검사 영역 내의 각 검사점에 프로브(Pr)를 접촉시켜 당해 검사 영역 내의 검사가 종료되면, 적재부(6a)가 반도체 웨이퍼(101)를 하강시키고, 시료대(6)가 평행 이동하여 검사 영역을 이동시키고, 적재부(6a)가 반도체 웨이퍼(101)를 상승시켜 새로운 검사 영역에 프로브(Pr)를 접촉시켜 검사를 행한다. 이와 같이, 검사 영역을 순차 이동시키면서 검사를 행함으로써, 반도체 웨이퍼(101) 전체의 검사가 실행되도록 되어 있다.
또한, 도 1은, 반도체 검사 장치(1)의 구성의 일례를, 발명의 이해를 용이하게 하는 관점에서 간략적 및 개념적으로 나타낸 설명도이고, 프로브(Pr)의 개수, 밀도, 배치나, 검사부(4) 및 시료대(6)의 각 부의 형상, 크기의 비율 등에 대해서도, 간략화, 개념화하여 기재하고 있다. 예를 들어, 프로브(Pr)의 배치의 이해를 용이하게 하는 관점에서, 일반적인 반도체 검사 장치보다도 검사 영역을 크게 강조하여 기재하고 있고, 검사 영역은 더 작아도 되고, 더 커도 된다.
접속 플레이트(37)는, 피치 변환 블록(35)을 착탈 가능하게 구성되어 있다. 접속 플레이트(37)에는, 피치 변환 블록(35)과 접속되는 도시 생략의 복수의 전극이 형성되어 있다. 접속 플레이트(37)의 각 전극은, 예를 들어 도시 생략의 케이블이나 접속 단자 등에 의해, 검사 처리부(8)와 전기적으로 접속되어 있다. 피치 변환 블록(35)은, 프로브(Pr) 상호간의 간격을, 접속 플레이트(37)의 전극 피치로 변환하기 위한 피치 변환 부재이다.
검사 지그(3)는, 후술하는 선단부(P1)와 기단부(P2)를 갖는 복수의 프로브(Pr)(접촉 단자)와, 복수의 프로브(Pr)를, 선단부(P1)를 반도체 웨이퍼(101)를 향해 보유 지지하는 지지 부재(31)를 구비하고 있다.
피치 변환 블록(35)에는, 각 프로브(Pr)의 기단부(P2)와 접촉하여 도통하는 후술하는 전극(34a)이 마련되어 있다. 검사부(4)는, 접속 플레이트(37) 및 피치 변환 블록(35)을 통해, 검사 지그(3)의 각 프로브(Pr)를, 검사 처리부(8)와 전기적으로 접속하거나, 그 접속을 전환하거나 하는 도시 생략의 접속 회로를 구비하고 있다.
이에 의해, 검사 처리부(8)는, 접속 플레이트(37) 및 피치 변환 블록(35)을 통해, 임의의 프로브(Pr)에 대하여 검사용 신호를 공급하거나, 임의의 프로브(Pr)로부터 신호를 검출하거나 하는 것이 가능하게 되어 있다.
검사 처리부(8)는, 예를 들어 전원 회로, 전압계, 전류계 및 마이크로컴퓨터 등을 구비하고 있다. 검사 처리부(8)는, 도시 생략의 구동 기구를 제어하여 검사부(4)를 이동, 위치 결정하고, 반도체 웨이퍼(101)의 각 검사점에, 각 프로브(Pr)를 접촉시킨다. 이에 의해, 각 검사점과, 검사 처리부(8)가 전기적으로 접속된다.
검사 처리부(8)는, 상술한 상태로 검사 지그(3)의 각 프로브(Pr)를 통해 반도체 웨이퍼(101)의 각 검사점에 검사용의 전류 또는 전압을 공급하고, 각 프로브(Pr)로부터 얻어진 전압 신호 또는 전류 신호에 기초하여, 예를 들어 회로 패턴의 단선이나 단락 등의 반도체 웨이퍼(101)의 검사를 실행한다. 혹은, 검사 처리부(8)는, 교류의 전류 또는 전압을 각 검사점에 공급함으로써 각 프로브(Pr)로부터 얻어진 전압 신호 또는 전류 신호에 기초하여, 검사 대상의 임피던스를 측정하는 것이어도 된다.
도 2에 나타내는 지지 부재(31)는, 예를 들어 판 형상의 지지 플레이트(31a, 31b, 31c)가 적층됨으로써 구성되어 있다. 지지 플레이트(31a, 31b, 31c)를 관통하는 관통 구멍(H)이 복수 형성되어 있다. 관통 구멍(H)은, 축방향에 수직인 단면 형상이 대략 정사각형인 직사각형의 구멍이다.
지지 플레이트(31a, 31b)에는, 소정 직경의 개구 구멍을 포함하는 삽입 관통 구멍부(Ha)가 각각 형성되어 있다. 지지 플레이트(31c)에는, 삽입 관통 구멍부(Ha)보다도 가는 직경의 지지 구멍(Hb)이 형성되어 있다. 지지 플레이트(31a)의 삽입 관통 구멍부(Ha)와, 지지 플레이트(31b)의 삽입 관통 구멍부(Ha)와, 지지 플레이트(31c)의 지지 구멍(Hb)이 연통됨으로써, 관통 구멍(H)이 형성되어 있다.
또한, 지지 부재(31)의 지지 플레이트(31a, 31b)를 서로 적층한 예 대신에, 지지 플레이트(31a)와 지지 플레이트(31b)를 서로 이격시킨 상태로, 예를 들어 지주 등에 의해 연결한 구성으로 해도 된다. 또한, 지지 부재(31)는, 판 형상의 지지 플레이트(31a, 31b, 31c)가 적층되어 구성되는 예에 한정되지 않고, 예를 들어 일체의 부재에 관통 구멍(H)이 마련된 구성으로 해도 된다.
지지 플레이트(31a)의 일단부측에는, 예를 들어 절연성의 수지 재료에 의해 구성된 피치 변환 블록(35)이 설치되고, 이 피치 변환 블록(35)에 의해 관통 구멍(H)의 일단부측 개구부가 폐색되도록 되어 있다(도 8 참조). 피치 변환 블록(35)에는, 관통 구멍(H)의 개구부에 대향하는 위치에 있어서, 피치 변환 블록(35)을 관통하도록 배선(34)이 설치되어 있다.
피치 변환 블록(35)의, 지지 플레이트(31a)에 대향하는 면과, 배선(34)의 단부면이 동일 평면이 되도록 설정되어 있다. 이 배선(34)의 단부면이, 전극(34a)으로 되어 있다. 각 배선(34)은, 피치를 넓히면서, 접속 플레이트(37)의 각 전극과 접속되어 있다. 피치 변환 블록(35)은, 배선(34) 대신에, 예를 들어 MLO(Multi-Layer Organic) 또는 MLC(Multi-Layer Ceramic) 등의 다층 배선 기판을 사용하여 구성되어 있어도 된다.
지지 부재(31)의 각 관통 구멍(H)에는, 프로브(Pr)가 삽입되어 있다. 프로브(Pr)는, 도전성을 갖고, 또한 통형 형상을 갖는 통 형상체(Pa)와, 도전성을 갖고, 또한 막대형 형상을 갖는 제2 중심 도체(Pb) 및 제1 중심 도체(Pc)를 구비하고 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 통 형상체(Pa)는, 축방향에 수직인 단면의 형상이 대략 정사각형인 직사각형의 관이다. 예를 들어, 통 형상체(Pa)의 단면에 있어서의, 한 변의 외측의 길이인 외폭(E2)은, 예를 들어 약 25 내지 300㎛, 한 변의 내측의 길이인 내폭(E1)은 약 10 내지 250㎛이다. 통 형상체(Pa)로서, 예를 들어 니켈 또는 니켈 합금을 사용할 수 있다.
예를 들어, 통 형상체(Pa)의 외폭(E2)을 약 120㎛, 내폭(E1)을 약 100㎛, 전체 길이를 약 1700㎛로 할 수 있다. 또한, 통 형상체(Pa)의 내면에는, 금 도금 등의 도금층을 실시하고, 또한 통 형상체(Pa)의 외면을, 필요에 따라 절연 피복한 구조로 해도 된다. 또한, 통 형상체(Pa)의 축방향에 수직인 단면의 형상은, 대략 직사각형이어도 된다.
통 형상체(Pa)의 양단부에는, 후술하는 바와 같이 제1 막대 형상 본체(Pc1) 및 제2 막대 형상 본체(Pb1)의 기단부를 포지(抱持)하는 제1 통 단부(Pd1) 및 제2 통 단부(Pd2)가 형성되어 있다. 또한, 제1 통 단부(Pd1) 및 제2 통 단부(Pd2) 사이에는, 통 형상체(Pa)의 축 방향으로 신축하는 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2)가 소정 길이에 걸쳐서 형성되어 있다. 제1 스프링부(Pe1)와 제2 스프링부(Pe2)는, 나선의 감기 방향이 서로 역방향으로 되어 있다. 또한, 통 형상체(Pa)의 길이 방향의 중앙부에는, 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2)를 서로 연결하는 통부(Pf)가 마련되어 있다.
예를 들어, 도시를 생략한 레이저 가공기로부터, 통 형상체(Pa)의 주위벽에 레이저광을 조사하여, 제1 나선 홈(Pg1) 및 제2 나선 홈(Pg2)을 형성함으로써, 통 형상체(Pa)의 주위면을 따라 연장되는 나선 형상체를 포함하는 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2)가 구성된다. 그리고, 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2)를 변형시킴으로써, 통 형상체(Pa)를, 그 축 방향으로 신축시킬 수 있도록 되어 있다.
또한, 통 형상체(Pa)의 주위벽을, 예를 들어 에칭하여 제1 나선 홈(Pg1) 및 제2 나선 홈(Pg2)을 형성함으로써, 나선 형상체를 포함하는 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2)를 마련해도 된다. 또한, 예를 들어 전주에 의해 형성된 나선 형상체를 포함하는 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2)를 마련한 구조로 해도 된다.
또한, 3D 프린팅에 의해, 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2)가 마련된 통 형상체(Pa)를 형성해도 된다. 3D 프린팅을 사용하는 경우, 통 형상체(Pa)의 축방향에 대하여 수직인 방향으로 적층 형성하는 것이 바람직하다. 통 형상체(Pa)는 단면 직사각형의 형상을 갖고 있으므로, 이러한 3D 프린팅에 의해 제조하는 것이 용이하다. 또한, 3D 프린팅을 사용하는 경우, 통 형상체(Pa)에 제1 중심 도체(Pc)와, 제2 중심 도체(Pb)가 삽입된 상태로, 프로브(Pr) 전체를 제조해도 된다.
통부(Pf)는, 통 형상체(Pa)에 제1 나선 홈(Pg1) 및 제2 나선 홈(Pg2)의 비형성부를 마련함으로써 잔존된 통 형상체(Pa)의 주위벽부를 이루고, 통 형상체(Pa)의 중앙부에, 소정 길이에 걸쳐서 형성되어 있다. 통 형상체(Pa)의 일단부에는 스프링부가 형성되어 있지 않은 제1 통 단부(Pd1)가 형성되고, 통 형상체(Pa)의 타단부에는 스프링부가 형성되어 있지 않은 제2 통 단부(Pd2)가 형성되어 있다.
제1 중심 도체(Pc)는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 통 형상체(Pa)의 일단부 내에 삽입 관통되는 제1 막대 형상 본체(Pc1)와, 그 기단부에 마련된 제1 피포지부(Pc2)와, 이 제1 피포지부(Pc2)에 연속 설치된 플랜지부(Pc3)와, 이 플랜지부(Pc3)에 연속 설치된 제1 돌출부(Pc4)와, 제1 막대 형상 본체(Pc1)의 선단부에 마련된 제1 팽출부(Pc6)를 구비하고 있다. 제1 막대 형상 본체(Pc1), 제1 피포지부(Pc2) 및 제1 팽출부(Pc6)는, 제1 삽입부의 일례에 상당한다.
제1 돌출부(Pc4), 플랜지부(Pc3), 제1 피포지부(Pc2), 제1 막대 형상 본체(Pc1) 및 제1 팽출부(Pc6)는, 축방향에 수직인 단면 형상이 대략 정사각형인 직사각형 형상으로 되어 있다. 또한, 제1 돌출부(Pc4), 플랜지부(Pc3), 제1 피포지부(Pc2), 제1 막대 형상 본체(Pc1) 및 제1 팽출부(Pc6)의 단면 형상은, 대략 정사각형과는 다른 직사각형 형상이어도 된다.
제1 막대 형상 본체(Pc1)는, 통 형상체(Pa)에 대하여 용이하게 삽입할 수 있도록, 제1 막대 형상 본체(Pc1)의 단면에 있어서의 한 변의 외측 길이 D1이 통 형상체(Pa)의 내폭(E1)보다도 작게 설정되어 있다. 예를 들어, 통 형상체(Pa)의 내폭(E1)이 100㎛인 경우, 제1 막대 형상 본체(Pc1)의 외측 길이 D1은 92㎛로 형성되어 있다. 또한, 제1 중심 도체(Pc)를 통 형상체(Pa)에 조립했을 때, 선단부의 제1 팽출부(Pc6)가 통 형상체(Pa)의 통부(Pf) 내에 도입된 상태로 되도록, 제1 피포지부(Pc2), 제1 막대 형상 본체(Pc1) 및 제1 팽출부(Pc6)의 축방향 길이가 형성되어 있다.
제1 팽출부(Pc6)의 단면에 있어서의 한 변의 외측 길이 D2는, 제1 막대 형상 본체(Pc1)의 외측 길이 D1보다도 크고, 또한 통 형상체(Pa)의 내폭(E1)보다도 작게 형성되어 있다. 또한, 제1 팽출부(Pc6)의 외측 길이 D2와 통 형상체(Pa)의 내폭(E1)의 차가 미소한 차이로 설정됨으로써, 후술하는 검사 시에, 통 형상체(Pa)의 통부(Pf)와 제1 팽출부(Pc6) 및 제2 팽출부(Pb6)가 서로 미끄럼 이동 가능하게 접촉하여, 전기적으로 도통하도록 되어 있다. 예를 들어, 제1 막대 형상 본체(Pc1)의 외측 길이 D1이 92㎛이고, 통 형상체(Pa)의 내폭(E1)이 100㎛인 경우, 제1 팽출부(Pc6)의 외측 길이 D2는 94㎛로 형성되어 있다.
또한, 제1 팽출부(Pc6)의 단면에 있어서의 대각선의 대각 길이 D7은, 통 형상체(Pa)의 내폭(E1)보다도 길다. 이에 의해, 통 형상체(Pa) 내에서 제1 중심 도체(Pc)가 회동하려고 하면, 제1 팽출부(Pc6)의 코너부가 통 형상체(Pa)의 내벽과 간섭하여, 제1 팽출부(Pc6)와 통 형상체(Pa)가 접촉하도록 되어 있다.
제1 피포지부(Pc2)의 단면에 있어서의 한 변의 길이인 폭(D3)은, 통 형상체(Pa)의 내폭(E1)과 대략 동일하게 설정되어 있다. 이 결과, 제1 막대 형상 본체(Pc1)를 통 형상체(Pa) 내에 삽입하여 조립할 때, 제1 피포지부(Pc2)가 제1 통 단부(Pd1)에 압입되고, 이 제1 피포지부(Pc2)의 주위면에 제1 통 단부(Pd1)의 내면이 압착된 상태로, 제1 중심 도체(Pc)가 통 형상체(Pa)에 조립되도록 되어 있다. 또한, 제1 통 단부(Pd1)와 제1 피포지부(Pc2) 및 제2 통 단부(Pd2)와 제2 피포지부(Pb2)의 접속은, 코오킹 가공, 용접 등, 다양한 접속 방법을 사용할 수 있다.
제1 중심 도체(Pc)의 플랜지부(Pc3)는, 그 단면에 있어서의 한 변의 길이인 폭(D4)이 통 형상체(Pa)의 내폭(E1)보다도 크고, 또한 제1 피포지부(Pc2)의 폭(D3)보다도 크게 설정되어 있다. 예를 들어, 통 형상체(Pa)의 내폭(E1)이 100㎛이고, 제1 피포지부(Pc2)의 폭(D3)이 103㎛인 경우, 플랜지부(Pc3)의 폭(D4)은 130㎛로 형성되어 있다. 이에 의해, 제1 막대 형상 본체(Pc1)를 통 형상체(Pa) 내에 삽입하여 제1 중심 도체(Pc)를 조립할 때, 플랜지부(Pc3)가 통 형상체(Pa)의 단부에 맞닿아 제1 막대 형상 본체(Pc1)의 위치 결정이 이루어진다.
또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 지지 부재(31)의 삽입 관통 구멍부(Ha) 내에 프로브(Pr)의 통 형상체(Pa)를 삽입한 상태로, 지지 부재(31)에 프로브(Pr)를 지지시킬 수 있도록, 플랜지부(Pc3)는, 그 폭(D4)이, 삽입 관통 구멍부(Ha)의 내폭보다도 작게 형성되어 있다.
제1 중심 도체(Pc)의 제1 돌출부(Pc4)는, 그 단면의 한 변의 길이인 폭(D6)이, 플랜지부(Pc3)의 폭(D4)보다도 약간 가늘고, 또한 지지 플레이트(31c)에 형성된 지지 구멍(Hb)의 내폭보다도 작게 설정됨으로써, 지지 구멍(Hb)에 삽입 관통 가능하게 구성되어 있다.
또한, 프로브(Pr)를 지지 부재(31)에 지지시킨 상태로, 제1 돌출부(Pc4)의 단부가 지지 플레이트(31c)의 지지 구멍(Hb)으로부터 지지 부재(31)의 외측으로 돌출된 상태로 되도록, 제1 돌출부(Pc4)의 전체 길이가 지지 플레이트(31c)의 판 두께보다도 크게 설정되어 있다. 또한, 제1 돌출부(Pc4)의 선단부면은, 대략 평탄하게 형성되어 있다. 또한, 제1 돌출부(Pc4)의 선단부(P1)의 형상은, 크라운 형상, 원추 형상 등, 검사점과의 접촉에 적합한 다양한 형상으로 할 수 있다.
한편, 제2 중심 도체(Pb)는, 제1 중심 도체(Pc)의 제1 팽출부(Pc6), 제1 막대 형상 본체(Pc1), 제1 피포지부(Pc2)와 동일한 형상 및 외경을 갖는 제2 팽출부(Pb6), 제2 막대 형상 본체(Pb1), 제2 피포지부(Pb2)를 갖고 있다. 제2 막대 형상 본체(Pb1)의 기단부에는, 제2 피포지부(Pb2)보다도 크고, 또한 제1 중심 도체(Pc)의 플랜지부(Pc3)와 동일 정도의, 예를 들어 130㎛ 정도의 폭(D4')을 갖는 플랜지부(Pb3)가 마련되어 있다.
제2 중심 도체(Pb)의 제2 돌출부(Pb4)는, 그 단면에 있어서의 한 변인 폭(D5)이, 플랜지부(Pb3)의 폭(D4')보다도 약간 가늘고, 또한 지지 플레이트(31a)에 형성된 삽입 관통 구멍부(Ha)의 내폭보다도 작게 설정됨으로써, 삽입 관통 구멍부(Ha)에 삽입 관통 가능하게 구성되어 있다.
또한, 제2 돌출부(Pb4)의 선단부에는, 끝이 좁아지는 경사부(Pb5)가 형성되어, 후술하는 반도체 웨이퍼(101) 등의 검사 시에, 피치 변환 블록(35)에 마련된 전극(34a)에 경사부(Pb5)의 선단부면이 맞닿도록 되어 있다.
또한, 제1 중심 도체(Pc) 및 제2 중심 도체(Pb)를 통 형상체(Pa)에 조립한 상태로, 도 3에 나타낸 바와 같이 제1 팽출부(Pc6)의 선단부면과, 제2 팽출부(Pb6)의 선단부면 사이에, 소정의 간극(KG)이 형성되도록, 제1 막대 형상 본체(Pc1) 및 제2 막대 형상 본체(Pb1) 등의 전체 길이가 각각 설정되어 있다.
또한, 후술하는 검사 시에, 제1 돌출부(Pc4)와, 제2 돌출부(Pb4)가 각각 지지 부재(31) 내에 압입된 때(도 8 참조)에 있어서도, 제1 팽출부(Pc6)의 선단부면과, 제2 팽출부(Pb6)의 선단부면이 소정 간격을 두고 서로 대향한 상태로 유지되도록, 제1 막대 형상 본체(Pc1) 및 제2 막대 형상 본체(Pb1) 등의 축방향 길이가 설정되어 있다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 지지 플레이트(31c)에는, 격자의 교점에 대응하는 위치에, 복수의 지지 구멍(Hb)이 형성되어 있다. 그리고, 각 지지 구멍(Hb) 내에 프로브(Pr)가 보유 지지되어 있다.
각 관통 구멍(H)의 직사각형의 개구부의 한 변이 제1 방향 X를 따르고, 그 한 변에 이어지는 다른 변이 제1 방향 X와 수직인 제2 방향 Y를 따르도록, 각 관통 구멍(H)이 배치되어 있다. 관통 구멍(H)의 개구부의 변의 폭(W1)은, 제1 돌출부(Pc4)의 폭(D6)보다도 약간 크고, 또한 제1 돌출부(Pc4)의 대각선의 길이인 대각 길이 D8보다도 작다. 따라서, 관통 구멍(H) 내의 프로브(Pr)는, 그 단면의 변의 방향이, 관통 구멍(H) 내벽의 변의 방향에 의해 규제된다. 그 결과, 통 형상체(Pa)의 단면의 변의 방향도 또한, 관통 구멍(H) 내벽의 변의 방향에 의해, 세로의 변끼리, 가로의 변끼리 서로 동일 방향을 따르도록 배치된다.
또한, 복수의 프로브(Pr)는, 세로의 변끼리, 가로의 변끼리 서로 동일 방향을 따르도록 배치되어 있으면 되고, 반드시 격자의 교점에 대응하는 위치에 배치되는 예에 한정되지 않는다.
도 7은, 특허문헌 1에 기재된, 원통 형상의 통 형상체(Pax)에 원기둥 형상의 제1 막대 형상 본체(Pc1x)가 삽입된 프로브(Prx)가, 격자 형상으로 배치된 원형의 지지 구멍(Hbx)에 삽입된 상태를 나타내고 있다. 도 7에는, 도 6에 나타내는 지지 구멍(Hb), 프로브(Pr), 통 형상체(Pa) 및 제1 막대 형상 본체(Pc1)를, 일점 쇄선으로 중첩하여 나타내고 있다. 또한, 제1 막대 형상 본체(Pc1)의 단면과, 제1 막대 형상 본체(Pc1x)의 단면의 차를 사선의 해칭으로 나타내고 있다.
도 7에 나타내는 지지 구멍(Hbx)끼리의 인접 간격은 간격(L1)이고, 지지 구멍(Hb)끼리의 인접 간격도 동일한 간격(L1)으로 되어 있다. 도 7로부터, 원 단면의 프로브(Prx)와 직사각형 단면의 프로브(Pr)에서, 각 지지 구멍 및 프로브의 인접 간격이 서로 동등한 경우라도, 원 단면의 제1 막대 형상 본체(Pc1x)보다도 직사각형 단면의 프로브(Pr)의 쪽이, 단면적이 커지는 것을 알 수 있다. 단면적이 크면, 프로브(Pr)의 저항값은 작아진다.
따라서, 프로브(Pr), 및 이것을 사용한 검사 지그(3)에 의하면, 저항값의 증대를 저감시키면서, 인접 피치를 작게 하는 것이 용이하다.
검사 지그(3)가 피치 변환 블록(35)에 설치되기 전의 상태에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제2 돌출부(Pb4)는 지지 플레이트(31a)로부터 약간 돌출되어 있다. 그리고, 도 8에 나타낸 바와 같이, 지지 플레이트(31a)의 일단부측(도 2, 도 8의 상방측)이 피치 변환 블록(35)에 설치되면, 제2 돌출부(Pb4)의 상단, 즉 프로브(Pr)의 기단부(P2)가, 피치 변환 블록(35)의 전극(34a)에 접촉하여, 지지 부재(31)측으로 압박된다.
이 결과, 통 형상체(Pa)의 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2)가 압축되어 탄성 변형됨으로써, 그 가압력에 저항하여 제2 돌출부(Pb4)의 돌출 부분이, 지지 부재(31)에 압입된다. 그리고, 제2 돌출부(Pb4)의 선단, 즉 프로브(Pr)의 기단부(P2)가, 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2)의 가압력에 따라 전극(34a)에 압접됨으로써, 프로브(Pr)의 일단부와 전극(34a)이 안정된 도전 접촉 상태로 보유 지지된다.
또한, 제2 돌출부(Pb4)의 상단부에, 반드시 끝이 좁아지는 경사부(Pb5)를 형성할 필요는 없고, 제2 돌출부(Pb4)의 상단부면을 평탄면으로 형성해도 되고, 제2 돌출부(Pb4)의 선단 형상은, 전극(34a)과의 접촉에 적합한 다양한 형상으로 할 수 있다.
검사 지그(3)가 반도체 웨이퍼(101)에 압접되면, 제1 중심 도체(Pc)의 제1 돌출부(Pc4)가, 반도체 웨이퍼(101)의 범프(BP)에 접촉하여 지지 부재(31)측으로 압박된다.
이 결과, 통 형상체(Pa)의 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2)가 더 압축되어 탄성 변형됨으로써, 그 가압력에 저항하여, 제1 돌출부(Pc4)의 돌출 부분이 지지 부재(31)에 압입된다. 그리고, 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2)의 가압력에 따라, 제1 돌출부(Pc4)의 선단부(P1)가 반도체 웨이퍼(101)의 범프(BP)에 압접된다. 이에 의해, 제1 돌출부(Pc4)의 선단부(P1)와 반도체 웨이퍼(101)의 검사점(범프(BP))이 안정된 도전 접촉 상태로 유지된다.
도 9를 참조하여, 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2)가 압축되면, 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2)는, 각각의 나선의 감기 방향에 따른 회전력을 발생시킨다. 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2)는 나선의 감기 방향이 서로 반대이기 때문에, 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2)는 서로 역회전의 회전력을 발생시키게 된다.
그 결과, 제1 스프링부(Pe1)와 제2 스프링부(Pe2) 사이에 있는 통부(Pf)가, 도 9에 나타내는 회전 방향(R)으로 회전한다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 통부(Pf) 내에 위치하는 제1 팽출부(Pc6)의 대각 길이 D7은, 통 형상체(Pa)의 내폭(E1), 즉 통부(Pf)의 내폭(E1)보다도 길다. 그 때문에, 통부(Pf)가 회전하면, 제1 중심 도체(Pc)의 제1 팽출부(Pc6)의 코너부 C가 통부(Pf)의 내벽에 맞닿는다.
마찬가지로, 통부(Pf)가 회전하면, 제2 중심 도체(Pb)의 제2 팽출부(Pb6)의 코너부도 또한, 통부(Pf)의 내벽에 맞닿는다. 그 결과, 프로브(Pr)를 범프(BP)에 압접했을 때, 제1 팽출부(Pc6) 및 제2 팽출부(Pb6)를 통부(Pf)의 내벽에 도통 접촉시키는 확실성이 향상된다.
제1 팽출부(Pc6) 및 제2 팽출부(Pb6)의, 통부(Pf) 내벽에 대한 접촉이 불충분한 경우, 프로브(Pr)의, 선단부(P1)와 기단부(P2) 사이의 전기 저항이 증대된다.
그러나, 상술한 프로브(Pr)는, 제1 돌출부(Pc4)의 선단부(P1)가 범프(BP)에 압접된 때에 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2)가 압축되고, 그 압축에 의해 발생하는 회전력에 의해 통부(Pf)가 회전한다. 그 결과, 제1 팽출부(Pc6) 및 제2 팽출부(Pb6)를 통부(Pf)의 내벽에 도통 접촉시키는 확실성이 향상된다. 제1 팽출부(Pc6) 및 제2 팽출부(Pb6)가 통부(Pf)의 내벽에 도통 접촉하는 확실성이 증대되면, 제1 팽출부(Pc6) 및 제2 팽출부(Pb6)와 통부(Pf) 사이의 접촉 저항이, 접촉 불량에 의해 증대될 우려가 저감된다. 그 결과, 제2 돌출부(Pb4)로부터, 제2 막대 형상 본체(Pb1), 제2 팽출부(Pb6), 통부(Pf), 제1 팽출부(Pc6) 및 제1 막대 형상 본체(Pc1)를 경유하여 제1 돌출부(Pc4)에 이르는 검사 전류의 전류 경로(F)(도 9)의 저항값이 증대될 우려가 저감된다. 즉, 프로브(Pr)의 저항값이 증대될 우려를 저감시킬 수 있다.
또한, 도 15에 나타낸 바와 같이, 제1 중심 도체(Pc) 및 제2 중심 도체(Pb)는, 제1 팽출부(Pc6) 및 제2 팽출부(Pb6)를 구비하지 않고, 제1 막대 형상 본체(Pc1) 및 제2 막대 형상 본체(Pb1)의 단면에 있어서의 대각선의 길이가 통 형상체(Pa)의 내폭(E1)보다도 길고, 또한 제1 막대 형상 본체(Pc1) 및 제2 막대 형상 본체(Pb1)의 선단부가 통부(Pf) 내에 위치하도록 제1 막대 형상 본체(Pc1) 및 제2 막대 형상 본체(Pb1)의 길이가 설정되어 있어도 된다.
이러한 구성이라도, 통부(Pf)가 회전한 경우에 제1 막대 형상 본체(Pc1) 및 제2 막대 형상 본체(Pb1)가 통부(Pf)의 내벽에 맞닿아, 도통 접촉하므로, 프로브(Pr)의 저항값 및 인덕턴스가 증대될 우려를 저감시키는 효과가 얻어진다.
그러나, 제1 중심 도체(Pc) 및 제2 중심 도체(Pb)에, 제1 팽출부(Pc6) 및 제2 팽출부(Pb6)를 마련하고, 제1 팽출부(Pc6) 및 제2 팽출부(Pb6)보다도 제1 막대 형상 본체(Pc1) 및 제2 막대 형상 본체(Pb1)를 가늘게 함으로써, 제1 막대 형상 본체(Pc1) 및 제2 막대 형상 본체(Pb1)가 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2)에 접촉할 우려가 저감된다.
그 결과, 제1 막대 형상 본체(Pc1) 및 제2 막대 형상 본체(Pb1)로부터 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2)로 부분적으로 검사 전류가 흐르거나, 제1 막대 형상 본체(Pc1) 및 제2 막대 형상 본체(Pb1)와 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2) 사이에서 마찰이 발생하거나 할 우려가 저감된다. 따라서, 제1 중심 도체(Pc) 및 제2 중심 도체(Pb)에, 제1 팽출부(Pc6) 및 제2 팽출부(Pb6)를 마련하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 제1 스프링부(Pe1)와 제2 스프링부(Pe2)에서 나선의 감기 방향을 반대로 함으로써, 제1 돌출부(Pc4)와 제2 돌출부(Pb4) 사이에 있어서, 제1 스프링부(Pe1)의 압축에 의한 회전이, 제2 스프링부(Pe2)의 압축에 의한 회전에 의해 상쇄된다. 따라서, 제1 돌출부(Pc4) 및 제2 돌출부(Pb4)의 회전 운동이 저감된다. 특히, 제1 스프링부(Pe1)와 제2 스프링부(Pe2)에서 나선의 감기 방향을 반대로, 감기수를 동일하게 한 경우에는, 제1 돌출부(Pc4) 및 제2 돌출부(Pb4)는 대략 정지한 상태로 된다. 그 결과, 범프(BP) 및 전극(34a)에 대한 프로브(Pr)의 접촉 안정성이 향상된다.
또한, 제1 스프링부(Pe1)와 제2 스프링부(Pe2)는, 나선의 감기 방향이 동일해도 된다. 나선의 감기 방향이 동일하면, 제1 나선 홈(Pg1) 및 제2 나선 홈(Pg2)을 동일 요항으로 자르면 되므로 가공이 용이하게 되고, 따라서 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2)의 제조가 용이하게 된다.
도 11에 나타내는 프로브(Pr')는, 도 3에 나타내는 프로브(Pr)와는, 제2 중심 도체(Pb)를 구비하지 않고, 제1 스프링부(Pe1)와 제2 스프링부(Pe2')의 나선의 감기 방향이 동일 방향으로 되어 있는 점에서 다르다. 기타의 점에서는 프로브(Pr')는 프로브(Pr)와 마찬가지로 구성되어 있으므로, 이하, 프로브(Pr')의 특징적인 점에 대하여 설명한다.
프로브(Pr')는, 도 2, 도 8에 나타내는 검사 지그(3)에 있어서, 프로브(Pr) 대신에 사용된다.
통 형상체(Pa')는, 제2 스프링부(Pe2) 대신에 제2 스프링부(Pe2')를 구비한다. 제2 스프링부(Pe2')는, 제1 스프링부(Pe1)와 나선의 감기 방향이 동일하다. 또한, 통 형상체(Pa')의 제2 통 단부(Pd2')는, 제2 통 단부(Pd2)보다 길고, 도 2, 도 8에 나타내는 검사 지그(3)에 있어서 삽입 관통 구멍부(Ha)에 삽입 관통된다. 피치 변환 블록(35)에 검사 지그(3)가 설치되어 있지 않은 상태에서는, 지지 플레이트(31a)로부터 제2 통 단부(Pd2')의 선단부가 돌출되도록 되어 있다.
그리고, 피치 변환 블록(35)에 검사 지그(3)가 설치되면, 제2 통 단부(Pd2')의 선단부가 전극(34a)에 맞닿는다.
제1 중심 도체(Pc')는, 제1 중심 도체(Pc)와는, 제1 막대 형상 본체(Pc1')의 길이가 다르다. 제1 막대 형상 본체(Pc1')는, 제1 막대 형상 본체(Pc1)보다 길다. 제1 팽출부(Pc6)가 제2 통 단부(Pd2') 내에 위치하도록, 제1 막대 형상 본체(Pc1')의 길이가 설정되어 있다. 제2 통 단부(Pd2')는, 통부의 일례에 상당한다.
도 12를 참조하여, 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2')가 압축되면, 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2')는, 각각의 나선의 감기 방향에 따른 회전력을 발생시킨다. 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2')는 나선의 감기 방향이 동일하기 때문에, 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2')는 동일한 방향의 회전력을 발생시키게 된다.
통 형상체(Pa')와 제1 중심 도체(Pc')는, 제1 통 단부(Pd1)와 제1 피포지부(Pc2)로 고정되어 있기 때문에, 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2')에 의해 발생한 통 형상체(Pa')의 회전량은, 제1 통 단부(Pd1)로부터 이격될수록 증대되어, 제2 통 단부(Pd2')에서 최대로 된다.
그리고, 회전량이 최대인 제2 통 단부(Pd2') 내에 제1 팽출부(Pc6)가 위치하고 있기 때문에, 도 10에 괄호로 나타낸 바와 같이, 제1 팽출부(Pc6)가 제2 통 단부(Pd2')의 내벽에 맞닿는다. 제2 통 단부(Pd2')와 제1 팽출부(Pc6)가 도통 접촉되어 있으면, 검사에 사용되는 검사 전류는, 도 12에 전류 경로(G)로서 나타낸 바와 같이, 제2 통 단부(Pd2'), 제1 팽출부(Pc6) 및 제1 막대 형상 본체(Pc1')를 경유하여 제1 돌출부(Pc4)에 이른다. 따라서, 검사 전류가 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2')를 흐르는 경우가 없다.
검사 전류가 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2')를 흐르지 않으면, 프로브(Pr)와 마찬가지로, 프로브(Pr')의 저항값 및 인덕턴스가 증대될 우려를 저감시킬 수 있다.
또한, 프로브(Pr)의 경우와 마찬가지로, 제1 중심 도체(Pc')는, 제1 팽출부(Pc6)를 구비하지 않고, 제1 막대 형상 본체(Pc1')의 단면에 있어서의 대각선의 길이가 통 형상체(Pa')의 내폭(E1)보다도 길고, 또한 제1 막대 형상 본체(Pc1')의 선단부가 제2 통 단부(Pd2') 내에 위치하도록 제1 막대 형상 본체(Pc1')의 길이가 설정되어 있어도 된다.
이러한 구성이라도, 제2 통 단부(Pd2')가 회전한 경우에 제1 막대 형상 본체(Pc1')가 제2 통 단부(Pd2')의 내벽에 맞닿고, 도통 접촉하므로, 프로브(Pr')의 저항값 및 인덕턴스가 증대될 우려를 저감시키는 효과가 얻어진다.
그러나, 제1 중심 도체(Pc')에 제1 팽출부(Pc6)를 마련하고, 제1 팽출부(Pc6)보다도 제1 막대 형상 본체(Pc1')를 가늘게 함으로써, 제1 막대 형상 본체(Pc1')가 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2')에 접촉할 우려가 저감된다.
그 결과, 제1 막대 형상 본체(Pc1')로부터 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2')로 부분적으로 검사 전류가 흐르거나, 제1 막대 형상 본체(Pc1')와 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2') 사이에서 마찰이 발생하거나 할 우려가 저감된다. 따라서, 제1 중심 도체(Pc')에, 제1 팽출부(Pc6)를 마련하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 통 형상체(Pa')는, 통부(Pf)를 구비하고 있지 않아도 되고, 제1 스프링부(Pe1) 및 제2 스프링부(Pe2')는, 일련의 스프링부여도 된다.
도 13, 도 14에 나타내는 포고핀(Pp)은 접촉 단자의 일례에 상당한다.
포고핀(Pp)은, 프로브(Pr) 대신에 프로브로서 사용할 수 있다. 또한, 포고핀(Pp)은, 커넥터의 핀이나 접속 핀 등의 접촉자로서 사용할 수 있다.
도 13, 도 14에 나타내는 포고핀(Pp)은, 도전성을 갖고, 또한 통형 형상을 갖는 통 형상체(Pa")와, 도전성을 갖고, 또한 막대형 형상을 갖는 제1 중심 도체(Pc")와, 도전성을 갖는 제2 중심 도체(Pb")와, 통 형상체(Pa") 내에 마련되어, 제1 중심 도체(Pc")를 통 형상체(Pa")로부터 돌출시키는 방향으로 가압하는 스프링(SP)(가압 부재)을 구비한다.
통 형상체(Pa")는, 축방향에 수직인 단면의 형상이 직사각형이다. 통 형상체(Pa")의 일단부에는, 통 형상체(Pa")의 내주로부터 내측을 향해 돌출되는 걸림 결합 돌기(11)가 형성되어 있다. 걸림 결합 돌기(11)의 선단부에 의해, 개구부(12)가 형성되어 있다. 통 형상체(Pa")의 타단부에는, 통 형상체(Pa")의 내주로부터 내측을 향해 돌출되는 걸림 결합 돌기(13)가 형성되어 있다. 걸림 결합 돌기(13)의 선단부에 의해, 개구부(14)가 형성되어 있다.
제1 중심 도체(Pc")는, 통 형상체(Pa")에 삽입되는 제1 막대 형상 본체(Pc1")(제1 삽입부)와, 통 형상체(Pa")의 일단부로부터 돌출되는 제1 돌출부(Pc4")를 포함한다. 제1 중심 도체(Pc"), 즉 제1 막대 형상 본체(Pc1")와 제1 돌출부(Pc4")는, 축방향에 수직인 단면의 형상이 직사각형이다.
제1 막대 형상 본체(Pc1")는, 통 형상체(Pa")의 내부에 배치되어 있다. 제1 돌출부(Pc4")는, 개구부(12)에 삽입 관통되고, 일단부가 제1 막대 형상 본체(Pc1")와 연결되고, 타단부가 개구부(12)로부터 돌출되어 있다. 제1 막대 형상 본체(Pc1")의, 축방향에 수직인 단면의 한 변은, 개구부(12)의 한 변보다 길다. 이에 의해, 제1 막대 형상 본체(Pc1")와 걸림 결합 돌기(11)가 간섭하여, 제1 중심 도체(Pc")가 통 형상체(Pa")로부터 빠지지 않도록 되어 있다.
제2 중심 도체(Pb")는, 통 형상체(Pa")에 삽입되는 제2 삽입부(Pb1")와, 통 형상체(Pa")의 일단부로부터 돌출되는 제2 돌출부(Pb4")를 포함한다. 제2 중심 도체(Pb"), 즉 제2 삽입부(Pb1")와 제2 돌출부(Pb4")는, 축방향에 수직인 단면의 형상이 직사각형이다.
제2 삽입부(Pb1")는, 통 형상체(Pa")의 내부에 배치되어 있다. 제2 돌출부(Pb4")는, 개구부(14)에 삽입 관통되고, 일단부가 제2 삽입부(Pb1")와 연결되고, 타단부가 개구부(14)로부터 돌출되어 있다. 제2 삽입부(Pb1")의, 축방향에 수직인 단면의 한 변은, 개구부(14)의 한 변보다 길다. 이에 의해, 제2 삽입부(Pb1")와 걸림 결합 돌기(13)가 간섭하여, 제2 중심 도체(Pb")가 통 형상체(Pa")로부터 빠지지 않도록 되어 있다.
스프링(SP)은, 통 형상체(Pa") 내에 있어서, 제1 막대 형상 본체(Pc1")와 제2 삽입부(Pb1") 사이에 배치되어 있다. 스프링(SP)은, 제1 중심 도체(Pc")와 제2 중심 도체(Pb")를, 서로 이격하는 방향으로 가압한다. 또한, 포고핀(Pp)은, 제2 중심 도체(Pb")를 구비하지 않고, 개구부(14)는 폐색되어 있어도 된다.
이상과 같이 구성된 복수의 포고핀(Pp)을, 도 6에 나타내는 프로브(Pr)와 마찬가지로, 직사각형의 개구부의 한 변이 제1 방향 X를 따르고, 그 한 변에 이어지는 다른 변이 제1 방향 X와 수직인 제2 방향 Y를 따르도록 배치된 각 관통 구멍(H)에 삽입하여 사용한 경우, 도 7에 나타내는 프로브(Pr)와 마찬가지로, 특허문헌 1에 관한 원기둥 형상의 프로브에 비해 도체의 단면적을 증대시킬 수 있다. 따라서, 포고핀(Pp), 및 이것을 사용한 검사 지그에 의하면, 저항값의 증대를 저감시키면서, 인접 피치를 작게 하는 것이 용이하다.
또한, 통 형상체(Pa, Pa', Pa"), 제1 막대 형상 본체(Pc1, Pc1', Pc1"), 제1 팽출부(Pc6) 및 제2 막대 형상 본체(Pb1, Pb1', Pb1")는, 그 축방향에 수직인 단면 형상이 육각형이어도 된다. 일례로서, 단면 형상이 육각형인 통 형상체(Pa'"), 제1 막대 형상 본체(Pc1'"), 및 제1 팽출부(Pc6'")의 단면도를 도 16에 나타낸다.
또한, 제1 중심 도체(Pc, Pc')를, 도 17에 나타내는 제1 중심 도체(Pc"")와 같이, 플랜지부(Pc3'")가, 제1 돌출부(Pc4"")에 있어서의 서로 대향하는 한 쌍의 외벽면으로부터만 돌출되고, 다른 한 쌍의 외벽면에는 마련되지 않는 구성으로 해도 된다.
즉, 본 발명의 일례에 관한 접촉 단자는, 도전성을 갖고, 또한 통형 형상을 갖는 통 형상체와, 도전성을 갖고, 또한 막대형 형상을 갖는 제1 중심 도체를 구비하고, 상기 통 형상체는, 축방향에 수직인 단면의 형상이 직사각형 또는 육각형이고, 상기 제1 중심 도체는, 당해 제1 중심 도체의 축방향에 수직인 단면의 형상이 상기 통 형상체의 상기 단면의 형상과 동일하고, 상기 통 형상체의 일단부측에 삽입되는 제1 삽입부와, 상기 통 형상체의 일단부로부터 돌출되는 제1 돌출부를 포함한다.
이 구성에 의하면, 통 형상체 및 제1 중심 도체의, 축방향에 수직인 단면의 형상이 직사각형 또는 육각형이다. 그 결과, 배경기술에 기재된 원 단면의 프로브에 대하여, 인접하는 접촉 단자와의 간격이 동등한 경우라도, 원 단면의 프로브보다도 제1 중심 도체의 단면적이 커지고, 접촉 단자의 저항값은 작아진다.
또한, 상기 제1 삽입부의 상기 단면에 있어서의 대각선의 길이는, 상기 통 형상체의 상기 단면에 있어서의 내벽의 한 변보다도 긴 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 통 형상체와 제1 삽입부가 상대적으로 회전하면, 통 형상체의 내벽과 제1 삽입부의 코너부가 간섭하므로, 통 형상체와 제1 삽입부를 전기적으로 도통시키는 확실성이 향상된다.
또한, 도전성을 갖고, 막대형 형상을 갖는 제2 중심 도체를 더 구비하고, 상기 제2 중심 도체는, 당해 제2 중심 도체의 축방향에 수직인 단면의 형상이 상기 통 형상체의 상기 단면의 형상과 동일하고, 상기 통 형상체의 타단부측에 삽입되는 제2 삽입부와, 상기 통 형상체의 타단부로부터 돌출되는 제2 돌출부를 포함하고, 상기 통 형상체는, 상기 제1 돌출부를 상기 돌출하는 방향을 향해 가압하는 나선 형상의 제1 스프링부와, 상기 제1 스프링부에 연접된 통부와, 상기 통부의 상기 제1 스프링부와는 반대측에 연접된 나선 형상의 제2 스프링부를 포함하고, 상기 제1 스프링부와 상기 제2 스프링부는, 나선의 감기 방향이 서로 반대인 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 접촉 단자를 대상물에 맞닿게 하여 제1 스프링부와 제2 스프링부가 압축되면, 제1 스프링부 및 제2 스프링부는, 각각의 나선의 감기 방향을 따른 회전력을 발생시킨다. 제1 스프링부 및 제2 스프링부는 나선의 감기 방향이 서로 반대이기 때문에, 제1 스프링부 및 제2 스프링부는 서로 역회전의 회전력을 발생시키게 된다. 그 결과, 제1 스프링부와 제2 스프링부 사이에 있는 통부가 회전한다. 통부가 회전함으로써, 제1 및 제2 중심 도체를 통부의 내벽에 접촉시키는 확실성이 향상된다.
또한, 상기 제1 삽입부는, 상기 제1 돌출부와는 반대측의 단부에 마련된 제1 팽출부와, 상기 제1 팽출부로부터 상기 제1 돌출부를 향해 연장되고, 상기 제1 팽출부보다 가는 제1 막대 형상 본체를 포함하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 제1 삽입부의 단부가 굵은 제1 팽출부로 되고, 제1 팽출부와 제1 돌출부 사이의 제1 막대 형상 본체가 가늘어진다. 그 결과, 제1 돌출부로부터 제1 팽출부까지의 구간에서는 제1 막대 형상 본체가 통 형상체와 접촉하기 어려워지므로, 제1 막대 형상 본체와 통 형상체의 마찰을 저감시키고, 또한 제1 팽출부와 통 형상체가 도통 접촉하는 확실성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 팽출부는, 상기 통부 내에 위치하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 제1 돌출부를 대상물에 대하여 탄성적으로 접촉시킬 수 있다. 또한, 제1 팽출부는, 스프링이 형성되어 있지 않은 통부의 내벽에 접촉한다. 그 결과, 접촉 단자를 흐르는 전류가 스프링부를 흐를 우려가 저감된다.
또한, 상기 제2 삽입부는, 상기 제2 돌출부와는 반대측의 단부에 마련된 제2 팽출부와, 상기 제2 팽출부로부터 상기 제2 돌출부를 향해 연장되고, 상기 제2 팽출부보다 가는 제2 막대 형상 본체를 포함하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 제2 삽입부의 단부가 굵은 제2 팽출부로 되고, 제2 팽출부와 제2 돌출부 사이의 제2 막대 형상 본체가 가늘어진다. 그 결과, 제2 돌출부로부터 제2 팽출부까지의 구간에서는 제2 막대 형상 본체가 통 형상체와 접촉하기 어려워지므로, 제2 막대 형상 본체와 통 형상체의 마찰을 저감시키고, 또한 제2 팽출부와 통 형상체가 도통 접촉하는 확실성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 팽출부 및 상기 제2 팽출부는, 상기 통부 내에 위치하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 통 형상체의 통부 내의 내벽에, 제1 팽출부와 제2 팽출부가 접촉한다. 그 결과, 접촉 단자를 흐르는 전류는, 제1 막대 형상 본체, 통부 및 제2 막대 형상 본체를 흐르고, 스프링부를 흐르지 않으므로, 스프링부에 의해 접촉 단자의 저항값이 증대될 우려를 저감시킬 수 있다.
또한, 상기 통 형상체는, 상기 제1 돌출부를 상기 돌출되는 방향을 향해 가압하는 나선 형상의 스프링부를 포함하고, 상기 스프링부는, 상기 나선 형상의 감기 방향이 일정해도 된다.
통 형상체의 단부에 통부가 마련되어 있는 경우, 스프링부의 감기 방향이 일정한 쪽이 통부의 회전량이 커진다. 그 결과, 통부의 내벽과 제1 팽출부가 도통 접촉하는 확실성이 증대된다.
또한, 상기 통 형상체 내에 마련되어, 상기 제1 중심 도체를 상기 일단부측으로 가압하는 가압 부재를 더 구비하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 제1 중심 도체는, 통 형상체 내의 가압 부재의 가압력에 의해, 일단부측으로 돌출된다. 이 접촉 단자는, 소위 포고핀을 구성한다.
또한, 본 발명의 일례에 관한 검사 지그는, 복수의, 상술한 접촉 단자와, 상기 복수의 접촉 단자를 지지하는 지지 부재를 구비한다.
이 구성에 의하면, 상술한 접촉 단자를 복수 구비한 검사 지그가 얻어진다.
또한, 상기 지지 부재는, 상기 복수의 접촉 단자의, 상기 통 형상체의 상기 단면의 형상에 있어서의 변을, 서로 동일한 방향을 향해 지지하는 것이 바람직하다.
이 구성에 의하면, 복수의 접촉 단자의 인접 피치를 작게 하는 것이 용이하다.
또한, 본 발명의 일례에 관한 검사 장치는, 상술한 검사 지그와, 상기 접촉 단자를 검사 대상에 마련된 검사점에 접촉시킴으로써 얻어지는 전기 신호에 기초하여, 상기 검사 대상의 검사를 행하는 검사 처리부를 구비한다.
이 구성에 의하면, 검사에 사용하는 접촉 단자의 저항값의 증대를 저감시키면서, 접촉 단자의 인접 피치를 작게 하는 것이 용이하다.
이러한 구성의 접촉 단자, 검사 지그 및 검사 장치는, 저항값의 증대를 저감시키면서, 접촉 단자의 인접 피치를 작게 하는 것이 용이하다.
이 출원은, 2019년 1월 10일에 출원된 일본 특허 출원 제2019-002395를 기초로 하는 것이고, 그 내용은 본원에 포함되는 것이다. 또한, 발명을 실시하기 위한 형태의 항에 있어서 이루어진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는, 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확하게 하는 것이며, 본 발명은 그러한 구체예에만 한정하여 좁은 의미로 해석되어야 하는 것은 아니다.
1: 반도체 검사 장치
3: 검사 지그
4: 검사부
6: 시료대
6a: 적재부
8: 검사 처리부
11: 걸림 결합 돌기
12: 개구부
13: 걸림 결합 돌기
14: 개구부
31: 지지 부재
31a, 31b, 31c: 지지 플레이트
34: 배선
34a: 전극
35: 피치 변환 블록
37: 접속 플레이트
101: 반도체 웨이퍼
A1, A1', A1": 제1 삽입부
A2, A2", Pb1": 제2 삽입부
BP: 범프
D3, D4, D5, D6: 폭
E1: 내폭
E2: 외폭
F, G: 전류 경로
H: 관통 구멍
Ha: 삽입 관통 구멍부
Hb, Hbx: 지지 구멍
KG: 간극
L1: 간격
P1: 선단부
P2: 기단부
Pa, Pa", Pax: 통 형상체
Pb, Pb": 제2 중심 도체
Pb1: 제2 막대 형상 본체
Pb2: 제2 피포지부
Pb3, Pc3: 플랜지부
Pb4, Pb4": 제2 돌출부
Pb5: 경사부
Pb6: 제2 팽출부
Pc, Pc": 제1 중심 도체
Pc1, Pc1", Pc1x: 제1 막대 형상 본체
Pc2: 제1 피포지부
Pc4, Pc4": 제1 돌출부
Pc6: 제1 팽출부
Pd1: 제1 통 단부
Pd2: 제2 통 단부
Pe1: 제1 스프링부
Pe2: 제2 스프링부
Pf: 통부
Pg1: 제1 나선 홈
Pg2: 제2 나선 홈
Pp: 포고핀
Pr, Pr', Pr", Prx: 프로브
R: 회전 방향
SP: 스프링
W1: 폭

Claims (12)

  1. 도전성을 갖고, 또한 통형 형상을 갖는 통 형상체와,
    도전성을 갖고, 또한 막대형 형상을 갖는 제1 중심 도체를 구비하고,
    상기 통 형상체는, 축방향에 수직인 단면의 형상이 직사각형 또는 육각형이고,
    상기 제1 중심 도체는,
    당해 제1 중심 도체의 축방향에 수직인 단면의 형상이 상기 통 형상체의 상기 단면의 형상과 동일하고, 상기 통 형상체의 일단부측에 삽입되는 제1 삽입부와,
    상기 통 형상체의 일단부로부터 돌출되는 제1 돌출부를 포함하는, 접촉 단자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 삽입부의 상기 단면에 있어서의 대각선의 길이는, 상기 통 형상체의 상기 단면에 있어서의 내벽의 한 변보다도 긴, 접촉 단자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 도전성을 갖고, 막대형 형상을 갖는 제2 중심 도체를 더 구비하고,
    상기 제2 중심 도체는,
    당해 제2 중심 도체의 축방향에 수직인 단면의 형상이 상기 통 형상체의 상기 단면의 형상과 동일하고, 상기 통 형상체의 타단부측에 삽입되는 제2 삽입부와,
    상기 통 형상체의 타단부로부터 돌출되는 제2 돌출부를 포함하고,
    상기 통 형상체는,
    상기 제1 돌출부를 상기 돌출되는 방향을 향해 가압하는 나선 형상의 제1 스프링부와,
    상기 제1 스프링부에 연접된 통부와,
    상기 통부의 상기 제1 스프링부와는 반대측에 연접된 나선 형상의 제2 스프링부를 포함하고,
    상기 제1 스프링부와 상기 제2 스프링부는, 나선의 감기 방향이 서로 반대인, 접촉 단자.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 삽입부는,
    상기 제1 돌출부와는 반대측의 단부에 마련된 제1 팽출부와,
    상기 제1 팽출부로부터 상기 제1 돌출부를 향해 연장되고, 상기 제1 팽출부보다 가는 제1 막대 형상 본체를 포함하는, 접촉 단자.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 팽출부는 상기 통부 내에 위치하는, 접촉 단자.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 삽입부는,
    상기 제2 돌출부와는 반대측의 단부에 마련된 제2 팽출부와,
    상기 제2 팽출부로부터 상기 제2 돌출부를 향해 연장되고, 상기 제2 팽출부보다 가는 제2 막대 형상 본체를 포함하는, 접촉 단자.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 팽출부 및 상기 제2 팽출부는 상기 통부 내에 위치하는, 접촉 단자.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 통 형상체는, 상기 제1 돌출부를 상기 돌출되는 방향을 향해 가압하는 나선 형상의 스프링부를 포함하고,
    상기 스프링부는, 상기 나선 형상의 감기 방향이 일정한, 접촉 단자.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 통 형상체 내에 마련되어, 상기 제1 중심 도체를 상기 일단부측으로 가압하는 가압 부재를 더 구비하는, 접촉 단자.
  10. 복수의, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 접촉 단자와,
    상기 복수의 접촉 단자를 지지하는 지지 부재를 구비하는, 검사 지그.
  11. 제10항에 있어서, 상기 지지 부재는, 상기 복수의 접촉 단자의, 상기 통 형상체의 상기 단면의 형상에 있어서의 변을, 서로 동일한 방향을 향해 지지하는, 검사 지그.
  12. 제10항 또는 제11항에 기재된 검사 지그와,
    상기 접촉 단자를 검사 대상에 마련된 검사점에 접촉시킴으로써 얻어지는 전기 신호에 기초하여, 상기 검사 대상의 검사를 행하는 검사 처리부를 구비하는, 검사 장치.
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