TW201908742A - 探針單元 - Google Patents

探針單元

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TW201908742A TW107124290A TW107124290A TW201908742A TW 201908742 A TW201908742 A TW 201908742A TW 107124290 A TW107124290 A TW 107124290A TW 107124290 A TW107124290 A TW 107124290A TW 201908742 A TW201908742 A TW 201908742A
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Abstract

本發明之探針單元係具備：複數個接觸探針，係分別以長方向的一邊的端部側與接觸對象的電極接觸；第一接地構件，係連接外部的接地電位；第二接地構件，係設於接觸探針的周圍；連接構件，係與第一接地構件電性連接，且與第二接地構件的一端電性連接；以及探針保持具，係保持接觸探針、第一及第二接地構件、以及連接構件。

Description

探針單元
本發明係關於一種收容信號用導電性接觸件的探針單元，該信號用導電性接觸子係對於預定電路構造進行信號的輸入輸出。
以往，在進行諸如半導體積體電路、液晶面板等的檢查對象的導電狀態檢查、動作特性檢查等之際，係使用具備接觸探針以及收容複數個此接觸探針的探針保持具之探針單元。該接觸探針係達成檢查對象與輸出檢查用信號的信號處理裝置之間的電性連接。
一般地，高頻電氣信號輸入、輸出時，會發生稱為插入損耗(insertion loss)的信號損失。導電接觸子單元中，為了高精度地高速操作，減少所使用之頻域內的插入損耗至為重要。
例如，專利文獻1所揭示之技術中，藉由將信號用的接觸探針及接地用的接觸探針配置成矩陣圖案(棋盤狀，checkered pattern)，而將信號用的接觸探針以及配設於此信號用的接觸探針的周圍的接地用的接觸探針視為同軸構造的接觸銷，以確保此接觸銷的阻抗。專利文獻 1中，藉由確保接觸銷的阻抗來降低插入損耗。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利公開公報特開平5-126850號
然而，專利文獻1揭示的技術中，信號用的接觸探針及接地用的接觸探針配置成矩陣圖案，阻抗調整的自由度較小。
本發明係有鑑於上述問題而研創者，目的在於提供一種可提高阻抗調整的自由度的探針單元。
為了解決上述課題，達成目的，本發明之探針單元係具備：複數個接觸探針，係分別以長方向的一邊的端部側與接觸對象的電極接觸；第一接地構件，係連接外部的接地電位；第二接地構件，係設於前述接觸探針的周圍；連接構件，係與前述第一接地構件電性連接，且與前述第二接地構件的一端電性連接；以及探針保持具，係保持前述接觸探針、前述第一及第二接地構件、以及前述連接構件。
並且，本發明之探針單元係於上述發明中，前述第二接地構件係包含設於前述接觸探針的周圍，分別與前述連接構件電性連接，且沿長軸方向伸縮自如的 導電性構件。
並且，本發明之探針單元係於上述發明中，前述連接構件係板狀的導電性構件。
並且，本發明之探針單元係於上述發明中，前述連接構件形成有插通孔，前述第一接地構件插通該插通孔並且接觸於該插通孔的一部分。
並且，本發明之探針單元係於上述發明中，前述連接構件係具有：基部，係使用絕緣性材料所形成；以及導電性構件，係設於前述基部的外表面之該連接構件與前述第二接地構件連接之一側的面，且與前述第一接地構件電性連接。
並且，本發明之探針單元係於上述發明中，前述基部形成有前述第一接地構件可插通的插通孔；前述導電性構件係從前述連接構件與前述第二接地構件連接之一側的面起，延伸至前述插通孔的內壁。
並且，本發明之探針單元係於上述發明中，前述導電性構件係由導電性材料所構成的皮膜。
並且，本發明之探針單元係於上述發明中，前述導電性構件係由導電性材料所構成的板狀的構件。
並且，本發明之探針單元係於上述發明中，前述第二接地構件係具有：絕緣性的管構件，係設於前述接觸探針的周圍；以及導電性構件，係設於前述管構件的外周，並且與前述連接構件電性連接。
並且，本發明之探針單元係於上述發明 中，前述導電性構件形成有貫穿垂直於該導電性構件的長軸的徑向之複數個貫通孔。
依據本發明，可達成提高阻抗調整的自由度之效果。
1‧‧‧探針單元
2‧‧‧信號用接觸探針(信號用探針)
3、3A、3B‧‧‧探針保持具
4‧‧‧保持構件
5‧‧‧第一接觸探針(第一接地用探針)
6‧‧‧第二接觸探針(第二接地用探針)
7、7A、7B、7C、7D、8、8A‧‧‧連接構件
9、9A‧‧‧連接管
21、51、61‧‧‧第一柱塞
22、52、62‧‧‧第二柱塞
23、53、63‧‧‧彈簧構件
23a、53a、63a‧‧‧密繞部
23b、53b、63b‧‧‧疏繞部
31、31A、31B‧‧‧第一構件
32、32A、32B‧‧‧第二構件
33、33A、34、34A‧‧‧保持孔
33a、33c、34a、34c‧‧‧小徑部
33b、33d、34b、34d‧‧‧大徑部
35、35A、36、36A‧‧‧保持孔
35a、36a‧‧‧小徑部
35b、36b‧‧‧大徑部
37、37A、37B‧‧‧保持孔
38、38A、38B‧‧‧保持孔
71、73、76a、79a‧‧‧圓盤部
71a、71b、73a‧‧‧中空部
72、74、77、78‧‧‧延伸部
75‧‧‧導電性皮膜
75a、76c、79c‧‧‧開口部
76、79‧‧‧導電板
76b‧‧‧突出部
77a、78a、79d‧‧‧插通孔
79b‧‧‧被覆部
81、81a‧‧‧本體部
82‧‧‧第一導電部
83、83a‧‧‧第二導電部
84、85‧‧‧保持孔
91、91A‧‧‧絕緣性管
91a‧‧‧第一構件
91b‧‧‧第二構件
92、92A、92B‧‧‧導電性管
93、93A、94‧‧‧保持孔
93a、94a‧‧‧小徑部
93b、94b‧‧‧大徑部
100‧‧‧半導體積體電路
101、102、201、202‧‧‧電極
200‧‧‧電路基板
921、922‧‧‧貫通孔
第1圖係顯示本發明的實施型態1之探針單元的結構的立體圖。
第2圖係顯示本發明的實施型態1之探針單元的主要部分的結構的部分剖面圖。
第3圖係顯示構成本發明的實施型態1之探針單元的連接構件的結構的示意圖。
第4圖係顯示使用本發明的實施型態1之探針保持具進行半導體積體電路檢查時的狀態的圖。
第5圖係顯示構成本發明的實施型態1的變化例1之探針單元的連接構件的結構的示意圖。
第6圖係第5圖的A-A線剖面圖。
第7圖係顯示構成本發明的實施型態1的變化例2之探針單元的連接構件的結構的示意圖。
第8圖係第7圖的B-B線剖面圖。
第9圖係顯示構成本發明的實施型態1的變化例3之探針單元的連接構件的結構的示意圖。
第10圖係顯示構成本發明的實施型態1的變化例4 之探針單元的連接構件的結構的示意圖。
第11圖係顯示本發明的實施型態2之探針單元的主要部分的結構的部分剖面圖。
第12圖係顯示構成本發明的實施型態2之探針單元的連接構件的結構的示意圖。
第13圖係顯示本發明的實施型態3之探針單元的主要部分的結構的部分剖面圖。
第14圖係顯示本發明的實施型態3的變化例1之探針單元的主要部分的結構的部分剖面圖。
第15圖係顯示本發明的實施型態3的變化例2之探針單元的主要部分的結構，其顯示導電性管的結構的部分剖面圖。
第16圖係顯示本發明的實施型態3的變化例3之探針單元的主要部分的結構，其顯示導電性管的結構的部分剖面圖。
以下，參照圖式詳細說明用以實施本發明的型態。又，本發明不受限於以下的實施型態。另外，以下的說明中參照的各圖僅概略地顯示形狀、大小及位置關係達可理解本發明內容的程度，因此，本發明不僅限於各圖所例示的形狀、大小及位置關係。
(實施型態1)
第1圖係顯示本發明的實施型態1之探針單元的結構的立體圖。第1圖所示的探針單元1係進行檢查對象物之 半導體積體電路100的電氣特性檢查之際所使用的裝置，且為將半導體積體電路100與對於半導體積體電路100輸出檢查用信號的電路基板200之間電性連接的裝置。
探針單元1係具有：導電性的信號用接觸探針2、探針保持具3、保持構件4、接地用的第一接觸探針5、接地用的第二接觸探針6、以及連接構件7。信號用接觸探針2(以下稱為「信號用探針2」)係以長方向的兩端接觸於相異的二個被接觸體之半導體積體電路100及電路基板200，以導通檢查用的信號。探針保持具3係依預定圖案收容保持複數個信號用探針2、第一接觸探針5等。保持構件4係設於探針保持具3的周圍，抑制於檢查之際與複數個信號用探針2及第一接觸探針5分別接觸的半導體積體電路100發生位置偏移。第一接觸探針5(以下稱為「第一接地用探針5」)係與外部的接地電極連接。第二接觸探針6(以下稱為「第二接地用探針6」)係與第一接地用探針5電性連接，且沿著長軸方向伸縮自如。連接構件7係接觸第一接地用探針5及第二接地用探針兩者以將兩者電性連接(第二接地用探針6及連接構件7參見第2圖)。
第2圖係顯示收容在探針保持具3的探針(信號用探針2，第一接地用探針5、及第二接地用探針6)的詳細結構的圖。信號用探針2係具備使用導電性材料所形成之第一柱塞21、第二柱塞22、及彈簧構件23。第一柱塞21係在進行半導體積體電路100的檢查時，接觸於其半導體積體電路100之輸入檢查信號的電極。第二柱塞22 係接觸於具備檢查電路的電路基板200之輸出檢查信號的電極。彈簧構件23係設於第一柱塞21與第二柱塞22之間，伸縮自如地連接第一柱塞21及第二柱塞22。構成信號用探針2的第一柱塞21、第二柱塞22、及彈簧構件23係具有相同的軸線。信號用探針2係於與半導體積體電路100接觸之際，藉由彈簧構件23沿軸線方向伸縮，緩和對於半導體積體電路100的連接用電極的衝擊，並且對於半導體積體電路100及電路基板200施力。又，以下，與半導體積體電路100接觸的柱塞中，將半導體積體電路100側稱為前端側，將軸線方向相對於半導體積體電路100側的相反側稱為基端側。另外，與電路基板200接觸的柱塞中，將電路基板200側稱為前端側，將軸線方向相對於電路基板200側的相反側稱為基端側。
第一柱塞21係可藉由彈簧構件23的伸縮作用沿軸線方向移動，並且藉由彈簧構件23的彈力朝半導體積體電路100方向彈推，與半導體積體電路100的電極接觸。另外，第二柱塞22係可藉由彈簧構件23的伸縮作用沿軸線方向移動，並且藉由彈簧構件23的彈力朝電路基板200方向彈推，與電路基板200的電極接觸。
彈簧構件23係於第一柱塞21側為密繞部23a，而於第二柱塞22側為疏繞部23b。密繞部23a的端部連結於第一柱塞21的基端側。另一方面，疏繞部23b的端部連結於第二柱塞22。另外，第一柱塞21及第二柱塞22與彈簧構件23之間，係藉由彈簧的捲繞力而嵌合及/ 或藉由焊接而接合。
第一接地用探針5係具有與信號用探針2同樣的結構。具體地，第一接地用探針5係具備使用導電性材料所形成之第一柱塞51、第二柱塞52、及彈簧構件53。第一柱塞51係在進行半導體積體電路100的檢查時，接觸於其半導體積體電路100之接地用的電極。第二柱塞52係接觸於電路基板200之接地用的電極。彈簧構件53係設於第一柱塞51與第二柱塞52之間，伸縮自如地連接第一柱塞51及第二柱塞52。構成第一接地用探針5的第一柱塞51、第二柱塞52、及彈簧構件53係具有相同的軸線。
彈簧構件53係於第一柱塞51側為密繞部53a，而於第二柱塞52側為疏繞部53b。密繞部53a的端部連結於第一柱塞51的基端側。另一方面，疏繞部53b的端部連結於第二柱塞52。另外，第一柱塞51及第二柱塞52與彈簧構件53之間，係藉由彈簧的捲繞力而嵌合及/或藉由焊接而接合。
第二接地用探針6除了軸線方向的長度、部分的柱塞的前端結構等相異之外，具有與第一接地用探針5同樣的結構。具體地，第二接地用探針6係具備第一柱塞61、第二柱塞62、及彈簧構件63。第一柱塞61係使用導電性材料所形成，經由連接構件7與第一接地用探針5的第一柱塞51電性連接。第二柱塞62係使用導電性材料所形成，經由連接構件7與第一接地用探針5的第二柱 塞52電性連接。彈簧構件63係設於第一柱塞61與第二柱塞62之間，伸縮自如地連接第一柱塞61及第二柱塞62。構成第二接地用探針6的第一柱塞61、第二柱塞62、及彈簧構件63係具有相同的軸線。
彈簧構件63係於第一柱塞61側為密繞部63a，而於第二柱塞62側為疏繞部63b。密繞部63a的端部連結於第一柱塞61的基端側。另一方面，疏繞部63b的端部連結於第二柱塞62。另外，第一柱塞61及第二柱塞62與彈簧構件63之間，係藉由彈簧的捲繞力而嵌合及/或藉由焊接而接合。
本實施型態1中，以將信號用探針2、第一接地用探針5、及第二接地用探針6視為一個傳送路徑時的特性阻抗成為預先設定的值(例如50Ω)之方式，決定第二接地用探針6的數量、配設位置等。例如，於信號用探針2的周圍均等地配置設計數量例如4至8個的第二接地用探針6。依據要調整的特性阻抗，各第二接地用探針6亦會有不均等地配置的情形。
探針保持具3係使用諸如樹脂、可機械性加工陶瓷、矽等的絕緣性材料所形成，且由第2圖中位於上面側的第一構件31及位於下面側的第二構件32積層而成。第一構件31及第二構件32分別形成有相同數量之用以收容複數個信號用探針2的保持孔33及34。收容信號用探針2的保持孔33及34係形成為彼此的軸線一致。保持孔33及34的形成位置係對應於半導體積體電路100的 檢查信號用的配線圖案而定。
保持孔33及34皆呈現沿貫通方向孔徑相異的階梯孔形狀。亦即，保持孔33係包含：於探針保持具3的上端面具有開口的小徑部33a；以及孔徑較此小徑部33a大的大徑部33b。另一方面，保持孔34係包含：於探針保持具3的下端面具有開口的小徑部34a；以及孔徑較此小徑部34a大的大徑部34b。此等保持孔33及34的形狀係對應於要收容的信號用探針2的結構而定。第一柱塞21係藉由以凸緣抵接於保持孔33的小徑部33a與大徑部33b的交界壁面，而具有防止信號用探針2從探針保持具3脫落的機能。另外，第二柱塞22係藉由以凸緣抵接於保持孔34的小徑部34a與大徑部34b的交界壁面，而具有防止信號用探針2從探針保持具3脫落的機能。
此外，第一構件31及第二構件32分別形成有相同數量之用以收容複數個第一接地用探針5的保持孔35及36。收容第一接地用探針5的保持孔35及36係形成為彼此的軸線一致。保持孔35及36的形成位置係對應於半導體積體電路100的接地用的配線圖案而定。保持孔35係與上述保持孔33同樣地，呈現沿貫通方向孔徑相異的階梯孔形狀，包含：於探針保持具3的上端面具有開口的小徑部35a；以及孔徑較此小徑部35a大的大徑部35b。另一方面，保持孔36係與上述保持孔34同樣地，呈現沿貫通方向孔徑相異的階梯孔形狀，包含：於探針保持具3的下端面具有開口的小徑部36a；以及孔徑較此小徑 部36a大的大徑部36b。
再者，第一構件31及第二構件32分別形成有相同數量之用以收容複數個第二接地用探針6的保持孔37及38。收容第二接地用探針6的保持孔37及38係形成為彼此的軸線一致。保持孔37及38的形成位置係對應於第二接地用探針6的配設位置而定。保持孔37及38係呈現沿貫通方向以一樣的孔徑延伸的孔形狀。本實施型態1中，保持孔37及38係分別對應於各第二接地用探針6而設置。複數個保持孔37之中，最靠近保持孔35的保持孔37與保持孔35係一部分連通，並且連接構件7的一部分(後述的延伸部72)係插通其連通部分。另一方面，保持孔38亦為複數個保持孔38之中，最靠近保持孔36的保持孔38與保持孔36係一部分連通，並且另一連接構件7的延伸部72係插通其連通部分。又，保持孔37及38亦可呈現可概括收容複數個第二接地用探針6的環狀的孔形狀。另外，保持孔37及38亦可如保持孔33至36設為階梯形狀，以防止第二接地用探針6脫落。
第3圖係顯示構成本發明的實施型態1之探針單元的連接構件的結構的示意圖。連接構件7係使用導電性材料而形成。連接構件7係具有圓盤部71以及延伸部72。圓盤部71係呈現中空圓盤狀，以一側的面與第二接地用探針6接觸。延伸部72係從圓盤部71的一部分的側面延伸，以伸出方向的端部與第一接地用探針5接觸。藉由圓盤部71及延伸部72構成基部。信號用探針2及探 針保持具3的一部分係貫通圓盤部71的中空部71a。連接構件7係如第2圖所示，於探針保持具3中，分別設於第一柱塞61的前端側及第二柱塞62的前端側。第二接地用探針6係在收容於探針保持具3的狀態下，壓接於設在兩端的連接構件7。
連接構件7中，與第二接地用探針6接觸的一側的相反側的面(面向半導體積體電路100或電路基板200一側的表面)係露出外部。又，設於第一柱塞側的連接構件7之面向半導體積體電路100一側的面，以及設於第二柱塞側的連接構件7之面向電路基板200一側的面，以設有絕緣皮膜為較佳。
第4圖係顯示使用探針保持具3進行半導體積體電路100檢查時的狀態的圖。檢查時，信號用探針2係以第一柱塞21接觸半導體積體電路100的檢查信號用的電極101，以第二柱塞22接觸電路基板200的檢查信號用的電極201。另一方面，第一接地用探針5係以第一柱塞51接觸半導體積體電路100的接地用的電極102，以第二柱塞52接觸電路基板200的接地用的電極202。藉此，各第二接地用探針6係經由連接構件7及第一接地用探針5與外部的接地電位電性連接。
檢查半導體積體電路100時，由於來自半導體積體電路100的接觸施力，彈簧構件23、53係成為沿長方向壓縮的狀態。信號用探針2中，彈簧構件23壓縮時，如第4圖所示，密繞部23a會接觸第二柱塞22的基端側。 藉此可獲得確實的電性導通。此時，由於第二柱塞22的基端側進入至密繞部23a的下方，因此第二柱塞22的軸線不會大幅偏移。此外，第一接地用探針5中，彈簧構件53壓縮時，密繞部53a會接觸第二柱塞52的基端側。藉此可獲得確實的電性導通。
檢查時，從電路基板200供給至半導體積體電路100的檢查用信號，係從電路基板200的電極201經由信號用探針2的第二柱塞22、密繞部23a、第一柱塞21，而到達半導體積體電路100的電極101。如此，信號用探針2中，由於第一柱塞21與第二柱塞22係藉由密繞部23a而導通，因此可使電氣信號的導通路徑最小化。因此，檢查時可防止信號流至疏繞部23b，而可減小電阻及電感。
一般地，處理交流信號的電子電路中，已知信號係在阻抗相異的配線彼此連接之處反射達對應於相異阻抗間的比的量，而妨礙信號傳遞。使用之半導體積體電路100與信號用探針2之間的關係亦同樣地，半導體積體電路100的特性阻抗與信號用探針2的特性阻抗具有大幅相異的值時，會發生電氣信號的損失，且電氣信號的波形失真。
另外，已知起因於特性阻抗的差異而在連接處發生的信號反射的比例，係隨著信號用探針2的電性長度(相對於電氣信號的周期之傳遞路徑的長度)的增加而增加。亦即，就本實施型態1之探針單元1的情況而言， 電氣信號的信號反射的比例係隨著半導體積體電路100的高速化亦即高頻化而增加。因此，製作對應於以高頻驅動的半導體積體電路100的探針單元1時，使信號用探針2的特性阻抗的值與半導體積體電路100的特性阻抗的值一致，亦即精度良好地進行所謂的阻抗匹配至為重要。
然而，從阻抗匹配的觀點來看，並不容易改變信號用探針2的形狀等。由於信號用探針2原本即受限於其外徑抑制於1mm以下且由第一柱塞21、第二柱塞22、及彈簧構件23所構成之具有複雜的形狀等的限制，從設計上及製造上的觀點來看，因而難以改變為適於阻抗匹配的形狀。
因此，本實施型態1中，不改變信號用探針2的構造，而採用藉由於信號用探針2的周圍配置第二接地用探針6來調整特性阻抗的值之結構。由於此種結構的採用，信號用探針2的構造即可沿用習知者。
上述實施型態1係於信號用探針2的周圍配置第二接地用探針6，並且經由連接構件7及第一接地用探針5連接外部的接地電位。藉此，本實施型態1係相異於以往將信號用或接地用的接觸探針配置成格子狀的結構，不增加相鄰之信號用探針2間的間距亦可調整阻抗。依據本實施型態1，相較於以往將信號用或接地用的接觸探針配置成格子狀的結構，可提高信號用探針2的間距、配置等的設計自由度。
(實施型態1的變化例1)
第5圖係顯示構成本發明的實施型態1的變化例1之探針單元的連接構件的結構的示意圖。第6圖係第5圖的A-A線剖面圖。變化例1之連接構件7A係具有：絕緣性的圓盤部73、絕緣性的延伸部74、及導電性皮膜75。圓盤部73係呈現中空圓盤狀。延伸部74係從圓盤部73的一部分的側面伸出。導電性皮膜75係形成於圓盤部73之配設第二接地用探針6一側的面起至延伸部74之對向第一接地用探針5的面。圓盤部73的中空部73a與導電性皮膜75的開口部75a係互相連通。信號用探針2與探針保持具3的一部分係貫通由中空部73a與開口部75a形成的孔(例如，參見第2圖)。
連接構件7A在探針保持具3中，係分別設置於第一柱塞61的前端側及第二柱塞62的前端側。此時，配設於探針保持具3的二個導電構件7A係與導電性皮膜75彼此相對向。本變化例1中，第一接地用探針5及各第二接地用探針6係與連接構件7A的導電性皮膜75接觸。各第二接地用探針6係藉由導電性皮膜75與第一接地用探針5電性連接，並且經由此第一接地用探針5電性連接外部的接地電位。
(實施型態1的變化例2)
第7圖係顯示構成本發明的實施型態1的變化例2之探針單元的連接構件的結構的示意圖。第8圖係第7圖的B-B線剖面圖。變化例2之連接構件7B係具有：絕緣性的圓盤部73、絕緣性的延伸部74、及導電板76。圓盤部 73係呈中空圓盤狀。延伸部74係從圓盤部73的一部分的側面伸出。導電板76係設於圓盤部73之配設第二接地用探針6一側的面。
導電板76係由導電性材料所製成的板狀構件。導電板76係具有圓盤部76a及突出部76b。圓盤部76a係對應於圓盤部73呈中空圓盤狀。突出部76b係從圓盤部76a的一部分的側面沿著延伸部74伸出，而且連接圓盤部76a一側的相反側的端部係更突出於延伸部74的端部。
圓盤部73的中空部73a與導電板76的開口部76c係互相連通。信號用探針2與探針保持具3的一部分係貫通由中空部73a與開口部76c形成的孔(例如，參見第2圖)。
連接構件7B在探針保持具3中，係分別設置於第一柱塞61的前端側及第二柱塞62的前端側。此時，配設於探針保持具3的二個導電構件7B係導電板76彼此相對向。本變化例2中，第一接地用探針5及各第二接地用探針6係與連接構件7B的導電板76接觸。第一接地用探針5係與突出部76b接觸。各第二接地用探針6係藉由導電板76與第一接地用探針5電性連接，並且經由此第一接地用探針5電性連接外部的接地電位。
(實施型態1的變化例3)
第9圖係顯示構成本發明的實施型態1的變化例3之探針單元的連接構件的結構的示意圖。上述實施型態1及變化例1中，說明了以延伸部72的端部側抵接於第一柱塞 51或第二柱塞52者，而本變化例3中，與第一柱塞51或第二柱塞52接觸的部分係呈現孔形狀。連接構件7C係具有：呈中空圓盤狀的導電性的圓盤部71；以及從圓盤部71的一部分的側面伸出的導電性的延伸部77。延伸部77中形成有可插通第一柱塞51或第二柱塞52的插通孔77a。例如，第一柱塞51貫通插通孔77a的情況下，藉由插通孔77a的內壁5的一部分與第一柱塞51的一部分接觸，連接構件7C與第一接地用探針5係電性連接。
(實施型態1的變化例4)
第10圖係顯示構成本發明的實施型態1的變化例4之探針單元的連接構件的結構的示意圖。本變化例4係將上述變化例3的延伸部77適用於變化例1之結構。變化例4之連接構件7D係具有：絕緣性的圓盤部73、絕緣性的延伸部78、以及導電板79。圓盤部73係呈中空圓盤狀。延伸部78係從圓盤部73的一部分的側面伸出。導電板79係設於圓盤部73之配設第二接地用探針6一側的面。延伸部78中形成有可插通第一柱塞51或第二柱塞52的插通孔78a。
導電板79係由導電性材料所製成。導電板79係具有圓盤部79a及被覆部79b。圓盤部79a係對應於圓盤部73呈中空圓盤狀。被覆部79b係從圓盤部79a的一部分的側面沿著延伸部78伸出，並且被覆插通孔78a的內部壁面。
圓盤部73的中空部73a與導電板79的開口 部79c係互相連通。信號用探針2與探針保持具3的一部分係貫通由中空部73a與開口部79c形成的孔(例如，參見第2圖)。被覆部79b中形成有可插通第一柱塞51或第二柱塞52的插通孔79d。
連接構件7D在探針保持具3中，係分別設置於第一柱塞61的前端側及第二柱塞62的前端側。此時，配設於探針保持具3的二個導電構件7D係導電板79彼此相對向。本變化例4中，第一接地用探針5係與被覆插通孔78a的表面的被覆部79b接觸。各第二接地用探針6係經由導電板79的圓盤部79a與第一接地用探針5電性連接，並且經由此第一接地用探針5電性連接外部的接地電位。
又，設於探針保持具3的二個連接構件亦可組合上述連接構件7、7A、7B、7C、7D中的任意二者。例如，二個連接構件之一者可為連接構件7，而另一者可為連接構件7A。
(實施型態2)
第11圖係顯示本發明的實施型態2之探針單元的主要部分的結構的部分剖面圖。第12圖係顯示構成本發明的實施型態2之探針單元的連接構件的結構的示意圖。本實施型態2之探針單元係具有：上述信號用探針2、上述第一接地用探針5、上述第二接地用探針6、探針保持具3A、連接構件8、以及保持構件4。探針保持具3A係依預定圖案收容保持複數個接觸探針。連接構件8係積層於探針保 持具3A的上面及下面。保持構件4係設於探針保持具3及連接構件8的周圍，抑制於檢查之際與複數個信號用探針2及第一接觸探針5分別接觸的半導體積體電路100發生位置偏移。
探針保持具3A係從第11圖的上面側起，依序積層第一構件31A、第二構件32A而形成。於探針保持具3A的上面及下面，分別積層連接構件8(第一板部及第二板部)。
第一構件31A及第二構件32A係使用諸如樹脂、可機械性加工陶瓷、矽等的絕緣性材料所形成。
連接構件8係具有：本體部81、導電性的第一導電部82、及導電性的第二導電部83。本體部81係使用諸如樹脂、可機械性加工陶瓷、矽等的絕緣性材料所形成。第一導電部82係構成本體部81的表面及連接構件8的表面的一部分，並與第二接地用探針6接觸。第二導電部83係從第一導電部82延伸，構成本體部81的表面及連接構件8的表面的一部分，並與第一接地用探針5接觸。第一導電部82與第二導電部83係設於屬基部的本體部81的表面之導電性的皮膜。
第一構件31A、第二構件32A及連接構件8分別形成有相同數量之用以收容複數個信號用探針2的保持孔33A、34A及84。
第一構件31A、第二構件32A及連接構件8分別形成有相同數量之用以收容複數個第一接地用探針5 的保持孔35A、36A及85。保持孔85係由第二導電部83被覆形成於本體部81的插通孔的壁面而形成。
保持孔33A、34A、35A及36A皆呈現沿貫通方向孔徑相異的階梯孔形狀。亦即，保持孔33A係包含：於探針保持具3A的上端面具有開口的小徑部33c；以及孔徑較此小徑部33c大的大徑部33d。保持孔34A係包含：於探針保持具3A的下端面具有開口的小徑部34c；以及孔徑較此小徑部34c大的大徑部34d。另外，保持孔35A係包含：於探針保持具3A的上端面具有開口的小徑部35a；以及孔徑較此小徑部35a大的大徑部35b。並且，保持孔36A係包含：於探針保持具3A的下端面具有開口的小徑部36a；以及孔徑較此小徑部36a大的大徑部36b。保持孔84係與小徑部33c或34c連通。保持孔85係與小徑部35a或小徑部36a連通。
另外，第一構件31A及第二構件32A分別形成有相同數量之用以收容複數個第二接地用探針6的保持孔37A及38A。保持孔37A及38A係以彼此的軸線為一致的方式形成。
上述實施型態2係於信號用探針2的周圍配置第二接地用探針6，並且經由形成於連接構件8的導電部(第一導電部82及第二導電部83)及第一接地用探針5連接外部的接地電位。藉此，本實施型態2亦可調整阻抗。依據本實施型態2，相較於以往將信號用或接地用的接觸探針配置成格子狀的結構，可提高信號用探針2的間距、 配置等的設計自由度。
(實施型態3)
第13圖係顯示本發明的實施型態3之探針單元的主要部分的結構的部分剖面圖。上述實施型態1、2中，說明了使用複數個第二接地用探針6來調整阻抗者，但本實施型態3係使用連接管9來調整阻抗。
本實施型態3之探針單元係具有：上述信號用探針2、上述第一接地用探針5、上述連接構件7、探針保持具3B、保持構件4、以及連接管9。探針保持具3B係依預定圖案收容保持複數個接觸探針。保持構件4係設於探針保持具3B的周圍，抑制於檢查之際與複數個信號用探針2及第一接觸探針5分別接觸的半導體積體電路100發生位置偏移。連接管9係經由連接構件7與第一接地用探針5電性連接。本實施型態3之連接構件7的圓盤部71以形成有直徑小於上述中空部71a的中空部71b為例來說明。具體地，中空部71b係大於後述之絕緣性管91的小徑部(後述之小徑部93a及94a)而小於導電性管92的內徑。
探針保持具3B係使用諸如樹脂、可機械性加工陶瓷、矽等的絕緣性材料所形成，且由第13圖中位於上面側的第一構件31B及位於下面側的第二構件32B積層而成。第一構件31B及第二構件32B分別形成有相同數量之用以收容複數個第一接地用探針5的保持孔35及36。
另外，第一構件31B及第二構件32B分別 形成有相同數量之用以收容複數個連接管9的保持孔37B及38B。收容連接管9的保持孔37B及38B係形成為彼此的軸線一致。保持孔37B及38B的形成位置係對應於半導體積體電路100的檢查信號用的配線圖案而定。
保持孔37B及38B皆呈現沿貫通方向具有一樣的孔徑的孔形狀。保持孔35與保持孔37B係上面側的一部分連通，且連接構件7的延伸部72插通其連通部分。另一方面，保持孔38B亦為保持孔36與保持孔38B係下面側的一部分連通，且另一連接構件7的延伸部72插通其連通部分。此等保持孔37B及38B的形狀係對應於要收容的連接管9的結構而定。又，亦可將保持孔37B的上面側及保持孔38B的下面側設為階梯形狀以作為防止連接管9脫落的結構。
連接管9係具有信號用探針2貫通之筒狀的絕緣性管91以及設於絕緣性管91的外周的導電性管92。
絕緣性管91係使用諸如氟基樹脂(例如，聚四氟乙烯)等的絕緣性材料所形成，且由第13圖中位於上面側的第一構件91a及位於下面側的第二構件92b積層而成。第一構件91a及第二構件92a分別形成有用以收容信號用探針2的保持孔93及94。收容信號用探針2的保持孔93及94係形成為彼此的軸線一致。
保持孔93及94皆呈現沿貫通方向孔徑相異的階梯孔形狀。亦即，保持孔93係包含：於絕緣性管 91的上端面具有開口的小徑部93a；以及孔徑較此小徑部93a大的大徑部93b。保持孔94係包含：於絕緣性管91的下端面具有開口的小徑部94a；以及孔徑較此小徑部94a大的大徑部94b。此等保持孔93及94的形狀係對應於要收容的信號用探針2的結構而定。第一柱塞21係藉由以凸緣抵接於保持孔93的小徑部93a與大徑部93b的交界壁面，而具有防止信號用探針2從探針保持具3B脫落的機能。另外，第二柱塞22係藉由以凸緣抵接於保持孔94的小徑部94a與大徑部94b的交界壁面，而具有防止信號用探針2從探針保持具3B脫落的機能。
導電性管92係由銅、銀、以此等為主成分的合金或鍍覆層等的導電性材料所形成。導電性管92係被覆於絕緣性管91的外周面。導電性管92係與連接構件7接觸，並且經由此連接構件7與第一接地用探針5電性連接。又，導電性管92亦可與絕緣性管同樣地由二個構件構成。
本實施型態3中，以將信號用探針2、第一接地用探針5、及連接管9視為一個傳送路徑時的特性阻抗成為預先設定的值(例如50Ω)之方式，決定導電性管92的材質、內徑等。
以上說明之實施型態3係於信號用探針2的周圍配置連接管9，並且經由連接構件7及第一接地用探針5連接外部的接地電位。藉此，本實施型態3係相異於以往將信號用或接地用的接觸探針配置成格子狀的結 構，不增加相鄰之信號用探針2間的間距亦可調整阻抗。依據本實施型態3，相較於將信號用或接地用的接觸探針配置成格子狀的結構，可提高信號用探針2的間距、配置等的設計自由度。
又，亦可於上述實施型態1中適用本實施型態3中說明之具有中空部71b的連接構件7。中空部71b係呈現直徑大於小徑部33a、34a且小於中空部71a的孔形狀。此時，將第一構件31及第二構件32之與圓盤部71干涉的部分切除。此外，為了不與電極201干涉，設於電路基板200側的連接構件7係形成凹部或是形成絕緣皮膜。
(實施型態3的變化例1)
第14圖係顯示本發明的實施型態3的變化例1之探針單元的主要部分的結構的部分剖面圖。上述實施型態3中，說明了藉由連接管9防止信號用探針2脫落者，但本變化例中，係藉由連接構件8A來防止信號用探針2脫落。
本變化例1之探針單元係具有：上述信號用探針2、上述第一接地用探針5、探針保持具3B、連接構件8A、保持構件4、以及連接管9A。探針保持具3B係依預定圖案收容保持複數個接觸探針。連接構件8A係積層於探針保持具3B的上面及下面。保持構件4係設於探針保持具3B的周圍，抑制於檢查之際與複數個信號用探針2及第一接觸探針5分別接觸的半導體積體電路100發生位置偏移。連接管9A係經由連接構件8A與第一接地用探針5電性連接。
連接構件8A係具有：本體部81a、導電性的第一導電部82、及導電性的第二導電部83a。本體部81係使用諸如樹脂、可機械性加工陶瓷、矽等的絕緣性材料所形成。第一導電部82係構成本體部81a的表面及連接構件8A的表面的一部分，並與連接管9(後述之導電性管92)接觸。第二導電部83a係從第一導電部82延伸，構成本體部81a的表面及連接構件8A的表面的一部分，並與第一接地用探針5接觸。另外，連接構件8A形成有與保持孔37B及38B相同數量之用以收容複數個信號用探針2的保持孔84。
連接管9A係具有信號用探針2貫通之筒狀的絕緣性管91A以及設於絕緣性管91A的外周的導電性管92。
絕緣性管91A係使用諸如氟樹脂(例如，聚四氟乙烯)等的絕緣性材料所形成。絕緣性管91A係形成有用以收容信號用探針2的保持孔93A。收容信號用探針2的保持孔93A係呈現沿貫通方向以一樣的孔徑延伸的孔形狀。保持孔93A係與例如上述大徑部93b、94b為相同的直徑。
第一柱塞21係藉由以凸緣抵接於上面側的連接構件8A的保持孔84與保持孔93A的交界壁面，而具有防止信號用探針2從探針保持具3B脫落的機能。另外，第二柱塞22係藉由以凸緣抵接於下面側的連接構件8A的保持孔84與保持孔93A的交界壁面，而具有防止信號用 探針2從探針保持具3B脫落的機能。
本變化例1中，亦可如上述實施型態3，將絕緣性管91A設為分割為二之結構。此時，導電性管92亦可為分割為二之結構。
(實施型態3的變化例2)
第15圖係顯示本發明的實施型態3的變化例2之探針單元的主要部分的結構，其顯示導電性管的結構的部分剖面圖。本變化例2係於上述實施型態3、變化例1的連接管9、9A中具備第15圖所示的導電性管92A來取代導電性管92。本變化例2除了改變導電性管之外，係與實施型態3(或變化例1)的結構相同。以下，說明與上述結構相異的導電性管92A。
導電性管92A係由銅、銀、以此等為主成分的合金或鍍覆層等的導電性材料所形成。導電性管92A係被覆於絕緣性管91(或絕緣性管91A)的外周面。導電性管92A係與連接構件7接觸，並且經由此連接構件7與第一接地用探針5電性連接。又，導電性管92A亦可由複數個(例如二個)構件構成。
導電性管92A形成有貫穿垂直於該導電性管92A的長軸的徑向之複數個貫通孔921。複數個貫通孔921係沿導電性管92A的長軸線方向及周方向排列。規則地配置有貫通孔921的導電性管92A係呈現網格狀。
(實施型態3的變化例3)
第16圖係顯示本發明的實施型態3的變化例3之探針 單元的主要部分的結構，其顯示導電性管的結構的部分剖面圖。本變化例3係於上述實施型態3、變化例1的連接管9、9A中具備第16圖所示的導電性管92B來取代導電性管92。本變化例3除了改變導電性管之外，係與實施型態3(或變化例1)的結構相同。以下，說明與上述結構相異的導電性管92B。
導電性管92B係由銅、銀、以此等為主成分的合金或鍍覆層等的導電性材料所形成。導電性管92B係被覆於絕緣性管91(或絕緣性管91A)的外周面。導電性管92B係與連接構件7接觸，並且經由此連接構件7與第一接地用探針5電性連接。又，導電性管92B亦可由複數個(例如二個)構件構成。
導電性管92B形成有貫穿垂直於該導電性管92B的長軸的徑向之複數個貫通孔922。貫通孔922係沿導電性管92B的長軸線方向延伸之孔。複數個貫通孔922係沿周方向排列。
上述實施型態3的變化例2、3中，即使是於各導電性管形成複數個貫通孔921、922的情況，導電性管92A、92B中向外部的能量流出亦小。因此，由於貫通孔921、922的形成所導致的能量損失的影響亦小。
如上述實施型態3的變化例2、3所示，於各導電性管設置複數個貫通孔921、922的結構中，可藉由改變貫通孔的形狀、大小、配置來改變阻抗，因此即使不改變信號用探針2、絕緣性管亦可調整阻抗，而可提高阻 抗調整的自由度。
例如，將信號用探針2窄間距化時，由於信號用探針2的細徑化受到限制，因此阻抗降低而信號的反射增加，電氣特性劣化。然而，藉由如上述變化例2、3般地設置貫通孔921、922，可減弱接地耦合而增加阻抗。藉此，即使將信號用探針2窄間距化時，也可抑制電氣特性的劣化。
又，在此說明的接觸探針的結構僅為一例，而可適用於習知之各種類型的探針。例如，不限於由如上所述的柱塞與線繞彈簧構成者，而亦可為具備管構件的探針、彈簧銷、實心的導電性構件、導電性管、或是將導線彎曲成弧形而獲得彈壓的線針探針、將電氣接點彼此連接之連接端子(連接器)等，亦可適當地組合此等探針。
此外，實施型態1至3中，說明了於探針保持具中之半導體積體電路100側以及電路基板200側分別設置連接構件之結構，但亦可為僅於某一側設置連接構件之結構。
[產業上的可利用性]
如上所述，本發明之探針單元係適於提高阻抗調整的自由度。

Claims (10)

  1. 一種探針單元，係具備：複數個接觸探針，係分別以長方向的一邊的端部側與接觸對象的電極接觸；第一接地構件，係連接外部的接地電位；第二接地構件，係設於前述接觸探針的周圍；連接構件，係與前述第一接地構件電性連接，且與前述第二接地構件的一端電性連接；以及探針保持具，係保持前述接觸探針、前述第一及第二接地構件、以及前述連接構件。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之探針單元，其中，前述第二接地構件係包含設於前述接觸探針的周圍，分別與前述連接構件電性連接，且沿長軸方向伸縮自如的導電性構件。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之探針單元，其中，前述連接構件係板狀的導電性構件。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之探針單元，其中，前述連接構件形成有插通孔，前述第一接地構件插通該插通孔並且接觸於該插通孔的一部分。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之探針單元，其中，前述連接構件係具有：基部，係使用絕緣性材料所形成；以及導電性構件，係設於前述基部的外表面之該連接構件與前述第二接地構件連接之一側的面，且與前述 第一接地構件電性連接。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之探針單元，其中，前述基部形成有前述第一接地構件可插通的插通孔；前述導電性構件係從前述連接構件與前述第二接地構件連接之一側的面起，延伸至前述插通孔的內壁。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之探針單元，其中，前述導電性構件係由導電性材料所構成的皮膜。
  8. 如申請專利範圍第5項所述之探針單元，其中，前述導電性構件係由導電性材料所構成的板狀的構件。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之探針單元，其中，前述第二接地構件係具有：絕緣性的管構件，係設於前述接觸探針的周圍；以及導電性構件，係設於前述管構件的外周，並且與前述連接構件電性連接。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之探針單元，其中，前述導電性構件形成有貫穿垂直於該導電性構件的長軸的徑向之複數個貫通孔。
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