TWI278631B - Probe equipped with capacitor and inspection jig using the same - Google Patents

Description

1278631 五、發明說明（1)

【發明所屬之技術 本發明是關於 電路或混合電路等 說，頻率高的稱為 隔非常小的稱為高 組寺之南頻、南迷 檢查裝置確貫連才秦 有電容器型探針及 【先前技術】 領域】 '^種在檢查例如組裝於行動電話之放大 '用來檢查高頻、高速用（以類比來 向頻’以數位來說，脈衝寬度及脈衝間 速’以下同）之半導體晶圓、I c、或模 用70件的情況等，可使該被檢查元件與 ’同時可盡量減少外來雜訊的影響之載 使用该探針之檢查治具。 例如在檢查半導 件的情況下，如果、曾、日日員、I c或模組等之高頻或咼速元 收到雜訊，因此在腳（1 ead )專外露’則該部分很容易接 了一種如第12(a)_ 日本#寸開2001-9988 9號公報也揭示 裡面有彈簧的1^信曰所不’可透過具有金屬塊1内所設置之 使用）探針3、電溽=^ (以包含高頻及高速兩者之意義來 檢查元件2 0之各電木1t針4及接地用探針5的檢查治具與被 ^ * t t ^ RHt 2lf ^ 〇 ^ ^ ^ 接，且是#由弹复^ ^ 』釉私繞7與RF信號用探針3連 i上的薄推壓板8::;^ 探針3與被檢查元件20之端確4精由彈簧使㈣號用 符號6是由印刷配線基板等所構且1 2 (a)圖田 源配線的配線基板。 "#成纟且形成輸入側之電 即使形成這種構造，在高頻或高速用的情況下還是很

I278631 ^_______ ，、發明說明⑵ =易接收到雜訊，有時還會在金屬塊1内之裡面有彈簧的 =斜的部分接收到雜訊，前述日本特開2 〇 〇 1 - 9 9 8 8 9號公報 疋揭示出使RF信號用探針3形成同軸構造，可說是不合接 护 推亂的構造。但電源^子2 3上有高頻或高速的雜訊 Z1電源電壓仍會因為該雜訊而變得不穩定，放大器等會 #逢而無法進行正確的測量。因此，通常是採用一種在電 Λ、用探針4之輸入側的配線基板（印刷配線基板）6，形成由 】如第1 2 (b )圖所示的線圈L及電容器c之LC電路所構成的 ^通據波器61，或是在電源用探針4的輸入側與配線基板 哭印刷配線基板）6上的地線之間連接晶片電容器（旁路電容 态），藉此將電源配線上的高頻、高速雜訊加以去除的方 另一方 是依端子的 種中低頻信 子輸入RF雜 頻輸入信號 混入的RF雜 前所述便無 如前所 具當中，為 到的雜訊的 部、具有透 内，然後使 面，在輸 不同而輸 號以進行 訊，也無 用探針形 訊也會直 法進行正 述，在用 了使其不 影響，是 過彈簧而 之與被檢 入信號 入從接 檢查。 法進行 成同軸 接輸入 確的檢 來檢查 易受到 形成一 伸縮之 查元件 立而子是不限於輸 近DC位準的信號 於這些中 檢查。就 在元件側 查元件的 即使對 正確的 構造， 至被檢 查。 高頻用 與該元 種將與 可動銷 接觸的 或高速用 件連接之 被檢查元 的接觸探 構造。藉 入RF信號，而 到100MHz的各 低頻的信號端 算將這些中低 或檢查裝置側 端子，因此如 元件的檢查治 配線等所接收 件之間的連接 針設在金屬塊

1278631 五、發明說明（3) 檢查元件與金屬塊之間的間隙而確實連接，且不易接收到 雜訊。再者，RF信號用探針是如前所述，在金屬塊内也試 著形成同軸構造。但是，隨著近年來高頻及高速化的進 展，有些電路的高集積化及封裝的小型化相當驚人，除了 必定會因為端子數（電極數）的增加及端子間間距的縮小化 而導致不使用金屬塊的構造很容易受到影響之外，就算是 金屬塊内的電源探針也會變成雜訊非常容易重疊的狀況， 而有在金屬塊内之電源探針的輸入側設置低通濾波器或晶 片電容器的構造並無法進行完全不受雜訊影響的正確檢查 的問題。 再者，本案發明人發現：由於近年來高頻、高速用元 件的進化，在因為輸入信號的變化而使輸出從低變高、或 從高變低的過渡期會引起元件的運算錯誤或強制重設等， 容易在檢查時發生異常，於是針對其原因詳加檢討，結果 發現是因為：輸出電壓變化的過渡時間會變快，因為該電 壓變化所發生的電源電流的瞬間變化會隨之引起電源端子 的電壓下降。亦即，電源電流若以階梯狀增加，則在前述 第1 2 ( a )圖所示的構造當中，長度為4mm左右的電源用探針 4由於探針細小，因此具有2nH程度的電感L 1，而就探針周 邊的寄生電容來說，如果假定為C 2= 〇 . 5 p F，就會形成第1 1 (a)圖所示的等效電路（第1 1 (a)圖當中，C並非實際連接的 電容器，而是以等效電路顯示的寄生電容）。結果，例如 第1 1 ( b )圖所示，如果電流I從A尸1 0 m A到A 2= 5 0 m A以階梯狀 (上升時間0的理想狀態）變化，則電壓是如第1 1 ( c )圖所

314380.ptd 第9頁 1278631 五、發明說明（4) 示，從3 V降到1. 7 V左右，因此會對於檢查資料產生妨礙。 本發明是為了解決這種問題而研創者，其目的在於提 供一種即使是在檢查高頻、高速化、及藉由高集積化、封 裝之小型化而謀求電極棟針間間距之縮小化的元件的情況 下，也是使用細小的探針與電源端子連接，同時幾乎不會 受到電感所導致之電源端子之電壓下降的影響之載有電容 器型探針。 本發明之其他目的在於提供一種即使是高頻、高速 化、且高集積化的元件，也可因應輸入至其端子的信號使 雜訊降低，藉此進行正確的檢查而不會受到雜訊影響之載 有電容器型探針及使用該探針的高頻、高速用元件等之檢 查裝置用的檢查治具。 【發明内容】 本發明之載有電容器型探針由：金屬管；在該金屬管 内與該金屬管電性連接而設置，並且從至少前述金屬管的 一端部突出之突出長度可變的可動銷；設在前述金屬管之 外周的介電體層；以及設在該介電體層之外周面的第1金 屬膜所構成，而且在前述可動銷與前述第1金屬膜之間形 成有電容。 此處所謂的可動銷是指例如導線只要由彈簧等保持而 推壓，即可使其前端因為彈簧等而收縮，且前端可沿著軸 方向移動的銷。 由於在這種接觸探針的外周面形成有電容器，因此在 用來作為與電源端子或信號端子連接的探針的情況下，可

314380.ptd 第10頁 1278631 五、發明說明（5) 防止在電源端子的電壓下降，或可去除雜訊。亦即，被檢 查元件若是RF (包含類比之頻率高的高頻以及就數位之短 脈衝來說脈衝間隔小的高速兩者，類比或脈衝的重複率 1 GHz程度以上者，以下同）用，會因為電源用探針的電 感，而在例如輸出從低到高等的電流切換時發生電壓下 降，但是可藉由此電容器將該電壓下降縮小到沒有妨礙的 程度。這是因為藉由附設電容器，即可利用電感及電容器 的充放電進行補償。 另外，在與電源端子、輸入信號中接近DC位準的信號 或是正弦波或脈衝重複率小的中低頻信號之信號端子連接 的情況下，由於在電源用探針或信號用探針形成有電容 器，因此可藉由電容器將混入電源線或信號線的RF雜訊更 確實地去除，而可不受到雜訊的影響以進行可靠性高的檢 查。 具體而言，前述介電體層亦可由介電體筒構成，且在 該介電體筒之外周面形成有前述第1金屬膜，在該介電體 筒之内周面設有第2金屬膜，並且經由該第2金屬膜與前述 金屬管電性連接，或是使前述介電體層由直接形成於前述 金屬管之外周面的薄膜所構成，且在該薄膜上形成有前述 第1金屬膜的構造。此外，設在介電體筒之内壁及外壁的 金屬膜是藉由例如無電解電鍍所形成。另外，為了利用薄 膜形成介電體層，例如可使金屬管旋轉，同時藉由濺鍍或 真空蒸鍍等來形成，或是將介電體材料溶解於有機溶媒中 而成的液體塗布在金屬管的外周，然後使其乾燥、燒結的

314380.ptd 第11頁 1278631 —. 五、發明說明（6) 溶膠旋膠處理、去f ς 冰力‘ 套（Sol—Gei Processing)來形成。 上的電又容^金屬f外周的電容11亦可形成為具有兩種以 部之Ϊ ^ ^ J : ΐ : ”具備有··金屬塊；以及具有前端 部突出於前：I3 肖，並且以前述可動銷的前端 置的電源用及作二田之…面側=方式，貫穿該金屬塊而設 前述金屬塊的；：一的禝數個探4十，將被檢查元件推壓在 端子與前述探二=么，側，亚且使該被檢查元件的各電極 性檢查者，复由、=鈿部接觸以進行前述被檢查元件之特 是由在該探^ ’則述複數個探針當中的至少一部分探針 器之載有電设置介電體層及金屬膜而形成有電容 二电奋态型探針所構成。 猎由成此構造，由於在 至少一部分 、在包源用捸針或信號用探針之 器，因此可使RF)i% π / t f f 方通（bypass)掉的電容 之前就旁通揸，ΐ ! 件的電源端子或信號端子 是在配味芙拓α Μ冑源用或信號用的探針上有雜訊，或 ^ Γ ί ΐ ； i ?J ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ R FIM, 以一也可透過旁通用電容器完全加以土入 _ 就完全不會從透過可動銷與元件連 除。#果’雜二 號用的探針進入，而可進行不會受卜源用或中低㈣ 查。再者，藉由在電源用探針使用载^ 檢 抑制因為元件内部之電流變化所產生兔容斋型探針’可 降，且可抑制在一般電源電壓容許範^ ^源端子之電壓下 在與前述被檢查元件之信號輸入$ 1 0 /G以内。

3l4380.ptd 第12頁 ^ &子連接的信號用探 1278631 五、發明說明（7) 針當中之至少_ 之載有電容器型 入端子的信號之 號的衰減較小， 量，因此即使是 喊的元件，也可 入^號衰減，因 波或脈衝的重禎 位信號的情況下 由於是在與 探針使用連接有 電容器$番+ °°之栽有電 a +源電壓也幾乎 (若為lOOpF以上 ^，且可使高的 汛丄因此較為理 【實施方式】 接下來，泉 J針及使用該探 /、可使被檢查元 ^ (a)及第1 (b)圖 有前端部之突 1 1的前端部突出 而设有信號用探

部分探針’由於是使用本身形成有電容器 探針，且該電容器具有可因應施加於該輸 正弦波或脈衝之重複率，使該重複率之信 使大於該重複率之頻率的雜訊衰減的電容 在信號輸入k為輸入DC位準至RF的各種信 因應該輸入信號去除RF雜訊，而不會使輸 此可進行精度非常高的檢查。此處的正弦 率在類比信號的情況下是指其頻率，在數 是指其高、低的重複速度。 前述被檢查元件之電源端子連接的電源用 ，容量為50pF以上，最好是1〇〇pF以上的 各為型探針’因此即使輸入信號有變化， 不會下降1 〇%以上，而且可使4〇〇MHz以上 ，是2 0 0MHz以上）的高頻雜訊衰減l〇dB以 R F雜訊更大幅参、士 想。 哀減，而可幾乎完全去除雜 ^圖式，並且針對本發明之 針之檢查治且+ %，包合态型 件20與未圖示 ，月之檢查治 的平面及一邱八欢一袭置連接，而且如第 出長度可變動二剖面的側面說明圖所示， 於金屬塊1之—可動銷η、’並且以可動銷 針3、電源用探2側的方式’貫穿金屬塊： 用^針4及接地用探針5等複數 1278631 五、發明說明（8) 塊1的一面 2 4與各個探 性檢查。本 針是由在其 器之載有電 一實施形態 金屬管1 3之 方式，與該 在該金屬管 周面設置第 間形成電 個探針。然後，將被檢查元件2〇推壓在此金屬 側’並且使该被檢查元件2 〇之各電極端子2工至 針3至5的前端部接觸以進行被檢查元件2 〇之特 2明當中，此複數個探針當中的至少一部分 ，針外周設置介電體層及金屬膜而形成有 谷器型探針所構成。 i合 此載有電容器型探針1〇是如第2(a)圖之豆 的剖面說明圖所示，在金屬管丨3内，以使ς 土少-端部突出的前端部之突出長度為可:: 至屬管13電性連接而設置可動銷u、ι2， 2的外周設置介電體層15，在介電體層15的^ ^屬膜1 7 ’藉此在可動銷丨丨與第i金屬膜i 7之 就用來形成此電容器1 8的介電體〜 的例子是使用將介電體形成筒狀的介電體二；弟二圖所示 介電體筒15之内周壁及外周壁利用 2二後二在 及第1金屬膜1 6、1 7，藉此形成電容’哭％午电鐘等設置第2 15的兩面由於設有第丨及第2金屬在此介電體筒 的兩面不會產生空隙:，而可充分’因此在：電體 屬膜16是與金屬管13電性連接。揮电今的功能。第2金 介電體筒15是如第2(b)圖的钭满々hb 如内徑Μ為0. 3·左S、外經D2為斜。視;兄:月圖所^ ^ 左右的大小。這是因為如前所述p ^、長度[為6mm 電極端子數増加，$來並不是僅於寺的高集積化， 1罜於日日片的周圍設置電極端

1278631 五、發明說明（9) 子，而是藉由BGA(bal 1 η 壯… 面，而且電極端子數多時形成於晶片全 子數’因此探針的間隔也：：：c;二有/_左右的電” 當中，電源端子為1/4左/交付非㊉小。运些電極端子數 則作為RF信號等信號的輪出’入接,地端子為左右，剩下的 為了研究此電容器丨8 ^纟而子 實驗調查了將電容器形成、、效果，本案發明人是藉由模擬 容器型探針連接時;對於^此構造之探針外周面之載有電 程度。其結果顯示於第sV員率失，亦即雜訊去除 的電容器之電容量進杆义 弟3圖疋將對於第2 ( a )圖所示 顯示於縱軸（向下）的圖:，變更時相對於頻率的插入損失 為10pF、50pF、l〇〇pF、容器之電容量設定 無電容哭菩％ # 士 0pF、及WGOpF的情況。此外’ ^。 ”、不 電容器型探針的習知探針的頻率特 會有：m只要有i〇dB程度的插入損*，雜訊去除就 —入去卜作> ，'、要有2〇(18程度的插入損失，即可幾乎 =王雜訊的影響，因此如第3圖所明示 〇 PF，可去除25MHz程度以上之頻率的崦^ 上，則幾車p入Λ 訊，若是50MHz以 訊來說-右^ = 口以去除。而且，對於1GHz以上的RF雜

:χί則；=ΡΓ可完全消除雜訊的影響，若有5〇PF 則可充为使雜訊衰減。相對於 電容器（寄生電容可視為〇· 5pF程度）' ’如果是習知的無 插入損失A γ Λ 0仏針，20GHz之前的 /*，/WRF雜訊的去除效果。 方面本案發明人發現：例如電容量為50PF，則

1278631 五、發明說明（ίο) 在數十MHz帶幾乎不會衰減，1GHz以上則可看到大幅的衰 減，例如在用來輸入信號的信號用探針，如果輸入信號.的 頻率為數十MHz以下的信號，則可藉由使用裝載有電容量 為5 OpF左右之電容器的探針，輸入已去除RF雜訊的信丨號而 進行具可靠性的檢查。亦即，本案發明人發現：在信號用 探針與其因應其輸入信號的頻率而形成同軸構造的探針， 倒不如使用裝載有電容量為不會使信號衰減，僅使頻率比 其高的雜訊衰減之大小的電容器的探針。 要改變如上所述的電容量時可更改介電體層1 5的材 料，而使用電容率不同的材料，或是藉由改變介電體層1 5 的厚度或探針的長度來改變電容量。例如，只要使用陶瓷 當中經常使用的鈦酸鋇（電容率2 2 0 0 )及稱為高介電常數陶 瓷，且電容率為3 8程度的陶瓷，則在第2 ( a )及第2 ( b )圖所 示的構造當中，即可藉由形成表1所示之尺寸的探針來形 成上述電容量的探針。然而，可藉由再更改^介電體的材質 或厚度來自由調整電容量。尤其，如後文所述利用薄膜形 成介電體，可使其厚度變得非常薄，且可增加電容量。 表1 電容器的形成例 靜電電容量 (PF) 長度L (mm) 内徑D1 (mm) 外徑D2 (mm) 介電體的材質 1060 6.0 0.3 0.6 鈦酸鋇 530 3.0 0.3 0.6 鈦酸鋇 100 1.0 0.3 1.0 鈦酸鋇 50 0.5 0.3 1.0 鈦酸鋇 10 3.3 0.3 0.6 高電介常數陶瓷

314380.ptd 第16頁 1278631 五、發明說明（11) 實際以表1所示的5 3 0pF之電容器尺寸形成載有 。。 型探針，然後測量相對於頻率的插入損失。其釺盗 第4圖。此外，以表1所示之尺寸形成的結果，' f ^ = 量為470PF。第4圖與第3圖同樣顯示出在5〇MHz就;二奋 15dB程度的插入損失，2 0 0MHz以上則可獲得大致^ : 的插入損失，而可幾乎完全去除雜訊。此外，第4以上 中，指標1顯示1GHz、27· 5 9 5dB，指標2顯示5GHz、田 3 3. 8 77dB，指標 3顯示 10GHz、27· 661dB，指標 4顯示 15GHz、34.2 76dB，指標 5顯示 2〇GHz、39 〇6〇dBy、 如上所述，只要有5 0 0pF左右，就可從充分低的頻率 到南頻率獲得大的插入損失，因此對於電源用探針或接近 fC位準之重複率小（低頻率）的輸入信號來說非常足夠。但 土古=J述第3圖，示，只要有1〇〇pF，則在mMHz以上就 曰有充=的插入損失，因此作為電源用探針很實用。 + β t ^如刖所述，本案發明人發現：由於電源用探針之 : = 在信號變化的輸出過渡時間内有時會發 蕤 白、毛壓下降，而無法進行正確檢查的情況。然 壓下= !用探針使用載有電容器型探針，便將電 電容器型探問ί的10%以下。以下即針對將此載有 子之雷懕欠定用於電源用探針的情況下，可防止電源端 子之電壓下降的效果加以說明。 與被：針用來1乍為ί源，針的情況下， 在將其电源電壓ν敦定為3Vdc(直流），Κι=〇 ΐΩ、Li=2nH、

1278631 祐曰收r , 的情況下，如前述第11(b) 並且將C i設定為1 〇〇〇pF及1 〇〇Pr ㈤〜使電流從1 0 m A到5 0 m A以階梯 五、發明說明（12) ” v i口人，1 υ υ υ ρ 丄 /入 χ ^ v * 圖所示，藉由模擬實驗調查了像& …， 狀（上升時間〇的理想狀態）變牝時電源端子的電壓V2。其結 果分別顯示於第6(a)圖及第6(b)圖。此外，第6(c)圖是使 =未裝載有電容器的（假定為0. 5PF的寄生電容）習知探針 守的電壓下降圖，熹以盥笼6( a)及第6 (b)圖相同的標度顯 示第We烟所示者且模弟擬實驗的條件相同。 從第6(a)至第6(c)圖可以明瞭’使用無電容器（假定 ^生電容為0· 5PF)的習知探針的情況下，會出現丨· 32V 的大幅電壓下降，相對於此，藉由裝載100 OpF之電 ^量的電容器，到電壓穩定為止的時間雖會變長’但是電 此的變化量為0 · 〇 6 v左右，可將變化量縮小至2 %的程度。 受外’即使電壓長時間脈動，其變化量也很小，因此不會 =到任何影響。另外，即使是装載了 1 〇〇pF之電容器的情 情、、’如第6(b)圖所示，電源踹孑的電壓變動比起1 〇〇 〇pF的 ‘ j =會變大，但也只有〇 ·丨8 V#度，為㈣程度之小，小 斜使奴Γ疋為變動之限度的10 %。亦即，藉由在電源用探 烈的Ζ Ϊ有HOpF以上之電容量的探針，相對於非常激 度。兔〃,L又化，也可將電壓變動抑制在不會產生妨礙的程 丄所述，藉由使用 -防止電源端子二=電容器型 :。兄，藉由電源用探斜：壓變勤是因A.二作為電源用板

針 “乍用可補償電题„:電感、以及所裝載之電容 U果，即使被檢查元件的輸 1278631 五、發明說明（13) 出因為信號而瞬間從低變化到高、或是從高變化到低，也 可抑制電源端子的電壓變動，因此可完全消除會引起被檢 查元件之運算錯誤或強制重設的可能性，且可進行非常穩 定的檢查。此外，高頻、高速用元件由於是盡量減少配線 的迴繞，因此如前所述，即使為一個元件，電源端子也可 大量形成。因此，即使在一個電源用探針無法確保此大小 的電容量，也可藉由並列的大量電源探針增加所要裝載的 電容量。而且，反之即使不在所有電源用探針使用載有電 容器型探針，也可抑制因為電源用探針所導致的電壓下降 以及發揮雜訊去除的效果。 如前所述，為了使用這種載有電容器型探針1 0作為電 源用探針4，並且防止雜訊落在電源線上或電源電壓的變 動，電容量越大，即使是低頻的雜訊也可增加插入損失而 使其衰減，而高頻的插入損失會變得更大，且可減少電源 端子的電壓變動，因此較為理想。但是，如前所述，無論 是雜訊去除及電壓變動任一目的，只要有1 0 0 p F以上的電 容量就完全沒有問題，只要有5 0 pF程度以上即已足夠。此 外，探針本身是如前所述，無法隨著高集積化而變粗多 少，反而要求變細，且無法過度增加電容器的面積。因 此，介電體層1 5最好使用電容率盡可能大的介電體。 另一方面，信號用探針當中有各種信號線，從接近DC 位準到1GHz以上的RF信號有各種信號線，在1 OOMHz程度以 下的中低頻信號線有時也會有1 GHz以上之RF雜訊重疊的情 況，最好選擇性去除這些雜訊。因此，藉由因應所施加的

314380.ptd 第19頁 1278631 五、發明說明（14) ^號=頻率，於各信號端子使用已選定電容量之載有電容 t板針了確貝去除雜訊，而可進行可靠性高的檢查。 、八這種載有電容器型探針所使用的介電體在例如使用前 述μ笔體靖的情況下，除了鈦酸鋇（電容率7⑽至2⑽q 〇左 右）、鈦酸锶（電容率1 5 〇 〇至4 〇 〇 〇左右）等電容率較大者之 外’也可使用高電介常數陶瓷（電容率丨〇至5 〇左右）、或氧 化鋁（電容率9至10)等經過燒結的陶瓷類。由於是由鈦酸 鋇或鈦酸锶等電容率較大的材料所形成，因此即使是内外 f分別為0· 3mm、0· 6mm，且長度為6mm左右的極小電源用 探針，也可形成使高頻雜訊幾乎完全旁通掉的丨〇〇〇pF程度 以上的大電容量，就連低頻的雜訊也可容易去除，因此較 另外，如後文所述，亦可不使用介電體筒，而在例如 金屬官1 3的外表面直接形成薄膜。這種成膜材料除了前述 材料之外’還可使用鈦酸錯、鈦酸錯酸錯（p Z T ;電容率 7 0 0至1 00 0左右）、鈦酸錯酸鑭鉛（PLZT)、鈦酸鋇錯（BST; 電容率1 0 0 0至3 0 0 0左右）、組酸鉍鳃（SBT )、鉍鈦酸酉旨 (BIT;電容率150至2 0 0 )等鉍系化合物等。這些材料由於 電容率大’又能以5至2 0// m左右的薄膜形成，因此容易形 成更大電容量的電容器。 / 以前述介電體筒形式形成的情況下，電容器由於不會 有電流流通’因此電極的導電率不太成為問題，但是如果 介電體與電極用金屬未密接，就會形成介電常數小的空隙 部，使電容量降低，因此在介電體筒丨5的内周面及外周面

1278631 五、發明說明（15) 最好密接設有金屬膜。所以，在介電體筒1 5的内部也是藉 由無電解電鍍等進行Ni等的電鍍，再依需要在其上進行銀 或金等的電鍍，藉此設置第2導電膜16，在外周面同樣也 是藉由無電解電鍍等形成有第1導電膜17。内周面由於直 徑非常小只有0 · 3 m m左右，因此電鐘液不易滲透，但是例 如進行真空吸引，或是利用超音波攪拌電鍍液，在内壁亦 可藉由毛細現象吸起電鍍液以進行電鍍。 就電容器的介電體層來說，不使用介電體筒而在金屬 管1 3的表面直接形成介電體薄膜1 5 a的例子是如第7圖所 示。亦即，此例是藉由藏鑛、真空蒸鍵、雷射蒸鍵（1 a s e r ablation)等使介電體材料直接附著在金屬管13的外表 面，或是使介電體材料溶解於有機溶媒，然後塗布於金屬 管1 3的外表面，並且加以燒結的溶膠-凝膠處理法等，直 接於金屬管1 3的外表面成膜。根據這種直接成膜的方法， 可形成5至2 0// m程度非常薄的薄膜，因此可形成極大電容 量的電容器。而且，該絕緣膜的财壓即使在例如為P Z T， 且1 0// m厚度的情況下也有5 0 V左右，在實用上完全沒有問 題。例如使用長度為1 m m，外徑為0 0 . 3 m m的金屬管1 3，使 電容率為73 0的PZT形成1 0// m厚度的結果，探針是前述例 子的1 / 6長度，且可獲得1 2 4 0 pF之大電容量的電容器。 藉由濺鍍法或真空蒸鍍法等成膜時只要使金屬管1 3— 面旋轉一面成膜，即可形成於全面。而且，若是溶膠-凝 膠處理法，則只要塗布介電體用溶液然後加以乾燥、燒結 即可形成介電體膜。

314380.ptd 第21頁 1278631 五、發明說明（16) 可動銷1 1、1 2是如第2 ( a)圖所示’在前端部的開口部 變細的金屬管1 3内由彈簧1 4所保持，並且可藉由推壓其前 端部’藉由彈簧1 4的收縮而縮入的構造。第2 (a )圖所示的 例子是在兩側設置可動銷1卜1 2，並且由彈簧丨4推壓配線 基板6側與被檢查元件2 0側雙方的構造，但是亦可如第8圖 所示，配線基板6側為固定的金屬體丨9並藉由直接焊接等 與配線基板6確實接觸，而只在被檢查元件2 〇側設置可動 銷11的構造。 啲且，1纫翊11、12是如第2(a)圖所示，形成其彈筈 1 4側端部斜切的構造，藉此在可動銷u、丨2受到推壓而^ 彈簧14收縮的狀態下，斜傾而推壓在金屬管13的細小開口 :丄然後與其接觸，而且傳達至可動銷丨丨的電氣信號並 二、、、田小的彈貫1 4 ’而是經由電阻小的金屬管1 3來傳達， 此可多多少少降低電感，使_訊不易進來。再者 =圖雖未圖不，但是在金屬管1 3的端部側設有縮頸部， 針；Ά可動銷n、12不會掉落的構造。另外，信號用探 針3、Λ也用探針5的可動銷11也是以同樣方式形成。 是由二^塊1可用來保持信號用或電源用等的探針3至5， 穿孔，缺後：；二的金屬板所構成，在該金屬板形成貫 :後在邊貝牙孔内插入這些探針。 用，：以=°所果是例如mMHz以下的中低頻信號 :入信號的頻，，調整其電容量來使用。另-方 疋1GHZ以上的RF信號用，則與第2(a)圖所示者同

第22頁 1278631 五、發明說明（17) 樣亦可為只是由金屬管及設在其内部的彈簧以及可動銷所 構成之裡面有彈簧的可動銷的構造，但是藉由形成金屬管 的周圍有介電體而插入金屬塊1之貫穿孔内的構造，並且 形成該金屬管的外徑與金屬塊1的貫穿孔内徑的關係是構 成同軸構造的尺寸，就能夠不使RF信號衰減地防止RF雜訊 經由可動銷進入，因此較為理想。此RF信號用探針3之與 被檢查元件2 0的連接端部的相反側是與半硬性 (semi-rigid)等的同軸電纜7連接。 配線基板6是對於被檢查元件2 0進行電源的供應等， 在基板上形成有配線，其端子適當形成於與被檢查元件之 端子對應的地方。在此情況下，如前所述，在配線基板6 上的電源端子與接地端子間形成有低通濾波器或連接有晶 片電容器。而且，亦可不在前述信號用探針3的另一端部 側直接連接同轴電纜7，而是事先在此配線基板6形成信號 用配線，並且經由該配線與同軸電纜連接。 推壓板8是由壓克力板等所構成，並且由0.1至0. 2mm 左右之薄電氣絕緣性材料所構成，且設有可供各探針之可 動銷1 1突出的貫穿孔，並且藉由未圖示的螺絲而固定。藉 此即可將各探針的金屬管或絕緣體固定成不從金屬塊1突 出的狀態。第1 ( a )圖所示的例子是使由此推壓板8突出的 可動銷1 1對應於BG A形式的被檢查元件2 0而形成矩陣狀的 例子，但是信號用探針、電源用探針、接地用探針的數量 及其配置亦可因應要進行檢查的被檢查元件2 0之電源端子 而形成，例如也有輸出入用的RF信號用探針、電源用探針

314380.ptd 第23頁 1278631 五、發明說明（18) 及接地用探針各形成一支的情況。 第1 ( b )圖所示的例子是藉由推壓板8固定探針之一端 部的構造’但是不一定要使用推壓板。亦即’亦可如第9 圖所示，設置用來將探針之端部固定在金屬塊1之可供探 針插入之貫穿孔的段差部，並且藉由同樣形成段差部的第 2金屬塊1 a從兩側夾住探針，再從第2金屬塊1 a側藉由未圖 示的螺絲等固定於金屬塊1，藉此固定探針1 0，同時使可 動銷1 1形成可動狀態。 而且，前述例子當中，形成於金屬管1 3外周的電容器 為一種類的電容器，但是亦可例如第1 0 ( a)圖所示，藉由 分割第1金屬膜而形成長度為M r Μ 2、Μ义不同長度的金屬 膜17a、17b、17c，藉此即可如第10(b)圖所示，形成不同 電容量的電容器18a、18b、18c。各個電容器qq钓電 容量是將整體長度為Μ的電容量分配成與各個長度Μ至Μ之 長度成比例之大小的電容量。結果，前述信號用探針在要 求因應信號頻率之電容量的情況下，亦可僅使不同長度的 金屬膜17 a至17 c當中具有所希望之電容量的金屬膜與金屬 塊1接觸，藉此用來作為所希望之電容量的電容器。依形 成電容器的介電體之材質及厚度的不同，其高頻特性也有 所不同，因此在選擇因應信號頻率的所希望之電容量時， 其頻率特性也會變化。或是使所有金屬膜與金屬塊接觸， 亦可獲得一個介電體材質所無法實現的頻率特性。 根據本發明，由於是藉由可動銷與被檢查元件接觸， 因此在與被檢查元件之電極端子接觸的部分並沒有導腳的

314380.ptd 第24頁 1278631 五、發明說明（19) 路出部分，而且在鱼 J用探針的周圍形成有；广之電源電極端子接觸的電 :電源端子之前，即可：二:f此在輪入至被檢查元； 了檢查。亦即，在檢查高亦^且可在無雜訊狀態下 使疋-點點長度的導腳也’員、向速用元件的情況下，即 在被檢查元件附近就清除 妾收到雜訊，因此必須盡量 元件接觸之前的電源用探I讯，、但本發明由於在與被檢查 效地消除雜訊，且可將言1 ^成有電容器，因此可以很有 端子之電壓下降控制^ ^專換波形輪出時所發生的電源 另外，在信號4:口度。 信號的頻率，使信號不:稭由使用衣载有電容量為因應 是使RF雜訊衰減之電容的”輪入前的信號用探針衰減，而 訊在進入被檢查元件之:的探針，將重疊於信號成分的雜 結果，可解決使ϋ子，前有效加以去除。 法進行正確的元件檢=二、南速兀件之放大器振盪，或無 子也可完全去除雜訊，、問題’彳疋電源用端子及信號用端 此外，如*所述二η非常穩定的正確檢查。 !元件接觸之側作為可私二/，、用探針亦可形成僅將與被檢查 |連接的構造，而接地用.斜另一端側則藉由直接焊接等而 與被檢查元件之接觸側二禮=樣=可形成將可動銷僅設在 另外，接地用探針亦、&，另一端側則固定的構造。 L小的金屬細線执#1T加以設置，而是形成透過例如使 ί:橫方向則受個橡膠内而透過只在縱向導 I塊1盥被檢查元件之垃丄各向異性導電性橡膠等，使金屬 I塊U 彳之接地端+直接連接的構造。

314380.ptd 第25頁 1278631 五、發明說明（20) 根據本發明，由於在具有可、 查元件之電極端子等接觸之可=僅糟由推壓確實與被檢 電容器，因此在進行高頻、高二的接觸用探針直接設有 门处用元株夕拉g 下，可確實與被檢查元件接觸，且。什I ^随檢查的情況 下降，同時可防止雜訊從電湄:防止迅源端子的電壓 且，在信號端子也可調整以：或； = 入。而 不會使信號…結果，可正確進行r常咸： 可大幅提升高頻·高速用元件之檢查的可靠性w双查而 【產業上的利用可能性】 本發明可利用在藉由使探針接觸以進行組裝於行 話等之電氣機器等之内的放大電路或混合電路、濾波器二 路、1C、模組、高速數位處理ic(DSP(digital signal $ processor)、 CPU(central processing unit)、 FPGA (field programmable gate array))、高速記憶體、争並 聯轉換 IC(SER/DES(serializer/de-serializer))等，特 別是高頻、高速用元件之檢查的領域。

314380.ptd 第26頁 1278631 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第1 ( a )及第1 ( b )圖是本發明檢查治具之一實施形態的 平面說明圖及一部分剖面的側面說明圖。 第2 (a)及第2(b)圖是第1圖所示之載有電容器型探針 的剖面說明圖及其介電體筒的斜視說明圖。 第3圖是使裝載於探針的電容器之電容變化時，因為 模擬實驗所產生的插入損失的頻率特性。 第4圖是4 7 0pF情況下之實測所產生的插入損失之頻率 特性的一例。 第5圖是將載有電容器型探針使用於電源用探針時的 等效電路圖。 第6 (a)至第6(c)圖是將電容量為1 0 0 0pF與100pF情況 之電源端子的電壓下降狀態，與沒有電容器而只有0. 5 p F 左右之寄生電容的情況加以比較而顯示的模擬實驗結果。 第7圖是載有電容器型探針之其他實施形態的剖面說 明圖。 第8圖是載有電容器型探針之其他例子的剖面說明 圖。 第9圖是將探針固定於金屬塊之其他構造例的部分剖 面說明圖。 第1 0 (a)及第1 0 ( b )圖是載有電容器型探針之其他實施 形態的剖面說明圖及等效電路圖。 第1 1 ( a)至第1 1 ( c )圖是轉換波形輸出時所發生的電源 端子之電壓下降的說明圖。

314380.pid 第27頁 1278631 圖式簡單說明 第1 2 ( a )及第1 2 (b )圖是顯示習知高頻、高速用元件之 檢查治具的構成例之圖。 1 金屬塊 3 RF信號用探針 5 接地用探針 7 同軸電緵 10 載有電容器型探針 13 金屬管 15 介電體層（介電體筒） 16 第2金屬膜 17a、 17b、17c金屬膜 19 金屬體 1 a 金屬塊 4 電源用探針 6 配線基板（印刷配線基板） 8 推壓板 1 1、1 2可動銷 14 彈簧 15a介電體薄膜 17 第1金屬膜 18、 18a、 18b、 18c 電容器 2 0 被檢查元件 2 1、2 2、2 3、2 4電極端子 6 1 低通濾波器

II m

II

1 第28頁 314380.ptd

Claims (1)

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六、申請專利範圍 種載有電容器型探針，由：金屬萬· 與該金屬管電性連接而設置，並:;在該金屬管内 的-端部突出之突出長度可少前述金屬1 屬管之外周的介電體層；以及·’設在前述金 面的第1金屬膜所構成，而且在前在过該/丨電體層之外周 金屬膜之間形成有電容。 ^可動銷與丽述第1 •如申請專利範圍第〖項之載有 述介電體層是*介電體筒構之W型探人針，其，，刖 周面形成有前述第丨金屬膜，在 °"，丨電體同之夕 有第2金屬膜，並且經由該第tyi電體筒之内周面設 性連接。 乐2金屬膜與前述金屬管電 \如申請專利範圍第1項之載有 述介電體層是由直接形成於\^金/ 膜所構成，且在該薄膜上形成有前# ° * l.如申請專利範®第1項之載有電’，刑^金屬膜。 述第1金屬膜係分割成複數個’其中，則 數個之第丨金屬膜與前述可動鎖===二二述分割成複 種以上的電容量。 動麵之間的電容器係具有兩 5.;種=查元件進行特性檢查之檢查治具，係具備 ^金屬34，以及電源用及信號用的複數個探針，該 f電源用及信號㈣複數個探針係具有前端部之突出 ，度:變動的可動銷’並且以前述可動銷的前端部突 =於珂述金屬塊之一面侧的方式，貫穿該金屬塊而設 的電源用及信號用的複數個探針，將被檢查元件推

314380(修正本）.ptc 第29頁

修正 ’並且使該被檢查元件 端部接觸以進行前述被 ’前述複數個探針當中 針之外周設置介電體層 有電容器型探針所構 別述金屬塊的前述一面側 ^各電極端子與前述探針的前 A查元件之特性檢查者，其中 2至少一部分探針是由在該探 成金屬膜而形成有電容器之栽 •=;=範=5項，檢查治具，其t，在與前述被 少〜牛之L號輸入端子連接的信號用探針當中之P 型探2分採針是使用本身形成有電容器之載有電容哭 信妒 且該電容器具有可因應施加於該輸入端子G 二之正弦波或脈衝之重複率，使該重複率之信號的 ^减較小，使大於該重複率之頻率的雜訊衰減的電u容 ^申請專利範圍第5項之檢查治具，其中， 查亓从 a '、則建破檢 办=件之電源端子連接的電源用探針是使用連接有。 *量為50pF以上的電容器之載有電容器型探針。 甲請專利範圍第7項之檢查治具，其中，與前述被 二疋件之電源端子連接的電源用探針是使用連接有電双 今量為lOOpF以上的電容器之載有電容器型探針。

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