WO2016111293A1 - ケルビンプローブ、および、これを備えたケルビン検査ユニット - Google Patents

ケルビンプローブ、および、これを備えたケルビン検査ユニット Download PDF

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WO2016111293A1
WO2016111293A1 PCT/JP2016/050137 JP2016050137W WO2016111293A1 WO 2016111293 A1 WO2016111293 A1 WO 2016111293A1 JP 2016050137 W JP2016050137 W JP 2016050137W WO 2016111293 A1 WO2016111293 A1 WO 2016111293A1
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WO
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kelvin
contact
plunger
straight line
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PCT/JP2016/050137
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宏真 寺西
貴浩 酒井
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オムロン株式会社
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    • G01R1/02—General constructional details
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    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06711—Probe needles; Cantilever beams; "Bump" contacts; Replaceable probe pins
    • G01R1/06716—Elastic
    • G01R1/06722—Spring-loaded
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/2851—Testing of integrated circuits [IC]
    • G01R31/2886—Features relating to contacting the IC under test, e.g. probe heads; chucks

Definitions

  • the present invention relates to a Kelvin probe and a Kelvin inspection unit including the Kelvin probe.
  • a measurement method using a Kelvin connection (four-terminal measurement method) is known as a method used for a current test of a two-terminal circuit.
  • probe pins are connected to terminals of a two-terminal circuit, and current and voltage are measured separately.
  • Kelvin inspection unit used for a measurement method by Kelvin connection, for example, there is one described in Patent Document 1.
  • This Kelvin inspection unit is provided with a plurality of Kelvin probes composed of two probe pins arranged in parallel to each other.
  • the Kelvin probe has four-point contacts at both ends of the probe pin.
  • such a four-point contact has a problem that it is difficult to reduce the size because of its complicated shape.
  • an object of the present invention is to provide a Kelvin probe suitable for miniaturization and a Kelvin inspection unit including the Kelvin probe.
  • the probe pin according to the present invention is a Kelvin probe including first and second probe pins arranged in parallel with an interval in order to solve the above-described problem, wherein each of the first and second probe pins is An elastic portion that expands and contracts along the first straight line, a first contact disposed on a second straight line parallel to the first straight line, and a second contact disposed on the first straight line.
  • the first and second contacts are directly connected to each other, and at least one of the first and second contacts is supported so as to reciprocate via the elastic force of the elastic portion.
  • the first contact of each of the first and second probe pins includes a first straight line of the first probe pin and a first straight line of the second probe pin in a plan view including the first and second straight lines. It is arranged between.
  • each of the first contacts of the first and second probe pins has the first straight line of the first probe pin and the second probe pin in plan view including the first and second straight lines. It arrange
  • the elastic portion is a coil spring
  • the first and second probe pins are provided at one end of the coil spring
  • the first contact is provided.
  • the first and second plungers may be formed by electroforming.
  • a Kelvin probe suitable for downsizing can be easily obtained.
  • the elastic portion is a bellows body having a plurality of straight portions and an arc portion connecting adjacent straight portions, and the first and second probe pins are the first and second probe pins.
  • the first contact portion provided with one contact and the second contact portion provided with the second contact, and the first and second contact portions and the elastic portion are integrally formed. Also good.
  • the assembly process can be omitted and the productivity can be increased.
  • the first and second probe pins may be formed by electroforming.
  • a Kelvin probe suitable for downsizing can be easily obtained.
  • it may be configured to further include a holding portion that holds the first and second probe pins together.
  • the first and second probe pins are integrally held by the holding portion. Therefore, since the 1st, 2nd probe pin can be positioned with high precision, it can assemble easily and can improve productivity.
  • the Kelvin inspection unit includes the Kelvin probe and a housing that houses the Kelvin probe.
  • Kelvin inspection unit of the present invention a Kelvin inspection unit equipped with a Kelvin probe suitable for miniaturization can be obtained.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. It is a perspective view of the Kelvin probe of a 1st embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a IV arrow view of the Kelvin probe shown in FIG. 3.
  • FIG. 4 is a V arrow view of the Kelvin probe shown in FIG. 3.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the Kelvin probe shown in FIG. 3.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
  • FIG. 10 is an X arrow view of the Kelvin probe shown in FIG. 9. It is the XI arrow directional view of the Kelvin probe shown in FIG.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the Kelvin probe shown in FIG. 9. It is a perspective view of an example of the Kelvin inspection unit provided with the Kelvin probe of a 3rd embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line XIVI-XIV in FIG. 13. It is a perspective view of the Kelvin probe of 3rd Embodiment of this invention. It is a XVI arrow directional view of the Kelvin probe shown in FIG. It is a XVII arrow directional view of the Kelvin probe shown in FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view of an example of a Kelvin inspection unit including a Kelvin probe according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • the Kelvin inspection unit 1 includes a housing 2 and a Kelvin probe 30 according to the first embodiment housed in the housing 2.
  • the housing 2 includes a housing body 10 and a housing cover 20 that covers the housing body 10, and the Kelvin probe 30 is accommodated in the housing body 10.
  • the housing body 10 has a planar shape in which four corners of a square are chamfered when viewed from above.
  • a plurality of storage portions 11 for storing the Kelvin probe 30 are provided in the approximate center of the housing body 10.
  • the storage unit 11 has a circular shape in a top view, and is arranged in parallel and spaced apart from each other along the X and Y directions shown in FIG. Further, contact openings 12 for projecting one end of the Kelvin probe 30 are provided on the bottom surface of the storage portion 11.
  • the contact opening 12 has a circular shape with a smaller diameter than the storage portion 11 in a top view.
  • the X direction is a direction parallel to one side of the housing body 10 in a top view
  • the Y direction is a direction orthogonal to the X direction.
  • the housing cover 20 has the same planar shape as the housing body 10 in a top view. As shown in FIG. 2, the housing cover 20 is provided with a recess 21 at the approximate center of its bottom surface.
  • the recess 21 has a rectangular shape in cross section, and a plurality of contact openings 22 for projecting the other end of the Kelvin probe 30 are provided on the bottom surface thereof.
  • the contact opening 22 has a circular shape when viewed from above, and has a one-to-one correspondence with the storage portion 11 of the housing body 10. They are spaced apart from each other. Further, the contact opening 22 is arranged so that the center thereof coincides with the center of the storage portion 11 of the corresponding housing body 10 in a top view.
  • FIG. 3 is a perspective view of the Kelvin probe 30 of the first embodiment. 4 is a view taken along the arrow IV of the Kelvin probe of FIG. 3, and FIG. 5 is a view taken along the arrow V of the Kelvin probe of FIG. FIG. 6 is an exploded perspective view of the Kelvin probe of FIG.
  • the Kelvin probe 30 of the first embodiment includes a first probe pin 40 and a second probe pin 50 as shown in FIGS.
  • the first and second probe pins 40 and 50 have the same configuration. For this reason, about the 2nd probe pin 50, the description of the 1st probe pin 40 is used.
  • the first probe pin 40 includes a first plunger 60, a second plunger 70, and a coil spring 80.
  • Each of the first and second plungers 60 and 70 has conductivity, and is formed by, for example, an electroforming method.
  • the first plunger 60 has a flat plate shape that extends linearly, and is formed with substantially the same thickness H1.
  • the first plunger 60 includes a sandwiched portion 61 that is an example of a first insertion portion, an intermediate portion 62 that is continuous with the sandwiched portion 61, and an example of contact that is a first contact portion that is continuous with the intermediate portion 62. Part 63.
  • the surface orthogonal to the thickness H1 direction of the 1st plunger 60 be a main surface, and let a surface parallel to the thickness H1 direction orthogonal to this main surface be a side surface.
  • the sandwiched portion 61 has a rectangular guide groove 64 penetrating the main surface.
  • the guide groove 64 extends from the distal end (lower end in FIG. 6) of the sandwiched portion 61 toward the proximal end (upper end in FIG. 6) continuous with the intermediate portion 62.
  • the guide groove 64 has a width W1 that is larger than the thickness H2 of the second plunger 70.
  • the intermediate portion 62 is larger than the width W2 of the sandwiched portion 61 and has a width W3 that is substantially the same as the outer diameter of the coil spring 80.
  • the contact portion 63 has a first contact 65 that protrudes from its tip (the upper end in FIG. 6).
  • the first contact 65 has a right-angled triangular shape when viewed from the main surface, and is provided on one side surface of the contact portion 63.
  • the contact portion 63 has a housing support portion 67 on the base end (lower end in FIG. 6) side.
  • the housing support portion 67 is provided so as to protrude from the other side surface facing the side surface where the first contact 65 is located.
  • the portion of the contact portion 63 where the housing support portion 67 is provided has a width W4 (shown in FIG. 5) that is larger than the diameter of the contact opening 22 of the housing cover 20.
  • the second plunger 70 has a flat plate shape extending in a straight line, and is formed with substantially the same thickness H2.
  • the second plunger 70 includes a contact portion 71 as an example of a second contact portion, and first and second elasticity as an example of a second insertion portion provided at a base end (upper end in FIG. 6) of the contact portion 71. It consists of pieces 72 and 73.
  • the surface orthogonal to the thickness H2 direction of the 2nd plunger 70 be a main surface, and let a surface parallel to the thickness H2 direction orthogonal to this main surface be a side surface.
  • the contact portion 71 has a substantially rectangular flat plate shape, and a second contact 74 having a V-shape in a main surface view is provided at the tip (lower end in FIG. 6).
  • a coil spring support portion 75 projects from the side surface of the base end (upper end in FIG. 6) of the contact portion 71.
  • the first and second elastic pieces 72 and 73 extend from the proximal end of the contact portion 71 along the longitudinal direction of the contact portion 71 at substantially intervals and in parallel with each other. Further, the first and second elastic pieces 72 and 73 are arranged at both ends of the base end of the contact portion 71 in the width W5 direction so as to have a gap larger than the thickness H1 of the first plunger 60. That is, in the first and second elastic pieces 72 and 73, the distance between the outer surfaces is substantially equal to the width W5 of the contact portion 71, and the distance between the inner surfaces is larger than the thickness H1 of the first plunger 60. Is provided. Further, the first and second elastic pieces 72 and 73 have different lengths, and the first elastic piece 72 is shorter than the second elastic piece 73.
  • a guide protrusion 76 projects from the inner surface of the first elastic piece 72 toward the second elastic piece 73. Further, a contact projection 77 is provided projecting toward the first elastic piece 72 at the tip of the inner surface of the second elastic piece 73. The contact protrusion 77 is arranged so as to always contact the sandwiched portion 61 of the first plunger 60 in a state where the guide protrusion 76 of the first elastic piece 72 is fitted in the guide groove 64 of the first plunger 60. ing.
  • the coil spring 80 is an example of an elastic portion, and is made of, for example, carbon steel or stainless steel. As shown in FIGS. 3 to 5, the coil spring 80 includes a width W2 (shown in FIG. 6) of the sandwiched portion 61 of the first plunger 60 and a width W5 (shown in FIG. 6) of the second plunger 70. It has a slightly larger inner diameter.
  • the coil spring 80 includes a width W3 (shown in FIG. 6) of the intermediate portion 62 of the first plunger 60 and a width W6 (shown in FIG. 5) of the portion where the coil spring support portion 75 of the second plunger 70 is provided. And have substantially the same outer diameter.
  • the coil spring 80 is always compressed in the state shown in FIGS. 1 and 2, that is, in the state where the first plunger 60 and the second plunger 70 are combined with each other and stored in the housing 2 of the Kelvin inspection unit 1.
  • the spring length is adjusted so that
  • the first and second probe pins 40 and 50 are assembled.
  • the first plunger 60 is inserted into the coil spring 80 from one end side of the coil spring 80 from the sandwiched portion 61 side, while the second plunger 70 is inserted into the coil spring 80 from the other end side of the coil spring 80. Is inserted from the first and second elastic pieces 72 and 73 side.
  • the first and second plungers 60 and 70 are inserted so that the main surface of the first plunger 60 and the main surface of the second plunger 70 are orthogonal to each other, as shown in FIG.
  • the sandwiched portion 61 of the first plunger 60 is interposed between the first and second elastic pieces 72 and 73 of the second plunger 70.
  • the inserted portion 61 is sandwiched between the first elastic piece 72 and the second elastic piece 73.
  • the contact protrusion 77 of the second elastic piece 73 of the second plunger 70 is on the proximal end side of the sandwiched portion 61 of the first plunger 60 (see FIG. 6). It is always in contact with the upper side of the guide groove 64. That is, in the first and second probe pins 40 and 50 in this state, the first and second contacts 65 and 74 are directly connected to each other.
  • the assembled first and second probe pins 40 and 50 are inserted into the storage portion 11 of the housing body 10 from the second plunger 70 side, and the Kelvin is inserted. A probe 30 is formed. At this time, as shown in FIG. 4, the first and second probe pins 40 and 50 are inserted into the storage portion 11 so that the side surfaces on which the first contact points 65 of the first plunger 60 are located face each other.
  • the Kelvin probe 30 has the first and second probe pins 40 on the first straight line L1 that is the center line of the coil spring 80 of the first and second probe pins 40 and 50 in the direction of arrow IV shown in FIG. , 50 second contacts 74 are arranged, and first contacts 65 of the first and second probe pins 40, 50 are arranged on a second straight line L2 parallel to the first straight line L1. Further, the second straight line L2 of the first and second probe pins 40 and 50 is disposed between the first straight lines L1 of the first and second probe pins 40 and 50.
  • the Kelvin probe 30 housed in the Kelvin inspection unit 1 a part of the contact part 63 including the first contact 65 of the first plunger 60 protrudes from the contact opening 22 of the housing cover 20 as shown in FIG. 2. . Further, a part of the contact portion 71 including the second contact 74 of the second plunger 70 protrudes from the contact opening 12 of the housing body 10.
  • the first and second probe pins 40 and 50 are parallel to each other with a space therebetween by the housing portion 11 of the housing body 10 and the contact opening 22 of the housing cover 20 corresponding to the housing portion 11. Has been placed.
  • the first and second probe pins 40 and 50 are accommodated in the Kelvin inspection unit 1 so as to operate independently from each other in such an initial state.
  • the first plunger 60 receives the restoring force of the coil spring 80 at the intermediate portion 62 and is pressed against the housing cover 20 via the housing support portion 67, and the second plunger 70 is pressed against the coil spring support portion 75.
  • the coil spring 80 is pressed against the housing body 10 via the coil spring support 75.
  • a force is applied to the first and second contacts 65 and 74 of the first and second plungers 60 and 70 of the first and second probe pins 40 and 50, and the first and second plungers 60 and 70 are connected to the Kelvin inspection unit 1.
  • the guide protrusion 76 of the first elastic piece 72 of the second plunger 70 starts to slide along the guide groove 64 of the first plunger 60.
  • the force applied to the first and second plungers 60 and 70 is transmitted to the coil spring 80 via the intermediate portion 62 of the first plunger 60 and the coil spring support portion 75 of the second plunger 70, and gradually. Compressed.
  • the guide groove 64 of the first plunger 60 and the guide protrusion 76 of the second plunger 70 come into contact with each other, and The sliding movement of the first and second plungers 60 and 70 stops.
  • the first and second contacts 65 and 74 of the first and second plungers 60 and 70 are placed in the housing 2 before the guide groove 64 of the first plunger 60 and the guide protrusion 76 of the second plunger 70 contact each other. When fully pushed, the sliding movement of the first and second plungers 60 and 70 stops.
  • the coil spring 80 The first plunger 60 is biased toward the housing cover 20 and the second plunger 70 is biased toward the housing body 10 by the restoring force. Thereby, the 1st, 2nd plunger 60 and 70 returns to the initial state shown in FIG. As described above, the first contact 65 of the first plunger 60 and the second contact 74 of the second plunger 70 are supported so as to be able to reciprocate via the elastic force of the coil spring 80.
  • the first and second probe pins 40 and 50 are parallel to each other with a space therebetween by the housing portion 11 of the housing body 10 and the contact opening 22 of the housing cover 20 corresponding to the housing portion 11. Arranged and operate independently without contacting each other.
  • each of the first contacts 65 of the first and second probe pins 40 and 50 is viewed in the direction of arrow IV, that is, the first straight line L1 and the second straight line.
  • the first probe pin 40 is disposed between the second straight line L 2 and the second straight line L 2 of the second probe pin 50.
  • the first and second contacts 65 and 74 of the first and second plungers 60 and 70 are returned to the initial state shown in FIG. For this reason, even if the first and second probe pins 40 and 50 are downsized, it is easy to obtain a spring load necessary for design.
  • the contact protrusion 77 of the 2nd elastic piece 73 of the 2nd plunger 70 is the base end side (upper side of the guide groove 64 of FIG. 6) of the clamping part 61 of the 1st plunger 60. ) Always in contact. For this reason, high contact stability can be obtained between the first and second plungers 60 and 70.
  • the guide protrusion 76 of the second plunger 70 slides along the guide groove 64 of the first plunger 60. For this reason, the contact position where the to-be-clamped part 61 of the 1st plunger 60 and the contact protrusion 77 of the 2nd plunger 70 contact can be detected correctly.
  • (Second Embodiment) 7 to 12 are diagrams illustrating an example of the Kelvin inspection unit 201 including the Kelvin probe 230 according to the second embodiment and the Kelvin probe 230 according to the second embodiment.
  • the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Differences from the first embodiment will be described.
  • the Kelvin inspection unit 201 provided with the Kelvin probe 230 according to the second embodiment is provided with a contact opening 222 having an elliptical shape in a top view in the housing cover 220 of the housing 202 as shown in FIGS. This is different from the inspection unit 1 including the Kelvin probe 30 of the first embodiment.
  • the contact opening 222 of the housing cover 220 has an elliptical shape with the major axis extending in the X direction shown in FIG. 7 in the top view, and along the Y direction shown in FIG. 7. Are spaced apart from each other. As shown in FIG. 2, the contact opening 222 is larger than the width W7 (shown in FIG. 10) of the contact portion 63 of the first and second probe pins 40 and 50 in the major axis direction. Two probe pins 40 and 50 have a diameter smaller than a width W8 (shown in FIG. 10) obtained by adding the protrusion length of the housing support portion 67 to the width W7 of the contact portion 63.
  • the Kelvin probe 230 according to the second embodiment is different from the Kelvin probe 30 according to the first embodiment in that it includes a holding portion 90 that integrally holds the first and second probe pins 40 and 50.
  • the holding portion 90 of the Kelvin probe 230 is made of an insulating material, provided on one main surface of the first and second probe pins 40 and 50, and the first plunger 60 of the first and second probe pins 40 and 50. It arrange
  • the first and second probe pins 40, 50 are integrally held so as to be parallel to each other with a space therebetween.
  • the holding portion 90 is formed of the same material as the insulating member used when the first and second plungers 60 and 70 of the first and second probe pins 40 and 50 are formed by electroforming, for example. ing.
  • the first and second probe pins 40 and 50 are integrally held by the holding portion 90. For this reason, compared with the case where the 1st, 2nd probe pins 40 and 50 are each accommodated in the housing 2, even if it reduces in size, it is easy to accommodate in the housing 2, and it can assemble easily.
  • a contact opening 222 through which one end of the integrated first and second probe pins 40 and 50 can be projected is provided. Therefore, the number of contact openings to be formed can be reduced and the contact openings can be reduced as compared with the Kelvin inspection unit provided with the contact openings corresponding to the contacts of the first and second probe pins 40 and 50. Can be formed large. As a result, even if the Kelvin probe 230 is downsized, the Kelvin inspection unit 201 can be easily assembled, and its productivity can be increased.
  • FIGS. 13 to 17 are diagrams illustrating an example of the Kelvin probe 330 according to the third embodiment and the Kelvin inspection unit 301 including the Kelvin probe 330 according to the third embodiment.
  • the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Differences from the first embodiment will be described.
  • the Kelvin probe 330 includes a first probe pin 340 and a second probe pin 350 as shown in FIGS.
  • the first and second probe pins 340 and 350 have the same configuration. For this reason, the description of the first probe pin 340 is used for the second probe pin 350.
  • the first probe pin 340 has a flat plate shape extending linearly, and is formed with substantially the same thickness H3.
  • the first probe pin 340 includes a first contact portion 360, a second contact portion 370, and an bellows body 380 as an example of an elastic portion connected to the first and second contact portions 360, 370. It is integrally formed by electroforming.
  • the surface seen from the arrow XVI direction shown in FIG. 16 be a main surface, and let the surface orthogonal to this main surface be a side surface.
  • the first contact portion 360 has a first contact 65 protruding from the tip (the upper end in FIG. 16), and is formed with substantially the same width W9. Further, one end of the bellows body 380 is connected to the first straight line L1 at the base end (the lower end in FIG. 16) of the first contact portion 360.
  • the second contact portion 370 has a second contact 74 having a V-shape as viewed from the main surface at the tip (lower end in FIG. 16), and is formed with the same width W10. Further, a support protrusion 375 protrudes from the side surface of the base end (the upper end in FIG. 16) of the second contact portion 370, and the bellows body 380 is placed on the first straight line L 1 of the base end of the second contact portion 370. The other end is connected.
  • the second contact portion 370 is formed such that its width W10 is smaller than the width W9 of the first contact portion 360.
  • the support protrusion 375 is formed such that a width W11 obtained by adding the protrusion length to the width W10 of the second contact portion 370 is substantially equal to the width W9 of the first contact portion 360.
  • the bellows body 380 is formed with the same width W12, and includes a straight portion 381 and an arc portion 382 connecting adjacent straight portions 381.
  • the straight line portion 381 is arranged so as to extend parallel to the width W12 direction in the natural state shown in FIG.
  • the bellows body 380 is formed such that the width W12 thereof is substantially equal to the width W9 of the first contact portion 360 and the width W11 of the support protrusion portion of the second contact portion 370.
  • the first and second probe pins 340 and 350 are inserted into the housing portion 11 of the housing body 10 from the second contact portion 370 side to form the Kelvin probe 330.
  • the process of forming the Kelvin probe 30 by inserting the first and second probe pins 340 and 350 into the housing portion 11 of the housing body 10 is repeated, and the first and second probe pins 340 are inserted into all the housing portions 11 of the housing body 10. , 350 are inserted. Thereafter, the housing cover 20 is attached to the housing body 10, and the assembly process of the Kelvin inspection unit 301 is completed.
  • the Kelvin probe 330 housed in the inspection unit 301 a part of the first contact portion 360 including the first contact 65 protrudes from the contact opening 22 of the housing cover 20 as shown in FIG. A part of the second contact portion 370 including the second contact 74 projects from the contact opening 12 of the housing body 10.
  • the first and second probe pins 340 and 350 are accommodated in the Kelvin inspection unit 1 in such an initial state.
  • the first and second probe pins 340 and 350 are locked to the bottom surface of the storage portion 11 of the housing body 10 via the support protrusions 375 of the second contact portion 370.
  • the bellows body 380 When a force is applied to the first contact 65 of the first contact portion 360 of the first and second probe pins 340 and 350 in the initial state, the bellows body 380 is compressed, and the first contact portion 360 becomes the housing 2 of the Kelvin inspection unit 301. It is pushed inward.
  • the adjacent linear portions 381 of the bellows body 380 come into contact with each other, and the first contact portion The movement of 360 stops.
  • the first contact 65 of the first contact portion 360 is completely pushed into the housing 2 and the movement of the first contact portion 360 is stopped.
  • the first contact portion 360 moves toward the housing cover 20 by the restoring force of the bellows body 380. Is energized. Thereby, the 1st contact part 360 returns to the initial state shown in FIG. Thus, the first contact 65 of the first contact portion 360 is supported so as to be able to reciprocate via the elastic force of the bellows body 380.
  • the first and second probe pins 340 and 350 are integrally formed. For this reason, the assembly process of the probe pins 340 and 350 can be omitted, and productivity can be improved. Even if the Kelvin probe 330 is downsized, the probe pins 340 and 350 can be easily housed in the housing 2, so that the Kelvin inspection unit 301 can be easily assembled and productivity can be increased.
  • the first contact 65 has a first straight line of the first probe pin 40 in a plan view in which the second straight line L2 passing through the first contact 65 includes the first straight line L1 and the second straight line L2. It suffices if it is between the straight line L1 and the first straight line L1 of the second probe pin 50, and can be arbitrarily arranged within this range.
  • the guide protrusion 76 of the first elastic piece 72 can be fitted into the guide groove 64, and the first and second plungers 60 and 70 slide when fitted into the guide groove 64. What is necessary is just to be able to restrict
  • the contact protrusion 77 of the second elastic piece 73 can be appropriately selected in shape, size, or the like according to design. By changing the shape or the like of the contact protrusion 77, the urging force of each second elastic piece 73 against each sandwiched portion can be adjusted.
  • the first and second plungers 60 and 70 and the first and second probe pins 340 and 350 have the same thickness.
  • the present invention is not limited to this.
  • the thicknesses of the first and second plungers 60 and 70 and the probe pins 340 and 350 may be appropriately changed. Further, the thickness may be different depending on the portions of the first and second plungers 60 and 70 and the first and second probe pins 340 and 350.
  • the first and second plungers 60 and 70 and the first and second probe pins 340 and 350 can be subjected to surface treatment such as plating and coating depending on the design.
  • the first and second plungers 60 and 70 and the first and second probe pins 340 and 350 in the first to third embodiments are formed by electroforming, but are not limited thereto. Any method that can form the first and second plungers 60 and 70 and the first and second probe pins 340 and 350 of the first to third embodiments can be arbitrarily selected.
  • the sandwiched portion 61 having the guide groove 64 is provided in the first plunger 60 and the first and second elastic pieces 72 and 73 are provided in the second plunger 70. Absent.
  • the first plunger may be provided with first and second elastic pieces, and the second plunger may be provided with a sandwiched portion having a guide groove.
  • first and second plungers 60 and 70 of the first and second embodiments are respectively inserted from both ends of the coil spring 80 and can be slidable and conductive with each other, the first and second plungers 60 and 70 have a guide groove 64. Not only the combination of the part 61 and the 1st, 2nd elastic pieces 72 and 73 but arbitrary structures are employable.
  • the Kelvin probe and the Kelvin inspection unit according to the present invention can be applied to an inspection unit such as a semiconductor integrated circuit and a semiconductor device.

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Abstract

　間隔を空けて平行に配置された第１，第２プローブピン（４０，５０）を備えるケルビンプローブ（３０）において、第１，第２プローブピン（４０，５０）の各々が、第１直線（Ｌ１）に沿って伸縮するコイルばね（８０）と、第１直線（Ｌ１）に平行な第２直線（Ｌ２）上に配置された第１接点（６５）と、第１直線上（Ｌ１）に配置された第２接点（７４）と、を有しており、第１，第２接点（６５，７４）が、相互に直接導通していると共に、コイルばね８０の弾性力を介して往復移動可能に支持されている。また、第１，第２プローブピン（４０，５０）の第１接点（６５）の各々が、第１，第２直線（Ｌ１，Ｌ２）を含む平面視において、第１，第２プローブピン（６０，７０）の第１直線（Ｌ１）の間に配置されている。

Description

ケルビンプローブ、および、これを備えたケルビン検査ユニット
　本発明は、ケルビンプローブ、および、このケルビンプローブを備えたケルビン検査ユニットに関する。
　従来、２端子回路の通電試験に用いられる方法としては、ケルビン接続による測定法（４端子測定法）が知られている。このケルビン接続による測定法では、２端子回路の端子にそれぞれプローブピンが接続され、電流および電圧が別々に測定される。
　ケルビン接続による測定法に用いられるケルビン検査ユニットとしては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。このケルビン検査ユニットは、互いに平行に配置された２本のプローブピンからなるケルビンプローブを複数備えている。
特開２００６－１４００３７号公報
　ところで、前記ケルビンプローブは、プローブピンの両端に、それぞれ４点接点が形成されている。しかし、このような４点接点は、形状が複雑であるため、小型化が難しいという問題があった。
　本発明は、前述の問題に鑑み、小型化に適したケルビンプローブ、および、このケルビンプローブを備えたケルビン検査ユニットを提供することを課題とする。
　本発明に係るプローブピンは、前記課題を解決すべく、間隔を空けて平行に配置された第１，第２プローブピンを備えるケルビンプローブであって、前記第１，第２プローブピンの各々が、第１直線に沿って伸縮する弾性部と、前記第１直線に平行な第２直線上に配置された第１接点と、前記第１直線上に配置された第２接点と、を有しており、前記第１，第２接点が、相互に直接導通していると共に、前記第１，第２接点の少なくとも一方が、前記弾性部の弾性力を介して往復移動可能に支持されており、前記第１，第２プローブピンの第１接点の各々が、前記第１，第２直線を含む平面視において、前記第１プローブピンの第１直線と前記第２プローブピンの第１直線との間に配置されている。
　本発明のプローブピンによれば、第１，第２プローブピンの第１接点の各々が、第１，第２直線を含む平面視において、第１プローブピンの第２直線と第２プローブピンの第２直線との間に配置されている。これにより、簡単な構成で、端子の狭ピッチ化に対応でき、小型化に適したケルビンプローブを得ることができる。
　本発明の実施形態としては、前記弾性部がコイルばねであり、前記第１，第２プローブピンが、前記コイルばねの一端に挿入される第１挿入部と、前記第１接点が設けられた第１接触部とを有する第１プランジャと、前記コイルばねの他端に挿入される第２挿入部と、前記第２接点が設けられた第２接触部とを有する第２プランジャとを備えている構成としてもよい。
　本実施形態によれば、第１，第２プローブピンを小型化しても設計上必要なばねの荷重が得やすくなる。
　本発明の実施形態によれば、前記第１，第２プランジャが電鋳法で形成されている構成としてもよい。
　本実施形態によれば、小型化に適したケルビンプローブを容易に得ることができる。
　本発明の実施形態によれば、前記弾性部が、複数の直線部と、隣り合う前記直線部を接続する円弧部とを有する蛇腹体であり、前記第１，第２プローブピンが、前記第１接点が設けられた第１接触部と、前記第２接点が設けられた第２接触部とを有し、前記第１，第２接触部と前記弾性部とが一体形成されている構成としてもよい。
　本実施形態によれば、第１，第２プローブピンが一体に形成されているので、組み立て工程を省くことができ、その生産性を高めることができる。
　本発明の実施形態によれば、前記第１，第２プローブピンが電鋳法で形成されている構成としてもよい。
　本実施形態によれば、小型化に適したケルビンプローブを容易に得ることができる。
　本発明の実施形態によれば、前記第１，第２プローブピンを一体に保持する保持部をさらに備える構成としてもよい。
　本実施形態によれば、第１，第２プローブピンが保持部によって一体に保持されている。これにより、第１，第２プローブピンを高い精度で位置決めできるので、容易に組み立てることができ、生産性を高めることができる。
　本発明に係るケルビン検査ユニットは、前記ケルビンプローブと、このケルビンプローブを収納するハウジングとを備えている。
　本発明のケルビン検査ユニットによれば、小型化に適したケルビンプローブを備えたケルビン検査ユニットを得ることができる。
本発明の第１実施形態のケルビンプローブを備えたケルビン検査ユニットの一例の斜視図である。 図１のII－II線に沿った断面図である。 本発明の第１実施形態のケルビンプローブの斜視図である。 図３に示すケルビンプローブのIV矢視図である。 図３に示すケルビンプローブのＶ矢視図である。 図３に示すケルビンプローブの分解斜視図である。 本発明の第２実施形態のケルビンプローブを備えたケルビン検査ユニットの一例の斜視図である。 図７のVIII－VIII線に沿った断面図である。 本発明の第２実施形態のケルビンプローブの斜視図である。 図９に示すケルビンプローブのＸ矢視図である。 図９に示すケルビンプローブのXI矢視図である。 図９に示すケルビンプローブの分解斜視図である。 本発明の第３実施形態のケルビンプローブを備えたケルビン検査ユニットの一例の斜視図である。 図１３のXIVI－XIV線に沿った断面図である。 本発明の第３実施形態のケルビンプローブの斜視図である。 図１５に示すケルビンプローブのXVI矢視図である。 図１５に示すケルビンプローブのXVII矢視図である。
　以下、添付図面を参照して本発明のケルビンプローブを備えたケルビン検査ユニットの実施形態を説明する。なお、以下の説明では、図面に表された構成を説明するうえで、「上」、「下」、「左」、「右」等の方向を示す用語、及びそれらを含む別の用語を使用するが、それらの用語を使用する目的は図面を通じて実施形態の理解を容易にするためである。したがって、それらの用語は本発明の実施形態が実際に使用されるときの方向を示すものとは限らないし、それらの用語によって特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲が限定的に解釈されるべきでない。
　（第１実施形態）
　図１は、本発明の第１実施形態に係るケルビンプローブを備えたケルビン検査ユニットの一例の斜視図であり、図２は、図１のII－II線に沿った断面図である。
　図１，図２に示すように、ケルビン検査ユニット１は、ハウジング２と、ハウジング２内に収納された第１実施形態のケルビンプローブ３０とを備えている。ハウジング２は、ハウジング本体１０と、ハウジング本体１０を覆うハウジングカバー２０とで構成され、ハウジング本体１０にケルビンプローブ３０が収納されている。
　ハウジング本体１０は、図１に示すように、上面視において、正方形の四方の角を面取りした平面形状を有している。このハウジング本体１０の略中央には、ケルビンプローブ３０を収納するための複数の収納部１１が設けられている。
　収納部１１は、上面視円形状を有し、図１に示すＸ，Ｙ方向に沿って、互いに平行かつ離間して配置されている。また、収納部１１の底面には、ケルビンプローブ３０の一端を突出させるための接点開口部１２をそれぞれ設けている。この接点開口部１２は、上面視において、収納部１１よりも径の小さい円形状を有している。なお、Ｘ方向は、上面視において、ハウジング本体１０の一辺と平行な方向であり、Ｙ方向は、Ｘ方向に直交する方向である。
　ハウジングカバー２０は、図１に示すように、上面視において、ハウジング本体１０と同一の平面形状を有している。このハウジングカバー２０には、図２に示すように、その底面の略中央に凹部２１が設けられている。
　凹部２１は、断面視矩形状を有しており、その底面に、ケルビンプローブ３０の他端を突出させるための接点開口部２２を複数設けている。この接点開口部２２は、上面視円形状を有すると共に、ハウジング本体１０の収納部１１に対して一対一対応しており、収納部１１と同様に、図１に示すＸ，Ｙ方向に沿って互いに離間して配置されている。また、接点開口部２２は、上面視において、その中心が、対応するハウジング本体１０の収納部１１の中心と一致するように配置されている。
　図３は、第１実施形態のケルビンプローブ３０の斜視図である。図４は、図３のケルビンプローブのIV矢視図であり、図５は、図３のケルビンプローブのＶ矢視図である。また、図６は、図４のケルビンプローブの分解斜視図である。
　第１実施形態のケルビンプローブ３０は、図３～図６に示すように、第１プローブピン４０と、第２プローブピン５０とを備えている。第１，第２プローブピン４０，５０は、それぞれ同一の構成を有している。このため、第２プローブピン５０については、第１プローブピン４０の説明を援用する。
　第１プローブピン４０は、図６に示すように、第１プランジャ６０と、第２プランジャ７０と、コイルばね８０とで構成されている。第１，第２プランジャ６０，７０は、各々導電性を有しており、例えば電鋳法で形成されている。
　第１プランジャ６０は、図６に示すように、直線状に延びる平板形状を有し、略同一の厚さＨ１で形成されている。この第１プランジャ６０は、第１挿入部の一例の被挟持部６１と、被挟持部６１に連続している中間部６２と、中間部６２に連続している第１接触部の一例の接触部６３とで構成されている。なお、第１プランジャ６０の厚さＨ１方向に直交する面を主要面とし、この主要面に直交する厚さＨ１方向に平行な面を側面とする。
　被挟持部６１は、主要面を貫通する矩形状のガイド溝６４を有している。このガイド溝６４は、被挟持部６１の先端（図６の下端）から中間部６２と連続している基端（図６の上端）に向かって延びている。また、このガイド溝６４は、第２プランジャ７０の厚さＨ２よりも大きい幅Ｗ１を有している。
　中間部６２は、被挟持部６１の幅Ｗ２よりも大きく、コイルばね８０の外径と略同一の幅Ｗ３を有している。
　接触部６３は、その先端（図６の上端）から突出する第１接点６５を有している。この第１接点６５は、主要面視直角三角形状を有しており、接触部６３の一方の側面上に位置するように設けられている。また、接触部６３は、その基端（図６の下端）側に、ハウジング支持部６７を有している。ハウジング支持部６７は、第１接点６５が位置している側面に対向する他方の側面から突出するように設けられている。接触部６３のハウジング支持部６７が設けられている部分は、ハウジングカバー２０の接点開口部２２の径よりも大きい幅Ｗ４（図５に示す）を有している。
　第２プランジャ７０は、図６に示すように、直線上に延びる平板形状を有し、略同一の厚さＨ２で形成されている。この第２プランジャ７０は、第２接触部の一例の接触部７１と、この接触部７１の基端（図６の上端）に設けられている第２挿入部の一例の第１，第２弾性片７２，７３とで構成されている。なお、第２プランジャ７０の厚さＨ２方向に直交する面を主要面とし、この主要面に直交する厚さＨ２方向に平行な面を側面とする。
　接触部７１は、略矩形の平板形状を有し、その先端（図６の下端）には、主要面視Ｖ字形状を有する第２接点７４が設けられている。また、接触部７１の基端（図６の上端）の側面には、コイルばね支持部７５が突設されている。
　第１，第２弾性片７２，７３は、接触部７１の基端から、接触部７１の長手方向に沿って、間隔を空けて互いに略平行に延びている。また、第１，第２弾性片７２，７３は、第１プランジャ６０の厚さＨ１よりも大きい間隔を有するように、接触部７１の基端の幅Ｗ５方向両端にそれぞれ配置されている。すなわち、第１，第２弾性片７２，７３は、外側面間の距離が接触部７１の幅Ｗ５に略等しく、内側面間の距離が、第１プランジャ６０の厚さＨ１よりも大きくなるように設けられている。さらに、第１，第２弾性片７２，７３は、長さが異なっており、第１弾性片７２が第２弾性片７３よりも短くなっている。
　第１弾性片７２の内側面の先端には、ガイド突起７６が第２弾性片７３に向かって突設されている。また、第２弾性片７３の内側面の先端には、接触突起７７が第１弾性片７２に向かって突設されている。この接触突起７７は、第１プランジャ６０のガイド溝６４に第１弾性片７２のガイド突起７６を嵌合した状態で、第１プランジャ６０の被挟持部６１に対して常に接触するように配置されている。
　コイルばね８０は、弾性部の一例であり、例えば炭素鋼あるいはステンレス鋼からなっている。このコイルばね８０は、図３～図５に示すように、第１プランジャ６０の被挟持部６１の幅Ｗ２（図６に示す）、および、第２プランジャ７０の幅Ｗ５（図６に示す）よりもやや大きい内径を有している。また、コイルばね８０は、第１プランジャ６０の中間部６２の幅Ｗ３（図６に示す）、および、第２プランジャ７０のコイルばね支持部７５が設けられている部分の幅Ｗ６（図５に示す）と、略同一の外径を有している。
　なお、コイルばね８０は、図１，図２に示す状態、すなわち、第１プランジャ６０と第２プランジャ７０とが互いに組み合わされて、ケルビン検査ユニット１のハウジング２に収納された状態では、常時圧縮されるようにバネ長が調整されている。
　次に、ケルビンプローブ３０を備えるケルビン検査ユニット１の組み立て工程について説明する。
　最初に、第１，第２プローブピン４０，５０をそれぞれ組み立てる。まず、コイルばね８０の一端側からコイルばね８０の内部に、第１プランジャ６０を被挟持部６１側から挿入する一方、コイルばね８０の他端側からコイルばね８０の内部に、第２プランジャ７０を第１，第２弾性片７２，７３側から挿入する。このとき、第１，第２プランジャ６０，７０は、図５に示すように、第１プランジャ６０の主要面と第２プランジャ７０の主要面とが直交するように、挿入される。
　第１，第２プランジャ６０，７０をコイルばね８０の内部に挿入していくと、第２プランジャ７０の第１，第２弾性片７２，７３の間に第１プランジャ６０の被挟持部６１が挿入され、被挟持部６１が第１弾性片７２と第２弾性片７３とで挟持される。そして、第１，第２プランジャ６０，７０をコイルばね８０の内部にさらに挿入していくと、第２プランジャ７０のガイド突起７６が、第１プランジャ６０のガイド溝６４に嵌合され、第１，第２プランジャ６０，７０が連結される。これにより、第１，第２プローブピン４０，５０の組み立てが完了する。
　組み立てられた状態の第１，第２プローブピン４０，５０では、第２プランジャ７０の第２弾性片７３の接触突起７７が、第１プランジャ６０の被挟持部６１の基端側（図６のガイド溝６４の上側）と常に接触している。すなわち、この状態の第１，第２プローブピン４０，５０では、第１，第２接点６５，７４が相互に直接導通している。
　第１，第２プローブピン４０，５０の組み立てが完了すると、組み立てられた第１，第２プローブピン４０、５０をハウジング本体１０の収納部１１内に第２プランジャ７０側から挿入して、ケルビンプローブ３０を形成する。このとき、第１，第２プローブピン４０，５０は、図４に示すように、第１プランジャ６０の第１接点６５が位置する側面が対向するように、収納部１１内に挿入される。
　すなわち、ケルビンプローブ３０は、図４に示すIV矢視において、第１，第２プローブピン４０，５０のコイルばね８０の中心線である第１直線Ｌ１上に、第１，第２プローブピン４０，５０の第２接点７４が配置され、第１直線Ｌ１に平行な第２直線Ｌ２上に、第１，第２プローブピン４０，５０の第１接点６５が配置されている。また、第１，第２プローブピン４０，５０の第２直線Ｌ２は、第１，第２プローブピン４０，５０の第１直線Ｌ１の間に配置されている。
　その後、第１，第２プローブピン４０，５０を組み立てる工程と、組み立てた第１，第２プローブピン４０，５０をハウジング本体１０の収納部１１に挿入してケルビンプローブ３０を形成する工程とが繰り返される。そして、ハウジング本体１０の全ての収納部１１に第１，第２プローブピン４０，５０が挿入されると、ハウジングカバー２０がハウジング本体１０に取り付けられ、ケルビン検査ユニット１の組み立て工程が終了する。
　続いて、ケルビン検査ユニット１に収納されたケルビンプローブ３０の動作について説明する。
　ケルビン検査ユニット１に収納されたケルビンプローブ３０では、図２に示すように、第１プランジャ６０の第１接点６５を含む接触部６３の一部がハウジングカバー２０の接点開口部２２から突出している。また、第２プランジャ７０の第２接点７４を含む接触部７１の一部がハウジング本体１０の接点開口部１２から突出している。また、第１，第２プローブピン４０，５０が、ハウジング本体１０の収納部１１と、この収納部１１に対応するハウジングカバー２０の接点開口部２２によって、互いに間隔を空けて平行になるように配置されている。第１，第２プローブピン４０，５０は、このような初期状態で、各々独立して互いに接触することなく動作するように、ケルビン検査ユニット１に収納されている。
　この初期状態では、第１プランジャ６０は、中間部６２でコイルばね８０の復帰力を受けて、ハウジング支持部６７を介してハウジングカバー２０に圧接され、第２プランジャ７０は、コイルばね支持部７５でコイルばね８０の復帰力を受けて、コイルばね支持部７５を介してハウジング本体１０に圧接されている。
　第１，第２プローブピン４０，５０の第１，第２プランジャ６０，７０の第１，第２接点６５，７４に力を加え、第１，第２プランジャ６０，７０をケルビン検査ユニット１のハウジング２内に向かって押し込むと、第２プランジャ７０の第１弾性片７２のガイド突起７６が第１プランジャ６０のガイド溝６４に沿ってスライド移動を開始する。このとき、コイルばね８０は、第１プランジャ６０の中間部６２および第２プランジャ７０のコイルばね支持部７５を介して、第１，第２プランジャ６０，７０に加えられた力が伝達され、次第に圧縮される。
　第１，第２プランジャ６０，７０をケルビン検査ユニット１のハウジング２内に向かってさらに押し込んでいくと、第１プランジャ６０のガイド溝６４と第２プランジャ７０のガイド突起７６とが接触し、第１，第２プランジャ６０，７０のスライド移動が停止する。あるいは、第１プランジャ６０のガイド溝６４と第２プランジャ７０のガイド突起７６とが接触する前に、第１，第２プランジャ６０，７０の第１，第２接点６５，７４がハウジング２内に完全に押し込まれ、第１，第２プランジャ６０，７０のスライド移動が停止する。
　第１，第２プランジャ６０，７０のスライド移動が停止した後、第１，第２プランジャ６０，７０の第１，第２接点６５，７４に加えられている力を解放すると、コイルばね８０の復帰力によって、第１プランジャ６０はハウジングカバー２０に向かって、第２プランジャ７０はハウジング本体１０に向かって、それぞれ付勢される。これにより、第１，第２プランジャ６０，７０は、図２に示す初期状態に復帰する。このように、第１プランジャ６０の第１接点６５および第２プランジャ７０の第２接点７４は、コイルばね８０の弾性力を介して往復移動可能に支持されている。
　なお、第１，第２プローブピン４０，５０は、ハウジング本体１０の収納部１１と、この収納部１１に対応するハウジングカバー２０の接点開口部２２によって、互いに間隔を空けて平行になるように配置され、各々独立して、互いに接触することなく動作する。
　第１実施形態のケルビンプローブ３０では、図４に示すように、第１，第２プローブピン４０，５０の第１接点６５の各々が、IV矢視、すなわち、第１直線Ｌ１および第２直線Ｌ２を含む平面視において、第１プローブピン４０の第２直線Ｌ２と第２プローブピン５０の第２直線Ｌ２との間に配置されている。これにより、簡単な構成で、端子の狭ピッチ化に対応でき、小型化に適したケルビンプローブを得ることができる。
　また、第１実施形態のケルビンプローブ３０は、コイルばね８０によって、第１，第２プランジャ６０，７０の第１，第２接点６５，７４を図２に示す初期状態に復帰させている。このため、第１，第２プローブピン４０，５０を小型化しても設計上必要なばねの荷重が得やすくなる。
　また、第１実施形態のケルビンプローブ３０では、第２プランジャ７０の第２弾性片７３の接触突起７７が、第１プランジャ６０の被挟持部６１の基端側（図６のガイド溝６４の上側）と常に接触している。このため、第１，第２プランジャ６０，７０の間で、高い接触安定性を得ることができる。
　また、第１実施形態のケルビンプローブ３０では、第２プランジャ７０のガイド突起７６が第１プランジャ６０のガイド溝６４に沿ってスライド移動する。このため、第１プランジャ６０の被挟持部６１と第２プランジャ７０の接触突起７７とが接触する接触位置を正確に検出できる。
　（第２実施形態）
　図７～図１２は、第２実施形態のケルビンプローブ２３０および第２実施形態のケルビンプローブ２３０を備えたケルビン検査ユニット２０１の一例を示す図である。この第２実施形態では、第１実施形態と同一部分に同一参照番号を付して説明を省略し、第１実施形態と異なる点について説明する。
　第２実施形態のケルビンプローブ２３０を備えたケルビン検査ユニット２０１は、図７，図８に示すように、ハウジング２０２のハウジングカバー２２０に、上面視楕円形状の接点開口部２２２を設けている点で、第１実施形態のケルビンプローブ３０を備える検査ユニット１と異なっている。
　ハウジングカバー２２０の接点開口部２２２は、図７，図８に示すように、上面視において、長軸が図７に示すＸ方向に延びる楕円形状を有し、図７に示すＹ方向に沿って、互いに離間して配置されている。この接点開口部２２２は、長軸方向において、図２に示すように、第１，第２プローブピン４０，５０の接触部６３の幅Ｗ７（図１０に示す）よりも大きく、第１，第２プローブピン４０，５０の接触部６３の幅Ｗ７にハウジング支持部６７の突出長さを加えた幅Ｗ８（図１０に示す）よりも小さい径を有している。
　また、第２実施形態のケルビンプローブ２３０は、第１，第２プローブピン４０，５０を一体に保持する保持部９０を備えている点で、第１実施形態のケルビンプローブ３０と異なっている。
　ケルビンプローブ２３０の保持部９０は、絶縁性の材料からなり、第１，第２プローブピン４０，５０の一方の主要面に設けられ、第１，第２プローブピン４０，５０の第１プランジャ６０の接触部６３の一部を覆うように配置されている。この保持部９０によって、第１，第２プローブピン４０，５０が、互いに間隔を空けて平行になるように、一体に保持されている。
　なお、保持部９０は、例えば、第１，第２プローブピン４０，５０の第１，第２プランジャ６０，７０を電鋳法で形成したときに用いた絶縁性部材と同一の材料で形成されている。
　このように、第２実施形態のケルビンプローブ２３０では、保持部９０によって第１，第２プローブピン４０，５０が一体に保持されている。このため、第１，第２プローブピン４０，５０をそれぞれハウジング２に収納する場合と比較して、小型化してもハウジング２に収納し易く、容易に組み立てることができる。
　また、第２実施形態のケルビンプローブ２３０を備えるケルビン検査ユニット２０１では、一体化された第１，第２プローブピン４０，５０の一端が突出できる接点開口部２２２が設けられている。このため、第１，第２プローブピン４０，５０の接点の各々に対応する接点開口部を設けたケルビン検査ユニットと比較して、形成する接点開口部の数を低減できると共に、接点開口部を大きく形成できる。その結果、ケルビンプローブ２３０を小型化しても、ケルビン検査ユニット２０１を容易に組み立てることができ、その生産性を高めることができる。
　（第３実施形態）
　図１３～図１７は、第３実施形態のケルビンプローブ３３０および第３実施形態のケルビンプローブ３３０を備えたケルビン検査ユニット３０１の一例を示す図である。この第３実施形態では、第１実施形態と同一部分に同一参照番号を付して説明を省略し、第１実施形態と異なる点について説明する。
　第３実施形態のケルビンプローブ３３０は、図１５～１７に示すように、第１プローブピン３４０と第２プローブピン３５０とを備えている。第１，第２プローブピン３４０，３５０は、それぞれ同一の構成を有している。このため、第２プローブピン３５０については、第１プローブピン３４０の説明を援用する。
　第１プローブピン３４０は、図１５，図１６に示すように、直線状に延びる平板形状を有し、略同一の厚さＨ３で形成されている。この第１プローブピン３４０は、第１接触部３６０と、第２接触部３７０と、第１，第２接触部３６０，３７０に連結された弾性部の一例の蛇腹体３８０とで構成され、例えば電鋳法で一体形成されている。なお、図１６に示す矢印XVI方向から視た面を主要面とし、この主要面に直交する面を側面とする。
　第１接触部３６０は、その先端（図１６の上端）から突出する第１接点６５を有し、略同一の幅Ｗ９で形成されている。また、第１接触部３６０の基端（図１６の下端）の第１直線Ｌ１上には、蛇腹体３８０の一端が連結されている。
　第２接触部３７０は、その先端（図１６の下端）に、主要面視Ｖ字形状の第２接点７４を有し、同一の幅Ｗ１０で形成されている。また、第２接触部３７０の基端（図１６の上端）の側面には、支持突起３７５が突設され、第２接触部３７０の基端の第１直線Ｌ１上には、蛇腹体３８０の他端が連結されている。なお、第２接触部３７０は、その幅Ｗ１０は、第１接触部３６０の幅Ｗ９よりも小さくなるように形成されている。また、支持突起３７５は、その突出長さを第２接触部３７０の幅Ｗ１０に加えた幅Ｗ１１が、第１接触部３６０の幅Ｗ９と略等しくなるように形成されている。
　蛇腹体３８０は、同一の幅Ｗ１２で形成され、直線部３８１と、隣り合う直線部３８１を接続する円弧部３８２とを有している。直線部３８１は、図１６に示す自然状態において、幅Ｗ１２方向に平行に延びるように配置されている。なお、蛇腹体３８０は、その幅Ｗ１２が、第１接触部３６０の幅Ｗ９および第２接触部３７０の支持突起部分の幅Ｗ１１と略等しくなるように形成されている。
　次に、ケルビンプローブ３３０を備えるケルビン検査ユニット３０１の組み立て工程について説明する。
　まず、第１，第２プローブピン３４０，３５０をハウジング本体１０の収納部１１内に第２接触部３７０側から挿入して、ケルビンプローブ３３０を形成する。
　第１，第２プローブピン３４０，３５０をハウジング本体１０の収納部１１に挿入してケルビンプローブ３０を形成する工程を繰り返し、ハウジング本体１０の全ての収納部１１に第１，第２プローブピン３４０，３５０を挿入する。その後、ハウジングカバー２０がハウジング本体１０に取り付けられ、ケルビン検査ユニット３０１の組み立て工程が終了する。
　このとき、検査ユニット３０１に収納されたケルビンプローブ３３０では、図１４に示すように、第１接点６５を含む第１接触部３６０の一部がハウジングカバー２０の接点開口部２２から突出している。また、第２接点７４を含む第２接触部３７０の一部がハウジング本体１０の接点開口部１２から突出している。第１，第２プローブピン３４０，３５０は、このような初期状態で、ケルビン検査ユニット１に収納されている。
　この初期状態では、第１，第２プローブピン３４０，３５０は、第２接触部３７０の支持突起３７５を介して、ハウジング本体１０の収納部１１の底面に係止されている。
　続いて、ケルビン検査ユニット３０１に収納されたケルビンプローブ３３０の動作について説明する。
　初期状態の第１，第２プローブピン３４０，３５０の第１接触部３６０の第１接点６５に力を加えると、蛇腹体３８０が圧縮され、第１接触部３６０がケルビン検査ユニット３０１のハウジング２内に向かって押し込まれる。
　第１接点６５に力を加えて、第１接触部３６０をケルビン検査ユニット３０１のハウジング２内に向かってさらに押し込んでいくと、蛇腹体３８０の隣り合う直線部３８１が接触し、第１接触部３６０の移動が停止する。あるいは、蛇腹体３８０の隣り合う直線部３８１が接触する前に、第１接触部３６０の第１接点６５がハウジング２内に完全に押し込まれ、第１接触部３６０の移動が停止する。
　第１接触部３６０の移動が停止した後、第１接触部３６０の第１接点６５に加えていた力を解放すると、蛇腹体３８０の復帰力によって、第１接触部３６０がハウジングカバー２０に向かって付勢される。これにより、第１接触部３６０は、図１４に示す初期状態に復帰する。このように、第１接触部３６０の第１接点６５は、蛇腹体３８０の弾性力を介して往復移動可能に支持されている。
　このように、第３実施形態のケルビンプローブ３３０では、第１，第２プローブピン３４０，３５０を一体形成している。このため、プローブピン３４０，３５０の組み立て工程を省くことができ、生産性を高めることができる。また、ケルビンプローブ３３０を小型化しても、プローブピン３４０，３５０をハウジング２に収納し易いため、ケルビン検査ユニット３０１を容易に組み立てることができ、生産性を高めることができる。
　（その他の実施形態）
　第１，２実施形態において、第１接点６５は、この第１接点６５を通る第２直線Ｌ２が、第１直線Ｌ１および第２直線Ｌ２を含む平面視において、第１プローブピン４０の第１直線Ｌ１と第２プローブピン５０の第１直線Ｌ１との間にあればよく、この範囲内であれば、任意に配置できる。
　第１，２実施形態において、第１弾性片７２のガイド突起７６は、ガイド溝６４に嵌合でき、かつ、ガイド溝６４と嵌合したときに、第１，第２プランジャ６０，７０のスライド移動をガイド溝６４内に規制できるものであればよく、形状，大きさ等は、適宜選択できる。
　第１，第２実施形態において、第２弾性片７３の接触突起７７は、設計に応じて、形状あるいは大きさ等を適宜選択できる。接触突起７７の形状等を変更することで、第２弾性片７３の各被挟持部に対する付勢力を調整することができる。
　第１～第３実施形態では、第１，第２プランジャ６０，７０および第１，第２プローブピン３４０，３５０の厚さを同一としたが、これに限らない。第１，第２プランジャ６０，７０およびプローブピン３４０，３５０の厚さは、適宜変更してもよい。また、第１，第２プランジャ６０，７０および第１，第２プローブピン３４０，３５０の部分により厚さが異なるようにすることもできる。
　第１～第３実施形態の第１，第２プランジャ６０，７０および第１，第２プローブピン３４０，３５０は、設計に応じて、めっき，コーティング等の表面処理を行うこともできる。
　第１～第３実施形態の第１，第２プランジャ６０，７０および第１，第２プローブピン３４０，３５０は、電鋳法で形成しているが、これに限らない。第１～第３実施形態の第１，第２プランジャ６０，７０および第１，第２プローブピン３４０，３５０を形成できる方法であれば、任意に選択できる。
　第１，第２実施形態では、第１プランジャ６０にガイド溝６４を有する被挟持部６１を設け、第２プランジャ７０に第１，第２弾性片７２，７３を設けているが、これに限らない。例えば、第１，第２実施形態では、第１プランジャに第１，第２弾性片を設け、第２プランジャにガイド溝を有する被挟持部を設けてもよい。
　第１，第２実施形態の第１，第２プランジャ６０，７０は、コイルばね８０の両端からそれぞれ挿入したときに、相互にスライド移動可能かつ導通可能であれば、ガイド溝６４を有する被挟持部６１および第１，第２弾性片７２，７３の組み合わせに限らず、任意の構成を採用できる。
　第１～第３実施形態および変形例で述べた構成要素は、適宜、組み合わせてもよく、また、適宜、選択、置換、あるいは、削除してもよいことは、勿論である。
　本発明に係るケルビンプローブおよびケルビン検査ユニットは、例えば、半導体集積回路および半導体デバイス等の検査ユニットに適用できる。
１，２０１，３０１　ケルビン検査ユニット
２　ハウジング
１０　ハウジング本体
１１　収納部
１２　接点開口部
２０　ハウジングカバー
２１　凹部
２２　接点開口部
３０，２３０，３３０　ケルビンプローブ
４０，３４０　第１プローブピン
５０，３５０　第２プローブピン
６０　第１プランジャ
６１　被挟持部
６２　中間部
６３　接触部
６４　ガイド溝
６５　第１接点
６７　ハウジング支持部
７０　第２プランジャ
７１　接触部
７２　第１弾性片
７３　第２弾性片
７４　第２接点
７５　コイルばね支持部
７６　ガイド突起
７７　接触突起
８０　コイルばね
３６０　第１接触部
３７０　第２接触部
３７５　支持突起
３８０　蛇腹体
３８１　直線部
３８２　円弧部

Claims (7)

  1. 　間隔を空けて平行に配置された第１，第２プローブピンを備えるケルビンプローブであって、
    　前記第１，第２プローブピンの各々が、
    　第１直線に沿って伸縮する弾性部と、
    　前記第１直線に平行な第２直線上に配置された第１接点と、
    　前記第１直線上に配置された第２接点と、
    を有しており、
    　前記第１，第２接点が、相互に直接導通していると共に、前記第１，第２接点の少なくとも一方が、前記弾性部の弾性力を介して往復移動可能に支持されており、
    　前記第１，第２プローブピンの第１接点の各々が、前記第１，第２直線を含む平面視において、前記第１プローブピンの第１直線と前記第２プローブピンの第１直線との間に配置されている、ケルビンプローブ。
  2. 　前記弾性部がコイルばねであり、
    　前記第１，第２プローブピンが、
    　前記コイルばねの一端に挿入される第１挿入部と、前記第１接点が設けられた第１接触部とを有する第１プランジャと、
    　前記コイルばねの他端に挿入される第２挿入部と、前記第２接点が設けられた第２接触部とを有する第２プランジャと、
    を備えている、請求項１に記載のケルビンプローブ。
  3. 　前記第１，第２プランジャが電鋳法で形成されている、請求項２に記載のケルビンプローブ。
  4. 　前記弾性部が、複数の直線部と、隣り合う前記直線部を接続する円弧部とを有する蛇腹体であり、
    　前記第１，第２プローブピンが、前記第１接点が設けられた第１接触部と、前記第２接点が設けられた第２接触部とを有し、
    　前記第１，第２接触部と前記弾性部とが一体形成されている、請求項１に記載のケルビンプローブ。
  5. 　前記第１，第２プローブピンが電鋳法で形成されている、請求項４に記載のケルビンプローブ。
  6. 　前記第１，第２プローブピンを一体に保持する保持部をさらに備える、請求項１から５のいずれか１項に記載のケルビンプローブ。
  7. 　請求項１から６のいずれか１項に記載のケルビンプローブと、このケルビンプローブを収納するハウジングとを備えている、ケルビン検査ユニット。
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