(57)【要約】      （修正有）【課題】電源からコンタクトプローブまでの距離を短くし、電気的ロスや距離インダクタンスの影響を最小化し、確実な電流・電圧の印加や精度のよい電気的特性検査ができるコンタクトプローブ装置の提供。【解決手段】上側接触部２ａと下側接触部とを繋ぐ弾性変形可能な連結部とを有する帯状薄板材のコンタクトプローブ２よりなり、複数のコンタクトプローブ２に絶縁シートを介在して板厚方向に積層し、ホルダ３に収容する垂直型のコンタクトプローブユニット１であって、ホルダ３は、中間ホルダ４と、中間ホルダ４の一側面４ａと他側面４ｂとに合成樹脂の基板側ホルダ５と半導体集積回路側ホルダ６とを重ね合わせて三層構造とし、中間ホルダ４に穿設した貫通孔にコンタクトプローブ２の連結部を挿入するとともに、基板側ホルダ５に開口した第１プローブ孔に上側接触部２ａを嵌入し、半導体集積回路側ホルダ６に開口した第２プローブ孔に下側接触部を嵌入する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が基板回路面に接する上側接触部と、他端が半導体集積回路面に接する下側接触部と、前記上側接触部と前記下側接触部とを繋ぐ弾性変形可能な連結部とを有する帯状薄板材のコンタクトプローブよりなり、
複数の前記コンタクトプローブに絶縁シートを介在して板厚方向に積層し、これをホルダに収容する垂直型のコンタクトプローブユニットであって、
前記ホルダは、中間ホルダと、この中間ホルダの一側面と他側面とに合成樹脂の基板側ホルダと半導体集積回路側ホルダとを重ね合わせて三層構造とし、
前記コンタクトプローブの前記連結部は前記中間ホルダに穿設した貫通孔に挿入するとともに、前記上側接触部を前記基板側ホルダに開口した第１プローブ孔に嵌入し、前記下側接触部を前記半導体集積回路側ホルダに開口した第２プローブ孔に嵌入することを特徴とするコンタクトプローブユニット。
【請求項２】
前記コンタクトプローブ間に介在する前記絶縁シートを矩形として前記挿通孔に挿入し、前記絶縁シートの正面に複数の前記コンタクトプローブ同志が横方向に並列するように配置されることを特徴とする請求項１に記載のコンタクトプローブユニット。
【請求項３】
前記絶縁シートの上下両端に突起を設け、この突起を前記第１プローブ孔および前記第２プローブ孔に挿入すること特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンタクトプローブユニット。
【請求項４】
前記第１プローブ孔を前記基板側ホルダの裏面に向かい大径となる円錐形状にすることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のコンタクトプローブユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、特に、大電流を要する半導体への電流・電圧の印加や電気的特性検査などに用いるコンタクトプローブユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、半導体において、電流・電圧の印加や電気的特性検査を行う際、半導体の回路面にコンタクトプローブを接触させて電流・電圧の印加や電気的特性検査などが多用されている。【０００３】  一般に、コンタクトプローブとしては、コイルスプリングを内包したピンを密集させたコンタクトプローブとか、薄板を積層したコンタクトプローブなどが用いられる。【０００４】  コイルスプリングを内包したコンタクトプローブは、円筒内で上下に伸縮可能な金属ピンを電子回路基板の半導体にバネ力で接触させて、半導体との電気的接続を行うタイプである。このタイプでは、半導体などの検査対象の表面積内に密集させる本数に限界があるため、通電電流に制限が生じ、大電流を要する電気的特性検査などに適さない問題があった。【０００５】  そこで、超微小なピッチ間隔の接点を有する大電流用の半導体の検査などに対応する特許文献１のような薄板のコンタクトプローブが提案さている。このコンタクトプローブは、厚み方向に積層した金属の薄板を電子回路基板の半導体の接点に押し当てることにより、電気的接続を行うコンタクトプローブである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用新案登録第３１２５１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  上述のコンタクトプローブは、確かに検査対象の被測定物との接点数が多い半導体の検査などには適しているが、金属薄板に切欠けを設けてバネ性の有する形状にしてなるので、金属薄板を通過し被測定物の接点まで至る距離が長くなり、電気的ロスや距離インダクタンスの影響が生じるという問題があり、特に、コンタクトプローブを検査などに用いる際は、電流・電圧の印加に支障を生じて本来必要とする測定の条件を満足できないことがあった。【０００８】  この発明は、以上の課題を解決するためになされたものであり、前記電源からコンタクトプローブまでの距離を短くし、電気的ロスや距離インダクタンスの影響を最小化し、確実な電流・電圧の印加や精度のよい電気的特性検査などができるコンタクトプローブ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。【００１０】  請求項１に記載の発明は、一端が基板回路面に接する上側接触部と、他端が半導体集積回路面に接する下側接触部と、前記上側接触部と前記下側接触部とを繋ぐ弾性変形可能な連結部とを有する帯状薄板材のコンタクトプローブよりなり、
複数の前記コンタクトプローブに絶縁シートを介在して板厚方向に積層し、これをホルダに収容する垂直型のコンタクトプローブユニットであって、
前記ホルダは、中間ホルダと、この中間ホルダの一側面と他側面とに合成樹脂の基板側ホルダと半導体集積回路側ホルダとを重ね合わせて三層構造とし、
前記コンタクトプローブの前記連結部は前記中間ホルダに穿設した貫通孔に挿入するとともに、前記上側接触部を前記基板側ホルダに開口した第１プローブ孔に嵌入し、前記下側接触部を前記半導体集積回路側ホルダに開口した第２プローブ孔に嵌入することを特徴とするコンタクトプローブユニットである。【００１１】  請求項２に記載の発明は、前記コンタクトプローブ間に介在する前記絶縁シートを矩形として前記挿通孔に挿入し、前記絶縁シートの正面に複数の前記コンタクトプローブ同志が横方向に並列するように配置されることを特徴とする請求項１に記載のコンタクトプローブユニットである。【００１２】  請求項３に記載の発明は、前記絶縁シートの上下両端に突起を設け、この突起を前記第１プローブ孔および前記第２プローブ孔に挿入すること特徴とする請求項１または請求項２に記載のコンタクトプローブユニットである。【００１３】  請求項４に記載の発明は、前記第１プローブ孔を前記基板側ホルダの裏面に向かい大径となる円錐形状にすることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のコンタクトプローブユニットである。
【発明の効果】
【００１４】  請求項１に記載の発明では、一端が基板回路面に接する上側接触部と、他端が半導体集積回路面に接する下側接触部と、前記上側接触部と前記下側接触部とを繋ぐ弾性変形可能な連結部とを有する帯状薄板材のコンタクトプローブよりなり、
複数の前記コンタクトプローブに絶縁シートを介在して板厚方向に積層し、これをホルダに収容する垂直型のコンタクトプローブユニットであって、
前記ホルダは、中間ホルダと、この中間ホルダの一側面と他側面とに合成樹脂の基板側ホルダと半導体集積回路側ホルダとを重ね合わせて三層構造とし、
前記コンタクトプローブの前記連結部は前記中間ホルダに穿設した貫通孔に挿入するとともに、前記上側接触部を前記基板側ホルダに開口した第１プローブ孔に嵌入し、前記下側接触部を前記半導体集積回路側ホルダに開口した第２プローブ孔に嵌入するので、前記コンタクトプローブの両端が支持され、外部から押圧されても、コンタクトプローブの姿勢が傾くことがなく、隣接するコンタクトプローブ同志が接触したり、半導体集積回路面との接触にバラツキが生じたりしてしまう恐れがなくなる。【００１５】  しかも、前記上側接触部および前記下側接触部の接触箇所が略直線状に配列され、前記基板回路面および前記半導体集積回路面に対して多数の接点を得ることができ、コンタクトプローブ間のピッチが狭小になり、高集積化、微細化された基板回路面の電気的特性検査に対応し、電流・電圧の印加が確実にでき精度が向上する。【００１６】  また、前記コンタクトプローブの前記連結部の弾性変形が大きく、前記基板回路面に前記下側接触部を確実に密接でき、前記半導体集積回路面に対して前記上側接触部の接離が円滑に追従することになり、この種従来のコンタクトプローブには全く見られない極めて画期的且つ絶大な効果を奏する。【００１７】  請求項２に記載の発明では、前記コンタクトプローブ間に介在する前記絶縁シートを矩形として前記挿通孔に挿入し、前記絶縁シートの正面に複数の前記コンタクトプローブ同志が横方向に並列するように配置されるので、絶縁性能を低下させることがなく、前記絶縁シートを削減化でき、コストを抑制することになり、多数のコンタクトプローブの高精度な組み立が可能となる。【００１８】  請求項３に記載の発明では、前記絶縁シートの上下両端に突起を設け、この突起を前記第１プローブ孔および前記第２プローブ孔に挿入するので、前記絶縁シートの組み付けが容易になり、前記コンタクトプローブの取付け位置の誤差やバラツキが生じがたくなる。【００１９】  請求項４に記載の発明では、前記第１プローブ孔を前記基板側ホルダの裏面に向かい大径となる円錐形状にするので、前記ホルダに対して前記コンタクトプレートの組立が極めて容易になり、コンタクトプローブのユニット化を容易に行うことができ、ユニット化した後のメインテナンスを効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明におけるコンタクトプローブユニットの第１の実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。
【図３】図２におけるＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】この発明における絶縁シートの斜視図である。
【図５】この発明におけるコンタクトプローブの斜視図である。
【図６】この発明におけるコンタクトプローブの他の実施形態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】  以下、この発明におけるコンタクトプローブユニットの実施形態について説明する。この発明の実施形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明にこれは限定されない。
【００２２】  この発明の第１の実施形態を図１および図５に基づいて説明する。符号１は垂直型のコンタクトプローブユニットで、このコンタクトプローブユニット１は、ベリリウムなどの導電性のある薄板材のコンタクトプローブ２と、このコンタクトプローブ２の複数を板厚方向に積層して収納するホルダ３とよりなる。
【００２３】  前記コンタクトププローブ２は帯状で中央をコ字形とし、両端を屈曲し、その一端を基板回路面Ｆに接する上側接触部２ａとし、他端を半導体集積回路面Ｓに接する下側接触部２ｂとし、さらに、コ字形の中央を弾性変形可能な連結部２ｃとする。
【００２４】  前記ホルダ３は中間ホルダ４と、この中間ホルダ４の一側面４ａと他側面４ｂには合成樹脂よりなる基板側ホルダ５の裏面５ａと半導体集積回路側ホルダ６の裏面６ｂと重ね合わせる三層構造よりなる。なお、前記中間ホルダ４をステンレスとしたが、合成樹脂にしてもよい。
【００２５】  前記中間ホルダ４には、前記一側面４ａより他側面４ｂに向かう貫通孔７を穿設し、この貫通孔７に前記コンタクトプローブ２の前記連結部２ｃを挿入し、前記基板側ホルダ５には前記上側接触部２ａが嵌入する第１プローブ孔９を開口するとともに、前記半導体集積回路側ホルダ６には前記下側接触部２ｂが嵌入する第２プローブ孔１０を開口する。
【００２６】  前記第１プローブ孔９は、前記基板側ホルダ５の裏面５ｂに向かい大径となる円錐形状にし、前記基板側ホルダ５を前記中間ホルダ４に重ね合わせる際、前記コンタクトプローブ２の前記上側接触部２ａを前記第１プローブ孔９に嵌り易くする。
【００２７】  複数の前記コンタクトプローブ２の間にポリアミド樹脂などよりなる矩形の絶縁シート１２を介在し、この絶縁シート１２は前記貫通孔７に挿入され、前記絶縁シート１２の正面１２ａに複数の前記コンタクトプローブ２同志が横方向に並列するように配置する。
【００２８】  前記絶縁シート１２の上下端に複数の突起１３、１４を設け、この突起１３、１４を前記第１プローブ孔９および前記第２プローブ孔１０に挿入し、前記突起１３、１４の突出は、前記コンタクトプローブ２の前記上側接触部２ａの先端および前記下側接触部２ｂの先端より低くする。
【００２９】  符号１５は、前記コンタクトプローブ２を配置した前記絶縁シート１２の前記正面１２ａに対して背面１２ｂに重なるステンレスよりなる仕切り板で、この仕切り板１５の複数枚を前記貫通孔７内に前記絶縁シート１２と合体させて挿入する。
【００３０】  前記仕切り板１５の左右両端は前記貫通孔７の内側壁に設けた溝部８に嵌合し、前記仕切り板１５同志の間隔を保持させて前記絶縁シート１２の間に前記コンタクトプローブ２を組み込み易くする。
【００３１】  前記半導体集積回路側ホルダ６の裏面６ａには前記第２プローブ孔１０に連通する凹部１１が形成され、この凹部１１は前記コンタクトプローブ２の前記下側接触部２ｂが前記第２プローブ孔１０に嵌入する際、前記連結部２ｃも嵌り込むことになり、前記コンタクトプローブ２が起立する姿勢を維持する。
【００３２】  そして、コンタクトプローブユニット１の組み立ては、まず、前記中間ホルダ４に設けたダボ１６に前記半導体集積回路側ホルダ６を嵌め合わせて位置決めし、締付けネジ１７により固定する。
【００３３】  次に、２枚の前記仕切り板１５を前記貫通孔７の前記溝部８のそれぞれに嵌合させるとともに、前記仕切り板１５間で一対の前記絶縁シート１２を挟み、前記絶縁シート１２の下端のそれぞれの前記突起１４を前記第２プローブ孔１０に嵌入させ、前記仕切り板１６と前記絶縁シート１２を前記貫通孔７内にて起立させる。
【００３４】  つづいて、前記コンタクトプローブ２の前記下側接触部２ｂが前記第２プローブ孔１０に嵌入するように、一対の前記絶縁シート１２の間に複数の前記コンタクトプローブ２を挿入する。
【００３５】  このあと、前記基板側ホルダ５を前記中間ホルダ４に重ね、前記絶縁シート１２の上端のそれぞれの前記突起１３を前記第１プローブ孔９に挿入させるとともに、前記コンタクトプローブ２の前記上側接触部２ａも前記第１プローブ孔９に嵌入される。
【００３６】  最後に、前記中間ホルダ４に設けたダボ１６に前記基板側ホルダ５を嵌め合わせて締付けネジ１７により固定することにより、前記コンタクトプローブ２の前記上側接触部２ａと、前記下側接触部２ｂとの両端が支持された構造の前記コンタクトプローブユニット１が組み立てられる。
【００３７】  次に、この発明におけるコンタクトプローブの他の実施形態を、図６に基づいて説明する。この実施形態において第１の実施形態のコンタクトプローブユニットと同じ構成は同一の符号を付して説明する。
【００３８】  この実施形態では、第１の実施形態で説明しているのと同じように、前記コンタクトプローブ２の複数を板厚方向に積層した前記コンタクトプローブユニット１を収容する前記ホルダ３は、前記中間ホルダ４と、この中間ホルダ４の前記一側面４ａと前記他側面４ｂとに合成樹脂の前記基板側ホルダ５と前記半導体集積回路側ホルダ６とを重ね合わせる三層構造である、
【００３９】  この実施形態のコンタクトプローブ２０は、前記コンタクトプローブ２が第１の実施形態と異なり、前記コンタクトプローブ２０の上側接触部２０ａと下側接触部２０ｂとの間の連結部２０ｃをＳ字形とし、弾性変形し易い形状にしている。なお、前記連結部２０ｃをＳ字形の他、Ｃ字形とか、Ｗ字形にしてもよい。
【００４０】  上記の構成の前記コンタクトプローブユニット１を用いて前記半導体集積回路面Ｓに対する電流・電圧の印加や電気的特性検査をする手順を以下に説明する。
【００４１】  まず、前記電子部品取り付け部１８により前記プローブユニット１を装着すると、前記半導体集積回路側ホルダ６の下方に突出する前記下側接触部２ｂ、２０ｂが、前記コンタクトプローブ２の前記連結部２ｃ、２０ｃが弾性変形して前記半導体集積回路側ホルダ６の下方に設置した電源側の前記半導体集積回路面Ｓに圧接する。
【００４２】  次に、積層した前記コンタクトプローブ２の前記下側接触部２ｂ、２０ｂは前記半導体集積回路面Ｓに多くの接点ができ、前記コンタクトプローブ２の各々に形成した前記連結部２ｃ、２０ｃにより弾性変形するので、複数の前記下側接触部２ｂ、２０ｂが前記半導体集積回路面Ｓの形状に沿った形状に変形し、電源より前記コンタクトプローブ２を通して電気的に接続され、電流・電圧の印加や前記半導体集積回路面Ｓへの電気的特性の検査がされる。
【００４３】  そして、前記半導体集積回路面Ｓへの電流・電圧の印加や電気的特性検査が終了すると、前記電源を遮断し、前記コンタクトプローブ２を絶縁状態に変化させ、前記コンタクトププローブ２に対して前記半導体集積回路面Ｓが非接触になるよう上方に移動し、前記半導体集積回路面Ｓを初期位置まで戻す。
【００４４】  以上の実施形態における前記コンタクトプローブユニット１によれば、前記コンタクトプローブユニット１を収容する前記ホルダ３を中間ホルダ４ｂと合成樹脂の前記基板側ホルダ５と合成樹脂の前記半導体集積回路側ホルダ６とを重ね合わせる三層構造とし、前記コンタクトプローブ２、２０の前記連結部２ｃ、２０ｃは前記中間ホルダ４に穿設した前記貫通孔７に挿入されるとともに、前記上側接触部２ａ、２０ａを前記基板側ホルダ５に開口した前記第１プローブ孔９より嵌入させ、前記下側接触部２ｂ、２０ｂを前記半導体集積回路側ホルダ６に開口した前記第２プローブ孔１０より嵌入させるので、前記コンタクトプローブ２、２０の両端が支持され、外部から押圧されても、前記コンタクトプローブ２、２０が傾いて撓むことがなく、隣接するコンタクトプローブ２、２０同志が接触したり、半導体集積回路面Ｓとの接触にバラツキが生じたりしてしまう恐れがなくなる。
【００４５】  そして、前記上側接触部２ａ、２０ａおよび前記下側接触部２ｂ、２０ｂの接触箇所が略直線状に配列され、前記基板回路面Ｆおよび前記半導体集積回路面Ｓに対して多数の接点を得ることができ、コンタクトプローブ２、２０間のピッチが狭小になり、高集積化、微細化された前記基板回路面Ｆの電気的特性検査に対応し、電流・電圧の印加が確実にでき精度が向上する。
【００４６】  また、前記コンタクトプローブ２、２０の前記連結部２ｃ、２０ｃの弾性変形が大きくなり、前記基板回路面Ｆに前記下側接触部２ｂ、２０ｂを確実に密接でき、前記半導体集積回路面Ｓに対して前記上側接触部２ａ、２０ａの接離が円滑に追従することになり、この種従来のコンタクトプローブには全く見られない極めて画期的且つ絶大な効果を奏する。
【００４７】  さらに、積層された前記コンタクトプローブ２、２０間に介在する絶縁シート１２を矩形として前記貫通孔７に挿入し、前記絶縁シート１２の表面に複数の前記コンタクトプローブ２、２０を横方向に並列するように配置するので、絶縁性能を低下させることがなく、前記絶縁シートを削減化でき、コストを抑制することになる。
【００４８】  しかも、前記絶縁シート１２の上下端に突起１３、１４を設け、この突起１３、１４を前記第１プローブ孔９及び前記第２プローブ孔１０に挿入するので、前記絶縁シート１２の組み付けが容易になり、前記コンタクトプローブ２、２０の前記上側接触部２ａ、２０ａ及び前記下側接触部２ｂ、２０ｂが嵌入する前記第１プローブ孔９及び前記第２プローブ孔１０と同じになり、前記絶縁シート１２に対する前記コンタクトプローブ２、２０の取付け位置の誤差やバラツキが生じがたくなる。
【００４９】  また、前記第１プローブ孔９を前記基板側ホルダ５の裏面５ｂに向かい大径となる円錐形状にするので、前記コンタクトプローブ２、２０に対して前記基板側ホルダ５の組立が容易になり、組み立した後のメインテナンスを効率よく行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】  この発明におけるコンタクトプローブユニットは、高集積化、微細化された狭小ピッチの半導体集積回路や液晶パネルなどの電子部品における導通状態検査や動作特性検査を行うのに有用である。
【符号の説明】
【００５１】１      コンタクトプローブユニット
２      コンタクトプローブ
２ａ      上側接触部
２ｂ      下側接触部
２ｃ      連結部
３      ホルダ
４      中間ホルダ
４ａ      一側面
４ｂ      他側面
５      基板側ホルダ
５ａ      表面
５ｂ      裏面
６      半導体集積回路側ホルダ
６ａ      表面
６ｂ      裏面
７      貫通孔
８      溝部
９      第１プローブ孔
１０    第２プローブ孔
１１    凹部
１２    絶縁シート
１２ａ    正面
１２ｂ    背面
１３、１４    突起
１５    仕切り板
１６    ダボ
１７    締付けネジ
１８    電子部品取付け部
２０    コンタクトプローブ
２０ａ    上側接触部
２０ｂ    下側接触部
２０ｃ    連結部
Ｆ    基板回路面
Ｓ    半導体集積回路面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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