(57)【要約】ビッカース硬さが４５０以上の導電性材料からなる線状の芯材（２１）と、電気抵抗率が５．００×１０-8Ω・ｍ以下の導電性材料からなり、芯材（２１）の外周を被覆する導電性被覆材（２２）と、絶縁性材料からなり、導電性被覆材（２２）の外周を被覆する絶縁被膜（２３）と、縦弾性係数が１．００×１０4ｋｇｆ／ｍｍ2以上のばね材料からなり、絶縁被膜（２３）の外周を被覆するばね性被覆材（２４）と、ばね性被覆材（２４）の外周を被覆するメッキ被膜（２５）と、を備え、軸対称な形状とする。
2010117058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビッカース硬さが４５０以上の導電性材料からなる線状の芯材と、
電気抵抗率が５．００×１０-8Ω・ｍ以下の導電性材料からなり、前記芯材の外周を被覆する導電性被覆材と、
絶縁性材料からなり、前記導電性被覆材の外周を被覆する絶縁被膜と、
縦弾性係数が１．００×１０4ｋｇｆ／ｍｍ2以上のばね材料からなり、前記絶縁被膜の外周を被覆するばね性被覆材と、
前記ばね性被覆材の外周を被覆するメッキ被膜と、
を備え、
軸対称な形状をなすことを特徴とするコンタクトプローブ。
【請求項２】
絶縁性材料からなり、前記メッキ被膜の外周を被覆する第２絶縁被膜をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載のコンタクトプローブ。
【請求項３】
ビッカース硬さが４５０以上の導電性材料からなる線状の芯材と、
電気抵抗率が５．００×１０-8Ω・ｍ以下の導電性材料からなり、前記芯材の外周を被覆する導電性被覆材と、
縦弾性係数が１．００×１０4ｋｇｆ／ｍｍ2以上のばね材料からなり、前記導電性被覆材の外周を被覆するばね性被覆材と、
絶縁性材料からなり、前記ばね性被覆材の外周を被覆する絶縁被膜と、
導電性材料からなり、前記芯材、前記導電性被覆材、前記ばね性被覆材および前記絶縁被膜の長手方向の端部に取り付けられたプランジャーと、
を備え、
軸対称な形状をなすことを特徴とするコンタクトプローブ。
【請求項４】
ビッカース硬さが４５０以上の導電性材料からなる線状の芯材と、電気抵抗率が５．００×１０-8Ω・ｍ以下の導電性材料からなり、前記芯材の外周を被覆する導電性被覆材と、絶縁性材料からなり、前記被覆材の外周を被覆する絶縁被膜と、縦弾性係数が１．００×１０4ｋｇｆ／ｍｍ2以上のばね材料からなり、前記絶縁被膜の外周を被覆するばね性被覆材と、前記ばね性被覆材の外周を被覆するメッキ被膜と、を有し、軸対称な形状をなすコンタクトプローブと、
導電性材料からなり、複数の前記コンタクトプローブを個別に保持し、グラウンドに接続したプローブホルダと、
を備えたことを特徴とするプローブユニット。
【請求項５】
ビッカース硬さが４５０以上の導電性材料からなる線状の芯材と、電気抵抗率が５．００×１０-8Ω・ｍ以下の導電性材料からなり、前記芯材の外周を被覆する導電性被覆材と、絶縁性材料からなり、前記被覆材の外周を被覆する絶縁被膜と、縦弾性係数が１．００×１０4ｋｇｆ／ｍｍ2以上のばね材料からなり、前記絶縁被膜の外周を被覆するばね性被覆材と、前記ばね性被覆材の外周を被覆するメッキ被膜と、絶縁性材料からなり、前記メッキ被膜の外周を被覆する第２絶縁被膜と、を有し、軸対称な形状をなすコンタクトプローブと、
少なくとも表面が絶縁性材料からなり、複数の前記コンタクトプローブを個別に収容するプローブホルダと、
を備えたことを特徴とするプローブユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体パッケージや液晶パネル等の電子部品の電気特性検査に適用されるコンタクトプローブおよびプローブユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体パッケージや液晶パネル等の電子部品の導通状態検査や動作特性検査を行う際には、検査対象と該検査対象へ検査用信号を出力するテスターとの間の電気的な接続を図るため、導電性のコンタクトプローブを複数収容したプローブユニットが用いられる。プローブユニットにおいては、近年の半導体パッケージや液晶パネルの高集積化、微細化の進展に伴ってコンタクトプローブ間のピッチを狭小化することが求められている。【０００３】
コンタクトプローブ間のピッチを狭小化する技術として、外部からの荷重に応じて屈曲可能な弾性を備えたワイヤー型のコンタクトプローブに関する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。このコンタクトプローブは、導電性材料からなるワイヤーに絶縁被膜を施すことによって実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２２２６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来のワイヤー型のコンタクトプローブは、絶縁被膜を除いて単一の材料からなる線材によって構成されているため、ばね特性、電気特性、耐久性などコンタクトプローブとして要求される性能を全て満足させることは困難であった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、少なくともばね特性、電気特性、耐久性に関して所望の性能を満足させることができるコンタクトプローブおよびプローブユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るコンタクトプローブは、ビッカース硬さが４５０以上の導電性材料からなる線状の芯材と、電気抵抗率が５．００×１０-8Ω・ｍ以下の導電性材料からなり、前記芯材の外周を被覆する導電性被覆材と、絶縁性材料からなり、前記導電性被覆材の外周を被覆する絶縁被膜と、縦弾性係数が１．００×１０4ｋｇｆ／ｍｍ2以上のばね材料からなり、前記絶縁被膜の外周を被覆するばね性被覆材と、前記ばね性被覆材の外周を被覆するメッキ被膜と、を備え、軸対称な形状をなすことを特徴とする。【０００８】
また、本発明に係るコンタクトプローブは、上記発明において、絶縁性材料からなり、前記メッキ被膜の外周を被覆する第２絶縁被膜をさらに備えたことを特徴とする。【０００９】
また、本発明に係るコンタクトプローブは、ビッカース硬さが４５０以上の導電性材料からなる線状の芯材と、電気抵抗率が５．００×１０-8Ω・ｍ以下の導電性材料からなり、前記芯材の外周を被覆する導電性被覆材と、縦弾性係数が１．００×１０4ｋｇｆ／ｍｍ2以上のばね材料からなり、前記導電性被覆材の外周を被覆するばね性被覆材と、絶縁性材料からなり、前記ばね性被覆材の外周を被覆する絶縁被膜と、導電性材料からなり、前記芯材、前記導電性被覆材、前記ばね性被覆材および前記絶縁被膜の長手方向の端部に取り付けられたプランジャーと、を備え、軸対称な形状をなすことを特徴とする。【００１０】
また、本発明に係るプローブユニットは、ビッカース硬さが４５０以上の導電性材料からなる線状の芯材と、電気抵抗率が５．００×１０-8Ω・ｍ以下の導電性材料からなり、前記芯材の外周を被覆する導電性被覆材と、絶縁性材料からなり、前記被覆材の外周を被覆する絶縁被膜と、縦弾性係数が１．００×１０4ｋｇｆ／ｍｍ2以上のばね材料からなり、前記絶縁被膜の外周を被覆するばね性被覆材と、前記ばね性被覆材の外周を被覆するメッキ被膜と、を有し、軸対称な形状をなすコンタクトプローブと、導電性材料からなり、複数の前記コンタクトプローブを個別に保持し、グラウンドに接続したプローブホルダと、を備えたことを特徴とする。【００１１】
また、本発明に係るプローブユニットは、ビッカース硬さが４５０以上の導電性材料からなる線状の芯材と、電気抵抗率が５．００×１０-8Ω・ｍ以下の導電性材料からなり、前記芯材の外周を被覆する導電性被覆材と、絶縁性材料からなり、前記被覆材の外周を被覆する絶縁被膜と、縦弾性係数が１．００×１０4ｋｇｆ／ｍｍ2以上のばね材料からなり、前記絶縁被膜の外周を被覆するばね性被覆材と、前記ばね性被覆材の外周を被覆するメッキ被膜と、絶縁性材料からなり、前記メッキ被膜の外周を被覆する第２絶縁被膜と、を有し、軸対称な形状をなすコンタクトプローブと、少なくとも表面が絶縁性材料からなり、複数の前記コンタクトプローブを個別に収容するプローブホルダと、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ビッカース硬さが４５０以上の導電性材料からなる線状の芯材と、電気抵抗率が５．００×１０-8Ω・ｍ以下の導電性材料からなり、芯材の外周を被覆する導電性被覆材と、縦弾性係数が１．００×１０4ｋｇｆ／ｍｍ2以上のばね材料からなり、導電性被覆材の外周に位置するばね性被覆材と、備えているため、芯材によって耐久性を向上させ、導電性被覆材によって電気特性を向上させ、ばね性被覆材によって所望のばね特性を確保することができる。したがって、少なくともばね特性、電気特性、耐久性に関して所望の性能を満足させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係るプローブユニットの要部の構成を示す図である。
【図２】図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１に係るプローブユニットの検査時の状態を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２に係るプローブユニットの要部の構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２に係るプローブユニットの検査時の状態を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２に係るコンタクトプローブと検査対象の電極との接触態様を示す拡大部分断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態３に係るプローブユニットの要部の構成を示す図である。
【図８】図８は、図７のＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態３に係るコンタクトプローブと同軸配線との接触態様を示す部分断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態４に係るプローブユニットの要部の構成を示す図である。
【図１１】図１１は、図１０のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態５に係るプローブユニットの要部の構成を示す図である。
【図１３】図１３は、プローブユニットにおける検査時の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。なお、図面は模式的なものであって、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比率などは現実のものとは異なる場合もあることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合があることは勿論である。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るプローブユニットの構成を示す図である。同図に示すプローブユニット１は、検査対象である半導体パッケージと、半導体パッケージに対して検査用信号を出力するテスターとの接続を図る装置である。より具体的には、プローブユニット１は、複数のワイヤー型のコンタクトプローブ２と、複数のコンタクトプローブ２を個別に保持するプローブホルダ３と、配線４が埋め込まれた配線基板５と、を備える。なお、図１に示すプローブユニット１では、紙面と垂直な方向にコンタクトプローブ２が並んで配置されている。
【００１６】
図２は、コンタクトプローブ２の内部構造を示す図であり、図１のＡ−Ａ線断面図である。コンタクトプローブ２は、ビッカース硬さ（ＨＶ）が４５０以上の導電性材料からなる線状の芯材２１と、電気抵抗率が５．００×１０-8Ω・ｍ以下の導電性材料からなり、芯材２１の外周を被覆する導電性被覆材２２と、絶縁性材料からなり、導電性被覆材２２の外周を被覆する絶縁被膜２３と、縦弾性係数が１．００×１０4ｋｇｆ／ｍｍ2以上のばね材料からなり、絶縁被膜２３の外周を被覆するばね性被覆材２４と、ばね性被覆材２４の外周を被覆するメッキ被膜２５と、を備え、軸対称な形状をなしている。絶縁被膜２３の内周側の導電性部材（芯材２１および導電性被覆材２２）と絶縁被膜２３の外周側の導電性部材（ばね性被覆材２４およびメッキ被膜２５）とは、絶縁被膜２３によって隔離されている。このため、絶縁被膜２３の内周側の導電性部材と絶縁被膜２３の外周側の導電性部材がショートすることはない。なお、図２に示す各層の厚みはあくまでも一例に過ぎず、コンタクトプローブ２に求められる性能に応じて適宜設定することができる。
【００１７】
芯材２１は、円形の横断面を有しており、タングステン、ベリリウムニッケル、ステンレス、またはＳＫ材などによって実現される。導電性被覆材２２は、金、銀、アルミニウム、銅、金合金、銀合金、銅合金、ベリリウム銅、ベリリウムニッケル、またはパラジウム合金などによって実現される。絶縁被膜２３は、樹脂、セラミック、または樹脂とセラミックとの混合物などによって実現される。ばね性被覆材２４は、ばね鋼、ステンレス鋼、ベリリウム銅、硬鋼線、またはりん青銅などの材料によって実現される。メッキ被膜２５は、金、金すず合金、パラジウム、またはニッケルなどによって実現される。
【００１８】
プローブホルダ３は、検査時に検査対象と対向する側（以下、「ヘッド側」という）に位置するコンタクトプローブ２の端部付近を挿通して保持するヘッド側プレート３１と、配線基板と対向する側（以下、「配線側」という）に位置するコンタクトプローブ２の端部付近を挿通して保持する配線側プレート３２と、ヘッド側プレート３１と配線側プレート３２との間に介在してヘッド側プレート３１と配線側プレート３２とを連結する連結部材３３とを有する。ヘッド側プレート３１、配線側プレート３２および連結部材３３は導電性材料からなり、グラウンドに接続している。なお、プローブホルダ３の表面に、金、金すず合金、パラジウム、またはニッケルなどからなるメッキ被膜を設けてもよい。
【００１９】
ヘッド側プレート３１は、板厚方向に貫通してコンタクトプローブ２を挿通する挿通孔３１１を複数個有する。また、配線側プレート３２は、板厚方向に貫通してコンタクトプローブ２を挿通し、複数の挿通孔３１１のいずれかと軸線が一致する挿通孔３２１を複数個有する。挿通孔３１１、３２１の配置パターンは、検査対象の電極の配置パターンに応じて定められる。
【００２０】
配線基板５は、配線４の端部を挿通して保持する保持孔５１を有する。保持孔５１に挿通された配線４の端部は、絶縁性の接着剤Ｇによって配線基板５に固着されている。配線基板５は導電性材料からなり、プローブホルダ３と同様、グラウンドと接続している。
【００２１】
図３は、プローブユニット１における検査時の状態を示す図である。検査時には、検査対象３００の電極３０１とコンタクトプローブ２の先端側が接触し、電極３０１から荷重を受ける。コンタクトプローブ２は、電極３０１との接触による荷重を受けて撓み、外縁でプローブホルダ３と接触する。コンタクトプローブ２の外縁はメッキ被膜２５であるため、コンタクトプローブ２はプローブホルダ３と導通して等電位となる。この結果、コンタクトプローブ２の表面がシールドされ、ノイズを防止してクロストークを低減することができる。したがって、コンタクトプローブ２の電気特性が向上し、１ＧＨｚ以上の高周波信号にも対応させることができる。
【００２２】
以上説明した本発明の実施の形態１によれば、ビッカース硬さが４５０以上の導電性材料からなる線状の芯材２１と、電気抵抗率が５．００×１０-8Ω・ｍ以下の導電性材料からなり、芯材の外周を被覆する導電性被覆材２２と、縦弾性係数が１．００×１０4ｋｇｆ／ｍｍ2以上のばね材料からなり、導電性被覆材の外周側に位置するばね性被覆材２４と、備えているため、芯材２１によって耐久性を向上させ、導電性被覆材２２によって電気特性を向上させ、ばね性被覆材２４によって所望のばね特性を確保することができる。したがって、少なくともばね特性、電気特性、耐久性に関して所望の性能を満足させることが可能となる。
【００２３】
また、本実施の形態１によれば、プローブホルダ３が導電性材料によって実現されるため、コンタクトプローブ２の表面がシールドされ、ノイズを防止してクロストークを低減することができる。したがって、コンタクトプローブ２の電気特性を一段と向上させることができる。
【００２４】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係るプローブユニットの要部の構成を示す図である。同図に示すプローブユニット６は、同軸構造による電気特性検査を行う装置であり、複数のワイヤー型のコンタクトプローブ７と、複数のコンタクトプローブ７を個別に保持するプローブホルダ８と、絶縁性材料からなり、同軸配線９を挿通して保持する保持孔１０１を有する配線基板１０と、絶縁性材料からなり、平板状をなしてプローブホルダ８と配線基板１０との間に介在し、同軸配線９の一つの電極の先端部をガイドするガイド部材１１と、を備える。
【００２５】
コンタクトプローブ７は、コンタクトプローブ２と同様の横断面を有している。以下、コンタクトプローブ７において、コンタクトプローブ２の芯材２１、導電性被覆材２２、絶縁被膜２３、ばね性被覆材２４、メッキ被膜２５にそれぞれ対応する部位を、芯材７１、導電性被覆材７２、絶縁被膜７３、ばね性被覆材７４、メッキ被膜７５という。コンタクトプローブ７は、検査対象と接触する側の端部がクラウン形状をなしている。これは、コンタクトプローブ７と検査対象の電極とが接触したときに、芯材７１、導電性被覆材７２、ばね性被覆材７４、メッキ被膜７５が電極と接触するようにするためである。
【００２６】
プローブホルダ８は、コンタクトプローブ７のヘッド側の端部付近を挿通して保持するヘッド側プレート８１と、コンタクトプローブ７の配線側の端部付近を挿通して保持する配線側プレート８２と、ヘッド側プレート８１と配線側プレート８２との間に介在してヘッド側プレート８１と配線側プレート８２とを連結する連結部材８３とを有する。ヘッド側プレート８１、配線側プレート８２および連結部材８３は導電性材料からなり、グラウンドに接続している。
【００２７】
ヘッド側プレート８１は、板厚方向に貫通してコンタクトプローブ７を挿通する挿通孔８１１を複数個有する。また、配線側プレート８２は、板厚方向に貫通してコンタクトプローブ７を挿通する挿通孔８２１を複数個有する。挿通孔８１１、８２１の配置パターンは、検査対象の電極の配置パターンに応じて定められる。
【００２８】
同軸配線９は、中心導線９１と、外周導線９２と、中心導線９１および外周導線９２の間に介在する中空の絶縁体９３とを有する。中心導線９１の端部は、外周導線９２および絶縁体９３の端部よりも突出しており、この突出した部分がガイド部材１１の挿通孔１１１に挿通されている。外周導線９２はグラウンドに接続しており、プローブホルダ８と等電位である。なお、同軸配線９を保持孔１０１に固定する際には、上記実施の形態１と同様に接着剤Ｇを使用して同軸配線９を配線基板１０に固着してもよい。
【００２９】
図５は、プローブユニット６における検査時の状態を示す図である。検査時には、検査対象３００の電極３０１とコンタクトプローブ７のクラウン形状をなす先端部が接触する。これにより、コンタクトプローブ７は電極３０１から荷重を受けて撓み、プローブホルダ８と接触する。この際、絶縁被膜２３の内周側に位置する導電層（芯材７１および／または導電性被覆材７２）は、配線側で中心導線９１と導通する一方、絶縁被膜２３の外周側に位置する導電層（ばね性被覆材７４およびメッキ被膜７５）は、プローブホルダ８を介して外周導線９２と導通する。これに対し、ヘッド側では、図６の拡大部分断面図に示すように、芯材７１、導電性被覆材７２、ばね性被覆材７４、メッキ被膜７５が電極３０１と接触する。ここで、コンタクトプローブ７の先端形状は、絶縁被膜７３の内周側の導電層および外周側の導電層が電極３０１と同時に接触することができるような形状でなければならない。このような形状とすることにより、同軸構造による電気特性検査を、外部ノイズ、クロストークを軽減して行うことが可能となる。
【００３０】
以上説明した本発明の実施の形態２によれば、上述した実施の形態１と同様、少なくともばね特性、電気特性、耐久性に関して所望の性能を満足させることが可能となる。
【００３１】
また、本実施の形態２によれば、プローブホルダ８が導電性材料によって実現されており、このプローブホルダ８と同軸配線９の外周導線９２とをグラウンドに接続して等電位としているため、コンタクトプローブ７が撓むと、コンタクトプローブ７はプローブホルダ８を介して外周導線９２に間接的に接続することとなる。したがって、コンタクトプローブ７を実質的に同軸構造とすることができ、簡易な構成によって同軸構造による電気特性検査を、外部ノイズ、クロストークを軽減して行うことができる。その結果、コンタクトプローブ７の径を０．１ｍｍ以下に細径化しても測定を容易に行うことができる。
【００３２】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係るプローブユニットの要部の構成を示す図である。同図に示すプローブユニット１２は、４端子測定法による電気特性検査を行う装置であり、複数のワイヤー型のコンタクトプローブ１３と、複数のコンタクトプローブ７を個別に保持するプローブホルダ１４と、絶縁性材料からなり、同軸配線１５を挿通して保持する保持孔１６１を有する配線基板１６と、を備える。
【００３３】
図８は、コンタクトプローブ１３の内部構造を示す図であり、図７のＢ−Ｂ線断面図である。コンタクトプローブ１３は、内周側から順に芯材１３１、導電性被覆材１３２、絶縁被膜１３３、ばね性被覆材１３４、メッキ被膜１３５、およびメッキ被膜１３５の外周を被覆する第２絶縁被膜１３６を備え、軸対称な形状をなしている。芯材１３１、導電性被覆材１３２、絶縁被膜１３３、ばね性被覆材１３４、メッキ被膜１３５は、コンタクトプローブ２の芯材２１、導電性被覆材２２、絶縁被膜２３、ばね性被覆材２４、メッキ被膜２５とそれぞれ同様の材料によって実現される。また、第２絶縁被膜１３６は絶縁被膜１３３と同様の絶縁性材料からなる。なお、図８に示す各層の厚みはあくまでも一例に過ぎず、コンタクトプローブ１３に求められる性能に応じて適宜設定することができる。
【００３４】
プローブホルダ１４は、コンタクトプローブ１３のヘッド側の端部付近を挿通して保持するヘッド側プレート１４１と、コンタクトプローブ１３の配線側の端部付近を挿通して保持する配線側プレート１４２と、ヘッド側プレート１４１と配線側プレート１４２との間に介在してヘッド側プレート１４１と配線側プレート１４２とを連結する連結部材１４３とを有する。ヘッド側プレート１４１、配線側プレート１４２および連結部材１４３は絶縁性材料からなる。なお、ヘッド側プレート１４１、配線側プレート１４２および連結部材１４３として、導電性材料の表面に絶縁被膜を設けたものを適用してもよい。
【００３５】
ヘッド側プレート１４１は、板厚方向に貫通してコンタクトプローブ１３を挿通する挿通孔１４１１を複数個有する。また、配線側プレート１４２は、板厚方向に貫通してコンタクトプローブ１３を挿通する挿通孔１４２１を複数個有する。挿通孔１４１１、１４２１の配置パターンは、検査対象の電極の配置パターンに応じて定められる。
【００３６】
同軸配線１５は、中心導線１５１と、外周導線１５２と、中心導線１５１および外周導線１５２の間に介在する中空の絶縁体１５３とを有する。このうち、外周導線１５２は、中心導線１５１および絶縁体１５３よりも突出している。
【００３７】
図９は、コンタクトプローブ１３と同軸配線１５との接触態様を示す拡大部分断面図である。芯材１３１は中心導線１５１と接触する。また、ばね性被覆材１３４およびメッキ被膜１３５は、外周導線１５２と接触する。したがって、中心導線１５１および外周導線１５２は、ともにコンタクトプローブ１３と導通し、一方を電流印加用とし、他方を電圧測定用とすることによって検査対象の４端子測定を行うことができる。
【００３８】
以上説明した本発明の実施の形態３によれば、上述した実施の形態１と同様、少なくともばね特性、電気特性、耐久性に関して所望の性能を満足させることが可能となる。
【００３９】
また、本実施の形態３によれば、同軸配線１５の外周導線１５２を中心導線１５１や絶縁体１５３よりも突出させ、コンタクトプローブ１３の絶縁被膜１３３の外周側に設けられる導電層（ばね性被覆材１３４および／またはメッキ被膜１３５）に接触する構成としているため、例えば特開２００９−８５７９号公報に開示されている技術と比較して顕著に簡易な構成によって４端子測定を行うことができる。その結果、コンタクトプローブ１３の径を０．１ｍｍ以下に細径化しても４端子測定を容易に行うことができる。
【００４０】
（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４に係るプローブユニットの要部の構成を示す図である。同図に示すプローブユニット１７は、複数のワイヤー型のコンタクトプローブ１８と、複数のコンタクトプローブ１８を個別に保持するプローブホルダ１９と、配線４１を挿通して保持する保持孔４２１を有する配線基板４２と、を備える。
【００４１】
コンタクトプローブ１８は、軸対称な形状をなす導電性材料からなり、検査対象と接触するプランジャー１８１と、プランジャー１８１の基端部に取り付けられたワイヤー部１８２とを有する。
【００４２】
プランジャー１８１は、先鋭端を有する先端部１８１ａと、先端部１８１ａの径よりも大きい径を有するフランジ部１８１ｂと、フランジ部１８１ｂを介して先端部１８１ａと反対方向に設けられ、ワイヤー部１８２の一端を保持するワイヤー保持部１８１ｃと、を有する。ワイヤー部１８２は、半田付け、金ロウ付け、銀ロウ付け、カシメ、打ち込み、またはレーザ溶接などを施すことによってワイヤー保持部１８１ｃに取り付けられる。プランジャー１８１は、接触抵抗の低いニッケル合金や、耐摩耗性に優れたＳＫ材によって実現される。
【００４３】
図１１は、ワイヤー部１８２の内部構造を示す図であり、図１０のＣ−Ｃ線断面図である。ワイヤー部１８２は、ビッカース硬さが４５０以上の導電性材料からなる線状の芯材１８２１と、電気抵抗率が５．００×１０-8Ω・ｍ以下の導電性材料からなり、芯材１８２１の外周を被覆する導電性被覆材１８２２と、縦弾性係数が１．００×１０4ｋｇｆ／ｍｍ2以上のばね材料からなり、導電性被覆材１８２２の外周を被覆するばね性被覆材１８２３と、絶縁性材料からなり、ばね性被覆材の外周を被覆する絶縁被膜１８２４と、を有し、軸対称な形状をなしている。より具体的には、芯材１８２１、導電性被覆材１８２２、ばね性被覆材１８２３および絶縁被膜１８２４は、芯材２１、導電性被覆材２２、ばね性被覆材２４および絶縁被膜２３とそれぞれ同様の材料によって実現される。なお、図１１に示す各層の厚みはあくまでも一例に過ぎず、ワイヤー部１８２に求められる性能に応じて適宜設定することができる。
【００４４】
プローブホルダ１９は、コンタクトプローブ１８のヘッド側の端部付近を挿通して保持するヘッド側プレート１９１と、コンタクトプローブ１８の配線側の端部付近を挿通して保持する配線側プレート１９２と、ヘッド側プレート１９１と配線側プレート１９２との間に介在してヘッド側プレート１９１と配線側プレート１９２とを連結する連結部材１９３とを有する。ヘッド側プレート１９１、配線側プレート１９２および連結部材１９３は、絶縁性材料からなる。
【００４５】
ヘッド側プレート１９１は、板厚方向に貫通してコンタクトプローブ１８を挿通する挿通孔１９１１を有する。また、配線側プレート１９２は、板厚方向に貫通してコンタクトプローブ１８を挿通する挿通孔１９２１を有する。挿通孔１９１１、１９２１の配置パターンは、検査対象の電極の配置パターンに応じて定められる。
【００４６】
配線基板４２の保持孔４２１に挿通された配線４１の端部は、絶縁性の接着剤Ｇによって配線基板４２に固着されている。
【００４７】
以上の構成を有するプローブユニット１７において、検査対象の電極を先端部１８１ａと接触させて荷重を加えると、ワイヤー部１８２が撓み、この撓んだ状態で検査対象と配線４１とが導通する。
【００４８】
以上説明した本発明の実施の形態４によれば、上述した実施の形態１と同様、少なくともばね特性、電気特性、耐久性に関して所望の性能を満足させることが可能となる。
【００４９】
なお、本実施の形態４におけるプランジャーとワイヤー部との取付態様は上述したものに限られるわけではない。例えば、特開２００７−１７８４０４号公報に開示されている密巻ばね継手を用いることによってプランジャーとワイヤー部とを機械的に接続してもよい。また、特開２００７−１７８４０４号公報に開示されているように、ワイヤー部の両端でプランジャーと接続してもよい。
【００５０】
（実施の形態５）
図１２は、本発明の実施の形態５に係るプローブユニットの要部の構成を示す図である。同図に示すプローブユニット２０は、同軸構造による電気特性検査を行う装置であり、複数のワイヤー型のコンタクトプローブ２と、複数のコンタクトプローブ２を個別に保持するプローブホルダ３４と、同軸配線９４が埋め込まれた配線基板５と、を備える。
【００５１】
プローブホルダ３４は、ヘッド側に位置するコンタクトプローブ２の端部付近を挿通して保持するヘッド側プレート３５と、配線側に位置するコンタクトプローブ２の端部付近を挿通して保持する配線側プレート３６と、ヘッド側プレート３５と配線側プレート３６との間に介在してヘッド側プレート３５と配線側プレート３６とを連結する連結部材３７と、を有する。また、プローブホルダ３４の上面には、絶縁性材料を用いて実現され、ヘッド側プレート３５の上面を覆う絶縁部材３８が設けられている。ヘッド側プレート３５、配線側プレート３６および連結部材３７は導電性材料からなり、グラウンドに接続している。
【００５２】
ヘッド側プレート３５は、板厚方向に貫通してコンタクトプローブ２を挿通する挿通孔３５１を複数個有する。また、配線側プレート３６は、板厚方向に貫通してコンタクトプローブ２を挿通し、複数の挿通孔３５１と軸線が異なる挿通孔３６１を複数個有する。挿通孔３５１、３６１の配置パターンは、検査対象の電極の配置パターンに応じて定められる。
【００５３】
配線基板５は、同軸配線９４の端部を挿通して保持する保持孔５１を有する。保持孔５１に挿通された同軸配線９４の端部は、絶縁性の接着剤等によって配線基板５に固着されている。配線基板５は導電性材料からなり、プローブホルダ３４と同様、グラウンドと接続している。
【００５４】
図１３は、プローブユニット２０における検査時の状態を示す図である。検査時には、コンタクトプローブ２は、検査対象３００の電極３０１とコンタクトプローブ２の先端側が接触し、電極３０１から荷重を受けて撓む。コンタクトプローブ２の芯材２１は、配線側で中心導線９５と導通する。また、コンタクトプローブ２の外縁はメッキ被膜２５（図２参照）であるため、コンタクトプローブ２はプローブホルダ３４と導通して等電位となる。この結果、コンタクトプローブ２の表面がシールドされ、ノイズを防止してクロストークを低減することができる。したがって、コンタクトプローブ２の電気特性が向上し、１ＧＨｚ以上の高周波信号にも対応させることができる。
【００５５】
以上説明した本発明の実施の形態５によれば、ヘッド側プレート３５および配線側プレート３６の挿通孔３５１、３６１の軸線が異なる場合であっても、上述した実施の形態１、２と同様、ばね特性、電気特性、耐久性に関して所望の性能を満足させることが可能となるとともに、コンタクトプローブ２を予め傾斜させることでコンタクトプローブ２の撓み方向を一様にすることができる。
【００５６】
なお、図１２に示す絶縁部材３８は、上述した実施の形態１〜４にも適用可能である。絶縁部材を設けることによって、複数のコンタクトプローブをプローブホルダに取り付けた際に隣接するコンタクトプローブの電気的な短絡を防止することが可能である。
【００５７】
ここまで、本発明を実施するための形態を説明してきたが、本発明は上述した実施の形態１〜５によってのみ限定されるべきものではない。すなわち、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、半導体パッケージ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際に有用である。
【符号の説明】
【００５９】
１、６、１２、１７、２０  プローブユニット
２、７、１３、１８  コンタクトプローブ
３、８、１４、１９、３４  プローブホルダ
４  配線
５、１０、１６  配線基板
９、１５、９４  同軸配線
１１  ガイド部材
２１、７１、１３１、１８２１  芯材
２２、７２、１３２、１８２２  導電性被覆材
２３、７３、１３３、１８２４  絶縁被膜
２４、７４、１３４、１８２３  ばね性被覆材
２５、７５、１３５  メッキ被膜
３１、３５、８１、１４１、１９１  ヘッド側プレート
３２、３６、８２、１４２、１９２  配線側プレート
３３、３７、８３、１４３，１９３  連結部材
３８  絶縁部材
５１、１０１、１６１  保持孔
９１、９５、１５１  中心導線
９２、１５２  外周導線
９３、１５３  絶縁体
１１１  挿通孔
１３６  第２絶縁被膜
１８１  プランジャー
１８１ａ  先端部
１８１ｂ  フランジ部
１８１ｃ  ワイヤー保持部
１８２  ワイヤー部
３００  検査対象
３０１  電極
３１１、３２１、３５１、３６１、８１１、８２１、１４１１、１４２１、１９１１、１９２１  挿通孔
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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