(57)【要約】【課題】  一体成形導電プローブ及びその信号伝送方法の提供。【解決手段】  一体成形の弾性体を電子信号を伝送するプローブとなし、該プローブの二端外周にコイル外径が小から大に変化し微弾力を有する導接部が繞設され、この二つの導接部間に弾性回復力を具えた弾性部が形成され、該弾性部の所定の位置外周に別にコイル外径が大から小に、更に小から大に変換するバネが繞設され、これによりプローブが電子信号伝送に応用される時、該プローブのコイルを圧縮して密集接触形態となすことにより、プローブが一体式の構造形態を以て電子信号を通過させ、大幅にプローブ製造コストを低減するのみならず、プローブ自身の弾性力が増し、また抵抗が低減し、インダクタンス効果が除去される。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一体成形導電プローブの信号伝送方法において、プローブが電子信号の伝送を必要とするインタフェース機構中に置かれ、該プローブが一体成形された弾性体とされて、複数の螺旋状を呈するコイルを具え、その二端に凸設された導接部が信号始端と信号終端に接触し、電子伝送プロセスが実行される時、該プローブのコイルが圧縮されて密集接触形態を呈し、該プローブが一体式構造形態を以て電子信号の通過に供され、これにより電気抵抗を低減し、更にインダクタンス効果を除去することを特徴とする、一体成形導電プローブの信号伝送方法。
【請求項２】
請求項１記載の一体成形導電プローブの信号伝送方法において、プローブの二端の導接部がコイルの円径が外端より小から大を呈するように巻かれてなるスピーカ口状の構造を呈し、並びに該導接部が微弾性を具備するものとされたことを特徴とする、一体成形導電プローブの信号伝送方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の一体成形導電プローブの信号伝送方法において、導接部のコイルの構造が密集接触の形態とされるか、或いは弾性弛緩形態とされたことを特徴とする、一体成形導電プローブの信号伝送方法。
【請求項４】
請求項１又は請求項２記載の一体成形導電プローブの信号伝送方法において、プローブ中段の所定部分にコイル外径が大から小、小から大に変化する一つ或いは複数のバネ部が設けられ、精密型プローブの弾性不足の欠点を改善することを特徴とする、一体成形導電プローブの信号伝送方法。
【請求項５】
請求項４記載の一体成形導電プローブの信号伝送方法において、バネ部が密集接触の集結形態、或いは弾性弛緩形態とされたことを特徴とする、一体成形導電プローブの信号伝送方法。
【請求項６】
一体成形導電プローブにおいて、弾性体を包含し、該弾性体の二つの外端にコイル円径が小から大に変化し略スピーカ状形態を呈し並びに微弾性を有する導接部が形成され、この二つの導接部の間に弾性回復力を有する弾性部が形成さ、該弾性部の所定部分に、別にコイル外径が大から小に、更に小から大に変化するように、一つ或いは複数のバネ部が形成され、これにより一体成形により電子信号伝送に供されるプローブが完成し、大幅にプローブ製造コストが低減され、プローブ自身の弾性力が向上され、電気抵抗が低減され、インダクタンス効果が除去されたことを特徴とする、一体成形導電プローブ。
【請求項７】
請求項６記載の一体成形導電プローブにおいて、導接部のコイルが、密集接触形態とされるか、弾性を具えた弛緩状形態とされたことを特徴とする、一体成形導電プローブ。
【請求項８】
請求項６記載の一体成形導電プローブにおいて、バネ部が密集接触する集結形態とされるか、弾性を具えた弛緩状形態とされたことを特徴とする、一体成形導電プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の試験用プローブの技術領域に係り、特に、一体成形導電プローブ及びその信号伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、各種の試験領域、例えばプリント回路板試験、ウエハー試験、ＩＣパッケージ試験、通信製品及び液晶パネル試験等には、プローブが試験媒体として広く応用されている。このほか、現段階におけるプローブは精細な電子装置へと発展しており、プローブサイズ規格がますます精細となり且つ導電性、低抵抗の長所を具備するようになり、このためプローブに高周波信号伝送の機能を賦与すれば、携帯電話等の無線通信製品の送受信用アンテナ及び各種の電子製品の充電器、コネクタの接続接点となすことができる。将来的にプローブは試験機能に用いられるのみならず、電子装置の領域上、不可欠の位置を占めると思われる。
【０００３】
ただし、現在の試験用プローブの技術領域に関しては、その製品構造には一般に部品組成が複雑で、外形体積が大きく、電気抵抗値が大きいという欠点を有しており、これについて、ここに二つの例を挙げて説明する。
【０００４】
図１は、いわゆる「低抵抗のプローブ構造」とされ、その主要な構成部品は、一端が内縮側、もう一端がストッパ側とされ、該ストッパ側と内縮側の間に位置する作動空間９１１とを具えた金めっきスリーブ（９１）、該金めっきスリーブ９１のストッパ側より該作動空間９１１内に挿入され並びに該金めっきスリーブ９１の内縮側より露出する金めっきニードル９２、ストッパ側より該作動空間９１１内に挿入され、並びに該金めっきニードル９２に接触する金めっきバネ９３、及び底溝を具え錫めっきされた座体９４、を包含する。該座体９４の底溝に半田が充填され、該座体９４は該金めっきスリーブ９１のストッパ側より該作動空間９１１に挿入され、該底溝が該金めっきバネ９３と接触し、該底溝の半田の溶融により該座体９４が該金めっきバネ９３と結合され、座体９４にメッキされた錫の溶融により座体９４が金めっきスリーブ９１と結合され、こうして低抵抗のプローブ構造が構成されている。
【０００５】
上述の周知の構造は、プローブの各構成要件の外層に低抵抗値の貴金属層をめっきするほか、金めっきニードルに凹溝が設けられ、該凹溝内の半田を溶融させて金めっきバネとの結合手段となし、さらに、これら構成部品を結合させ一体となす構造により、低抵抗値の目的を達成している。しかしこのような構造は構成部品が多く、製造組立コストの増加を形成し、また各部品の外側に金属層をメッキし、半田付け方式で結合するため、余分な手間と加工コストがかかり、当然、プローブの外形体積も大きくなり、精密試験には不利となる。さらに、周知の半田付け方式による座体、金めっきスリーブ等の部品の結合は、電気抵抗値を下げる目的を達成できるものの、インダクタンス効果が大きいという欠点を有している。これについては後で説明する。
【０００６】
図２はもう一つの周知の試験用或いは接触用のプローブ構造を示す。それは、二組の、接触端ニードルユニット８１を包含し、その具備する同心円状のダブル筒体が、被測定物と接触するか或いは測定接触装置と接続され、末端ニードルユニット８２が該接触端ニードルユニット８１の反対端に位置し、被試験物との接触或いは測定接触装置との接続に供される。更に、弾性ユニット８３を具え、該弾性ユニット８３は接触端ニードルユニット８１内壁と末端ニードルユニット８２の間に位置し、試験時に圧縮してプローブの緩衝に供されると共に、弾力を提供する。そのうち、該プローブはモールド方式で製造される。
【０００７】
図２の構成部品は比較的少なく、応用時に占用する取り付け空間も比較的小さいが、最良の構造設計とはいえない。その構成部品の製造、組立及びめっき等の加工コストは安くなく、且つプローブで電子信号を伝送する時、信号が通過する部品が多過ぎ、電気抵抗値も高くなり、これが図２の技術の欠点である。このほか、図２の構造は使用時にインダクタンス効果が大きい欠点を有する。その原因については後で述べる。
【０００８】
図３を参照されたい。プローブで試験する過程に、その電子信号は必然的にバネ部品を通過し、一般に、プローブ内のバネ部品が圧縮される時、そのコイル間は弛んだ形態とされ、ゆえに電子信号通過時にはコイルの螺旋構造の経路に沿って流動し、電気抵抗値と経路の長さが正比例を呈するのみならず、インダクタンス効果が大きいために信号の伝送効率と品質に影響が生じ、このため改善の必要がある。
【０００９】
このことを鑑み、本発明は、上述の周知のプローブ構造を試験に使用する時の欠点を改善するために提供される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の主要な目的は、一種の一体成形導電プローブ及びその信号伝送方法を提供することにあり、それは、試験時に電子信号伝送に用いられるプローブを一体成形方式で製造し、大幅に製造、加工コストを低減し、並びに試験時の取り付け空間を縮減できるようにしたものとする。
【００１１】
本発明の別の目的は、最も簡単な手段でプローブで試験する時に発生する電気抵抗値を低減し、並びにインダクタンス効果を確実に除去できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、一体成形導電プローブの信号伝送方法において、プローブが電子信号の伝送を必要とするインタフェース機構中に置かれ、該プローブが一体成形された弾性体とされて、複数の螺旋状を呈するコイルを具え、その二端に凸設された導接部が信号始端と信号終端に接触し、電子伝送プロセスが実行される時、該プローブのコイルが圧縮されて密集接触形態を呈し、該プローブが一体式構造形態を以て電子信号の通過に供され、これにより電気抵抗を低減し、更にインダクタンス効果を除去することを特徴とする、一体成形導電プローブの信号伝送方法としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の一体成形導電プローブの信号伝送方法において、プローブの二端の導接部がコイルの円径が外端より小から大を呈するように巻かれてなるスピーカ口状の構造を呈し、並びに該導接部が微弾性を具備するものとされたことを特徴とする、一体成形導電プローブの信号伝送方法としている。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２記載の一体成形導電プローブの信号伝送方法において、導接部のコイルの構造が密集接触の形態とされるか、或いは弾性弛緩形態とされたことを特徴とする、一体成形導電プローブの信号伝送方法としている。
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２記載の一体成形導電プローブの信号伝送方法において、プローブ中段の所定部分にコイル外径が大から小、小から大に変化する一つ或いは複数のバネ部が設けられ、精密型プローブの弾性不足の欠点を改善することを特徴とする、一体成形導電プローブの信号伝送方法としている。
請求項５の発明は、請求項４記載の一体成形導電プローブの信号伝送方法において、バネ部が密集接触の集結形態、或いは弾性弛緩形態とされたことを特徴とする、一体成形導電プローブの信号伝送方法としている。
請求項６の発明は、一体成形導電プローブにおいて、弾性体を包含し、該弾性体の二つの外端にコイル円径が小から大に変化し略スピーカ状形態を呈し並びに微弾性を有する導接部が形成され、この二つの導接部の間に弾性回復力を有する弾性部が形成さ、該弾性部の所定部分に、別にコイル外径が大から小に、更に小から大に変化するように、一つ或いは複数のバネ部が形成され、これにより一体成形により電子信号伝送に供されるプローブが完成し、大幅にプローブ製造コストが低減され、プローブ自身の弾性力が向上され、電気抵抗が低減され、インダクタンス効果が除去されたことを特徴とする、一体成形導電プローブとしている。
請求項７の発明は、請求項６記載の一体成形導電プローブにおいて、導接部のコイルが、密集接触形態とされるか、弾性を具えた弛緩状形態とされたことを特徴とする、一体成形導電プローブとしている。
請求項８の発明は、請求項６記載の一体成形導電プローブにおいて、バネ部が密集接触する集結形態とされるか、弾性を具えた弛緩状形態とされたことを特徴とする、一体成形導電プローブとしている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一体成形導電プローブは、大幅にプローブ製造コストを減らし、並びにプローブ自身の弾性力を向上し、また、電気抵抗を低減し、インダクタンス効果を除去する。本発明は完全に伝統的なプローブが複数の部品で構成され、且つ使用時に電気抵抗とインダクタンス効果が比較的大きいか、或いは煩雑な電気めっき加工を必要とする問題を解決し、電気抵抗を減らし、インダクタンス効果を除去し、確実に産業技術を向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図４から図９に示されるように、本発明の一体成形導電プローブ及びその信号伝送方法によると、導電性を具えた金属線材を螺旋状に巻いてなる弾性体１０を具え、該弾性体１０の二端に導接部１１、１１’が一体に形成され、該二つの導接部１１、１１’の螺旋は円径が外端より小から大に変化し、一端にスピーカ状の接続部１１１が形成され、それが微弾力の機能を具えるか、或いはコイルが等径の構造とされ、各導接部１１、１１’を巻いて形成する時にコイルが密集接触する構造形態とされるか、或いは弾性を有する弛緩状の構造とされ、その弾性弛緩、或いは密集接触の構造変化は必要により決定される。次に、この二つの導接部１１、１１’の間に弾性回復力を有する弾性部１２が形成され、該弾性部１２は、バネ構造とされ、圧縮後に弾性回復力を発生する。
【００１５】
上述のプローブ構造が電子信号の伝送に応用される時、図８に示されるように、プローブが電子信号の伝送を必要とするインタフェース機構、例えばチップ試験用プローブカード等の装置内に置かれ、プローブの二端の導接部１１、１１’がそれぞれ信号始端２１（例えばプローブカードの基板の所定部分）、及び信号終端２２（例えばＩＣ基板背面に接合されたソルダバンプ）と接触する。電子信号伝送プロセスが実行される時、弾性体１０全体のコイル構造が圧縮後に完全に密集した一体形態を呈し、ゆえに電子信号が迅速に通過し（図９参照）、確実に電気抵抗が低減され、インダクタンス効果を除去する効果が達成され、且つその信号終端２２と接触する導接部１１はコイル構造であり、該導接部１１構造自身もまた微弾力特性を具備するため、ソルダバンプ等の構造部分と接触する時の圧力が緩和並びに軽減され、長時間の高温試験時にソルダバンプに対して形成される不良な影響を減らすことができる。
【００１６】
更に、図１０から図１４に示されるように、本発明の実施例の構造変化は、使用の必要に応じて適度に改変され、即ち、プローブサイズが比較的大きい時、その弾性部１２の提供する弾性回復力は必要を満たし、弾性部１２構造は単一長形状とされ、構造上は改変されないが、プローブサイズを小さくし比較的精密で細小なものとする必要があり、その弾性部１２の発生する弾性回復力が使用要求に不足する時は、弾性部１２間に複数の連結部１３、１３’が設けられ、該連結部１３、１３’により微弾力の補助を発生し、プローブの弾性力不足の情況が防止される。いわゆる連結部１３、１３’はコイル外径が大から小さいに、更に小から大に変化する局部弾性構造体とされ、該連結部１３はコイルが密集し接触する構造形態とされるか、或いは弛緩状の構造とされ、その弛緩或いは密集接触の変化は必要により決定され、導接部１１、１１’、弾性部１２、或いは連結部１３、１３’のいずれも、その形成時の巻数の変化はプローブ使用の場合の圧縮後の総長さにより適宜増減弔し得される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】周知のプローブの組合せ断面図である。
【図２】周知の別のプローブの組合せ断面図である。
【図３】周知のプローブが電子信号伝送を行う時のバネの状態表示図である。
【図４】本発明の第１実施例の外観図である。
【図５】本発明の第１実施例の圧縮後の外観図である。
【図６】本発明の第１実施例から派生した第２実施例の外観図である。
【図７】本発明の第３実施例の製品外観表示図である。
【図８】本発明を実際にプローブカードに使用した実施例の断面図である。
【図９】本発明の電子信号伝送時の状態表示図である。
【図１０】本発明の第４実施例の製品外観図である。
【図１１】本発明の第４実施例より派生した第５実施例の外観図である。
【図１２】本発明の第５実施例の外観図である。
【図１３】本発明の第６実施例の外観図である。
【図１４】本発明の第６実施例の圧縮後の外観図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  線材                          １０  弾性体
１１、１１’  導接部              １１１  接続部
１２  弾性部                      １３、１３’  連結部
２１  信号始端                    ２２  信号終端
【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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【図１４】
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