(57)【要約】      （修正有）【課題】組立が簡略化され、信頼性が向上したコンタクトプローブピンを提供する。【解決手段】筒状のバレルａに挿入されたバネｆつきのプランジャｂが自由に摺動し、被試験物に加圧接触する構造をもつコンタクトプローブピンで、プランジャｂのバレルａからの脱落防止用にバレルａ端部の内周にストッパーリングｃを圧入することによりバレルａ内部の径に段差をもたせた。【選択図】図１
2011158454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子回路基板、集積回路またはウエハーの電気試験用で筒状のバレルに挿入されたバネつきのプランジャが自由に摺動し、被試験物に加圧接触する構造をもつコンタクトプローブピンで、プランジャのバレルからの脱落防止用にバレル端部の内周にストッパーリングを圧入することによりバレル内部の径に段差をもたせたコンタクトプローブピン。
【請求項２】
前記請求項１のストッパーリングを圧入するにあたって、バレルを加温し、バレル内径の熱膨張をはかり、ストッパーリングの圧入を容易にして、圧入完了後にバレルの温度下降による熱収縮によりストッパーリングの固着を完全にしたコンタクトプローブピン。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は半導体ウエハー、ＬＳＩ、電子回路基板などの電気試験に用いるコンタクトプローブピンに関するものでその製造時の歩留り、品質向上に関するものである。
【背景技術】  半導体ウエハー、ＬＳＩ、電子回路基板などは装置にハンダ付けなどで固定する前にテスト用のコンタクトプローブピンによって通電試験が実施される。このコンタクトプローブピンは伸縮して適当な加圧力で被試験体に接触導通する。そのため（図１−ａ）のようにバレルと呼ばれる筒状の管のなかにコイルバネ（図１−ｆ）を挿入し、この弾性で隣接するピン（これをプランジャという）（図１−ｂ）を通しこれが伸縮する構造になっている。
したがって、単に、バレルに入れただけでは、プランジャが脱落してしまうため、またプランジャの伸縮量を規定するためプランジャをバレル内に入れ、脱落させない手段が必要である。その方法として通常バレルの内側の所定の箇所にくびれを設け、プランジャの外周に形成されている突出部がそのくびれにあたることによりそれ以上外側に移動できないような脱落防止機構をもっている。
このバレル内部のくびれ部の形成は現状ではロール加締め等の遡性加工技術を使用して行われる。
しかし最近の集積度の高いＬＳＩなどのテストでは多数のプローブピンを狭い面積に配置しなければならず、いきおいプローブピンの大きさ、プローブピン間の間隔も挟くなってきている。そのため、バレルの直径、肉厚いずれも小さくなり、ロール加締め加工が困難になってきている。つまり、加工時にバレルが予定外に変形したり、くりかえし使用時にバレルが加工部から折れたり変形したりする確率が多くなってきている。【０００２】そこで微細なコンタクトプローブピンでも対応可能な方法として、ロール加締め等の遡性加工技術を用いずに、バレル内径にストッパーリングを挿入することにより内径に段差を形成する方法が提案されている。（特許文献１参照）
この方法は材質に高硬度材を用いることができるので、ピンの径、肉厚共に小さくできる。しかし、挿入されたストッパーリングをバレル内周に固着する手段として、ＹＡＧレーザー等のレーザビーム照射、あるいは隅肉溶接の作業が追加される。
また、このようなタイプのコンタクトプローブピン製造の複雑さからバレルとプランジャを使用しないパイプレスコンタクトプローブ（構造は接触ピンにコイルバネを半田等により固定接着したもの）又は、コイルバネも使用しないピン（バネ弾性をもつタングステン線等に絶縁コーティングし、たわませることによりバネ性をもたせる）が使用されているが、これらを使用した場合、ピンを保持するプローブカードを製作する為の構造が複雑化する。更に、メンテナンス（使用中に一部のプローブピンの不良発生によるプローブ交換）が難しく、プローブカードごと交換ということになり、コスト高となっている。
【特許文献１】特開２００８−１９４８０３
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】最近は日を追って、ＬＳＩ技術の微細化が実現されており、これに対応して試験用のプローブカードとそれに使用するコンタクトプローブピンは微小なものになってきている。実際プローブピンの直径は０．１ｍｍ（１００ミクロン）以下となってきており、それに対応したプローブピンの組立技術が必要となってきている。
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、以上の課題を解決するため、ロール加締め等の遡性加工を行なわない、また溶接作業を必要としないコンタクトプローブピンの組立作業を１ミクロン単位で精密に管理された加工技術により実現した。そして請求項２記載の発明では同様に遡性加工、溶接作業なしに、熱膨張、熱収縮という物理的特性を利用し圧入作業を容易にした。
【発明の効果】
その結果、ニッケル合金等の高硬度の材料でバレル、プローブピンの作成が可能となり、ロール加締め、溶接、レーザ加工も不用なためコンタクトプローブピンの組立が簡略化され、信頼性が向上した。
【実施例】
【０００４】図１はこの発明のコンタクトプローブピンを組み立てる時のストッパーリング圧入前の見取り図である。
プランジャ（図１−ｂ）をコイルバネ（図１−ｆ）をはさみながらバレル（図１−ａ）にはめこむわけだが、ただ入れただけではコイルバネ（図１−ｆ）の弾性によって押し出されてしまう。そこであらかじめストッパーリング（図１−ｃ）を入れて治具により、ストッパーリングと共に圧入する。
図２はこの発明によって組み立てられたコンタクトプローブピンによってプローブカードを作ったときの使用例である。
通常上部（図２−ｅ）にはテスト信号入出力用の基板が置かれ、下部（図２−ｄ）には被試験ＬＳＩなどが置かれる。上から適正な圧力がかかると伸縮するコンタクトプローブピンのプランジャ（図２−ｂ）の上下の針が接触導通して信号をやりとりする。
それぞれのコンタクトプローブピンはアクリル、デルリン等の絶縁材の上下の押さえ板（図２−ｇ）によって整列されているが、各ピンは圧入されてはいなく、一定の遊びがある。したがって、一部のコンタクトプローブピンに不具合が生じても押さえ板（図２−ｇ）を取り外し、不良ピンを交換してまた押さえ板（図２−ｇ）をとりつければ復旧する。【０００５】図３はこの発明によって組み立てられたコンタクトプローブピンの完成品の断面図である。（図３−ａ）はバレル、（図３−ｂ）はコイルバネ（図３−ｆ）に隣接するプランジャで大径部（図３−ｂ−１）を持ち段差が形成されている。通常このコンタクトプローブピンは左右対称で、コイルバネの反対側にも同様のプランジャがある。いっぽうバレル（図３−ａ）の出口部にはストッパーリング（図３−ｃ）がはめ込まれ、バレル内径に段差が形成されたためプランジャ（図３−ｂ）はもはや脱落することがない。【０００６】図４は（図３−ｃ）のストッパーリングを実際にバレルに圧入するときの図である。特に請求項１のコンタクトプローブピンではストッパーリング（図４−ｃ）をあらかじめ挿入したプランジャ（図４−ｂ）をバレル（図４−ａ）に挿入し、圧入治具（図４−ｈ）を右に移動させるとストッパーリング（図４−ｃ）の右端（図４−ｃ−１）はＣカットされているため、同じく内向きにＣカットされているバレル（図４−ａ）の左端（図４−ａ−１）から圧入されてゆく。ストッパーリング（図４−ｃ）の左端（図４−ｃ−２）がバレルの左端（図４−ａ−１）と同じ面になったら圧入完了である。
圧入時にプランジャ（図４−ｂ）もバレル（図４−ａ）に入り込んで行くが、圧入治具（図４−ｈ）を取り外しても、ストッパーリング（図４−ｃ）はバレル（図４−ａ）に固着されているが一方プランジャ（図４−ｂ）は内側に伸縮自在である。【０００７】その結果プランジャ（図４−ｂ）はコイルバネの力で飛び出そうとしてもバレル（図４−ａ）に固着したストッパーリング（図４−ｃ）によってとびだすことはない。
請求項２の発明の場合はあらかじめ加温されたバレル（図４−ａ）の内径が膨張しているため、挿入部のＣカットは必要ない。挿入が完了しバレル（図４−ａ）の温度が常温になると内径が収縮しストッパーリング（図４−ｃ）を固着する。試験時にコンタクトプローブピンの温度が上昇することがあっても、ストッパーリング（図４−ｃ）の外径も膨張するため固着がゆるむことはない。
このコンタクトプローブピンの大きさであるが、一例としてバレル（図４−ａ）の外径８５ミクロン内径７０ミクロンストッパーリング（図４−ｃ）の外径７０ミクロン内径５８ミクロン長さ１ミリ（１０００ミクロン）プランジャ（図４−ｂ）の大径６５ミクロン大径部長さ２２０ミクロン小径５３ミクロン小径部長さ１２５０ミクロンコイルバネ自然長３ミリで、全長５ミリ程度である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明でのコンタクトプローブピンのストッパーリング圧入前の見取り図
【図２】この発明でのコンタクトプローブピンの使用例
【図３】この発明でのコンタクトプローブピン完成時の側面断面図
【図４】この発明でのコンタクトプローブピン製作時のバレルへのストッパーリング圧入作業
【符号の説明】ａ        バレル
ａ−１    バレル左端
ｂ        プランジャ
ｂ−１    プランジャ大径部
ｃ        ストッパーリング
ｃ−１    ストッパーリング右端
ｃ−２    ストッパーリング左端
ｄ        被試験ＬＳＩ
ｅ        テスト信号入出力用の基板
ｆ        コイルバネ
ｇ        プローブカードの押さえ板
ｈ        圧入治具
【図１】
2011158454.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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