(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向の一方の端部側で接触対象物の互いに異なる電極とそれぞれ接触するとともに、他方の端部側で基板の互いに異なる電極とそれぞれ接触する第１および第２のコンタクトプローブと、
前記第１および第２のコンタクトプローブを収容して保持するプローブホルダと、
を備え、
前記第１のコンタクトプローブは、導電性の材料からなり、前記長手方向に伸縮自在であり、
前記第２のコンタクトプローブは、
導電性の材料からなり、前記接触対象物の電極と接触する第１接触部と、
導電性の材料からなり、前記基板の電極と接触する第２接触部と、
前記長手方向に伸縮自在であって、前記第１および第２接触部を連結する連結部材と、
を有し、
前記プローブホルダは、
導電性の材料を用いて形成され、前記第１および第２のコンタクトプローブを挿通可能な複数の第１挿通孔が形成された導電ブロックと、
前記導電ブロックの内部に設けられ、絶縁性を有する材料からなり、前記第１および第２のコンタクトプローブを挿通可能な複数の第２挿通孔が形成された絶縁ブロックと、
を有し、
前記第１および第２接触部は、前記導電ブロックとそれぞれ接触し、
前記絶縁ブロックは、少なくとも前記第１のコンタクトプローブを抜止することを特徴とするプローブユニット。
【請求項２】
前記連結部材は、少なくとも表面が絶縁性を有する材料からなることを特徴とする請求項１に記載のプローブユニット。
【請求項３】
前記プローブホルダに保持されて前記第２のコンタクトプローブと電気的に接続する導電性の材料からなる導電部材をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のプローブユニット。
【請求項４】
前記導電部材は、略円柱状をなす導電ピンであり、
前記第１挿通孔に圧入することを特徴とする請求項３に記載のプローブユニット。
【請求項５】
前記第１挿通孔のうち、前記導電部材を挿通する第１挿通孔が外部に向けて拡径する段付き形状をなし、
前記導電部材は、
前記絶縁ブロックに設けられる導電性のナットと、
前記導電ブロックの上面および下面から前記ナットとそれぞれ螺合する二つの導電性のネジと、
からなり、
前記ネジは、該ネジの頭部が第１挿通孔に形成された段部に当接することを特徴とする請求項３に記載のプローブユニット。
【請求項６】
前記第１および第２のコンタクトプローブと前記基板の電極とが接触した状態で、前記プローブホルダと前記基板とは離間していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のプローブユニット。
【請求項７】
前記プローブホルダと前記基板との間の空間を流通する気体を送り込む送気機構をさらに設けたことを特徴とする請求項６に記載のプローブユニット。
【請求項８】
前記第１および第２接触部のうち少なくとも一方の接触部には、前記電極と接触する側の先端に、先細な先端形状をなす複数の爪部が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のプローブユニット。
【請求項９】
前記プローブホルダは、
絶縁性材料からなり、前記第１のコンタクトプローブの一部を挿通可能な複数の第１孔と、前記第２のコンタクトプローブの一部を挿通可能な複数の第２孔とが、前記接触対象物の電極配置に応じて形成され、前記導電ブロックの一方の面に設けられる第１絶縁プレートと、
絶縁性材料からなり、前記第１のコンタクトプローブの一部を挿通可能な複数の第３孔と、前記第２のコンタクトプローブの一部を挿通可能な複数の第４孔とが、前記第１孔および前記第２孔とそれぞれ同じ配置で形成され、前記導電ブロックの他方の面に設けられる第２絶縁プレートと、
をさらに有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載のプローブユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路などの検査対象の導通状態検査または動作特性検査に用いられるプローブユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体集積回路や液晶パネルなどの検査対象の導通状態検査や動作特性検査を行う際には、検査対象と検査用信号を出力する信号処理装置との間の電気的な接続を図るために、コンタクトプローブを複数収容する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、近年の半導体集積回路や液晶パネルの高集積化、微細化の進展に伴い、コンタクトプローブ間のピッチを狭小化することにより、高集積化、微細化された検査対象にも適用可能な技術が進歩してきている。【０００３】
また、上述したプローブユニットとして、半導体集積回路の電極および検査用信号を出力する回路基板の電極と両端部でそれぞれ接触することによって半導体集積回路と回路基板との間を電気的に接続するコンタクトプローブを有するプローブユニットが開示されている（例えば、特許文献１，２を参照）。【０００４】
特許文献１が開示するコンタクトプローブは、半導体集積回路の電極と接触する第１導通部材と、検査用信号を出力する回路基板の電極と接触する第２導通部材と、第１導通部材および第２導通部材を連結して付勢する導電性のコイルばねと、を有する。また、特許文献２が開示するコンタクトプローブは、長手方向に貫通する筒状の導通部材を用いて内部からコンタクトプローブを冷却し、冷却によって抵抗値の増加を抑えている。【０００５】
また、半導体集積回路の電極と接触する接触部と、検査用信号を出力する回路基板等に接続される導線と連結した弾性部と、を有し、弾性部が、接触部の半導体集積回路と接触する側と異なる側の端部と接触するコンタクトプローブを有するプローブユニットが開示されている（例えば、特許文献３を参照）。【０００６】
また、半導体集積回路の電極と接触するとともに、弾性変形可能な弾性導電板材と、弾性導電板材の伸縮方向をガイドするガイド筒と、を有するコンタクトプローブを有するプローブユニットが開示されている（例えば、特許文献４を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０１３７３１号
【特許文献２】特開２０１０−２６７５０２号公報
【特許文献３】実用新案登録第３０９０２５５号公報
【特許文献４】特開平９−３１２１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、近年では、自動車の制御システム用半導体などの検査を行う場合などにおいて、電流値が１０００Ａ程度以上の大電流を流すことが可能なコンタクトプローブが要求されるようになってきている。しかしながら、特許文献１が開示する従来のコンタクトプローブは、コイルばねを導通経路に含み、第１導通部材および第２導通部材とコイルばねとの各接点を介して導通することや、第１導通部材および第２導通部材の接点を介して導通することなど、接点間での導通が多く、大電流を流すことには適していなかった。【０００９】
また、特許文献２〜４が開示する従来のコンタクトプローブは、板状または線状の部材を導通するため、導通経路における断面積が小さく、大電流を流すことには適していなかった。【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、大電流を流すのに好適な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】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるプローブユニットは、長手方向の一方の端部側で接触対象物の互いに異なる電極とそれぞれ接触するとともに、他方の端部側で基板の互いに異なる電極とそれぞれ接触する第１および第２のコンタクトプローブと、前記第１および第２のコンタクトプローブを収容して保持するプローブホルダと、を備え、前記第１のコンタクトプローブは、導電性の材料からなり、前記長手方向に伸縮自在であり、前記第２のコンタクトプローブは、導電性の材料からなり、前記接触対象物の電極と接触する第１接触部と、導電性の材料からなり、前記基板の電極と接触する第２接触部と、前記長手方向に伸縮自在であって、前記第１および第２接触部を連結する連結部材と、を有し、前記プローブホルダは、導電性の材料を用いて形成され、前記第１および第２のコンタクトプローブを挿通可能な複数の第１挿通孔が形成された導電ブロックと、前記導電ブロックの内部に設けられ、絶縁性を有する材料からなり、前記第１および第２のコンタクトプローブを挿通可能な複数の第２挿通孔が形成された絶縁ブロックと、を有し、前記第１および第２接触部は、前記導電ブロックとそれぞれ接触し、前記絶縁ブロックは、少なくとも前記第１のコンタクトプローブを抜止することを特徴とする。【００１２】
また、本発明にかかるプローブユニットは、上記の発明において、前記連結部材は、少なくとも表面が絶縁性を有する材料からなることを特徴とする。【００１３】
また、本発明にかかるプローブユニットは、上記の発明において、前記プローブホルダに保持されて前記第２のコンタクトプローブと電気的に接続する導電性の材料からなる導電部材をさらに備えたことを特徴とする。【００１４】
また、本発明にかかるプローブユニットは、上記の発明において、前記導電部材は、略円柱状をなす導電ピンであり、前記第１挿通孔に圧入することを特徴とする。【００１５】
また、本発明にかかるプローブユニットは、上記の発明において、前記第１挿通孔のうち、前記導電部材を挿通する第１挿通孔が外部に向けて拡径する段付き形状をなし、前記導電部材は、前記絶縁ブロックに設けられる導電性のナットと、前記導電ブロックの上面および下面から前記ナットとそれぞれ螺合する二つの導電性のネジと、からなり、前記ネジは、該ネジの頭部が前記第１挿通孔に形成された段部に当接することを特徴とする。【００１６】
また、本発明にかかるプローブユニットは、上記の発明において、前記第１および第２のコンタクトプローブと前記基板の電極とが接触した状態で、前記プローブホルダと前記基板とは離間していることを特徴とする。【００１７】
また、本発明にかかるプローブユニットは、上記の発明において、前記プローブホルダと前記基板との間の空間を流通する気体を送り込む送気機構をさらに設けたことを特徴とする。【００１８】
また、本発明にかかるプローブユニットは、上記の発明において、前記第１および第２接触部のうち少なくとも一方の接触部には、前記電極と接触する側の先端に、先細な先端形状をなす複数の爪部が設けられていることを特徴とする。【００１９】
また、本発明にかかるプローブユニットは、上記の発明において、前記プローブホルダは、絶縁性材料からなり、前記第１のコンタクトプローブの一部を挿通可能な複数の第１孔と、前記第２のコンタクトプローブの一部を挿通可能な複数の第２孔とが、前記接触対象物の電極配置に応じて形成され、前記導電ブロックの一方の面に設けられる第１絶縁プレートと、絶縁性材料からなり、前記第１のコンタクトプローブの一部を挿通可能な複数の第３孔と、前記第２のコンタクトプローブの一部を挿通可能な複数の第４孔とが、前記第１孔および前記第２孔とそれぞれ同じ配置で形成され、前記導電ブロックの他方の面に設けられる第２絶縁プレートと、をさらに有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、第１のコンタクトプローブが接触対象の電極と両端で電気的に接続するとともに、第１のコンタクトプローブの両端部と接触する導電ブロック、または導電ブロックおよび導電ブロックと接触する導電部材を介して大電流を流すようにしたので、大電流を流すのに好適であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかるプローブユニットの構成を示す部分断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１にかかる半導体集積回路の検査時におけるプローブユニットの構成を示す部分断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１の変形例１にかかるプローブユニットの構成を示す部分断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１の変形例２にかかるプローブユニットの構成を示す部分断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１の変形例３にかかるプローブユニットの構成を示す部分断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２にかかるプローブユニットの構成を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。すなわち、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるプローブユニットの構成を示す部分断面図である。図１に示すプローブユニット１は、検査対象物である半導体集積回路の電気特性検査や電力供給を行う際に使用する装置であって、半導体集積回路の電極と半導体集積回路へ検査用信号を出力する回路基板の電極との間を電気的に接続する装置である。
【００２４】
プローブユニット１は、長手方向の一方の端部側で被接触体である半導体集積回路の電極とそれぞれ接触し、検査信号を伝送する信号用のコンタクトプローブ２（以下、単に「信号用プローブ２」という）と、長手方向の一方の端部側で被接触体である半導体集積回路において大電流を流す回路の電極とそれぞれ接触する大電流用のコンタクトプローブ３（以下、単に「大電流プローブ３」という）と、大電流プローブ３の両端部とそれぞれ電気的に接続可能な略柱状をなす導電ピン４と、複数の信号用プローブ２、大電流プローブ３および導電ピン４を所定のパターンにしたがって収容して保持する複数のプローブホルダ５と、を有する。なお、プローブユニット１は、プローブホルダ５の周囲に設けられ、検査の際に複数の信号用プローブ２と接触する半導体パッケージの位置ずれが生じるのを抑制するホルダ部材を有するものであってもよい。
【００２５】
信号用プローブ２は、導電性材料を用いて形成され、半導体集積回路の検査を行なうときにその半導体集積回路の接続用電極に接触する第１プランジャ２１と、検査回路を備えた回路基板の電極に接触する第２プランジャ２２と、第１プランジャ２１と第２プランジャ２２との間に設けられて２つの第１プランジャ２１および第２プランジャ２２を伸縮自在に連結するコイルばね２３とを備える。
【００２６】
第１プランジャ２１は、先細な先端形状をなす爪部２１ｂ（頭頂部）を複数有する先端部２１ａと、先端部２１ａの基端側から延び、先端部２１ａの径と比して大きい径を有するフランジ部２１ｃと、フランジ部２１ｃの先端部２１ａに連なる側と異なる端部から延び、フランジ部２１ｃの径と比して小さい径を有するボス部２１ｄと、ボス部２１ｄのフランジ部２１ｃに連なる側と異なる端部から延び、ボス部２１ｄの径と略同一の径を有する基端部２１ｅとを同軸上に有する。
【００２７】
第２プランジャ２２は、先細な先端形状を有する先端部２２ａと、先端部２２ａの基端側から延び、先端部２２ａの径と比して大きい径を有するフランジ部２２ｂと、フランジ部２２ｂの先端部２２ａに連なる側と異なる端部から延び、ボス部２１ｄの径と略同一の径を有するボス部２２ｃと、ボス部２２ｃのフランジ部２２ｂに連なる側と異なる端部から延び、ボス部２１ｄ，２２ｃの径と比して同等または若干小さい径を有する基端部２２ｄとを同軸上に有する。なお、先端部２２ａは、一つの頭頂部を有する略錘状をなしている。
【００２８】
コイルばね２３は、第１プランジャ２１側がボス部２１ｄの径と略同一の内径で巻回された密着巻き部２３ａである一方、第２プランジャ２２側が基端部２２ｄの径以上の内径で所定ピッチに巻回された粗巻き部２３ｂである。密着巻き部２３ａの端部は、例えばボス部２１ｄに圧入されて、フランジ部２１ｃに当接している。一方、粗巻き部２３ｂの端部は、ボス部２２ｃに圧入され、フランジ部２２ｂに当接している。このコイルばね２３を用いることによって、信号用プローブ２に所定荷重を加えた場合に基端部２２ｄを密着巻き部２３ａ内に摺接させ、基端部２２ｄと密着巻き部２３ａとの間の電気的導通が可能となる。
【００２９】
大電流プローブ３は、信号用プローブ２と同様、導電性材料を用いて形成され、半導体集積回路の検査を行なうときにその半導体集積回路の接続用電極に接触する導電性の第１プランジャ３１（第１接触部）と、検査回路を備えた回路基板の電極に接触する導電性の第２プランジャ３２（第２接触部）と、第１プランジャ３１と第２プランジャ３２との間に設けられて２つの第１プランジャ３１および第２プランジャ３２を伸縮自在に連結するコイルばね３３（連結部材）とを備える。
【００３０】
第１プランジャ３１は、先細な先端形状をなす爪部３１ｂを複数有する先端部３１ａと、先端部３１ａの基端側から延び、先端部３１ａの径と比して大きい径を有するフランジ部３１ｃと、フランジ部３１ｃの先端部３１ａに連なる側と異なる端部から延び、フランジ部３１ｃの径と比して小さい径を有するボス部３１ｄと、ボス部３１ｄのフランジ部３１ｃに連なる側と異なる端部から延び、ボス部３１ｄの径と略同一の径を有する基端部３１ｅとを同軸上に有する。
【００３１】
第２プランジャ３２は、先細な先端形状を有する先端部３２ａと、先端部３２ａの基端側から延び、先端部３２ａの径と比して大きい径を有するフランジ部３２ｂと、フランジ部３２ｂの先端部３２ａに連なる側と異なる端部から延び、ボス部３１ｄの径と略同一の径を有するボス部３２ｃと、ボス部３２ｃのフランジ部３２ｂに連なる側と異なる端部から延び、ボス部３１ｄ，３２ｃの径と略同一または若干小さい径を有する基端部３２ｄとを同軸上に有する。
【００３２】
コイルばね３３は、ボス部３１ｄ，３２ｃの径と略同一の内径で所定ピッチに巻回された線材からなる。コイルばね３３は、例えばボス部３１ｄと略等しい内径の場合、一方の端部がボス部３１ｄに圧入されて、フランジ部３１ｃに当接している。一方、コイルばね３３の他方の端部は、ボス部３２ｃに圧入され、フランジ部３２ｂに当接している。
【００３３】
また、コイルばね３３は、少なくとも外表面が絶縁性を有する線材を用いて形成される。コイルばね３３に用いられる線材として、例えば、絶縁性を有する樹脂材料や、金属の表面を絶縁性の樹脂（例えばテフロン（登録商標））でコーティングされた材料を用いて形成される線材が挙げられる。
【００３４】
導電ピン４は、導電性の金属材料を用いて形成され、後述する金属ブロック５０を介して大電流プローブ３と電気的に接続する。なお、導電性を有する材料であれば、樹脂などを用いて形成してもよい。また、導電ピン４は、長手方向と直交する方向の径が、先端部３１ａ，３２ａの径以上であることが好ましい。
【００３５】
プローブホルダ５は、金属などの導電性材料を用いて形成され、図１の上面側に位置する第１部材５１と下面側に位置する第２部材５２とが積層されてなる金属ブロック５０（導電ブロック）と、樹脂、マシナブルセラミック、シリコンなどの絶縁性材料を用いて形成され、金属ブロック５０の内部に収容される絶縁ブロック６０と、樹脂、マシナブルセラミック、シリコンなどの絶縁性材料を用いて形成され、第１部材５１の上面に配置される略板状の第１絶縁プレート７０と、樹脂、マシナブルセラミック、シリコンなどの絶縁性材料を用いて形成され、第２部材５２の下面に配置される略板状の第２絶縁プレート８０と、を有する。
【００３６】
金属ブロック５０、絶縁ブロック６０、第１絶縁プレート７０および第２絶縁プレート８０は、それぞれが樹脂などの接着材や、ねじ止めなどによって固着されている。
【００３７】
なお、第１部材５１および第２部材５２は、真鍮などの合金を含む金属材料のほか、導電性を有する材料であれば適用可能である。プローブホルダとしての強度の観点から、金属材料（合金を含む）を用いて形成されることが好ましい。
【００３８】
第１部材５１および第２部材５２には、信号用プローブ２、大電流プローブ３、導電ピン４および絶縁ブロック６０を収容するためのホルダ孔５３および５４が形成されている。ホルダ孔５３は、下面側（第２部材５２に面する側）に開口を有し、絶縁ブロック６０の一部を収容する収容部５３１と、収容部５３１に連通するとともに、上面側に開口を有し、信号用プローブ２の一部を挿通する孔部５３２と、収容部５３１に連通するとともに、上面側に開口を有し、大電流プローブ３を摺動自在に挿通する孔部５３３と、収容部５３１に連通し、導電ピン４を挿通する孔部５３４と、を有する。孔部５３４の径は、導電ピン４の径と同一または若干小さい径である。
【００３９】
他方、ホルダ孔５４は、上面側（第１部材５１に面する側）に開口を有し、絶縁ブロック６０の一部を収容する収容部５４１と、収容部５４１に連通するとともに、下面側に開口を有し、信号用プローブ２を挿通する孔部５４２と、収容部５４１に連通するとともに、下面側に開口を有し、大電流プローブ３を挿通する孔部５４３と、収容部５４１に連通し、導電ピン４を挿通する孔部５４４と、を有する。孔部５４３の径は、先端部３２ａの径より若干大きい径である。孔部５４４の径は、導電ピン４の径と同一または若干小さい径である。
【００４０】
第１部材５１および第２部材５２が積層された際、ホルダ孔５３，５４は、収容部５３１および収容部５４１の内部壁面が連続して連なり、略角柱状の中空空間を形成する。この中空空間は、絶縁ブロック６０の外周のなす形状と略同一の形状をなしている。なお、この中空空間は、絶縁ブロック６０の外周のなす形状と同一であってもよいし、接着剤等の配設のために若干大きくてもよいし、絶縁ブロック６０と圧接するために若干小さくてもよい。また、孔部５３２および孔部５４２は、互いの軸線が一致している。同様に、孔部５３３および孔部５４３、ならびに孔部５３４および孔部５４４においても、互いの軸線がそれぞれ一致している。
【００４１】
絶縁ブロック６０は、図１の上面側に位置する第１部材６１と下面側に位置する第２部材６２とが積層されてなる。絶縁ブロック６０は、収容部５３１および収容部５４１に対して収容可能な略直方体状をなす。
【００４２】
第１部材６１および第２部材６２には、信号用プローブ２を収容するためのホルダ孔６３および６４が同数ずつ形成され、信号用プローブ２を収容する挿通孔であるホルダ孔６３および６４は、互いの軸線が一致するように形成されている。
【００４３】
また、第１部材６１および第２部材６２には、大電流プローブ３を収容するためのホルダ孔６５および６６が同数ずつ形成され、大電流プローブ３を収容する挿通孔であるホルダ孔６５および６６は、互いの軸線が一致するように形成されている。
【００４４】
また、第１部材６１および第２部材６２には、導電ピン４を収容するためのホルダ孔６７および６８が同数ずつ形成され、導電ピン４を収容する挿通孔であるホルダ孔６７および６８は、互いの軸線が一致するように形成されている。
【００４５】
ホルダ孔６３および６４は、ともに貫通方向に沿って径が異なる段付き孔形状を有する。ホルダ孔６３は、第１部材６１の上面側に開口を有する小径部６３１と、小径部６３１に連通し、小径部６３１よりも径が大きい大径部６３２とからなる。小径部６３１は、先端部２１ａの径と比して若干大きい径である。また、大径部６３２は、フランジ部２１ｃの径および／またはコイルばね２３の径と比して若干大きい径である。
【００４６】
他方、ホルダ孔６４は、第２部材６２の下面側に開口を有する小径部６４１と、小径部６４１に連通し、小径部６４１よりも径が大きい大径部６４２とからなる。小径部６４１は、先端部２２ａと比して若干大きい径である。また、大径部６４２は、フランジ部２２ｂの径および／またはコイルばね２３の径と比して若干大きい径であって、大径部６３２の径と略同一である。これらのホルダ孔６３および６４の形状は、収容する信号用プローブ２の構成に応じて定められる。
【００４７】
ホルダ孔６５および６６は、ともに貫通方向に沿って径が異なる段付き孔形状を有する。ホルダ孔６５は、第１部材６１の上面側に開口を有する小径部６５１と、小径部６５１に連通し、小径部６５１よりも径が大きい大径部６５２とからなる。小径部６５１は、先端部３１ａの径と比して若干大きく、かつ孔部５３３の径よりも大きい径である。また、大径部６５２は、フランジ部３１ｃの径および／またはコイルばね３３の径と比して若干大きい径である。
【００４８】
他方、ホルダ孔６６は、第２部材６２の下面側に開口を有する小径部６６１と、小径部６６１に連通し、小径部６６１よりも径が大きい大径部６６２とからなる。小径部６６１は、フランジ部３２ｂの径および／またはコイルばね３３の径と比して若干大きい径である。また、大径部６６２は、小径部６６１より大きい径であって、大径部６５２の径と略同一である。これらのホルダ孔６５および６６の形状は、収容する大電流プローブ３の構成に応じて定められる。
【００４９】
ホルダ孔６７および６８は、ともに同一の径を有する円柱状の中空空間を形成している。ホルダ孔６７および６８の径は、導電ピン４の径と比して若干大きい径である。これらのホルダ孔６７および６８の形状は、収容する導電ピン４の構成に応じて定められる。
【００５０】
第１絶縁プレート７０は、第１部材５１の上面に設けられ、孔部５３２，５３３，５３４の配置に応じた孔が形成されている。具体的には、第１絶縁プレート７０には、孔部５３２に応じて設けられ、１または複数の信号用プローブ２を挿通する孔部７１（第１孔）と、孔部５３３に応じて設けられ、大電流プローブ３を挿通する孔部７２（第２孔）と、孔部５３４に応じて設けられ、導電ピン４を挿通可能な孔部７３と、が形成されている。
【００５１】
第２絶縁プレート８０は、第２部材５２の下面に設けられ、孔部５４２，５４３，５４４の配置に応じた孔が形成されている。具体的には、第２絶縁プレート８０には、孔部５４２に応じて設けられ、１または複数の信号用プローブ２を挿通する孔部８１（第３孔）と、孔部５４３に応じて設けられ、大電流プローブ３を挿通する孔部８２（第４孔）と、孔部５４４に応じて設けられ、導電ピン４を挿通可能な孔部８３と、が形成されている。第２絶縁プレート８０では、孔部８１，８２，８３が、孔部７１，７２，７３とそれぞれ同じ配置で形成されている。
【００５２】
プローブホルダ５では、金属ブロック５０に対して絶縁ブロック６０、第１絶縁プレート７０および第２絶縁プレート８０が取り付けられた際に、孔部５３３、孔部５４３、ホルダ孔６５、ホルダ孔６６、孔部７２および孔部８２の互いの軸線が一致する。また、孔部５３４、孔部５４４、ホルダ孔６７、ホルダ孔６８、孔部７３および孔部８３においても、互いの軸線が一致している。
【００５３】
信号用プローブ２は、第１プランジャ２１の先端部２１ａが孔部７１から外部に突出するとともに、第２プランジャ２２の先端部２２ａが孔部８１から外部に突出している。フランジ部２１ｃは、ホルダ孔６３の小径部６３１と大径部６３２との境界壁面に当接することにより、信号用プローブ２のプローブホルダ５からの抜止機能を有する。また、第２プランジャ２２のフランジ部２２ｂは、ホルダ孔６４の小径部６４１と大径部６４２との境界壁面に当接することにより、信号用プローブ２のプローブホルダ５からの抜止機能を有する。
【００５４】
大電流プローブ３は、第１プランジャ３１の先端部３１ａが孔部７２から外部に突出するとともに、第２プランジャ３２の先端部３２ａが孔部８２から外部に突出している。フランジ部３１ｃは、ホルダ孔６５の小径部６５１と大径部６５２との境界壁面に当接することにより、大電流プローブ３のプローブホルダ５からの抜止機能を有する。また、第２プランジャ３２のフランジ部３２ｂは、孔部５４３と小径部６６１との境界壁面に当接することにより、大電流プローブ３のプローブホルダ５からの抜止機能を有する。
【００５５】
導電ピン４は、両端部が孔部５３４，５４４にそれぞれ圧入することによって金属ブロック５０に保持される。
【００５６】
図２は、本実施の形態にかかる半導体集積回路の検査時におけるプローブユニットの構成を示す部分断面図であって、プローブホルダ５を用いた半導体集積回路１００の検査時の状態を示す図である。図２に示すように、半導体集積回路１００の検査時には、信号用プローブ２が一端で半導体集積回路１００の信号用接続電極１０１と接触するとともに、他端で回路基板２００の信号用接続電極２０１と接触する。また、大電流プローブ３は、一端で半導体集積回路１００の給電用接続電極１０２と接触するとともに、他端で回路基板２００の給電用接続電極２０２と接触する。この際、半導体集積回路１００からの接触荷重により、コイルばね２３，３３は長手方向に沿って圧縮された状態となる。
【００５７】
信号用プローブ２では、半導体集積回路１００からの接触荷重によりコイルばね２３が圧縮されると、第２プランジャ２２の基端部２２ｄが密着巻き部２３ａ内に進入し、密着巻き部２３ａの内周側と摺接する。この際には、第２プランジャ２２の軸線が大きくぶれることはないため、基端部２２ｄと密着巻き部２３ａの内周との摺接が安定するとともに、密着巻き部２３ａがわずかに蛇行するため、基端部２２ｄとコイルばね２３との接触抵抗が安定し、確実な導通が得られる。
【００５８】
検査時に回路基板２００から半導体集積回路１００に供給される検査用信号は、回路基板２００の信号用接続電極２０１から信号用プローブ２を経由して半導体集積回路１００の信号用接続電極１０１へ到達する。具体的には、信号用プローブ２において、第２プランジャ２２、密着巻き部２３ａ、第１プランジャ２１を経由して半導体集積回路１００の信号用接続電極１０１へ到達する。このように、信号用プローブ２では、第１プランジャ２１と第２プランジャ２２が密着巻き部２３ａを介して導通するため、電気信号の導通経路を最小にすることができる。したがって、検査時に粗巻き部２３ｂに信号が流れるのを防止し、インダクタンスの低減および安定化を図ることができる。
【００５９】
一方、検査時に回路基板２００から半導体集積回路１００に供給される給電信号は、回路基板２００の給電用接続電極２０２から大電流プローブ３を経由して半導体集積回路１００の給電用接続電極１０２へ到達する。具体的には、給電用接続電極２０２から大電流プローブ３の第２プランジャ３２（先端部３２ａ）、第２部材５２、導電ピン４、第１部材５１、第１プランジャ３１（先端部３１ａ）を経由して半導体集積回路１００の給電用接続電極１０２へ到達する。このように、大電流プローブ３では、先端部３２ａと孔部５４３の内部壁面との接触、導電ピン４と孔部５４４の内部壁面との接触、導電ピン４と孔部５３４の内部壁面との接触、および先端部３１ａと孔部５３３の内部壁面との接触により、給電用信号の経路が形成される。
【００６０】
また、導電ピン４が配設されていない場合、検査時に回路基板２００から半導体集積回路１００に供給される給電用信号は、回路基板２００の給電用接続電極２０２から大電流プローブ３および金属ブロック５０を経由して半導体集積回路１００の給電用接続電極１０２へ到達する。具体的には、給電用接続電極２０２から大電流プローブ３の第２プランジャ３２（先端部３２ａ）、第２部材５２、第１部材５１、第１プランジャ３１（先端部３１ａ）を経由して半導体集積回路１００の給電用接続電極１０２へ到達する。このように、大電流プローブ３では、先端部３２ａと孔部５４３の内部壁面との接触、第１部材５１と第２部材５２との積層による接触（電気的接続）、および先端部３１ａと孔部５３３の内部壁面との接触により、給電用信号の経路が形成される。
【００６１】
また、爪部２１ｂ，３１ｂの先端が先細に形成されているため、接続用電極（信号用接続電極１０１および給電用接続電極１０２）の表面に酸化皮膜が形成されている場合であっても酸化皮膜を突き破り、爪部２１ｂ，３１ｂの先端を接続用電極と直接接触させることができる。
【００６２】
上述した実施の形態１によれば、大電流プローブ３が接触対象の電極と両端で電気的に接続するとともに、大電流プローブ３の両端部と接触する金属ブロック５０、または金属ブロック５０および金属ブロック５０と接触する導電ピン４を介して大電流を流すようにしたので、大電流を流すのに好適なプローブユニットを得ることができる。
【００６３】
ここで、金属ブロック５０などを介さずに大電流プローブ３に電流を通電すると、大電流プローブ３には、内部抵抗や電極との接触抵抗などにより金属ブロック５０を介して電流を通電する場合と比して大きい熱が発生する。発生した熱により大電流プローブ３において導通特性が低下するおそれがある。
【００６４】
（実施の形態１の変形例１）
図３は、本実施の形態１の変形例１にかかるプローブユニットの構成を示す部分断面図である。上述した実施の形態１では、第２プランジャ２２，３２の先端部２２ａ，３２ａが一つの頭頂部を有する略錘状をなすものとして説明したが、本変形例１にかかるプローブユニット１ａでは、上述した先端部２１ａ，３１ａのように、複数の頭頂部を有する。
【００６５】
変形例１にかかる信号用プローブ２ａは、上述した第１プランジャ２１およびコイルばね２３と、検査回路を備えた回路基板の電極に接触する第２プランジャ２２１（第２接触部材）と、を備える。
【００６６】
第２プランジャ２２１は、先細な先端形状をなす爪部２２ｅ（頭頂部）を複数有する先端部２２ｆ（第２接触部）と、先端部２２ｆの基端側から延び、先端部２２ｆの径と比して同等または大きい径を有するフランジ部２２ｂと、フランジ部２２ｂの先端部２２ｆに連なる側と異なる端部から延び、ボス部２１ｄの径と略同一の径を有するボス部２２ｃと、上述した基端部２２ｄとを同軸上に有する。
【００６７】
また、変形例１にかかる大電流プローブ３ａは、上述した第１プランジャ３１およびコイルばね３３と、検査回路を備えた回路基板の電極に接触する第２プランジャ３２１（第２接触部材）と、を備える。
【００６８】
第２プランジャ３２１は、先細な先端形状をなす爪部３２ｅ（頭頂部）を複数有する先端部３２ｆ（第２接触部）と、先端部３２ｆの基端側から延び、先端部３２ｆの径と比して大きい径を有するフランジ部３２ｂと、フランジ部３２ｂの先端部３２ｆに連なる側と異なる端部から延び、ボス部３１ｄの径と略同一の径を有するボス部３２ｃと、上述した基端部３２ｄとを同軸上に有する。
【００６９】
先端部２２ｆおよび３２ｆは、検査時、上述した信号用接続電極２０１および給電用接続電極２０２とそれぞれ接触する。この際、先端部２２ｆ，３２ｆは、複数の爪部２２ｅ，３２ｅにより、信号用接続電極２０１および給電用接続電極２０２の各接触面において、複数箇所で点接触する。これにより、先端部２２ｆと信号用接続電極２０１との間の接触抵抗、および先端部３２ｆと給電用接続電極２０２との間の接触抵抗を低減することができる。
【００７０】
上述した変形例１によれば、第２プランジャ２２１，３２１において、先端部２２ｆ，３２ｆに先細な先端形状をなす爪部２２ｅ，３２ｅ（頭頂部）を複数設けるようにしたので、先端部２２ｆ，３２ｆと信号用接続電極２０１、給電用接続電極２０２との間の接触抵抗を低減して発熱量を抑え、大電流プローブ３における導通特性の低下を抑制することができる。
【００７１】
なお、上述した変形例１において、大きな電流が流れる第２プランジャ３２１において、先細な先端形状をなす爪部３２ｅ（頭頂部）を複数設けるようにすることで、プローブによる発熱量を抑え、導通特性の低下を抑制することが可能である。したがって、少なくとも大電流プローブの先端部において、複数の頭頂部を有していればよい。
【００７２】
（実施の形態１の変形例２）
図４は、本実施の形態１の変形例２にかかるプローブユニットの構成を示す部分断面図である。本変形例２にかかるプローブユニット１ｂでは、第２絶縁プレート８０と回路基板２００との間に空間を形成する。
【００７３】
第２絶縁プレート８０と回路基板２００との間は、例えば球状をなすスペーサーＳを一つまたは複数配設することによって所定の間隔（本変形例２では、スペーサーＳの径）の空間が形成される。これにより、プローブから熱が生じた場合であっても、この空間を介して熱を発散することができる。なお、スペーサーＳは、円環状をなすものであってもよいし、断面が矩形、多角形状をなすものであってもよい。
【００７４】
上述した変形例２によれば、第２絶縁プレート８０と回路基板２００との間に空間を形成し、第２絶縁プレート８０と回路基板２００との間の空間の熱を外部に放熱するようにしたので、大電流プローブ３において導通特性の低下を抑制することができる。
【００７５】
（実施の形態１の変形例３）
図５は、本実施の形態１の変形例３にかかるプローブユニットの構成を示す部分断面図である。本変形例３にかかるプローブユニット１ｃのように、第２絶縁プレート８０と回路基板２００との間に形成された空間に、ファンなどを用いて実現される送気機構９０によって空間内に気体を流通させて空間内を換気することによって、一段と放熱効果を高めることができる。
【００７６】
（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。図６は、本発明の実施の形態２にかかるプローブユニットの構成を示す部分断面図である。なお、図１等で上述した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付してある。上述した実施の形態１では、金属ブロック５０に圧入された導電ピン４によって導通を図るものとして説明したが、本実施の形態２は、金属ネジおよび金属ナットによって導通を図る。
【００７７】
本実施の形態２にかかるプローブユニット１ｄは、上述した信号用プローブ２および大電流プローブ３と、大電流プローブ３の両端部とそれぞれ電気的に接続可能な導電部材４ａと、複数の信号用プローブ２、大電流プローブ３および導電部材４ａを所定のパターンにしたがって収容して保持する複数のプローブホルダ５ａと、を有する。
【００７８】
導電部材４ａは、導電性の金属材料を用いて形成された筒状をなす金属ナット４０と、導電性の金属材料を用いて形成され、金属ナット４０の両端部からそれぞれ螺合する二つの金属ネジ４１ａ，４１ｂとからなる。なお、導電性を有する材料であれば、樹脂などを用いて形成してもよい。
【００７９】
プローブホルダ５ａは、金属などの導電性材料を用いて形成され、図６の上面側に位置する第１部材５１ａと下面側に位置する第２部材５２ａとが積層されてなる金属ブロック５０ａ（導電ブロック）と、樹脂、マシナブルセラミック、シリコンなどの絶縁性材料を用いて形成され、金属ブロック５０ａの内部に収容される絶縁ブロック６０ａと、樹脂、マシナブルセラミック、シリコンなどの絶縁性材料を用いて形成され、第１部材５１ａの上面に配置される略板状の第１絶縁プレート７０ａと、樹脂、マシナブルセラミック、シリコンなどの絶縁性材料を用いて形成され、第２部材５２ａの下面に配置される略板状の第２絶縁プレート８０ａと、を有する。
【００８０】
なお、第１部材５１ａおよび第２部材５２ａは、真鍮などの合金を含む金属材料のほか、導電性を有する材料であれば適用可能である。プローブホルダとしての強度の観点から、金属材料（合金を含む）を用いて形成されることが好ましい。
【００８１】
第１部材５１ａおよび第２部材５２ａには、信号用プローブ２、大電流プローブ３、導電部材４ａおよび絶縁ブロック６０ａを収容するためのホルダ孔５３ａおよび５４ａが形成されている。ホルダ孔５３ａは、上述した収容部５３１、孔部５３２および孔部５３３と、収容部５３１に連通し、導電部材４ａを挿通する孔部５３５と、を有する。
【００８２】
孔部５３５は、貫通方向に沿って径が異なる段付き孔形状を有する。孔部５３５は、第１部材５１ａの上面側に開口を有する大径部５３５１と、大径部５３５１に連通するとともに、収容部５３１に連通し、大径部５３５１よりも径が小さい小径部５３５２とからなる。大径部５３５１は、金属ネジ４１ａの頭部の径と比して若干大きい径である。また、小径部５３５２は、金属ネジ４１ａの頭部の径と比して小さく、金属ネジ４１ａの胴部と略同一の径である。
【００８３】
他方、ホルダ孔５４ａは、上述した収容部５４１、孔部５４２および孔部５４３と、収容部５４１に連通し、導電部材４ａを挿通する孔部５４５と、を有する。孔部５４５は、貫通方向に沿って径が異なる段付き孔形状を有する。孔部５４５は、第２部材５２ａの下面側に開口を有する大径部５４５１と、大径部５４５１に連通するとともに、収容部５４１に連通し、大径部５４５１よりも径が小さい小径部５４５２とからなる。大径部５４５１は、金属ネジ４１ｂの頭部の径と比して若干大きい径である。また、小径部５４５２は、金属ネジ４１ｂの頭部の径と比して小さく、金属ネジ４１ｂの胴部と略同一の径である。
【００８４】
絶縁ブロック６０ａは、図６の上面側に位置する第１部材６１ａと下面側に位置する第２部材６２ａとが積層されてなる。絶縁ブロック６０ａは、収容部５３１および収容部５４１に対して嵌合可能な略直方体状をなす。
【００８５】
第１部材６１ａおよび第２部材６２ａには、上述したホルダ孔６３および６４、ホルダ孔６５および６６がそれぞれ同数ずつ形成され、互いの軸線が一致するように形成されている。
【００８６】
また、第１部材６１ａおよび第２部材６２ａには、導電部材４ａを収容するためのホルダ孔６７ａおよび６８ａが同数ずつ形成され、導電部材４ａを収容する挿通孔であるホルダ孔６７ａおよび６８ａは、互いの軸線が一致するように形成されている。
【００８７】
ホルダ孔６７ａおよび６８ａは、ともに貫通方向に沿って径が異なる段付き孔形状を有する。ホルダ孔６７ａは、第１部材６１ａの上面側に開口を有する小径部６７１と、小径部６７１に連通し、小径部６７１よりも径が大きい大径部６７２とからなる。小径部６７１は、金属ネジ４１ａの胴部の径と比して若干大きい径である。また、大径部６７２は、金属ナット４０の外径と略同一の径である。
【００８８】
他方、ホルダ孔６８ａは、第２部材６２ａの下面側に開口を有する小径部６８１と、小径部６８１に連通し、小径部６８１よりも径が大きい大径部６８２とからなる。小径部６８１は、金属ネジ４１ｂの胴部の径と比して若干大きい径である。また、大径部６８２は、金属ナット４０の外径と略同一の径である。
【００８９】
第１絶縁プレート７０ａは、第１部材５１ａの上面に設けられ、孔部５３２，５３３，５３５の配置に応じた孔が形成されている。具体的には、第１絶縁プレート７０ａには、上述した孔部７１，７２と、孔部５３５に応じて設けられ、導電部材４ａを挿通可能な孔部７３ａと、が形成されている。孔部７３ａの径は、大径部５３５１の径と同等である。
【００９０】
第２絶縁プレート８０ａは、第２部材５２ａの下面に設けられ、孔部５４２，５４３，５４５の配置に応じた孔が形成されている。具体的には、第２絶縁プレート８０ａには、上述した孔部８１，８２と、孔部５４５に応じて設けられ、導電部材４ａを挿通可能な孔部８３ａと、が形成されている。孔部８３ａの径は、大径部５４５１の径と同等である。
【００９１】
プローブホルダ５ａでは、金属ブロック５０ａに対して絶縁ブロック６０ａ、第１絶縁プレート７０ａおよび第２絶縁プレート８０ａが取り付けられた際に、孔部５３５、孔部５４５、ホルダ孔６７ａ、ホルダ孔６８ａ、孔部７３ａおよび孔部８３ａの互いの軸線が一致する。
【００９２】
プローブホルダ５ａにおいて、ホルダ孔６７ａおよびホルダ孔６８ａからなる孔には、金属ナット４０が嵌め込まれる。孔部５３５および小径部６７１には、金属ネジ４１ａが挿通され、金属ネジ４１ａが金属ナット４０に螺合されている。また、孔部５４５および小径部６８１には、金属ネジ４１ｂが挿通され、金属ネジ４１ｂが金属ナット４０に螺合されている。
【００９３】
この際、金属ネジ４１ａの頭部が、大径部５３５１および小径部５３５２がなす段部に当接するとともに、金属ネジ４１ｂの頭部が、大径部５４５１および小径部５４５２がなす段部に当接する。これにより、二つの金属ネジ４１ａ，４１ｂが金属ナット４０にそれぞれ螺合して金属ブロック５０ａを締め付けることによって、第１部材５１ａと第２部材５２ａとの積層をより確実なものとすることができる。
【００９４】
上述した実施の形態２によれば、大電流プローブ３が接触対象の電極と両端で電気的に接続するとともに、大電流プローブ３の両端部と接触する金属ブロック５０ａ、または金属ブロック５０ａおよび金属ブロック５０ａと接触する導電部材４ａを介して大電流を流すようにしたので、大電流を流すのに好適なプローブユニットを得ることができる。
【００９５】
また、上述した実施の形態１，２において、各フランジ部の各先端部側の端部およびホルダ孔の大径部と小径部との各境界壁面がテーパ状をなすものであってもよい。これにより、信号用プローブ２をプローブホルダ５，５ａに取り付けた場合の信号用プローブ２の軸線方向と垂直な方向の位置決めを一段と確実に行うことができる。
【００９６】
また、上述した実施の形態１，２において、第１絶縁プレート７０，７０ａおよび第２絶縁プレート８０，８０ａは、厚みが同等（同一形状）であってもよいし、厚みが異なっていてもよい。
【００９７】
また、上述した実施の形態１，２において、絶縁ブロック６０，６０ａを収容する収容部が、第１部材５１，５１ａおよび第２部材５２，５２ａを積層することにより形成されるものとして説明したが、第１部材５１，５１ａまたは第２部材５２，５２ａのいずれかに形成されるものであってもよい。
【００９８】
また、上述した実施の形態１，２では、導電ピン４や導電部材４ａを用いて導通をはかるものとして説明したが、金属ブロック５０，５０ａを介した導通のみで大電流の導通を確保できれば、導電ピン４や導電部材４ａを有しない構成であってもよい。
【００９９】
なお、上述した実施の形態１，２にかかるコンタクトプローブは、プランジャとコイルばねで構成されるものに限らず、ポゴピン、またはワイヤーを弓状に撓ませて荷重を得るワイヤープローブなどであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
以上のように、本発明にかかるプローブユニットは、大電流を流すのに好適である。
【符号の説明】
【０１０１】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ  プローブユニット
２  コンタクトプローブ（信号用プローブ）
３  コンタクトプローブ（大電流プローブ）
４  導電ピン
４ａ  導電部材
５  プローブホルダ
２１，３１  第１プランジャ
２１ａ，２２ａ，２２ｆ，３１ａ，３２ａ，３２ｆ  先端部
２１ｂ，２２ｅ，３１ｂ，３２ｅ  爪部
２１ｃ，２２ｂ，３１ｃ，３２ｂ  フランジ部
２１ｄ，２２ｃ，３１ｄ，３２ｃ  ボス部
２１ｅ，２２ｄ，３１ｅ，３２ｄ  基端部
２２，３２  第２プランジャ
２３，３３  コイルばね
２３ａ  密着巻き部
２３ｂ  粗巻き部
４０  金属ナット
４１ａ，４１ｂ  金属ネジ
５０，５０ａ  金属ブロック
５１，５１ａ  第１部材
５２，５２ａ  第２部材
６０，６０ａ  絶縁ブロック
７０，７０ａ  第１絶縁プレート
８０，８０ａ  第２絶縁プレート
１００  半導体集積回路
２００  回路基板
【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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