(57)【要約】【課題】近年、大容量高速化、高密度化する半導体、電子素子、及び電気機器の電気計測を容易にする為の接続技術に於いて、確実性、安定性及び耐久性を向上させて、廉価で信頼性の高い優れた技術のコンタクトプローブ、これを用いた半導体及び電気検査装置を提供する事にある。【解決の手段】半導体もしくは電子部品と計測装置との接続をして、電気計測を可能とするコンタクトプローブに於いて、円筒状に巻いたスプリング１の線間を導電性の樹脂であり、尚且つ弾性を有する導電性樹脂２で満たし、包んだ事を特徴とするコンタクトプローブ。【選択図】        図１
2004333459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体もしくは電子部品と計測装置との接続をして、電気計測を可能とするコンタクトプローブに於いて、円筒状に巻いたスプリング１の線間を導電性の樹脂であり、尚且つ弾性を有する導電性樹脂２で満たし、包んだ事を特徴とするコンタクトプローブ。
【請求項２】
半導体もしくは電子部品と計測装置との接続をして、電気計測を可能とするコンタクトプローブに於いて、渦状に巻いたスプリング１の線間を導電性の樹脂であり、尚且つ弾性を有する導電性樹脂２で満たし、包んだ事を特徴とするコンタクトプローブ。
【請求項３】
請求項１記載のコンタクトプローブに於いて、円筒状に巻かれたスプリング１の片端、或いは両端１ａ，１ｂを円錐状に絞って巻いた事を特徴とするコンタクトプローブ。
【請求項４】
請求項１記載のコンタクトプローブに於いて、円筒状に巻かれたスプリング１の片端、或いは両端１ａ，１ｂに金属製接触端子３を設けてなる事を特徴とするコンタクトプローブ。
【請求項５】
請求項１乃至４の記載のコンタクトプローブに於いて、基板６に複数個配置されたスルーホール４の孔内、或いは孔上面に、前記コンタクトプローブを設け、スルーホール４とコンタクトプローブを電気的に接続してなる事を特徴とする半導体及び電気検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体、電子素子、及び電気機器の電気信号計測の為に計測機器と半導体等を接続する、接続技術に係わり近年大容量高速化するデータ送信量にともない接続の確実性、安定性及び耐久性を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り、従来、半導体検査装置等の検査装置に於いて、コンタクトプローブは接続装置としての、テストソケットやテストジグ等のコンタクト針として使用されており、スプリングでプランジャーがスリーブから摺動し、適度の圧力でコンタクトをする物が提案されている。
【０００３】
又、単純に針状の接触針を接触させて検査を行う装置も提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術によると、従来スプリング式コンタクトプローブに於いて、更に次の点に於いて性能の向上が考えられる。
【０００５】
即ち、従来技術のコンタクトプローブに於いて、プランジャー摺動面とスリーブ摺動面との接触点、計測基板との接触点、デバイスとの接触点と動的接触点が多く、高周波信号を計測するには接触が不安定でその信頼性に問題が発生した。
【０００６】
又、従来のコンタクトプローブに於いては、その構造上プローブ自身の全長が長く、基板上のスプリットラインのインピーダンスが５０Ωで整合されて製造されているにもかかわらず、プローブを内蔵する装置（テストソケット等）の回路位置で回路インピーイダンスが著しく外れる事により、評価特性が悪化し、高周波のデバイス計測は不可能であるという問題が発生する。
【０００７】
又、従来のコンタクトプローブに於いて、スプリング自体を接触針として使用する事は無かった。
【０００８】
即ち、スプリング自体は線径が細くインピーダンスが高い、しかも高周波信号を通す上での最大の問題点は、スプリングがコイル形状をしている為に、インダクタンスを生ずる事に起因する為である。
【０００９】
狭ピッチのデバイスに対応した、針状の接触針を接触させて検査を行う装置に於いては、微細なピッチには対応出来るものの、機械的強度が弱く、その構造上コンタクト時の接触圧力を大きくする事が出来ず、またスプリングの様な大きなストローク（弾性）も無く接続の確実性に問題があり、無理に押し付ければ接触針を破損する問題が発生する。
【００１０】
上記のとおり、近年の半導体等の大容量高速化にともない従来のコンタクトプローブでは対応が困難になりつつある。
【００１１】
従って、本発明の目的とするところは、近年、大容量高速化する半導体や電子部品の発展にともない、その計測や検査を確実に安定的に行う事の出来る、コンタクトプローブ、半導体及び電気検査装置の技術を提供する事にある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために、本発明は次の技術的手段を有する。
【００１３】
前記課題を実施例に対応する添付図面中の符号を用いて説明すると、本発明の請求項１は、半導体もしくは電子部品と計測装置との接続をして、電気計測を可能とするコンタクトプローブに於いて、円筒状に巻いたスプリング１の線間を導電性の樹脂であり、尚且つ弾性を有する導電性樹脂２で満たし、包んだ事を特徴とするコンタクトプローブである。
【００１４】
即ち、スプリング１自体をコンタクトプローブとする事により、コンタクトプローブとしては最も短いプローブを製造する事が可能であり、シリコーン系、ゴム系、ゲル系等の弾性体で、尚且つ導電性を有する導電性樹脂２を充填、被覆する事により、スプリング１全体が導電体となり、インピーダンスを低下せしめインダクタンスを消滅せしめる事を可能とし、更に、コンタクトに必要なストローク（弾性）を可能とする。
【００１５】
本発明の請求項２は、半導体もしくは電子部品と計測装置との接続をして、電気計測を可能とするコンタクトプローブに於いて、渦状に巻いたスプリング１の線間を導電性の樹脂であり、尚且つ弾性を有する導電性樹脂２で満たし、包んだ事を特徴とするコンタクトプローブである。
【００１６】
即ち、スプリング１の形状が渦状である事を特徴として、スルーホール４の孔面上もしくはランド上に設けてなる事が考慮される。
【００１７】
本発明の請求項３は、請求項１記載のコンタクトプローブに於いて、円筒状に巻かれたスプリング１の片端、或いは両端１ａ，１ｂを円錐状に絞って巻いた事を特徴とするコンタクトプローブである。
【００１８】
即ち、円筒状に巻かれたスプリング１の片端、或いは両端１ａ，１ｂを円錐状に絞って巻き、対象デバイスとのコンタクト面積を小さくする事により、面積あたりの荷重を大きくして接続をより確実にするものである。
【００１９】
本発明の請求項４は、請求項１記載のコンタクトプローブに於いて、円筒状に巻かれたスプリング１の片端、或いは両端１ａ，１ｂに金属製接触端子３を設けてなる事を特徴とするコンタクトプローブである。
【００２０】
即ち、円筒状に巻かれたスプリング１の片端、或いは両端１ａ，１ｂに金属製接触端子３を設け、対象デバイスとのコンタクト面積を小さくする事により、面積あたりの荷重を大きくして接続を確実にするものである。
【００２１】
本発明の請求項５は、請求項１乃至４の記載のコンタクトプローブに於いて、基板６に複数個配置されたスルーホール４の孔内、或いは孔上面に、前記コンタクトプローブを設け、スルーホール４とコンタクトプローブを電気的に接続してなる事を特徴とする半導体及び電気検査装置である。
【００２２】
即ち、本発明のコンタクトプローブを基板６に複数個配置されたスルーホール４の孔内、或いは孔上面に設ける事により、極限の長さ（短い）のコンタクトプローブを実現し、基板６のスプリットラインのインピーダンス５０Ωに整合された回路を崩す事無く、電気回路を構成する事を可能とし、更に、デバイスの全ての端子と良好な接触をするに充分なストロークを有する、半導体及び電気検査装置が可能である。
【００２３】
即ち、検査対象であるデバイスは、基板に実装（ハンダ等で接続）されて最終製品となるが、本発明によれば、この理想的な接続状態を検査装置（テストソケット等）で再現して検査を行う事を可能とする。
【００２４】
【発明の実施形態】
上記構成に基づき添付図面に従い本発明の実施例を詳述する。
【００２５】
第１図は、請求項１の実施例を示した断面図である、即ち、半導体もしくは電子部品と計測装置との接続をして、電気計測を可能とするコンタクトプローブに於いて、円筒状に巻いたスプリング１の線間を導電性の樹脂であり、尚且つ弾性を有する導電性樹脂２で満たし、包んだ事を特徴とするコンタクトプローブであり、導電性樹脂２は導電性を有し、尚且つ弾性体であればどんな物でも良い。
【００２６】
第２図は、請求項２の実施例を示した正面図とその断面図である、即ち半導体もしくは電子部品と計測装置との接続をして、電気計測を可能とするコンタクトプローブに於いて、渦状に巻いたスプリング１の線間を導電性の樹脂であり、尚且つ弾性を有する導電性樹脂２で満たし、包んだ事を特徴とするコンタクトプローブであり、渦状のスプリング１は第２図では円錐形状であるが、渦状であれば逆円錐でも、その他どの様な形状でも良い。
【００２７】
第３図は、請求項３の実施例を示した物である、即ち、請求項１記載のコンタクトプローブに於いて、円筒状に巻かれたスプリング１の片端、或いは両端１ａ，１ｂを円錐状に絞って巻いた事を特徴とするコンタクトプローブである。
【００２８】
第４図は、請求項４の実施例を示した物である、即ち、請求項１記載のコンタクトプローブに於いて、円筒状に巻かれたスプリング１の片端、或いは両端１ａ，１ｂに金属製接触端子３を設けてなる事を特徴とするコンタクトプローブであり、金属製接触端子３は第４図の上図では円錐形状であるが、下図のように先端が平面状の物でも、或いは、先端が複数に尖った物でもどの様な形状でも良い。
【００２９】
第５図は、請求項５の実施例を示した物である、即ち、請求項１乃至４の記載のコンタクトプローブに於いて、請求項３のコンタクトプローブを基板６に複数個配置されたスルーホール４の孔内に設け、スルーホール４とコンタクトプローブを電気的に接続してなる事を特徴とする半導体及び電気検査装置であり、スルーホール４とコンタクトプローブを電気的に接続する接続材５は、導電性樹脂による接続、或いは、ハンダ付けによる接続等が考慮される。
【００３０】
第６図は、請求項５の実施例を示した物である、即ち、請求項１乃至４の記載のコンタクトプローブに於いて、請求項４のコンタクトプローブを基板６に複数個配置されたスルーホール４の孔内に設け、スルーホール４とコンタクトプローブを電気的に接続してなる事を特徴とする半導体及び電気検査装置であり、スルーホール４とコンタクトプローブを電気的に接続する接続材５は、導電性樹脂による接続、或いは、ハンダ付けによる接続等が考慮される。
【００３１】
第６図は、デバイス１０をデバイスガイド８で位置決めして、プッシャー９で押さえつけてコンタクトをする前の状態を示した図である。
【００３２】
第７図は、第６図に続いて、デバイス１０をデバイスガイド８で位置決めしてプッシャー９で押さえつけてコンタクトをした状態を示した図である。
【００３３】
即ち、検査対象であるデバイスは、基板に実装（ハンダ等で接続）されたのと同じ様な状態なり、理想的な接続状態を検査装置（テストソケット等）で実現して検査を行う事を可能とする。
【００３４】
第８図は、請求項５の実施例を示した物である、即ち、請求項１乃至４の記載のコンタクトプローブに於いて、請求項２のコンタクトプローブを基板６に複数個配置されたスルーホール４の孔面上、或いは、ランド６ａ上に設け、スルーホール４とコンタクトプローブを電気的に接続してなる事を特徴とする、半導体及び電気検査装置であり、スルーホール４とコンタクトプローブを導電性樹脂２により接続する事が考慮される。
【００３５】
第９図は、請求項５の実施例を示した物である、即ち、請求項１乃至４の記載のコンタクトプローブに於いて、請求項４のコンタクトプローブを基板６に複数個配置されたスルーホール４の孔内に設け、スルーホール４とコンタクトプローブを電気的に接続してなる事を特徴とする半導体及び電気検査装置であり、スルーホール４とコンタクトプローブを電気的に接続する接続材５は、導電性樹脂２による接続、或いは、ハンダ付けによる接続等が考慮される。
【００３６】
第１０図は、テストソケットの実施例を示した物である、即ち、請求項１乃至４の記載のコンタクトプローブに於いて、請求項４のコンタクトプローブをテストソケットとして組み付けた物である。
【００３７】
即ち、テストソケットのフレームＡとフレームＢの間に、請求項４の実施例のコンタクトプローブを組み入れた半導体及検査装置であり、コンタクトプローブ下方の金属製接触端子３を基板６のランド６ａと接触させて使用する。
【００３８】
この場合は基板からテストソケットに移行する電気回路の位置でインピーダンスが著しく外れるが、従来のコンタクトプローブに比べて長さが短い為に、最大限の性能が発揮される。
【００３９】
以上、詳述した如く全く新しいコンタクトプローブ、これを用いた半導体及び電気検査装置である。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は上記構成に基づくと、コンタクトプローブ全体が導電体となるために低インピーダンスである、コイルを導電性樹脂で充填するためにインダクタンスが発生しない、動的接続点が最小限である、半導体等の実装状態（ハンダ付け）に近い理想的な接続を実現し、高周波デバイスの計測を可能とする、充分なストロークで多ピンのデバイスに於いても確実なコンタクトを実現する等、計測や検査を確実に安定的に行う事を可能とする。
【００４１】
更に、構造が単純である為に製造が容易になり、コストの削減が可能である。
【００４２】
以上、詳述した如く本発明は、電気的特性を向上させて、近年、大容量高速化する半導体や電子部品の発展にともない、その計測や検査を確実に安定的に行う事の出来る、コンタクトプローブ、半導体及び電気検査装置の技術を提供する事を可能とする。
【００４３】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の断面図である。
【図２】本発明の第２実施例の正面図と断面図である。
【図３】本発明の第３実施例の断面図である。
【図４】本発明の第４実施例の断面図である。
【図５】本発明の第５実施例の断面図である。
【図６】本発明の検査装置実施例のコンタクト前断面図である。
【図７】本発明の検査装置実施例のコンタクト時断面図である。
【図８】本発明の検査装置実施例の断面図である。
【図９】本発明の検査装置実施例の斜視図である。
【図１０】本発明のコンタクトプローブを使用したテストソケット実施例の斜視図である。
【符号の説明】
１      スプリング
１ａ    スプリング上端
１ｂ    スプリング下端
２      導電性樹脂
３      金属性接触端子
４      スルーホール
５      接続材
６      基板
６ａ    ランド
７      補強板
８      デバイスガイド
９      プッシャー
１０    デバイス
１１    電極ボール
１２ａ  テストソケットフレームＡ
１２ｂ  テストソケットフレームＢ
【図１】
2004333459.tif 000003
【図２】
2004333459.tif 000004
【図３】
2004333459.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004333459.tif 000009
【図８】
2004333459.tif 000010
【図９】
2004333459.tif 000011
【図１０】
2004333459.tif 000012