(57)【要約】【課題】四探針測定が可能なコンタクト部材の低価格化を図る。【解決手段】四探針測定用コンタクト部材として、両端が接触端１６、１６となり、そのうち一方１６が一つの電極３８と接する二つのコンタクトピン６ｖ、６ｉが互いに絶縁された状態で併設され、上記二つのコンタクトピン６ｖ、６ｉの一方のコンタクトピン６ｖの一端から他端に至る電気経路と、他方のコンタクトピン６ｉの一端から他端に至る電気経路との二つの電気経路を有する四探針測定用コンタクトピン対２を用いる。その各コンタクトピン６ｖ、６ｉは、それぞれ、例えば、２個の端子１２、１２とその間に縮設状に介在する１個の導電性スプリング１４により構成する。【効果】四探針測定用コンタクト部材の構成部品数を少なくし、構造を簡単にでき、コンタクト部材を用いたコンタクト機器の低価格化を図る。【選択図】        図１
2004212233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端が接触端となり、そのうち一端が一つの電極と接する二つのコンタクトピンが互いに絶縁された状態で併設され、
上記二つのコンタクトピンの一方のコンタクトピンの一端から他端に至る電気経路と、他方のコンタクトピンの一端から他端に至る電気経路との二つの電気経路を有する
ことを特徴とする四探針測定用コンタクトピン対。
【請求項２】
一端が接触接触端となる２個の端子及び１個の導電性スプリングとからなるコンタクトピン一対と、
併設された２個のコンタクトピン収納孔を有するコンタクトピン対収納体と、
からなり、
上記各コンタクトピン収納孔には、それぞれ上記各コンタクトピンを、上記接触端を外向きにした上記２個の端子が上記コンタクトピン収納孔から突出しその端子間に上記一つの導電性スプリングが縮設状に介在し且つ抜け止めされた状態で収納した
ことを特徴とする四探針測定用コンタクトピン対。
【請求項３】
複数のコンタクトピン対収納孔が測定対象の被接触電極に対応して設けられたコンタクトピン対装着ボードと、
上記コンタクトピン対装着ボードの上記各コンタクトピン対収納孔に収納された請求項１又は２記載の四探針測定用コンタクトピン対と、
からなり、
上記各コンタクトピン対はそれぞれ各コンタクトピンを構成する上記二つの端子が上記コンタクトピン対装着ボードの両面から突出し、その二つの端子が押圧されたとき該端子間に介在する上記導電性スプリングが縮んで該両端子間を拡げる方向の弾力を蓄えるようにされた
ことを特徴とするコンタクト機器
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、四探針測定用コンタクトピン対と、該四探針測定用コンタクトピン対を用いたコンタクト機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ、ＬＳＩ、トランジスタその他の電子部品を用いた電子回路は、各種の装置、機器類に非常に多く用いられており、その用途は拡大の一途を辿っているが、これらの電子回路は片面或いは両面に配線膜が印刷されたプリント基板を用いて構成されるのが普通であり、該プリント基板にＩＣ、ＬＳＩ、トランジスタその他の各種電子部品を搭載し、必要な半田付けを行うことにより電子回路が構成されるようになっている。
【０００３】
そして、電子回路を用いた装置、機器類はその多くが小型化、高機能化、高性能化が要求され、それに伴って電子回路の回路構成が複雑化、高集積化を要求されている。従って、プリント基板の配線も微細化、高集積化の傾向があり、その結果、その検査のための測定が難しくなる。というのは、配線の微細化、高集積化により測定用プローブの配設密度、配置位置の精度を高くすることが必要であるからである。それでいて、検査の重要性は高まる一方である。というのは、配線の微細化、高集積化が進むほど、ショート不良の発生率が高くなるからである。
【０００４】
そして、その検査には、測定回路を備えたテスターが用いられ、その測定回路へのプリント基板の各配線膜、電極等の電気的導出にはコンタクト機器が用いられる。このコンタクト機器はプレートに多数のプローブを備え、各プローブの一端をプリント基板の各配線膜等の測定回路に電気的に接続すべき部分に接触させ、他端を測定回路に接続されたコードの先端に接触させるようになっているものが多い。これに関しては、本願出願人会社は特願平７−６１７２８、特願平８−１８３４４９、特願平１０−６６３３３等により各種提案を行っている。
【０００５】
ところで、従来のコンタクト機器はいずれも四探針測定が難しかった。というのは、四探針測定には、一つのプローブポイントに対して二つの端子［Ｉ（電流）端子、Ｖ（電圧）端子］で別々に電気的なコンタクトをとる必要があり、従来においてはそれが不可能とされていたからである。そして、コンタクト機器が四探針測定に対応できないことが大きな問題となってきている。そこで、この問題について具体的に説明すると次のとおりである。
【０００６】
四探針測定による例えば抵抗測定は、測定対象となる二つの点Ａ・Ｂ間の寄生抵抗を測定する場合を例に採ると、その二つの点Ａ・Ｂ間に所定の電流を流し、それによりそのＡ・Ｂ間に生じる電圧降下を求め、この電圧降下を電流で割ることにより寄生抵抗を求めるものであり、極めて測定精度が高い。しかし、それには、上述したように、その二つの点Ａ、Ｂそれぞれに電流を流すためのコンタクトピンと電圧降下を測定するためのコンタクトピンを同時に接触させなければならないのであり、それは従来全く不可能であったのである。
【０００７】
そして、プリント基板は集積化一途を辿り、配線膜は薄く、細くなる傾向があり、更に、多層化により配線膜同士が積層により電気的に接続され、そこにコンタクト抵抗が介在するケースが増える可能性があるので、寄生抵抗が大きくなりがちである。従って、それが許容限度を越えるか否かを正確且つ確実に、そして迅速（効率的）に測定、検査する必要が生じているのである。
【０００８】
そこで、本願発明者は、このような問題点を解決すべく、四探針測定が可能な四探針測定用コンタクトピン、該コンタクトピンを用いたコンタクト機器等を提供すべく、開発を行った。そして、その成果が特開２００２−２０７０４９により公表された。
この公表内容の概要は、四探針測定用コンタクトピンとして、中側端子と、該中側端子に電気的に絶縁された状態で外嵌された筒状の周側端子を少なくとも有し、上記中側端子２の一端から他端に至る電気経路と、上記周側端子の一端から他端に至る電気経路との二つの電気経路を有するものを用い、例えば中側端子を四探針測定用のＩ端子として、周側端子をＶ端子として使用するというものである。
【０００９】
このような、コンタクトピンによれば、中側端子と周側端子を一つのプローブポイントに当てることにより中側端子と周側端子という二つの互いに電気的に絶縁された端子により上記一つのプローブポイントに対して二つの電気的コンタクトをとることができ、上記各別の電気経路にてそのプローブポイントを各別に他への電気的導出ができる。依って、四探針測定が可能になるのである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようなコンタクトピンによれば、四探針測定が可能ではあるが、構造が複雑で、各コンタクトピンを構成する部品点数も多く、製造工数が高いという問題があった。特に、ＩＣ等の高集積化、多ピン化に伴って一つのコンタクト機器に用いるコンタクトピンの数が数百から数千になろうとする昨今において、各コンタクトピンの価格が高くなることはコンタクト機器、それを用いた測定回路装置の高価格化を招くので看過できない問題をもたらす。
【００１１】
本発明はこのような問題点を解決すべく為されたものであり、四探針測定が可能な四探針測定用コンタクト部材とそれを用いたコンタクト機器をより低価格で提供できるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の四探針測定用コンタクトピン対は、両端が接触端となり、そのうち一方が一つの電極と接する二つのコンタクトピンが互いに絶縁された状態で併設され、上記二つのコンタクトピンのうちの一方のコンタクトピンの一端から他端に至る電気経路と、他方のコンタクトピンの一端から他端に至る電気経路との二つの電気経路を有することを特徴とする
【００１３】
従って、請求項１の四探針測定用コンタクトピン対によれば、各コンタクトピンの一方の端子を一つのプローブポイントに当てることにより上記一つのプローブポイントに対して二つの電気的コンタクトをとることができ、上記各別の電気経路にてそのプローブポイントを各別に他への電気的導出ができる。依って、四探針測定が可能になる。
そして、そのコンタクトピン対は、同じ構造のコンタクトピンを２個併設することにより構成でき、構造を従来（特開２００２−２０７０４９により公表されたもの）よりも極めて簡単にできるので、四探針測定用コンタクト部材を顕著に低価格化し、延いては、それを用いたコンタクト機器を顕著に低価格化することができる。
【００１４】
請求項２の四探針測定用コンタクトピン対は、一端が尖った２個の端子及び１個の導電性スプリングとからなるコンタクトピン一対と、併設された２個のコンタクトピン収納孔を有するコンタクトピン対収納体と、からなり、該各コンタクトピン収納孔には、それぞれ一つのコンタクトピンを、接触端を外向きにした２個の端子が上記コンタクトピン収納孔から突出しその端子間に上記一つの導電性スプリングが縮設状に介在し且つ抜け止めされた状態で収納したことを特徴とする。
【００１５】
従って、請求項２の四探針測定用コンタクトピン対によれば、各コンタクトピンの一方の端子を一つのプローブポイントに当てることにより上記一つのプローブポイントに対して二つの電気的コンタクトをとることができ、上記各別の電気経路にてそのプローブポイントを各別に他への電気的導出ができる。依って、四探針測定が可能になる。
そして、そのコンタクトピン対は、同じ構造のコンタクトピンを２個併設することにより構成できるのみならず、各コンタクトピンは、それぞれ、２個の端子と１個の導電性スプリングにより構成することができるので、構造を従来よりも極めて簡単にすることができ、四探針測定用コンタクト部材の低価格化を図り、延いては、それを用いたコンタクト機器の低価格化を図ることができる。
【００１６】
請求項３のコンタクト機器は、複数のコンタクトピン対収納孔が測定対象の被接触電極に対応して設けられたコンタクトピン対装着ボードと、該ボードの上記各コンタクトピン対収納孔に収納された請求項１又は２記載の四探針測定用コンタクトピン対と、からなり、上記各コンタクトピン対はそれぞれ各コンタクトピンを構成する上記二つの端子が上記コンタクトピン対装着ボードの両面から突出し、その二つの端子が押圧されたとき該端子間に介在する上記導電性スプリングが縮んで該両端子間を拡げる方向の弾力を蓄えるようにされたことを特徴とする。
【００１７】
従って、請求項３のコンタクト機器によれば、四探針測定用コンタクト部材として、コンタクトピン対装着ボードに収納される請求項１又は２記載の四探針測定用コンタクトピン対を用いるので、請求項１或いは請求項２の四探針測定用コンタクトピン対が享受する効果をコンタクト機器として享受し、コンタクト機器の低価格化に寄与することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明コンタクト機器は、基本的には、四探針測定用コンタクト部材として、両端が接触端となり、そのうち一端が一つの電極と接する二つのコンタクトピンが互いに絶縁された状態で併設され、上記二つのコンタクトピンの一方のコンタクトピンの一端から他端に至る電気経路と、他方のコンタクトピンの一端から他端に至る電気経路との二つの電気経路を有する四探針測定用コンタクトピン対を用いるものであり、その各コンタクトピンの典型例は、それぞれ、２個の端子とその間に縮設状に介在する１個の導電性スプリングにより構成してなるものである。そして、  本発明コンタクト機器は、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）タイプの半導体装置の測定に最適であるが、それ以外のタイプの半導体装置等の測定にも充分に適合出来得ることが確認されている。
【００１９】
そして、コンタクトピン対装着ボードの各コンタクトピン対収納孔に、四探針測定用コンタクトピン対を収納する。各コンタクトピン対の収納は、それぞれ各コンタクトピンを構成する上記二つの端子が上記コンタクトピン対装着ボードの両面から突出し、その二つの端子が押圧されたとき該端子間に介在する上記導電性スプリングが縮んで該両端子間を拡げる方向の弾力を蓄えるように行う。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明を図示実施例に従って詳細に説明する。図１（Ａ）、（Ｂ）は本発明四探針測定用コンタクトピン対の一つの実施例を示すもので、図１（Ａ）は断面図、（Ｂ）は四探針測定用コンタクトピンの斜視図である。また、図２は図１（Ａ）、（Ｂ）に示した四探針測定用コンタクトピン対を用いたコンタクト機器（本発明コンタクト機器の一つの実施例）の断面図であり、本実施例の四探針測定用コンタクトピン対はこのコンタクト機器に、被測定物であるプリント基板の各プローブポイントから互いに独立した２つの電気経路を経て電気的な導出を行う四探針測定用コンタクト材として用いられるものであり、コンタクト機器のコンタクトピン装着ボードに装着される。このコンタクトピン装着ボードに装着される四探針測定用コンタクトピンの数は、例えば５１２であるが、将来増える可能性がある。
【００２１】
図面において、２は四探針測定用コンタクトピン対、４はコンタクトピン６を一対６ｉ、６ｖ収納するケースで、絶縁性材料、例えば樹脂からなり、コンタクトピン収納孔８が２個８、８併設されており、一方のコンタクトピン収納孔８にコンタクトピン６ｉが、他方のコンタクトピン収納孔８にコンタクトピン６ｖが収納される。１０はケース４の各コンタクトピン収納孔８、８の底部に形成された抜け止め片で、コンタクトピン６ｉ、６ｖの外部への抜けを防止する。
【００２２】
各コンタクトピン対２を構成する一対のコンタクトピン６ｉ、６ｖは互いに同じ構成を有し、共に、一対の端子１２、１２とその間に設けられた導電性スプリング１４とからなる。
各端子１２は一端１６が尖って例えばＩＣの電極或いは配線基板の配線膜に電気的に良好なコンタクトを取れるように、即ち接触端にされている。各端子１２の上記尖った接触端１６側の半部よりもその反対側の半部の方が大径にされて段部１８が形成されており、この段部１８が上記抜け止め片１０或いは後述する蓋（２０）と係合してコンタクトピン６ｉ、６ｖのケース４からの抜けを防止するようになっている。
【００２３】
各コンタクトピン６ｉ、６ｖは一対の端子１２、１２を上記尖った一端１６、１６が外側を向き、その間に導電性スプリング１４が介在する状態で、コンタクトピン収納孔８、８に収納されている。そして、ケース４の上記抜け止め片１０が形成された側と反対側に、蓋２０が固定され、端子１２、１２の段部１８と係合してコンタクトピン６ｉ、６ｖの外側への抜けを防止し、そして、各導電性スプリング１４、１４がそれぞれ一対の端子１２・１２間に縮設された状態にするようになっている。
【００２４】
このような四探針測定用コンタクトピン対２を多数個コンタクトピン対装着ボード３０の各コンタクトピン対収納孔３２にセットすれば、図２に示すコンタクト機器３４が構成される。
上記コンタクトピン対装着ボード３０は板３０ａの両面に押さえ板３０ｂ、３０ｂを重ねてなる。板３０ａは四探針測定用コンタクトピン対２を収納すべき各位置毎に一個ずつコンタクトピン対収納孔３２が形成されており、該各コンタクトピン対収納孔３２に四探針測定用コンタクトピン対２が収納される。押さえ板３０ｂ、３０ｂは共に、各四探針測定用コンタクトピン対２に対応して２個の端子挿通孔３２、３２が形成されており、板３０ａの両面にその各端子挿通孔３２に端子２が挿通されるように重ねて固定して各コンタクトピン対収納孔３２に収納された各四探針測定用コンタクトピン対２の抜けを防止する。これにより、コンタクト機器３４が出来上がる。
【００２５】
３６はＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）タイプの半導体装置、３８、３８、・・・はその半田ボール電極であり、各半田ボール電極３８には上記各四探針測定用コンタクトピン対２の上側（図２における上側）の二つの端子１２、１２の一端１６、１６が接するようにする。この半田ボール電極３８の配置ピッチは例えば０．６５ｍｍ、０．５ｍｍであり、配置ピッチが０．６５ｍｍの場合においては径は例えば０．３５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．４８ｍｍ、高さは例えば０．３３ｍｍである。
また、半田ボール電極３８の配置ピッチが０．５ｍｍの場合においては径は例えば０．３０ｍｍ、０．３１ｍｍ、０．３２ｍｍ、高さは例えば０．２３ｍｍである。
【００２６】
そして、コンタクト機器３４及びそれに用いる四探針測定用コンタクトピン対２の寸法は目的とする各半田ボール電極３８の寸法に対応して各四探針測定用コンタクトピン対２の二つのコンタクトピン６ｖ、６ｉを一つの半田ボール電極３８に良好に接触させることができるように設定されている。
４０はコード配設板で、図示しない測定回路と接続された多数のコードの反測定回路側の端部を上記コンタクト機器３４の各四探針測定用コンタクトピン対２の二つのコンタクトピン６ｖ、６ｉに接触可能なるように配設してなる。
【００２７】た、
４２、４２、・・・はコード配設板４０の表面から露出するコードの芯線であり、各芯線４２上記各四探針測定用コンタクトピン対２の下側（図２における下側）の端子１２の接触端１６が接するようにする。
そして、その状態で、半導体装置３６とコード配設板４０にコンタクト機器３４を挟んで押さえる力を加えると、各四探針測定用コンタクトピン対２の各導電性スプリング１４、１４が縮んで端子１２・１２、１２・１２を半田ボール電極３８及び芯線４２に押圧する弾力を蓄え、各端子１２と半田ボール電極３８或いは芯線４２との間に良好な電気的接続状態が形成される。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１の四探針測定用コンタクトピン対によれば、各コンタクトピンの一方の端子を一つのプローブポイントに当てることにより上記一つのプローブポイントに対して二つの電気的コンタクトをとることができ、上記各別の電気経路にてそのプローブポイントを各別に他への電気的導出ができる。依って、四探針測定が可能になる。
そして、そのコンタクトピン対は、同じ構造のコンタクトピンを２個併設することにより構成でき、構造を従来よりも極めて簡単にできるので、四探針測定用コンタクト部材の低価格化を図り、延いては、それを用いたコンタクト機器の低価格化を図ることができる。尚、本発明四探針測定用コンタクトピン対は、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）タイプの半導体装置の測定に最適であるが、それ以外のタイプの半導体装置等の測定にも充分に適合出来得ることが確認されている。
【００２９】
請求項２の四探針測定用コンタクトピン対によれば、各コンタクトピンの一方の端子を一つのプローブポイントに当てることにより上記一つのプローブポイントに対して二つの電気的コンタクトをとることができ、上記各別の電気経路にてそのプローブポイントを各別に他への電気的導出ができる。依って、四探針測定が可能になる。
そして、そのコンタクトピン対は、同じ構造のコンタクトピンを２個併設することにより構成できるのみならず、各コンタクトピンは、それぞれ、２個の端子と１個の導電性スプリングにより構成することができるので、構造を従来よりも極めて簡単にすることができ、四探針測定用コンタクト部材の低価格化を図り、延いては、それを用いたコンタクト機器の低価格化を図ることができる。
【００３０】
請求項３のコンタクト機器によれば、四探針測定用コンタクト部材として、コンタクトピン対装着ボードに収納される請求項１又は２記載の四探針測定用コンタクトピン対を用いるので、請求項１或いは請求項２の四探針測定用コンタクトピン対が享受する効果をコンタクト機器として享受し、コンタクト機器の低価格化に寄与することができる。尚、本発明コンタクト機器は、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）タイプの半導体装置の測定に最適であるが、それ以外のタイプの半導体装置等の測定にも充分に適合出来得ることが確認されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）は本発明四探針測定用コンタクトピンの第１の実施例を示すもので、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は斜視図である。
【図２】本発明コンタクト機器の第１の実施例の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
２・・・四探針測定用コンタクトピン対、６ｖ、６ｉ・・・コンタクトピン、１２・・・端子、１４・・・導電性スプリング、１６・・・端子１２の接触端、３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｂ）・・・コンタクトピン対装着ボード、３２ａ・・・コンタクトピン対収納孔
【図１】
2004212233.tif 000003
【図２】
2004212233.tif 000004