(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テストボードの電極と、半導体の電極とを電気的に接続するコンタクトプローブピンであって、
第１のバネ定数を持つ第１のスプリングと、
前記第１のバネ定数より大きい第２のバネ定数を持つ第２のスプリングと、
前記第１および第２のスプリングを内包する１つのバレルと、
前記１つのバレル内に固定され、前記第１のスプリングと、前記第２のスプリングとを分離する分離部と、
前記半導体の電極と接続されるための第１のプランジャーと、
前記テストボードの電極と接続されるための第２のプランジャーと、
を含み、
前記第１のプランジャーは、前記第１のスプリングと接続され、
前記第２のプランジャーは、前記第２のスプリングと接続されていることを特徴とするコンタクトプロ−ブピン。
【請求項２】
前記バレルはソケットベースに組み込まれるとともに、前記ソケットベースは、前記テストボードに取り付けられたことを特徴とする請求項１記載のコンタクトプロ−ブピン。
【請求項３】
前記半導体装置の電極が半田ボールであることを特徴とする請求項１乃至２記載のコンタクトプロ−ブピン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンタクトプローブピン関し、特に被測定半導体側とテストボード側で接触圧力を変えるように作用するコンタクトプローブピンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体の電気特性試験において、半導体の半田ボール端子とＩＣテスタのテストボードとの電気的な接続を行うコンタクトソケットは、プランジャーと呼ばれる接触部を両端にもちそれをスプリングで接続した形状のコンタクトプローブピンを用いている。
【０００３】
従来のコンタクトプローブピンの構造を図２に示す。半導体７の半田ボール8に接触する第１のプランジャー１とテストボード9上のパッド１０に接触する第２のプランジャー2とをスプリング１３にて接続し更に、その周りを円筒状のバレル５で覆っている形状である。これは、両者の電気的動通を得るものである。この場合、作用反作用の法則から半田ボール８に加わる圧力は、テストボード9上のパッド１０に加わる圧力に等しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って上述した従来のコンタクトプローブピンにおいては、硬さの異なる２つの物体に同じ圧力が加わることになる。これは、安定した電気的動通を得るために、プランジャー２をパッド１０に強く押し付けると同じ圧力が半田ボール８に加わり、軟らかい半田ボール８に深い傷を付けてしまい半導体の実装強度が低下してしまうという問題があった。
【０００５】
このような構造をしたプローブピンでは、作用反作用の法則から、一方のプランジャーに加わる圧力ともう一方のプランジャーに加わる圧力は等しい。したがって、半導体５の軟らかい半田ボール８の接触による傷を小さくする為に圧力を小さくした場合、テストボ−ド９上の硬いパッド10に対して接触面積が得られず接触抵抗が大きくなり、正常な試験が行えないという問題点があった。
【０００６】
したがって、本発明のコンタクトプローブピンの目的は、バネ定数の異なる２つのスプリングを有している。被測定半導体の半田ボールに対しては軽い圧力で接し、テストボード上のパッドに対しては強い圧力で接することができることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のコンタクトプローブピンは、内部に２つの異なるバネ定数を持つスプリングを有し、両端に異なる圧力を加えることのできることを特徴とする。
また、第１のスプリングと第２のスプリングは、バレルに固定されたスプリング分離部にて分離されたことを特徴とする。
また、第１のプランジャーは、バネ定数を小さく設定した前記第１のスプリングに係着し、第２のプランジャーにはバネ定数を大きく設定した前記第２のスプリングに係着したことを特徴とする。
また、前記バレルはソケットベースに組み込まれて、テストボードに取り付けられたことを特徴とする。
また、電気特性試験を行う際、半導体装置の電極を前記第１のプランジャーに押圧し接触させ、所望の圧力を得るストローク押し付けて、前記第２のプランジャーはテストボード上のパッドに押圧されて接触してなることを特徴とする。
また、前記半導体装置の電極が半田ボールであることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のコンタクトプローブピンの実施形態の構成を示す断面図である。半導体７の半田ボール８は第１のプランジャー１に押圧され接触し、内部の第１のスプリング３、スプリング分離部６、第２のスプリング４、第２のプランジャー２を介してテストボード上９のパッド１０に電気的に接続される。
【０００９】
第１のスプリング３と第２のスプリング４は、スプリング分離部６にて分離され、スプリング分離部６は、バレル５に固定されており２つのスプリングはお互い影響しないように分離する。さらにバレル５はソケットベース１１に組み込まれて、テストボード９に固定ネジ１２で取り付けて使用する。
【００１０】
半導体７の半田ボール８に接触する第１のプランジャー１は、半田ボール８に対して傷を小さくする為に最低限の接触圧を得られるようバネ定数を小さく設定した第１のスプリング１を使用する。一方、テストボード９上のパッド１０に対しては、接触圧を極力大きくし抵抗値を小さく維持できるようバネ定数を大きくした第２のスプリング２にしておく。
【００１１】
図１をもとに動作を説明する。コンタクトプローブピンは予め、ソケットベース１１に取り付けられテストボード９にネジ１２で固定しておく。このとき既に、テストボード９上のパッド１０に対して第２のスプリング４の所望の圧力で第２のプランジャー２が押し付けられている。
【００１２】
半導体７は、電気特性試験を行う際、半田ボール８を第１のプランジャー１に押圧し接触させ、所望の圧力を得るストローク押し付けて電気特性試験を実施する。このとき、半導体７の半田ボール８に対しては、第１のスプリング３がストローク分押された圧力が加えられ、テストボード９上のパッド１０には第２のスプリング４に加えられたストローク分の圧が加えられている。
【００１３】
半田ボール８とテストボード９上のパッド１０という硬さの異なるものを、一つのコンタクトプローブピンで電気的な接続をする為、それぞれに適した圧力のスプリング圧を組み合わせてコンタクトプローブを構成する。
本発明は、半導体の半田ボールは軟らかいので、表面に深い傷をつけると基板に実装時、半田ボール内部に空洞が発生し実装強度が低下する。従って、コンタクトによる傷は小さくかつ浅いものでなければならない。一方、テストボード上のパッドは硬く、安定した低接触抵抗を保つ為には、強い圧力を加えなけばならない。接触圧力と抵抗値変化を示すグラフを図３に示す。このグラフから、接触圧力が高いとより接触抵抗は低くなり、ある一定の圧力から接触抵抗が安定する。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のコンタクトプローブピンは、バネ定数の異なる２つのスプリングを有しており、被測定半導体の半田ボールに対しては軽い圧力で接し、テストボード上のパッドに対しては強い圧力で接することができる。従って、半導体の半田ボールに対しては、軽い適正な圧力で傷を小さくかつ浅くする事ができ、テストボード上のパッドに対して電気的動通が確保できる強い圧力で接することが可能となり、半導体の安定した電気的特性試験が可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンタクトプローブピンの構成を示す断面図である。
【図２】従来のコンタクトプローブピンの構成を示す断面図である。
【図３】接触圧力と抵抗値変化を表すグラフ。
【符号の説明】
１    第１のプランジャー
２    第２のプランジャー
３    第１のスプリング
４    第２のスプリング
５    バレル
６    スプリング分離部
７    半導体
８    半田ボール
９    テストボード
１０    パッド
１１    ソケットベース
１２    固定ネジ
１３    スプリング
【図１】
0004046548.tif 000002
【図２】
0004046548.tif 000003
【図３】
0004046548.tif 000004