(57)【要約】【課題】ＩＣ評価用プローブピンの耐久性を向上させる。【解決手段】本発明のプローブピンおよびそれを用いた固定カードは、一端近傍の側面に導体固定部１５が設けられた円柱状のプローブ支柱１４と、一端からプローブ支柱１４の他端が挿入されて伸縮自在にスライドする円筒状のスライド部１６と、スライド部１６の側面にスライド部１６を挟んで対向して設けられた円筒状の第１および第２の導体支持部１７ａ、１７ｂと、スライド部１６の他端に設けられた回転自在のプーリー１８と、導電性および弾性を備え、一端が導体固定部１５に固定され、導体支持部１７ａを貫通し、プーリー１８の溝に沿って周回して導体支持部１７ｂを貫通するように設置され、プローブ支柱１４とスライド部１６との伸縮動作に伴ってプーリー１８を回転させながら移動するプローブ導体１９を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端近傍の側面に導体固定部が設けられた円柱状のプローブ支柱と、
一端から前記プローブ支柱の他端が挿入されて伸縮自在にスライドする円筒状のスライド部と、
中心軸が前記スライド部の中心軸と平行になるように前記スライド部の側面に前記スライド部を挟んで対向して設けられた円筒状の第１および第２の導体支持部と、
回転軸が前記スライド部の中心軸と直交するように前記スライド部の他端に設けられた回転自在のプーリーと、
導電性および少なくとも前記プーリーの溝に沿って巻き付けることが可能な弾性を備え、一端が前記導体固定部に固定され、前記第１の導体支持部を貫通し、前記プーリーの溝に沿って周回して前記第２の導体支持部を貫通するように設置され、前記プローブ支柱と前記スライド部との伸縮動作に伴って前記プーリーを回転させながら移動するプローブ導体を有することを特徴とするプローブピン。
【請求項２】
前記スライド部の他端近傍の円筒内に前記プーリーの回転動作に支障がないよう形成されたストッパーと、
前記プローブ支柱の他端と前記ストッパーとの間に設けられたコイル状のバネをさらに有することを特徴とする請求項１に記載のプローブピン。
【請求項３】
前記プローブ支柱、前記スライド部、前記第１および第２の導体支持部、および前記プーリーは絶縁性材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプローブピン。
【請求項４】
前記プローブ導体は、表面に微小な凹凸を備え、前記プローブ支柱と前記スライド部との伸縮動作に伴う移動によって接触点にある付着物を除去することを特徴とする請求項１に記載のプローブピン。
【請求項５】
請求項１に記載の複数のプローブピンが前記プローブ支柱の中心軸が基板と垂直になるよう設置され、前記プローブ導体の一端にプローブテスタからの入出力信号がそれぞれ接続されていることを特徴とする固定カード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ評価用のプローブピンおよびそれを用いた固定カードに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣ評価用のプローブピンは、タングステン（Ｗ）やニッケル（Ｎｉ）などを主とする合金で形成され、プローブピン自体が評価用信号の導通の役割を持っている。このため、垂直針型の従来のプローブピンを用いた固定カードでは、プローブピンの構造上、テスト時に電源やグランドにおいて、プローブピンの溶断もしくは焼付きが発生しプローブピンが伸縮不可の状態になる可能性があるという問題があった。さらに、伸縮できなくなったプローブピンは、エリアバンプなど、その端子の形状によってはチップ側の端子をつぶしてしまう危険があるという問題があった。
【０００３】
また、従来の垂直プローブピンでは、先端部にチップ側端子のバンプくずが圧着されていき、チップ側端子との安定したコンタクトを維持することが困難となるため、定期的にプローブピン先端部をクリーニングする必要がある（例えば、「特許文献１」を参照。）という問題があった。
【０００４】
さらに、従来のプローブピンを用いた固定カードでは、プローブピンの高さバラツキによりチップ側端子のプローブマークにバラツキがでて、複数回の接触によりチップ側端子のダメージが大きくなるという問題があった。
【特許文献１】特開２００５−４４８２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、信号の導通経路を伸縮構造から分離することができるプローブピンおよびそれを用いた固定カードを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、一端近傍の側面に導体固定部が設けられた円柱状のプローブ支柱と、一端から前記プローブ支柱の他端が挿入されて伸縮自在にスライドする円筒状のスライド部と、中心軸が前記スライド部の中心軸と平行になるように前記スライド部の側面に前記スライド部を挟んで対向して設けられた円筒状の第１および第２の導体支持部と、回転軸が前記スライド部の中心軸と直交するように前記スライド部の他端に設けられた回転自在のプーリーと、導電性および少なくとも前記プーリーの溝に沿って巻き付けることが可能な弾性を備え、一端が前記導体固定部に固定され、前記第１の導体支持部を貫通し、前記プーリーの溝に沿って周回して前記第２の導体支持部を貫通するように設置され、前記プローブ支柱と前記スライド部との伸縮動作に伴って前記プーリーを回転させながら移動するプローブ導体を有することを特徴とするプローブピンが提供される。
【０００７】
また、本発明の別の一態様によれば、複数の上述したプローブピンが前記プローブ支柱の中心軸が基板と垂直になるよう設置され、前記プローブ導体の一端にプローブテスタからの入出力信号がそれぞれ接続されていることを特徴とする固定カードが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、信号の導通経路がプローブピンの伸縮構造から分離されているので、プローブピンの耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明の実施例１に係わるプローブピンを示す図である。ここでは、主に、プローブピン１１をチップ１２上のパッド１３に接触させる場合を示した。図１（ａ）はプローブピン１１をパッド１３に接触させる前の状態を示し、図１（ｂ）はプローブピン１１をパッド１３に接触させた状態を示している。
【００１１】
本発明の実施例１に係わるプローブピン１１は、絶縁性材料で形成されたプローブ支柱１４、導体固定部１５、スライド部１６、導体支持部１７ａおよび１７ｂ、プーリー（滑車）１８、および導電性材料で形成されたプローブ導体１９を備えている。
【００１２】
円柱状のプローブ支柱１４は固定カード基板にほぼ垂直に下向きに固定され、プローブ支柱１４の上部近傍の側面には導体固定部１５が設けられ、プローブ支柱１４の下部には円筒状のスライド部１６が伸縮自在にスライドするよう被せられている。
【００１３】
スライド部１６の側面には円筒状の２つの導体支持部１７ａおよび１７ｂがその中心軸がスライド部１６の中心軸と平行になるようスライド部１６を挟んで対向して設けられ、スライド部１６の下端には回転自在のプーリー１８がその回転軸がスライド部１６の中心軸と直交するように設けられている。
【００１４】
プローブ導体１９は、一端が固定カード基板および導体固定部１５に固定され、導体支持部１７ａを貫通し、プーリー１８に沿って周回して導体支持部１７ｂを貫通するように設置されている。また、固定カード上のプローブ導体１９にはプローブテスタ（図示していない。）からの信号が電気的に接続されている。
【００１５】
プーリー１８は、プローブ支柱１４とスライド部１６との伸縮動作に伴って、円周面に設けられた溝に沿って移動するプローブ導体１９によって回転させられる。
【００１６】
プローブ導体１９は、少なくともプーリー１８に巻き付けることができる程度の弾性を有し、導体支持部１７ａおよび１７ｂの内部をスライドしながら移動できるようになっている。
【００１７】
また、プローブ導体１９は、図１（ｂ）に示したように、チップ１２の上昇によってパッド１３に接触し、その後さらにチップ１２が上昇することで、プーリー１８を回転させながら導体支持部１７ｂの方へ移動する。
【００１８】
プローブ導体１９の表面には微小な凹凸が形成されており、移動によりプローブ導体１９はパッド１３との接触点２０でパッド１３表面の酸化膜や汚れなどの付着物を除去する。さらに、これらの付着物は、プローブピン１１の伸縮動作のたびにプローブ導体１９の移動に伴って導体支持部の下縁部で機械的にクリーニングされ取り除かれる。
【００１９】
図２は、本発明の実施例１に係わるプローブピン１１の内部構造を示す斜視図である。ここでは、内部構造を示すため、スライド部１６（図２では、一点鎖線で示す。）を透視して示した。また、図１と同様に、図２（ａ）にプローブピン１１をパッド１３に接触させる前の状態を示し、図１（ｂ）にパッド１３に接触させた状態を示した。
【００２０】
スライド部１６の内部には、図２に示したように、ストッパー２１およびコイル状のバネ２２が設けられている。  
ストッパー２１は、スライド部１６円筒内の下部にプーリー１８の回転動作に支障がないよう設けられ、バネ２２はスライド部１６の円筒内に上方から挿入されたプローブ支柱１４とストッパー２１との間に設けられている。
【００２１】
上記実施例１によれば、プローブテスタからの信号の導通経路（プローブ導体１９）が絶縁性材料で形成された伸縮構造（プローブ支柱１４およびスライド部１６）から分離されているので、針先（プローブ導体１９）が焼き付いた場合も伸縮構造の固着を防ぐことができ、プローブピン１１の耐久性を向上させることができる。
【００２２】
また、伸縮構造の固着が回避できることで、チップ１２上の対応するパッド１３へのダメージを最小にとどめることができる。
【００２３】
さらに、上記実施例１によれば、プーリー１８の回転に伴って移動するプローブ導体１９が接触点２０を研磨し、パッド１３表面の酸化膜や汚れ等の付着物を除去するので、接触点２０において信号の安定した導通を維持することができる。
【００２４】
さらに、上記実施例１によれば、プローブピン１１の伸縮のたびに導体支持部１７ａおよび１７ｂがプローブ導体１９に付着した汚れ等をクリーニングするので、接触点２０において信号の安定した導通を維持することができる。
【００２５】
上述の実施例１では、プローブ支柱１４、導体固定部１５、スライド部１６、導体支持部１７ａ、１７ｂ、およびプーリー１８は絶縁性材料で形成されているとしたが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、適切な絶縁被膜を施すなどプローブテスタからの信号経路（プローブ導体１９）がこれらの部分から電気的に分離されるような方法を採用しても良い。
【実施例２】
【００２６】
図３は、本発明の実施例２に係わるプローブピンを用いた固定カードを示す図である。ここでは、一例として、実施例１と同様のプローブピン３１ａ〜３１ｃをそれぞれチップ３２上のパッド３３ａ〜３３ｃに接触させる場合を示した。図３（ａ）はプローブピン３１ａ〜３１ｃをチップ３２上のパッド３３ａ〜３３ｃに接触させる前の状態を示し、図３（ｂ）はチップ３２を上げてプローブピン３１ａ〜３１ｃをチップ３２上のパッド３３ａ〜３３ｃに接触させた状態を示している。
【００２７】
プローブピン３１ａ〜３１ｃの構造、機能、および動作は、実施例１と同様であるので、詳しい説明は省略する。また、プローブピン３１ａ〜３１ｃを構成している各部を指し示す場合は、実施例１と同じ符号を使用する。
【００２８】
本発明の実施例２に係わるプローブピンを用いた固定カードは、固定カード基板３４にほぼ垂直に設置された３つのプローブピン３１ａ〜３１ｃを備えている。
【００２９】
プローブピン３１ａのプローブ導体１９は固定カード基板３４上でプローブテスタ（図示していない。）からの第１の信号に電気的に接続され、プローブピン３１ｂのプローブ導体１９は固定カード基板３４上でプローブテスタからの第２の信号に電気的に接続され、プローブピン３１ｃのプローブ導体１９は固定カード基板３４上でプローブテスタからの第３の信号に電気的に接続されている。
【００３０】
プローブピン３１ａ〜３１ｃがチップ３２上のパッド３３ａ〜３３ｃに接触していない状態では、図３（ａ）に示したように、プローブピン３１ａ〜３１ｃの間にはわずかな高さバラツキが存在する。これは、プローブピン３１ａ〜３１ｃの製造時のバラツキ、あるいは固定カード基板３４への設置の際のバラツキが原因であり、１００μｍ程度の高さバラツキは不可避である。
【００３１】
一例として、図３では、プローブピン３１ｂがプローブピン３１ａよりａだけ低く、プローブピン３１ｃはプローブピン３１ａよりｂだけ低い場合を示した。図３では、高さバラツキを強調してあるが、実際には上述したようにせいぜい数１００μｍである。
【００３２】
チップ３２を上昇させてプローブピン３１ａ〜３１ｃをチップ３２上のパッド３３ａ〜３３ｃに接触させると、図３（ｂ）に示したように、当初の高さバラツキに対応した長さのプローブ導体１９が導体支持部１７ｂの上方に突出する。すなわち、プローブピン３１ｂでは２ａ、プローブピン３１ｃでは２ｂである。
【００３３】
重要なことは、パッド３３ａ〜３３ｃのそれぞれの接触点におけるプローブ導体１９との接触面積が当初の高さバラツキにかかわらずほとんど同じで、プローブ導体１９によるパッド３３ａ〜３３ｃ上のプローブマークがほぼ均一になるということである。これは、プローブピン３１ａ〜３１ｃのそれぞれのプーリー１８に巻き付けられたプローブ導体１９をバネ２２によってパッド３３ａ〜３３ｃに押しつけることで実現されている。
【００３４】
同様のことは、プローブピン３１ａ〜３１ｃの高さバラツキに対してばかりでなく、パッド３３ａ〜３３ｃの高さバラツキについても言える。図４は、本発明の実施例２に係わるプローブピンを用いた固定カードの別の一例を示す図である。ここでは、一例として、パッド３３ｂの接触点付近が他のパッド３３ａ、３３ｃより低くなっている場合を示した。また、図３と同様に、図４（ａ）にパッド３３ａ〜３３ｃに接触させる前の状態を示し、図４（ｂ）にパッド３３ａ〜３３ｃに接触させた状態を示した。
【００３５】
図４（ｂ）に示したように、このような場合でもプローブピン３１ａ〜３１ｃがバネ２２によってそれぞれ伸縮しプローブ導体１９が適度な圧力でパッド３３ａ〜３３ｃに押しつけられるので、パッド３３ａ〜３３ｃの高さバラツキにかかわらず、パッド３３ａ〜３３ｃへのダメージを最小にすることができる。
【００３６】
上記実施例２によれば、実施例１と同様の効果が得られるばかりでなく、固定カード基板３４に設置された複数のプローブピン間の高さバラツキが伸縮動作により吸収されるので、プローブ導体１９によるプローブマークは常にほぼ均一に確保され、パッド３３ａ〜３３ｃへの高さバラツキによるダメージを最小にすることができる。
【００３７】
また、上記実施例２によれば、チップ３２上のパッド３３ａ〜３３ｃに高さバラツキがある場合にも、プローブピン３１ａ〜３１ｃのそれぞれの伸縮動作によりその高さバラツキが吸収されるので、パッド３３ａ〜３３ｃへのダメージを最小にすることができる。
【００３８】
上述の実施例２では、固定カード基板３４に設置されるプローブピンは３つであるとしたが、本発明はこれに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例１に係わるプローブピンを示す図。
【図２】本発明の実施例１に係わるプローブピンの内部構造を示す斜視図。
【図３】本発明の実施例２に係わるプローブピンを用いた固定カードを示す図。
【図４】本発明の実施例２に係わるプローブピンを用いた固定カードの別の一例を示す図。
【符号の説明】
【００４０】
１１、３１ａ〜３１ｃ  プローブピン
１２、３２  チップ
１３、３３ａ〜３３ｃ  パッド
１４  プローブ支柱
１５  導体固定部
１６  スライド部
１７ａ、１７ｂ  導体支持部
１８  プーリー
１９  プローブ導体
２０  接触点
２１  ストッパー
２２  バネ
３４  固定カード基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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