JP2005156451A

JP2005156451A - Probe device

Info

Publication number: JP2005156451A
Application number: JP2003397714A
Authority: JP
Inventors: Norihide Yamaguchi; 憲栄山口; Shigehiro Kameshima; 成弘亀島; Takashi Ogasawara; 崇小笠原
Original assignee: Micronics Japan Co Ltd
Current assignee: Micronics Japan Co Ltd
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2003-11-27
Publication date: 2005-06-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize the position of the needle tip of a probe to an integrated circuit, and to increase needle pressure. <P>SOLUTION: A probe device includes a probe having a coaxial cable using cylindrical coating, a holder for supporting the probe in a cantilever shape at the rear end side, and a position adjusting means for adjusting the position of the tip of the probe to a body to be inspected, by displacing at least the tip of the probe. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、集積回路の通電試験に用いるプローブ装置に関する。 The present invention relates to a probe apparatus used for an energization test of an integrated circuit.

集積回路（ＩＣ）の通電試験（すなわち、検査）は、ある設計や、ある製造方法により所望の製品を得ることができるか否かを判定する技術として、重要な工程の１つである。この種の通電試験は、少なくとも１つのプローブを用い、プローブにオーバードライブを作用させて行われる。 An energization test (that is, inspection) of an integrated circuit (IC) is one of important processes as a technique for determining whether a desired product can be obtained by a certain design or a certain manufacturing method. This type of energization test is performed by using at least one probe and applying overdrive to the probe.

この種のプローブの１つとして、金属細線を用いた芯線、この芯線の周りに配置された誘電体のような電気絶縁体、及びこの電気絶縁体の周りに配置された筒状の金属外被を備えたいわゆるセミリジッドケーブルを用いたものがある（特許文献１）。 As one of this type of probe, a core wire using a thin metal wire, an electrical insulator such as a dielectric disposed around the core wire, and a cylindrical metal sheath disposed around the electrical insulator There is one using a so-called semi-rigid cable provided with (Patent Document 1).

特表平８−５１０５５３号公報Japanese National Patent Publication No. 8-510553

上記従来のプローブは、芯線の一端部を電気絶縁体及び金属外被の一端部（先端部）から突出させて信号用針先部としている。そのようなプローブを用いたプローブ装置は、プローブをその他端部（後端部）においてホルダに片持ち梁状に支持し、プローブの針先が集積回路に押圧されたとき、プローブの針先部又は同軸ケーブルを弾性変形させる構造となっている。 In the conventional probe described above, one end portion of the core wire protrudes from one end portion (tip end portion) of the electrical insulator and the metal sheath to form a signal needle tip portion. The probe device using such a probe supports the probe in a cantilever shape on the holder at the other end (rear end), and when the probe tip is pressed against the integrated circuit, the probe tip Alternatively, the coaxial cable is elastically deformed.

しかし、上記従来のプローブ装置では、プローブが後端部においてホルダに片持ち梁状に支持されているにすぎないから、被検査体としての集積回路に対するプローブの針先の位置が不安定である。また、プローブの針先が集積回路に押圧されたとき、押圧力（針圧）が不足し、正確な検査をすることができない。 However, in the above-described conventional probe device, the probe is only supported in a cantilever shape by the holder at the rear end, and therefore the position of the probe tip with respect to the integrated circuit as the object to be inspected is unstable. . Further, when the probe tip is pressed against the integrated circuit, the pressing force (needle pressure) is insufficient, and an accurate inspection cannot be performed.

本発明の目的は、集積回路に対するプローブの針先の位置を安定させると共に、針圧を高めることにある。 An object of the present invention is to stabilize the position of the probe tip of the probe relative to the integrated circuit and increase the needle pressure.

本発明に係るプローブ装置は、筒状の外被を用いた同軸ケーブルを備えたプローブと、該プローブをこれの後端側において片持ち梁状に支持するホルダと、前記プローブの少なくとも先端を変位させて被検査体に対する前記プローブの先端の位置を調整する位置調整手段とを含む。 The probe device according to the present invention includes a probe having a coaxial cable using a cylindrical jacket, a holder for supporting the probe in a cantilever shape on the rear end side thereof, and displacing at least the tip of the probe. Position adjusting means for adjusting the position of the tip of the probe with respect to the object to be inspected.

集積回路に対するプローブの先端の位置が調整可能であると、プローブの一端部を予め湾曲させて、プローブに予圧を付与することができる。このため、集積回路に対する針先の位置が安定し、針先が集積回路に押圧されたときの針圧が高くなる。 If the position of the tip of the probe with respect to the integrated circuit is adjustable, one end of the probe can be bent in advance to apply preload to the probe. For this reason, the position of the needle tip with respect to the integrated circuit is stabilized, and the needle pressure when the needle tip is pressed against the integrated circuit increases.

前記プローブは、さらに、前記同軸ケーブルの後端部に結合されたコネクタであって前記ホルダに支持されたコネクタを備えていてもよい。 The probe may further include a connector coupled to a rear end portion of the coaxial cable and supported by the holder.

前記調整手段は、前記ホルダに螺合されｔｓ調整ねじであって前記ホルダへのねじ込み量を調整可能に調整ねじを備えていてもよい。 The adjusting means may be a ts adjusting screw that is screwed to the holder, and may include an adjusting screw that can adjust the screwing amount into the holder.

前記ホルダは前記プローブの少なくとも一端部が通された穴を有し、前記調整手段は、前記穴の外から中に貫通する状態に前記ホルダに螺合された調整ねじを備えていてもよい。 The holder may have a hole through which at least one end of the probe is passed, and the adjusting means may include an adjusting screw screwed into the holder so as to penetrate from the outside to the inside of the hole.

前記ホルダは前記プローブが通された穴を有し、前記プローブは、さらに、前記同軸ケーブルの後端部に結合されたコネクタであって前記ホルダに支持されたコネクタを備え、前記調整手段は、前記穴の外から中に貫通する状態に前記ホルダに螺合された調整ねじを備えていてもよい。 The holder has a hole through which the probe passes, and the probe further includes a connector coupled to a rear end portion of the coaxial cable and supported by the holder, and the adjusting means includes: You may provide the adjustment screw screwed together by the said holder in the state which penetrates in the inside from the outside of the said hole.

前記調整手段は、さらに、前記前記プローブを受けるプローブ受けであって前記調整ねじにより変位されて前記プローブを変形させるプローブ受けを備えていてもよい。 The adjusting means may further include a probe receiver that receives the probe and that is displaced by the adjusting screw to deform the probe.

前記ホルダは、前記プローブをこれの後端側において片持ち梁状に支持するベースであって前記プローブの少なくとも先端部が伸びるベースと、前記ベースに被せられて前記穴を前記ベースと共同して形成するカバーとを含むことができる。 The holder is a base that supports the probe in a cantilever shape on the rear end side thereof, at least a tip portion of the probe extends, and a hole that covers the base in cooperation with the base. And a cover to be formed.

複数の前記プローブが前記ホルダに片持ち梁状に支持されていてもよい。 A plurality of the probes may be supported by the holder in a cantilever shape.

前記位置調整手段は前記被検査体に対する前記プローブの先端の高さ位置を調整するものであってもよい。 The position adjusting means may adjust the height position of the tip of the probe with respect to the object to be inspected.

図１〜図５を参照するに、プローブ装置１０は、複数（図示の例では、２つ）のプローブ１２と、プローブ１２を片持ち梁状に支持するホルダ１４とを含む。 1 to 5, the probe apparatus 10 includes a plurality of (two in the illustrated example) probes 12 and a holder 14 that supports the probes 12 in a cantilever shape.

各プローブ１２は、同軸ケーブル１６を用いており、またスリーブ１８を同軸ケーブル１２の一端（先端）部の周りに配置し、コネクタ２０を同軸ケーブル１８の他端（後端）部に取り付けている。プローブ１２の一端（先端）側には、共通の基板２２がスリーブ１８の一端部に配置されている。 Each probe 12 uses a coaxial cable 16, a sleeve 18 is disposed around one end (tip) of the coaxial cable 12, and a connector 20 is attached to the other end (rear end) of the coaxial cable 18. . A common substrate 22 is disposed at one end of the sleeve 18 on one end (tip) side of the probe 12.

同軸ケーブル１６は、図６に示すように、金属細線を用いた芯線２４の周りに電気絶縁体２６を配置し、電気絶縁体２６の周りに筒状の金属外被２８を配置したセミリジッドケーブルである。芯線２４の一端部は、電気絶縁体２６及び金属外被２８から突出されている。 As shown in FIG. 6, the coaxial cable 16 is a semi-rigid cable in which an electrical insulator 26 is disposed around a core wire 24 using a thin metal wire, and a cylindrical metal jacket 28 is disposed around the electrical insulator 26. is there. One end of the core wire 24 protrudes from the electrical insulator 26 and the metal jacket 28.

スリーブ１８は、導電性の金属材料により円筒状に形成されており、また直径方向と平行な方向に間隔をおいた箇所を当該スリーブ１８の長手方向における一端から途中まで伸びる一対のスリット３０を有している。スリーブ１８は、スリット３０が水平となる状態に同軸ケーブル１６の一端部外側に嵌合されて、金属外被２８に半田のような導電性接着材により接着されている。 The sleeve 18 is formed in a cylindrical shape from a conductive metal material, and has a pair of slits 30 extending from one end in the longitudinal direction of the sleeve 18 to the middle at intervals in a direction parallel to the diameter direction. doing. The sleeve 18 is fitted to the outside of one end portion of the coaxial cable 16 so that the slit 30 is horizontal, and is bonded to the metal jacket 28 by a conductive adhesive such as solder.

各コネクタ２０は、対応する同軸ケーブル１６の芯線及び外皮に個々に接続された複数の端子を有しており、プローブ１２を他のケーブルによりテスタに電気的に接続することに用いられる。 Each connector 20 has a plurality of terminals individually connected to the core wire and the outer sheath of the corresponding coaxial cable 16 and is used to electrically connect the probe 12 to the tester by another cable.

基板２２は、コプレナー基板である。基板２２は、図５及び図６に示すように、電気絶縁性の薄い板状部材３２と、板状部材３２の一方の面に形成されて板状部材３２の一端から突出する一対の第１の接触子３４と、各第１の接触子３４を間にして板状部材３２の一方の面に板状部材３２の一端から突出する状態に形成された二対の第２の接触子３６とを有している。 The substrate 22 is a coplanar substrate. As shown in FIGS. 5 and 6, the substrate 22 is a thin plate-like member 32 that is electrically insulating, and a pair of first members that are formed on one surface of the plate-like member 32 and project from one end of the plate-like member 32. And two pairs of second contacts 36 formed so as to protrude from one end of the plate-like member 32 on one surface of the plate-like member 32 with each first contactor 34 interposed therebetween. have.

第１及び第２の接触子３４及び３６は、１つの第１の接触子３４と両端に位置する第２の接触子３６とが組とされて、組毎に同軸ケーブル１６に対応されている。中央に位置する第２の接触子３６は、各組で共通とされている。 The first and second contactors 34 and 36 are a set of one first contactor 34 and second contactors 36 located at both ends, and each pair corresponds to the coaxial cable 16. . The second contactor 36 located at the center is common to each group.

各組の第１及び第２の接触子３４及び３６は、板状部材３２の一方の面を同軸ケーブル１６の伸長方向に平行に伸びており、また伸長方向と直交する水平方向に間隔をおいている。 The first and second contacts 34 and 36 of each set extend on one surface of the plate-like member 32 in parallel with the extension direction of the coaxial cable 16 and are spaced apart in the horizontal direction perpendicular to the extension direction. It is.

第１及び第２の接触子３４及び３６の先端は、それぞれ、集積回路の電極に押圧される先鋭な針先とされている。 The tips of the first and second contacts 34 and 36 are respectively sharpened needle points that are pressed against the electrodes of the integrated circuit.

基板２２は、第１及び第２の接触子３４及び３６がそれぞれ芯線２４及び金属外皮２８に接触した状態に、スリーブ１８のスリット３０に差し込まれている。第１及び第２の接触子３４及び３６を、それぞれ、芯線２４及び金属外皮２８に半田のような導電性接着材により接着してもよい。 The substrate 22 is inserted into the slit 30 of the sleeve 18 with the first and second contacts 34 and 36 in contact with the core wire 24 and the metal skin 28, respectively. The first and second contacts 34 and 36 may be bonded to the core wire 24 and the metal skin 28 by a conductive adhesive such as solder, respectively.

ホルダ１４は、プローブ１２をこれの後端側において片持ち梁状に支持するベース３８と、ベース３８に被せられたカバー４０とを含む。 The holder 14 includes a base 38 that supports the probe 12 in a cantilever shape on the rear end side thereof, and a cover 40 that covers the base 38.

ベース３８の一端側はプローブの少なくとも先端部が伸びる箇所とされており、ベース３８の他端部はプローブ装置１０を検査装置に取り付けるボルトを通す複数の穴４４を有する取付座４６とされている。 One end of the base 38 is a portion where at least the tip of the probe extends, and the other end of the base 38 is a mounting seat 46 having a plurality of holes 44 through which bolts for mounting the probe device 10 to the inspection device are passed. .

ベース３８は、それぞれプローブ１２が通された複数の穴４８をカバー４０と共同して形成している。カバー４０は、一端側に嵌合されて、複数のボルト（図示せず）によりベース３８に取り付けられている。 The base 38 is formed with a plurality of holes 48 through which the probes 12 are passed in cooperation with the cover 40. The cover 40 is fitted to one end side and is attached to the base 38 by a plurality of bolts (not shown).

各プローブ１２は、同軸ケーブル１６が穴４８の中心を伸びる状態に、コネクタ２０においてベース３８に片持ち梁状に取り付けられている。 Each probe 12 is attached to the base 38 at the connector 20 in a cantilever shape with the coaxial cable 16 extending in the center of the hole 48.

プローブ装置１０は、また、プローブ１２の少なくとも先端を変位させて被検査体に対する前記プローブの先端の位置を調整する位置調整手段５０をプローブ１２毎に備えている。 The probe device 10 further includes a position adjusting means 50 for each probe 12 that adjusts the position of the tip of the probe with respect to the object to be inspected by displacing at least the tip of the probe 12.

各位置調整手段５０は、図示の例では、穴４８の外から中に貫通する状態にベース３８に螺合された調整ねじ５２と、穴４８内にあって調整ねじに接触するプローブ受け５４とを備えている。 In the illustrated example, each position adjusting means 50 includes an adjustment screw 52 screwed into the base 38 so as to penetrate from the outside of the hole 48, and a probe receiver 54 that is in the hole 48 and contacts the adjustment screw. It has.

調整ねじ５２は、ベース３８へのねじ込み量を調整可能であり、ねじ込み量を調節することによりプローブ受け５４を変位させてプローブ１２を湾曲させ、それによりプローブ１２に作用させる予圧を調整する。 The adjusting screw 52 can adjust the screwing amount to the base 38, and adjusts the preload applied to the probe 12 by bending the probe receiver 54 by adjusting the screwing amount to bend the probe 12.

プローブ装置１０において、第１の接触子３４の先端は信号用針先として用いられ、第２の電接触子３６の先端はアース用電極として用いられる。プローブ装置１０は、それらの針先を集積回路の電極に押圧される。これにより、プローブ１２にオーバードライブが作用すると、その負荷は同軸ケーブル１６及び基板２２が弾性的に湾曲することにより吸収される。 In the probe device 10, the tip of the first contact 34 is used as a signal needle tip, and the tip of the second electric contact 36 is used as an earth electrode. The probe device 10 is pressed against the electrodes of the integrated circuit by the needle tips. Thereby, when an overdrive acts on the probe 12, the load is absorbed by the coaxial cable 16 and the substrate 22 being elastically curved.

上記のプローブ装置１０によれば、基板２２がスリット３０に差し込まれた状態に、スリーブ１８に配置されているから、基板２２とスリーブ１８とをユニット化することが容易になる。そのため、基板２２とスリーブ１８とのユニットを同軸ケーブル１６とは別に製造し、その後両者を結合することにより、製造することができる。 According to the probe device 10 described above, since the substrate 22 is disposed in the sleeve 18 in a state where the substrate 22 is inserted into the slit 30, it is easy to unitize the substrate 22 and the sleeve 18. Therefore, the unit of the substrate 22 and the sleeve 18 can be manufactured separately from the coaxial cable 16 and then combined together.

また、プローブ１２の先端の故障時には、基板２２及びスリーブ１８のユニットを他のユニットに交換することにより、修理をすることができる。それらの結果、組立や修理が容易なり、廉価になる。 In addition, when the tip of the probe 12 fails, repair can be performed by replacing the unit of the substrate 22 and the sleeve 18 with another unit. As a result, assembly and repair are easy and inexpensive.

プローブ１２は、ベース３８への調整ねじ５２のねじ込み量が小さいと、大きな予圧をプローブ１２に与えられないが、ねじ込み量を大きくすると、同軸ケーブル１６において弾性変形して、大きな予圧を与えられる。このため、集積回路に対する針先の位置が安定し、針先が集積回路に押圧されたときの針圧が高くなる。 The probe 12 cannot give a large preload to the probe 12 if the screwing amount of the adjusting screw 52 to the base 38 is small. However, if the screwing amount is large, the probe 12 is elastically deformed in the coaxial cable 16 and given a large preload. For this reason, the position of the needle tip with respect to the integrated circuit is stabilized, and the needle pressure when the needle tip is pressed against the integrated circuit increases.

上記のように予圧が大きいと、大きなオーバードライブをプローブ１２に作用させることなく、目的とする針圧を得ることができるから、集積回路の電極に対する針先の滑り量が少なく、その結果集積回路に対する針先の位置が安定する。 When the preload is large as described above, the target needle pressure can be obtained without causing a large overdrive to act on the probe 12, so that the amount of slip of the needle tip with respect to the electrode of the integrated circuit is small, and as a result, the integrated circuit The position of the needle tip with respect to is stabilized.

本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々変更することができる。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明に係るプローブ装置の一実施例を示す、カバーを取り外した状態の平面図である。It is a top view of the state which removed the cover which shows one Example of the probe apparatus which concerns on this invention. プローブの先端部の拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of the front-end | tip part of a probe. 図１における３−３線に沿って得た断面図である。It is sectional drawing obtained along the 3-3 line in FIG. 図３における４−４線に沿って得た断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 in FIG. 図２における５−５線に沿って得た断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 in FIG. 図５における６−６線に沿って得た断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０プローブ装置
１２プローブ
１４ホルダ
１６同軸ケーブル
１８スリーブ
２０コネクタ
２２基板
２４芯線
２６電気絶縁体
２８金属外被
３０スリット
３２板状部材
３４，３６，第１及び第２の接触子
３８ベース
４０カバー
４８穴
５０位置調整手段
５２調整ねじ
５４プローブ受け DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Probe apparatus 12 Probe 14 Holder 16 Coaxial cable 18 Sleeve 20 Connector 22 Board | substrate 24 Core wire 26 Electrical insulator 28 Metal sheath 30 Slit 32 Plate-shaped members 34 and 36, 1st and 2nd contactor 38 Base 40 Cover 48 Hole 50 Position adjusting means 52 Adjustment screw 54 Probe receiver

Claims

筒状の外被を用いた同軸ケーブルを備えたプローブと、該プローブをこれの後端側において片持ち梁状に支持するホルダと、前記プローブの少なくとも先端を変位させて被検査体に対する前記プローブの先端の位置を調整する位置調整手段とを含む、プローブ装置。 A probe having a coaxial cable using a cylindrical jacket, a holder for supporting the probe in a cantilever shape on the rear end side thereof, and the probe for the object to be inspected by displacing at least the tip of the probe And a position adjusting means for adjusting the position of the tip of the probe device.

前記プローブは、さらに、前記同軸ケーブルの後端部に結合されたコネクタであって前記ホルダに支持されたコネクタを備える、請求項１に記載のプローブ装置。 The probe device according to claim 1, further comprising a connector coupled to a rear end portion of the coaxial cable and supported by the holder.

前記調整手段は、前記ホルダに螺合された調整ねじであって前記ホルダへのねじ込み量を調整可能に調整ねじを備える、請求項１又は２に記載のプローブ装置。 The probe apparatus according to claim 1, wherein the adjustment unit includes an adjustment screw that is screwed into the holder and is capable of adjusting a screwing amount into the holder.

前記ホルダは前記プローブの少なくとも一端部が通された穴を有し、前記調整手段は、前記穴の外から中に貫通する状態に前記ホルダに螺合された調整ねじを備える、請求項１又は２に記載のプローブ装置。 The holder has a hole through which at least one end of the probe is passed, and the adjusting means includes an adjusting screw screwed into the holder so as to penetrate from the outside to the inside of the hole. 3. The probe device according to 2.

前記ホルダは前記プローブが通された穴を有し、前記プローブは、さらに、前記同軸ケーブルの後端部に結合されたコネクタであって前記ホルダに支持されたコネクタを備え、前記調整手段は、前記穴の外から中に貫通する状態に前記ホルダに螺合された調整ねじを備える、請求項１に記載のプローブ装置。 The holder has a hole through which the probe passes, and the probe further includes a connector coupled to a rear end portion of the coaxial cable and supported by the holder, and the adjusting means includes: The probe apparatus according to claim 1, further comprising an adjustment screw screwed into the holder so as to penetrate from the outside to the inside of the hole.

前記ホルダは、前記プローブをこれの後端側において片持ち梁状に支持するベースであって前記プローブの少なくとも先端部が伸びるベースと、前記ベースに被せられて前記穴を前記ベースと共同して形成するカバーとを含む、請求項４又は５に記載のプローブ装置。 The holder is a base that supports the probe in a cantilever shape on the rear end side thereof, at least a tip portion of the probe extends, and a hole that covers the base in cooperation with the base. The probe device according to claim 4, comprising a cover to be formed.

前記調整手段は、さらに、前記前記プローブを受けるプローブ受けであって前記調整ねじにより変位されて前記プローブを変形させるプローブ受けを備える、請求項３，４又は５に記載のプローブ装置。 The probe apparatus according to claim 3, 4 or 5, wherein the adjustment means further comprises a probe receiver that receives the probe and is displaced by the adjustment screw to deform the probe.

複数の前記プローブが前記ホルダに片持ち梁状に支持されている、請求項１から６のいずれか１項に記載のプローブ装置。 The probe apparatus according to claim 1, wherein the plurality of probes are supported by the holder in a cantilever shape.

前記位置調整手段は前記被検査体に対する前記プローブの先端の高さ位置を調整する、請求項１から７のいずれか１項に記載のプローブ装置。 The probe apparatus according to claim 1, wherein the position adjusting unit adjusts a height position of a tip of the probe with respect to the object to be inspected.