JP2011181194A - 測定用端子及び測定用端子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ケルビンソケットを小型化でき、また、ケルビンソケットを製造する際の手間及び作業時間を低減することのできる測定用端子及び測定用端子の製造方法を提供することを目的としている。
【解決手段】導電材からなる第1の薄板1と、絶縁材からなる第2の薄板2と、導電材からなる第3の薄板3とを順次積層してなる積層板を、所定の測定用端子形状に打ち抜いて測定用端子10を形成し、測定用端子10の導電材表面をメッキ処理して、測定用端子11を形成する。測定用端子11は、ソケットのベース部材に挿入されて、ソケット基板裏面に設けられた配線面に半田付けされる。
【選択図】 図1
【解決手段】導電材からなる第1の薄板1と、絶縁材からなる第2の薄板2と、導電材からなる第3の薄板3とを順次積層してなる積層板を、所定の測定用端子形状に打ち抜いて測定用端子10を形成し、測定用端子10の導電材表面をメッキ処理して、測定用端子11を形成する。測定用端子11は、ソケットのベース部材に挿入されて、ソケット基板裏面に設けられた配線面に半田付けされる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、ケルビンソケット用の測定用端子及び測定用端子の製造方法に関する。
従来、LSI(大規模集積回路)装置やIC(集積回路)装置等の半導体装置を検査する際、種々の特性を測定しており、その測定の項目の1つとして入出力端子のインピーダンスがある。そのインピーダンス測定には、一般的に、4端子法(ケルビン法)という測定方法が採用されており、その4端子法の測定原理を示す測定回路の一例を図6に示す。
図6において、負荷Lがインピーダンスの測定対象であり、半導体装置の場合には、測定対象となる端子と他方の端子(例えば、電源端子等)間の負荷に対応する。この負荷Lの一方の端子には測定端子Pb1,Pb2が接触し、他方の端子には測定端子Pb3,Pb4が接触する。
ここで、測定端子Pb1と測定端子Pb3の間には、測定用交流電源ACと電流計MAが直列に接続され、また、測定端子Pb2と測定端子Pb4の間には電圧計MVが接続されている。
そして、電流計MA及び電圧計MVの測定値を取得し、その取得した測定値に基づいて所定の演算を実行することで、負荷LのインピーダンスZを測定することができる。なお、電流計MA及び電圧計MVの測定値を取得は、例えば、人が読み取っても、あるいはデータ収集装置で電流計MA及び電圧計MVの測定値をサンプリングするようにしてもよい。また、インピーダンスZを算出する演算は、人が行っても、あるいは、その演算を実行可能なコンピュータシステムに行わせるようにしても良い。
図7は、4端子法によりインピーダンスを測定する際の半導体装置100の端子101に測定端子を接触させる構成の要部の従来例を示している。なお、半導体装置100は、4端子法を用いたインピーダンス測定を行う際の治具として用いられる半導体装置100を収容するソケット(いわゆる、ケルビンソケット)に取り付けられ、そのケルビンソケットは、測定装置用のソケットベースユニット(図示略)に取り付けられるようになっている。
図7において、半導体装置100の1つの端子101に、図6で示した測定端子Pb1,Pb2またはPb3,Pb4に対応する2つの測定端子210,220が接触している。測定端子210,220は、測定装置(図示略)に半導体装置100を取り付けるためのソケットベース110に形成された取付穴111,112にその基部210a,220aを挿入することで、ソケットベース110に固定されている。なお、プレート120は、ソケットベース110の一部をなすものであり、半導体装置100を固定位置に取り付けるためのものである。
測定端子210,220は、基部210a,220aから立ち上がった後、略直角に屈曲されて端子101の方向に伸びており、その先端部210b,220bが上方に立ち上がる形状に形成されている。また、測定端子210,220の先端部210b,220bの端部は鋭角状に成形され、端子101の下側から接触している。
ここで、測定端子210,220の基部210a,220aから先端部210b,220bまでの間は、垂直方向の上方向に向かって所定の付勢力を作用するバネ性を持つ形状に成形されていて、先端部210b,220bは、所定の付勢力をもって端子101に接触している。また、おのおのの測定端子210,220の先端部210b,220bは、端子101上で接触しないように、ある程度の距離(エアギャップ)を置いた状態で端子101に接触するようになっている。
また、半導体装置100の端子101に対する測定端子210,220の接触性を良好なものにするものとして、例えば、特許文献1に記載されたものが提案されている。
また、半導体装置100の端子101に対する測定端子210,220の接触性を良好なものにするものとして、例えば、特許文献1に記載されたものが提案されている。
しかしながら、この4端子法を用いてインピーダンスを測定する場合、原理的に、半導体装置の1つの端子に2つの測定端子を接触させる必要があり、図7に示した従来装置では、測定端子210と測定端子220とを、半導体装置100の端子101の延長方向に並べて配置していた。
このように、ケルビンソケットは、半導体装置の被測定端子毎に測定用端子を2つずつ設ける必要があるため、その寸法が大きくなるという不具合があった。また、ケルビンソケットを製造する際には、微細なピッチで設けられている半導体装置の各端子について、2つずつの測定端子を組み込む作業が必要となり、ケルビンソケットの製造には多くの手間と長い作業時間を要するという不都合を生じていた。
この発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、ケルビンソケットを小型化でき、また、ケルビンソケットを製造する際の手間及び作業時間を低減することのできる測定用端子及び測定用端子の製造方法を提供することを目的としている。
この発明の測定用端子は、半導体装置の端子に接触する測定用端子において、導電材からなる第1の薄板と、絶縁材からなる第2の薄板と、導電材からなる第3の薄板とを順次積層してなる積層板を、所定の測定用端子形状に打ち抜いて形成したものである。
上記積層板の厚さ寸法は、上記半導体装置の端子の幅寸法以下に設定するとよい。
上記打ち抜いて形成したものの導電材表面を、さらにメッキ加工するとよい。
上記積層板の厚さ寸法は、上記半導体装置の端子の幅寸法以下に設定するとよい。
上記打ち抜いて形成したものの導電材表面を、さらにメッキ加工するとよい。
また、この発明の測定用端子の製造方法は、半導体装置の端子に接触する測定用端子を製造する測定用端子の製造方法において、導電材からなる第1の薄板と、絶縁材からなる第2の薄板と、導電材からなる第3の薄板とを順次積層して積層板を形成する第1の工程と、上記第1の工程により得られた積層板を、所定の測定用端子形状に打ち抜いて形成する第2の工程とを行うようにしたものである。
上記積層板の厚さ寸法は、上記半導体装置の端子の幅寸法以下に設定するとよい。
上記第2の工程の後に、上記第2の工程で打ち抜いて形成したものの導電材表面に、さらにメッキ加工を施す第3の工程を行うようにするとよい。
上記積層板の厚さ寸法は、上記半導体装置の端子の幅寸法以下に設定するとよい。
上記第2の工程の後に、上記第2の工程で打ち抜いて形成したものの導電材表面に、さらにメッキ加工を施す第3の工程を行うようにするとよい。
以上のようなこの発明の測定用端子及び測定用端子の製造方法によれば、4端子法でインピーダンスを測定する際に用いる、負荷の一方の端子に接触させる2つの測定用端子を、1つの測定用端子で実現することができるので、ケルビンソケットの形状を小型化することができるという効果を得る。また、ケルビンソケットを製造する際には、半導体装置の各端子について測定用端子を1つ組み込めばよいので、ケルビンソケットの製造時の作業を簡易にすることができるとともに、作業性が向上して作業時間が短縮するという効果も得る。
以下、添付図面を参照しながら、この発明の実施の形態を詳細に説明する。
〔実施例〕
図1は、本発明の一実施例にかかる測定用端子の製造方法の一例を示している。
まず、図1(a)に示すように、導電材からなる第1の薄板1と、絶縁材からなる第2の薄板2と、導電材からなる第3の薄板3とを順次積層し、同図(b),(c)に示すような積層板4を形成する。ここで、薄板1,3の材質は、例えば、ベリリウム銅またはチタン銅等を用いることができ、その厚さ寸法は、例えば、0.05〜0.1mmに設定されている。また、薄板2の材質は、例えば、ポリイミド樹脂等を用いることができ、その厚さ寸法は、例えば、0.05〜0.1mmに設定されている。
〔実施例〕
図1は、本発明の一実施例にかかる測定用端子の製造方法の一例を示している。
まず、図1(a)に示すように、導電材からなる第1の薄板1と、絶縁材からなる第2の薄板2と、導電材からなる第3の薄板3とを順次積層し、同図(b),(c)に示すような積層板4を形成する。ここで、薄板1,3の材質は、例えば、ベリリウム銅またはチタン銅等を用いることができ、その厚さ寸法は、例えば、0.05〜0.1mmに設定されている。また、薄板2の材質は、例えば、ポリイミド樹脂等を用いることができ、その厚さ寸法は、例えば、0.05〜0.1mmに設定されている。
次に、同図(d)に示すように、積層板4を所定の測定用端子形状に打ち抜いて測定用端子10を形成し、さらに、同図(e)に示すように、測定用端子10の表面をメッキ処理して、測定用端子11を完成する。
ここで、測定用端子11は、ソケット基板(後述)に固定するための略直方形の基部11a、基部11aの下側に設けられ、ソケット基板に設けられる取付孔に挿入されて、ソケット基板の配線面のパッド(後述)に半田付けするための脚部11b、基部11aの上側に設けられ、バネ性を有する形状に成型された屈曲部11c、屈曲部11cの先端に設けられ、半導体装置の端子(後述)に下側から接触するための接触片部11dから構成されている。
また、測定用端子11の厚さ寸法は、積層板4の厚さ寸法にメッキ処理で被せたメッキ材の厚さ寸法を加算した値となるので、積層板4の厚さ寸法にほぼ等しく、上記した例で言うと、約0.15〜0.3mmである。また、測定用端子11の幅寸法は、半導体装置の端子の幅寸法よりも小さくする必要があり、ここでは、本実施例の測定用端子11が適用される半導体装置の端子の幅寸法として0.4mm程度のものを想定しており、したがって、測定用端子11の厚さ寸法は、半導体装置の端子の幅寸法よりも小さく、半導体装置の1つの端子に2つの測定用端子を接触させるという要件を満たすことができる。また、測定用端子11は、その接触片部11dが接触する端子に対して付勢力を作用する態様に、屈曲部11cがバネ性を有する形状に成形されることから、薄板1、2、3は、それぞれがある程度の靱性を有する材質であることが好ましい。
図2は、本実施例にかかる測定用端子11が組み込まれるケルビンソケット20の構成の一例を示した概略斜視図である。
図2において、このケルビンソケット20は、基礎となるベース部材21、このベース部材21を上方から覆うカバー部材22、カバー部材22をベース部材21に固定するためのラッチ機構23を備える。
図2において、このケルビンソケット20は、基礎となるベース部材21、このベース部材21を上方から覆うカバー部材22、カバー部材22をベース部材21に固定するためのラッチ機構23を備える。
また、ベース部材21の略中央部には、半導体装置42の位置決めと半導体装置42の挿入ガイドをするためのプレート部材41が設けられている。半導体装置42は、プレート部材41に設けられた半導体装置載置部44に載置される。
図3(a)は、本実施例の測定用端子11を挿着したケルビンソケットにおいて、測定用端子11が半導体装置の端子に接触する部分の構成の一例を示した概略部分断面図である。
図3(a)において、ケルビンソケット20のベース部材21に形成された取付部21aに、測定用端子11の基部11aがはめ込まれる。
プリント基板40に形成された取付孔40bに、ケルビンソケット20のベース部材21にはめ込まれた測定用端子11の脚部11bが挿入され、脚部11bは、プリント基板40の裏側の配線面40cに突出している。また、測定用端子11の屈曲部11cの先端に設けられた接触片部11dは、プレート部材41に取り付けられる半導体装置42の端子43に、その下側から付勢力を持って接触している。
図3(a)において、ケルビンソケット20のベース部材21に形成された取付部21aに、測定用端子11の基部11aがはめ込まれる。
プリント基板40に形成された取付孔40bに、ケルビンソケット20のベース部材21にはめ込まれた測定用端子11の脚部11bが挿入され、脚部11bは、プリント基板40の裏側の配線面40cに突出している。また、測定用端子11の屈曲部11cの先端に設けられた接触片部11dは、プレート部材41に取り付けられる半導体装置42の端子43に、その下側から付勢力を持って接触している。
図4(a)は、図3(a)のA−A断面矢視図(概略図)を示し、図4(b)は、プリント基板40の配線面40cに形成される配線用のパッド4d,4eの一例を示している。
図4(a)に示すように、プリント基板40の配線面40cにおいて、取付孔40bから突出する測定用端子11の脚部11bの両面に対応して、パッド40d,40eがそれぞれ形成されている。すなわち、配線面40cにおいて取付孔40bの周囲に形成される半田付けのためのパッドは、円環状のものではなく、その円環を測定用端子11の幅方向で2分割し、かつ、接触部がないように形成される。
図4(a)に示すように、プリント基板40の配線面40cにおいて、取付孔40bから突出する測定用端子11の脚部11bの両面に対応して、パッド40d,40eがそれぞれ形成されている。すなわち、配線面40cにおいて取付孔40bの周囲に形成される半田付けのためのパッドは、円環状のものではなく、その円環を測定用端子11の幅方向で2分割し、かつ、接触部がないように形成される。
パッド40d,40eをこのような構造とした理由は、測定用端子11が、既に説明したように、中央に絶縁材を挟んだサンドイッチ構造になっていて、一方の面と他方の面とが互いに電気的に絶縁されており、従って、測定用端子11の2つの面を形作る導体部分が、各々独立した端子として作用するためである。
すなわち、1つの測定用端子11は、互いに電気的に絶縁された独立した2つの端子(測定端子)を備え、2つの端子として機能する。そこで、一方の端子を図6に示した測定回路の端子Pb1あるいは端子Pb3として用い、他方の端子を測定回路の端子Pb2あるいは端子Pb4として用いることで、4端子法に必要となる端子を実現する。
そして、パッド40d,40eは、その独立した2つの端子を構成する測定用端子11の両面と、それぞれ電気的に接続するためのものであって、パッド40d,40eと測定用端子11の各々の面の間には、半田S1,S2がそれぞれ盛られる。
ここで、1つの測定用端子11の両面をそれぞれ独立した測定端子として用いるために、プリント基板40の取付孔40bはスルーホール構造にすることができず、半田付け作業は、配線面に設けたパッド40d,40eに対してのみ行うこととなる。
このようにして、本実施例にかかる測定用端子11は、1つの測定用端子11が、4端子法の測定を行う際に、半導体装置42の端子43に設ける必要がある2つの端子を実現しているので、ケルビンソケットを製造する際に必要となる測定用端子11の数を半減することができる。また、そのために、ケルビンソケットを製造する際の手間と作業時間を大幅に軽減することができる。
さて、上記のように、1つの測定用端子11をプリント基板40に取り付けた1つの取付孔40bについて、配線面40cでは2つのパッド40d,40eが形成され、それぞれに配線を形成している。
ここで、取付孔40bを、図5(a)に示すように、半導体装置42の端子43の間隔に合わせて同じ列に形成した場合、プリント基板40の配線面40cにおける取付孔40bの周囲の配線の密度が非常に高くなり、作業性に問題が生じるおそれがある。
そこで、図5(b)に示すように、取付孔40bを2つの列に交互に形成するいわゆる千鳥状の配列にすると、プリント基板40の配線面40cにおける取付孔40bの周囲の配線の密度を低減することができる。
また、そのためには、一方の列の取付孔40bに取り付ける測定用端子11の脚部11bの位置を、図3(a)に示すように、接触片部11dの先端から寸法Laの部分に形成し、他方の列の取付孔40b’に取り付ける測定用端子11’の脚部11b’の位置を、図3(b)に示すように、接触片部11d’の先端から寸法Lbの部分に形成するとよい。
なお、ケルビンソケット20は、ケルビン用の測定用端子11をベース部材21に組み込みすることによって4端子法を用いたインピーダンス測定用の装置として機能するが、それ以外の測定用端子をベース部材21に組み込みすると、その測定用端子に対応した測定装置として機能させることができる。
或いは、ケルビン用の測定用端子11と、それ以外の測定用端子を組み合わせてベース部材21に組み込みすることができる。
すなわち、測定装置は、ベース部材21に組み込みする測定用端子の種類によって、種々の測定機能を実現する。
或いは、ケルビン用の測定用端子11と、それ以外の測定用端子を組み合わせてベース部材21に組み込みすることができる。
すなわち、測定装置は、ベース部材21に組み込みする測定用端子の種類によって、種々の測定機能を実現する。
また、以上述べてきた各実施形態の構成及び変形例は、矛盾しない範囲で適宜組み合わせて適用することも可能である。
本発明にかかる測定用端子は、ケルビンソケットのように被測定端子に対して2つの測定端子を接触させる必要のある測定装置であれば、任意の測定装置について適用することができる。
1,2,3…薄板、10,11…測定用端子、11a,11a’…基部、11b,11b’…脚部、11c,11c’…屈曲部、11d,11d’…接触片部、20…ケルビンソケット、21…ベース部材、21a…取付部、40…プリント基板、40b,40b’…取付孔、40c…配線面、40d,40e…パッド、41…プレート部材、42…半導体装置、43…端子、L…負荷、Pb1〜Pb4…測定端子。
Claims (6)
- 半導体装置の端子に接触する測定用端子において、
導電材からなる第1の薄板と、絶縁材からなる第2の薄板と、導電材からなる第3の薄板とを順次積層してなる積層板を、所定の測定用端子形状に打ち抜いて形成したことを特徴とする測定用端子。 - 前記積層板の厚さ寸法は、前記半導体装置の端子の幅寸法以下に設定されることを特徴とする請求項1記載の測定用端子。
- 前記打ち抜いて形成したものの導電材表面を、さらにメッキ加工することを特徴とする請求項1または2に記載の測定用端子。
- 半導体装置の端子に接触する測定用端子を製造する測定用端子の製造方法において、
導電材からなる第1の薄板と、絶縁材からなる第2の薄板と、導電材からなる第3の薄板とを順次積層して積層板を形成する第1の工程と、
前記第1の工程により得られた積層板を、所定の測定用端子形状に打ち抜いて形成する第2の工程とを行うことを特徴とする測定用端子の製造方法。 - 前記積層板の厚さ寸法は、前記半導体装置の端子の幅寸法以下に設定されることを特徴とする請求項4記載の測定用端子の製造方法。
- 前記第2の工程の後に、前記第2の工程で打ち抜いて形成したものの導電材表面に、さらにメッキ加工を施す第3の工程を行うことを特徴とする請求項4または5に記載の測定用端子の製造方法。
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