JP2765247B2 - プロ−ブ針 - Google Patents

プロ−ブ針

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JP2765247B2
JP2765247B2 JP3025936A JP2593691A JP2765247B2 JP 2765247 B2 JP2765247 B2 JP 2765247B2 JP 3025936 A JP3025936 A JP 3025936A JP 2593691 A JP2593691 A JP 2593691A JP 2765247 B2 JP2765247 B2 JP 2765247B2
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dielectric film
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晃 井上
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特にマイクロ波帯IC
等の高速デバイスの評価に用いられるプロ−ブ針に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】図8は従来のプロ−ブ針の一例を示す構
成図であり、この図において、1は導体針、2は被測定
素子、4はプロ−ブカ−ド基板であって、このプロ−ブ
カ−ド基板4上に各導体針1およびブレ−ド5が固定さ
れる。ブレ−ド5は一般に50Ωの特性インピ−ダンス
を有するマイクロストリップ線路が形成されたセラミッ
ク板である。6はチップコンデンサであって、一般に数
10μF〜数μFの容量であり、被測定素子2の発振防
止に用いられる。
【0003】次に、動作について説明する。一般に被測
定素子2はマイクロ波帯IC等の高速デバイスであり、
高周波信号が通過できるプロ−ブ針が用いられる。マイ
クロ波帯の高周波信号では各導体針1間の信号の干渉を
防止し、また、マイクロ波帯での不要な反射を避けるた
めに、プロ−ブカ−ド基板4上ではブレ−ド5を用い
る。ブレ−ド5は一般に50Ωのマイクロストリップ線
路となっているため、高周波的に特性の明らかな分布定
数線路となり、不要な反射が生じない。また、ブレ−ド
5の接地電極が信号線路裏面にあるために、各ブレ−ド
5間のアイソレ−ションが良くなるという利点もある。
しかしながら、プロ−ブカ−ド基板4と被測定素子2を
結線する部分では、寸法上の制約からこういったブレ−
ドとすることができず、導体針1を用いている。ところ
が、被測定素子2の近傍では、場合によっては導体針1
間の距離が約10μm程度に近接するため、各導体針1
間に寄生容量が生じてしまう問題点がある。特に、マイ
クロ波帯ではこの寄生容量の影響が大きく、場合によっ
ては導体針1間の干渉により被測定素子2の特性が変化
してしまうこともあり、問題となっている。
【0004】図9は、図8のプロ−ブ針のB−B′間の
断面図を模式的に示したものであり、各導体針1間に寄
生容量Cが生じていることを示している。さて、一般に
マイクロ波信号を通過させる信号用針と、直流バイアス
を印加するバイアス針が用いられる。図8では、左側の
導体針1がバイアス針、右側の導体針1が信号用針であ
る。直流バイアスを印加するバイアス針であっても、被
測定素子2のマイクロ波信号がバイアス針に漏れるた
め、この漏れてきたマイクロ波信号が他の導体針1に漏
れないよう十分なマイクロ波帯におけるアイソレ−ショ
ンが必要となる。さらに、高周波的に被測定素子2が安
定となるように、高周波除去用バイパスコンデンサとし
てチップコンデンサ6を付加している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このチ
ップコンデンサ6と被測定素子2との間に長さ数mm程
度導体針1が入るため、導体針1のインダクタンスが入
ってしまい、高周波的には必ずしも良好なバイパスコン
デンサとして機能しなくなっていた。このため、場合に
よっては被測定素子2が発振してしまうという問題が生
じていた。
【0006】上記従来例では図8のように、チップコン
デンサ6を付加していたが、コンデンサと抵抗を直列接
続したもの(以下、抵抗コンデンサと呼ぶ)を付加する
ことにより、マイクロ波的に安定な測定ができることが
知られている。この場合も同様に導体針1のインダクタ
ンスにより発振防止効果が弱くなってしまい、問題とな
っていた。また、ブレ−ド5の部分では特性インピ−ダ
ンスの一定な分布定数線路であったが、導体針1の部分
では分布定数線路として機能しなくなり、特性インピ−
ダンスが異なってしまう。このため、高周波帯域では導
体針1の部分で不要な反射が生じてしまう。さらに、上
述したような従来のプロ−ブ針の構成においては、導体
針1間に寄生容量Cが生じてしまい、導体針1間のアイ
ソレ−ションが悪くなる。また、高周波除去用バイパス
コンデンサとして用いているチップコンデンサ6と被測
定素子2との間に導体針1が入るため、導体針1のイン
ダクタンスが入ってしまい、場合によっては被測定素子
2が発振してしまう。さらに、導体針1の部分が分布定
数線路として機能せず、高周波帯域では不要な反射が生
じてしまう等の問題点があった。
【0007】本発明は、上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、導体針間の寄生容量を少なくで
き、導体針間のアイソレ−ションを良好にできるプロ−
ブ針を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項1に
記載の発明は、導体針の内少なくとも1本の導体針を先
端部を除いて誘電体膜により覆い、誘電体膜面上と他の
導体針の導体面上とを蒸着または塗布により導電性物質
覆い電気的に結線したものである。
【0009】また、請求項2に記載の発明は、導体針の
内少なくとも1本の導体針を先端部を除いて誘電体膜ま
たは抵抗体膜により覆い、その上を抵抗体膜または誘電
体膜により覆い、抵抗体膜または誘電体膜の上部膜面と
他の導体針の導体面上とを導電性物質により覆い電気的
に結線したものである。
【0010】また、請求項3に記載の発明は、誘電体膜
により覆われた導体針と、導体面上が導電性物質により
覆われ、前記誘電体膜面上と電気的に結線された導体針
をと交互に設けたものである。
【0011】
【作用】本発明の請求項1に記載のプロ−ブ針は、導体
針を誘電体膜により覆い、さらに、前記誘電体膜面上と
他の導体針の導体面上を導電性物質により覆うことによ
り被測定素子直前まで、いわゆる同軸線路とすることが
でき、導体針間のアイソレ−ションが向上する。
【0012】また、本発明の請求項2に記載のプロ−ブ
針は、導体針を誘電体膜および抵抗体膜により覆うこと
により、被測定素子直前に抵抗コンデンサを付加した状
態と電気的に等価な状態を実現でき、被測定素子との間
に生じる寄生インダクタンスの低減が可能となって、被
測定素子の発振を防止できる。
【0013】また、本発明の請求項3に記載のプロ−ブ
針は、誘電体膜により覆われた導体針と、導体面上が導
電性物質により覆われ、前記誘電体膜面上と電気的に結
線された導体針とを交互に所要数設けたことにより、導
体針の特性インピ−ダンスが高周波帯においても良好で
不要な反射が生じない。
【0014】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面について説明
する。図1は本発明にかかる請求項1に記載の発明の実
施例を示すプロ−ブ針の構成斜視図で、3は前記導体針
1を覆っている導電性物質であって、その他の符号は図
8,図9と同一構成部分を示すものである。
【0015】図2は、図1のA−A′部分の断面を示し
ており、7は誘電体膜である。製造に当っては、導体針
1にスパッタ等の方法により蒸着するなどして誘電体膜
7を形成した後、両導体針1をプロ−ブカ−ド基板4上
のブレ−ド5に固定し、被測定素子2のパッド配置に応
じて各ブレ−ド5をプロ−ブカ−ド基板4にはんだ付け
等の方法により固定する。この後、各導体針1上に導電
性物質3を導体針1の先端部を除いて蒸着または塗布す
ることにより図2の断面形状のプロ−ブ針が形成でき
る。この場合、粘性の高いものを蒸着または塗布する
と、図10の(a),(b),(c)に示すように、徐
々に膜厚が厚くなって導体針1間の空間が徐々に埋めら
れ、図2のように導電物質3が空間を埋めるように構成
される。本発明における半導体装置の評価方法では、導
体針1の導体面上を直接に導電性物質3により覆った針
を被測定素子2の高周波的な接地電極に接触させること
により、プロ−ブ針上の接地電極と低い寄生インダクタ
ンスにて結線でき、導体針1間のアイソレ−ションを向
上し、被測定素子2の発振を防止し、不要な信号の反射
を押えることが可能となる。
【0016】図3〜図5は、本発明にかかる請求項2に
記載の発明の実施例をそれぞれ示す図2と同様な断面図
であり、8は抵抗体膜であり、図2の誘電体膜7と同様
な工程により形成可能である。
【0017】以下、まず、図1,図2に示す請求項1に
記載の発明の実施例を詳細に説明する。図1に示すよう
に、被測定素子2の近傍まで導体針1を導電性物質3に
より覆っており、図2に示すA−A′断面を見ればわか
るように、左側の導体針1の導体面と、右側の導体針1
上の誘電体膜7の面上とを電気的に結線している。左側
の導体針1を被測定素子2の接地電極や高周波的に接地
電極と同等な電源端子等に結線してやることにより、右
側の導体針1は、いわゆる同軸線路となる。このよう
に、同軸線路構成としたため、他の導体針1との間の寄
生容量Cはなくなり、さらに線路の特性インピ−ダンス
が一定になるため、不要な高周波信号の反射が少なくな
る。
【0018】次に、図3〜図5に示す請求項2に記載の
発明の実施例について説明する。これらの実施例では、
図3〜図5に示すように、導体針1を誘電体膜7および
抵抗体膜8により覆っている。すなわち、図3は一方の
導体針1を誘電体膜7で覆い、その上を抵抗体膜8で覆
ったものである。図4は、図3と逆の構成、すなわち、
一方の導体針1を抵抗体膜8で覆い、その上を誘電体膜
7で覆ったものである。また、図5は、図3の誘電体膜
7と抵抗体膜8を交互に2層ずつ設けたものである。
【0019】このように、誘電体膜7および抵抗体膜8
を交互に設けることにより、導体針1に直列コンデンサ
および抵抗体を付加したことになる。これは従来例で示
したチップコンデンサ6に抵抗体を直列に結線したもの
(抵抗コンデンサ)と同等であり、被測定回路の発振防
止に有効となる。さらに、図1に示すように、被測定素
子2の近傍にまで上記コンデンサおよび抵抗体を形成で
きることにより、被測定素子2との間に介在する寄生イ
ンダクタンスを小さくできるため、高周波帯域でも良好
な発振防止が可能となる。
【0020】次に、図6,図7に示す請求項3に記載の
発明の実施例について説明する。図6の実施例では、誘
電体膜7により覆われた導体針1と、導体面上が導電性
物質3により覆われ、誘電体膜7面上と電気的に結線さ
れた導体針1とを交互に設けたもので、被測定素子2中
の分布定数線路の接地線とプロ−ブ針上の接地線とを低
いインダクタンスで結線できるため、線路の特性インピ
−ダンスの乱れが少なくなり、不要な信号の反射が生じ
にくくなる。また、図7に示す実施例では、図6の誘電
体膜7をさらに抵抗体膜8で覆ったものである。これら
の実施例では、導電性物質3により覆われない導体針1
の先端部においても接地電極が近傍にあることから分布
定数線路と見ることができ、高周波信号の反射を低減で
きる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
に記載の発明は、導体針の内少なくとも1本の導体針を
先端部を除いて誘電体膜により覆い、誘電体膜面上と他
の導体針の導体面上とを蒸着または塗布により導電性物
覆い電気的に結線したので、被測定素子直前まで、
いわゆる同軸線路とすることができ、導体針間の寄生容
量の低減、すなわちアイソレーションの向上ができ、ま
た、導電性物質は蒸着または塗布により形成されるの
で、機械的ストレスが加わらず、狭ピッチ、多数本数の
針を有するものや複雑な形状のものでも容易に形成でき
る効果がある。なお、導体針を固定した後にレジスト等
により針先を保護し、Agペースト入り樹脂のような導
電性で粘性が高い物質を吹付塗布することにより、針に
ストレスを加えずに導電性物質を付けることができる。
蒸着の場合も同様に形成できる。また、この方法では針
先のみ保護すればよいので、針先の近傍数十〜百μmの
位置で導電性物質により覆うことが可能となるので、従
来の方法の数mmより格段に短くすることが可能となっ
て、より高周波まで使用可能な導体針を実現できる利点
がある。
【0022】また、本発明の請求項2に記載の発明は、
導体針の内少なくとも1本の導体針を先端部を除いて誘
電体膜または抵抗体膜により覆い、その上を抵抗体膜ま
たは誘電体膜により覆い、抵抗体膜または誘電体膜の上
部膜面と他の導体針の導体面上とを導電性物質により覆
い電気的に結線したので、被測定素子直前に抵抗コンデ
ンサを付加した状態と等価となり、被測定素子の発振を
防止できる効果がある。
【0023】また、本発明の請求項3に記載の発明は、
誘電体膜により覆われた導体針と、導体面上が導電性物
質により覆われ、前記誘電体膜面上と電気的に結線され
た導体針をと交互に設けたので、導体針の特性インピ−
ダンスが高周波帯においても乱れが少ない結線が可能と
なり、不要な信号の反射を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるプロ−ブ針を示す斜視
図である。
【図2】図1の実施例のA−A′線線による断面図であ
る。
【図3】本発明の他の実施例を示す図1のA−A′線に
よる断面図に相当する断面図である。
【図4】本発明の他の実施例を示す図1のA−A′線に
よる断面図に相当する断面図である。
【図5】本発明の他の実施例を示す図1のA−A′線に
よる断面図に相当する断面図である。
【図6】本発明のさらに他の実施例を示す図1のA−
A′線による断面図に相当する断面図である。
【図7】本発明のさらに他の実施例を示す図1のA−
A′線による断面図に相当する断面図である。
【図8】従来のプロ−ブ針の一例を示す斜視図である。
【図9】図8のB−B′線による断面図である。
【図10】図2の導電性物質の形成過程を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 導体針 2 被測定素子 3 導電性物質 4 プロ−ブカ−ド基板 5 ブレ−ド 6 チップコンデンサ 7 誘電体膜 8 抵抗体膜

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被測定物のパッド配置に応じて配置された
    少なくとも2本の導体針を有するプロ−ブ針において、
    前記導体針の内少なくとも1本の導体針を先端部を除い
    て誘電体膜により覆い、前記誘電体膜面上と他の導体針
    の導体面上とを蒸着または塗布により導電性物質覆い
    電気的に結線したことを特徴とするプロ−ブ針。
  2. 【請求項2】被測定物のパッド配置に応じて配置された
    少なくとも2本の導体針を有するプロ−ブ針において、
    前記導体針の内少なくとも1本の導体針を先端部を除い
    て誘電体膜または抵抗体膜により覆い、その上を抵抗体
    膜または誘電体膜により覆い、前記抵抗体膜または誘電
    体膜の上部膜面と他の導体針の導体面上とを導電性物質
    により覆い電気的に結線したことを特徴とするプロ−ブ
    針。
  3. 【請求項3】被測定物のパッド配置に応じて配置された
    導体針を有するプロ−ブ針において、誘電体膜により覆
    われた導体針と、導体面上が導電性物質により覆われ、
    前記誘電体膜面上と電気的に結線された導体針とを交互
    に設けたことを特徴とするプロ−ブ針。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9207260B2 (en) 2011-11-07 2015-12-08 Kabushiki Kaisha Nihon Micronics Probe block, probe card and probe apparatus both having the probe block

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