JP6889067B2 - Electrical connection device - Google Patents

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Description

本発明は、被検査体の特性の測定に使用される電気的接続装置に関する。 The present invention relates to an electrical connection device used for measuring the characteristics of an object to be inspected.

集積回路などの特性をウェハから分離しない状態で測定するために、プローブを有する電気的接続装置が用いられている。電気的接続装置を用いた検査では、プローブの一方の端部を被検査体に接触させ、プローブの他方の端部を、配線基板に配置されてテスタと電気的に接続された端子(以下において「ランド」という。)に接触させる。そして、プローブを介して被検査体に電流を流すことなどにより、被検査体の電気的特性の検査が行われる。 In order to measure the characteristics of integrated circuits and the like without separating them from the wafer, an electrical connection device having a probe is used. In an inspection using an electrical connection device, one end of the probe is brought into contact with the object to be inspected, and the other end of the probe is placed on a wiring board and electrically connected to a tester (hereinafter referred to as a terminal). Contact with "land"). Then, the electrical characteristics of the object to be inspected are inspected by passing an electric current through the probe to the object to be inspected.

プローブを用いた検査では、被検査体やランドとプローブとの電気的な接続を確保する必要がある。このため、プローブを強く被検査体に押し付けるためにオーバードライブ(OD)をかけたり、プローブを弾性変形させることによってプローブとランドにプリロードをかけたりしている。このため、側面にスリット状の切り込みを形成して弾性変形する部分をプローブに設ける構造が採用されている(例えば特許文献1参照。)。 In the inspection using the probe, it is necessary to secure the electrical connection between the probe or the object to be inspected and the probe. For this reason, overdrive (OD) is applied to strongly press the probe against the object to be inspected, and the probe and land are preloaded by elastically deforming the probe. For this reason, a structure is adopted in which a slit-shaped notch is formed on the side surface and a portion elastically deformed is provided on the probe (see, for example, Patent Document 1).

特開2010−281583号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-281583

しかしながら、切り込みによりバネ部を形成したプローブにおいては、プローブに流れる電流により生じるジュール熱によってバネ部にヘタリ(熱ヘタリ)が生じる。ヘタリが生じると、被検査体やランドとプローブとの接触が弱くなり、プローブに流せる電流の許容値(以下において「許容電流値」という。)が低下するという問題があった。 However, in a probe in which a spring portion is formed by cutting, Joule heat generated by a current flowing through the probe causes settling (heat settling) in the spring portion. When the settling occurs, the contact between the object to be inspected or the land and the probe is weakened, and there is a problem that the permissible value of the current that can be passed through the probe (hereinafter referred to as "permissible current value") is lowered.

上記問題点に鑑み、本発明は、プローブに形成されたバネ部のヘタリを抑制できる電気的接続装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an electrical connection device capable of suppressing the settling of the spring portion formed on the probe.

本発明の一態様によれば、トップ側パートとボトム側パートが軸方向に沿って直線的に配置されたプローブを備える電気的接続装置であって、トップ側パートとボトム側パートのそれぞれが、軸方向に伸縮自在に形成された管形状のバレルと、バレルの一方の端部の開口端から先端部が露出し他方の端部の開口端から基端部が露出した状態でバレルの内部に挿入され、一方の端部に近接した接合部でバレルに接合された棒形状のプランジャーとを備え、トップ側パートのバレルとボトム側パートのバレルの少なくともいずれかが軸方向に伸縮する動作の前後において、トップ側パートのプランジャーの基端部とボトム側パートのプランジャーの基端部とが常に電気的に接続されている電気的接続装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, the electrical connection device includes a probe in which the top side part and the bottom side part are linearly arranged along the axial direction, and each of the top side part and the bottom side part is Inside the barrel with a tube-shaped barrel formed so that it can be expanded and contracted in the axial direction, and the base end exposed from the open end of one end of the barrel and the base end exposed from the open end of the other end. It features a rod-shaped plunger that is inserted and joined to the barrel at a joint close to one end, allowing at least one of the barrels of the top part and the bottom part to expand and contract in the axial direction. An electrical connection device is provided in which the base end portion of the plunger of the top side part and the base end portion of the plunger of the bottom side part are always electrically connected in the front-rear direction.

本発明によれば、プローブに形成されたバネ部のヘタリを抑制できる電気的接続装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an electrical connection device capable of suppressing the settling of a spring portion formed on a probe.

本発明の実施形態に係るプローブの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the probe which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るプローブのバレルとプランジャーの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the barrel and the plunger of the probe which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るプローブのプランジャーの基端部の形状を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the shape of the base end part of the plunger of the probe which concerns on embodiment of this invention. 比較例のプローブに流れる電流の電流経路を示す模式図であり、図4(a)はバレルとプランジャーの模式図であり、図4(b)は電流経路の回路図である。FIG. 4A is a schematic diagram showing a current path of a current flowing through a probe of a comparative example, FIG. 4A is a schematic diagram of a barrel and a plunger, and FIG. 4B is a circuit diagram of a current path. 許容電流値の例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of the permissible current value. 本発明の実施形態に係るプローブに流れる電流の電流経路を示す模式図であり、図6(a)は全体の模式図、図6(b)は図6(a)の領域Sを拡大した模式図である。FIG. 6A is a schematic view showing a current path of a current flowing through a probe according to an embodiment of the present invention, FIG. 6A is an overall schematic view, and FIG. 6B is an enlarged schematic view of a region S of FIG. 6A. It is a figure. 図6(a)に示した電流経路の回路図である。It is a circuit diagram of the current path shown in FIG. 6A. 本発明の実施形態に係るプローブのバレルとプランジャーの接合方法を示す模式図であり、図8(a)はスポット溶接による接合を示し、図8(b)はカシメ加工による接合を示す。It is a schematic diagram which shows the joining method of the barrel of the probe and the plunger which concerns on embodiment of this invention, FIG. 8A shows the joining by spot welding, and FIG. 8B shows the joining by caulking. 本発明の実施形態に係る電気的接続装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the electrical connection device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る電気的接続装置のミドルガイドの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the middle guide of the electric connection device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態の変形例に係るプローブの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the probe which concerns on the modification of embodiment of this invention. 本発明の実施形態の変形例に係るプローブのバレルの構成を示す模式図であり、図12(a)は側面図、図12(b)は図12(a)のXII−XII方向に沿った断面図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the barrel of the probe which concerns on the modification of embodiment of this invention, FIG. 12 (a) is a side view, and FIG. 12 (b) is along the XII-XII direction of FIG. 12 (a). It is a sectional view. 本発明の実施形態の変形例に係るプローブのバレルの他の構成を示す模式図であり、図13(a)は側面図、図13(b)は図13(a)のXIII−XIII方向に沿った断面図である。It is a schematic diagram which shows the other structure of the barrel of the probe which concerns on the modification of embodiment of this invention, FIG. 13 (a) is a side view, FIG. 13 (b) is in the XIII-XIII direction of FIG. 13 (a). It is a cross-sectional view along.

次に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各部の長さや厚みの比率などは現実のものとは異なる。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings below, the same or similar parts are designated by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic, and the length and thickness ratio of each part are different from the actual ones. In addition, there are parts in which the relations and ratios of the dimensions of the drawings are different from each other.

本発明の実施形態に係る電気的接続装置は、図1に示すように、トップ側パート1Aとボトム側パート1Bが軸方向に沿って直線的に配置されたプローブ1を備える。トップ側パート1Aは、プローブ1の軸方向に伸縮自在に形成された管形状のバレル10Aと、バレル10Aの内部に一部が挿入された棒形状のプランジャー20Aを備える。ボトム側パート1Bは、プローブ1の軸方向に伸縮自在に形成された管形状のバレル10Bと、バレル10Bの内部に一部が挿入された棒形状のプランジャー20Bを備える。以下において、バレル10Aとバレル10Bを総称して「バレル10」といい、プランジャー20Aとプランジャー20Bを総称して「プランジャー20」という。 As shown in FIG. 1, the electrical connection device according to the embodiment of the present invention includes a probe 1 in which a top side part 1A and a bottom side part 1B are linearly arranged along an axial direction. The top side part 1A includes a tube-shaped barrel 10A formed so as to expand and contract in the axial direction of the probe 1, and a rod-shaped plunger 20A having a part inserted inside the barrel 10A. The bottom side part 1B includes a tube-shaped barrel 10B formed so as to expand and contract in the axial direction of the probe 1, and a rod-shaped plunger 20B having a part inserted inside the barrel 10B. In the following, the barrel 10A and the barrel 10B are collectively referred to as "barrel 10", and the plunger 20A and the plunger 20B are collectively referred to as "plunger 20".

図1に示すように、バレル10の一方の端部の開口端から先端部21が露出し、バレル10の他方の端部の開口端から基端部22が露出した状態で、プランジャー20がバレル10の内部に挿入されている。そして、プランジャー20の先端部21が露出する端部に近接した接合部30で、プランジャー20がバレル10に接合されている。 As shown in FIG. 1, the plunger 20 is in a state where the tip portion 21 is exposed from the open end of one end of the barrel 10 and the base end portion 22 is exposed from the open end of the other end of the barrel 10. It is inserted inside the barrel 10. Then, the plunger 20 is joined to the barrel 10 at a joint portion 30 close to the exposed end portion of the tip portion 21 of the plunger 20.

電気的接続装置は、例えば被検査体の電気的特性を判断する際に使用される。即ち、トップ側パート1Aとボトム側パート1Bのうちの一方のプランジャー20の先端部21が被検査体に接触し、他方のプランジャー20の先端部21が配線基板のランドなどと接触する。被検査体の電気的特性を検査するために、バレル10とプランジャー20には導電性材料が使用される。例えば、バレル10にニッケル(Ni)材などが使用され、プランジャー20にAgPdCu材などが使用される。 The electrical connection device is used, for example, in determining the electrical characteristics of the object to be inspected. That is, the tip 21 of one of the top-side part 1A and the bottom-side part 1B of the plunger 20 comes into contact with the object to be inspected, and the tip 21 of the other plunger 20 comes into contact with the land of the wiring board or the like. A conductive material is used for the barrel 10 and the plunger 20 to inspect the electrical properties of the object to be inspected. For example, a nickel (Ni) material or the like is used for the barrel 10, and an AgPdCu material or the like is used for the plunger 20.

バレル10は、側面を貫通する螺旋状の切り込みが形成されたコイルバネ形状のバネ部を有する。バレル10の一部がコイルバネ形状になっているため、バレル10は軸方向に伸縮自在である。したがって、適切な押圧でプランジャー20を被検査体や配線基板のランドと接触させることができる。即ち、プローブ1を強く被検査体に押し付けるようにオーバードライブ(OD)をかけられる。また、プローブ1を弾性変形させることによってプローブ1とランドにプリロードをかけることができる。なお、例えばフォトリソグラフィ技術などを用いて、バレル10に切り込みをエッチングによって形成することができる。 The barrel 10 has a coil spring-shaped spring portion having a spiral notch formed through the side surface. Since a part of the barrel 10 has a coil spring shape, the barrel 10 can be expanded and contracted in the axial direction. Therefore, the plunger 20 can be brought into contact with the object to be inspected or the land of the wiring board with appropriate pressing. That is, overdrive (OD) is applied so as to strongly press the probe 1 against the object to be inspected. Further, the probe 1 and the land can be preloaded by elastically deforming the probe 1. A notch can be formed in the barrel 10 by etching using, for example, a photolithography technique.

後述するように、トップ側パート1Aのプランジャー20Aの基端部22と、ボトム側パート1Bのプランジャー20Bの基端部22とは、検査時においては常に電気的に接続されている。即ち、トップ側パート1Aのバレル10Aとボトム側パート1Bのバレル10Bの少なくともいずれかが軸方向に伸縮する動作の前後において、プランジャー20Aの基端部22とプランジャー20Bの基端部22が接続されている。 As will be described later, the base end portion 22 of the plunger 20A of the top side part 1A and the base end portion 22 of the plunger 20B of the bottom side part 1B are always electrically connected at the time of inspection. That is, before and after the operation in which at least one of the barrel 10A of the top side part 1A and the barrel 10B of the bottom side part 1B expands and contracts in the axial direction, the base end portion 22 of the plunger 20A and the base end portion 22 of the plunger 20B It is connected.

図2に、バレル10とプランジャー20を分けて図示した。図2に示すように、バレル10の内部に挿入される部分のプランジャー20の表面は、絶縁コーティング膜25によって被覆されている。このため、バレル10の内部でプランジャー20とバレル10とが接触した場合に、接触した部分でプランジャー20とバレル10とは電気的に接続されない。 FIG. 2 shows the barrel 10 and the plunger 20 separately. As shown in FIG. 2, the surface of the plunger 20 at the portion inserted into the barrel 10 is covered with the insulating coating film 25. Therefore, when the plunger 20 and the barrel 10 come into contact with each other inside the barrel 10, the plunger 20 and the barrel 10 are not electrically connected at the contacted portion.

トップ側パート1Aのプランジャー20Aの基端部22とボトム側パート1Bのプランジャー20Bの基端部22を接続させるために、種々の構成を採用可能である。例えば、プランジャー20Aの基端部22と、プランジャー20Bの基端部22とを、プローブ1の軸方向に沿って互いに隣接した領域で接触させる。これにより、バレル10が軸方向に伸縮すると、基端部22が隣接した領域で接触しながら摺動する。 Various configurations can be adopted to connect the base end portion 22 of the plunger 20A of the top side part 1A and the base end portion 22 of the plunger 20B of the bottom side part 1B. For example, the base end portion 22 of the plunger 20A and the base end portion 22 of the plunger 20B are brought into contact with each other in a region adjacent to each other along the axial direction of the probe 1. As a result, when the barrel 10 expands and contracts in the axial direction, the base end portion 22 slides in contact with the adjacent region.

例えば、図3に示すように、プランジャー20の基端部22に、プローブ1の軸方向に沿って端部から一定の長さで平面の部分を形成する。そして、トップ側パート1Aのプランジャー20Aの基端部22に形成された平面を、ボトム側パート1Bのプランジャー20Bの基端部22に形成された平面と面接触させる。 For example, as shown in FIG. 3, a flat portion is formed at the base end portion 22 of the plunger 20 along the axial direction of the probe 1 with a constant length from the end portion. Then, the flat surface formed on the base end portion 22 of the plunger 20A of the top side part 1A is brought into surface contact with the flat surface formed on the base end portion 22 of the plunger 20B of the bottom side part 1B.

このため、バレル10が軸方向に伸縮する動作に伴って、プランジャー20Aの基端部22の平面とプランジャー20Bの基端部22の平面が接触しながら摺動する。なお、基端部22の面接触する部分は、絶縁コーティング膜25によって被覆されていない。したがって、プローブ1では、トップ側パート1Aのプランジャー20Aの基端部22と、ボトム側パート1Bのプランジャー20Bの基端部22は、検査時においては常に電気的に接続される。なお、基端部22に形成される平面の軸方向に沿った長さは、バレル10が伸縮する前の状態及び伸縮した後の状態のいずれにおいても、トップ側パート1Aとボトム側パート1Bのそれぞれのプランジャー20が接触するように設定される。 Therefore, as the barrel 10 expands and contracts in the axial direction, the flat surface of the base end portion 22 of the plunger 20A and the flat surface of the base end portion 22 of the plunger 20B slide while contacting each other. The surface contact portion of the base end portion 22 is not covered with the insulating coating film 25. Therefore, in the probe 1, the base end portion 22 of the plunger 20A of the top side part 1A and the base end portion 22 of the plunger 20B of the bottom side part 1B are always electrically connected at the time of inspection. The length of the plane formed on the base end portion 22 along the axial direction is the length of the top side part 1A and the bottom side part 1B in both the state before the barrel 10 expands and contracts and the state after the barrel 10 expands and contracts. Each plunger 20 is set to come into contact.

ここで、図4(a)に示した比較例のプローブの電流経路の電気抵抗について説明する。図4(a)では、プランジャー20の一部がバレル10の内部に挿入された構造のプローブについて、説明をわかりやすくするために、バレル10とプランジャー20を分離して図示している。なお、比較例のプローブではプランジャー20は絶縁コーティング膜25によって被覆されていない。 Here, the electrical resistance of the current path of the probe of the comparative example shown in FIG. 4A will be described. In FIG. 4A, the barrel 10 and the plunger 20 are shown separately in order to make the explanation easy to understand about the probe having a structure in which a part of the plunger 20 is inserted inside the barrel 10. In the probe of the comparative example, the plunger 20 is not covered with the insulating coating film 25.

図4(a)に示したプローブでは、矢印で示したように、バレル10とプランジャー20が電気的に接続する接続点A1〜A3のいずれかを通過して、電流Iがバレル10からプランジャー20に流れる。なお、電流Iは被検査体の検査時にプローブを流れる電流を想定したものである。 In the probe shown in FIG. 4A, as shown by the arrow, the current I is planned from the barrel 10 by passing through any of the connection points A1 to A3 in which the barrel 10 and the plunger 20 are electrically connected. It flows into the jar 20. The current I assumes the current flowing through the probe when the object to be inspected is inspected.

図4(b)に、図4(a)に示した電流Iの電流経路の回路図を示す。接続点Aは、接続点A1〜A3のいずれかを示している。接続点Bは、接合部30を示す。図4(b)に示した抵抗R1は、電流Iが入力するバレル10の端部から接続点Aまでのバレル10の電気抵抗である。抵抗R2は、接続点Aから接続点Bまでのバレル10の電気抵抗である。抵抗R3は、接続点Aから接続点Bまでのプランジャー20の電気抵抗である。抵抗R4は、接続点Bからプランジャー20の先端部までのプランジャー20の電気抵抗である。 FIG. 4B shows a circuit diagram of the current path of the current I shown in FIG. 4A. The connection point A indicates any of the connection points A1 to A3. The connection point B indicates a joint portion 30. The resistor R1 shown in FIG. 4B is the electrical resistance of the barrel 10 from the end of the barrel 10 to which the current I inputs to the connection point A. The resistor R2 is the electrical resistance of the barrel 10 from the connection point A to the connection point B. The resistor R3 is the electrical resistance of the plunger 20 from the connection point A to the connection point B. The resistor R4 is the electrical resistance of the plunger 20 from the connection point B to the tip of the plunger 20.

比較例のプローブでは、プローブの全体の電気抵抗(以下において「総抵抗Ra」という。)は、抵抗R1〜抵抗R4の合成抵抗となる。抵抗R2と抵抗R3は並列接続であって、バレル10の抵抗R2は、バレル10がバネ部を含むため、プランジャー20の抵抗R3よりも電気抵抗が大きい。このためバレル10とプランジャー20が電気的に接続する位置(以下において「接続位置」という。)が接続点A1〜A3のいずれであるかによって、プローブの総抵抗Raが変動する。 In the probe of the comparative example, the total electrical resistance of the probe (hereinafter referred to as “total resistance Ra”) is the combined resistance of the resistors R1 to R4. The resistor R2 and the resistor R3 are connected in parallel, and the resistor R2 of the barrel 10 has a larger electric resistance than the resistor R3 of the plunger 20 because the barrel 10 includes a spring portion. Therefore, the total resistance Ra of the probe varies depending on which of the connection points A1 to A3 is the position where the barrel 10 and the plunger 20 are electrically connected (hereinafter referred to as "connection position").

例えば、接続位置が接続点A1である場合は、抵抗R2で示されるバレル10の部分よりも、抵抗R3で示される電気抵抗の低いプランジャー20に電流が多く流れる。一方、接続位置が接続点A3である場合は、抵抗R2で示される電気抵抗の高いバレル10に電流が多く流れる。 For example, when the connection position is the connection point A1, a larger amount of current flows through the plunger 20 having a lower electrical resistance represented by the resistor R3 than the portion of the barrel 10 represented by the resistor R2. On the other hand, when the connection position is the connection point A3, a large amount of current flows through the barrel 10 having a high electric resistance indicated by the resistor R2.

したがって、接続位置が接続点A1である場合の総抵抗Ra1は、接続位置が接続点A3である場合の総抵抗Ra3よりも小さい。なお、接続位置が接続点A2である場合の総抵抗Ra2は、総抵抗Ra1と総抵抗Ra3の中間である。つまり、バレル10の電流が流れる部分が少ないほど、総抵抗Raは小さい。 Therefore, the total resistance Ra1 when the connection position is the connection point A1 is smaller than the total resistance Ra3 when the connection position is the connection point A3. The total resistance Ra2 when the connection position is the connection point A2 is between the total resistance Ra1 and the total resistance Ra3. That is, the smaller the portion of the barrel 10 through which the current flows, the smaller the total resistance Ra.

図5に、バレル10とプランジャー20の接続位置が接続点A1〜A3の間でばらついた場合の許容電流値の例を示す。図5の縦軸は、プローブが被検査体やランドに接触する針圧の変化率である。針圧が低下するほど、許容電流値は低下する。 FIG. 5 shows an example of an allowable current value when the connection positions of the barrel 10 and the plunger 20 vary between the connection points A1 to A3. The vertical axis of FIG. 5 is the rate of change of the stylus pressure at which the probe comes into contact with the object to be inspected or the land. As the stylus pressure decreases, the permissible current value decreases.

図5に示すように、針圧が同じ場合には、接続位置が接続点A3である場合の許容電流値I3よりも、接続位置が接続点A1である場合の許容電流値I1の方が大きい。即ち、接続位置が接続点A1に近いほどプローブに流せる電流値が大きくなり、このため、検査での電流値の制限を少なくできる。したがって、電流経路に含まれるバレル10の部分をできるだけ小さくすることが好ましい。 As shown in FIG. 5, when the stylus pressure is the same, the permissible current value I1 when the connection position is the connection point A1 is larger than the permissible current value I3 when the connection position is the connection point A3. .. That is, the closer the connection position is to the connection point A1, the larger the current value that can be passed through the probe. Therefore, the limitation of the current value in the inspection can be reduced. Therefore, it is preferable to make the portion of the barrel 10 included in the current path as small as possible.

図6(a)及び図6(b)に、図1に示したプローブ1における電流Iの電流経路を示す。図6(a)に示すように、プローブ1を使用した検査では、トップ側パート1Aのプランジャー20Aの基端部22とボトム側パート1Bのプランジャー20Bの基端部22とが接続する。図6(a)の領域Sを拡大した図を図6(b)に示した。このときの電流Iの電流経路の回路図を、図7に示す。接続点B1は、トップ側パート1Aのバレル10Aとプランジャー20Aの接合部30を示し、接続点B2は、ボトム側パート1Bのバレル10Bとプランジャー20Bの接合部30を示す。 6 (a) and 6 (b) show the current path of the current I in the probe 1 shown in FIG. As shown in FIG. 6A, in the inspection using the probe 1, the base end portion 22 of the plunger 20A of the top side part 1A and the base end portion 22 of the plunger 20B of the bottom side part 1B are connected. An enlarged view of the region S in FIG. 6 (a) is shown in FIG. 6 (b). A circuit diagram of the current path of the current I at this time is shown in FIG. The connection point B1 indicates the joint portion 30 between the barrel 10A of the top side part 1A and the plunger 20A, and the connection point B2 indicates the joint portion 30 between the barrel 10B of the bottom side part 1B and the plunger 20B.

図7に示す抵抗R10は、プランジャー20Aの先端部21からトップ側パート1Aの接合部30までのプランジャー20Aの電気抵抗である。抵抗R30は、トップ側パート1Aの接合部30からボトム側パート1Bの接合部30までの、プランジャー20Aとプランジャー20Bの電気抵抗である。抵抗R40は、ボトム側パート1Bの接合部30からプランジャー20Bの先端部21までのプランジャー20Bの電気抵抗である。なお、抵抗R20はバレル10の電気抵抗であるが、プランジャー20の表面が絶縁コーティング膜25によって被覆されているため、プランジャー20からバレル10に電流が流れない。このため、抵抗R20の端部は開放端である。 The resistance R10 shown in FIG. 7 is the electrical resistance of the plunger 20A from the tip portion 21 of the plunger 20A to the joint portion 30 of the top side part 1A. The resistor R30 is the electrical resistance between the plunger 20A and the plunger 20B from the joint portion 30 of the top side part 1A to the joint portion 30 of the bottom side part 1B. The resistance R40 is the electrical resistance of the plunger 20B from the joint portion 30 of the bottom side part 1B to the tip portion 21 of the plunger 20B. The resistance R20 is the electrical resistance of the barrel 10, but since the surface of the plunger 20 is covered with the insulating coating film 25, no current flows from the plunger 20 to the barrel 10. Therefore, the end of the resistor R20 is an open end.

上記のように、図1に示したプローブ1では、検査時に電流Iはプランジャー20のみを流れる。このため、プローブ1の電気抵抗を小さくできる。更に、バネ部が形成されたバレル10を電流Iが流れないため、ジュール熱の発生によるバネ部のヘタリを抑制できる。 As described above, in the probe 1 shown in FIG. 1, the current I flows only through the plunger 20 at the time of inspection. Therefore, the electrical resistance of the probe 1 can be reduced. Further, since the current I does not flow through the barrel 10 in which the spring portion is formed, it is possible to suppress the settling of the spring portion due to the generation of Joule heat.

これに対し、バネ部にヘタリが生じると、被検査体やランドに接触するプローブの針圧が低下して、プローブの許容電流値が低下する。その結果、被検査体に流せる電流の大きさの限界が小さくなり、被検査体の十分な検査ができない事態が生じ得る。 On the other hand, when the spring portion is settled, the stylus pressure of the probe in contact with the object to be inspected or the land is lowered, and the permissible current value of the probe is lowered. As a result, the limit of the magnitude of the current that can be passed through the inspected object becomes small, and a situation may occur in which the inspected object cannot be sufficiently inspected.

しかし、本発明の実施形態に係るプローブ1では、バレル10に電流が流れないため、バレル10のバネ部にジュール熱の発生によるヘタリが生じない。したがって、プローブ1によれば、許容電流値の低下を抑制することができる。また、プローブ間での許容電流値のばらつきが抑制される。 However, in the probe 1 according to the embodiment of the present invention, since no current flows through the barrel 10, the spring portion of the barrel 10 does not settle due to the generation of Joule heat. Therefore, according to the probe 1, it is possible to suppress a decrease in the allowable current value. In addition, the variation in the allowable current value between the probes is suppressed.

なお、接合部30におけるバレル10とプランジャー20との接合には、種々の方法を使用できる。例えば、図8(a)に示すように、絶縁コーティング膜25に開口部250を設けることにより、開口部250に露出したプランジャー20をバレル10とスポット溶接によって溶接することができる。或いは、図8(b)に示すように、バレル10のカシメ加工によって、バレル10とプランジャー20を接合してもよい。 Various methods can be used for joining the barrel 10 and the plunger 20 at the joining portion 30. For example, as shown in FIG. 8A, by providing the insulating coating film 25 with the opening 250, the plunger 20 exposed in the opening 250 can be welded to the barrel 10 by spot welding. Alternatively, as shown in FIG. 8B, the barrel 10 and the plunger 20 may be joined by caulking the barrel 10.

図1に示したプローブ1は、例えば図9に示すように、プローブヘッド2に装着される。プローブヘッド2は、トップ側パート1Aを支持するトップガイド2A、ボトム側パート1Bを支持するボトムガイド2B、トップガイド2Aとボトムガイド2Bの間に配置されたミドルガイド2Cを備える。トップガイド2A、ボトムガイド2B、ミドルガイド2Cには、例えばセラミックや樹脂などの絶縁材料が使用される。 The probe 1 shown in FIG. 1 is attached to the probe head 2 as shown in FIG. 9, for example. The probe head 2 includes a top guide 2A that supports the top side part 1A, a bottom guide 2B that supports the bottom side part 1B, and a middle guide 2C arranged between the top guide 2A and the bottom guide 2B. An insulating material such as ceramic or resin is used for the top guide 2A, the bottom guide 2B, and the middle guide 2C.

トップ側パート1Aのプランジャー20Aの先端部21は、トップガイド2Aに形成された貫通孔から外部に突出し、配線基板3のランド31に接続される。ボトム側パート1Bのプランジャー20Bの先端部21は、ボトムガイド2Bに形成された貫通孔から外部に突出し、図示を省略する被検査体に接触する。これにより、被検査体の検査が行われる。 The tip portion 21 of the plunger 20A of the top side part 1A projects outward from the through hole formed in the top guide 2A and is connected to the land 31 of the wiring board 3. The tip portion 21 of the plunger 20B of the bottom side part 1B projects outward from the through hole formed in the bottom guide 2B and comes into contact with an object to be inspected (not shown). As a result, the object to be inspected is inspected.

図10に示すように、ミドルガイド2Cは、バレル10の外形よりも狭い貫通部200を有する。そして、貫通部200にプランジャー20の基端部22が挿入された状態で、プローブ1がプローブヘッド2に装着される。つまり、プランジャー20Aの基端部22とプランジャー20Bの基端部22が貫通部200の内部で接触する。これにより、トップ側パート1Aのプランジャー20Aとボトム側パート1Bのプランジャー20Bが電気的に接続される。 As shown in FIG. 10, the middle guide 2C has a penetrating portion 200 narrower than the outer shape of the barrel 10. Then, the probe 1 is attached to the probe head 2 with the proximal end portion 22 of the plunger 20 inserted into the penetrating portion 200. That is, the base end portion 22 of the plunger 20A and the base end portion 22 of the plunger 20B come into contact with each other inside the penetrating portion 200. As a result, the plunger 20A of the top side part 1A and the plunger 20B of the bottom side part 1B are electrically connected.

なお、貫通部200はバレル10の外形よりも狭いため、貫通部200にバレル10は入り込まない。このため、その開放端からプランジャー20の基端部22が露出するバレル10の端部がミドルガイド2Cに突き当たって固定される。このように、図9に示した電気的接続装置では、検査時にバレル10の端部がミドルガイド2Cに圧着する。 Since the penetrating portion 200 is narrower than the outer shape of the barrel 10, the barrel 10 does not enter the penetrating portion 200. Therefore, the end portion of the barrel 10 in which the base end portion 22 of the plunger 20 is exposed from the open end abuts on the middle guide 2C and is fixed. As described above, in the electrical connection device shown in FIG. 9, the end portion of the barrel 10 is crimped to the middle guide 2C at the time of inspection.

上記のように、図9に示した電気的接続装置では、トップ側パート1Aのバレル10Aのバネ部の伸縮と、ボトム側パート1Bのバレル10Bのバネ部の伸縮が、バレル10A及びバレル10Bとミドルガイド2Cとの接触によって制動される。このため、プローブ1では、トップ側パート1Aとボトム側パート1Bのそれぞれが独立して軸方向に伸縮自在である。したがって、トップ側パート1Aがランド31に接触する圧力と、ボトム側パート1Bが被検査体に接触する圧力を、独立して調整することができる。 As described above, in the electrical connection device shown in FIG. 9, the expansion and contraction of the spring portion of the barrel 10A of the top side part 1A and the expansion and contraction of the spring portion of the barrel 10B of the bottom side part 1B are the barrel 10A and the barrel 10B. It is braked by contact with the middle guide 2C. Therefore, in the probe 1, each of the top side part 1A and the bottom side part 1B can be independently expanded and contracted in the axial direction. Therefore, the pressure at which the top side part 1A contacts the land 31 and the pressure at which the bottom side part 1B contacts the object to be inspected can be adjusted independently.

トップ側パート1Aのバレル10Aのバネ部は、プローブ1とランド31にプリロードをかけるように機能する。ボトム側パート1Bのバレル10Bのバネ部は、ODをかけてプローブ1を被検査体に押し付けるように機能する。これらのバネ部の伸縮を独立して調整できるため、狙い通りにプリロードやODをかけることができる。 The spring portion of the barrel 10A of the top side part 1A functions to preload the probe 1 and the land 31. The spring portion of the barrel 10B of the bottom side part 1B functions to apply OD and press the probe 1 against the object to be inspected. Since the expansion and contraction of these springs can be adjusted independently, preload and OD can be applied as intended.

即ち、適切な大きさのプリロードをかけることができるため、プローブ1がランド31と接触する圧力が大きすぎるためにランド31にダメージが生じることを防止できる。また、過剰なプリロードによる圧着が原因で生じるバレル10のバネ部のヘタリを抑制できる。更に、ODに起因してプローブ1がランド31を突き上げて配線基板3の上面が膨らむベンディング現象を抑制できる。 That is, since a preload having an appropriate size can be applied, it is possible to prevent the land 31 from being damaged because the pressure at which the probe 1 comes into contact with the land 31 is too large. In addition, it is possible to suppress the settling of the spring portion of the barrel 10 caused by crimping due to excessive preload. Further, it is possible to suppress a bending phenomenon in which the probe 1 pushes up the land 31 due to the OD and the upper surface of the wiring board 3 swells.

したがって、図9に示した電気的接続装置によれば、プローブ1とランド31及び被検査体との接触を安定させることができる。このため、被検査体の検査を安定して高い精度で行うことができる。 Therefore, according to the electrical connection device shown in FIG. 9, the contact between the probe 1 and the land 31 and the inspected object can be stabilized. Therefore, the inspection of the object to be inspected can be performed stably and with high accuracy.

なお、トップ側パート1Aとボトム側パート1Bのいずれか一方に不具合が生じた場合は、プローブ1の全部を交換するのではなく、不具合が生じたパートのみを交換すればよい。例えば、プローブ1のトップ側パート1Aに不具合が生じた場合は、不具合の生じたトップ側パート1Aのみをプローブヘッド2からはずし、新たなトップ側パート1Aと交換すればよい。このため、プローブ1に不具合が生じた場合の交換が容易であり、且つ交換に要するコストを抑制することができる。 If either the top side part 1A or the bottom side part 1B has a problem, it is sufficient to replace only the defective part instead of replacing the entire probe 1. For example, when a defect occurs in the top side part 1A of the probe 1, only the defective top side part 1A may be removed from the probe head 2 and replaced with a new top side part 1A. Therefore, it is easy to replace the probe 1 when a defect occurs, and the cost required for replacement can be suppressed.

<変形例>
図11に示す本発明の実施形態の変形例に係るプローブ1は、バレル10の最も外側の表面に絶縁材料からなる絶縁層40が配置されている。このため、仮に隣接するプローブ同士が接触しても、プローブ同士は絶縁層40によって電気的に絶縁されるため、プローブ間のショートを抑制できる。他は、図1に示したプローブ1と同様である。
<Modification example>
In the probe 1 according to the modified example of the embodiment of the present invention shown in FIG. 11, an insulating layer 40 made of an insulating material is arranged on the outermost surface of the barrel 10. Therefore, even if adjacent probes come into contact with each other, the probes are electrically insulated by the insulating layer 40, so that a short circuit between the probes can be suppressed. Others are the same as the probe 1 shown in FIG.

例えば図12(a)〜図12(b)に示すように、バネ部の外側に向いた外表面101のみに絶縁層40を配置する。或いは、図13(a)〜図13(b)に示すように、バネ部の外表面101と側面102に絶縁層40を配置してもよい。図12(a)に示す構造によれば、バネ部に絶縁層40を容易に形成することができる。一方、図13(a)に示す構造によれば、より確実にプローブ間のショートを抑制できる。 For example, as shown in FIGS. 12A to 12B, the insulating layer 40 is arranged only on the outer surface 101 facing the outside of the spring portion. Alternatively, as shown in FIGS. 13 (a) to 13 (b), the insulating layer 40 may be arranged on the outer surface 101 and the side surface 102 of the spring portion. According to the structure shown in FIG. 12A, the insulating layer 40 can be easily formed on the spring portion. On the other hand, according to the structure shown in FIG. 13A, short-circuiting between probes can be suppressed more reliably.

(その他の実施形態)
上記のように本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。即ち、本発明はここでは記載していない様々な実施形態などを含むことはもちろんである。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
(Other embodiments)
Although the present invention has been described by embodiment as described above, the statements and drawings that form part of this disclosure should not be understood to limit the invention. That is, it goes without saying that the present invention includes various embodiments not described here. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the matters specifying the invention relating to the reasonable claims from the above description.

1…プローブ
1A…トップ側パート
1B…ボトム側パート
2…プローブヘッド
2A…トップガイド
2B…ボトムガイド
2C…ミドルガイド
3…配線基板
10…バレル
20…プランジャー
21…先端部
22…基端部
25…絶縁コーティング膜
30…接合部
31…ランド
40…絶縁層
1 ... Probe 1A ... Top side part 1B ... Bottom side part 2 ... Probe head 2A ... Top guide 2B ... Bottom guide 2C ... Middle guide 3 ... Wiring board 10 ... Barrel 20 ... Plunger 21 ... Tip 22 ... Base end 25 … Insulation coating film 30… Joint 31… Land 40… Insulation layer

Claims (7)

トップ側パートとボトム側パートが軸方向に沿って直線的に配置されたプローブを備える電気的接続装置であって、
前記トップ側パートと前記ボトム側パートのそれぞれが、
前記軸方向に伸縮自在に形成された管形状のバレルと、
前記バレルの一方の端部の開口端から先端部が露出し他方の端部の開口端から基端部が露出した状態で前記バレルの内部に挿入され、前記一方の端部に近接した接合部で前記バレルに接合された棒形状のプランジャーと
を備え、
前記トップ側パートの前記バレルと前記ボトム側パートの前記バレルの少なくともいずれかが前記軸方向に伸縮する動作の前後において、前記トップ側パートの前記プランジャーの前記基端部と前記ボトム側パートの前記プランジャーの前記基端部とが常に電気的に接続されていることを特徴とする電気的接続装置。
An electrical connection device with a probe in which the top and bottom parts are arranged linearly along the axial direction.
Each of the top side part and the bottom side part
A tube-shaped barrel formed so as to expand and contract in the axial direction,
A joint portion inserted into the barrel with the tip exposed from the open end of one end of the barrel and the base end exposed from the open end of the other end, and close to the one end. Equipped with a rod-shaped plunger joined to the barrel at
Before and after the operation in which at least one of the barrel of the top side part and the barrel of the bottom side part expands and contracts in the axial direction, the base end portion of the plunger of the top side part and the bottom side part of the top side part. An electrical connection device, characterized in that the base end portion of the plunger is always electrically connected.
前記バレルが前記軸方向に伸縮する動作に伴い、前記トップ側パートと前記ボトム側パートのそれぞれの前記プランジャーの前記基端部が、前記軸方向に沿って互いに隣接した領域で接触しながら摺動することを特徴とする請求項1に記載の電気的接続装置。 As the barrel expands and contracts in the axial direction, the base end portions of the plungers of the top side part and the bottom side part slide while contacting each other in regions adjacent to each other along the axial direction. The electrical connection device according to claim 1, wherein the electric connection device is operated. 前記プランジャーの前記基端部に、前記軸方向に沿って一定の長さで平面が形成され、
前記トップ側パートの前記プランジャーに形成された前記平面と、前記ボトム側パートの前記プランジャーに形成された前記平面が面接触していることを特徴とする請求項2に記載の電気的接続装置。
A plane is formed at the base end portion of the plunger with a constant length along the axial direction.
The electrical connection according to claim 2, wherein the plane formed on the plunger of the top-side part and the plane formed on the plunger of the bottom-side part are in surface contact with each other. apparatus.
前記バレルの内部に挿入された部分の前記プランジャーの表面が絶縁コーティング膜によって被覆されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電気的接続装置。 The electrical connection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the surface of the plunger of the portion inserted into the inside of the barrel is covered with an insulating coating film. 前記バレルが、側面を貫通する螺旋状の切り込みが形成されたコイルバネ形状のバネ部を有することにより、前記軸方向に伸縮自在であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電気的接続装置。 The invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the barrel has a coil spring-shaped spring portion having a spiral notch formed through the side surface, so that the barrel can be expanded and contracted in the axial direction. The electrical connection device described. 前記プローブを支持するプローブヘッドを更に備え、
前記プローブヘッドが、
前記トップ側パートを支持するトップガイドと、
前記ボトム側パートを支持するボトムガイドと、
前記バレルの外形よりも狭い貫通部を有し、前記トップ側パート及び前記ボトム側パートのそれぞれの前記プランジャーの前記基端部が前記貫通部に挿入された状態で前記トップガイドと前記ボトムガイドの間に配置されたミドルガイドと
を備え、前記トップ側パート及び前記ボトム側パートのそれぞれの前記バレルの前記他方の端部は、前記ミドルガイドに圧着していることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電気的接続装置。
Further provided with a probe head to support the probe
The probe head
A top guide that supports the top part and
A bottom guide that supports the bottom part and
The top guide and the bottom guide have a penetrating portion narrower than the outer shape of the barrel, and the base end portions of the plungers of the top side part and the bottom side part are inserted into the penetrating portion. 1. The other end of the barrel of each of the top-side part and the bottom-side part is crimped to the middle guide, and the middle guide is provided between the two. The electrical connection device according to any one of 5 to 5.
前記バレルの最も外側の表面に絶縁材料からなる層が形成されていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の電気的接続装置。 The electrical connection device according to any one of claims 1 to 6, wherein a layer made of an insulating material is formed on the outermost surface of the barrel.
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