JP7511325B2

JP7511325B2 - 垂直プローブと垂直プローブ用治具

Info

Publication number: JP7511325B2
Application number: JP2018246111A
Authority: JP
Inventors: 晃子岩名; 正六角; 信夫岩国
Original assignee: プローブイノベーション株式会社
Priority date: 2018-12-10
Filing date: 2018-12-10
Publication date: 2024-07-05
Anticipated expiration: 2038-12-10
Also published as: US20200182908A1; JP2020095000A; US10996243B2

Description

この発明は、半導体デバイスのウェハ上での電気検査や、電子部品の電気検査を行うための垂直プローブと垂直プローブ用治具に関する。

半導体デバイスの小型化、微細化にともなって、半導体集積回路の高密度化と狭ピッチ化が進み、電気検査を行うための垂直プローブと垂直プローブ用の治具の狭ピッチ化が進んでいる。

しかしながら、従来の垂直プローブでは、プローブ径を小さくするだけでは、狭ピッチ化への対応に限界が来ている。その理由は、一つには、垂直プローブの落下防止のためのストッパーを、コーティングや潰し加工で設けた場合、コーティング膜厚や潰し加工部が狭ピッチ化の阻害要因となることである。

また、狭ピッチ化の阻害要因となるコーティングや潰し加工部を不要とするように、ストッパー機能を持つようなプローブ形状にした場合、プローブ形状が単純な形状ではなくなり、狭ピッチではプローブを治具に組み込むことが困難となることである。

以下、従来の垂直プローブおよび垂直プローブ用治具の不具合を図１１～図１４に示す具体例に従って説明する。

図１１は、ワイヤープローブと呼ばれる垂直プローブの構造と動作の説明図である。同図（ａ）において、ワイヤープローブ１０１は、絶縁コーティング部１０２を有し、上側ホールプレート１０３の貫通穴１０４に前記の絶縁コーティング部１０２の上部が挿入されている。

前記ワイヤープローブ１０１の下部１０５は、下側ホールプレート１０６の貫通穴１０７を貫通して、下端１０８が電子デバイス１０９の電極パッド１１０に接している。前記の上側ホールプレート１０３から突出した前記ワイヤープローブ１０１の上端１１３は、検査用のプリント基板回路の電極１１５に接している。

前記の上側ホールプレート１０３と下側ホールプレート１０６とは、連結部材１１１および１１２を介して、図示しないボルトおよび位置決めピンによって連結され位置決めされている。また、前記電子デバイス１０９は、図示しないテーブル上に位置決めされている。

同図（ｂ）は、前記電子デバイス１０９を取り付けている図示しないテーブルが、矢印１１６で示す方向に上昇した場合、前記ワイヤープローブ１０１が座屈を起こして、破線１１７で示すように弓型形状に変形する様子を示す。

図１１で示したワイヤープローブは、以下の理由により、狭ピッチ対応は困難である。前記ワイヤープローブ１０１の落下防止のために設けた絶縁コーティング１０２が、狭ピッチ化の阻害要因となっているからである。同図（ｂ）に示すように、ワイヤープローブ１０１と１０１ａが狭ピッチで隣接すると、前記の絶縁コーティングの存在によって、上側ホールプレートの貫通穴１０４と１０４ａの間の壁１１７の厚みが、製造不可能となるほど薄くなってしまうからである。

次に、コブラと呼ばれる垂直プローブの構造と動作の説明を図１２に従って行う。同図（ａ）において、垂直プローブのコブラ１１８は、湾曲部１１９、下部直線部１２０、および上部直線部１２１で構成されている。

前記の下部直線部１２０は、下側ホールプレート１２２の貫通穴１２３を貫通し、図示しない電子デバイスの電極パッドと接するようになっている。前記の上部直線部１２１は、上側ホールプレート１２４の貫通穴１２５を貫通して、その上端１２６は、プリント基板１２７の検査電極１２８に接している。前記の上側ホールプレート１２４と下側ホールプレート１２２は、連結部材１２９および１３０を介して連結されている。

図１２（ｂ）は、同図（ａ）の矢印Ａで示す方向から前記コブラ１１８を見た図であって、湾曲部１１９はプレス加工によって厚みを減じて可撓性を大きくすると共に、幅Ｂを有して幅広くなっていて、前記貫通穴１２３からの落下防止のストッパーとなっている。

図１２（ｃ）は、図示しない電子デバイスの電極パッドから、矢印１３１で示す方向から接触力を受けて、δとして表記されているオーバードライブだけ前記の下部直線部１２０が移動し、前記の湾曲部１１９が破線１１９ａで示すように変形した様子を示している。その結果として。前記上端１２６は前記の検査電極１２８に確実に接触するようになっている。

図１２（ｄ）は、前記のコブラ１１８と、それに隣接するコブラ１１８ａを組立てる作業手順を示している。前記コブラの形状が複雑なため、狭ピッチの場合には、前記の上側ホールプレート１２４の上から隣接するコブラ１１８、１１８ａを挿入することが困難であるため、複数の穴１３２を有する薄厚フィルム１３３を前記の連結部材１２９、１３０の上に敷いてから、前記のコブラ１１８、１１８ａを矢印１３４で示す方向に移動させて、順次穴１３２を通して組込み、最後に破線で示す上側ホールプレート１２４を矢印１３５の方向へ移動させて、前記の薄厚フィルム１３３と一緒に取り付ける方法が採用されている。

図１２で説明した垂直プローブであるコブラを、狭ピッチデバイスに適用する場合、次のような困難性がある。
第一に、前記の湾曲部１１９は幅Ｂを有するため、隣接するコブラとの干渉を避けるために狭ピッチの限界がある。第二に、図１２（ｄ）で示したように、形状が複雑なために離接コブラとの干渉が生じて、狭ピッチの場合、組立が困難となる。

なお、後述する別の説明で流用するため、図１２で示した垂直プローブのコブラの、接触力とオーバードライブの特性を、図１３で示しておく。
図１３で示すように、コブラにおいては、オーバードライブと接触力の関係は、比較的良好な直線性を有している。

近年、真直ピンに曲げ変形を与えて落下防止を行い、狭ピッチ化へ対応する便宜的な方法が採用されている。その例を図１４に従って説明する。図１４（ａ）において、真直ピン１３６は、上側ホールプレート１３７の貫通穴１３８、中間ホールプレート１３９の貫通穴１４０、および下側ホールプレート１４１の貫通穴１４２、を貫通している。前記の上側ホールプレート１３７、中間ホールプレート１３９、および下側ホールプレート１４１は、保持部材１４３と１４４によって連結されている。

図１４（ａ）で示した状態では、前記の真直ピン１３６は重力によって落下してしまうため、同図（ｂ）で示すような便宜的な方法で落下防止が図られている。同図（ｂ）では、中間ホールプレート１３９が矢印１４５に示す方向に一定量移動しており、前記の真直ピン１３６は曲げ変形を受けて、湾曲垂直プローブ１４６となっている。前記の湾曲垂直プローブ１４６は、前記の貫通穴１４０と１４２のエッジ部からの反力を受けて、落下防止が成されている。

同図（ｃ）では、前記の湾曲垂直プローブ１４６の下端に、図示しない電子デバイスの電極パッドからの接触力１４７を受けて、前記の湾曲垂直プローブ１４６が破線１４８で示すように変形すると共に、上端がプリント基板１４９の検査電極１５０に接して、電気導通検査が行われる状態を示す。

図１４で示した方法では、狭ピッチ化対応では、次のような困難性がある。
第一の困難性は、前記の上側ホールプレートの貫通穴１３８、中間ホールプレートの貫通穴１４０、および下側ホールプレートの貫通穴１４２の、３つの穴に前記の真直ピン１３６を通さなければならないが、前記真直ピン１３６の真直度が不十分であると、通すことが困難である。実用的には、前記の真直ピン１３６と前記貫通穴１３８、１４０、および１４２との直径隙間は数ミクロン以下を要求されており、前記真直ピン１３６の真直度は、１０ｍｍあたり２ミクロン以下の真直度誤差を要求される。そのため、前記真直ピン１３６の歩留まりは低い。

第二の困難性は、プローブ下端に加えられる接触力に対して、十分な許容変位すなわちオーバードライブを確保できないことである。図１４（ｂ）で説明したように、前記の湾曲垂直プローブ１４６は、落下防止のために曲げ変形を与えられているが、それに加えて、同図（ｃ）で示した接触力１４７によって曲げ変形を受けるため、大きなオーバードライブが確保できない。

すなわち、従来の垂直プローブでは、下記の困難性が狭ピッチ化への対応を妨げている。
（１）絶縁コーティングが落下防止のためのストッパーとしても機能させているため、絶縁コーティングの厚みが、狭ピッチ化を阻害している。
（２）垂直プローブの形状が複雑のため、狭ピッチ化すると隣接プローブと干渉して組立困難となる。
（３）真直度精度の厳しい垂直ピンが必要とされる。
（４）充分なオーバーストロークを確保できない。

本発明は、前述した従来の垂直プローブの不具合に鑑みてなされたものであり、検査対象の電気接点からの接触反力に対して十分な可撓性を有し、狭ピッチであってもプローブの挿入組立が容易であり、かつコスト引き下げと納期短縮を可能とする、垂直プローブ及び治具を提供することを目的とする。

本発明の請求項１と請求項２によると、電気導通検査に供せられる垂直プローブと治具であって、上下のホールプレートの相対的位置を駆動位置決めする手段を設けた上で、垂直プローブの素材としての真直ピンの上下端を、前記の上下のホールプレートに設けられた貫通穴に通し拘束した上で、前記上下のホールプレートの位置を相対的に移動位置決めして、前記真直ピンを塑性変形させ、上下ホールプレート間を弓型形状をとした垂直プローブにすると共に、前記の上側ホールプレートの下側面近傍と、前記の下側ホールプレートの上面近傍において、塑性変形による屈折点を有する垂直プローブを形成するようにしたこと、を特徴とする。

本発明による垂直プローブおよび治具は、以下の効果をもたらす。
（１）狭ピッチへの対応を容易にする。
本発明による垂直プローブは、落下防止用の絶縁コーティングは不要であるので、膜厚の大きい絶縁コーティング膜によって、狭ピッチ対応を阻害されることはない。また、治具に挿入される前のプローブは真直形状のピンであり、狭ピッチの場合でも楽に挿入できる。また、治具の内部でプローブの形状を塑性変形によって変える場合も、すべての隣接プローブが同じ形状に変形されるため隣接プローブの干渉は生じない。

（２）コスト引き下げと納期短縮を可能とする。
垂直プローブの素材は真直ピンであり、垂直プローブへの変形も治具の内部で行うため、コスト引き下げと納期短縮が可能である。

（３）検査対象の電気接点からの接触反力に対して十分な可撓性があり十分なオーバードライブを確保できる。
本発明による垂直プローブは、可撓部が弓型形状をしている。この形状は前記した垂直プローブコブラの形状に類似しており、接触力とオーバードライブの関係は直線性がよく、十分なオーバードライブが確保できる。

は、本発明による垂直プローブを組み込んだ治具の構成図。は、本発明による治具の構成と治具内部で真直ピンを塑性変形させるプロセスの説明図。は、本発明による治具の構成と治具内部で真直ピンを塑性変形させるプロセスの説明図。は、本発明による治具の構成と治具内部で真直ピンを塑性変形させるプロセスの説明図。は、本発明による治具の構成と治具内部で真直ピンを塑性変形させるプロセスの説明図。は、本発明による治具の構成と治具内部で真直ピンを塑性変形させるプロセスの説明図。は、本発明による治具の構成と治具内部で真直ピンを塑性変形させるプロセスの説明図。は、本発明による治具の構成と治具内部で真直ピンを塑性変形させるプロセスの説明図。は、本発明による治具の構成と治具内部で真直ピンを塑性変形させるプロセスの説明図。は、本発明による治具の構成と治具内部で真直ピンを塑性変形させるプロセスの説明図。（ａ）及び（ｂ）は、従来の垂直プローブの構成と不具合を説明するための、ワイヤープローブと呼ばれる垂直プローブの構造と動作の説明図。（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）は、従来の垂直プローブの構成と不具合を説明するための、コブラと呼ばれる垂直プローブの構造と動作の説明。は、垂直プローブのコブラの、接触力とオーバードライブの特性説明図。（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、従来の垂直プローブの構成と不具合を説明するための、真直ピンに曲げ変形を与えて落下防止を行い、狭ピッチ化へ対応する便宜的な方法を採用した従来例の説明図。

以下に図面を参照して本発明に係わる実施例の形態を詳細に説明する。
本発明に基づく一実施例を〔図１〕～〔図１０〕に従って説明する。

図１は、本発明の請求項１の垂直プローブ用治具によって請求項２の垂直プローブが組み込まれた図を示す。同図において、複数の等ピッチで配置された垂直プローブ１は、弓型形状の中央部２、上側直線部３、下側直線部４からなる。

前記の上側直線部３は、上側ホールプレート５に設けられた複数の貫通穴６を貫通し、上端がプリント基板９の下面に設けられた複数の検査電極１０と接するようになっている。また、前記の下側直線部４は、下側ホールプレート７に設けられた複数の貫通穴８を貫通し、下端がプリント電子デバイス１１の上面に設けられた検査電極１２と接するようになっている。

前記の上側ホールプレート５の上には、中空円盤状のスペーサ１６が設けられており、前記の下側ホールプレート７、前記上側ホールプレート５、および前記のスペーサ１６とは、複数のボルト１７およびナット１８によって、連結部材１３、１５と連結されるようになっている。前記の連結部材１３と１５は、連結部材１４と共に一体に成形されている。また、前記のスペーサ１６、上側ホールプレート５、連結部材１３、１４、１５、および下側ホールプレート７は、１本しか図示していないが２本の位置決めピン１９によって位置決めされている。

図１のＵ部拡大図とＶ部拡大図は、それぞれ、前記上側ホールプレート５の下面近傍における前記の垂直プローブ１の弓型形状の中央部２、および前記下側ホールプレート７の上面近傍における前記の中央部２を拡大して示している。

同図のＵ部拡大図において、上側ホールプレート５の下面２３より微小距離ｅだけ離れた中央部２上に、塑性変形による屈折点２４がある。また、同図のＶ部拡大図において、下側ホールプレート７の上面２５の面内にある中央部２上に、塑性変形による屈折点２６がある。

以下、図１で示した垂直プローブ１の製造プロセスを、図２～図１０に従って説明する。図２において、円盤状の上部吸着プレート２７は、保持部材２８に取り付けられて、１本しか図示していないが、２本の位置決めピン２９で位置決めされ、複数本のボルト３０によって固定されている。

前記の上部吸着プレート２７の下面には、円環上の吸着溝３１が刻設されており、前記の吸着溝の空気は、排気穴３２を通して真空排気されるようになっている。前記の上側ホールプレート５は、前記の上部吸着プレート２７の下面に吸着されており、２本の位置決めピン３３によって位置決めされている。前記の位置決めピン３３は便宜上左側に図示しているが、実際は中央部の前後に２本配置されている。

円盤状の下部吸着プレート３４は、支持板３５に取り付けられて、１本しか図示していないが、２本の位置決めピン３６で位置決めされ、複数本のボルト３７によって固定されている。

前記の下部吸着プレート３４の上面には、円環上の吸着溝３８が刻設されており、前記の吸着溝の空気は、排気穴３９を通して真空排気されるようになっている。前記の下側ホールプレート７は、前記の下部吸着プレート３４の上面に吸着されており、２本の位置決めピン４０によって位置決めされている。前記の位置決めピン４０は便宜上左側に図示しているが、実際は中央部の前後に２本配置されている。

前記の支持版３５は、ＸＹＺテーブル４１に取り付けられており、１本しか図示していないが、２本の位置決めピン３６で位置決めされ、複数本のボルト４２によって固定されている。

複数の真直ピン４３は、矢印４４の方向から挿入されて、前記の上側ホールプレートの複数の貫通穴４５と、前記の下側ホールプレート７の複数の貫通穴４６を貫通して、前記の下部吸着プレート３４の窪み部底面４７に到達している。

前記のＸＹＺテーブル４１は紙面の左右方向および紙面の前後方向に移動位置決めされて、前記の上下の貫通穴４５、４６のアライメント精度を確保できるようになっている。また、後述するように、前記の真直ピン４３の軸方向に移動して、前記の真直ピンに塑性変形を与え、また塑性変形後の残留応力開放ができるようになっている。

図３では、矢印４８で示す方向から、プローブ抑え部材４９が、前記の上部吸着プレート２７に取り付けられて、複数のボルト５０で固定されている。前記のプローブ抑え部材４９の下面５１は、前記の複数の真直ピン４３の上端部に接していて、前記の下部吸着プレート３４の窪み部底面４７との間で、前記の複数の真直ピン４３は上下方向に拘束されている。

図４は、図３で示した真直ピン４３の中央部を湾曲させた形状に塑性変形させるプロセスを示している。図４（ａ）に示すＸＹＺテーブル４１を、矢印５２に示す方向に移動させて、前記の真直ピン４３を垂直ピン１ａに示すような湾曲した形状に塑性変形させた後、前記ＸＹＺテーブル４１を、矢印５３方向に移動させて、前記垂直ピン１ａの残留応力を解放させると、垂直プローブ１の形状となる。

なお、図４では複数本の前記の垂直プローブ１が同じ方向に整然と並んで、互いに干渉しないように向きに、同じ量の変形をしている。通常は、複数本の前記の垂直プローブ１の変形は、ランダムな方向となってしまう。しかし、実用的には、次の方法によって、整然と並んで、同じ方向に変形させることができる。

前記のＸＹＺテーブル４１を上方向に押し上げて前記の真直ピン４３を座屈変形させる前に、前記のＸＹＺテーブル４１を左右方向にごくわずかな量だけ、例えば左方向に０．２ｍｍだけシフトさせた後に、上方向に押し上げていくと、複数本の前記の真直ピン４３は、左側に湾曲形状を有して、整然と座屈変形する。

前記の垂直プローブ１は、図４（ｃ）に示すように、前記の垂直ピン４３に対して、軸方向に残留歪δｓが生じて長さが短くなっている。前記した変形プロセスを、軸方向の力である接触力と軸方向への押し込み量であるオーバーストロークの関係で示したものが、図５である。

図３で示した垂直ピン４３の上下端を、前記のプローブ抑え部材４９の下面５１と前記の下部吸着プレート３４の窪み部底面４７とで拘束した状態で軸方向に圧縮力を加えていくと、図５の曲線５４示すように、接触力／オーバードライブの特性を示す。初期は矢印５５に示すように接触力が急激に増加するが、前記の垂直ピン４３が座屈変形を生じると、前記の曲線５４の勾配は緩やかになる。

図５に示す接触力が大きくなって、点Ｐ１に達すると、前記垂直ピン４３は、図４で示した垂直プローブ１ａに示す形状となって、応力が大きくなるＳで示す領域に塑性変形を生じているが、その他の湾曲部は弾性限度内にある。

図５において、部分的に塑性変形が発生し始める点Ｐ１を越えて、さらにオーバーストロークを大きくすると、言い換えると、図４のＸＹＺテーブル４１をさらに押し上げると、矢印５６に示す方向に破線の曲線５７上を移動し、オーバーストロークは大きくなり、点Ｐ２に到達した時点で、図４（ｃ）の垂直プローブ１の形状となる。

図５において、点Ｐ２からさらにオーバードライブを下げると、言い換えれば、図４において、前記のＸＹＺテーブル４１を下方向に移動させると、図５の曲線５８に沿って、矢印５９の方向に移動し、残留変形δｓを残した点Ｐ２へ至る。この点Ｐ２の状態は、図４における（ｃ）の状態に相当する。

図４において、前記の曲線５４は非線形曲線であったが、前記の曲線５８は比較的直線性のよい曲線となっている。この理由は以下の通りである。

前記の曲線５４は、前記の真直ピン４３に軸方向の接触力を加えて座屈変形させるときの接触力とオーバードライブの特性を示している。そのため、前記の真直ピン４３が座屈変形を開始するまでは大きな接触力を必要とするが、座屈変形発生後は接触力を大きく増加しなくても、オーバードライブは大きくなる。その結果、前記の曲線５４は強い非線形性を有する。

図５における前記の曲線５８は、塑性変形させた図４における（ｃ）に示す前記垂直プローブ１の接触力とオーバードライブの特性を示すものであり、図５における点Ｐ３の状態で、前記の弓型形状の中央部２を有していて、座屈変形は発生しない。前記の弓型形状の中央部２は、図１２で説明した垂直プローブのコブラに類似した湾曲形状を有する。それ故、接触力とオーバードライブの特性も、図１３で示した直線性の良い特性に、図５の曲線５８も有している。

すなわち、図４で示した前記の垂直プローブ１は、図５の前記の曲線５８における点Ｐ３と点Ｐ２の区間が弾性変形範囲となり、矢印６０と前記矢印５９の方向で往復動し、比較的大きな範囲で直線性の良い、接触力とオーバードライブの特性を有する。

図６は、図４における複数のボルト５０と前記のプローブ抑え部材４９を取り外し、連結部材６１を、前記上側ホールプレート５と前記下側ホールプレート７との間に紙面の奥側から挿入した状態を示す。

前記の連結部材６１の、左側連結部材６２ａと右側連結部材６２ｂとは、中央連結部材６３で一体としてつながっている。また、前記の連結部材６１を挿入する前に、前記のＸＹＺテーブル４１が下側に微小量移動して十分な挿入隙間を確保している。

また、図４において、前記の垂直プローブ１を成形したときの上下のホールプレート間の距離Ｈに対して、図６における上下ホールプレート間の距離はＨ＋ｅとなっていて、同図のＵ部拡大図に示すように、前記上側ホールプレート５の下面から距離ｅの位置へ、塑性変形による屈折点２４が移動している。

図７は、前記上側ホールプレート５と前記下側ホールプレート７との間に、前記の連結部材６１を挿入した後、複数本のボルト１７とナット１８によって、前記の上側ホールプレート５と前記下側ホールプレート７、および前記の連結部材６１を仮付けした状態を示す。

図７における前記の上部吸着プレート２７の真空吸着作用を停止した後、ＸＹＺテーブル４１を下方に移動して、図８で示す組立を行う。

図８において、円盤状の形状を有するスペーサ６５は、１本しか図示していないが２本の位置決めピン１９によって、前記の上側ホールプレート５、連結部材６１、および下側ホールプレート７に対して位置決めされている。また、前記の複数のボルト１７は前記のスペーサ６５のネジ穴６６にねじ込まれており、前記のナット１８と共にダブルナットを構成して、前記ボルト１７の緩みが発生しにくい構造としている。

図９は、図８における前記の円盤状の下部吸着プレート３４による吸着作用を停止し、治具セット６７を取り外し、上下に出荷用の保護キャップ６８、６９を取り付けた状態を示す。

図１０は、図９で示した出荷用の治具セット６７から保護キャップ６８、６９を取り外し、プローブカードに取り付けるための状態を示す。

図１０において、取り付けフランジ７０は複数のボルト７１によって前記の治具セット６７に取り付けられて、１本しか図示していないが２本の位置決めピン１９によって位置決めされるようになっている。

図１０において、前記のプリント基板９は、前記の取り付けフランジ７０に組み込まれて、位置決めピン７２で位置決めされている。前記のプリント基板９の下面は、前記の円盤状の形状を有するスペーサ６５の上面位接しており、前記の複数の検査電極１０が、前記の複数の垂直プローブ１の上端部と接するようになっている。

図１０において、前記の取り付けフランジ７０の上面には、前記のプリント基板９からの電気配線を通すための配線穴７３が設けてある。前記取り付けフランジ７０にはボルト取り付け穴７４と位置決めピン用穴７５が設けてあり、図示しないプローブカードへの取り付け、位置決めができるようになっている。

以下、本発明の効果を説明する。本発明による垂直プローブおよび垂直プローブ用治具は、次のような効果を有する。
第一に、狭ピッチへの対応を容易にする。本発明による垂直プローブは、下側ホールプレート上面に前記の垂直プローブの塑性加工による屈折点を有しており、この屈折点によって、落下防止用の絶縁コーティングは不要となるので、膜厚の大きい絶縁コーティング膜によって、狭ピッチ対応を阻害されることはない。また、治具に挿入される前のプローブは真直形状のピンであり、狭ピッチの場合でも楽に挿入できる。また、治具の内部でプローブの形状を塑性変形によって変える場合も、すべての隣接プローブが同じ形状に変形されるため隣接プローブの干渉は生じない。

第二に、コスト引き下げと納期短縮を可能とする。垂直プローブの素材は真直ピンであり、垂直プローブへの変形も治具の内部で行うため、コスト引き下げと納期短縮が可能である。

第三に、検査対象の電気接点からの接触反力に対して十分な可撓性があり十分なオーバードライブを確保できる。本発明による垂直プローブは、可撓部が弓型形状をしている。この形状は前記した垂直プローブコブラの形状に類似しており、接触力とオーバードライブの関係は直線性がよく、十分なオーバードライブが確保できる。

第四に、前記複数の垂直プローブ１の上下端は、同一平面上に拘束された上で塑性変形を受けて湾曲形状と、塑性変形による屈折点を与えられて、前記の屈折点の下側はストッパーとなって戦記の下側ホールプレート上面にあるため、前記の複数の垂直プローブ１の下端位置が精度よく揃っている。すなわち、プローブ下端点のプラナリティー精度が優れており、電気導通検査の接触開始が揃って、均一な接触力が実現でき、検査の安定性と信頼性を向上させる。

１、１ａ垂直プローブ
２弓型形状の中央部
３上側直線部
４下側直線部
５上側ホールプレート
６貫通穴
７下側ホールプレート
８貫通穴
９プリント基板
１０検査電極
１１電子デバイス
１２検査電極
１３連結部材
１４連結部材
１５連結部材
１６中空円盤状のスペーサ
１７ボルト
１８ナット
１９位置決めピン
（２０～２２：欠番）
２３上側ホールプレート５の下面
２４塑性変形による屈折点
２５下側ホールプレート７の上面
２６塑性変形による屈折点
２７上部吸着プレート
２８保持部材
２９位置決めピン
３０ボルト
３１円環上の吸着溝
３２排気穴
３３位置決めピン
３４円盤状の下部吸着プレート
３５支持板
３６位置決めピン
３７ボルト
３８円環上の吸着溝
３９排気穴
４０位置決めピン
４１ＸＹＺテーブル
４２ボルト
４３真直ピン
４４矢印
４５貫通穴
４６貫通穴
４７窪み部底面
４８矢印
４９プローブ抑え部材
５０ボルト
５１プローブ抑え部材４９の下面
５２矢印
５３矢印
５４曲線
５５矢印
５６矢印
５７曲線
５８曲線
５９矢印
６０矢印
６１連結部材
６２ａ左側連結部材
６２ｂ右側連結部材
６３中央連結部材
６４（欠番）
６５円盤状の形状を有するスペーサ
６６ネジ穴
６７治具セット
６８保護キャップ
６９保護キャップ
７０取り付けフランジ
７１ボルト
７２位置決めピン
７３配線穴
７４ボルト取り付け穴
７５位置決めピン用穴

Claims

電気導通検査に供せられる複数本の垂直プローブを治具で支えた治具セットの製造装置であって、
前記複数本の垂直プローブを治具で支えた治具セットは、
上側ホールプレートと、
下側ホールプレートと、
前記上側ホールプレートと前記下側ホールプレートを連結する連結部材と、
複数の真直ピンを弓形形状に加工した複数本の垂直プローブと、
からなり、
前記製造装置は、
前記上側ホールプレートと前記下側ホールプレートを位置決めする手段と、
前記上側ホールプレートの複数の貫通穴と前記下側ホールプレートの複数の貫通穴を貫通して配置された複数の真直ピンを上下方向に拘束する手段と、
前記上側ホールプレートの貫通穴と前記下側ホールプレートの貫通穴のアライメント精度を確保できるように移動位置決めし、かつ、前記真直ピンに塑性変形を与え塑性変形後の残留応力を解放するために前記真直ピンの軸方向に移動する、ＸＹＺテーブルと、
を備え、
前記治具セットの製造プロセスとして、
ａ．垂直プローブの素材としての複数の真直ピンの上下端を、前記上側ホールプレート及び前記下側ホールプレートに設けられた貫通穴にそれぞれ通し、
ｂ．ＸＹＺテーブルにより、前記上側ホールプレートの貫通穴と前記下側ホールプレートの貫通穴のアライメント精度を確保できるように移動位置決めし、
ｃ．前記上側ホールプレートの複数の貫通穴と前記下側ホールプレートの複数の貫通穴を貫通して配置された前記複数の真直ピンを上下方向に拘束する手段により、上下方向に拘束し、
ｄ．ＸＹＺテーブルを、左右方向にごくわずかな量だけシフトさせ、
ｅ．ＸＹＺテーブルを、前記真直ピンの軸方向に移動させて、前記複数の真直ピンを軸方向に圧縮して座屈変形させて塑性変形させて、前記複数の真直ピンの前記上側ホールプレート及び前記下側ホールプレートの間にある部分を、整然と並んで同じ方向に向いた弓形形状とし、かつ前記上側ホールプレートの下側面近傍と、前記下側ホールプレートの上面近傍において、塑性変形による屈折点を有するようにし、
ｆ．ＸＹＺテーブルを、前記真直ピンの軸方向であって上記ｅ．で移動させたのとは逆方向に移動させて、前記複数の垂直ピンを上記ｅ．で生じた残留応力を解放させかつ残留変形を残した形状とし、
ｇ．前記上側ホールプレートと前記下側ホールプレートとを連結部材で連結し、
というａないしｇの工程をａからｇに向けて順番に行うよう構成されていること、
を特徴とする、複数本の垂直プローブを治具で支えた治具セットの製造装置。
請求項１に記載の複数本の垂直プローブを治具で支えた治具セットの製造装置で製造された、複数本の垂直プローブを治具で支えた治具セットであって、
上側ホールプレートと、
下側ホールプレートと、
前記上側ホールプレートと前記下側ホールプレートを連結する連結部材と、
複数の真直ピンを弓形形状に加工した複数本の垂直プローブであって、
前記複数の真直ピンの前記上側ホールプレート及び前記下側ホールプレートの間にある部分を、整然と並んで同じ方向に変形された弓形形状とし、
かつ前記複数の真直ピンを前記上側ホールプレートの下側面近傍と、前記下側ホールプレートの上面近傍において、塑性変形による屈折点を有するようにし、
かつ前記複数の垂直ピンを残留応力を解放させかつ残留変形を残した形状とした、
複数の真直ピンを弓形形状に加工した複数本の垂直プローブと、
からなる、
複数本の垂直プローブを治具で支えた治具セット。
請求項１に記載の複数本の垂直プローブを治具で支えた治具セットの製造装置を用いた、複数本の垂直プローブを治具で支えた治具セットの製造方法であって、
前記治具セットの製造プロセスとして、
ａ．垂直プローブの素材としての複数の真直ピンの上下端を、前記上側ホールプレート及び前記下側ホールプレートに設けられた貫通穴にそれぞれ通し、
ｂ．ＸＹＺテーブルにより、前記上側ホールプレートの貫通穴と前記下側ホールプレートの貫通穴のアライメント精度を確保できるように移動位置決めし、
ｃ．前記上側ホールプレートの複数の貫通穴と前記下側ホールプレートの複数の貫通穴を貫通して配置された前記複数の真直ピンを上下方向に拘束する手段により、上下方向に拘束し、
ｄ．ＸＹＺテーブルを、左右方向にごくわずかな量だけシフトさせ、
ｅ．ＸＹＺテーブルを、前記真直ピンの軸方向に移動させて、前記複数の真直ピンを軸方向に圧縮して座屈変形させて塑性変形させて、前記複数の真直ピンの前記上側ホールプレート及び前記下側ホールプレートの間にある部分を、整然と並んで同じ方向に向いた弓形形状とし、かつ前記上側ホールプレートの下側面近傍と、前記下側ホールプレートの上面近傍において、塑性変形による屈折点を有するようにし、
ｆ．ＸＹＺテーブルを、前記真直ピンの軸方向であって上記ｅ．で移動させたのとは逆方向に移動させて、前記複数の垂直ピンを残留応力を解放させかつ残留変形を残した形状とし、
ｇ．前記上側ホールプレートと前記下側ホールプレートとを連結部材で連結し、
というａないしｇの工程をａからｇに向けて順番に行う、
複数本の垂直プローブを治具で支えた治具セットの製造方法。