WO2015037740A1 - プローブ及びプローブカード - Google Patents

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WO2015037740A1
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probe
conductor
coaxial cable
auxiliary
electrically connected
Prior art date
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PCT/JP2014/074455
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Inventor
基康 近藤
貴士 柳
功 嶋田
裕 藤田
雅晴 大井
Original Assignee
株式会社テクノプローブ
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02—General constructional details
    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/073—Multiple probes
    • G01R1/07307—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card
    • G01R1/07342—Multiple probes with individual probe elements, e.g. needles, cantilever beams or bump contacts, fixed in relation to each other, e.g. bed of nails fixture or probe card the body of the probe being at an angle other than perpendicular to test object, e.g. probe card
    • G—PHYSICS
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    • G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
    • G01R1/067—Measuring probes
    • G01R1/06772—High frequency probes

Definitions

  • the present invention relates to a probe and a probe card. More specifically, it is preferably used for inspecting electrical characteristics of electronic components used for IC wafers, liquid crystal substrates, and the like.
  • the quality of IC wafers and electronic parts is determined by examining the electrical characteristics. This determination is performed by bringing a probe tip into contact with a connection electrode provided on the electronic component, inputting a test signal from the test device to the probe, and comparing the output with a reference value.
  • Patent Document 1 discloses a coaxial cable and a probe connected to the coaxial cable.
  • the inventors of the present invention have conducted the above examination and have noticed that the high-frequency electrical characteristic inspection accuracy of the probe deteriorates due to noise on the probe tip. In other words, it has been found that maintaining electrical isolation of the probe and impedance matching of the needle are important.
  • the present invention provides a probe with high accuracy of high-frequency electrical characteristics inspection, and a probe card using the same, which ensures electrical isolation of the probe and impedance matching of the needle. With the goal.
  • a probe according to a first aspect of the present invention that solves the above problems includes an inner conductor, an insulator that covers the inner conductor, and an outer conductor that covers the insulator, and the inner conductor of the coaxial cable.
  • a first probe that is electrically connected to the external conductor, and an auxiliary conductor that is electrically connected to the outer conductor and arranged to cover the front side of the first probe. To do.
  • a pair of second probes disposed on both sides of the first probe and the auxiliary conductor and electrically connected to the outer conductor, It is preferable to provide.
  • a connecting conductor for connecting the auxiliary conductor and the second probe.
  • a probe card includes a substrate, a coaxial cable connector fixed to the substrate, an internal conductor, an insulator covering the internal conductor, and an external conductor covering the insulator.
  • a coaxial cable connected to the provided coaxial cable connector, a first probe electrically connected to the inner conductor of the coaxial cable, an electric conductor connected to the outer conductor, and the first probe And a probe provided with an auxiliary conductor arranged to cover the front side.
  • the probe is further arranged on both sides of the first probe and the auxiliary conductor, and a pair of second probes that are electrically connected to the external conductor. And preferably.
  • the probe preferably further includes a connecting conductor for connecting the auxiliary conductor and the second probe.
  • the present probe is a schematic view of a probe according to the present embodiment (hereinafter referred to as “the present probe”). It is the schematic of the probe card 9 which concerns on an example of this embodiment. It is an image figure of the cross section of the side surface of the 1st short hand concerning this embodiment. It is a side view of the 1st probe 3 and auxiliary conductor 4 concerning this embodiment. It is a figure which shows the "front side" of the 1st probe which concerns on this embodiment. It is an image figure of the side surface of the 2nd probe 5. FIG. It is an image figure of the 2nd probe which concerns on this embodiment. It is an image figure at the time of arrange
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a probe according to the present embodiment (hereinafter referred to as “the present probe”).
  • the probe 1 includes a coaxial cable 2 that includes an inner conductor 21, an insulator 22 that covers the inner conductor, and an outer conductor 23 that covers the insulator 22, and the inner conductor of the coaxial cable 2.
  • the first probe 3 that is electrically connected to 21 and the auxiliary conductor 4 that is electrically connected to the external conductor 23 and arranged to cover the front side of the first probe. .
  • the probe 1 further includes a pair of second probes 5 disposed on both sides of the first probe 3 and the auxiliary conductor 4 and electrically connected to the external conductor 23.
  • the probe 1 also includes a connecting conductor 6 that connects the auxiliary conductor 4 and the second probe 5.
  • the probe according to the present embodiment is connected to the connector 8 fixed to the substrate 7 and becomes a part of the probe card 9.
  • An outline of a probe card 9 according to an example of this embodiment is shown in FIG.
  • One or more, preferably a plurality of connectors 8 are fixed to the probe card 9, and the probe 1 is connected to each of them.
  • the tip of this probe is brought into contact with an electrode pad such as an IC to be inspected, while the connector is connected to the inspection apparatus, and the inspection object can perform a normal operation by inputting and outputting signals from the inspection apparatus. Inspect whether or not.
  • the substrate in the probe card 9 according to the present embodiment is used for fixing the connector 8 and the probe 1 and arranging the probe tip of the probe at a desired position, and is limited as long as it has this function.
  • various things can be employ
  • the coaxial cable 2 is used to electrically connect an inspection target and an inspection apparatus, and as described above, the inner conductor 21, the insulator 22 covering the inner conductor 21, and the insulator And an outer conductor 23 covering 22.
  • the coaxial cable 2 is a linear member that extends in one direction with the inner conductor 21, the insulator 22, and the insulator 23 arranged concentrically.
  • the inner conductor 21 is a linear member in which a conductive material extends in one direction.
  • the inner conductor 21 is exposed on the side where the probe is disposed (tip side) and is electrically connected to the first probe. It is connected.
  • the cross-sectional shape of the inner conductor 21 is not limited and various shapes can be adopted, a circular shape is a preferable form.
  • the diameter is not limited, but is preferably 0.05 mm or more and 0.8 mm or less, more preferably 0.05 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the inner conductor 21 copper, gold
  • money, silver, palladium, tungsten, and an alloy (for example, beryllium copper etc.) containing at least one of these can be used preferably.
  • the inner conductor 21 may be formed integrally with the first probe, as will be described later.
  • the insulator 22 is disposed around the inner conductor 21, covers the inner conductor 21, and insulates the inner conductor 21 and the outer body 23 from each other.
  • the shape of the insulator 22 is not limited, the insulator 22 is preferably a cylindrical member having a hollow disposed around the inner conductor 21 and having a portion extending in one direction. Although it is not necessarily limited, it is preferable that it is a hollow circular thing.
  • this cross-sectional shape is a hollow circular shape, although a diameter is not necessarily limited, It is preferable that they are 0.1 mm or more and 2 mm or less, More preferably, it is the range of 0.2 mm or more and 1 mm or less.
  • the insulator 22 is also exposed on the side where the probe is disposed, like the internal conductor 21.
  • the insulator 22 is not limited as long as it has the above-mentioned effects, and a general material can be used.
  • An insulator having a low dielectric constant is preferable.
  • the external conductor 23 is used to electrically connect the probe (specifically, the second probe) and the inspection apparatus via a connector, and the insulator 22 It is also a member having conductivity to cover.
  • the shape of the outer conductor 23 is not limited, it is preferably a cylindrical member having a hollow including the insulator 22 and the inner conductor 22 therein and extending in one direction.
  • the cross-sectional shape is a hollow circular shape, the diameter is not limited, but is preferably 0.2 mm or more and 2.2 mm or less, more preferably 0.5 mm or more and 1.2 mm or less. It is.
  • the material of the outer conductor 23 is not limited.
  • gold, silver, copper, iron, aluminum, nickel, niobium, chromium, and an alloy containing at least one of these (for example, stainless steel) are preferable.
  • the first probe 3 is a conductive member for detecting a signal by contacting a connection electrode provided on an electronic component, more specifically, a signal output electrode. It is a needle-like member that becomes thinner as it goes to.
  • FIG. 3 the image figure of the cross section of the side surface of a 1st short hand is shown.
  • the first probe 3 has a bent portion 31 in the vicinity of the tip.
  • the first probe 3 has a bent portion at the tip, so that the surface (xy plane) on which the connection electrodes such as the IC wafer and the electronic component are arranged is viewed from directly above (z direction).
  • the tip of the second probe is pushed against the connection electrode by moving or rotating the probe along the xy plane and then moving the probe to the substrate side (xy plane side along the z direction). It is preferable because it can be reliably brought into contact with a desired position.
  • the bending angle of the bent portion is not limited, but the inner angle is preferably 90 degrees or more, and more preferably 100 degrees or more and 120 degrees or less.
  • the cross-sectional shape of the first probe 3 is not limited as long as it can have the above function, but a circular shape is a preferred example.
  • the thickness of the first probe is not limited, and is not limited as long as stable electrical connection with the inner conductor 21 of the coaxial cable 2 can be ensured, and is connected to the inner conductor.
  • the diameter of the root side is preferably in the range of 0.05 mm to 0.8 mm, more preferably 0.05 mm to 0.00 mm. It is within the range of 5 mm or less.
  • the diameter on the tip side is preferably in the range of 0.01 mm to 0.2 mm, and more preferably in the range of 0.03 mm to 0.15 mm.
  • connection between the first probe and the internal conductor is not limited as long as the electrical connection can be maintained, and the internal conductor and the first probe are integrated. It is also preferable. By doing so, the structure can be stabilized and the electrical connection can be made more reliable. That is, “electrically connected” includes being integrally formed of the same material.
  • the auxiliary conductor 4 is electrically connected to the external conductor 23 and disposed so as to cover the front side of the first probe 3.
  • FIG. 4 shows a side view of the first probe 3 and the auxiliary conductor 4.
  • the “front side” of the first probe refers to a side farther from the coaxial cable with reference to the tip position or the bent position of the first probe, for example, as shown in FIG. .
  • the shape of the auxiliary conductor 4 is not limited, but a parallel portion 41 parallel to the first probe 3 and a loop portion 42 covering the front surface portion of the first probe 3. It is a preferable example that it is the loop shape comprised including these. By doing so, it becomes possible to cover the entire first probe 3, and the parallel probe 41 keeps the distance between the first probe and the auxiliary conductor 4 constant by the parallel part 41. In addition to being able to achieve matching, it is possible to maintain isolation by providing a loop portion for shielding.
  • the auxiliary conductor 4 may be a linear member or a plate-like member. An example of the plate-like member is shown in FIG. 9 showing another example described later. In the case of using a linear auxiliary conductor, the diameter can be appropriately adjusted and is not particularly limited.
  • the material of the auxiliary conductor 4 is not particularly limited as long as it has conductivity, and various materials can be adopted, for example, copper, gold, silver, palladium, tungsten, and these.
  • An alloy containing at least one (for example, beryllium copper) can be preferably used.
  • the second probe 5 is arranged in parallel with the first probe 3, and, like the first probe 3, a connection electrode provided in an electronic component, more specifically, Is a conductive member for making contact with the ground electrode, and is a needle-like member that becomes narrower toward the tip as in the case of the first probe 3.
  • An image of the side surface of the second probe 5 is shown in FIG.
  • the second probe 5 also has a bent portion 51 in the vicinity of the tip, like the second probe 3.
  • the second probe 5 has a bent portion at the tip, so that the surface (xy surface) on which the connection electrodes such as the IC wafer and the electronic component are arranged is viewed from directly above (z direction).
  • the tip of the second probe is pushed against the connection electrode by moving or rotating the probe along the xy plane and then moving the probe to the substrate side (xy plane side along the z direction). It is preferable because it can be reliably brought into contact with a desired position.
  • An image diagram in this case is shown in FIG.
  • the bending angle of the bent portion is not limited, but is preferably 90 degrees or more, and more preferably 100 degrees or more and 120 degrees or less.
  • the cross-sectional shape of the second probe 4 is not limited as long as it has the above function, but a circular shape is a preferred example.
  • the second probe 5 is preferably configured as a pair so as to sandwich the first probe 3 and the auxiliary conductor 4.
  • an inspection can be performed on a general electronic component in which two ground electrodes are arranged on both sides of one signal electrode, and the first probe is used. Since the symmetry of the arrangement relationship between the first probe and the second probe is increased, impedance matching can be performed more accurately.
  • the second probe 5 is electrically connected to the outer conductor 23 in the coaxial cable 2 and fixed as described above.
  • the means for connection is not limited, but for example, fixing with solder is preferable.
  • the second probe 5 when the second probe 5 is connected to a connecting conductor 6 described later, even if the second probe 5 is not directly connected to the external conductor 23, Since the connection conductor 6 is indirectly connected to the external conductor 23, the second probe 5 does not necessarily have to be directly connected to the external conductor 23.
  • the connecting conductor 6 is a member that electrically connects the second probe 5 and the auxiliary conductor 4 as described above.
  • the connection conductor 6 can employ various materials as long as it has the above-mentioned function, and includes, but is not limited to, for example, copper, gold, silver, palladium, tungsten, and at least one of these.
  • An alloy (such as beryllium copper) can be preferably used.
  • the shape of the connecting conductor 6 of the present embodiment is not limited, but may be linear or plate-like.
  • the position of the connecting conductor 6 is not limited as long as the second probe 5 and the auxiliary conductor 4 are connected, but in the vicinity of the tip of the second probe 5. It is preferable that the second probe 5 is bent or a connecting position is located on the tip side of this position. By doing so, the second probe 5 can be closer to the position where it is connected to the electrode pad, and the performance can be further improved.
  • the connecting conductor 6 can be made of the same material as the auxiliary conductor, such as copper, gold, silver, palladium, tungsten, and an alloy containing at least one of these (for example, beryllium). Copper etc.) can be preferably used.
  • connection between the connection conductor 6 and the second probe 5 and the connection conductor 6 and the auxiliary conductor 4 are not limited, but may be connected with solder. .
  • the auxiliary conductor 4, the second probe 5, and the connecting conductor 6 can be formed integrally.
  • the probe includes (1) a step of arranging a first probe electrically connected to a coaxial cable, (2) a step of arranging an auxiliary conductor to be electrically connected to an outer conductor of the coaxial cable, (3 And (4) a step of arranging the second probe to be electrically connected to the outer conductor of the coaxial cable; and (4) a step of connecting the connecting conductor to the second probe and the auxiliary conductor. it can.
  • the probe according to the present embodiment employs the first probe and the second probe, and is structurally strong and maintaining good contact with the electrode pad and the like. There is little risk of deformation of the needle itself. Then, by arranging the auxiliary conductor so as to cover the front surface side of the first probe, the first probe is covered with the conductor, and electrical noise generated from other probes or other electronic components is prevented.
  • FIG. 1 An outline of the probe in this case is shown in FIG.
  • the example which does not have a 2nd probe and a connection conductor it arranges so that it may be electrically connected to an external conductor and the front side of the 1st probe may be covered.
  • the auxiliary conductor is provided, and the effect according to the present embodiment can be achieved.
  • the first probe made of beryllium copper electrically connected to the inner conductor (diameter 0.2 mm) of the coaxial cable having a diameter of 0.8 mm was exposed to be used as the first probe.
  • a copper wire (material) having a diameter of 0.2 mm is disposed in parallel to the side of the first probe while covering the front surface of the first probe without contacting the first probe,
  • the auxiliary conductor was electrically connected to the outer conductor of the coaxial cable with solder. This photograph is shown in FIG.
  • a probe prepared in the same manner as described above was prepared except that the auxiliary conductor was not connected, and the same configuration as described above was arranged. This figure is shown in FIG.
  • FIG. 12 is a diagram showing a result of measuring impedance (vertical axis) with respect to distance (horizontal axis).
  • the horizontal axis indicates the distance along the axial direction of the probe.
  • the coaxial portion of each probe maintains approximately 50 ⁇ , and the probe provided with the auxiliary conductor ensures an impedance of about 53 ⁇ even in the shielded probe portion beyond the coaxial.
  • the impedance rapidly increased in the portion beyond the coaxial cable.
  • the impedance adjustment by covering the periphery of the needle tip portion was facilitated by providing the auxiliary conductor.
  • a plurality of probes provided with the auxiliary conductors were prepared, and impedance measurement was performed by opposing the plurality of probes.
  • This arrangement is shown in FIG. 13 and the result is shown in FIG. In the graph of this figure, the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents noise.
  • the horizontal axis represents frequency
  • the vertical axis represents noise.
  • the present invention has industrial applicability as a probe and a probe card.

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Abstract

　プローブの電気的なアイソレーションの維持及び針のインピーダンス整合を確保し、高周波電気的特性検査精度の高いプローブ、及びこれを用いたプローブカードを提供する。　本発明の第一の観点に係るプローブは、内部導体と、内部導体を覆う絶縁体と、絶縁体を覆う外部導体と、を備えた同軸ケーブルと、同軸ケーブルの前記内部導体に電気的に接続される第一の探針と、外部導体に電気的に接続され、かつ、第一の探針の前面側を覆うよう配置される補助導電体と、を備えることを特徴とする。

Description

プローブ及びプローブカード
　本発明は、プローブ及びプローブカードに関する。より具体的には、ＩＣウエハーや液晶基板等に用いられる電子部品の電気的特性の検査を行うために好ましく用いられるものである。
　ＩＣウエハー及び電子部品等は電気的特性を調べることでその良否が判別される。この判別は、電子部品に設けられる接続用電極にプローブの探針を接触させ、このプローブに検査装置から検査用信号を入力してその出力を基準値と比較することによって行う。
　プローブに関する公知の技術としては、例えば下記特許文献１に記載の技術がある。下記特許文献１には同軸ケーブルと、同軸ケーブルに接続された探針が開示されている。
米国特許第５３７３２３１号明細書
　ところで近年、コンタクトプローブの性能においても高集積化が求められてきており、ＩＣ等の検査対象も小面積化しつつある。このことは、より少ない面積で多数のプローブを配置する必要性が高くなってきていることを意味する。
　しかしながら、本件発明者らは、上記検討を行っていたところ、プローブの探針にノイズがのることでプローブの高周波電気的特性検査精度の劣化が起こってしまうことに気が付いた。すなわち、プローブの電気的なアイソレーション維持及び針のインピーダンス整合が重要であることを見出した。
　すなわち、本発明は、上記課題を鑑み、プローブの電気的なアイソレーションの維持及び針のインピーダンス整合を確保し、高周波電気的特性検査精度の高いプローブ、及びこれを用いたプローブカードを提供することを目的とする。
　上記課題を解決する本発明の第一の観点に係るプローブは、内部導体と、内部導体を覆う絶縁体と、絶縁体を覆う外部導体と、を備えた同軸ケーブルと、同軸ケーブルの前記内部導体に電気的に接続される第一の探針と、外部導体に電気的に接続され、かつ、第一の探針の前面側を覆うよう配置される補助導電体と、を備えることを特徴とする。
　また、本観点において、限定されるわけではないが、第一の探針及び前記補助導電体の両側に配置され、前記外部導体に電気的に接続される一対の第二の探針と、を備えることが好ましい。
　また、本観点において、限定されるわけではないが、補助導電体と第二の探針とを接続する接続用導電体を備えることも好ましい。
　また、本発明の他の一観点に係るプローブカードは、基板と、基板に固定される同軸ケーブル用コネクタと、内部導体と、内部導体を覆う絶縁体と、絶縁体を覆う外部導体と、を備えた同軸ケーブル用コネクタに接続される同軸ケーブルと、同軸ケーブルの内部導体に電気的に接続される第一の探針と、外部導体に電気的に接続され、かつ、第一の探針の前面側を覆うよう配置される補助導電体と、を備えるプローブと、を備えることを特徴とする。
　また、本観点において、限定されるわけではないが、プローブは、更に、第一の探針及び補助導電体の両側に配置され、外部導体に電気的に接続される一対の第二の探針と、を備えることが好ましい。
　また、本観点において、限定されるわけではないが、プローブは、更に、補助導電体と第二の探針とを接続する接続用導電体を備えることが好ましい。　
　以上、本発明により、プローブの電気的なアイソレーションを維持し、より感度の高いプローブ、及びこれを用いたプローブカードを提供することができる。
本実施形態に係るプローブ（以下「本プローブ」という。）の概略図である。 本実施形態の一例に係るプローブカード９の概略図である。 本実施形態に係る第一の短針の側面の断面のイメージ図である。 本実施形態に係る第一の探針３及び補助導電体４の側面図である。 本実施形態に係る第一の探針の「前面側」を示す図である。 第二の探針５の側面のイメージ図である。 本実施形態に係る第二の探針のイメージ図である。 本実施形態に係るプローブ同士を対向して配置させた場合のイメージ図である。 本実施形態に係るプローブの第二の深針がない場合のプローブの概略図である。 測定に用いた本実施形態に係るプローブの写真図である。 測定に用いた比較例のプローブの写真図である。 距離（横軸）に対するインピーダンス（縦軸）を測定した結果を示す図である。 補助導電体を設けたプローブを複数作成し、この複数のプローブを対抗させてインピーダンス測定を行った際のプローブの配置を示す図である。 補助導電体を設けたプローブを複数作成し、この複数のプローブを対抗させてインピーダンス測定を行った際の結果を示す図である。
　以下、本発明を実施形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は多くの異なる形態による実施が可能であり、以下に示す実施形態、実施例の例示にのみ限定されるものではない。
　図１は、本実施形態に係るプローブ（以下「本プローブ」という。）の概略図を示す。本図で示すように、本プローブ１は、内部導体２１と、内部導体を覆う絶縁体２２と、絶縁体２２を覆う外部導体２３と、を備えた同軸ケーブル２と、同軸ケーブル２の内部導体２１に電気的に接続される第一の探針３と、外部導体２３に電気的に接続され、かつ、第一の探針の前面側を覆うよう配置される補助導電体４と、を備える。
　また本プローブ１は、更に、第一の探針３及び補助導電体４の両側に配置され、外部導体２３に電気的に接続される一対の第二の探針５と、を備える。
　また本プローブ１は、補助導電体４と、第二の探針５とを接続する接続用導電体６を備える。
　また、本実施形態に係るプローブは、基板７に固定されたコネクタ８に接続され、プローブカード９の一部となる。本実施形態の一例に係るプローブカード９の概略について図２に示しておく。プローブカード９には一つ以上、好ましくは複数のコネクタ８が固定され、そのそれぞれにはプローブ１が接続されている。そして、このプローブの先端を検査対象となるＩＣ等の電極パッドに接触させる一方、コネクタを検査装置に接続し、検査装置からの信号の入出力によって検査対象が正常な動作を行うことができているか否かを検査する。
　本実施形態に係るプローブカード９における基板は、コネクタ８及びプローブ１を固定し、所望の位置にプローブの探針の先端を配置するために用いられるものであり、この機能を有する限りにおいて限定されず様々な物を採用することができるが、いわゆるプリント基板を用いることは好ましい一例である。
　本実施形態において、同軸ケーブル２は、検査対象と検査装置とを電気的に接続するために用いられるものであり、上記のとおり内部導体２１と、内部導体２１を覆う絶縁体２２と、絶縁体２２を覆う外部導体２３と、を備えている。同軸ケーブル２は、全体として、内部導体２１、絶縁体２２、絶縁体２３を同心状に配置して一方向に延伸する線状の部材となっている。
　また本実施形態において内部導体２１は、導電性の材料が一方向に延びる線状の部材であり、探針が配置される側（先端側）において露出され、第一の探針と電気的に接続されている。内部導体２１の断面形状は限定されることなく様々な形状を採用することができるが、円であることは好ましい一形態である。円の場合、直径は限定されるわけではないが、０．０５ｍｍ以上０．８ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲である。また、内部導体２１の材質としても限定されるわけではないが、例えば銅、金、銀、パラジウム、タングステン及びこれらの少なくともいずれかを含む合金（例えばベリリウム銅等）を好ましく用いることができる。
　なお、内部導体２１は、後述するように、第一の探針と一体に形成されていてもよい。
　また、本実施形態において絶縁体２２は、内部導体２１の周囲に配置され、内部導体２１を覆うとともに、内部導体２１と外部胴体２３を絶縁するためのものである。絶縁体２２の形状は、限定されるわけではないが、内部導体２１を中心に配置する中空を備え、一方向に延伸された部分を有する円筒状の部材であることが好ましく、その断面形状は限定されるわけではないが中空の円形状のものであることが好ましい。またこの断面形状が中空の円形状である場合、直径は限定されるわけではないが、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲である。
　また、本実施形態において絶縁体２２も、上記内部導体２１と同様、探針が配置される側において露出されている。絶縁体２２の材質としては、上記の効果を有する限りにおいて限定されず一般的なものを用いることができ、誘電率の低い絶縁体であることが好ましく、例えばポリエチレン、ポリイミド、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）等を例示できる。
　また、本実施形態において外部導体２３は、探針（具体的には第二の探針）と検査装置とをコネクタを介して電気的に接続するために用いられるものであり、絶縁体２２を覆う導電性を有する部材でもある。外部導体２３の形状は限定されるわけではないが、上記絶縁体２２、内部導体２２を内部に含む中空を備え、一方向に延伸された円筒状の部材であることが好ましい。またこの断面形状が中空の円形状である場合、直径は限定されるわけではないが、０．２ｍｍ以上２．２ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．５ｍｍ以上１．２ｍｍ以下の範囲である。
　また、外部導体２３の材質としても限定されるわけではないが、例えば金、銀、銅、鉄、アルミニウム、ニッケル、ニオブ、クロム、及びこれらの少なくともいずれかを含む合金（例えばステンレス等）を好ましく用いることができる。
　また、本実施形態において第一の探針３は、電子部品に設けられる接続用電極、より具体的には信号出力用電極に接触させ、信号を検出するための導電性の部材であり、先端に行くに従い細くなっている針状の部材である。図３に、第一の短針の側面の断面のイメージ図を示しておく。また本実施形態において、第一の探針３は、先端近傍において折れ曲った部分３１を有する。第一の探針３は、先端において折れ曲った部分を有することで、ＩＣウエハー及び電子部品等の接続用電極の配置された面（ｘｙ面）を真上（ｚ方向）から見た場合に、探針をｘｙ面に沿って移動又は回転させ、その後探針を基板側（ｚ方向に沿ってｘｙ面側）に移動させることで接続用電極に対して第二の探針の先端を押し当て、所望の位置に確実に接触させることができるようになるため好ましい。また、本実施形態では折れ曲った針状となっているため、探針の先端を押す力を多少強くしても、針の弾性力によりこの力を緩和させることができ、構造の安定化、接触の安定化に寄与する。なおこの場合において、折れ曲がった部分の折れ曲り角度としては、限定されるわけではないが内角が９０度以上であることが好ましく、より好ましくは１００度以上１２０度以下の範囲である。この範囲とすることで、探針の先端位置を確実に認識することができる一方、探針の先端を押す力を安定して確保することができる。なお、第一の探針３の断面形状は、上記の機能を有することができる限りにおいて限定されるわけではないが円形状であることは好ましい一例である。
　第一の探針の太さとしては限定されるわけではなく、同軸ケーブル２の内部導体２１と安定的に電気的な接続が確保できる限りにおいて限定されるわけではなく、内部導体と接続される側（奥側）は、断面が円形状である場合、根元側（同軸ケーブル側）の直径が０．０５ｍｍ以上０．８ｍｍ以下の範囲であることが好ましく、より好ましくは０．０５ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲内である。先端側の直径は０．０１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは０．０３ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下の範囲内である。
　また、第一の探針と内部導体との接続は、電気的な接続を維持することができる限りにおいて限定されるわけではなく、内部導体と第一の探針とを一体にした構成としておくことも好ましい。このようにしておくことで構造の安定化、電気的な接続をより確実にすることができる。すなわち、「電気的に接続」には、同一の材料で一体に形成されていることも含まれる。
　また、本実施形態において補助導電体４は、外部導体２３に電気的に接続され、かつ、第一の探針３の前面側を覆うよう配置されている。図４に、第一の探針３及び補助導電体４の側面図を示しておく。
　本実施形態において、第一の探針の「前面側」とは、例えば図５で示すように、第一の探針の先端位置又は折れ曲り位置を基準に、同軸ケーブルからより遠い側をいう。このように補助導電体を配置することで、電磁シールドとして他のプローブとの電気的なアイソレーションを確保することができるだけでなく、他の導電体から漏れ出るノイズも防ぐことができるようになるとともに、インピーダンス整合を取ることができるようになる。
　また本実施形態において補助導電体４の形状は、限定されるわけではないが、第一の探針３に沿って並行する並行部４１と、第一の探針の前面部を覆うループ部４２とを備えて構成されるループ状であることは好ましい一例である。このようにすることで、第一の探針３全体を覆うことが可能となり、並行部４１によって第一の探針と補助導電体４の距離を一定に保つことで第一の探針のインピーダンス整合を取ることができるとともに、ループ部を設けてシールドするためアイソレーションを維持することができるようになる。また本実施形態において、補助導電体４は、線状の部材であってもよく、また、板状の部材であってもよい。板状の部材の例は、後述の他の例を示す図９に示されている。なお線状の補助導電体を用いる場合径については適宜調整可能であり特に限定されるものではない。
　また、本実施形態において、補助導電体４の材質としては、導電性を有する限りにおいて特に限定されず様々なものを採用することができるが、例えば銅、金、銀、パラジウム、タングステン及びこれらの少なくともいずれかを含む合金（例えばベリリウム銅等）を好ましく用いることができる。
　また、本実施形態において第二の探針５は、第一の探針３に並行して配置され、上記第一の探針３と同様、電子部品に設けられる接続用電極、より具体的にはグラウンド用電極に接触させるための導電性の部材であり、上記第一の探針３と同様、先端に行くに従い細くなっている針状の部材である。第二の探針５の側面のイメージ図を図６に示しておく。また本実施形態において、第二の探針５も上記第二の探針３と同様、先端近傍において折れ曲った部分５１を有する。第二の探針５は、先端において折れ曲った部分を有することで、ＩＣウエハー及び電子部品等の接続用電極の配置された面（ｘｙ面）を真上（ｚ方向）から見た場合に、探針をｘｙ面に沿って移動又は回転させ、その後探針を基板側（ｚ方向に沿ってｘｙ面側）に移動させることで接続用電極に対して第二の探針の先端を押し当て、所望の位置に確実に接触させることができるようになるため好ましい。この場合のイメージ図を図７に示しておく。また、本実施形態では折れ曲った針状となっているため、探針の先端を押す力を多少強くしても、針の弾性力によりこの力を緩和させることができ、構造の安定化、接触の安定化に寄与する。なおこの場合において、折れ曲がった部分の折れ曲り角度としては、限定されるわけではないが９０度以上であることが好ましく、より好ましくは１００度以上１２０度以下の範囲である。この範囲とすることで、探針の先端位置を確実に認識することができる一方、探針の先端を押す力を安定して確保することができる。なお、第二の探針４の断面形状は、上記の機能を有することができる限りにおいて限定されるわけではないが円形状であることは好ましい一例である。
　また、本実施形態において、第二の探針５は、第一の探針３及び補助導電体４を挟むよう一対で構成されていることが好ましい。この構成は、信号用電極１つに対し、その両脇に２つのグラウンド用電極が配置されている一般的な電子部品に対して検査を行うことができる構成であるとともに、第一の探針と第二の探針の配置関係の対称性を高めるため、インピーダンス整合がより正確にできるといった効果がある。
　また、本実施形態において、第二の探針５は上記のとおり同軸ケーブル２における外部導体２３に電気的に接続されているとともに、固定されている。この限りにおいて、接続する手段は限定されるわけではないが、例えばハンダによる固定が好ましい。なお、本実施形態に示すように、第二の探針５が後述の接続用導電体６に接続されている場合、第二の探針５が外部導体２３に直接接続されていなくても、この接続用導電体６により間接的に外部導体２３に接続されているため、第二の探針５は必ずしも外部導体２３に直接接続されていなくてもよい。
　また、本実施形態において、接続用導電体６は、上記のとおり、第二の探針５と補助導電体４とを電気的に接続する部材である。接続用導電体６は、上記の機能を有する限りにおいて様々な材質を採用することができ、限定されるわけではないが、例えば銅、金、銀、パラジウム、タングステン及びこれらの少なくともいずれかを含む合金（例えばベリリウム銅等）を好ましく用いることができる。また本実施形態の接続用導電体６の形状は限定されるわけではないが、線状又は板状であってもよい。
　また本実施形態において接続用導電体６の位置は、第二の探針５と補助導電体４とを接続するものである限りにおいて限定されるわけではないが、第二の探針５先端近傍に配置されていることが好ましく、より好ましくは第二の探針５の折れ曲がり位置又はこの位置よりも先端側に接続位置があることが好ましい。このようにすることで、より第二の探針５が電極パッドと接続する位置の近くとすることができ、より性能を高くすることができる。なお、接続用導電体６の材質としては、上記補助用導電体と同様の材質を採用することができ、例えば銅、金、銀、パラジウム、タングステン及びこれらの少なくともいずれかを含む合金（例えばベリリウム銅等）を好ましく用いることができる。
　また本実施形態において、接続用導電体６と第二の探針５、接続用導電体６と補助導電体４との接続は、限定されるわけではないが、ハンダで接続されていてもよい。また、場合によっては、補助導電体４、第二の探針５、及び、接続用導電体６は一体に形成されていることも可能である。
　ここで、本プローブの製造方法について簡単に説明する。本プローブは、（１）同軸ケーブルに電気的に接続した第一の探針を配置する工程、（２）補助導電体を同軸ケーブルの外部導体に電気的に接続するよう配置する工程、（３）第二の探針を同軸ケーブルの外部導体に電気的に接続するよう配置する工程、（４）接続用導電体を第二の探針と補助導電体に接続する工程、によって製造することができる。
　以上、本実施形態に係るプローブ及びプローブカードによって、高集積化した場合であっても、プローブの電気的なアイソレーションを維持し、かつ、インピーダンス整合を確保することが可能となり、高周波電気的特性検査精度の高いプローブ及びプローブカードを提供することができる。この点を具体的に説明すると、本実施形態に係るプローブは、第一の探針と第二の探針を採用することで、構造的に強固で電極パッド等との接触を良好に保ちつつ、針自体の変形の虞が少ない。そして、補助導電体を前記第一の探針の前面側を覆うよう配置することで、第一の探針を導電体で覆い、他のプローブ又は他の電子部品等から発生する電気的ノイズを除去することが可能となり、また、第一の探針と補助導電体の距離を最適に調整することが可能となりインピーダンス整合を高めることができる。特に、プローブ同士を対向して配置させた場合この効果は著しく高くなる。このイメージを図８に示しておく。また、接続用導電体によって第二の探針と補助導電体を電気的に接続することで、より精度を高めることができるといった効果がある。
　なお、本実施形態では、第二の探針を配置する例を示しているが、第二の探針がない場合であっても適用が可能である。この場合のプローブの概略を図９に示しておく。本図の例では、第二の探針及び接続用導電体がない例を示しているが、外部導体に電気的に接続され、かつ、第一の探針の前面側を覆うよう配置される補助導電体と、を備えており、上記本実施形態に係る効果を達成することができる。
　ここで、上記実施形態に係るプローブを用い、実際に測定を行い本発明の効果を確認した。以下具体的に説明する。　
　まず、直径０．８ｍｍの同軸ケーブルの内部導体（直径０．２ｍｍ）に電気的に接続されたベリリウム銅からなる第一の探針を２ｍｍ程露出し、第一の探針とした。次に、直径０．２ｍｍの銅線（材質）を、第一の探針の前面側において第一の探針と接触しないで覆う一方第一の探針の側部に並行して配置し、同軸ケーブルの外部導体にハンダにて電気的に接続し、補助導電体とした。この写真図を図１０に示しておく。
　また、比較例として、上記補助導電体を接続しなかった以外は上記と同じく作成したプローブを作製し、上記と同様の構成として配置した。この図を図１１に示しておく。
　そして、図１２は、距離（横軸）に対するインピーダンス（縦軸）を測定した結果を示す図である。なお横軸はプローブの軸方向に沿った距離を示している。本図で示すように、いずれのプローブにおいても同軸部分は概ね５０Ωを維持しており、補助導電体を設けたプローブでは同軸から先のシールドされた探針部分においてもインピーダンスを５３Ω程度に確保することができる一方、補助導電体を設けていないプローブでは同軸ケーブルから先の部分ではインピーダンスが急激に増加してしまっていることを確認できた。この結果、補助導電体を設けることによって、針先端部周辺を覆うことによるインピーダンス調整が容易になることを確認できた。
　また一方で、上記補助導電体を設けたプローブを複数作成し、この複数のプローブを対抗させてインピーダンス測定を行った。この配置を図１３に、結果を図１４に示す。なお本図のグラフにおいて横軸は周波数を、縦軸はノイズを表している。この結果、補助導電体を設けている場合は設けていない場合に比べ１０～２０ｄＢのノイズ低減を図ることが確認できた。これは１０１０以上の性能向上といえる。
　以上、本実施例によって本発明の効果を確認することができた。
　本発明は、プローブ及びプローブカードとして産業上の利用可能性がある。

Claims (6)

  1. 　内部導体と、前記内部導体を覆う絶縁体と、前記絶縁体を覆う外部導体と、を備えた同軸ケーブルと、
    　前記同軸ケーブルの前記内部導体に電気的に接続される第一の探針と、
    　前記外部導体に電気的に接続され、かつ、前記第一の探針の前面側を覆うよう配置される補助導電体と、を備えるプローブ。
  2. 　前記第一の探針及び前記補助導電体の両側に配置され、前記外部導体に電気的に接続される一対の第二の探針と、を備える請求項１記載のプローブ。
  3. 　前記補助導電体と、前記第二の探針とを接続する接続用導電体を備える請求項２記載のプローブ。
  4. 　基板と、
    　前記基板に固定される同軸ケーブル用コネクタと、
    　内部導体と、前記内部導体を覆う絶縁体と、前記絶縁体を覆う外部導体と、を備えた前記同軸ケーブル用コネクタに接続される同軸ケーブルと、前記同軸ケーブルの前記内部導体に電気的に接続される第一の探針と、前記外部導体に電気的に接続され、かつ、前記第一の探針の前面側を覆うよう配置される補助導電体と、を備えるプローブと、を備えるプローブカード。
  5. 　前記プローブは、更に、前記第一の探針及び前記補助導電体の両側に配置され、前記外部導体に電気的に接続される一対の第二の探針と、を備える請求項４記載のプローブカード。
  6. 　前記プローブは、更に、前記補助導電体と前記第二の探針とを接続する接続用導電体を備える請求項４記載のプローブカード。　
     
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WO2020103031A1 (en) * 2018-11-21 2020-05-28 Huawei Technologies Co., Ltd. Probe, array probe, detector, and method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020175346A1 (ja) * 2019-02-27 2020-09-03 株式会社村田製作所 プローブ部材およびコネクタの検査構造

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08510553A (ja) * 1993-06-10 1996-11-05 ジージービー インダストリーズ，インク． キャパシタバイパス構造を有する集積回路プローブ装置
JP2007502429A (ja) * 2003-05-23 2007-02-08 カスケード マイクロテック インコーポレイテッド デバイス試験用のプローブ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08510553A (ja) * 1993-06-10 1996-11-05 ジージービー インダストリーズ，インク． キャパシタバイパス構造を有する集積回路プローブ装置
JP2007502429A (ja) * 2003-05-23 2007-02-08 カスケード マイクロテック インコーポレイテッド デバイス試験用のプローブ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020103031A1 (en) * 2018-11-21 2020-05-28 Huawei Technologies Co., Ltd. Probe, array probe, detector, and method

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