JP2002014115A - コンタクトプローブ及びプローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オーバードライブ時の応力集中を緩和してコ
ンタクトピンの損傷を抑制する。 【解決手段】 マウンティングベース２４にコンタクト
プローブ２２の先端部２２ａをほぼ垂直に被着する。マ
ウンティングベース２４を支持するストップマウント２
６とトップクランプ２８の間にコイルバネ３０を装着す
る。コンタクトプローブ２２のフィルム４０から突出す
るコンタクトピン４２ａは湾曲部４２ｂとその接線方向
先端に延びる梁部４２ｃとを有し、梁部４２ｃはパター
ン配線４２のコンタクトピン近傍の軸線ＸＯに交差して
傾斜する。梁部４２ｃの先端部４２ｄを除いてコンタク
トピン４２に感光性樹脂Ｊで被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プローブピンやソ
ケットピン等として用いられ、半導体ＩＣチップや液晶
デバイス等の各端子に接触して電気的なテストを行うコ
ンタクトプローブおよびこれを備えたプローブ装置（プ
ローブカード）に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＩＣチップやＬＳＩチップ等の
半導体チップ又はＬＣＤ（液晶表示体）の各端子に接触
させて電気的なテストを行うために、プローブ装置（プ
ローブカード）が用いられている。フリップチップ等の
面配置端子を備えたウエーハ上のＩＣチップ等の電気的
テストに用いられるコンタクトプローブとして、例えば
特開平１１−３２６３７３号（特願平１０−１３５６１
８号）公報に開示されたものがある。このコンタクトプ
ローブ１は例えば図１０に示すように、ＩＣ用プローブ
として所定形状に切り出したもので、ポリイミド等の樹
脂フィルム層２と銅等の金属フィルム層３とが積層され
た二層テープからなるフィルム４の樹脂フィルム層２の
表面にＮｉ（ニッケル）またはＮｉ合金で形成される複
数のパターン配線５…を張り付けた構造となっている。
そしてフィルム４の端部からパターン配線５…の先端部
が突出してコンタクトピン５ａ…とされている。コンタ
クトピン５ａ…は略フック状に湾曲形成され、しかもパ
ッド等の端子電極に接触する先端部を除いて非導電性の
感光性樹脂Ｊ等で被覆されている。

【０００３】図１１に示すような面配置端子を有するＩ
Ｃチップ等の電気的テストのためにコンタクトプローブ
１をプローブ装置１０に装着する場合、図１２及び図１
３に示すように、コンタクトプローブ１を、測定対象物
であるＩＣチップの端子に対して略垂直となるように複
数配設し、且つそれらのフィルム４の各面間にスペーサ
１１ｅを介して並設する。スペーサ１１ｅは、例えばセ
ラミックス等の非導電性材からなり、コンタクトプロー
ブ１を支持する支持体としても機能する。フィルム４…
の各両側部に設けた位置決め穴６，６にセラミックス製
の棒１２を挿通させることで、コンタクトプローブ１の
位置決めがなされている。そして図１３（ａ），（ｂ）
に示すようにスペーサ１１ｅを介して複数のコンタクト
プローブ１…はプリント基板１３に連結されている。こ
れらコンタクトプローブ１…の各パターン配線５…の基
端側に位置する引き出し配線部５ｂ…はフレキシブル基
板（ＦＰＣ）９…を介してプリント基板１３の図示しな
い電極に接続されている。

【０００４】この状態でＩＣチップの各端子電極を複数
のコンタクトプローブ１…のコンタクトピン５ａ…に対
向して配置してＩＣチップをコンタクトピン５ａ…に押
圧接触させる方向に相対移動させてオーバードライブを
かける。すると各コンタクトピン５ａはフック状に湾曲
形成されているために先端が弾性変形することでスクラ
ブしてパッド表面の酸化皮膜を削り取ることができ、パ
ッドに押圧された状態で接触させることができる。この
ときコンタクトプローブ１を垂直配列してもオーバード
ライブ時にコンタクトピン５ａの横滑りしてスクラブさ
せることができる。しかもスクラブ時にコンタクトピン
５ａ…がそれぞれ湾曲変形して相互に接触しても感光性
樹脂Ｊで被覆してあるために短絡を防止できることにな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらＩＣチッ
プ等の半導体素子の高集積化が進みパッド等の端子の狭
ピッチ化が進むと、これに対応してコンタクトプローブ
１のコンタクトピン５ａ…も狭ピッチ化せざるを得ない
ためにコンタクトピン５ａ…の径がより細くなる。その
場合、オーバードライブ時には主にコンタクトピン５ａ
…に負荷がかかり湾曲部に集中的に応力がかかるために
湾曲部で折れ易い等ダメージを受け易くなるという問題
が生じる。本発明は、このような課題に鑑みてなされた
もので、オーバードライブ時の応力集中を緩和してスク
ラブを確実なものとすることができるコンタクトプロー
ブおよびそれを備えたプローブ装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によるコンタクト
プローブは、複数のパターン配線がフィルム上に形成さ
れ、これらのパターン配線の各先端がフィルムの先端部
から突出状態に配されてコンタクトピンとされるコンタ
クトプローブにおいて、コンタクトピンには湾曲部が直
列に複数形成されていることを特徴とする。このコンタ
クトプローブでは、オーバードライブ時の応力がコンタ
クトピンの先端部から直列に配列された複数の湾曲部に
それぞれ伝達されて弾性変形するため、オーバードライ
ブ時の応力が複数の湾曲部に分散され、従来のように単
一の湾曲部に応力が集中することがないので、コンタク
トピンが細く狭ピッチになっても折損などのダメージを
受けることを防止できる。しかもオーバードライブ時の
応力を直列に配列された複数の湾曲部で分散して吸収す
ることでコンタクトピンが一層弾性変形し易くなって被
検査部材に対して横滑りし易くなって、一定の針圧を得
るためのオーバードライブ量を従来のものより大きく設
定できる。

【０００７】またコンタクトピンの各湾曲部は同一方向
に湾曲形成されていてもよい。各湾曲部が同一方向に湾
曲していることで、オーバードライブ時に各湾曲部と共
にコンタクトピン全体も同一方向に湾曲して応力を緩和
できる上にスクラブをスムーズに行うことができる。そ
のため、プローブ装置にコンタクトプローブが垂直に被
着されても確実にスクラブできる。またコンタクトピン
は、先端部を除いて樹脂で被覆されていてもよい。オー
バードライブ時にコンタクトピンが湾曲した際に狭ピッ
チのために隣り合うコンタクトピン同士が接触したとし
ても、短絡することがない。しかも樹脂によってコンタ
クトピンが補強されるため、比較的細いコンタクトピン
においてもその剛性を向上させることができ、特に応力
が加わる湾曲部を補強することができる。すなわち、繰
り返し疲労によるコンタクトピンへの負担がさらに緩和
され、コンタクトピンの耐用寿命がより向上する。

【０００８】本発明によるプローブ装置は、複数のパタ
ーン配線がフィルム上に形成され、これらのパターン配
線の各先端がフィルムの先端部から突出状態に配されて
コンタクトピンとされるコンタクトプローブがメカニカ
ルパーツによって装着されてなるプローブ装置におい
て、コンタクトプローブは請求項１乃至３のいずれか記
載のコンタクトプローブであることを特徴とする。この
コンタクトプローブを従来の垂直配置型のプローブ装置
に装着したとしても、オーバードライブ時の応力が複数
の湾曲部に分散され、一定の針圧を得るためのオーバー
ドライブ量を従来のものより大きく設定でき、コンタク
トピンが細く狭ピッチになっても折損などのダメージを
受けることを防止できる。。

【０００９】本発明によるプローブ装置は、複数のパタ
ーン配線がフィルム上に形成され、これらのパターン配
線の各先端がフィルムの先端部から突出状態に配されて
コンタクトピンとされるコンタクトプローブがメカニカ
ルパーツによって装着されてなるプローブ装置におい
て、コンタクトピンからメカニカルパーツの支持部材ま
での間には複数の弾性部が直列に形成されていることを
特徴とする。オーバードライブ時に直列に配列された複
数の弾性部で分散して応力を吸収でき、一定の針圧を得
るためのオーバードライブ量を従来のものより大きく設
定できるためコンタクトピンの損傷を抑え得てスムーズ
なスクラブが行える。好ましくはコンタクトプローブは
コンタクトピン近傍のパターン配線の軸線が被検査物に
対して略垂直状態に配列される垂直配置型のプローブ装
置に用いる。

【００１０】また弾性部は、第一の弾性部としてコンタ
クトプローブの保持部材（マウンティングベース）と支
持部材（トップクランプ）との間に設けられた弾性部材
を有し、第二の弾性部としてコンタクトピンに形成され
た湾曲部を有していてもよい。従来のコンタクトプロー
ブを本発明によるプローブ装置に装着する場合でも本発
明の効果が得られる。またコンタクトピンは、先端部を
除いて樹脂で被覆されていてもよい。またコンタクトプ
ローブは請求項１乃至３のいずれか記載のコンタクトプ
ローブであってもよい。このコンタクトプローブを装着
すればコンタクトピンの領域に複数の弾性部を直列配置
した構成になり、プローブ装置のメカニカルパーツは従
来と同様のものを用いることができる。弾性部として更
にコンタクトプローブの保持部材と支持部材との間に設
けられた弾性部材を備えていてもよい。この構成により
弾性部はプローブ装置に３段以上直列に形成される構成
となり、一層細かく調整できる。尚、本発明では、直列
に配列した複数の弾性部はコンタクトプローブのコンタ
クトピンに構成されていてもよく、或いはメカニカルパ
ーツ間に設けられていてもよい。後者の場合、湾曲部を
備えないコンタクトピンを有する従来のコンタクトプロ
ーブを用いても本発明の効果が得られる。またコンタク
トピンとメカニカルパーツのそれぞれに設けられて複数
の弾性部を構成してもよい。いずれの構成も本発明に含
まれる。被検査物に対してコンタクトピンを垂直に配設
する場合、コンタクトピンに少なくとも１つの湾曲部を
弾性部として設ける必要があるが、傾斜配置する場合に
はコンタクトピンに湾曲部を設けなくてもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第一の実施の形態
によるプローブ装置を図１乃至図６により説明するが、
従来技術と同一または同様の部分、部品には同一の符号
を用いて説明する。図１は実施の形態によるプローブ装
置を示す概略構成図、図２はプローブ装置に用いられる
コンタクトプローブの説明図、図３は図２に示すコンタ
クトプローブのＡ−Ａ線断面図、図４は図２に示すコン
タクトプローブのコンタクトピンを示す部分拡大図、図
５はコンタクトピンの感光性樹脂領域におけるコンタク
トピン配列方向の断面図、図６は実施の形態によるプロ
ーブ装置と従来のプローブ装置との針圧とオーバードラ
イブ量との関係を示す試験結果の図である。本実施形態
の形態によるプローブ装置２０は、図１に示すようにフ
レキシブルなシート状のコンタクトプローブ２２の先端
部２２ａが例えば板状のマウンティングベース２４に接
着剤等でほぼ垂直状態に被着されている。コンタクトプ
ローブ２２を貼り付けたマウンティングベース２４は略
板状で一対並べて配設され、図１で紙面に直交する方向
に複数対配列されていてもよい。この構成によって、コ
ンタクトプローブ２２をマウンティングベース２４で支
持することで例えばペリフェラルタイプ等の電極Ｐの接
触面Ｐａに対してコンタクトピンを含むコンタクトプロ
ーブ２２の先端部２２ａが略垂直となるように複数枚配
列されることになる。

【００１２】そしてマウンティングベース２４の上方に
は板状のストップマウント２６が設けられ、各マウンテ
ィングベース２４はボルト２７等によってそれぞれスト
ップマウント２６に連結されている。ストップマウント
２６の上方には間隔をおいてトップクランプ２８が配設
され、ストップマウント２６とトップクランプ２８との
間に弾性部材（第一の弾性部）として例えば複数対のコ
イルバネ３０…が介装されている。尚、弾性部材として
コイルバネ３０に代えて板バネや重ね板バネ等のバネ
類、シリコンゴムや天然ゴム、エポキシ系樹脂やアクリ
ル系樹脂等の樹脂類等各種の弾性体等を採用できる。ま
たストップマウント２６やコイルバネ３０…の外周側に
は中央に開口３２ａを有するプリント回路基板（以下プ
リント基板という）３２が配設されて、開口３２ａ近傍
でトップクランプ２８の下面に連結されている。プリン
ト基板３２の下面には電極３４…が配列されており、コ
ンタクトプローブ２２の基部２２ｂが例えば枠形状のボ
トムクランプ３６に設けたゴム等からなる弾性体３８に
よってプリント基板３２の下面に押圧支持され、電極３
４…に電気的に接続されている。

【００１３】コンタクトプローブ２２は図２〜図５に示
す構成を有している。コンタクトプローブ２２は、図２
及び図３に示すように、例えばポリイミド等の樹脂フィ
ルム４３とＣｕ等の金属フィルム４５とが積層された例
えば略Ｌ字型の二層のフィルム４０の樹脂フィルム４３
の面に、Ｎｉ合金等の金属で形成される複数のパターン
配線４２…を接着剤層を介して張り付けた構造となって
おり、フィルム４０の先端部２２ａからパターン配線４
２…の先端が突出してコンタクトピン４２ａ…とされて
いる。各コンタクトピン４２ａは、図４に示すようにフ
ィルム４０側に設けられた湾曲部４２ｂ（第二の弾性
部）と、湾曲部４２ｂからその接線方向先端側に延びる
略直線状の梁部４２ｃとを備えている。梁部４２ｃは、
その軸線Ｘ１がパターン配線４２のうちフィルム４０の
先端部に配された略直線状部分の軸線Ｘ０に対して傾斜
させられている。なお、梁部４２ｃの軸線Ｘ１は、ＩＣ
チップ等の電極（測定対象物）Ｐの接触面Ｐａに対し
て、針先進入角度θが例えば４５°以下になるように設
定されている。

【００１４】湾曲部４２ｂは、各コンタクトピン４２ａ
において同じ位置かつ同じ向きで湾曲されているととも
に、梁部４２ｃは、パターン配線４２の軸線Ｘ０と交差
状態に配されている。また、湾曲部４２ｂの直径Ｄは、
曲げ応力の計算に基づき、湾曲中心に発生する最大曲げ
応力を求めることにより規定される。なお、具体的に
は、荷重に十分耐えられるように、湾曲部４２ｂの直径
Ｄは、実際にオーバードライブを加えた場合の軸線Ｘ０
方向における変位量の２倍以上になるように設定されて
いる。さらに、コンタクトピン４２ａは図４及び図５に
示すように、梁部４２ｃの先端部４２ｄを除いてポリイ
ミド系またはエポキシ系の硬化された感光性樹脂Ｊ等の
柔軟性を備えた非導電性被覆層で被覆されている。感光
性樹脂Ｊによってコンタクトピン４２が補強されるた
め、比較的細いコンタクトピンにおいてもその剛性を向
上させることができ、特に応力が加わる湾曲部４２ｂを
補強することができる。尚、コンタクトプローブ２２は
フォトリソグラフィ技術等を用いて製作すればよく、感
光性樹脂Ｊはめっき成形後に塗布すればよい。コンタク
トピン４２ａの形状は適宜の遮光マスク形状によって形
成できる。またパターン配線４２…は例えばコンタクト
ピン４２ａ…のピッチより引き出し配線部４２ｅ…のピ
ッチの方が大きいものとするが、大きくなくてもよい。
そして図１に示すプローブ装置２０において、シート状
のコンタクトプローブ２２の先端部２２ａはマウンティ
ングベース２４に被着されていると共に、基部２２ｂは
ねじれてパターン配線４２…の引き出し配線部４２ｅ…
がプリント基板３２の電極３４に電気的に接続された状
態でボトムクランプ３６で固定されている。尚、マウン
ティングベース２４、ストップマウント２６、トップク
ランプ２８ボトムクランプ３６等はメカニカルパーツ３
９を構成する。またバネ定数ｋ１のｎ本のコンタクトピ
ン４２ａ…と全体でバネ定数ｋ２の弾性体３０を直列に
備えたプローブ装置２０の全体のバネ定数Ｋは、Ｋ＝ｎ
ｋ１・ｋ２／（ｎｋ１＋ｋ２）となり、これを満たしな
がら電極Ｐにコンタクトすることになる。

【００１５】本実施の形態によるプローブ装置２０は上
述のような構成を備えており、ＩＣチップのプローブテ
スト等を行う場合は、プローブ装置２０をプローバーに
装着するとともにテスターに電気的に接続し、所定の電
気信号をパターン配線４２…のコンタクトピン４２ａ…
からウェーハ上のＩＣチップに送ることによって、ＩＣ
チップからの出力信号がコンタクトピン４２ａからテス
ターに伝送され、ＩＣチップの電気的特性が測定され
る。電気的テストに当たって、図１においてプローブ装
置２０の各コンタクトピン４２ａ…の下方にＩＣチップ
の電極Ｐを配置する。電極Ｐの接触面Ｐａはコンタクト
プローブ２２のパターン配線４２の軸線ＸＯに対して略
垂直をなしており、この状態でＩＣチップをプローブ装
置２０方向に相対移動させる。これによって電極Ｐの接
触面Ｐａが各コンタクトピン２２ａ…に押圧されてオー
バードライブが行われる。すると、各コンタクトピン４
２ａは各湾曲部４２ｂがその配列方向に同一位置で同一
向きで湾曲しているために各湾曲部４２ｂで同じ方向に
撓ませて座屈させることができる。しかもオーバードラ
イブによる応力（負荷）は各コンタクトピン４２ａで全
て受けるものではなく、各コンタクトプローブ２２が被
着された各マウンティングベース２４及びストップマウ
ント２６が押されて移動しコイルバネ３０…に伝達され
る。その際にコイルバネ３０…が弾性圧縮されることで
応力の一部を吸収する。またマウンティングベース２４
の移動に応じて基部２２ｂをボトムクランプ３６で支持
されたコンタクトプローブ２２は無理なく変位・変形し
て追従する。

【００１６】従ってオーバードライブ時の応力はその伝
達方向に直列に配列されている二段の弾性部であるコン
タクトピン４２ａ…とコイルバネ３０…によって分散さ
れて吸収されつつ伝達されることになる。そのためにオ
ーバードライブ時にコンタクトピン４２ａにかかる針圧
は、弾性部として従来の湾曲部４２ｂを有するコンタク
トピン４２ａだけを用いたプローブ装置と比較して、大
きく低減させることができ、一定の針圧を得るためのオ
ーバードライブ量を大きく確保できてコンタクトピン２
２ａ…の損傷を抑制して寿命を向上できる。しかもオー
バードライブによってコンタクトピン４２ａ…は、応力
が湾曲部４２ｂ全体で吸収され緩和されるとともに梁部
４２ｃがその軸線Ｘ１方向に押し出されやすくなり横滑
りしやすくなる。そのため、オーバードライブ時の応力
集中が生じないとともに梁部４２ｃが横滑りしてスムー
ズにスクラブが行われる。

【００１７】梁部４２ｃは、オーバードライブ時に生じ
る湾曲部４２ｂからの反力によって一定方向に大きく横
滑りすることで、撓んで湾曲部４２ｂに生じたひずみが
解放され、さらに良好な応力緩和とスクラブが行われ
る。またオーバードライブ時に各コンタクトピン４２ａ
が湾曲部４２ｂで弾性変形しても梁部４２ｃの先端部４
２ｄを除いて感光性樹脂Ｊで被覆されているので、隣接
するコンタクトピン４２ａ，４２ａ同士が撓んで接触し
ても、感光性樹脂Ｊによりコンタクトピン４２ａ，４２
ａ間が絶縁され短絡することがない。なお、梁部４２ｃ
の先端部４２ｄは被覆されていないので、ＩＣチップ等
の電極Ｐとの導通性については支障がない。そして、感
光性樹脂Ｊによってコンタクトピン４２ａが補強される
ため、比較的細いコンタクトピン４２ａにおいてもその
剛性を向上させることができ、特に応力が加わる湾曲部
４２ｂを補強することができる。繰り返し疲労によるコ
ンタクトピン４２ａへの負担がさらに緩和され、コンタ
クトピン４２ａの耐用寿命がより向上する。

【００１８】次に、本発明の実施の形態によるプローブ
装置２０と従来例によるプローブ装置とを用いたオーバ
ードライブ量と針圧との関係を測定した比較試験につい
て図６により説明する。まず実施例として図１乃至図５
に示すプローブ装置２０を用い、従来例として同一のコ
ンタクトプローブ２２を用い且つ第二の弾性部であるコ
イルバネ３０を備えていない他はプローブ装置２０と同
一構成の垂直配置型のプローブ装置を用いて、電極Ｐの
接触面Ｐａの位置に測定手段を配置してオーバードライ
ブをかけて次第にオーバードライブ量（負荷）を増大さ
せつつ各コンタクトピンの針圧を測定した。測定結果は
図６に示されており、実施例の測定値を菱形◆のドット
で示し従来例の測定値を正方形■のドットで示した。例
えば５０ｍＮ／pinの針圧を得るためのオーバードライ
ブ量は実施例では４０μｍ程度であり、従来例では２０
μｍ程度であった。従来例に比べて同一の針圧を得るた
めのオーバードライブ量は実施例では２倍になってお
り、これはオーバードライブの制御を行い易いことを意
味する。

【００１９】上述のように本実施の形態によれば、プロ
ーブ装置２０にフック状のコンタクトピン４２ａとメカ
ニカルパーツ４４に配したコイルバネ３０とを二段の弾
性部として直列に配設したことで、オーバードライブを
行う際のコンタクトピン４２ａにかかる針圧を小さくで
きて過大な応力がかかって損傷することを防止し寿命を
向上できる。そのため電極Ｐの狭ピッチ化に対応してコ
ンタクトピン４２ａを狭ピッチにして径をより細くして
も良好な電気的テストを行える。

【００２０】次に本発明の第二の実施の形態を図７乃至
図９により説明するが、第一の実施の形態や従来技術と
同一または同様な部分、部品は同一の符号を用いて説明
する。図７は第二の実施の形態によるコンタクトプロー
ブの平面図、図８は図７に示すコンタクトプローブのＢ
−Ｂ線断面図、図９は図７のコンタクトプローブにおけ
るコンタクトピンの拡大図である。図７及び図８に示す
第二の実施の形態によるコンタクトプローブ５０は、樹
脂フィルム４８と金属フィルム４９とが積層された例え
ば略ホームベース型の二層のフィルム５１を有し、この
フィルム５１の樹脂フィルム４８の面にＮｉ合金等の金
属で形成される複数のパターン配線５２…を接着剤層を
介して張り付けた構造となっており、フィルム５１の先
端部５１ａからパターン配線５２…の先端が突出してコ
ンタクトピン５４…とされている。フィルム５１の基部
５１ｂにはパターン配線５２…の配線引き出し部５２ａ
…が設けられ、基部５１ｂの両端には一対の位置決め穴
６、６が穿孔されている。これらは従来のコンタクトプ
ローブ１と同一構成である。各コンタクトピン５４は、
図９に示すようにフィルム５１側から例えば面配置端子
の電極Ｐに接触させる先端に向けて湾曲カーブの比較的
大きい第一湾曲部５４Ａと湾曲カーブの比較的小さい第
二湾曲部５４Ｂとが第一及び第二の弾性部として順次形
成され、先端が第二湾曲部５４Ｂからその接線方向に延
びる梁部５４Ｃとされている。

【００２１】コンタクトピン５４の第一湾曲部５４Ａと
第二湾曲部５４Ｂは同一方向に湾曲しており、第二湾曲
部５４Ｂ及び梁部５４Ｃは第一の実施の形態によるコン
タクトピン４２ａの湾曲部４２ｂ及び梁部４２ｃと同一
の構成を有しているものとする。第一湾曲部５４Ａは第
二湾曲部５４Ｂの直径Ｄより大きな直径Ｄ１を有する湾
曲部５４Ａａとその前後に位置してパターン配線５２の
軸線Ｘ０上に位置する略直線状の第一軸部５４Ａｂ及び
第二軸部５４Ａｃとで構成されている。そしてコンタク
トピン５４はフィルム５１側から梁部５４Ｃにかけて第
一軸部５４Ａｂ、第一湾曲部５４Ａａ、第二軸部５４Ａ
ｃ、第二湾曲部５４Ｂ、梁部５４Ｃが滑らかに接続され
て構成されている。そしてコンタクトプローブ５０にお
いて各コンタクトピン５４は同一形状で同一位置に同一
方向に湾曲して所定ピッチで配列されている。更に各コ
ンタクトピン５４は、面配置端子電極Ｐに接触させられ
る梁部５４Ｃの先端部５４ｄを除いてフィルム５１まで
全周が非導電性材料からなる感光性樹脂Ｊａで被覆され
ている。尚、第一湾曲部５４Ａで第一及び第二軸部５４
Ａｂ，５４Ａｃは設けられていなくてもよく全体に湾曲
部が形成されていてもよい。或いは湾曲部５４Ａａの直
径Ｄ１は直径Ｄと同一またはより小さくても良い。

【００２２】第二の実施の形態によるコンタクトプロー
ブ５０は例えば従来技術における図１２及び図１３に示
すプローブ装置１０のスペーサ１１ｅ、棒１２等からな
るメカニカルパーツ７によってプリント基板１３に装着
されてほぼ垂直に配列構成されることになる。この場
合、コンタクトプローブ５０を、測定対象物であるＩＣ
チップの面配置端子電極Ｐに対して略垂直となるように
複数配列し、且つそれらのフィルム５１…の各面間にセ
ラミックなどの非導電性材料からなるスペーサ１１ｅ…
を配設して複数のコンタクトプローブ５０…を並設支持
する。しかもフィルム５１の両側部に設けた位置決め穴
６，６にセラミックス製の棒１２を挿通させることで、
複数枚のコンタクトプローブ５０…の位置決めがなされ
ている。スペーサ１１ｅ…を介して複数のコンタクトプ
ローブ５０…はプリント基板１３に連結されている。こ
れらコンタクトプローブ５０…の各パターン配線５２…
の基端側引き出し配線部５２ａ…はフレキシブル基板
（ＦＰＣ）９を介してプリント基板１３の図示しない電
極に接続されている。

【００２３】この状態でＩＣチップの各端子電極Ｐを複
数のコンタクトプローブ５０…のコンタクトピン５４…
に対向して配置してＩＣチップをコンタクトピン５４…
に押圧接触させる方向に相対移動させてオーバードライ
ブをかける。すると各コンタクトピン５４の梁部５４Ｃ
は端子電極Ｐの接触部Ｐａで押圧されて、各第二湾曲部
５４Ｂがその配列方向に同一位置で同一向きで湾曲して
いるために同じ方向に撓んで座屈させられる。更にオー
バードライブによる応力は各第一湾曲部５４Ａにも伝達
され、各第一湾曲部５４Ａがその配列方向に同一位置で
同一向きで湾曲しているために第二湾曲部５４Ｂと同様
に同じ方向に撓んで座屈させられる。そのためオーバー
ドライブによる負荷は各コンタクトピン５４全体で受
け、全体に亘って第一湾曲部５４Ａ及び第二湾曲部５４
Ｂと同一方向に撓みつつ両湾曲部５４Ａ、５４Ｂ個々で
も同一方向に撓むことになる。これによってオーバード
ライブによる応力を吸収低減する。

【００２４】そのためにオーバードライブ時にコンタク
トピン５４にかかる針圧は、従来のプローブ装置と比較
して大きく低減させることができ、一定の針圧を得るた
めのオーバードライブ量を大きく確保できる。しかもコ
ンタクトピン５４…は第二湾曲部５４Ｂ…とその接線方
向先端側に延びる梁部５４Ｃとで、無負荷状態におい
て、梁部５４Ｃの軸線Ｘ１が、パターン配線５２の先端
部に配された部分の軸線Ｘ０に対して交差状態で傾斜さ
せられているので、オーバードライブによって応力がコ
ンタクトピン５４全体で緩和されるとともに梁部５４Ｃ
がその軸線Ｘ１方向に押し出されやすくなり横滑りしや
すくなる。そのため、オーバードライブ時の応力集中を
抑えて梁部５４Ｃの先端部５４ｄで滑らかなスクラブが
行われる。またオーバードライブ時に各コンタクトピン
５４が弾性変形して隣り合うコンタクトピン５４，５４
が相互に接触しても梁部５４Ｃの先端部５４ｄを除いて
感光性樹脂Ｊａで被覆されているので短絡することがな
い。

【００２５】本第二の実施の形態によれば、上述した作
用効果に加えてコンタクトプローブ５０に第一及び第二
湾曲部５４Ａ及び５４Ｂからなる二段の弾性部を直列に
備えているから、上述の従来技術で示した垂直型プロー
ブ装置１０に装着してもその作用効果を得られる。尚、
各コンタクトピン５４に直列に形成する湾曲部５４Ａ，
５４Ｂ（弾性部）は二段に限定されることなく３段以上
であってもよい。

【００２６】尚、第二の実施の形態におけるコンタクト
プローブ５０のコンタクトピン５４の構成を第一の実施
の形態によるコンタクトプローブ２２のコンタクトピン
４２に代えて採用してもよい。この場合にはコンタクト
ピン５４における２段の弾性部とコイルバネ３０による
弾性部とからなる３段の弾性部を直列に配設することが
でき、所定のオーバードライブ量を得る際の針圧をより
一層小さくできる。尚、第一の実施の形態で示す垂直型
のプローブ装置２０において、例えばマウンティングベ
ース２４とストップマウント２６との間にもコイルバネ
３０等の弾性部を装着して３または４段以上の複数の弾
性部を直列配置してオーバードライブに供しても良い。
またコンタクトプローブ２０，５０とプリント基板３２
の導通手段の他の例として、コンタクトプローブ２０，
５０の基端側を上部基板（トランスフォーマー）の電極
に押し当てて保持したりはんだ付け等により接続し、上
部基板の他の電極とプリント基板３２、１３とをフレキ
シブル基板（ＦＰＣ）９や配線等で接続することで導通
させてもよい。またフィルム４０、５１は必ずしも２層
フィルムでなくてもよく、樹脂フィルムのみで構成して
もよく、或いは樹脂フィルム層と金属フィルム層を交互
に重ねる等して３層以上の多数層に構成してもよい。

【００２７】なお、上記実施形態においては、プローブ
装置２０，１０をプローブカードとして用いたが、他の
測定用治具等に採用しても構わない。例えば、ＩＣチッ
プを内側に保持して保護し、ＩＣチップのバーンインテ
スト用装置等に搭載されるＩＣチップテスト用ソケット
等に適用してもよい。また第一及び第二の実施の形態に
おけるコンタクトプローブ２２、５０では、コンタクト
ピン４２ａ、５４の各湾曲部４２ｂ、５４Ａ、５４Ｂを
一定の曲率で形成したが、異なる曲率の複数の円弧を滑
らかに接続してなる湾曲部としても構わない。

【００２８】

【発明の効果】本発明によるコンタクトプローブは、コ
ンタクトピンに湾曲部が直列に複数形成されているか
ら、オーバードライブ時の応力が複数の湾曲部に分散さ
れ、従来のように単一の湾曲部に応力が集中することが
ないので、コンタクトピンを細く狭ピッチにしても折損
などのダメージを受けることを防止でき寿命を向上でき
る。しかもオーバードライブ時の応力を複数の湾曲部で
分散して吸収することでコンタクトピンが一層弾性変形
し易くなって被検査部材に対して一定の針圧を得るため
のオーバードライブ量を大きく確保できる。

【００２９】またコンタクトピンの各湾曲部は同一方向
に湾曲形成されているので、オーバードライブ時に各湾
曲部と共にコンタクトピン全体も同一方向に湾曲して応
力を緩和できてスクラブをスムーズに行うことができ
る。またコンタクトピンは、先端部を除いて樹脂で被覆
されているので、コンタクトピンが湾曲した際に隣り合
うコンタクトピン同士が接触したとしても、短絡するこ
とがない。しかも樹脂によってコンタクトピンが補強さ
れ、比較的細いコンタクトピンにおいてもその剛性を向
上させることができ、特に応力が加わる湾曲部を補強す
ることができる。

【００３０】本発明によるプローブ装置は、コンタクト
プローブが請求項１乃至３のいずれか記載のコンタクト
プローブであるから、このコンタクトプローブを例えば
従来の垂直配置型のプローブ装置等に装着したとして
も、オーバードライブ時の応力が複数の湾曲部に分散さ
れて一定の針圧を得るためのオーバードライブ量を大き
く確保できて折損などのダメージを防止できる。

【００３１】本発明によるプローブ装置は、コンタクト
ピンからメカニカルパーツの支持部材までの間には複数
の弾性部が直列に形成されているから、オーバードライ
ブ時に複数の弾性部で分散して応力を吸収でき、一定の
針圧を得るためのオーバードライブ量を大きく確保でき
て損傷を抑え得てスムーズなスクラブが行える。

【００３２】また弾性部は、第一の弾性部としてコンタ
クトプローブの保持部材と支持部材との間に設けられた
弾性部材を有し、第二の弾性部としてコンタクトピンに
形成された湾曲部を有しているため、従来のコンタクト
プローブを本発明によるプローブ装置に装着する場合で
も本発明の効果が得られる。請求項１乃至３のいずれか
のコンタクトプローブに、弾性部として更にコンタクト
プローブの保持部材と支持部材との間に設けられた弾性
部材を備えているから、この構成により弾性部はプロー
ブ装置に３段以上直列に形成される構成となり、針圧を
コントロールするためのオーバードライブ量制御が一層
容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一の実施の形態によるプローブ装
置の概略構成図である。

【図２】 図１に示すプローブ装置に用いられるコンタ
クトプローブの概略平面図である。

【図３】 図２に示すコンタクトプローブのＡ−Ａ線に
沿う概略断面図である。

【図４】 図３のコンタクトプローブのコンタクトピン
の拡大図である。

【図５】 コンタクトプローブのコンタクトピンの部分
におけるコンタクトピン配列方向断面図である。

【図６】 本発明の実施例と従来例による各プローブ装
置のオーバードライブ量と針圧の関係を示す測定結果の
図である。

【図７】 本発明の第二の実施の形態によるコンタクト
プローブの概略平面図である。

【図８】 図７に示すコンタクトプローブのＢ−Ｂ線断
面図である。

【図９】 図６におけるコンタクトプローブのコンタク
トピンの拡大図である。

【図１０】 従来のコンタクトプローブを示す図であっ
て、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図
である。

【図１１】 ＩＣチップの面配置端子電極を示す平面図
である。

【図１２】 図１０に示すコンタクトプローブを装着し
たプローブ装置の部分的な斜視図である。

【図１３】 プローブ装置を示すもので、（ａ）は平面
図、（ｂ）は側面図である。

【符号の説明】

１０，２０ プローブ装置 ２２，５０ コンタクトプローブ ２４ マウンティングベース（保持部材） ２６ ストップマウント ２８ トップクランプ（支持部材） ３０ コイルバネ（第一の弾性部） ４０，５１ フィルム ４２ パターン配線 ４２ａ，５４ コンタクトピン ４２ｂ 湾曲部（第二の弾性部） ４２ｃ，５４Ｃ 梁部 ５４Ａａ 第一湾曲部（第一の弾性部） ５４Ｂ 第二湾曲部（第二の弾性部） Ｊ、Ｊａ 感光性樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G003 AG03 AG08 AG12 AG20 AH05 AH07 2G011 AA02 AA15 AB01 AB06 AB08 AC14 AF06 4M106 AA01 BA01 CA01 DD04 DD06 DD10 DD30

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のパターン配線がフィルム上に形成
   され、これらのパターン配線の各先端がフィルムの先端
   部から突出状態に配されてコンタクトピンとされるコン
   タクトプローブにおいて、 前記コンタクトピンには湾曲部が直列に複数形成されて
   いることを特徴とするコンタクトプローブ。
2. 【請求項２】 前記コンタクトピンの各湾曲部は同一方
   向に湾曲形成されていることを特徴とする請求項１記載
   のコンタクトプローブ。
3. 【請求項３】 前記コンタクトピンは、先端部を除いて
   樹脂で被覆されていることを特徴とする請求項１または
   ２記載のコンタクトプローブ。
4. 【請求項４】 複数のパターン配線がフィルム上に形成
   され、これらのパターン配線の各先端がフィルムの先端
   部から突出状態に配されてコンタクトピンとされるコン
   タクトプローブがメカニカルパーツによって装着されて
   なるプローブ装置において、 前記コンタクトプローブは請求項１乃至３のいずれか記
   載のコンタクトプローブであることを特徴とするプロー
   ブ装置。
5. 【請求項５】 複数のパターン配線がフィルム上に形成
   され、これらのパターン配線の各先端がフィルムの先端
   部から突出状態に配されてコンタクトピンとされるコン
   タクトプローブがメカニカルパーツによって装着されて
   なるプローブ装置において、 前記コンタクトピンからメカニカルパーツの支持部材ま
   での間には複数の弾性部が直列に形成されていることを
   特徴とするプローブ装置。
6. 【請求項６】 前記弾性部は、第一の弾性部としてコ
   ンタクトプローブの保持部材と前記支持部材との間に設
   けられた弾性部材を有し、第二の弾性部としてコンタク
   トピンに形成された湾曲部を有することを特徴とする請
   求項５記載のプローブ装置。
7. 【請求項７】 前記コンタクトピンは、先端部を除いて
   樹脂で被覆されていることを特徴とする請求項５または
   ６記載のプローブ装置。
8. 【請求項８】 前記コンタクトプローブは請求項１乃至
   ３のいずれか記載のコンタクトプローブであることを特
   徴とする請求項５記載のプローブ装置。
9. 【請求項９】 前記弾性部として更にコンタクトプロー
   ブの保持部材と前記支持部材との間に設けられた弾性部
   材を備えたことを特徴とする請求項８記載のプローブ装
   置。