专利名称：接触检查用工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及与被检查电子部件的各端子(电极焊盘)或电极接触而用于该被检查电子部件的功能测试的接触检查用工具，特别是涉及适用于使电流供给用以及电压监视用的两根探针与上述各端子或电极接触的开尔文测试的接触用检查工具(测试头)。
背景技术：
近来，在金属制的连接端子(电极焊盘)从矩形形状的各边向四个方向延伸的QFP(Quad Flat Package,四侧引脚扁平封装)中，连接端子间的间距以0.8mm、0.65mm、0.5mm、
0.4mm而不断处于窄间距化的进行中，并且在被称为外围(peripheral)的矩形形状的硅晶片的外周配置有电极(端子)的半导体制品中，电极间距以100 u m、65 u m、50 u m、40 u m而不断处于窄间距化的进行中，所以与上述窄间距化的各端子接触的探针也需要实现细径化。由此，排列有多个该探针的测试头等的接触检查用工具的制造烦琐，并且对于细径化的探针而言，由于对各端子(电极)的接触压力的降低所引起的接触电阻的增大以及探针自身电阻的增大等，而产生测定时的电压下降，从而成为降低电测定的可靠性的原因。作为与这种测定环境 下对应的接触检查，公知有开尔文测试法。在该开尔文测试中，对于一个端子(电极)而将用于供给电流的施加接触探针和用于监视电压的感应接触探针组成一对使用，并能够通过使各端子与这样一对的上述探针接触来实现高精度的电特性的检查。以往，作为开尔文测试用工具，提出有下述专利文献I。在该专利文献I中，一对探针与形成于绝缘性的插座的柱塞保持孔嵌合，并且一对上述探针的柱塞前端部的两侧面由两个与管轴方向平行的平面构成，并且其前端棱线通过向一个方向倾斜而成，由该棱线的顶点构成的突尖侧的一个侧面由与管外周面的延展面吻合的曲面形成。而且，上述一对的探针的柱塞前端部形成于相对于管中心线偏心的位置，并且以可滑动且无法反转180度插入的方式嵌合插入于上述插座(保持件)的引导孔。专利文献1:日本特开2010-38837号公报上述专利文献I记载的一对接触探针以阻止其柱塞前端部误插入为反转位置并且与被检查电子部件的端子接触的突尖侧的一个侧面相互接近的方式配置，从而上述端子的间距能够对应小尺寸的间距。但是，供上述柱塞前端部嵌合插入的形成于上述插座(保持件)的引导孔与柱塞前端部的剖面形状对应而由近似矩形形状的孔构成，该矩形形状的孔需要通过立铣刀等旋转切削工具或激光进行开孔加工，特别是如专利文献I那样，在由上述前端部嵌合插入用的矩形形状的引导孔和凸缘部以及管嵌合插入用的剖面为圆形的保持孔构成的情况下，需要使用旋转切削工具进行烦琐的加工。因此，受供柱塞前端部嵌合插入的引导孔制约而限制探针的小型化，并难以充分对应近来的端子的窄间距化以及多极化，并且为了将供上述柱塞前端部嵌合插入的引导孔形成于上述插座而需要烦琐的加工，从而成为成本提高的原因。
此外，如上述专利文献I那样，并不局限用于开尔文测试，通常，引导探针前端的柱塞的引导孔由与柱塞的剖面形状吻合的贯通孔形成。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供利用形成于插座(块)的引导槽对与被检查用电子部件接触的柱塞前端部以不能旋转且可上下移动的方式进行引导进而解决了上述的课题的接触检查用工具。例如参照图1 图3，本发明是接触检查用工具(I )，其具备与被检查电子部件的端子或电极接触的探针(2)、和保持该探针的插座(3)，用于检查上述被检查电子部件的电特性，其特征在于，上述探针(2 )具有柱塞(6 )，该柱塞(6 )以与上述端子或电极弹性接触的方式被施力，该柱塞具有对其前端部切除了侧面(A、A)而成的板状的引导部(19a)、和突尖状地形成于该引导部的前端的接触部(1%)，上述插座(3)至少具备位于上述端子或电极侧的第一块(10)，在该第一块上从其表面形成规定深度的引导槽(13)，在该引导槽中，上述柱塞(6)的引导部(19a)止转并以可沿该柱塞的轴向移动且防脱的方式被弓I导。例如参照图1 图3，上述探针(2)具有一体固定有上述柱塞(6)的圆筒部(17)的管(5)、可轴向移动地嵌合插入于该管的另一端的抵接部件(7)、以及收纳于上述管并被压缩设置于上述柱塞(6)与上述抵接部件(7)之间的弹簧，上述插座(3)由多个块(10、11)接合而构成，在这些块上形成有保持上述探针(2)的保持孔(12、15)，并 且在这些块内的上述第一块(10)上，从其它块(11)侧形成有作为有底孔的上述保持孔(12)，并以横穿该有底孔(12)的方式形成有上述引导槽(13)。例如参照图9、图10，上述探针是被保持于上述第一块(103)、和与该第一块隔开空间(F)地配置的其它块(Il3)并在上述空间(F)内弯曲而沿轴向被施加弹力的线型探针(23)，该线型探针的一端部形成为具有上述引导部(19a)以及接触部(19b)的上述柱塞(6),在上述第一块(IO3)上形成有保持上述线型探针(23)的保持部(17)的有底孔
(12)、和横穿该有底孔的上述引导槽(13)。例如参照图18、图19，上述探针(28)是通过电铸加工而成型的剖面为矩形形状的结构，在其一端形成有具有上述引导部(19a)以及接触部(19b)的上述柱塞(6)，上述插座(38)通过层叠多个在一面形成有槽(31)、在另一面形成有与上述槽连通的孔(30)的块(I(Kll1Ul2)而构成，通过上述槽(31)以及孔(30)保持上述探针(28)，并且将形成于这些块内的上述第一块(10)的槽形成为宽度窄的上述引导槽(13)，从而对上述柱塞(6)的上述引导部(19a)以可沿轴向移动且防脱的方式进行引导。例如参照图4 图6，在上述第一块(10)的表面沿横向以及纵向形成上述引导槽(13a、13b)，并在这些引导槽的未交叉的两端部分排列上述探针(2)，将上述探针(2)相对于上述端子或电极(21)而沿上述引导槽方向交替配置为锯齿状。例如参照图7、图8，上述接触检查用工具用于使一对上述探针(2p22)与一个上述电极(21)或端子接触的开尔文测试，上述柱塞的上述接触部(19b)由板状的上述引导部(19a)的前端在宽度方向倾斜(C)而成的其一端突尖部分形成，将上述开尔文测试用的一对上述探针(2p22)的上述接触部(19b、19b)以相互接近的方式配置。例如参照图7、图8、图14，上述开尔文测试用的一对上述探针(2p22)以其上述柱塞的上述引导部(19a)在相同的上述引导槽(13、134)被引导的方式配置。例如参照图3、图10，上述引导部(19a)配置于上述保持部(17)的中央部，上述保持部(17)由将上述柱塞(6、6)的圆筒状的保持部(17)的两侧等量切除而成的左右平面(A、A)、和从上述保持部延展的如后圆弧面(B、B)形成。例如参照图13、图17，上述引导部(19a)由将上述柱塞(64、67)的圆筒状的保持部(17)的两侧不等量切除而成的左右平面(ApA2X和从上述保持部延展的前后圆弧面(B、B)(B1、B2)形成，并且从上述保持部(17 )的中央偏移地配置。例如参照图16、图17，上述引导部(19a)由将上述柱塞(67)的圆筒状的保持部
(17)的两侧不等量切除而成的内侧平面(A1)以及外侧平面(A2)、和从上述保持部(17)延展的前后圆弧面(B1、B2)形成，从上述保持部(17 )的中央偏移地配置，上述接触部(19b)由形成于将以上述外侧平面(A2)与上述前后圆弧面的一方(B1)的交点为顶点(P)连结上述内侧平面(A1)与上述前后圆弧面的另一方(B2)的交点(Q)的线作为棱线(G)而在宽度方向以及厚度方向倾斜的倾斜面(C、S、T)的上述顶点(P)构成，上述开尔文测试用的一对上述探针(2p22)以在邻接的上述引导槽(137、137)引导上述引导部(19a)的方 式配置。此外，上述括号内的标记用于对照附图，但不会由此对权利要求书所记载的结构带来任何影响。根据技术方案I记载的本发明，由于在形成于第一块的引导槽对形成于柱塞的板状的引导部进行引导，所以能够使用划片机等比较容易且高精度地加工该引导槽，从而能够克服成为探针的排列间隔的微小化以及排列多个探针的阻碍的柱塞引导孔的加工困难，进而能够提供与被电子部件的端子或电极的窄间距化以及多极化对应的接触检查用工具(测试头)而不会伴随出现成本提高。另外，即使对构成插座的部件使用陶瓷，也能够使用划片机容易且高精度地形成引导槽，从而能够制造高精度的接触检查用工具。根据技术方案2的本发明，通过应用于使用了将柱塞、抵接部件以及弹簧内置于管中的接触探针的接触检查用工具，能够实现窄间距化、多极化以及成本降低。根据技术方案3的本发明，通过应用于使用线型探针的垂直型探针卡等，能够实现进一步的窄间距化、多极化以及成本降低。根据技术方案4的本发明，通过应用于使用了电铸加工制造的探针的接触检查用工具(测试头)，能够实现进一步的窄间距化、多极化以及成本降低。根据技术方案5的本发明，通过应用于检查QFP的接触检查用工具，能够通过将探针排列为锯齿状而容易且低成本地制造与窄间距的端子对应的检查用工具。根据技术方案6的本发明，能够以窄间隔配置一对探针并且将其接触部接近地配置，并作为开尔文测试用工具应用，从而能够高精度地进行半导体元件等电子部件的功能测试。根据技术方案7的本发明，以在相同的引导槽对一对用于开尔文测试的探针进行弓I导的方式配置该对探针，从而能够应用于各种电极或端子。根据技术方案8的本发明，由于柱塞的引导部配置于圆筒部的中央，所以容易制造探针。根据技术方案9的本发明，由于柱塞的引导部相对于圆筒部偏移配置，所以在作为开尔文测试用工具使用的情况下，能够防止柱塞误插入保持孔以及引导孔的情况，从而总是能够将一对探针的接触部以与一个电极等接触的方式接近地配置。根据技术方案10的本发明，能够将接触部设置于一个圆弧面与外侧平面的交点(顶点)，并能够在邻接的引导槽配置开尔文测试用一对探针而将这些探针的上述接触部接近地配置，从而能够对于窄间距化以及多极化的电极或端子进行开尔文测试，并且能够同时测量多个DUT。


图1是表示本发明的接触检查用工具的图，图1 (a)是主剖视图，图1 (b)侧剖视图，图1 (C)是俯视图。
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图2是表示其插座的侧剖视图。图3是表不其柱塞的图，图3 (a)是主视图，图3 (b)是侧视图。图4是对QFP (Quad Flat Package)应用了本发明的接触检查用工具的俯视图。图5是该接触检查用工具的俯视图。图6是其主剖视图，图6 Ca)和图6 (b)表示不同位置的剖面。图1表不将本发明用于开尔文测试的实施方式，图7 (a)是主剖视图，图1 (b)是侧剖视图。图8 Ca)是其俯视图，图8 (b)是其主剖视图。图9是表示将本发明的接触检查用工具应用于垂直型探针卡的实施方式的主剖视图。图10是表示该线型探针前端部的图，图10 Ca)是主视图，图10 (b)是侧视图。图11表示偏移配置柱塞前端部的实施方式，图11 Ca)是主剖视图，图11 (b)是侧剖视图，图11 (C)是俯视图。图12是表示其插座的主剖视图。图13表示其柱塞前端部，图13 Ca)是主视图，图13 (b)是侧视图，图13 (C)是俯视图。图14表示将上述偏移配置的接触检查用工具用于开尔文测试的实施方式，图14(a)是俯视图，图14 (b)是柱塞如端部的俯视图，图14 (C)是其主视图。图15是表示能够在本发明中测定的硅晶片的元件(DUT，被测设备)的图，图15(a)是俯视图，图15 (b)是其局部放大图，图15 (c)是表示应用于该元件(DUT)的接触检查用工具的俯视图。图16是表示应用于上述元件的开尔文测试用的接触检查用工具的俯视图。图17表示其柱塞前端部，图17 Ca)是主视图，图17 (b)是侧视图，图17 (C)是俯视图。
图18表示本发明的其它的实施方式，图18 (a)是表示层叠的插座的各块的图，图18 (b)是接触检查用工具的主剖视图，图18 (c)是俯视图。图19表示其探针，图19 (a)是主视图，图19 (b)是侧视图，图19 (C)是俯视图。
具体实施例方式以下，结合附图对本发明的实施方式进行说明。如图1所示，接触检查用工具I具备由导电性的金属构成的接触探针2、和安装该探针的由绝缘材料构成的插座3。探针2由管5、从该管5的一端突出并且一体地固定于该管的柱塞6、以及在其与上述柱塞之间压缩设置有弹簧并以可进退的方式从该管的另一端突出的抵接部件7构成。如图2所详示，插座3例如由被分割为两个(并不局限于两个，也可以为三个以上或一个)的块10、11构成，在这两个块上以对齐排列的方式形成有探针保持用的圆筒状的保持孔。上述块10、11不限定于上下地使用，但若为了便于说明而按图将它们称为上侧块10、下侧块11，则在上侧(第一)块10从下方朝向上方以留有规定量a的方式贯穿设置有供管5以可上下滑动的方式嵌合插入的圆筒有底形状的第一保持孔12，并且使用切割砂轮(磨具)等从上表面s形成有深度为上述规定量a的引导槽13。该引导槽13以横穿上述第一保持孔12的前端部(底部)的中央部的方式连通，因此，上述第一保持孔12在其上端部分经由以比该孔的直径c小的宽度b横穿中央部的上述引导槽13而贯通至上表面S。下侧(另一个)块11从上表面t以规定深度形成有与上述第一保持孔12直径相同的第二保持孔15，并从该第二保持孔15的底面以贯通至下表面的方式形成有比该孔小径的第三(圆筒)孔16。在上述上侧块10以及下侧块11中，以遍及上述第一以及第二孔12、15的方式嵌合插入上述探针2的管5，柱塞6贯通上述引导槽13并且抵接部件7贯通第三孔16，从而上述上侧块10与下侧块11固定为一体。因此，探针2以其柱塞6向上方突出且其抵接部件7向下方突出的方式被施力，从而安装于由上下侧块10、11构成的插座3。如图3所不,柱塞 6由嵌合于管5的圆筒状的保持部(圆筒部)17、和被上述引导槽13引导的前端部19构成。圆筒部17形成有凹部17a，并通过将管5朝该凹部17a铆接而与管5固定为一体。上述前端部19从上述管5向上方突出，并由切削上述圆筒部17的两侧面而成的相互平行的平面A、A构成。此外，该前端部19的前端由以规定角度a向一个方向倾斜的倾斜面C构成，并朝向该倾斜面C上的厚度方向中央的棱线从上述两平面形成有倒角D、D0因此，上述前端部19形成有由两平面A、A以及从上述圆筒部17延展的圆弧面B、B形成的薄板形状的引导部19a、和由上述倾斜面C以及倒角D、D构成的上述引导部前端的突尖状的接触部1%，上述引导部19a的平面A、A与上述引导槽13的两壁面A'、k'接触，从而上述引导部19a在该引导槽以不能旋转且可防脱地上下方向移动的方式被引导，另外，上述接触部1%能够与被检查电子部件的端子或电极接触。因此，对于探针2的柱塞6而言，其引导部19a在引导槽13止转且以可上下方向移动的方式被引导，突尖形状的接触部19b以规定姿势与被检查电子部件的端子或电极弹性接触。另外，对于上述探针2的柱塞6而言，通过将圆筒形状的销的侧面切削成平面A、A能够容易且高精度地形成规定宽度的引导部19a，并且能够利用倾斜面C以及倒角D容易且高精度地形成接触部1%。另一方面，在构成插座3的上侧块10上，从下表面形成规定直径的有底圆筒孔12，并且使用切割砂轮(磨具)等从上(表)面s形成规定深度a的引导槽13，由此，能够以高精度且容易地以高生产率加工将探针2保持于插座3的保持孔、特别是使上述柱塞引导部19a止转的引导槽13。此外，由于上述引导槽13是使用划片机(dicing saw)或金工锯(metal saw)而形成的，所以上侧块10能够使用容易实现尺寸精度的陶瓷，加之能够通过研磨等高精度地加工上述柱塞引导部19a，从而能够高精度地保持探针2的定位、止转引导。上述引导槽13优选通过利用上述划片机等进行机械加工而形成，但也可以将最上部的块形成为比较薄的板状的保持件，并通过激光加工在该保持件形成留有两端部分的长孔状的槽，在该情况下，上述保持件被高定位精度地固定于具有贯通的保持孔的块。由此，对于测试头等接触检查用工具I能够缩小保持探针2的保持孔、特别是缩小止转用的引导槽13，并且能够以小间隔形成于插座(块)10，从而能够实现探针2的窄间距的排列以及多列配置，并且能够提高电气检查的可靠性并降低成本。多个上述探针2根据规定排列而安装于上述插座3。如图4所示，在QFP (QuadFlat Package>20,金属制的连接端子21…从矩形主体向四个方向延伸，上述接触检查用工具I1的各探针2分别与每个上述端子接触。如图5所示，该接触检查用工具(测试头在第一块10的上表面被格子状地切出多条引导槽13。横槽13a与纵槽13b交叉，但在该横槽13a以及纵槽13b的未交叉的两端部分分别配置探针2。各探针2相对于各引导槽13a、13b方向而交替排列成锯齿状，柱塞前端部19分别被引导至各引导槽的两端部分并向上方突出，因此，各引导槽的两端部分以及各探针2分别与上述连接端子21对应。如图6所示，各探针2以邻接的探针的柱塞接触部19b的倾斜面C朝向相反的方式交替地安装于插座3的保持孔12 (15)，各探针的接触部19b与各端子21的长边方向的大致相同的位置接触，并且供各探针2的最大径的管5嵌合插入的孔12 (15)相对于邻接的各端子20而沿前后方向(端子长边方向)错开地排列，从而能够对应窄间距化。图7以及图8表示将上述接触检查用工具用于开尔文测试的实施方式。该接触检查用工具(测试头)I2沿形成·于上侧块10的引导槽13将探针2以两个为一组地排列。一对探针2p22以其接触部19b对置的方式分别以反转180度的状态安装于插座3的孔12、
15。各探针2p22以使其前端引导部19a在引导槽13 (正确来说是使引导部的平面A、A与槽13的壁面A'、A'滑动接触)止转并且使接触部19b与电极(或端子)21压接的方式被施力从而被保持。对于一对探针2:、22而言，其接触部19b、19b接近地配置，并与一个电极21接触。上述一对探针、22的一方用于电流供给(施加触头)，另一方用于电压监视(传感触头)。上述一对探针2:、22沿平行地排列的各引导槽13的相同的槽与各电极21对应地排列多组。由此，例如安装于触发器BGA (Ball Grid Array:球栅阵列结构的PCB)的安装基板的IC裸芯片(Bare Chip)那样，即使电极间距为0.2mm以下且具有数千个等多个电极，也能够通过一对探针接触部19b、19b接触各隆起部(hump)来进行基于开尔文法的高精度的检查。此外，虽使用相同的上述一对的探针2p22，但也可以对电压监视用探针使用比电流供给用探针小径的探针，进一步缩窄各组一对探针间隔，从而适应多极化。图9以及图10表示应用于垂直型探针卡的实施方式。本接触检查用工具(测试头)I3由具有弹力(屈曲应力)的金属制的线型探针23、和具有以在中间隔开空间F的方式被组装为一体的上侧块IO3以及下侧块Il3的插座33构成。线型探针23以呈弯曲状弹性变形的状态嵌合插入于在上侧块IO3和下侧块Il3上略有偏移的圆筒状的第一以及第二保持孔
12、15。在上侧块IO3以与上述第一保持孔12的前端底部连通并横穿其中央部的方式从上表面s形成有引导槽13。另外，线型探针23的前端部形成为与先前的实施方式相同的柱塞6，该柱塞6由引导部19a和接触部19b构成，其中，引导部19a呈板状，且其两侧面形成为平面A、A且前后面形成为与圆筒(保持)部17直径相同的圆弧面B、B，接触部19b由倾斜面C以及倒角D构成。线型探针23的柱塞6的圆筒(保持)部17被保持于上侧块IO3的保持孔12，并且引导部19a在引导槽13止转并以可防脱地上下方向移动的方式被引导。上述线型探针23以两根为一组地排列并与一个端子(或电极)接触而用于开尔文测试，一对接触部19b以相互对置的方式靠近地配置。对于本接触检查用工具I3而言，若线型探针23的接触部19b与被检查用电子部件的端子(或电极)接触，则在插座33的空间F，一对线型探针63、63以不相互接触的方式平行地挠曲并由于其反作用力而使接触部1%与端子弹性接触。此外，由线型探针23构成的该接触检查用工具I3并不局限用于上述开尔文测试，当然还能够应用于一个接触部1%与一个端子(或电极)接触的情况。图11 图13表不使用了具有将前端部相对于圆筒(保持)部偏移配置的柱塞的探针的实施方式。此外，对与图1 图3相同的部分标注相同的附图标记并省略说明。该接触检查用工具I4具备探针2和插座3。探针2具备被一体地固定于管5的一端部的柱塞64，该柱塞64在 相对于圆筒部17从其中心离开的位置(偏移的位置)形成有前端部19。SP，前端部19是通过从圆筒部件对左右侧面切削或研磨以形成倒角的方式而形成的，但其加工量左右不同，一个侧面形成为加工量大的平面A1,另一个侧面形成为加工量小的平面A2。该前端部19的前后面由与圆筒部17相同的圆弧面B、B构成，利用上述平面A:、A2以及圆弧面B、B形成偏移配置的板状的引导部19a。上述引导部19a的前端由以规定倾斜角倾斜地倒角而成的倾斜面C构成，并且在该倾斜面以其厚度方向中心形成为棱线的方式形成有左右倒角D、D，成为其顶点部突尖的接触部1%。在上述插座3的上侧块10，使用钻头从与下侧块11接合的下表面侧穿孔出有底圆筒状的第一孔12，并使用划片机等以也与上述第一孔12的有底部分连通的方式从该块10的上表面s形成规定深度a的引导槽134。该引导槽134以横穿从上述第一孔12的中心偏移规定量的位置的方式配置。探针2嵌合插入于上侧块10的第一孔12及引导槽134、以及下侧块11的第二孔15及第三孔16，并通过将上述块10、11相互接合而安装于插座3。相对于圆筒部17偏移地配置的柱塞64的引导部19a嵌合插入于相对于第一孔12偏移相同的量的引导槽134,柱塞64以止转并防脱地可上下方向移动的方式被引导。此时，例如即使想要将探针2反转180度安装于各保持孔12、15，偏移配置的上述引导部19a以及引导槽134也会产生干涉致使无法嵌合插入，从而防止误插入。上述柱塞64的接触部19b配置于比管5的直径c小的板状引导部19a的宽度上的一端部分，能够将邻接的探针的接触部19b的间隔设定得较短，从而能够实现窄间距化。此外，上述偏移的方向是与前端一端部形成为接触部1%的板状的引导部19a的宽度方向正交的方向。图14表示将上述接触检查用工具用于开尔文测试的实施方式。对于该接触检查用工具(测试头)I5而言，相对于圆筒部(管)偏移配置的柱塞64的前端部19嵌合插入于横穿同样相对于保持孔12偏移的位置的引导槽134。因此，块10的探针保持孔12以其中心位置相对于引导槽134位于相反的一侧的方式交替配置。一对沿一条引导槽134邻接地配置的探针2:、22的一方用于供给电流且另一方用于监视电压而用于开尔文测试，上述一对探针2:、22反转180度地交替配置于各保持孔12。对于该一对开尔文测试用探针2:、22而言，其接触部19b相互接近地配置，并且各保持孔12在比保持孔12的直径小的位置对置。因此，对于该开尔文测试用工具I5而言，能够缩短一对探针2p22的接触部19b的间隔而实现窄间距化，并且通过将探针2…相对于被检查电子部件的端子或电极的排列方向倾斜地排列成锯齿状，能够实现多极化。图15 Ca)表示以在检查对象(DUT)的电路设计时作成的测试图案为基础进行检查的形成于娃晶片25的半导体兀件26,如图15 (b)所不,在上述娃晶片25上形成有相同图案的电极，并在检查(晶片测试)后使用划片机将其切断为单片。上述半导体元件26的电特性的测定(DUT)是在圆的硅晶片的状态下使用具有测试头(接触检查用工具)的探针卡进行的。此时，为了提高测定的效率以及速度，测试头具备能够同时测定多个DUT的多个探针2…。例如，为了同时测定两个分别具有九个电极21的半导体元件(2DUT) 26，测试头具有18个探针。为了对两个上述DUT数量的元件26、26的各电极21进行图7、图8或图9所示的开尔文测试，必须针对每I个电极21与两个探针2:、22接触，如图15 (c)所示，为了保持各探针间隔，优选将上述引导槽13以相对于格子状的电极21呈45度的方式倾斜地形成。由此，与配置为格子状的DUT用的电极对应，能够获得以窄间距排列有探针2…的开尔文测试用工具(测试头)16。在对多个DUT进行开尔文测试的情况下，在邻接的DUT的电极21之间，以等间隔排列的倾斜的引导槽13也有不 一致的情况，在该情况下，接触检查用工具需要配合格子状的电极21的排列方向，沿纵向或横向排列引导槽13。在该情况下，一对开尔文测试用探针间隔、或邻接的各开尔文测试用探针的间隔变窄，从而有可能难以制造窄间距化的测试头。图16、图17是表示解决了上述元件2DUT的开尔文测试用的测试头的课题的柱塞的形状及其接触部的排列、引导槽的方向的图。对于本接触检查用工具I7而言，与图11 图14所示的情况相同，与格子状的电极的排列方向平行地沿横向(或纵向)排列有上侧块的引导槽137，并且相对于圆筒部17偏移配置有柱塞67的前端部19，且相对于第一孔12偏移配置有上侧块的引导槽137。上述引导槽137虽与电极排列相同地沿横向平行地排列，但由于两条引导槽与一列的电极排列对应，所以无法形成为等间隔。柱塞前端部19具有:近似矩形形状的板状的引导部19a，其由切除量多的内侧平面A1、切除量少的外侧平面A2以及前后圆弧面B2构成；和接触部1%，其将以一个圆弧面B1与外侧平面A2的交点为顶点P连结另一个圆弧面B2与内侧平面A1的交点Q的线G作为棱线。即，柱塞前端部19由从一个圆弧面B1朝向另一个圆弧面B2向下倾斜的宽度方向倾斜面C、对外侧平面A2侧朝向上述棱线G倒角而成的外侧厚度方向倾斜面S、以及对内侧平面A1侧朝向上述棱线G倒角而成的内侧厚度方向倾斜面T形成，上述棱线G的顶点P形成为接触部1%。被邻接的引导槽137、137引导且在引导槽方向邻接的一对探针2p22形成为开尔文测试用探针，并以反转180度的状态安装于各保持孔12、12。因此，对于上述一对探针2工、22而言，由上述顶点P构成的接触部19b、19b配置于相互接近的位置，并与一个电极弹性接触，一方用于供给电流且另一方用于监视电压，从而进行2DUT的开尔文测试。对于本接触检查用工具(测试头)I7而言，一对探针2p22的接触部19b、19b形成为外侧平面A2侧与一个圆弧面间的角，并处于相互接近的位置，从而能够对电极窄间距化的格子排列的DUT进行开尔文测试。另外，各探针2…相对于格子状的电极呈45度的倾斜配置，从而能够充分扩大探针的间隔，进而能够高精度地制造本测试头I7，并且引导槽137以与格子状的电极的排列平行的方式横向或纵向排列，从而能够整合探针位置来制造多个DUT。图18、图19表示使用通过电铸加工(electroforming)而制成的探针28的接触检查用工具。该接触检查用工具(测试头)I8具备通过电铸加工而一体成型的剖面为矩形形状的探针28、和层叠多个块IOUl1Ul2而成的插座38。上述探针28在一端具有柱塞6，在另一端具有抵接部件7，柱塞6与抵接部件7之间为弹簧27。柱塞6为板状，并具有与引导槽13卡合的引导部19a、和将其前端倒角成山形的接触部19b。对于构成插座38的各块10、11厂"而言，除最上层的块(第一块)10之外由相同的形状构成，并分别具有通过钻头而形成的圆筒孔30、和具有该圆筒孔的规定宽度的槽31。上述圆筒孔30构成为具有供上述矩形形状的探针28内接的直径，并且上述槽31构成为具有供该矩形形状的探针28在宽度方向嵌合插入的宽度，并通过层叠多个上述块Il1Ul2构成矩形形状的保持孔。在最上层(第一)的块10，从下表面以规定深度贯穿设置有直径相同的圆筒孔12，并以横穿该圆筒孔的底的方式形成有规定宽度的引导槽13。上述各块10、11^"以上述圆筒孔30、12对齐的方式层叠，并且在上述圆筒孔30、12以及槽31安装上述各探针28。剖面为矩形形状的探针28通过块lV-的圆筒孔30以及槽31而止转并被保持。该探针28的柱塞6在最上层的块10的圆筒孔12以及引导槽13以使板状的引导部19a防脱且可上方向移动的方式被引导。本发明并不局限于上述的实施方式，还能够应用于将各实施方式组合的情况，并且还能够应用于使用了其它的不同的探针的接触检查用工具(测试头)。产业上的可利用性本发明涉及与被检查电子部件的各端子或电极接触而用于该被检查电子部件的功能测试的接触检查用工具，特别是优选用于开尔文测试，并用于以QFP、硅晶片为代表的所有电子部件的检查。附图标记说明:I…接触检查用工具(测试头)；2…探针；3…插座；5…管；6…柱塞；7…抵接部件；10…(第一)块；11…(其它)块；12、15…保持(圆筒) 孔；13、13a、13b…引导槽；17…保持(圆筒)部；19…前端部；19a…引导部；19b…接触部。
权利要求
1.一种接触检查用工具，其具备与被检查电子部件的端子或电极接触的探针和保持该探针的插座，用于检查所述被检查电子部件的电特性，其特征在于， 所述探针具有柱塞，该柱塞以与所述端子或电极弹性接触的方式被施力， 该柱塞具有将其前端部切除了侧面而成的板状的引导部、和突尖状地形成于该引导部的前端的接触部， 所述插座至少具备位于所述端子或电极侧的第一块，在该第一块上从其表面形成规定深度的引导槽，在该引导槽中，所述柱塞的引导部止转并以可沿该柱塞的轴向移动且防脱的方式被引导。
2.根据权利要求I所述的接触检查用工具，其特征在于， 所述探针具有一体固定有所述柱塞的圆筒部的管、可轴向移动地嵌合插入于该管的另一端的抵接部件、以及收纳于所述管并被压缩设置于所述柱塞与所述抵接部件之间的弹簧， 所述插座由多个块接合而构成，在这些块上形成有保持所述探针的保持孔，并且在这些块内的所述第一块上，从其它块侧形成有作为有底孔的所述保持孔，并以横穿该有底孔的方式形成有所述引导槽。
3.根据权利要求I所述的接触检查用工具，其特征在于， 所述探针是被保持于所述第一块、和与该第一块隔开空间地配置的其它块并在所述空间内弯曲而沿轴向被施加弹力的线型探针， 该线型探针的一端部形成为具有所述引导部以及接触部的所述柱塞， 在所述第一块上形成有保持所述线型探针的保持部的有底孔、和横穿该有底孔的所述引导槽。
4.根据权利要求I所述的接触检查用工具，其特征在于， 所述探针是通过电铸加工而成型的剖面为矩形形状的结构，在其一端形成有具有所述引导部以及接触部的所述柱塞， 所述插座通过层叠多个在一面形成有槽、在另一面形成有与所述槽连通的孔的块而构成，通过所述槽以及孔保持所述探针，并且将形成于这些块内的所述第一块的槽形成为宽度窄的所述引导槽，从而对所述柱塞的所述引导部以可沿轴向移动且防脱的方式进行引导。
5.根据权利要求I 4中的任一项所述的接触检查用工具，其特征在于， 在所述第一块的表面沿横向以及纵向形成所述引导槽，并在这些引导槽的未交叉的两端部分排列所述探针， 将所述探针相对于所述端子或电极而沿所述引导槽方向交替配置为锯齿状。
6.根据权利要求I 4中的任一项所述的接触检查用工具，其特征在于， 所述接触检查用工具用于使一对所述探针与一个所述电极或端子接触的开尔文测试， 所述柱塞的所述接触部由板状的所述引导部的前端在宽度方向倾斜而成的其一端突尖部分形成， 将所述开尔文测试用的一对所述探针的所述接触部以相互接近的方式配置。
7.根据权利要求6所述的接触检查用工具，其特征在于， 所述开尔文测试用的一对所述探针以其所述柱塞的所述引导部在相同的所述引导槽被引导的方式配置。
8.根据权利要求I 7中的任一项所述的接触检查用工具，其特征在于， 所述引导部由将所述柱塞的圆筒状的保持部的两侧等量切除而成的左右平面、和从所述保持部延展的前后圆弧面形成，并且所述引导部配置于所述保持部的中央部。
9.根据权利要求I 7中的任一项所述的接触检查用工具，其特征在于， 所述引导部由将所述柱塞的圆筒状的保持部的两侧不等量切除而成的左右平面、和从所述保持部延展的前后圆弧面形成，并且所述引导部从所述保持部的中央偏移地配置。
10.根据权利要求6所述的接触检查用工具，其特征在于， 所述引导部由将所述柱塞的圆筒状的保持部的两侧不等量切除而成的内侧平面以及外侧平面、和从所述保持部延展的前后圆弧面形成，并且所述引导部从所述保持部的中央偏移地配置， 所述接触部由形成于将以所述外侧平面与所述前后圆弧面的一方的交点为顶点连结所述内侧平面与所述前后圆弧面的另一方的交点的线作为棱线而在宽度方向以及厚度方向倾斜的倾斜面的所述顶点构成， 所述开尔文测试用的所述一对探针以在邻接的所述引导槽引导所述引导部的方式配置。
全文摘要
由于引导探针的柱塞的引导孔需要烦琐的孔加工，所以很难对应端子或电极的窄间距化以及多极化。在形成于上侧块(10)以及下侧块(11)的圆筒状的保持孔(12、15)安装探针(2)。探针的柱塞(6)具有板状的引导部(19a)和其前端的接触部(19b)。在上侧块(10)上从下方形成有有底的保持孔(12)，并且从上表面(s)形成有引导槽(13)。在该引导槽(13)，所述引导部(19a)止转并且以可防脱地上下移动的方式被引导。
文档编号G01R1/067GK103238077SQ20118005712
公开日2013年8月7日 申请日期2011年11月16日 优先权日2010年11月29日
发明者富冈宏之 申请人:株式会社精研