JPH02206765A

JPH02206765A - プローブカード

Info

Publication number: JPH02206765A
Application number: JP1026948A
Authority: JP
Inventors: Harunobu Ikeuchi; 池内　春信; Saneyoshi Okumura; 奥村　實義
Original assignee: GIGA PUROOBU KK
Current assignee: GIGA PUROOBU KK
Priority date: 1989-02-06
Filing date: 1989-02-06
Publication date: 1990-08-16

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、集積回路素子、フラットパネルデイスプレ
ィなどのプローブテストに使用するプロ−ブカードに関
し、詳しくは、多ビンであって、被測定端子の端子間距
離が微小な、集積回路素子。

フラットパネルデイスプレィなどのテストに使用する、
新規な構造のプローブカードに関する。

［従来の技術］従来、集積回路素子などのプローブテストに使用するプ
ローブカードとしては、例えば、特公昭５４−４３３５
４号に開示されているテストプローブ組立体が用いられ
ている。このテストプローブ組立体は、第６図、第７図
に示すように、支持体６４と固着層６５とにより、プリ
ント基板６１にプローブ針６２を円錐放射状に固定した
ものである。プリント基板６１にはプリント配線６６が
設けられており、プローブ針６２はこのプリント配線６
６に半田６７で接続される。プローブカードはテスト装
置と電気的に接続されるが、これはスルーホール６８に
ピンを挿入し、このピンをテスト装置と電気的に接続す
ること：こよって行なわれる。テスト時には、プローブ
針６２の先端部６３が被測定端子部分に押し当てられる
。

［解決しようとする課題］このような従来のプローブカードは、その構造上、プロ
ーブ針（接触子）の間隔をあまり小さくすることは困難
であり、最近の多ビンの集積回路では対応出来ないとい
う問題がある。さらに、この従来の構造のプローブ針は
、被測定端子の上面を針先でひっかくため、針の痕が深
く残り、その後のボンディング不良の原因となる。その
ために、金のような柔らかい金属を使用した被測定端子
では、とくにその使用が困難である。

本発明は、このような従来技術の問題点を解決するもの
であり、端子数が数１００本以上の集積回路素子、フラ
ットパネルデイスプレィであって、被測定端子の各々の
間隔が数１０μｍ以下であっても、そのプローブテスト
を容易に行なうことが出来るプローブカードを提供しよ
うとするものである。

［課題を解決するための手段］すなわち、本発明のプローブカードの特徴は、おのおの
独立に動く多数の接触子が、被測定端子に対して垂直も
しくはほぼ垂直に接触することにある。しかも、この先
端部にかかる横方向の力が、はぼゼロになるようにして
いる。

しかして、前記のような目的を達成するためのこの発明
のプローブカードにおける手段は、複数の接触子が被測
定端子に対向するように配置されたプローブカードにお
いて、この接触子は被測定端子に実質的に垂直に接触す
る先端部と、この先端部の長さ方向を軸としてこの軸か
ら外れた位置に設定された支点と、先端部と支点との間
に設けられた湾曲部とを含んで構成され、この湾曲部の
頂点は先端部の長さ方向の軸をはさんで支点のある側の
反対側に位置するものである。また、被測定端子の設け
られた集積回路素子チップなどが小さい場合で、四角形
の各辺におのおの複数の接触子が被測定端子に対向する
ように配置されたプローブカードを用いる場合において
は、先端部の長さ方向を軸としてこの軸から四角形の内
側方向へ外れた位置に支点を設定し、軸をはさんでこの
四角形の外側方向に湾曲部の頂点を位置すればよい。

なお、接触子にはバネ性のある金属、例えば、ベリリウ
ム銅線が良いが、耐摩滅性が要求される場合には、タン
グステンやチタンを使用することも出来るし、被測定端
子と接触する先端部の端部に耐摩滅性のメツキした金属
線を使用することもできる。

［作用］本発明によれば、各接触子は被測定端子表面に垂直な方
向にのみ変位するので、被測定端子表面に沿った方向の
各接触子の位置が測定中正確に保たれ、微細な接触子で
あっても互いに隣接した接触子どうしが短絡することが
ない。したがって、従来の構造では全く不可能であった
、被測定端子間が８０μｍで端子数が１０００ピン以上
の集積回路素子などにも使用することができる。

［実施例］以下、本発明のプローブカードの実施例を、図面を用い
て詳細に説明する。

第１図は、本発明のプローブカードの第１の実施例の外
観図であって、第２図はそのＡ−Ｂ面での断面図である
。

セラミック支持体１は、配線を引出しさらにこのプロー
ブカード自体を支持するためのものである。このセラミ
ック支持体１には、下側へ突出した接触子支持部が設け
られており、表面には２゜Ｏμｍ厚のメタライズ層２が
設けられている。セラミック支持体１の表面に設けられ
たメタライズ層２の部分には、接触子支持部の先端から
２００μｍピッチで、垂直に２．０ｍｍ突出した１００
μｍ径のベリリウム銅線の接触子３の一端が溶着しであ
る。

接触子支持部の内壁面には、凹み５が設けられており、
接触子３は湾曲して成型されて、この湾曲部が凹み５内
に格納される。接触子には、後述するように第３図（ａ
）乃至第３図（ｆ）の各種の形状があるが、本実施例で
は第３図（ａ）の形状を用いた。接触子３は、セラミッ
ク支持体１と十分なる接着力を得るために、接着剤４に
よって強固に固定される。測定時のコンタクト圧は、被
測定端子（図示せず）に接触子３が押しつけられた時に
この凹み５内に格納された湾曲部が弾性変形し、この反
力として得られる。

本発明のプローブカードでは、被測定端子と接触する接
触部分６とが、従来のプローブカードのように摺動じな
いので、被測定端子にほとんど傷がつかない。この第一
の実施例の場合、プローブカードの最大オーバードライ
ブ値（被測定端子に接触部分６が最初に接触してから、
さらに押しつけることが出来る最大ストローク値）は、
約５００μｍあり、通常の使用ではオーバードライブ値
は５０μｍ以下であるから、全く問題なく使用できる。

このオーバードライブによる接触圧力によって、接触子
の接触部分６と被測定端子とは確実にオーム性接触する
。

本実施例では、接触子３を１００μｍ径のベリリウム銅
線で作成したので、被測定端子へのコンタクト力は１本
あたり約３ｇであり、このコンタクト力によって十分な
るオーム性接触を得ることが出来る。

なお、本実施例では接触子３にベリリウム銅線を使用し
たが、タングステン線、リン青銅線なども使用できる。

また、被測定端子が金の場合、これらの線材の表面に他
の金属をメツキすると良い特性が得られる。本実施例の
接触子３に、白金パラジウムまたは白金ロジウムをメツ
キして、経年変化に対する有効性を確認している。

第４図は、本発明のプローブカードの第２の実施例の断
面図である。

カードの本体は、セラミック支持体１１，１２゜１３の
３つの部分によって構成され、上部のセラミック支持体
１１および下部のセラミック支持体って保持されており
、さらに接触子１７はセラミック支持体１１の表面に設
けられた２００μｍ厚のにメタライズ層１６に一端が溶
着しである。接触子１７は、セラミック支持体１３の表
面から２００μｍピッチで、垂直に２，０ｍｍ突出し゛
ている。接触子には、後述するように第３図（ａ）乃至
第３図（ｆ）の各種の形状があるが、本実施例でも第１
の実施例と同様に第３図（ａ）の形状を用いた。この第
２の実施例の場合も、第１の実施例の場合とほぼ同様の
特性が得られる。本実施例の場合、各接触子の位置が貫
通孔によって正確に規定されるので、接触子の位置精度
は第１の実施例よりもよいが、組立はかなり難しく、さ
らに使用中に１つの接触子が破損した場合等に、部分的
な接触子の交換はかなり困難である。

第５図は、本発明のプローブカードの第３の実施例の断
面図である。

カードの本体は、セラミック支持体２１およびセラミッ
クカバー２２の２つの部分によって構成され、セラミッ
ク支持体２１およびセラミックカバー２２の対向する面
には、おのおの接触子２４を保持する溝２５，２６，２
７．２８が設けられている。これらの溝はおのおの円柱
を立てに半分に割ったような形状をしており、溝２５．
２６ならびに溝２７．２８が合せられて貫通孔の様な形
状となる。したがって、セラミックカバーが組合された
状態では本発明の第２の実施例と同様な効果が得られる
。さらに、本実施例の場合、組立が容易であり、また使
用中に１つの接触子が破損した場合等の部分的な接触子
の交換も容易である。

なお、本発明実施例に使用される接触子は、第３図（ａ
）乃至第３図（ｆ）に示すような形状が考えられる。第
３図（ａ）は本発明の第１乃至第３の実施例に使用した
もので、先端部３１と湾曲部３２の取り付は部分がほぼ
９０度の角度をなし、先端部３１の長さ方向を軸として
見た時に支点３３と湾曲部３２の頂点とがほぼ同一のオ
フセット値を持つ形状の接触子である。この接触子は、
先端部３１が接触時に少し横方向へ移動するが、製造が
容易であり、多数の接触子を備えたプローブカードが容
易に生産可能である。第３図（ｂ）の接触子は、先端部
３１と湾曲部３２の取り付は部分がほぼ１２０度の角度
をなし、先端部３１の長さ方向を軸として見た時に支点
３３が湾曲部３２の頂点のほぼ２倍のオフセット値を持
つ形状の接触子である。先端部３１と湾曲部３２の取り
付は部分の角度は、横方向の変位を無くするためには１
３５度±１５度または４５度±１５度程度に設定するの
が好ましい。この接触子は、先端部３１の横方向の移動
がほとんど無く、極めて高性能な接触子が得られるが、
第３図（ａ）の接触子に比べてプローブカードの組立が
難しい。第３図（Ｃ）は、先端部３１と湾曲部３２の取
り付は部分がほぼ６０度の角度をなし、先端部３１の長
さ方向を軸として見た時に支点３３が湾曲部３２の頂点
のほぼ１／２のオフセット値を持つ形状の接触子である
。この形状でも、第３図（ｂ）とほぼ同様な性能が得ら
れる。第３図（ｄ）は、第３図（ａ）とほぼ同様な形状
で、先端部３１と湾曲部３２の取り付は部分がほぼ９０
度の角度をなして清らかに変化しており、先端部３１の
長さ方向を軸として見た時に支点３３と湾曲部３２の頂
点とがほぼ同一のオフセット値を持つ形状の接触子であ
る。

この形状の接触子は、先端部３１と湾曲部３２との取り
付は部分にストレスが加わりにくいので、接触子にチタ
ンやタングステンのような脆弱な材料を使用した場合に
最適である。第３図（ｅ）は、第３図（ｂ）の接触子を
先端部３１と湾曲部３２の取り付は部分がほぼ９０度の
角度をなすように変形したもので、先端部３１の長さ方
向を軸として見た時に支点３３と湾曲部３２の頂点とが
ほぼ同一のオフセット値を持つ形状の接触子である。

この形状は、湾曲部３２の弾性変形が最も安定に起るが
、先端部３１と湾曲部３２との取り付は部分にストレス
が集中するので、チタンやタングステンのような脆弱な
材料にはあまり向がない構造である。第３図（ｆ）は、
第３図（Ｃ）の接触子部３１の長さ方向を軸として見た
時に支点３３が湾曲部３２の頂点のほぼ１／２のオフセ
ット値を持つ形状の接触子である。この形状も、湾曲部
３２の弾性変形が安定に起るが、支点３３にストレスが
集中するので、チタンやタングステンのような脆弱な材
料にはあ′まり向がない構造である。

なお、実施例では断面が円形の１００μｍの金属線を使
用したが、線材の断面形状は四角形であってもよい。５
０μｍ以下の細い接触子の場合は、金属板をフォトエツ
チングして精度の良い接触子を作ることが出来る。

［発明の効果］以上の説明から理解できるように、この発明にによれば
、各接触子は被測定端子表面に垂直な方向にのみ変位す
るので、被測定端子表面に沿った方向の各接触子の位置
が測定中正確に保たれ、微細な接触子であっても互いに
隣接した接触子どうしが短絡することがない。したがっ
て、従来の構造では困難であった、被測定端子間が８０
μｍで端子数が１０００ピン以上の集積回路素子などに
も使用することができる。したがって、多ビンの集積回
路素子、フラットパネルデイスプレィなどの進歩に大き
く貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のプローブカードの第１の実施例の外観
図、第２図はそのＡ−Ｂ面での断面図、第３図（ａ）乃
至第３図（ｆ）はおのおの本発明実施例に使用される接
触子、第４図は本発明のプローブカードの第２の実施例
の断面図、第５図は、本発明のプローブカードの第３の
実施例の断面図、第６図は従来のプローブカードの平面
図（一部分）、第７図はその断面図である。１．１１，１２，１３．２１・・・セラミック支持体、
２，１６．２３・・・メタライズ層、３．１７．２４・
・・接触子、４・・・接着剤、５・・・凹み、６・・・
接触部分、１４．１５・・貫通孔、２２・・・セラミッ
クカバー２５．２６，２７．２８・・・溝、３１・先端
部、３２・・・湾曲部、３３・・・支点、６１・・・プ
リント基板、６２・・・プローブ針、６３・・・プロー
ブ針の先端部、６４・支持体、６５・・・固着層、６６
・・・プリント配線、６７・　・半田、６８・・・スル
ーホール。特許出願人　ギガプローブ株式会社第３因 ′！４図乾固第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の接触子が被測定端子に対向するように配置
されたプローブカードにおいて、前記接触子は前記被測
定端子に実質的に垂直に接触する先端部と、該先端部の
長さ方向を軸として該軸から外れた位置に設定された支
点と、前記先端部と前記支点との間に設けられた湾曲部
とを含んで構成され、該湾曲部の頂点は前記軸をはさん
で前記支点の反対側に位置することを特徴とするプロー
ブカード。
（２）湾曲部を収納する溝がプローブカード本体に設け
られていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のプローブカード。
（３）複数の接触子の間のプローブカード本体部分の主
表面に突起部が設けられていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のプローブカード。
（４）先端部がプローブカード本体に設けられた穴に通
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のプローブカード。
（５）プローブカード本体が少なくとも２つの部分によ
つて構成され、先端部が通されている穴が前記２つの部
分に設けられた半円柱状の溝を合せて構成されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のプローブカ
ード。
（６）四角形の各辺におのおの複数の接触子が被測定端
子に対向するように配置されたプローブカードにおいて
、前記接触子は前記被測定端子に実質的に垂直に接触す
る先端部と、該先端部の長さ方向を軸として該軸から前
記四角形の内側方向へ外れた位置に設定された支点と、
前記先端部と前記支点との間に設けられた湾曲部とを含
んで構成され、該湾曲部の頂点は前記軸をはさんで前記
四角形の外側方向に位置することを特徴とするプローブ
カード。