特開 2024-157645 積層プローブ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024157645

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】積層プローブ

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/067 20060101AFI20241031BHJP

   G01R 1/073 20060101ALI20241031BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

G01R1/067 C

G01R1/073 A

H01L21/66 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023072107

(22)【出願日】2023-04-26

(71)【出願人】

【識別番号】591242209

【氏名又は名称】アルファクス株式会社

(72)【発明者】

【氏名】石塚 靜

(72)【発明者】

【氏名】石塚 陽介

【テーマコード（参考）】

2G011

4M106

【Ｆターム（参考）】

2G011AA13

2G011AA21

2G011AB01

2G011AB06

2G011AC14

2G011AF07

4M106AA02

4M106AB10

4M106AD22

4M106BA01

4M106DD04

4M106DD30

4M106DJ02

(57)【要約】

【課題】 現状の高出力化されているレーザダイオードチップ等の電子部品の特性を精巧に、安定して検査するためのプローブの存在がないという点である。
【解決手段】 複数枚の薄金属板を、その厚さ方向に適宜間隔を隔てて連続積層し、前記薄金属板の一縁にバネ性を保有した探触部を形成してある積層プローブにおいて、前記した探触部は薄金属板の一縁に、その一縁の中程までの奥行きをもって形成された対象に圧力を加えるバネ性を与えるための切り欠き部によって成形された片状のものとし、その先端外方に探触ポイントが一体に成形されているとともに、その探触ポイントの横振れ防止用の支持バネ部が前記切り欠き部を架して設けられていることとする。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数枚の薄金属板を、その厚さ方向に適宜間隔を隔てて連続積層し、前記薄金属板の一縁にバネ性を保有した探触部を形成してある積層プローブにおいて、前記した探触部は薄金属板の一縁に、その一縁の中程までの奥行きをもって形成された対象に圧力を加えるバネ性を与えるための切り欠き部によって成形された片状のものとし、その先端外方に探触ポイントが一体に成形されているとともに、その探触ポイントの横振れ防止用の支持バネ部が前記切り欠き部を架して設けられていることを特徴とする積層プローブ。

【請求項2】

前記薄金属板の板厚は０．０５～１ｍｍとしてあることを特徴とする請求項１に記載の積層プローブ。

【請求項3】

前記した切り欠き部の基端は、Ｕ字状またはＶ字状とされていることを特徴とする請求項１に記載の積層プローブ。

【請求項4】

前記した支持バネ部は蛇行状、ジグザグ状、あるいは両端部に屈曲部を有するステップ状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の積層プローブ。

【請求項5】

前記した探触ポイントは切り欠き部によって形成された片状の探触部の先端で、前記片状の探触部より外方に突出した位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の積層プローブ。

【請求項6】

前記片状とした探触部の基端寄りの外辺に凹所を形成してあることを特徴とする請求項１に記載の積層プローブ。

【請求項7】

前記薄金属板の間にはスペーサとしての仕切板が介在されていることを特徴とする請求項１に記載の積層プローブ。

【請求項8】

前記スペーサとしての仕切板は各薄金属板による独立した動作を可能とし、かつ、プローブとしてのバネ性を損なうことのないサイズとしてあることを特徴とする請求項７に記載の積層プローブ。

【請求項9】

前記支持バネ部の基端の切り欠き部内方側に凹み部を形成してあることを特徴とする請求項１に記載の積層プローブ。

【請求項10】

全体が絶縁材で形成されたホルダーにセット固定されていることを特徴とする請求項１に記載の積層プローブ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は積層プローブ、特にレーザダイオードをはじめとする電子部品の特性を検査するために使用する積層プローブに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、上記した電子部品の特性を検査するためのプローブとして、スプリングプローブ方式、プローブ針方式、ブロック型プローブ方式等の存在が知られている。しかしながら、現在レーザダイオードチップは高出力化によって、電極が狭く細長く構成されているので、上記した従来のプローブ方式では十分な対応ができ得ない状況となっている。

【0003】

前記したプローブ方式のうち、スプリングプローブ方式は最小でも０．５ｍｍの幅を必要とし、かつ、流すことのできる許容電流は０．５アンペア以下となり、コイルスプリングを介在させると、そのコイルスプリングは熱を受けると特性が変化してしまうことになり、現在の高出力のレーザダイオードチップに対処するのは困難である。

【0004】

また、プローブ針方式の場合は、針の先端幅が２０μと細いため、流すことのできる電流も１アンペア以下に制限されてしまう。

【0005】

ブロック型プローブ方式は、電流は３０アンペア以上流すことができるが、対象物であるレーザダイオードチップを１ｋｇ以上の圧力で測定ステージ（測定チャック）に押し付ける必要があり、この圧力は掛けることはできても片当りが生じやすく、安定した測定ができずその測定の精緻性に問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

出願人は、本願発明について、先行する技術文献を調査したが、格別に本願発明と関連し、類似していると思われる文献は発見できなかった。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明が解決しようとする問題点は、現状の高出力化されているレーザダイオードチップ等の電子部品の特性を精巧に、安定して検査するためのプローブの存在がないという点である。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記した問題点を解決するために、本発明に係る積層プローブは、複数枚の薄金属板を、その厚さ方向に適宜間隔を隔てて連続積層し、前記薄金属板の一縁にバネ性を保有した探触部を形成してある積層プローブにおいて、前記した探触部は薄金属板の一縁に、その一縁の中程までの奥行きをもって形成された対象に圧力を加えるバネ性を与えるための切り欠き部によって成形された片状のものとし、その先端外方に探触ポイントが一体に成形されているとともに、その探触ポイントの横振れ防止用の支持バネ部が前記切り欠き部を架して設けられていることを特徴としている。

【0009】

また、本発明に係る積層プローブは、前記薄金属板の板厚は０．０５～１ｍｍとしてあることを特徴としている。

【0010】

さらに、本発明に係る積層プローブは、前記した切り欠き部の基端は、Ｕ字状またはＶ字状とされていることを特徴としている。

【0011】

そして、本発明に係る積層プローブは、前記した支持バネ部は蛇行状、ジグザグ状、あるいは両端部に屈曲部を有するステップ状に形成されていることを特徴としている。

【0012】

また、本発明に係る積層プローブは、前記した探触ポイントは切り欠き部によって形成された片状の探触部の先端で、前記片状の探触部より外方に突出した位置に設けられていることを特徴としている。

【0013】

さらに、本発明に係る積層プローブは、前記片状とした探触部の基端寄りの外辺に凹所を形成してあることを特徴としている。

【0014】

そして、本発明に係る積層プローブは、前記薄金属板の間にはスペーサとしての仕切板が介在されていることを特徴とし、前記スペーサとしての仕切板は各薄金属板による独立した動作を可能とし、かつ、プローブとしてのバネ性を損なうことのないサイズとしてあることを特徴としている。

【0015】

また、本発明に係る積層プローブは、前記支持バネ部の基端の切り欠き部内方側に凹み部を形成してあることを特徴としている。

【0016】

さらに、本発明に係る積層プローブは、全体が絶縁材で形成されたホルダーにセット固定されていることを特徴としている。

【発明の効果】

【0017】

本発明に係る積層プローブは、上記のように構成されている。そのため、切り欠き部の基端によるバネ性は、探触部強いてはその先端部分にある探触ポイントで大きな圧力を対象物にかけることができ、支持バネ部は探触部の左右振れを防止することができる。また、各薄金属板間にスペーサとして絶縁材を用いると各探触部は独立した多電極のユニットとすることができるものとなり、スペーサとして導電材を用いても各探触部は独立した動作が行え、全ての探触ポイントは対象に安定してコンタクトすることが可能となる。また、スカラー量であるミーゼス応力の計測も容易で製品寿命もその計測値を応用すること、即ち、降伏点を予め知ることによって長く保持させることができる。加えて、その有する特性がケルビン検査も容易に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本願発明を実施した積層プローブの側面図である。

【図2】同じく正面図である。

【図3】使用状態を示す斜視図である。

【図4】第二の実施例を示す側面図である。

【図5】第三の実施例を示す側面図である。

【図6】第四の実施例を示す側面図である。

【図7】第五の実施例を示す側面図である。

【図8】第六の実施例を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図面として示し、実施例で説明したように構成したことで実現した。

【実施例0020】

次に、図面を参照して好ましい実施例を説明する。この実施例では対象となるレーザダイオードチップがセットされる測定チャックが横置きとなるため、積層プローブの探触部は上下方向に動くことを想定しているが、想定チャックの設置方向で、この上下方向の動作は左右方向（横方向）あるいは斜め方向となることも当然に含有されることとなる。

【0021】

図中１は本発明を実施した積層プローブを示している。この積層プローブ１は導電性及びバネ性を有する略長方形をした薄金属板をその厚さ方向に適宜間隔を隔てて複数枚連続積層して、後述するバネ性を保有した探触部を除いた部分で、ビス２や接着剤、半田をはじめとする適宜手段によって一体的に固定されている。尚、前記した薄金属板の厚さは目的に応じて０．０５ｍｍ～１ｍｍのものとなっている。

【0022】

また、前記した各薄金属板の間隔には目的に応じて絶縁材あるいは導電性のスペーサ３、３‥が介在されている。このスペーサ３、３を絶縁材とすると、各薄金属板は独立した電極４、４ａを有することとなり、導電性のものとすると、各薄金属板は同一の電極４、４‥を有することとなる。加えて各薄金属板による独立した動作が可能となっている。

【0023】

前記各薄金属板の長手方向の下方側には、その長手方向に沿って薄金属板の長手方向の中程までの奥行きをもった切り欠き部５が形成されており、この切り欠き部５によって、薄金属板の下縁には片状とした探触部６が形成されている。この探触部６の先端は薄金属板の幅より外方に突出し、下方に向けて屈曲されたものとされ、その先端が探触ポイント７とされている。

【0024】

前記した切り欠き部５の基端５ａは本実施例にあってはＵ字状に形成され、探触部６、強いては探触ポイント７を上下動させるバネ機構となっている。この切り欠き部５の基端５ａの形状はＵ字状に代えてＶ字状とすることもできる。

【0025】

また、前記探触部６の先端寄り上部には、切り欠き部５を架して（横断して）、支持バネ部８が一体に形成されている。この支持バネ部８は蛇行状に形成され、上下方向に圧縮されるが、左右方向の動きには抗して、探触部６、強いては探触ポイント７の横振れや捩れを防止する。尚、この支持バネ部８の形状は蛇行状のものに代えてジグザグ状としたり、斜状（スロープ状）あるいは後述するステップ状に構成することができる。

【0026】

さらに、この支持バネ部８の上部側で切り欠き部５の内方側には、その上下方向のバネ性を補助するための凹み部９が形成されている。

【0027】

積層ホルダー１は上記のように構成され、使用に際しては、絶縁体によるホルダー１０に組み付けられ、検査装置１１の下面にセットされる。前記した探触ポイント７、７‥は測定チャック上に載置される、例えばパワーレーザダイオードチップＬＤに対して上方から当接される。このレーザダイオードチップＬＤは流す電流（３０アンペア以上）によって発熱が大きくなるため、より大きな圧力（１ｋｇ以上）で測定チャックにレーザダイオードチップＬＤを押し当て発熱を放熱させてやる必要があり、切り欠き部５は十分にその圧力を与えることができ、支持バネ部８もこれを補助するが、圧力による変形の応力は支持バネ部８の湾曲部分に集中する。積層ホルダー１を構成する薄金属板の枚数は対象となるレーザダイオードチップのサイズによって選択決定されその間隔や厚さも必要に応じて決定される。

【実施例0028】

次に、図４を参照して本発明の第二の実施例を説明する。尚、実施例１と同一部分については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。以下第三～第六の実施例についても同様である。図中１ａは第二の実施例に係る積層プローブを示しており、この第二の実施例の場合は、探触部６におけるバネ性を一層高めるために、探触部６の下辺で、切り欠き部５の基端５ａ寄りの部分、さらには、その基端５ａの下方位置に台形をした凹所１２が形成されているもので、これにより、切り欠き部５の基端５ａによる探触部６、強いては探触ポイント７の上下動をさせるバネ力を増加することができる。尚、この凹所１２は台形に限らず、弧状としたり、波状とすることも目的に応じて可能である。