特許 7413018 コンタクトプローブおよびプローブユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-04

(45)【発行日】2024-01-15

(54)【発明の名称】コンタクトプローブおよびプローブユニット

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/067 20060101AFI20240105BHJP

   G01R 1/073 20060101ALI20240105BHJP

   G01R 31/26 20200101ALI20240105BHJP

   H01R 13/24 20060101ALI20240105BHJP

   H01R 33/76 20060101ALI20240105BHJP

【ＦＩ】

G01R1/067 C

G01R1/073

G01R31/26 J

H01R13/24

H01R33/76 505A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019532867

(86)(22)【出願日】2018-07-26

(86)【国際出願番号】 JP2018028136

(87)【国際公開番号】W WO2019022204

(87)【国際公開日】2019-01-31

【審査請求日】2021-04-01

【審判番号】

【審判請求日】2022-12-13

(31)【優先権主張番号】P 2017146975

(32)【優先日】2017-07-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004640

【氏名又は名称】日本発條株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】広中 浩平

(72)【発明者】

【氏名】相馬 一也

【合議体】

【審判長】岡田 吉美

【審判官】濱野 隆

【審判官】田邉 英治

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１２７８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－９９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－８２２７１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１６－１０２６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１７８１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－４２００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１７７４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平６－３３０７３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１０－１９７４０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平４－２７０９６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

G01R 1/067

G01R 1/073

G01R 31/26

G01R 31/28

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円筒状のパイプ部材と、
中空円柱状をなし、前記パイプ部材の長手方向の少なくとも一方の端部の内周側に固定されるカラーと、
前記パイプ部材と前記カラーとにより形成される段部に当接するフランジ部を有し、長手方向に沿って伸縮自在であり、前記パイプ部材を貫通する内部導体と、
を備え、
前記パイプ部材は、
絶縁性材料を用いて形成される絶縁パイプと、
前記絶縁パイプの内周および外周にそれぞれ独立して互いに非接触の態様で設けられる導電性の被膜層と、
を有することを特徴とするコンタクトプローブ。

【請求項2】

円筒状のパイプ部材と、
中空円柱状をなし、前記パイプ部材の長手方向の少なくとも一方の端部の内周側に固定されるカラーと、
前記パイプ部材と前記カラーとにより形成される段部に当接するフランジ部を有し、長手方向に沿って伸縮自在であり、前記パイプ部材を貫通する内部導体と、
を備え、
前記パイプ部材は、
二重管構造をなす外周側パイプおよび内周側パイプと、
前記外周側パイプと前記内周側パイプとの間であって、軸方向の両端部にそれぞれ設けられる絶縁部材と、
を有し、
前記外周側パイプ、前記内周側パイプおよび前記絶縁部材によって空気層が形成される
ことを特徴とするコンタクトプローブ。

【請求項3】

前記カラーは、導電性材料を用いて形成される
ことを特徴とする請求項１または２に記載のコンタクトプローブ。

【請求項4】

前記カラーは、前記パイプ部材の両端部にそれぞれ設けられる
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一つに記載のコンタクトプローブ。

【請求項5】

所定回路構造に対する信号の入出力を行う信号用プローブと、
前記所定回路構造に対して電力を供給する給電用プローブと、
前記所定回路構造に対してアース電位を供給するアース用プローブと、
前記信号用プローブ、前記給電用プローブおよび前記アース用プローブを挿通可能であり、それぞれが互いに同じ孔形状をなす複数の孔部が形成される導電性のプローブホルダと、
を備え、
前記アース用プローブは、
円筒状のパイプ部材と、
中空円柱状をなし、前記パイプ部材の長手方向の少なくとも一方の端部の内周側に固定されるカラーと、
前記パイプ部材と前記カラーとにより形成される段部に当接するフランジ部を有し、長手方向に沿って伸縮自在であり、前記パイプ部材を貫通する内部導体と、
を有し、
前記給電用プローブは、請求項１に記載のコンタクトプローブであり、
前記信号用プローブは、請求項１または２に記載のコンタクトプローブであり、
各プローブのパイプ部材は、同一の外径を有する
ことを特徴とするプローブユニット。

【請求項6】

前記プローブホルダは、隣り合う前記孔部同士が、一部で連通し、
前記パイプ部材は、少なくとも外周面が導電性を有し、
隣り合う前記孔部をそれぞれ貫通する各プローブの前記パイプ部材は、前記孔部の連通部分において接触している
ことを特徴とする請求項５に記載のプローブユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンタクトプローブおよびプローブユニットに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体集積回路の電気特性検査に関する技術分野において、半導体集積回路の外部接触用電極に対応して複数のコンタクトプローブ（以下、単にプローブという）を配設したプローブユニットに関する技術が知られている。かかるプローブユニットは、複数のプローブと、プローブを収容する孔部が形成されたプローブホルダとを備える（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

プローブユニットでは、上述したプローブとして、半導体集積回路に対して電気信号を入出力するための信号用プローブと、電力を供給する給電用プローブと、アース電位を供給するアース用プローブとが用いられる。信号用プローブ、給電用プローブおよびアース用プローブは、その機能により外径が異なる場合がある。特許文献１では、プローブホルダにおいて、各プローブの径に応じた孔であって、上述した孔部の一部をなす孔を、プローブの配置に対応させて形成した絶縁ブロックが設けられる。プローブホルダでは、使用する半導体集積回路の外部接続用電極の配置に対応した絶縁ブロックを配設することによって、各種プローブの配置を変更することが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－７０８６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１が開示する技術では、使用する半導体集積回路の外部接続用電極の配置が異なる場合、その都度、対応する孔を形成した絶縁ブロックを用意しなければならなかった。この結果、使用し得る半導体集積回路の外部接続用電極の配置パターンが増えるほど、絶縁ブロックの数も増えてしまう。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コンタクトプローブの配置を変更可能なプローブホルダにおいて、プローブホルダの構成を簡易にすることができるコンタクトプローブおよびプローブユニットを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるコンタクトプローブは、円筒状のパイプ部材と、中空部を有し、前記パイプ部材の長手方向の少なくとも一方の端部の内周側に固定されるカラーと、前記パイプ部材と前記カラーとにより形成される段部に当接するフランジ部を有し、長手方向に沿って伸縮自在であり、前記パイプ部材を貫通する内部導体と、を備える。

【0008】

また、本発明にかかるコンタクトプローブは、上記の発明において、前記パイプ部材は、絶縁性材料を用いて形成される絶縁パイプを有することを特徴とする。

【0009】

また、本発明にかかるコンタクトプローブは、上記の発明において、前記パイプ部材は、前記絶縁パイプの内周および外周に設けられる導電性の被膜層をさらに有することを特徴とする。

【0010】

また、本発明にかかるコンタクトプローブは、上記の発明において、前記パイプ部材は、導電性材料を用いて形成されることを特徴とする。

【0011】

また、本発明にかかるコンタクトプローブは、上記の発明において、前記パイプ部材は、二重管構造をなす外周側パイプおよび内周側パイプと、前記外周側パイプと前記内周側パイプとの間であって、軸方向の両端部にそれぞれ設けられる絶縁部材と、を有し、前記外周側パイプ、前記内周側パイプおよび前記絶縁部材によって空気層が形成されることを特徴とする。

【0012】

また、本発明にかかるコンタクトプローブは、上記の発明において、前記カラーは、導電性材料を用いて形成されることを特徴とする。

【0013】

また、本発明にかかるコンタクトプローブは、上記の発明において、前記カラーは、前記パイプ部材の両端部にそれぞれ設けられることを特徴とする。

【0014】

また、本発明にかかるプローブユニットは、所定回路構造に対する信号の入出力を行う信号用プローブと、前記所定回路構造に対して電力を供給する給電用プローブと、前記所定回路構造に対してアース電位を供給するアース用プローブと、前記信号用プローブ、前記給電用プローブおよび前記アース用プローブを挿通可能であり、それぞれが互いに同じ孔形状をなす複数の孔部が形成される導電性のプローブホルダと、を備え、前記信号用プローブ、前記給電用プローブおよび前記アース用プローブは、円筒状のパイプ部材と、中空部を有し、前記パイプ部材の長手方向の少なくとも一方の端部の内周側に固定されるカラーと、前記パイプ部材と前記カラーとにより形成される段部に当接するフランジ部を有し、長手方向に沿って伸縮自在であり、前記パイプ部材を貫通する内部導体と、をそれぞれ有し、各プローブのパイプ部材は、同一の外径を有することを特徴とする。

【0015】

また、本発明にかかるプローブユニットは、上記の発明において、前記プローブホルダは、隣り合う前記孔部同士が、一部で連通し、前記パイプ部材は、少なくとも外周面が導電性を有し、隣り合う前記孔部をそれぞれ貫通する各プローブの前記パイプ部材は、前記孔部の連通部分において接触していることを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、コンタクトプローブの配置を変更可能なプローブホルダにおいて、プローブホルダの構成を簡易にすることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の実施の形態１にかかるプローブユニットの全体構成を示す模式図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態１にかかるプローブユニットを構成するプローブホルダおよびプローブの詳細な構造を示す部分断面図である。

【図3】図３は、本発明の実施の形態１にかかる半導体集積回路の検査時におけるプローブユニットの構成を示す部分断面図である。

【図4】図４は、本発明の実施の形態２にかかるプローブユニットを構成するプローブホルダおよびプローブの詳細な構造を示す部分断面図である。

【図5】図５は、本発明の実施の形態２にかかるプローブユニットを構成するプローブにキャップを取り付けた場合の構成を示す部分断面図である。

【図6】図６は、本発明の実施の形態２の変形例１にかかるキャップの構成を示す部分断面図である。

【図7】図７は、本発明の実施の形態２の変形例２にかかるキャップの構成を示す部分断面図である。

【図8】図８は、本発明の実施の形態２の変形例３にかかるキャップの構成を示す部分断面図である。

【図9】図９は、本発明の実施の形態３にかかるプローブユニットを構成するプローブホルダおよびプローブの詳細な構造を示す部分断面図である。

【図10】図１０は、本発明の実施の形態４にかかるプローブユニットを構成するプローブホルダおよびプローブの詳細な構造を示す部分断面図である。

【図11】図１１は、本発明の実施の形態５にかかるプローブユニットを構成するプローブホルダおよびプローブの詳細な構造を示す部分断面図である。

【図12】図１２は、本発明の実施の形態５の変形例１にかかるプローブユニットを構成するプローブホルダの構成を示す上面図である。

【図13】図１３は、本発明の実施の形態５の変形例１にかかるプローブユニットを構成するプローブホルダの構成を示す斜視断面図である。

【図14】図１４は、本発明の実施の形態５の変形例２にかかるプローブユニットを構成するプローブホルダの構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎず、従って、本発明は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。

【0019】

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１にかかるプローブユニットは、半導体集積回路等の所定の回路構造に対して電気信号の入出力、電力供給およびアース電位供給を行うためのものであり、特に安定したアース電位供給を行うため、アース電位供給を行うアース用プローブと、導電性材料で形成されたプローブホルダとを電気的に接続させた構成を有する。

【0020】

図１は、本発明の一実施の形態にかかるプローブユニットの構造を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態１にかかるプローブユニットは、半導体集積回路１に供給する信号の生成等を行う回路を備えた回路基板２と、回路基板２上に配置され、所定の孔部（図１では図示省略）を備えたプローブホルダ３と、プローブホルダ３の孔部内に収容されるコンタクトプローブ４（以下、コンタクトプローブを単にプローブという）とを備える。また、使用の際に半導体集積回路１の位置ずれが生じるのを抑制するためのホルダ部材５が回路基板２上かつプローブホルダ３の外周に配置されている。

【0021】

回路基板２は、検査対象の半導体集積回路１の電気的特性を検査するための検査回路を備える。また、回路基板２は、内蔵する回路をプローブ４に対して電気的に接続するための電極（図１では図示省略）をプローブホルダ３との接触面上に配置した構成を有する。

【0022】

プローブホルダ３は、プローブ４を収容するためのものである。具体的には、プローブホルダ３は、金属等の導電性材料によって形成されたホルダ基板を備える。そして、ホルダ基板は、プローブ４の配設場所に対応した領域に孔部（ホルダ孔）が形成され、かかる孔部にプローブ４を収容する構造を有する。

【0023】

プローブ４は、回路基板２内に備わる回路と、半導体集積回路１との間を電気的に接続するためのものである。プローブ４は、半導体集積回路１に対して供給する信号の種類等に応じて３パターンに大別され、具体的には、半導体集積回路１に対して電気信号を入出力するための信号用プローブと、半導体集積回路１に対して電力を供給する給電用プローブと、半導体集積回路１に対してアース電位を供給するアース用プローブと、を有する。なお、以下においては信号用プローブ、アース用プローブおよび給電用プローブを総称する際にプローブと称し、個々について言及する際にはそれぞれの名称を用いることとする。

【0024】

図２は、プローブホルダとプローブの詳細な構成について示す部分断面図である。図２に示すように、プローブホルダ３は、図２の上面側に位置する第１部材３１と下面側に位置する第２部材３２とが積層されてなる。第１部材３１および第２部材３２は、樹脂などの接着材や、ねじ止めなどによって固着されている。なお、本明細書におけるコアキシャル構造とは、信号用のプローブの中心軸と、孔部の内面の中心軸とが一致した同軸構造のことをいう。プローブホルダ３の構成については、後述する。

【0025】

次に、プローブの構造について説明する。以下、信号用プローブ６、給電用プローブ７、アース用プローブ８の順で、各プローブの構成について説明を行う。

【0026】

信号用プローブ６は、半導体集積回路１の検査を行なうときにその半導体集積回路１の検査信号用電極に接触する第１プランジャ６１と、検査回路を備えた回路基板２の電極に接触する第２プランジャ６２と、第１プランジャ６１と第２プランジャ６２との間に設けられて２つの第１プランジャ６１および第２プランジャ６２を伸縮自在に連結するコイルばね６３と、第１プランジャ６１および第２プランジャ６２の一部を収容するとともに、コイルばね６３を収容する第１パイプ部材６４と、第１パイプ部材６４の両端部にそれぞれ設けられるカラー６５と、を備える。第１プランジャ６１、第２プランジャ６２およびコイルばね６３は同一の軸線を有している。信号用プローブ６は、半導体集積回路１をコンタクトさせた際に、コイルばね６３が軸線方向に伸縮することによって半導体集積回路１の接続用電極への衝撃を和らげるとともに、半導体集積回路１および回路基板２に荷重を加える。

【0027】

第１プランジャ６１は、例えば金属などの導電性材料を用いて形成される。第１プランジャ６１は、先細な先端形状をなす先端部６１ａと、先端部６１ａの基端側から延び、先端部６１ａの径と比して大きい径を有するフランジ部６１ｂと、フランジ部６１ｂの先端部６１ａに連なる側と異なる端部から延び、フランジ部６１ｂの径と比して小さい径を有するボス部６１ｃと、を同軸上に有する。先端部６１ａは、クラウン形状をなしている。第１プランジャ６１では、先端部６１ａとフランジ部６１ｂとによって段部が形成されている。以下の構成においても、先端部とフランジ部とは、段部を形成している。

【0028】

第２プランジャ６２は、例えば金属などの導電性材料を用いて形成される。第２プランジャ６２は、先細な先端形状を有する先端部６２ａと、先端部６２ａの基端側から延び、先端部６２ａの径と比して大きい径を有するフランジ部６２ｂと、フランジ部６２ｂの先端部６２ａに連なる側と異なる端部から延び、ボス部６１ｃの径と略同一の径を有するボス部６２ｃと、ボス部６２ｃのフランジ部６２ｂに連なる側と異なる端部から延び、ボス部６１ｃ、６２ｃの径と比して若干小さい径を有する基端部６２ｄと、を同軸上に有する。この第２プランジャ６２は、コイルばね６３の伸縮作用によって軸線方向に移動が可能であり、コイルばね６３の弾性力によって回路基板２方向に付勢され、回路基板２の電極と接触する。

【0029】

なお、第１プランジャ６１の先端部６１ａが錐状をなしていてもよいし、第２プランジャ６２の先端部６２ａがクラウン形状をなしていてもよい。先端部６１ａ、６２ａは、接触対象によってその形状を変更することが可能である。

【0030】

コイルばね６３は、金属や樹脂、または金属の表面に樹脂が被覆された材料などによって形成された線材が用いられる。コイルばね６３は、第１プランジャ６１側がボス部６１ｃの径と略同一の内径で巻回された密着巻き部６３ａである一方、第２プランジャ６２側が基端部６２ｄの径以上の内径で所定ピッチに巻回された粗巻き部６３ｂである。密着巻き部６３ａの端部は、例えばボス部６１ｃに圧入されて、フランジ部６１ｂに当接している。一方、粗巻き部６３ｂの端部は、ボス部６２ｃに圧入され、フランジ部６２ｂに当接している。

【0031】

なお、本明細書において、第１プランジャおよび第２プランジャをコイルばねに連結させた構成が、プローブにおける内部導体に相当する。

【0032】

第１パイプ部材６４は、第１プランジャ６１、第２プランジャ６２およびコイルばね６３を挿通可能な円筒状をなしている。第１パイプ部材６４は、信号用プローブ６における特性インピーダンスの値を補正するためのインピーダンス補正部材６４１と、インピーダンス補正部材６４１の内周に設けられる内周側メッキ６４２と、インピーダンス補正部材６４１の外周に設けられる外周側メッキ６４３とを有する。

【0033】

インピーダンス補正部材６４１は、所定の誘電率を有する誘電材料を円筒形状に形成したものであって、信号用プローブ６における特性インピーダンスの値を補正するための絶縁部材である。具体的には、インピーダンス補正部材６４１は、誘電材料が有する誘電率と、円筒形状の外径とを調整することによって、信号用プローブ６における特性インピーダンスを、例えば、一般的に採用されている５０Ωと一致するよう補正している。インピーダンス補正部材６４１は、例えばポリテトラフルオロエチレンなどの絶縁性材料を用いて形成される。

【0034】

内周側メッキ６４２は、インピーダンス補正部材６４１の内周に設けられる導電性の被膜層である。内周側メッキ６４２は、インピーダンス補正部材６４１の内周に設けられる第１メッキ６４２ａと、第１メッキ６４２ａを被覆する第２メッキ６４２ｂとを有する。第１メッキ６４２ａは、例えばニッケルを用いて形成される。第２メッキ６４２ｂは、例えば金を用いて形成される。

【0035】

外周側メッキ６４３は、インピーダンス補正部材６４１の外周に設けられる導電性の被膜層である。外周側メッキ６４３は、インピーダンス補正部材６４１の外周に設けられる第１メッキ６４３ａと、第１メッキ６４３ａを被覆する第２メッキ６４３ｂとを有する。第１メッキ６４３ａは、例えばニッケルを用いて形成される。第２メッキ６４３ｂは、例えば金を用いて形成される。

【0036】

なお、第１パイプ部材６４では、二層のメッキ処理が施されているが、一層であってもよいし、三層以上の複数の層であってもよい。第１パイプ部材６４には、このようなメッキ処理による導電層が形成される。

【0037】

カラー６５は、例えば金属などの導電性材料を用いて形成され、中空円柱状をなしている。カラー６５は、外周のなす径が、第１パイプ部材６４の内周に圧入または固定可能な径である。また、カラー６５は、内周（中空部）のなす径が、第１プランジャ６１または第２プランジャ６２のうち挿通されるプランジャの先端部の径と同等か、または若干大きい径である。カラー６５は、第１パイプ部材６４の両端部にそれぞれ設けられ、第１パイプ部材６４の内周面とにより段部を形成する。第１プランジャ６１のフランジ部６１ｂ、および第２プランジャ６２のフランジ部６２ｂは、この段部に当接することにより、第１パイプ部材６４から抜け落ちることが防止される。カラー６５は、第１パイプ部材６４の内周に圧入して固定するか、はんだ付け、または接着剤によって第１パイプ部材６４の内周に固着される。

【0038】

給電用プローブ７は、半導体集積回路１の検査を行なうときにその半導体集積回路１の給電用電極に接触する第１プランジャ７１と、検査回路を備えた回路基板２の電極に接触する第２プランジャ７２と、第１プランジャ７１と第２プランジャ７２との間に設けられて２つの第１プランジャ７１および第２プランジャ７２を伸縮自在に連結するコイルばね７３と、第１プランジャ７１および第２プランジャ７２の一部を収容するとともに、コイルばね７３を収容する第２パイプ部材７４と、第２パイプ部材７４の両端部にそれぞれ設けられるカラー７５と、を備える。第１プランジャ７１、第２プランジャ７２およびコイルばね７３は同一の軸線を有している。

【0039】

第１プランジャ７１は、例えば金属などの導電性材料を用いて形成される。第１プランジャ７１は、先細な先端形状をなす先端部７１ａと、先端部７１ａの基端側から延び、先端部７１ａの径と比して大きい径を有するフランジ部７１ｂと、フランジ部７１ｂの先端部７１ａに連なる側と異なる端部から延び、フランジ部７１ｂの径と比して小さい径を有するボス部７１ｃと、を同軸上に有する。先端部７１ａは、クラウン形状をなしている。

【0040】

第２プランジャ７２は、例えば金属などの導電性材料を用いて形成される。第２プランジャ７２は、先細な先端形状を有する先端部７２ａと、先端部７２ａの基端側から延び、先端部７２ａの径と比して大きい径を有するフランジ部７２ｂと、フランジ部７２ｂの先端部７２ａに連なる側と異なる端部から延び、ボス部７１ｃの径と略同一の径を有するボス部７２ｃと、ボス部７２ｃのフランジ部７２ｂに連なる側と異なる端部から延び、ボス部７１ｃ、７２ｃの径と比して若干小さい径を有する基端部７２ｄと、を同軸上に有する。この第２プランジャ７２は、コイルばね７３の伸縮作用によって軸線方向に移動が可能であり、コイルばね７３の弾性力によって回路基板２方向に付勢され、回路基板２の電極と接触する。

【0041】

なお、先端部７１ａ、７２ａは、上述した先端部６１ａ、６２ａと同様に、その形状は限定されず、接触対象によってその形状を変更することが可能である。

【0042】

コイルばね７３は、金属や樹脂、または金属の表面に樹脂が被覆された材料などによって形成された線材が用いられる。コイルばね７３は、第１プランジャ７１側がボス部７１ｃの径と略同一の内径で巻回された密着巻き部７３ａである一方、第２プランジャ７２側が基端部７２ｄの径以上の内径で所定ピッチに巻回された粗巻き部７３ｂである。密着巻き部７３ａの端部は、例えばボス部７１ｃに圧入されて、フランジ部７１ｂに当接している。一方、粗巻き部７３ｂの端部は、ボス部７２ｃに圧入され、フランジ部７２ｂに当接している。

【0043】

第２パイプ部材７４は、第１プランジャ７１、第２プランジャ７２およびコイルばね７３を挿通可能な円筒状をなしている。第２パイプ部材７４は、絶縁性材料を用いて形成される絶縁部材７４１と、絶縁部材７４１の内周に設けられる内周側メッキ７４２と、絶縁部材７４１の外周に設けられる外周側メッキ７４３とを有する。

【0044】

絶縁部材７４１は、絶縁性材料を円筒形状に形成したものである。具体的には、絶縁部材７４１は、例えば、セラミックやポリテトラフルオロエチレンなどの絶縁性材料を用いて形成される。

【0045】

内周側メッキ７４２は、絶縁部材７４１の内周に設けられる第１メッキ７４２ａと、第１メッキ７４２ａを被覆する第２メッキ７４２ｂとを有する。第１メッキ７４２ａは、例えばニッケルを用いて形成される。第２メッキ７４２ｂは、例えば金を用いて形成される。

【0046】

外周側メッキ７４３は、絶縁部材７４１の外周に設けられる第１メッキ７４３ａと、第１メッキ７４３ａを被覆する第２メッキ７４３ｂとを有する。第１メッキ７４３ａは、例えばニッケルを用いて形成される。第２メッキ７４３ｂは、例えば金を用いて形成される。

【0047】

なお、第２パイプ部材７４では、二層のメッキ処理が施されているが、一層であってもよいし、三層以上の複数の層であってもよい。

【0048】

カラー７５は、例えば金属などの導電性材料を用いて形成され、中空円柱状をなしている。カラー７５は、外周のなす径が、第２パイプ部材７４の内周に圧入または固定可能な径である。また、カラー７５は、内周のなす径が、第１プランジャ７１または第２プランジャ７２のうち挿通されるプランジャの先端部の径と同等か、または若干大きい径である。カラー７５は、第２パイプ部材７４の両端部にそれぞれ設けられ、第２パイプ部材７４の内周面とにより段部を形成する。第１プランジャ７１のフランジ部７１ｂ、および第２プランジャ７２のフランジ部７２ｂは、この段部に当接することにより、第２パイプ部材７４から抜け落ちることが防止される。

【0049】

アース用プローブ８は、半導体集積回路１の検査を行なうときにその半導体集積回路１の給電用電極に接触する第１プランジャ８１と、検査回路を備えた回路基板２の電極に接触する第２プランジャ８２と、第１プランジャ８１と第２プランジャ８２との間に設けられて２つの第１プランジャ８１および第２プランジャ８２を伸縮自在に連結するコイルばね８３と、第１プランジャ８１および第２プランジャ８２の一部を収容するとともに、コイルばね８３を収容する第３パイプ部材８４と、第３パイプ部材８４の両端部にそれぞれ設けられるカラー８５と、を備える。第１プランジャ８１、第２プランジャ８２およびコイルばね８３は同一の軸線を有している。

【0050】

第１プランジャ８１は、例えば金属などの導電性材料を用いて形成される。第１プランジャ８１は、先細な先端形状をなす先端部８１ａと、先端部８１ａの基端側から延び、先端部８１ａの径と比して大きい径を有するフランジ部８１ｂと、フランジ部８１ｂの先端部８１ａに連なる側と異なる端部から延び、フランジ部８１ｂの径と比して小さい径を有するボス部８１ｃと、を同軸上に有する。先端部８１ａは、クラウン形状をなしている。

【0051】

第２プランジャ８２は、例えば金属などの導電性材料を用いて形成される。第２プランジャ８２は、先細な先端形状を有する先端部８２ａと、先端部８２ａの基端側から延び、先端部８２ａの径と比して大きい径を有するフランジ部８２ｂと、フランジ部８２ｂの先端部８２ａに連なる側と異なる端部から延び、ボス部８１ｃの径と略同一の径を有するボス部８２ｃと、ボス部８２ｃのフランジ部８２ｂに連なる側と異なる端部から延び、ボス部８１ｃ、８２ｃの径と比して若干小さい径を有する基端部８２ｄと、を同軸上に有する。この第２プランジャ８２は、コイルばね８３の伸縮作用によって軸線方向に移動が可能であり、コイルばね８３の弾性力によって回路基板２方向に付勢され、回路基板２の電極と接触する。

【0052】

なお、先端部８１ａ、８２ａは、上述した先端部６１ａ、６２ａと同様に、その形状は限定されず、接触対象によってその形状を変更することが可能である。

【0053】

コイルばね８３は、金属や樹脂、または金属の表面に樹脂が被覆された材料などによって形成された線材が用いられる。コイルばね８３は、第１プランジャ８１側がボス部８１ｃの径と略同一の内径で巻回された密着巻き部８３ａである一方、第２プランジャ８２側が基端部８２ｄの径以上の内径で所定ピッチに巻回された粗巻き部８３ｂである。密着巻き部８３ａの端部は、例えばボス部８１ｃに圧入されて、フランジ部８１ｂに当接している。一方、粗巻き部８３ｂの端部は、ボス部８２ｃに圧入され、フランジ部８２ｂに当接している。

【0054】

第３パイプ部材８４は、第１プランジャ８１、第２プランジャ８２およびコイルばね８３を挿通可能な円筒状をなしている。第３パイプ部材８４は、金属などの導電性材料を用いて形成される。第３パイプ部材８４の外周面および内周面には、メッキ処理が施されてもよい。

【0055】

カラー８５は、例えば金属などの導電性材料を用いて形成され、中空円柱状をなしている。カラー８５は、外周のなす径が、第３パイプ部材８４の内周に圧入または固定可能な径である。また、カラー８５は、内周のなす径が、第１プランジャ８１または第２プランジャ８２のうち挿通されるプランジャの先端部の径と同等か、または若干大きい径である。カラー８５は、第３パイプ部材８４の両端部にそれぞれ設けられ、第３パイプ部材８４の内周面とにより段部を形成する。第１プランジャ８１のフランジ部８１ｂ、および第２プランジャ８２のフランジ部８２ｂは、この段部に当接することにより、第３パイプ部材８４から抜け落ちることが防止される。

【0056】

本実施の形態１では、第１パイプ部材６４、第２パイプ部材７４、第３パイプ部材８４は、外周のなす径が、互いに同じである。

【0057】

プローブホルダ３は、上述したように、第１部材３１と第２部材３２とが積層されてなる。第１部材３１および第２部材３２は、例えば金属などの導電性材料を用いて形成されている。また、第１部材３１および第２部材３２には、複数のプローブ４を収容するための孔部であるホルダ孔３３および３４が同数ずつ形成され、プローブ４を収容するホルダ孔３３および３４は、互いの軸線が一致するように形成されている。ホルダ孔３３および３４は、検査を行う半導体集積回路１において取られ得るすべての配線パターンを網羅する位置に形成される。なお、第１部材３１および第２部材３２は、金属のほか、導電性を有する材料であれば適用可能である。プローブホルダとしての強度の観点から、金属材料（合金を含む）を用いて形成されることが好ましい。

【0058】

ホルダ孔３３および３４は、ともに貫通方向に沿って径が異なる段付き孔形状を有する。すなわち、ホルダ孔３３は、第１部材３１の上面側に開口を有する小径部３３ａと、小径部３３ａよりも径が大きい大径部３３ｂとからなる。小径部３３ａは、上述したパイプ部材（パイプ部材６４、７４、８４）の外周のなす径よりも小さく、第１プランジャの先端部（先端部６１ａ、７１ａ、８１ａ）の径よりも大きい。大径部３３ｂは、パイプ部材（パイプ部材６４、７４、８４）の外周のなす径と同等か、圧入可能な範囲でパイプ部材の内径よりも小さい径、またはプローブホルダ３におけるプローブ４の位置ずれの許容範囲内で、パイプ部材の外径よりも大きい。

【0059】

他方、ホルダ孔３４は、プローブホルダ３の下端面に開口を有する小径部３４ａと、この小径部３４ａよりも径が大きい大径部３４ｂとからなる。小径部３４ａは、上述したパイプ部材（パイプ部材６４、７４、８４）の外周のなす径よりも小さく、第２プランジャの先端部（先端部６２ａ、７２ａ、８２ａ）の径よりも大きい。大径部３４ｂは、大径部３３ｂと同等であることが好ましく、パイプ部材（パイプ部材６４、７４、８４）の外周のなす径と同等か、圧入可能な範囲でパイプ部材の内径よりも小さい径、またはプローブホルダ３におけるプローブ４の位置ずれの許容範囲内で、パイプ部材の外径よりも大きい。

【0060】

次に、本実施の形態にかかるプローブユニットの、半導体集積回路の検査時の電気的な作用について説明する。図３は、本発明の実施の形態１にかかる半導体集積回路の検査時におけるプローブユニットの構成を示す部分断面図である。

【0061】

まず、アース用プローブ８における電気的作用について説明する。本実施の形態におけるアース用プローブ８は、電極１００ｃ、２００ｃを介して回路基板２からの電位を半導体集積回路１に供給するのみならず、プローブホルダ３からの電位をも受けて半導体集積回路１に対してアース電位を供給するように構成されている。すなわち、図２にも示すように、アース用プローブ８を収容するホルダ孔３３、３４の内面は、アース用プローブ８の外周面、具体的には第３パイプ部材８４と直接接触する構成を有する。そして、上述のようにプローブホルダ３は導電性材料によって形成されることから、アース用プローブ８とプローブホルダ３とは電気的に接続されることとなる。従って、アース用プローブ８とプローブホルダ３との間では内部電荷が自由に行き来することが可能となることから、アース用プローブ８が供給する電位と、プローブホルダ３の電位とは等しい値となる。

【0062】

次に、信号用プローブ６における電気的作用について説明する。信号用プローブ６は、それぞれ回路基板２内で生成された電気信号を電極２００ａから受け取り、受け取った電気信号を、電極１００ａを介して半導体集積回路１に対して入出力する。信号用プローブ６において、電気信号は、第２プランジャ６２から受け取り、第２プランジャ６２側のカラー６５を介して内周側メッキ６４２を流れ、その後、第１プランジャ６１側のカラー６５を介して第１プランジャ６１に流れ込む。基端部６２ｄを密着巻き部６３ａに接触するようにすれば、基端部６２ｄから密着巻き部６３ａに流れた後、この密着巻き部６３ａから第１プランジャ６１に流れ込むこともある。

【0063】

次に、給電用プローブ７における電気的作用について説明する。給電用プローブ７は、回路基板２内で生成された給電用の電力を、回路基板２の電極２００ｂから受け取り、この受け取った電力を、半導体集積回路１の電極１００ｂを介して半導体集積回路１に対して入出力する。給電用プローブ７において、電気信号は、第２プランジャ７２から受け取り、第２プランジャ７２側のカラー７５を介して内周側メッキ７４２を流れ、その後、第１プランジャ７１側のカラー７５を介して第１プランジャ７１に流れ込む。基端部７２ｄを密着巻き部７３ａに接触するようにすれば、基端部７２ｄから密着巻き部７３ａに流れた後、この密着巻き部７３ａから第１プランジャ７１に流れ込むこともある。

【0064】

続いて、インピーダンス補正部材６４１を用いて信号用プローブ６における特性インピーダンスの補正を行うことによる利点について説明する。一般に、交流信号を扱う電子回路においては、インピーダンスの異なる配線同士が接続する箇所において、異なるインピーダンス間の比に応じた量だけ信号が反射し、信号の伝搬が妨げられることが知られている。このことは使用する半導体集積回路１と信号用プローブ６との関係においても同様であって、半導体集積回路１の特性インピーダンスと、信号用プローブ６における特性インピーダンスとが大きく異なる値を有する場合には、電気信号の損失が発生するとともに、電気信号が歪む。

【0065】

また、特性インピーダンスの相違に起因して接続箇所において生じる信号反射の割合は、信号用プローブ６の電気的な長さ（電気信号の周期に対する伝搬経路の長さ）が大きくなるにつれて大きくなることが知られている。すなわち、本実施の形態にかかるプローブユニットの場合は、半導体集積回路１の高速化、すなわち高周波数化に伴って電気信号の信号反射の割合が大きくなる。従って、高周波数で駆動する半導体集積回路１に対応したプローブユニットを作製する際には、信号用プローブ６の特性インピーダンスの値を半導体集積回路１のものと一致させる、いわゆるインピーダンス整合を精度良く行うことが重要となる。

【0066】

以上説明した実施の形態１では、プローブホルダ３には、ホルダ孔３３、３４による孔部が複数個形成され、孔部には信号用プローブ６、給電用プローブ７およびアース用プローブ８を配置することが可能である。これにより、各孔部に対し、信号用プローブ６、給電用プローブ７およびアース用プローブ８の配置変更を行うことが可能である。この際、例えば、第１部材３１を第２部材３２から取り外し、所定のホルダ孔３４に所定の種別のプローブを収容し、再び第１部材３１を第２部材３２に取り付けることにより可能である。本実施の形態１によれば、プローブホルダ３には、配置され得る位置に同じ形状の孔部を形成すればよいので、簡易なホルダ構成でコンタクトプローブの配置を変更することができる。

【0067】

また、従来、インピーダンス補正部材は、接着剤等によってホルダ孔に接着固定されていたが、本実施の形態１では、その接着工程が不要であり、プローブユニットの組み付けの際の作業工程を削減することができる。また、ホルダ孔の構成としてインピーダンス部材を含まないため、ホルダ孔の潰れや破損の発生を抑制することができる。

【0068】

また、本実施の形態１にかかる信号用プローブ６は、第１パイプ部材６４の内周に内周側メッキ６４２が形成されているため、カラー６５を、第１パイプ部材６４の内周に圧入して固定する、または接着剤によって第１パイプ部材６４の内周に固着することに加え、はんだ付けによって第１パイプ部材６４の内周に固着することができる。給電用プローブ７についても同様に、第２パイプ部材７４の内周に内周側メッキ７４２が形成されているため、カラー７５を、第２パイプ部材７４の内周に圧入して固定するか、接着剤によって第２パイプ部材７４の内周に固着することに加え、はんだ付けによって第２パイプ部材７４の内周に固着することができる。

【0069】

また、本実施の形態１にかかる信号用プローブ６は、第１パイプ部材６４の外周に外周側メッキ６４３が形成されているため、導電性のプローブホルダ３を介して第１パイプ部材６４の外周全体をグランド電位とすることができる。これにより、プローブホルダ３の孔部の一部が連通した構成とすることが可能であり、インピーダンス補正部材６４１の厚さの調整幅を確保することができる。

【0070】

また、本実施の形態１にかかる給電用プローブ７は、第２パイプ部材７４の内周に内周側メッキ７４２が形成されているため、電気信号の導通経路を、第２パイプ部材７４を介する経路と、コイルばね７３を介する経路との二つの経路とすることができる。これにより、給電用プローブ７の許容電流を増大することができる。

【0071】

また、本実施の形態１にかかるプローブは、一方のカラーを取り外すことによって、パイプ部材内部の第１プランジャ、第２プランジャおよびコイルばねを簡単に取り出すことができる。これにより、プローブを修理する際、第１プランジャ、第２プランジャおよびコイルばねの交換を容易に行うことができる。

【0072】

なお、本実施の形態１では、各プローブのいずれかを保持するホルダ孔３３、３４が、それぞれ独立して設けられているものとして説明したが、隣り合うホルダ孔の一部が連通していてもよい。例えば、隣り合うホルダ孔３３の大径部３３ｂ同士、およびホルダ孔３４の大径部３４ｂ同士が連通していてもよいし、ホルダ孔３３の大径部３３ｂ同士が連通し、かつホルダ孔３４が互いに独立していてもよい。

【0073】

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２にかかるプローブユニットを構成するプローブホルダおよびプローブの詳細な構造を示す部分断面図である。上述した実施の形態１では、パイプ部材の両端にカラーを備える構成を説明したが、これに限らない。本実施の形態２では、カラーを第１プランジャ側にのみ設ける。

【0074】

本実施の形態２にかかるプローブユニットは、半導体集積回路１に供給する信号の生成等を行う回路を備えた回路基板２と、回路基板２上に配置され、所定の孔部（図１では図示省略）を備えたプローブホルダ３Ａと、プローブホルダ３Ａの孔部内に収容されるプローブ（信号用プローブ６Ａ、給電用プローブ７Ａおよびアース用プローブ８Ａ）とを備える。

【0075】

信号用プローブ６Ａは、上述した信号用プローブ６の構成において、第２プランジャ６２側のカラー６５を有しない点以外は、信号用プローブ６と同じである。同様に、給電用プローブ７Ａは、給電用プローブ７の第２プランジャ７２側のカラー７５を有しない点以外、上述した給電用プローブ７と同様である。アース用プローブ８Ａは、アース用プローブ８の第２プランジャ８２側のカラー８５を有しない点以外、上述したアース用プローブ８と同様である。

【0076】

プローブホルダ３Ａは、金属等の導電性材料によって形成されたホルダ基板３５と、ホルダ基板３５の一方の面に設けられる絶縁基板３６とを備える。そして、プローブホルダ３Ａは、プローブの配設場所に対応した領域に孔部（ホルダ孔）が形成され、かかる孔部にプローブを収容する構造を有する。

【0077】

プローブホルダ３Ａは、ホルダ基板３５と絶縁基板３６とが積層されてなる。ホルダ基板３５は、例えば金属などの導電性材料を用いて形成されている。絶縁基板３６は、例えばポリエーテルエーテルケトン（Polyether ether ketone：ＰＥＥＫ）、ポリイミド（polyimide：ＰＩ）、ポリエーテルサルフォン（polyethersulfone：ＰＥＳ）などの絶縁性材料を用いて形成されている。なお、ホルダ基板３５は、金属のほか、導電性を有する材料であれば適用可能である。プローブホルダとしての強度の観点から、金属材料（合金を含む）を用いて形成されることが好ましい。

【0078】

ホルダ基板３５と絶縁基板３６には、複数のプローブを収容するための孔部であるホルダ孔３７および３８が同数ずつ形成され、プローブを収容するホルダ孔３７および３８は、互いの軸線が一致するように形成されている。ホルダ孔３７および３８は、検査を行う半導体集積回路１において取られ得るすべての配線パターンを網羅する位置に形成される。

【0079】

ホルダ孔３７は、ともに貫通方向に沿って径が異なる段付き孔形状を有する。すなわち、ホルダ孔３７は、ホルダ基板３５の上面側に開口を有する小径部３７ａと、ホルダ基板３５の下面側であって、絶縁基板３６が配設される側に開口を有し、小径部３７ａよりも径が大きい大径部３７ｂとからなる。小径部３７ａは、上述したパイプ部材（パイプ部材６４、７４、８４）の外周のなす径よりも小さく、第１プランジャの先端部（先端部６１ａ、７１ａ、８１ａ）の径よりも大きい。大径部３７ｂは、パイプ部材（パイプ部材６４、７４、８４）の外周のなす径と同等か、圧入可能な範囲でパイプ部材の内径よりも小さい径、またはプローブホルダ３Ａにおけるプローブの位置ずれの許容範囲内で、パイプ部材の外径よりも大きい。

【0080】

他方、ホルダ孔３８は、プローブホルダ３Ａの下端面に開口を有する孔形状をなしている。ホルダ孔３８は、上述したパイプ部材（パイプ部材６４、７４、８４）の外周のなす径よりも小さく、第２プランジャの先端部（先端部６２ａ、７２ａ、８２ａ）の径よりも大きい。

【0081】

本実施の形態２では、大径部３７ｂとホルダ孔３８とにより段部が形成される。例えば、第２プランジャ６２のフランジ部６２ｂは、この段部に当接することにより、プローブホルダ３Ａから抜け落ちることが防止される。

【0082】

以上のような構成のプローブユニットにおいて、半導体集積回路の検査時のプランジャおよびコイルばねの動作は、上述した実施の形態１と同様である。本実施の形態２では、例えば、第２プランジャの基端部がコイルばねの密着巻き部に接触するものとする。本実施の形態２において、プローブユニットを流れる電気信号は、第２プランジャから密着巻き部を経由して第１プランジャに流れ込む。例えば信号用プローブ６Ａでは、第２プランジャ６２に流れ込んだ電気信号が、基端部６２ｄから密着巻き部６３ａに流れた後、この密着巻き部６３ａから第１プランジャ６１に流れ込む。なお、フランジ部６２ｂと第１パイプ部材６４の内周側メッキ６４２とが接触するようにして、電気信号が第２プランジャ６２から第１パイプ部材６４の内周側メッキ６４２に流れるようにしてもよい。

【0083】

信号用プローブ６Ａ、給電用プローブ７Ａおよびアース用プローブ８Ａは、ともに第２プランジャ側にカラーを有していない。このため、プローブ単体では、第１プランジャ、第２プランジャおよびコイルばねが、パイプ部材から抜け落ちてしまう場合がある。パイプ部材からの抜けを防止するため、各プローブを単体で取り扱う場合には、キャップを用いることが好ましい。

【0084】

図５は、本発明の実施の形態２にかかるプローブユニットを構成するプローブにキャップを取り付けた場合の構成を示す部分断面図である。図５では、信号用プローブ６Ａにキャップ３００を取り付けた例を説明するが、給電用プローブ７Ａおよびアース用プローブ８Ａにも同様のキャップが取り付けられる。

【0085】

キャップ３００には、第２プランジャ６２の先端部６２ａの一部を収容する穴形状をなす収容部３０１と、収容部３０１の内周面に沿って筒状に突出する突出部３０２とが設けられている。突出部３０２は、内径が収容部３０１の径と同じであり、外径が第１パイプ部材６４の内径と同じか、または圧入可能な大きさである。

【0086】

キャップ３００は、第１パイプ部材６４の第２プランジャ６２側の開口に取り付けられて、第２プランジャ６２が第１パイプ部材６４から抜け落ちることを防止する。この際、突出部３０２が、先端部６２ａと第１パイプ部材６４との間の隙間に進入してフランジ部６２ｂに当接することによって、先端部６２ａの先端が、収容部３０１の底部に干渉することを防止している。キャップ３００は、突出部３０２が第１パイプ部材６４に圧入することによって第１パイプ部材６４に保持される。

【0087】

以上説明した実施の形態２において、プローブホルダ３Ａには、ホルダ孔３７、３８による孔部が複数個形成され、孔部には信号用プローブ６Ａ、給電用プローブ７Ａおよびアース用プローブ８Ａを配置することが可能である。これにより、各孔部に対し、信号用プローブ６Ａ、給電用プローブ７Ａおよびアース用プローブ８Ａの配置変更を行うことが可能である。本実施の形態２によれば、プローブホルダ３Ａには、配置され得る位置に同じ形状の孔部を形成すればよいので、簡易なホルダ構成でコンタクトプローブの配置を変更することができる。

【0088】

また、本実施の形態２では、プローブホルダ３Ａにおいて、大径部３７ｂとホルダ孔３８とにより段部を形成して、この段部が第２プランジャの抜け止め機能を有している。このような構成により、信号用プローブ６Ａ、給電用プローブ７Ａおよびアース用プローブ８Ａの各プローブにおいて、第２プランジャ側のカラーが不要となるため、部品点数を削減することができる。

【0089】

また、本実施の形態２では、各プローブにキャップを取り付けることによって、第１プランジャ、第２プランジャおよびコイルばねがパイプ部材から離脱することがないため、プローブ単体での取り扱いが容易になる。

【0090】

（実施の形態２の変形例１）
図６は、本発明の実施の形態２の変形例１にかかるキャップの構成を示す部分断面図である。上述した実施の形態２では、キャップ３００の突出部３０２が第１パイプ部材６４に圧入することによって第１パイプ部材６４に保持されるものとして説明したが、本変形例１では、キャップ３１０が第１パイプ部材６４を保持する。なお、図６では、信号用プローブ６Ａにキャップ３１０を取り付けた例を説明するが、給電用プローブ７Ａおよびアース用プローブ８Ａにも同様のキャップが取り付けられる。

【0091】

キャップ３１０には、第２プランジャ６２の先端部６２ａの一部を収容する穴形状をなす第１収容部３１１ａと、第１パイプ部材６４の一部を収容する穴形状をなす第２収容部３１１ｂとを有する収容部３１１が形成されている。第２収容部３１１ｂは、外径が第１パイプ部材６４の内径と同じか、または圧入可能な大きさである。

【0092】

キャップ３１０は、第１パイプ部材６４の第２プランジャ６２側の開口に取り付けられて、第２プランジャ６２が第１パイプ部材６４から抜け落ちることを防止する。この際、例えば、第１パイプ部材６４がキャップ３１０に圧入されキャップ３１０が第１パイプ部材６４を保持する。

【0093】

（実施の形態２の変形例２）
図７は、本発明の実施の形態２の変形例２にかかるキャップの構成を示す部分断面図である。上述した実施の形態２や変形例１では、キャップ３００、３１０が、一つのプローブを保持しているものとして説明したが、本変形例２では、キャップ３２０が複数のプローブを保持する。

【0094】

キャップ３２０には、第２プランジャ６２の先端部６２ａの一部を収容する穴形状をなす第１収容部３１１ａと、第１パイプ部材６４の一部を収容する穴形状をなす第２収容部３１１ｂとを有する収容部３１１が二つ形成されている。

【0095】

キャップ３２０では、各収容部３１１に第１パイプ部材６４を保持させることによって、第２プランジャ６２が第１パイプ部材６４から抜け落ちることを防止する。

【0096】

（実施の形態２の変形例３）
図８は、本発明の実施の形態２の変形例３にかかるキャップの構成を示す部分断面図である。上述した実施の形態２の変形例２では、キャップ３２０が、第１パイプ部材６４の第２プランジャ６２側の端部を保持しているものとして説明したが、本変形例３では、キャップ３３０が、第１パイプ部材６４の第１プランジャ６１側の端部を保持する。

【0097】

キャップ３３０には、第１プランジャ６１の先端部６１ａの一部を収容する穴形状をなす第１収容部３３１ａと、第１パイプ部材６４の一部を収容する穴形状をなす第２収容部３３１ｂとを有する収容部３３１が二つ形成されている。

【0098】

キャップ３３０では、各収容部３３１が、第１パイプ部材６４の第１プランジャ６１側の端部を保持することによって、第２プランジャ６２が上向きとなり、第２プランジャ６２が第１パイプ部材６４から抜け落ちることを防止する。

【0099】

なお、本変形例２、３では、キャップ３２０、３３０が二つの信号用プローブ６Ａを保持する例を説明したが、三つ以上のプローブを保持するようにすることも可能である。

【0100】

また、上述した変形例２、３では、信号用プローブ６Ａがキャップ３２０、３３０に取り付けられた例を説明したが、給電用プローブ７Ａおよびアース用プローブ８Ａにも同様のキャップが取り付けられる。また、キャップ３２０、３３０が、信号用プローブ６Ａと給電用プローブ７Ａとを保持するなど、キャップが複数の種別のプローブを保持するようにしてもよい。

【0101】

（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３にかかるプローブユニットを構成するプローブホルダおよびプローブの詳細な構造を示す部分断面図である。本実施の形態３では、カラーを第１プランジャ側にのみ設け、回路基板２が予め積層された構成となる。

【0102】

本実施の形態３にかかるプローブユニットは、半導体集積回路１に供給する信号の生成等を行う回路を備えた回路基板２と、回路基板２上に配置され、所定の孔部（図１では図示省略）を備えたプローブホルダ３Ｂと、プローブホルダ３Ｂの孔部内に収容されるプローブ（信号用プローブ６Ａ、給電用プローブ７Ａおよびアース用プローブ８Ａ）とを備える。以下、上述した実施の形態２の構成とは異なるプローブホルダ３Ｂのみ説明し、同一の構成については説明を省略する。

【0103】

プローブホルダ３Ｂは、金属等の導電性材料によって形成されたホルダ基板３５を備える。すなわち、プローブホルダ３Ｂは、上述したプローブホルダ３Ａの絶縁基板３６を有しない構成である。なお、プランジャやコイルばねの軸線方向の長さに応じて、ホルダ孔３７の軸線方向の長さを適宜変更することが可能である。

【0104】

プローブホルダ３Ｂには、ホルダ基板３５に回路基板２が予め取り付けられている。本実施の形態３では、各プローブの第２プランジャ（第２プランジャ６２、７２、８２）が、回路基板２の電極（電極２００ａ、２００ｂ、２００ｃ）に接触することにより、プローブホルダ３Ｂから抜け落ちることが防止される。

【0105】

以上のような構成のプローブユニットにおいて、半導体集積回路の検査時のプランジャおよびコイルばねの動作は、上述した実施の形態２と同様である。本実施の形態３においても、プローブユニットを流れる電気信号は、第２プランジャから密着巻き部を経由して第１プランジャに流れ込む。例えば信号用プローブ６Ａでは、第２プランジャ６２に流れ込んだ電気信号が、基端部６２ｄから密着巻き部６３ａに流れた後、この密着巻き部６３ａから第１プランジャ６１に流れ込む。

【0106】

以上説明した実施の形態３において、プローブホルダ３Ｂには、ホルダ孔３７が複数個形成され、ホルダ孔３７には信号用プローブ６Ａ、給電用プローブ７Ａおよびアース用プローブ８Ａを配置することが可能である。これにより、各ホルダ孔３７に対し、信号用プローブ６Ａ、給電用プローブ７Ａおよびアース用プローブ８Ａの配置変更を行うことが可能である。本実施の形態３によれば、プローブホルダ３Ｂには、配置され得る位置に同じ形状の孔部を形成すればよいので、簡易なホルダ構成でコンタクトプローブの配置を変更することができる。

【0107】

また、本実施の形態３では、プローブホルダ３Ｂにおいて、回路基板２を取り付けることにより第２プランジャが抜け止めされる。このような構成により、信号用プローブ６Ａ、給電用プローブ７Ａおよびアース用プローブ８Ａの各プローブにおいて、第２プランジャ側のカラーが不要となるため、部品点数を削減することができる。

【0108】

（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４にかかるプローブユニットを構成するプローブホルダおよびプローブの詳細な構造を示す部分断面図である。本実施の形態４では、信号用プローブにおいて、空気によりインピーダンス補正を行う。

【0109】

本実施の形態４にかかるプローブユニットは、半導体集積回路１に供給する信号の生成等を行う回路を備えた回路基板２と、回路基板２上に配置され、所定の孔部（図１では図示省略）を備えたプローブホルダ３と、プローブホルダ３の孔部内に収容されるプローブ（信号用プローブ６Ｂ、給電用プローブ７およびアース用プローブ８）とを備える。以下、上述した実施の形態１の構成とは異なる信号用プローブ６Ｂのみ説明し、同一の構成については説明を省略する。

【0110】

信号用プローブ６Ｂは、上述した第１プランジャ６１、第２プランジャ６２、コイルばね６３と、第１プランジャ６１および第２プランジャ６２の一部を収容するとともに、コイルばね６３を収容する第１パイプ部材６４Ａと、第１パイプ部材６４Ａの両端部にそれぞれ設けられるカラー６５と、を備える。信号用プローブ６Ｂは、上述した信号用プローブ６に対し、第１パイプ部材のみが異なっている。以下、この第１パイプ部材６４Ａの構成について説明する。

【0111】

第１パイプ部材６４Ａは、第１プランジャ６１、第２プランジャ６２およびコイルばね６３を挿通可能な円筒状をなしている。第１パイプ部材６４Ａは、金属を用いて形成される二重管構造をなす外周側パイプと内周側パイプとからなる金属パイプ６４４と、金属パイプ６４４の両端部に設けられる絶縁パイプ６４５と、金属パイプ６４４と絶縁パイプ６４５との間に設けられるメッキ６４６とを有する。金属パイプ６４４は、ニッケルや銅、ニッケルまたは銅を主成分とする合金等を用いて形成される。なお、金属パイプ６４４は、パイプ状の部材の表面をメッキ処理したものであってもよい。絶縁パイプ６４５は、セラミック等の絶縁性材料を用いて生成される。

【0112】

第１パイプ部材６４Ａは、内周側パイプが形成する中空空間に第１プランジャ６１、第２プランジャ６２およびコイルばね６３が挿通される。また、第１パイプ部材６４Ａには、金属パイプ６４４の内周側パイプと外周側パイプとの間に形成される中空空間（以下、外周側中空空間という）と、絶縁パイプ６４５およびメッキ６４６とにより、この外周側中空空間の両端が封鎖された空気層Ｓが形成される。第１パイプ部材６４Ａでは、この空気層Ｓによって、信号用プローブ６Ｂにおける特性インピーダンスを、例えば、一般的に採用されている５０Ωと一致するよう補正している。

【0113】

カラー６５は、第１パイプ部材６４Ａの両端部にそれぞれ設けられ、第１パイプ部材６４Ａの内周面とにより段部を形成する。第１プランジャ６１のフランジ部６１ｂ、および第２プランジャ６２のフランジ部６２ｂは、この段部に当接することにより、第１パイプ部材６４Ａから抜け落ちることが防止される。

【0114】

信号用プローブ６Ｂにおいて、絶縁パイプ６４５の軸線方向の長さｄ₁を調整して空気層Ｓの体積や、形成位置を調整することによって特性インピーダンスを調整することが可能である。なお、長さｄ₁は、カラー６５の軸線方向の長さｄ₂よりも小さいことが好ましい。また、第１パイプ部材６４Ａにおいて、絶縁パイプ６４５の間に、インピーダンス調整用の誘電体を設けるようにしてもよい。

【0115】

以上のような構成のプローブユニットにおいて、半導体集積回路の検査時のプランジャおよびコイルばねの動作は、上述した実施の形態１と同様である。本実施の形態４において、信号用プローブ６Ｂを流れる電気信号は、第２プランジャ６２から受け取り、第２プランジャ６２側のカラー６５を介してメッキ６４６または金属パイプ６４４を流れ、その後、第１プランジャ６１側のカラー６５を介して第１プランジャ６１に流れ込む。基端部６２ｄを密着巻き部６３ａに接触するようにすれば、基端部６２ｄから密着巻き部６３ａに流れた後、この密着巻き部６３ａから第１プランジャ６１に流れ込むこともある。

【0116】

以上説明した実施の形態４では、実施の形態１と同様に、プローブホルダ３には、ホルダ孔３３、３４による孔部が複数個形成され、孔部には信号用プローブ６Ｂ、給電用プローブ７およびアース用プローブ８を配置することが可能である。これにより、各孔部に対し、信号用プローブ６Ｂ、給電用プローブ７およびアース用プローブ８の配置変更を行うことが可能である。本実施の形態４によれば、プローブホルダ３には、配置され得る位置に同じ形状の孔部を形成すればよいので、簡易なホルダ構成でコンタクトプローブの配置を変更することができる。

【0117】

また、上述した実施の形態４によれば、第１パイプ部材６４Ａに空気層Ｓを形成するようにしたので、この空気層Ｓによって信号用プローブ６Ｂのインピーダンス補正を行うことができる。

【0118】

（実施の形態５）
図１１は、本発明の実施の形態５にかかるプローブユニットを構成するプローブホルダおよびプローブの詳細な構造を示す部分断面図である。本実施の形態５では、プローブホルダ３が、互いに隣り合うプローブ同士が接触するように保持する。

【0119】

本実施の形態５にかかるプローブユニットは、半導体集積回路１に供給する信号の生成等を行う回路を備えた回路基板２と、回路基板２上に配置され、所定の孔部（図１では図示省略）を備えたプローブホルダ３と、プローブホルダ３の孔部内に収容されるプローブ（信号用プローブ６、給電用プローブ７およびアース用プローブ８）とを備える。以下、上述した実施の形態１の構成とは異なるプローブホルダ３Ｃのみ説明し、同一の構成については説明を省略する。

【0120】

プローブホルダ３Ｃは、上述したように、第１部材３１と第２部材３２とが積層されてなる。また、第１部材３１および第２部材３２には、複数のプローブを収容するための孔部であるホルダ孔３３および３４が同数ずつ形成されている。本実施の形態５では、各ホルダ孔の大径部（３３ｂおよび３４ｂ）のうち、隣り合う大径部同士が接触し、この接触部分において連通した状態となっている。

【0121】

このため、ホルダ孔に収容されたパイプ部材は、隣り合うプローブのパイプ部材の外周面の一部が接する。各プローブのパイプ部材は、少なくとも外周面は導電性を有しているので、図１１においては、給電用プローブ７が直接アース用プローブ８に接触し、信号用プローブ６は、給電用プローブ７を介してアース用プローブ８に電気的に接続している。この結果、各プローブのパイプ部材の外面全体が、グランド電位となる。

【0122】

以上説明した実施の形態５では、上述した実施の形態１と同様の効果を得ることができるとともに、プローブホルダ３Ｃに保持されている各プローブが、アース用プローブ８と電気的に接続されているため、一層確実に各プローブのパイプ部材の外面全体をグランド電位とすることができる。

【0123】

（実施の形態５の変形例１）
図１２は、本発明の実施の形態５の変形例１にかかるプローブユニットを構成するプローブホルダの構成を示す上面図である。図１３は、本発明の実施の形態５の変形例１にかかるプローブユニットを構成するプローブホルダの構成を示す斜視断面図であって、ホルダ孔３３の軸線と直交し、かつ大径部３３ｂを通過する平面を切断面とする斜視断面図である。本変形例１は、上述した実施の形態５のように、隣り合うホルダ孔の大径部同士が接しており、大径部同士の一部が連通している構成であり、ホルダ孔が格子状に配置されている。

【0124】

図１２に示すように、ホルダ孔３３が格子状に配置され、かつ隣り合う大径部３３ｂ同士が接している場合において、第１部材３１には、四つの大径部３３ｂによって囲まれた菱形柱状部３９が形成される。この菱形柱状部３９と、各プローブのパイプ部材とが接することによって、プローブが位置決めされたり、プローブの軸線が、ホルダ孔の軸線に対して傾斜することを抑制したりする。

【0125】

（実施の形態５の変形例２）
図１４は、本発明の実施の形態５の変形例２にかかるプローブユニットを構成するプローブホルダの構成を示す断面図であって、図１２のＡ－Ａ線断面を示す断面図である。本変形例２にかかるプローブホルダ３Ｄは、上述した菱形柱状部３９の一部を切除した菱形柱状部３９ａを有する。プローブホルダ３Ｄは、第１部材３１Ａおよび第２部材３２Ａを積層してなる。

【0126】

ホルダ孔３３が格子状に配置され、かつ隣り合う大径部３３ｂ同士が接している場合において、図１４に示すように、第１部材３１Ａおよび第２部材３２Ａには、四つの大径部３３ｂによって囲まれた菱形柱状部３９ａが形成される。この菱形柱状部３９ａは、上述した菱形柱状部３９に対し、軸線方向の中央部を切除することによって形成される。菱形柱状部３９ａにおいて、プローブホルダ３Ｄの上面側および下面側のみの構成とすることによって、ホルダ孔の強度を向上することができる。

【0127】

なお、上述した実施の形態１～５では、信号用プローブに対してインピーダンスを補正する構成例を説明したが、給電用プローブに対して適用することも可能である。

【0128】

また、上述した実施の形態１～５では、第１および第２プランジャならびにコイルばねによって内部導体を形成するものとして説明したが、パイプ部材とカラーとが形成する段部に当接する段付き形状をなし、長手方向に沿って伸縮可能な構成であれば、第１および第２プランジャならびにコイルばねとは異なる構成によって内部導体を形成してもよい。

【0129】

また、上述した実施の形態１～５において、パイプ部材が円筒状をなしており、長手方向と直交する方向からみた形状が円環状をなすものとして説明したが、中空角形状をなすものであってもよい。

【0130】

また、上述した実施の形態１～５において、パイプ部材を介して信号の入出力を行わない場合、すなわち、第１および第２プランジャならびにコイルばねを導通経路とする場合は、絶縁性材料を用いてカラーを形成することが可能である。

【0131】

また、上述した実施の形態１～５において、パイプ部材（第１パイプ部材６４、６４Ａ、第２パイプ部材７４）の表面にメッキ層（内周側メッキ６４２、７４２、外周側メッキ６４３、７４３、メッキ６４６）が形成されているものとして説明したが、ホルダ孔に対するパイプ部材の固定態様、およびパイプ部材に対するカラーの固定態様（実施の形態４の場合は絶縁パイプの固定態様）によっては、メッキ層を有しない構成であってもよい。例えば、パイプ部材に対してカラーを圧入することによって、パイプ部材にカラーを固定する場合は、メッキ層を有しない構成であってもよい。

【0132】

なお、信号用プローブにＲＦ（Radio Frequency）信号用以外の信号を伝送させる場合、信号用プローブに、給電用プローブの構成を適用してもよい。

【0133】

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0134】

以上のように、本発明にかかるコンタクトプローブおよびプローブユニットは、コンタクトプローブの配置を変更可能なプローブホルダにおいて、プローブホルダの構成を簡易にするのに適している。

【符号の説明】

【0135】

１ 半導体集積回路
２ 回路基板
３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ プローブホルダ
４ プローブ
６ 信号用プローブ
７ 給電用プローブ
８ アース用プローブ
３１、３１Ａ 第１部材
３２、３２Ａ 第２部材
３３、３４、３７、３８ ホルダ孔
３５ ホルダ基板
３６ 絶縁基板
３９、３９ａ 菱形柱状部
６１、７１、８１ 第１プランジャ
６２、７２、８２ 第２プランジャ
６３、７３、８３ コイルばね
６４、６４Ａ 第１パイプ部材
７４ 第２パイプ部材
８４ 第３パイプ部材
６５、７５、８５ カラー
３００、３１０、３２０、３３０ キャップ
６４１ インピーダンス補正部材
６４２、７４２ 内周側メッキ
６４３、７４３ 外周側メッキ
７４１ 絶縁部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】