探针以及利用该探针的电子设备的制作方法

本发明涉及探针，特别涉及用来检查在底面配置了大量球焊料的bga(ballgridarray：球栅阵列)型半导体ic的探针。

背景技术

以往，作为用来检查bga型半导体ic的探针，例如具有专利文献1所公开的、用于电子设备的触点。

即，如图26a～图26c所示，具有一种通过与在半导体ic101的底面设置的球状引线102接触、来检查所述半导体ic101的探针。例如如图27及图28所示，所述探针通过上侧触针110的切割为大致v字形状的接触部111与球状引线102接触并导通，能够对所述半导体ic101进行检查。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特表2008-516398号公报

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

然而，在所述上侧触针110中，只是在大致v字形状的接触部111的接点面抵接引线102。因此，不能可靠地擦掉在所述引线102的表面形成的氧化膜，存在容易发生接触不良、在检查精度上容易出现误差之类的问题点。

本发明是鉴于所述问题点而提出的，其目的在于提供一种难以发生接触不良、检查精度均匀的探针。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的一个方式的探针应该解决所述问题，其具有：

沿中心线伸缩的弹性部；

在所述中心线上的一侧配置的剖面为矩形的第一接点；

在所述中心线上的另一侧配置的剖面为矩形的第二接点；

是所述第一接点与所述第二接点经由所述弹性部可往复移动地被支承、并且相互导通的探针，

第一接点及第二接点之中至少任意一个接点的接点面构成为沿厚度方向向下倾斜。

发明的效果

根据本发明的所述方式，当球焊料与接点倾斜的接点面抵接时，球焊料在接点面滑动，擦掉球焊料的氧化膜。因此，能够得到难以发生接触不良、在检查精度上无误差的探针。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的探针的立体图。

图2是在图1中表示的探针的立体分解图。

图3(a)、图3(b)、图3(c)是在图1中表示的探针的主视图、俯视图及仰视图。

图4(a)、图4(b)是在图1中表示的探针的部分右侧视放大图及部分后视放大图。

图5(a)、图5(b)是表示本发明的电子设备的一个例子的检查单元的后视图及俯视图。

图6是在图5中表示的检查单元的vi-vi线剖视图。

图7是表示本发明第二实施方式的探针的部分立体图。

图8(a)、图8(b)是在图7中表示的探针的部分左侧视放大图及部分后视放大图。

图9是表示本发明第三实施方式的探针的部分立体图。

图10(a)、图10(b)是在图9中表示的探针的部分左侧视放大图及部分后视放大图。

图11是表示本发明第四实施方式的探针的部分立体图。

图12(a)、图12(b)是在图11中表示的探针的部分左侧视放大图及部分后视放大图。

图13是表示本发明第五实施方式的探针的部分立体图。

图14(a)、图14(b)是在图13中表示的探针的部分左侧视放大图及部分后视放大图。

图15是表示本发明第六实施方式的探针的部分立体图。

图16(a)、图16(b)是在图15中表示的探针的部分后视放大图及部分左侧视放大图。

图17是表示本发明第七实施方式的探针的部分立体图。

图18(a)、图18(b)是在图17中表示的探针的部分后视放大图及部分左侧视放大图。

图19是表示本发明第八实施方式的探针的部分立体图。

图20(a)、图20(b)是在图18中表示的探针的部分后视放大图及部分左侧视放大图。

图21是表示本发明第九实施方式的探针的部分立体图。

图22(a)、图22(b)是在图21中表示的探针的部分后视放大图及部分左侧视放大图。

图23是表示本发明第十实施方式的探针的部分立体图。

图24(a)、图24(b)是在图23中表示的探针的部分后视放大图及部分左侧视放大图。

图25是表示本发明第一实施方式的变形例的探针的部分立体图。

图26a是专利文献1的半导体ic的俯视图。

图26b是专利文献1的半导体ic的侧视图。

图26c是专利文献1的半导体ic的内视图(裏面図)。

图27是专利文献1的探针的立体图。

图28是专利文献1的探针的主视图。

具体实施方式

在继续本发明的说明之前，在附图中针对相同的配件使用相同的标记。

下面，参照附图，详细地说明本发明的第一实施方式。

依照图1～图24的附图，说明本发明的实施方式的探针。

需要说明的是，在下面的说明中，为了说明附图所表示的结构，除了“x方向”、“y方向”、“z方向”以外，还使用表示“上”、“下”、“左“右”等方向的术语、以及包括上述术语的其它的术语。使用上述术语的目的是为了通过附图容易地理解实施方式。因此，上述术语不限于表示本发明的实施方式在实际使用时的方向，不应该由上述术语限制说明专利申请范围所述的发明的技术范围。

如图1～图6所示，第一实施方式的探针10由作为弹性部的一个例子的螺旋弹簧11、第一插杆20、以及第二插杆30构成。第一、第二插杆20、30各自具有导电性，例如由电铸法形成。螺旋弹簧11沿中心线伸缩。第一接点25配置在所述中心线上的一侧，具有矩形剖面。第二接点34配置在所述中心线上的另一侧，具有矩形剖面。所述第一接点25与所述第二接点34经由所述螺旋弹簧11，可往复移动地被支承，并且作为探针10而相互导通。

螺旋弹簧11例如由碳钢或不锈钢形成。如图2及图3所示，所述螺旋弹簧11的内径比后面叙述的第一插杆20的被夹持部21的宽度尺寸(x1-x2方向)稍大。另外，所述螺旋弹簧11的内径比在后面叙述的第二插杆30设置的第一、第二弹性片32、33的宽度尺寸(y1-y2方向)稍大。此外，螺旋弹簧11的外径为与第一插杆20的止动部24、24的宽度尺寸(x1-x2方向)大致相同的大小。另外，螺旋弹簧11的外径为与第二插杆30的止动部35、35的宽度尺寸(y1-y2方向)大致相同的大小。

需要说明的是，螺旋弹簧11的长度尺寸(z1-z2方向)在图5及图6所示的状态下，可以根据需要进行调整，以使之总是被压缩，或成为未被压缩的自由状态。

如图2及图3所示，第一插杆20具有沿z1-z2方向延伸的平板形状，以大致相同的厚度尺寸形成。该第一插杆20由被夹持部21、以及从被夹持部21在z1方向连续的第一接触部22构成。需要说明的是，在第一插杆20中，使沿x1-x2方向的面为主面，沿与该主面正交的y1-y2方向的面为侧面。

被夹持部21具有贯通主面的矩形的导向槽23。该导向槽23从被夹持部21的下端缘部沿z1方向形成。另外，所述导向槽23的宽度尺寸(x1-x2方向)比第二插杆30的厚度尺寸(x1-x2方向)大。

第一接触部22在其前端(图2的上端)具有第一接点25。从主面观察，该第一接点25具有大致v字形状。另外，如图4(a)所示，第一接点25的接点面由朝向y2方向向下倾斜的倾斜面构成，形成擦拭面。倾斜角度优选为1度～10度，特别优选2度～3度。这是因为当倾斜角度不足1度时，不能有效地擦掉球焊料的氧化膜，而当超过10度时，则难以由电铸法进行制造。另外，止动部24、24从位于所述第一接触部22的基端(图2的下端)的两侧面，沿x1-x2方向分别延伸。如图6所示，止动部24、24的x1-x2方向的宽度尺寸比后面叙述的壳体盖部45的第一收纳孔46的内径小、且比第一滑动孔47的内径大。需要说明的是，所述第一接点25及所述第二接点34之中至少任意一个接点的接点面只要沿厚度方向向下倾斜即可，在此，虽然针对第一接点25进行了说明，但第二接点34的接点面也可以沿厚度方向向下倾斜。

如图2所示，第二插杆30具有沿z1-z2方向延伸的平板形状，以大致相同的厚度尺寸形成。该第二插杆30由第二接触部31、以及从该第二接触部31的基端(图2的上端)在z1方向延伸的第一、第二弹性片32、33构成。需要说明的是，使第二插杆30沿y1-y2方向的面为主面，使沿与该主面正交的x1-x2方向的面为侧面。

第二接触部31具有剖面为大致矩形的平板形状，从主面观察，在其前端(图2的下端)设有v字形状的第二接点34。另外，止动部35、35从位于第二接触部31的基端(图2的上端)的两侧面在y1-y2方向上分别突出。如图6所示，止动部35、35的y1-y2方向的宽度尺寸与所述止动部24、24相同，比后面叙述的壳体主体41的第二收纳孔42的内径小、且比第二滑动孔43的内径大。

第一、第二弹性片32、33从第二接触部31的基端，隔着规定间隔平行且沿z1方向分别延伸。另外，第一、第二弹性片32、33从第二接触部31的基端的两侧缘部分别延伸，以使之具有比第一插杆20的厚度尺寸(y1-y2方向)大的间隙。

而且，第一、第二弹性片32、33的外侧面之间的距离、即y1-y2方向的距离与第二接触部31的y1-y2方向的宽度尺寸大致相同。另外，第一、第二弹性片32、33对置的内侧面之间的距离比第一插杆20的厚度尺寸(y1-y2方向)大。并且，第一弹性片32比第二弹性片33长。

此外，在第一弹性片32的内侧面的前端，接触突起36向y2方向突出。另外，在第二弹性片33的内侧面的前端，导向突起37向y1方向突出。而且，在第一插杆20的导向槽23中嵌合了第二弹性片33的导向突起37的情况下，形成为所述接触突起36总是与第一插杆20的被夹持部21的主面接触的结构。

接着，针对具有第一实施方式的探针10的检查单元40的组装工序进行说明。需要说明的是，检查单元40是电子设备的一个例子。

最初，组装探针10。首先，如图2所示，从螺旋弹簧11的z1方向的上端侧插入第一插杆20的被夹持部21。并且，从螺旋弹簧11的z2方向的下端侧插入第二插杆30的第一、第二弹性片32、33。此时，如图3所示，第一、第二插杆20、30进行安装，使第一插杆20的主面与第二插杆30的主面正交。

然后，当将第一、第二插杆20、30深深地插入至螺旋弹簧11的内部时，在第二插杆30的第一、第二弹性片32、33之间插入第一插杆20的被夹持部21。因此，被夹持部21由第一弹性片32与第二弹性片33进行夹持。此外，当第一、第二插杆20、30深深地插入至螺旋弹簧11的内部时，第二插杆30的导向突起37嵌合在第一插杆20的导向槽23中，连结第一、第二插杆20、30。由此，完成探针10的组装，其具有将第一、第二插杆20、30在螺旋弹簧11内相互可滑行移动地连结的结构。此时，第二插杆30的第二弹性片33的接触突起36总是与第一插杆20的被夹持部21的主面之中位于图2所示的导向槽23的上侧的主面接触。

接着，如图5及图6所示，将完成了组装的探针10安装在检查单元40的绝缘性壳体中。

即，在构成壳体的绝缘性的壳体主体41设置的第二收纳孔42中插入第二插杆30。然后，在壳体主体41的第二滑动孔43及第二收纳孔42中分别收纳第二插杆30的第二接触部31及第一、第二弹性片32、33后，在壳体主体41覆盖绝缘性壳体盖部45。由此，在壳体盖部45的第一收纳孔46及第一滑动孔47中分别收纳第一插杆20的被夹持部21及第一接触部22，完成检查单元40的组装作业。

在完成了组装作业的检查单元40中，如图6所示，在壳体盖部45的第一滑动孔47的内侧开口缘部卡止第一插杆20的止动部24。同样地，在壳体主体41的第二滑动孔43的内侧开口缘部卡止第二插杆30的止动部35。并且，利用止动部24与止动部35压缩螺旋弹簧11。另外，第一插杆20的第一接触部22从壳体盖部45的第一滑动孔47突出。同样地，第二插杆30的第二接触部31从壳体主体41的第二滑动孔43突出。

需要说明的是，在组装具有大量探针10的检查单元40的情况下，可以反复进行与所述说明相同的组装作业。

接着，针对在检查单元40安装的探针10的动作进行说明。

首先，在印刷布线基板50的上方对检查单元40的第二接触部31进行定位，使检查单元40下降。由此，在印刷布线基板50的连接焊盘51压接第二接触部31的第二接点34。因此，螺旋弹簧11经由第二插杆30的止动部35进一步被压缩。

接着，在检查单元40的上方对被检查物60进行定位，使被检查物60下降。由此，被检查物60的球焊料61压接在第一插杆20的剖面为v字形状的第一接点25。因此，第一插杆20的止动部24按下并压缩螺旋弹簧11。其结果是，第一插杆20的被夹持部21下降，第二插杆30的导向突起37在第一插杆20的导向槽23内滑动。与此同时，第二插杆30的接触突起36在第一插杆的被夹持部21的主面上滑动并导通。由此，能够检查被检查物60是否在正常动作。

根据本实施方式，如图4所示，第一接点25的接点面向y2方向向下倾斜。因此，球焊料61沿向y2方向向下的接点面即擦拭面滑行，在第一接点25的接点面上擦掉球焊料61的氧化膜。其结果是，不会发生接触不良，检查精度不会出现误差。

特别是在球焊料61与第一接点25单侧接触的情况下，即使沿第一接点25的v字形状的倾斜面，球焊料61也能进行摩擦。因此，能够更可靠地擦掉球焊料61的氧化膜，所以，更难以发生接触不良，检查精度提高。

另外，因为第一接点25的接点面具有v字形状，所以，在球焊料61与第一接点25的接点面抵接的情况下，具有球焊料61难以脱落的优点。

最后，当升高被检查物60，使球焊料61与第一接点25分离时，利用螺旋弹簧11的弹力，将第一插杆20的止动部24上推。并且，第一插杆20的止动部24卡止在壳体盖部45的第一滑动孔47的内侧缘部，恢复为初始状态。之后，通过重复同样的操作，能够检查被检查物60。

需要说明的是，在第二插杆30的导向突起37嵌合在第一插杆20的导向槽23中的情况下，第二弹性片32的接触突起36总是压接在第一插杆20的被夹持部21的主面。因此，能够在第一、第二插杆20、30间，确保高接触稳定性。

另外，进行第一、第二插杆20、30的相对滑行移动，将第二插杆30的导向突起37卡合在第一插杆20的导向槽23中。因此，在第一插杆20的被夹持部21与第二插杆30的接触突起36的接触位置不会出现误差，能够得到在检查精度上无误差的检查单元。

需要说明的是，如图25所示，在第一实施方式中，作为弹性部的另一个例子，也可以代替螺旋弹簧11，使之具有如下的形状，即，将由波纹形状的弹性体11g构成、且设有第一接点25的第一接触部22g与设有第二接点34的第二接触部31g，经由弹性体11g相互可往复移动地一体成型。根据上述结构，可以使构造简单。

如图7及图8所示，第二实施方式的探针与所述第一实施方式基本相同，与第一实施方式的不同之处在于，在v字形状的第一接点25的中央，沿厚度方向设置剖面为三角形的剥离用突条26这一点。其它与所述第一实施方式相同，所以，对于相同的部分使用相同的标记，省略说明。

根据本实施方式，所述剥离用突条26能够更可靠地剥离球焊料的氧化膜，所以具有检查精度提高这样的优点。

如图9及图10所示，第三实施方式的探针与所述第一实施方式基本相同，不同之处在于，第一接点25的接点面向x2方向向下倾斜、且形成为平坦面这一点。此外，第一接点25的接点面在y2方向也向下倾斜。

根据本实施方式，在球焊料与第一接点25的接点面抵接的情况下，球焊料沿第一接点25的接点面的对角线滑行并摩擦。因此，即使在第一接触部22的接点面的截面积较小的情况下，球焊料滑行的距离也较长。其结果是，因为能够可靠地擦掉球焊料的氧化膜，所以，具有能够得到难以发生接触不良的探针这样的优点。

如图11及图12所示，第四实施方式的探针与所述第三实施方式基本相同，不同之处在于，在第一接点25的接点面的x2侧缘部设有卡止用突条27这一点。需要说明的是，第一接点25的接点面与第三实施方式相同，向y2方向也向下倾斜。

根据本实施方式，在球焊料(未图示)与第一接点25的接点面抵接的情况下，球焊料的氧化膜沿第一接点25的接点面进行摩擦，剥离氧化膜。因此，能够得到难以发生接触不良的探针。另外，具有通过在卡止用突条27卡止球焊料，球焊料难以脱落这样的优点。

如图13及图14所示，第五实施方式的探针与所述第四实施方式基本相同，不同之处在于，在第一接点25的卡止用突条27的基部，在厚度方向设有剖面为三角形的剥离用突条26这一点。另外，第一接点25的接点面向y2方向向下倾斜。

根据本实施方式，具有利用剥离用突条26，更可靠地擦掉球焊料的氧化膜，难以发生接触不良这样的优点。

如图15及图16所示，第六实施方式的探针与所述第一实施方式基本相同，不同之处在于，第一接点25具有沿x1方向及x2方向平坦的接点面这一点。另外，如图16(b)所示，第一接点25的接点面向y2方向向下倾斜。

根据本实施方式，因为第一接点25的形状简单，所以，具有能够得到容易制造第一插杆20的探针10这样的优点。

如图17及图18所示，第七实施方式的探针与所述第六实施方式基本相同，不同之处在于，在第一接点25的接点面，在x2方向侧的缘部沿厚度方向(y1-y2方向)设有剖面为三角形的卡止用突条27这一点。需要说明的是，如图18(b)所示，第一接点25的接点面与第六实施方式相同，向y2方向向下倾斜。

根据本实施方式，球焊料在向y2方向向下倾斜的第一接点25的接点面上滑行，能够擦去球焊料的氧化膜。因此，能够得到不会发生接触不良的探针。另外，因为在所述卡止用突条27卡止球焊料，所以，具有球焊料难以脱落这样的优点。

如图19及图20所示，第八实施方式的探针与所述第六实施方式基本相同，不同之处在于，在第一接点25的接点面的两侧缘部，沿y1-y2方向平行地设有剥离用槽部28、28这一点。需要说明的是，如图20(b)所示，第一接点25的接点面与第六实施方式相同，向y2方向向下倾斜。

根据本实施方式，能够在沿y1-y2方向设置的剥离用槽部28、28中擦掉球焊料的氧化膜。因此，能够得到不会发生接触不良的探针。另外，因为在所述剥离用槽部28中容易卡住球焊料，所以，球焊料难以脱落。

如图21及图22所示，第九实施方式的探针与所述第六实施方式基本相同，不同之处在于，第一接点25的接点面之中、在x2方向及y2方向的角部形成有凹部29这一点。需要说明的是，如图22(b)所示，第一接点25的接点面与第六实施方式相同，向y2方向向下倾斜。

根据本实施方式，因为能够在第一接点25的凹部29中擦掉球焊料的氧化膜，所以，能够得到不会发生接触不良的探针。接触可靠性提高。另外，因为在所述剥离用槽部28中容易卡住球焊料，所以，球焊料难以脱落。

如图23及图24所示，第十实施方式的探针与所述第六实施方式基本相同，不同之处在于，使第一接点25的接点面为圆弧面这一点。另外，如图24(b)所示，第一接点25向y2方向向下倾斜。

根据本实施方式，球焊料在第一接点25的接点面上滑行，能够擦掉球焊料的氧化膜，所以，能够得到不会发生接触不良的探针。特别因为第一接点25的接点面具有圆弧面，所以，接触面积增大，接触可靠性进一步提高。另外，因为第一接点25为圆弧面，所以，具有能够得到球焊料难以脱落的探针这样的优点。

上面，参照附图，详细地说明了本发明的各种实施方式，但在最后，针对本发明的各种方式进行说明。

本发明的第一方式的探针应该解决所述问题，具有：

沿中心线伸缩的弹性部；

在所述中心线上的一侧配置的剖面为矩形的第一接点；

在所述中心线上的另一侧设置的剖面为矩形的第二接点；

是所述第一接点与所述第二接点经由所述弹性部可往复移动地被支承，并且相互导通的探针，

第一接点及第二接点之中至少任意一个接点的接点面为沿厚度方向向下倾斜的结构。

根据本发明的所述第一方式，当球焊料与接点倾斜的接点面抵接时，球焊料在接点面滑行，由此，能够擦掉球焊料的氧化膜。因此，能够得到难以发生接触不良、在检查精度上无误差的探针。

作为本发明的第二方式，基于第一方式，具有：

作为所述弹性部的螺旋弹簧；

具有设有所述第一接点的第一接触部的第一插杆；

具有设有所述第二接点的第二接触部的第二插杆；

也可以构成为，将从所述螺旋弹簧的两端分别插入的所述第一插杆、所述第二插杆在所述螺旋弹簧内相互可滑行移动地连结。

作为本发明的第三方式，基于第二方式，所述第一插杆、所述第二插杆也可以为电铸品。

作为本发明的第四方式，基于第一方式，

所述弹性部为波纹形状的弹性体，

也可以构成为，具有将设有所述第一接点的第一接触部与设有所述第二接点的第二接触部经由所述弹性体相互可往复移动地一体成型的形状。

作为本发明的第五方式，基于第四方式，一体的所述弹性体及所述第一接触部、所述第二接触部也可以为电铸品。

作为本发明的第六方式，基于第一～第五方式的任意一个方式，

第一接点及第二接点之中至少任意一个接点也可以具有v字形状。

作为本发明的第七方式，基于第六方式，也可以特别在剖面为v字形状的接点的中央，沿厚度方向设置剥离用突条。

作为本发明的第八方式，基于第一～第五方式的任意一个方式，

第一接点及第二接点之中至少任意一个接点也可以具有沿与厚度方向正交的宽度方向倾斜的倾斜面。

另外，作为本发明的第九方式，基于第八方式，也可以在所述接点的下方侧缘部，沿厚度方向设置卡止用突条。

而且，作为本发明的第十方式，基于第九方式，也可以在所述卡止用突条的基部，沿厚度方向设置剥离用突条。

作为本发明的第十一方式，基于第一～第五方式的任意一个方式，

第一接点及第二接点之中至少任意一个接点也可以为沿与厚度方向正交的宽度方向延伸的倾斜面。

作为本发明的第十二方式，基于第一～第五方式的任意一个方式，

也可以在所述接点的接点面之中、两侧缘部的至少任意一个缘部，沿厚度方向形成剥离用槽部。

作为本发明的第十三方式，基于第一～第五方式的任意一个方式，

也可以在所述接点的接点面设有至少一个凹部。

本发明的第十四方式的电子设备基于第一～第十三方式的任意一个方式，为具有所述探针的结构。

根据本发明的各种所述方式，当球焊料与探针倾斜的接点面抵接时，球焊料在接点面上进行摩擦，能够擦掉球焊料的氧化膜。因此，具有能够得到难以发生接触不良、检查精度均匀的电子设备这样的效果。

需要说明的是，通过适当组合各种所述实施方式、或者变形例之中的任意的实施方式、或者变形例，能够产生各自所具有的效果。另外，可以将实施方式彼此组合、或将实施例彼此组合、或将实施方式与实施例组合，并且也可以将不同的实施方式或者实施例之中的特征彼此组合。

虽然参照附图并结合优选的实施方式充分记述了本发明，但对于本领域的技术人员来说，各种变形或修改是显而易见的。应该能够理解，在不脱离基于所附的权利要求范围的本发明的范围内，上述变形或修改包含在其中。

工业实用性

本发明所述方式的探针不限于所述检查单元，当然也适用于其它的电子设备中。

附图标记说明

10探针；11螺旋弹簧(弹性部的一个例子)；20第一插杆；21被夹持部；22第一接触部；23导向槽；24止动部；25第一接点；26剥离用突条；27卡止用突条；28剥离用槽部；29凹部；30第二插杆；31第二接触部；32第一弹性片；33第二弹性片；34第二接点；35止动部；36接触突起；37导向突起；40检查单元；41壳体主体；42第二收纳孔；43第二滑动孔；45壳体盖部；46第一收纳孔；47第一滑动孔；50印刷布线基板；51连接焊盘；60被检查物；61球焊料。