专利名称：探针块和具有该探针块的探针卡以及探针装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及探针块，具体地说，涉及适用于平衡信号传输的探针块和具有该探针块的探针卡以及探针装置。
背景技术：
近年来，随着半导体器件性能的提高，对于检查这些半导体器件的电气特性的检查装置，也要求提高其频率特性。例如，专利文献I中，为减少探针间的寄生电容并提高探针间的隔离度，提出了除其顶端部外，用电介体膜覆盖探针中至少一根探针，用导电性物质覆盖在电介体膜面上和其他探针的导体面上，并进行电气接线的探针卡的方案。然而，在该探针卡中，由于直到极靠近探针的顶端部的部分也由导电性物质所覆盖，因此存在的问题是，一根探针的动作影响到别的探针，各探针不能十分柔软地接触被测定器件的电极的焊接点。另外，由于多根探针必需用导电性物质加以集中并固定，因此存在不易制作，且探针的交换等的维护也困难这样的不方便的情况。另一方面，在专利文献2中，提出了对用高频脉冲波进行检查的探针卡采用同轴结构，且将未采用同轴结构的探针的顶端部分做成2条平行线结构，以降低50欧姆阻抗匹配的不完全性的探针卡的方案。但是，该探针卡中的缺点是，需要将接地用探针电连接到同轴结构的外导体上，制作是困难的，同时接地用的探针与信号用探针的高度和长度各异，不能得到足够好的高频特性。而且，还存在着以下不方便的情况:2根平行线结构的部分，需要在其中间部用树脂进行一体地固定支承，探针的安装与拆卸不容易。另外，专利文献3中，提出了通过用介电系数比空气大的电介体覆盖多根探针中输入输出高速信号的探针的至少I根，以谋求缓和高速平衡界面中的探针间的尺寸公差管理的探针卡的方案。但是，该探针卡中，由于只是用电介体覆盖位于探针卡基板的配线电极与顶端部附近的固定部之间的探针，因此存在的缺点是，保持构成平衡传输电路的2条探针间的间隔为一定是困难的，不能使噪声充分降低。专利文献[专利文献I]日本专利第2765247号公报[专利文献2]日本特开2008-45950号公报[专利文献3]日本特开2008-205282号公报
发明内容
发明要解决的课题本发明为解决上述现有技术的缺点而作，其课题是提供具备优良的高频特性同时维修容易的平衡信号传输用探针，具有这种探针的探针卡以及探针装置。解决课题的手段为解决上述课题而反复锐意研究的结果，本发明者发现，通过在导电性的基座构件上设置定位用的槽，使具有电介体被覆的2根一对的探针材料紧贴其电介体被覆并互相平行地配置在该槽内，并将整体作为集中到一起的探针块，能够做成兼具优良的高频特性与维护容易性的平衡信号传输用的探针，遂完成本发明。即是说，通过提供以下的探针块，以及具备I个或多个这种探针块的探针卡，来解决上述的课题，所述探针块具备:基座构件，其设有第一槽的导电性；2根一对的信号用探针材料，其具有电介体被覆，并紧贴其电介体被覆互相平行地配置于所述第一槽内；及接地用探针材料，其与所述基座构件接触，所述信号用探针材料的比所述基座构件更向被测定器件侧突出的前端部未具有所述电介体被覆并形成信号用探针，所述接地用探针材料的比所述基座构件更向被测定器件侧突出的前端部形成接地用探针。本发明的探针块中，如上所述，由于用电介体被覆的2根一对的信号用探针材料被紧贴其电介体被覆且互相平行地配置于导电性基座构件上所设的第一槽内，故能由所述2根一对的信号用探针材料形成平衡传输线路。特别是因为所述2根一对的信号用探针材料互相紧贴且平行地以正确定位的状态被配置于所述第一槽内，所以探针块内平衡信号间的特性阻抗大致是一定的，保持理想的结合状态成为可能，通过使各信号用探针材料的特性阻抗匹配于被测定器件的特性阻抗，能够更正确地进行高速信号的传输。另外，通过导电性的基座构件，2根一对的信号用探针材料和接地用探针材料被做成集中到一起的探针块，所以在构成探针块的任一根探针产生更换的必要时，只要连探针块一起更换为为新的探针块就可，能够容易地进行维护。又，本发明的探针块，在其较好的一形态中，具备覆盖被配置于所述第一槽内的所述2根一对的信号用探针材料的上表面的导电性的覆盖构件。这样，在本发明的探针块具备导电性的覆盖构件的情况下，能得到与导电性的基座构件相辅相成，使形成平衡传输线路的所述2根一对的信号用探针材料的遮蔽性更完全的优点。而且，本发明的探针块中，在所述基座构件中设置第二槽，将所述接地用探针材料配置于第二槽内为好。在较好的一形态中，所述第一槽的深度比所述第二槽来得深，垂直于所述信号用探针材料和所述接地用探针材料的长度方向的截面中的中心距离所述基座构件的底面的高度，至少在所述基座构件的被测定器件侧的前端部是相同的，所述信号用探针材料和所述接地用探针材料的比所述基座构件更向被测定器件侧突出的前端部的长度是相同的。这样，在信号用探针材料和接地用探针材料各自配置于设于基座构件中的第一和第二槽内的情况下，在信号用探针材料和接地用探针材料中使从导电性的探针块露出于被测定器件侧的前端部分的长度为相同长度变得容易，能够进一步提高探针块的高频特性。另外，本发明的探针块，在其较好的一形态中，具备多个所述第一槽，所述2根一对的信号用探针材料紧贴其电介体被覆并互相平行地配置在所述第一槽中，这时，所述2根一对的信号用探针材料的各对之间被导电性的所述基座构件和/或覆盖构件所隔开，在构成平衡传输线路的各对之间，由于介入被接到地电位的导电性的基座构件或导电性覆盖构件，故获得良好保持各平衡对间的隔离那样的优点。另外，本发明的探针块，通过使所述信号用探针材料和所述接地用探针材料的比所述基座构件更向被测定器件侧突出的前端部，相对于位于所述基座构件内的所述信号用探针材料和所述接地用探针材料折弯，能对应于具有与探针块内的所述信号用探针材料和所述接地用探针材料的间隔不同的焊接点间隔的被测定器件。
另外，本发明通过提供具备I个或多个本发明的探针块的探针卡，以及具备本发明的探针块、连接到该探针块的高频用基板和高频用接头的探针装置，解决上述的课题。由于本发明的探针块通常其外形尺寸小于探针卡中的与被測定器件相対的探针列的宽度，所以仅由本发明的探针块构成探针卡中的与被測定器件相対的多根探针中的一部分，在一片探针卡内，能混用适合于高速信号測定的探针与非高速信号測定的通常探针。发明的效果根据本发明的探针块，因2根ー对的信号用探针材料，平衡信号间的特性阻抗大致是一定的，能保持理想的结合状态，而且，能形成具有相邻的平衡对间的隔离良好那样的优点的平衡传输线路。另外，本发明的探针块中，由于2根ー对的信号用探针材料和接地用探针材料以被互相平行地定位的状态被配置于导电性的基座构件上，因此探针的进入方向是平行的，获得探针窄间距化是容易那样的优点。而且，根据本发明的探针块，因将多根接地用和信号用的探针集中到I个探针块中，故在探针污损的情况下，能以探针块单位更换成新的探针，获得维护容易那样的优点。又，根据备置本发明的探针块的本发明的探针卡，因能在I片探针卡中混用平衡信号用的探针与非平衡信号用的探针，故获得不仅对应于高速信号用焊接点和此外的焊接点混用的半导体器件的測定，而且也能对应于平衡信号和非平衡信号混用的半导体器件的测定那样的优点。另外，根据具备本发明的探针块的本发明的探针装置，获得容易且精度良好地进行各种高频器件的測定成为可能那样的优点。
图1是示出构成本发明的探针块的基座构件的一例的立体图。图2是示出将接地用探针材料和信号用探针材料收容于基座构件中的状态的立体图。图3是图2的X-X’截面图。图4是图2的X-X’截面图。图5是示出覆盖构件安装到基座构件上的样子的截面图。图6是示出覆盖构件安装到基座构件上的样子的主视图。图7是示出本发明的探针块的一例的立体图。图8是示出本发明的探针块的另一例的立体图。图9是示出本发明的探针块的另一例的俯视图。图10是示出本发明的探针块的组合状态的截面图。图11为被组合的本发明的探针块的截面图。图12为对应于焊接点间隔为较窄间距的被測定器件的状态的本发明的探针块的俯视图。图13为图12的放大主视图。图14为对应于焊接点间隔为较宽间距的被測定器件的状态的本发明的探针块的部分俯视图。图15为图14的放大主视图。图16是示出具有本发明的探针块的探针卡中的探针部的一例的俯视图。
图17为传输特性的测定图。符号的说明I基座构件2a、2b 第一槽3a 3c 第二槽4a 4d信号用探针材料5a 5c接地用探针材料6电介体7a 7d、8a 8c 中 心9 底面10覆盖构件11 突起12探针卡13 探针14探针固定构件dl、d2 槽深度D1、D2 外径W!、W2 槽宽PB探针块
具体实施例方式以下，用附图详细说明本发明，但本发明不限于图示的形式是不言而喻的。图1示出本发明的探针块中的导电性的基座构件的一例的立体图。图1中，I是本发明的探针块的基座构件，基座构件I例如由镍、铜、铝等的导电性的材料所构成。基座构件I中，如图1所示，设有互相同形状同大小的2根第一槽2a、2b，与互相同形状同大小的3根第二槽3a、3b、3c。第一槽2a、2b与第二槽3a、3b、3c互相平行，本例中，第一槽2a、2b与第二槽3a、3b、3c都遍及基座构件I的长度方向的全部区域且分别设置得同形状同大小。第一槽2a、2b的深度通常比第二槽3a、3b、3c的深度来得深，第一槽2a、2b的槽宽比第ニ槽3a、3b、3c来得宽。这是因为如后述那样，将具有电介体被覆的信号用探针材料与没有导电体被覆的接地用探针材料配置到各槽内，使垂直于其长度方向的截面的中心的距离底面的高度为相同。又，图1示出的第一槽2a、2b和第二槽3a、3b、3c的条数始终是一例，第一和第二槽的条数当然不限于图示的例。图2示出将信号用探针材料和接地用探针材料分别收容于图1示出的基座构件I的各个第一和第二槽中的状态的立体图。图2中，If是基座构件I的位于被測定器件侧的前端部，Ib是基座构件I的位于探针卡的基板或高频基板侧的后端部。如图2所示，在第ー槽2a、2b中，以后述的使其电介体被覆与各槽内壁接触的状态，分别收容配置各2根信号用探针材料4a、4b和4c、4d，在第二槽3a、3b、3c中，各自以使接地用探针材料5a、5b、5c的外周与各槽内壁接触的状态收容配置接地用探针材料5a、5b、5c。因第一槽2a、2b和第二槽3a 3c互为平行地被设置，因此各槽中收容的信号用探针材料4a 4d和接地用探针材料5a^5c也以相互平行地被定位的状态被配置于各槽内。 6是被覆信号用探针材料4a 4d的外周的电介体，被覆各信号用探针材料4a 4d的至少与基座构件I接触的部分。这样，便在信号用探针材料4a 4d与基座构件I之间介入电介体6。另外，本例中，第一槽2a和2b内各自配置2根信号用探针材料4a、4b和4c、4d，用信号用探针材料4a、4b和4c、4d，分别构成平衡对，便形成平衡传输线路。另外，由于使得各2根的信号用探针材料4a、4b和4c、4d各自的由电介体6覆盖的被覆部分相互紧贴并平衡地配置于定位用槽即第一槽2a和2b内，因此构成平衡对的2根信号用探针材料4a、4b间及4c、4d间的间隔为一定，在平衡信号间的特性阻抗为一定且能保持理想的结合状态。另夕卜，作为电介体6而言，选择介电系数比空气高的材料，例如，用氟树脂、聚酰亚胺等。另一方面，接地用探针材料5a 5c因未用电介体被覆而被配置于第二槽3a 3c内，与导电性的基座构件I接触，处于与导电性的基座构件I电连接的状态。又，接地用探针材料5a 5c只要与基座构件I接触就行，收容接地用探针材料5a飞c的第二槽3a 3c不一定需要，但在基座构件I上设置第二槽3a 3c，并在槽内配置接地用探针材料5a 5c的方法，由于接地用探针材料5a飞c的对于基座构件I的固定更容易些，因此较为优选。如图2所示，信号用探针材料4a 4d的前端部If侧的前端部，比基座构件I的前端部更向前端侧突出，该前端部没有电介体6的被覆，在中途以A示出的地方被向下折弯形成悬臂型的探针。另外，接地用探针材料5a飞c的前端部If侧的前端部也比基座构件I的前端部If更向前端侧突出，与信号用探针材料4a 4d的前端部同样，在中途以A示出的地方被向下折弯形成悬臂型的探针。各探针材料的比前端部If更突出的前端部的长度，以及折弯处的位置和折弯的角度都是相同的。另一方面，信号用探针材料4a 4d和接地用探针材料5a 5c的后端部Ib侧，比基座构件I的后端部Ib更向后方突出，形成与探针卡的基板或高频用基板等连接的连接端子。作为信号用探针材料4a 4d和接地用探针材料5a飞C，例如用钨合金等的具有导电性和弹性的截面圆形的相同线径的线材。但，信号用探针材料4a 4d的被配置于第一槽2a、2b内的部分，因有电介体6的被覆，所以外观上其外径大于接地用探针材料5a飞c的外径，外径大的程度与电介体6被覆的厚度是相应的。另外，本例中，接地用探针材料5a 5c都遍及设置在基座构件I上的第二槽3a 3c的全长而存在，而且不仅向前端部^侧而且向后端部^侧也突出，但因接地用探针材料5a^5c与基座构件I电气接触，故不一定需要遍及第二槽3a 3c的全长地存在。接地用探针材料5a 5c只要至少具有比前端部If更向前端侧突出而形成探针的部分、和配置于第二槽3a^3c内并与基座构件I接触的部分就可。接地用探针材料5a 5c在没有向基座构件I的后端部Ib侧突出的部分时，将适当的导电体电连接于基座构件I或后述的覆盖构件并做成连接端子就可。图3是图2的X-X’截面图，为方便，仅取出信号用探针材料4a和接地用探针材料5a 一并不于图的右侧。图3中，7a、7b、7 c、7d分别是垂直于信号用探针材料4a、4b、4c、4d的长度方向的截面的中心，8a、8b、8c分别是垂直于接地用探针材料5a、5b、5c的长度方向的截面的中心，9是基座构件I的底面。如图3所示，接地用探针材料5a飞c以其外周与第二槽3a 3c的内壁及底面接触的状态配置于第二槽3a 3c内，处于互相平行且直线状定位的状态。另外，信号用探针材料4a 4d也使互相构成平衡对的探针材料之间的由电介体6被覆的被覆部分紧贴，且以其由电介体6被覆的外周与第一槽2a、2b的内壁及底面接触的状态配置于第一槽2a、2b内，处于互相平行且直线状定位的状态。dl表示第一槽2a、2b的深度，第一槽2a、2b的深度都是相同的dl。又，d2表示第ニ槽3a 3c的深度，第二槽3a 3c的深度都是相同的d2。但第一槽的深度dl深于第二槽的深度d2，选择其关系使从基座构件I的底面9至各探针用材料的中心7a 7d和8a 8c的距离h对于任何探针材料都是相同的。本例的情况下，信号用探针材料4a 4d和接地用探针材料5a飞c，如图3的右侧所示，都由截面是圆形且线径即外径为D2的线材所构成。另外，信号用探针材料4a 4d因其周围具有由电介体6包覆的厚度为t的被覆，所以第一槽2a、2b的深度dl比第二槽3a 3c的深度d2要深，深的程度与电介体6的被覆的厚度t是相应的，为dl=d2+t的关系。又，本例的情况下，因深度dl和d2从基座构件I的前端部If至后端部Ib为止是相同的，所以从基座构件I的底面9至各探针用材料的中心7a 7d和Sale的距离h，在遍及基座构件I的长度方向全部范围内是相同的，又，是相同最好，但距离h只要至少在基座构件I的前端部If相同即可。另外，本例的情况下，信号用探针材料4a 4d被收容于第一槽2a、2b内吋，因设定第一槽2a、2b的深度dl使其高度包含电介体6的被覆与基座构件I的上表面相同，所以在假设包含电介体6的厚度t的被覆的信号用探针材料4a、4b的外径为Dl吋，则深度dl与外径Dl相等，Dl为信号用探针材料4a 4d的线径D2加上电介体6的被覆的厚度t的2倍长度后的长度，即为Dl=D2+2t的关系。图4与图3—祥，是图2的X-X’的截面图。图4中，W1表示第一槽2a、2b的槽宽，W2表示第二槽3a 3c的槽宽。设定第二槽3a 3c的槽宽W2与接地用探针材料5a 5c的线径D2相同，通过将接地用探针材料5a 5c收容于第二槽3a 3c内，便使其外周与第二槽3a 3c的内壁和底面紧贴，定位于规定的位置上。另ー方面，因规定在I条槽中收容2根信号用探针材料，所以第一槽2a、2b的槽宽W1被设定为包含电介体6的被覆的信号用探针材料4a 4d的外径Dl的2倍，即Wl=2Dl。图5是示出将覆盖第一槽和第二槽中配置的各探针材料的上表面的覆盖构件装配到基座构件I上的样子的截面图。图5中，10是覆盖构件，在覆盖构件10中设多个突起
11。突起11最好遍及覆盖构件10的长度方向的全部区域地存在，但不一定需要遍及覆盖构件10的长度方向的全部区域地连续存在，断续地存在也可以。覆盖构件10例如由铜、镍、铝等的导电性材料构成。另外，对将覆盖构件10装到基座构件I上的方法并无特别的限制，只要覆盖第一槽2a、2b内收容的信号用探针材料4a 4d的上表面，能对上表面起遮蔽作用，用什么方法将覆盖构件装到基座构件I上都可。例如，通过对基座构件I和覆盖构件10用硬度不同的导电性材料，在适当处铆接两者，能将覆盖构件10压焊在基座构件I上来安装。图6是将覆盖构件10已装到基座构件I上的状态的本发明的探针块PB的从其前端部If侧看到的主视图，图7是本发明的探针块的立体图。如图6所示，通过将覆盖构件10装到基座构件I上，第一槽2a、2b内收容的信号用探针材料4a 4d的上表面便由覆盖构件10所覆盖，由于上表面也被遮蔽，故实现更完全的传输结构。
如图6和图7所示，信号用探针材料4a 4d和接地用探针材料5a 5c的前端部，比基座构件I的前端部If更向前端部侧突出，在中途弯向下方，形成悬臂型的探针。信号用探针材料4a 4d和接地用探针材料5a、c的比基座构件I的前端部If更向前端部侧突出的长度是相同的，而且，弯向下方的部分的长度L在信号用探针材料4a 4d和接地用探针材料5a飞c中也是相同的。另外，本例中，因信号用探针材料4a 4d和接地用探针材料5a飞c的前端部平行地突出，故相邻的各探针的中心间的距离与在前端部If中的相邻的各探针的中心间距离是相同的。这样，本发明的探针块PB中，形成平衡传输线路的2根一对的信号用探针材料4a、4b和4c、4d使由电介体6覆盖的覆盖部分互相紧贴并平行地分别配置于各自的第一槽2a和2b内，故在探针块PB内，平衡信号间的特性阻抗大致为一定，能实现理想的结合状态，得到更优良的信号传输特性。又，在本发明的探针块PB中，构成平衡对的信号用探针材料4a、4b和4c、4d之间由导电性的基座构件I所隔离，故具有各平衡对间的隔离极其良好，得到优良的传输特性那样的优点。又，本例中，各平衡对间由导电性的基座构件I所隔离，但也可以用导电性的覆盖构件10，进而，用导电性的基座构件I与导电性的覆盖构件10两者来隔离各平衡对之间。另外，本发明的探针块PB中，信号用探针材料4a 4d和接地用探针材料5a飞C，以互相正确且平行的定位状态被收容在导电性的基座构件I与导电性的覆盖构件10之间，故各探针材料间的距离容易缩小，获得能容易地达到探针材料的窄间距化那样的优点。又因信号用探针材料4a 4d和接地用探针材料5a飞c的比基座构件I的前端部If更向前端部侧突出并形成探针的部分的长度是相同的，故容易使各探针材料中的传输特性相一致，能实现优良的高频特性。图8示出本发明的探针块的另一例的立体图，只示出基座构件I和信号用探针材料4a 4d。又，图9是只取出与图8所示的相同的本发明的探针块的基座构件1、信号用探针材料4a 4d及接地用探针材料5a 5c而示出的俯视图。本例中，第二槽3a和3c不是由基座构件I包围两侧面的完整的槽，而是构成为仅在一侧面上存在基座构件1、另一侧面被开放的不完全槽。另外，接地用探针材料5a飞C，由于只要至少其一部分与导电性的基座构件I接触就可，故只存在于基座构件I的前端部If和后端部Ib的附近和从各端部突出的部分，在基座构件I的中央部分并不存在。图10是示出图8和图9所示的探针块的组合状态的截面图，图11是被组合后的探针块的截面图。如图10、图11所示，本例的探针块PB也与前面说明过的探针块PB—样，通过将信号用探针材料4a 4d和接地用探针材料5a 5c分别收容于第一槽2a、2b和第二槽3a 3c，并用导电性的覆盖构件10覆盖其上表面，由此组合而成。位于最外侧的接地用探针材料5a与5c，以其一方的侧面与第二槽3a、3c的内壁面接触的状态，由基座构件I与覆盖构件10从上下紧压，故无位置偏移地被收容、配置于第二槽3a、3c内，从而被定位。另外，也可在覆盖构件10的外侧的突起11的更外侧，设置比突起11更向下侧突出的突起部，由该突起部构成第二槽3a或3c的外侧的壁面。图12是图8 图11所示的本发明的探针块PB的俯视图，图13是其放大的主视图，表示使本发明的探针块PB对应于具有较窄间距的电极焊接点的被测定器件的状态。如图12、图13所示，信号用探针材料4a 4d和接地用探针材料5a飞c的比基座构件I的前端部If更向前端部侧突出的前端部，即形成探针的部分，相对于位于基座构件I内的信号用探针材料4a 4d和接地用探针材料5a 5c折弯，从基座构件I来看，其前端部的间隔缩小成逆扇状。另外，图14是图8 图11所示的本发明的探针块PB的部分俯视图，图15是其放大的主视图，表示使本发明的探针块PB对应于具有较宽间距的电极焊接点的被測定器件的状态。如图14、图15所示，信号用探针材料4a 4d和接地用探针材料5a飞c的比基座构件I的前端部1更向前端部侧突出的前端部，即形成探针的部分，相对于位于基座构件I内的信号用探针材料4a 4d和接地用探针材料5a 5c折弯，从基座构件I来看，其前端部的间隔展宽成扇状。这样，本发明的探针块PB中，通过使信号用探针材料4a 4d和接地用探针材料5a^5c的比基座构件I的前端部If更向前端部侧突出的前端部相对于位于基座构件I内的信号用探针材料4a 4d和接地用探针材料5a 5c折弯，使形成探针的前端部的间隔，从基座构件I来看，展宽成扇状，或缩小成逆扇状，就能够对应电极焊接点的间隔比探针块PB的在前端部If中的各探针材料的中心间的间隔更宽的被測定器件，或反之更窄的被測定器件。另外，在被測定器件中的焊接点间隔不一样的情况下，就不折弯成扇状或逆扇状，只要使信号用探针材料4a 4d和接地用探针材料5a 5c的各前端部的配置与作为对象的被測定器件中的焊接点间距的配置相一致，相对于位于基座构件I内的各探针材料以适当的角度折弯每个探针材料就可。又，在探针块PB的前端部If中的各探针材料的中心间隔与被測定器件中的电极焊接点的间距相一致的情况下，当然不便各探针材料的前端部折弯，可以原样地使用。另外，在上述的例中，根据在3根接地用探针材料之间，分别配置2根一对的信号用探针材料的结构，即，用“ S”表示信号用探针材料，用“G”表示接地用探针材料吋，“GSSGSSG”那样的结构说明了本发明，但本发明的探针块中的信号用探针材料和接地用探针材料的配置不限于上述的例子。例如，也可做成在2根接地用探针材料之间，配置2对在其相互间介入导电性的基座构件I和/或导电性的覆盖构件10的、构成2根ー对的平衡对的信号用探针材料的“GS S S SG”那样的配置，或做成混用平衡对与非平衡对的信号用探针材料的GSSGSGSSG”那样的配置。又，以上的例根据悬臂型的探针作了说明，但构成本发明的探针块的探针不限于悬臂型，例如也可以是垂直型的探针、MEMS型探针。图16是设有本发明的探针块PB的探针卡中的探针部的俯视图。图16中，12是设有本发明的探针块PB的探针卡，13是安装到探针卡12上的探针，14是探针固定构件。如图16所示，本例的探针卡12，在与被測定器件相対的I边的探针列中设有3个本发明的探针块PB。即是说，本发明的探针块PB通常由于其基座构件I的宽度小干与探针卡中的被测定器件相対的I边的探针列的宽度，故仅将与被測定器件相対的多根探针13之中的一部分置換成本发明的探针块PB是可能的。另外，I片探针卡12所具有的本发明的探针块PB数不限于3个，而且被本发明的探针块PB置換的探针13当然也不只限于探针卡中的与被测定器件相対的I边的探针列。这样，根据具备本发明的探针块PB的探针卡，能在一片探针卡内，混用构成本发明的探针块PB的适合于平衡信号传输的探针和非这样的通常的探针13。从而，通过将构成探针卡12的多根探针13中的一部分置换成本发明的探针块PB，也能对应平衡信号与非平衡信号混用的半导体器件的测定。另外，由于通过用本发明的探针块PB能将多根探针材料以窄间距设置于探针卡12中，故能使多数的探针从同一方向进入。因此，根据具备本发明的探针块PB的探针卡12，针包(針立 )结构的研讨变得容易，进而获得探针卡12的制造也容易的优点。而且，根据具备本发明的探针块PB的探针卡12，即便在构成探针块PB的I根或多根探针因污损必须更换的情况下，也只要以块为单位将含有该探针的探针块更换为新的探针块就可，可非常容易地进行维护。另外，虽未图示，但通过将高频用基板和高频用接头连接到本发明的探针块PB上，不用说，不仅能将本发明的探针块PB作为构成探针卡12的探针，也能作为单独的独立的探针装置使用。用下述的材料做成探针材料间隔为110 μ m的“GSSGSSG”结构的本发明的探针块，以以往使用的下述同轴探针作对照，比较其传输特性。<本发明的探针块>〈信号用探针材料〉.探针材料:钨合金(直径0.038mm).探针全长:25_.探针前端部的长度:1.0mm.电介体:氟树脂(电介体外径:0.1lmm)〈接地用探针材料〉.探针材料:鹤合金(直径0.038mm) 探针全长:25mm.探针前端部的长度:1.0mm〈对照的同轴探针〉.探针材料:钨合金(直径0.13mm) 探针全长:25mm.探针前端部的长度:3.2 3.7mm.电介体:氟树脂(电介体外径:0.42mm)
〈传输特性的测定〉用下述测定装置，以下述要领，测定插入损耗(S21)。 测定装置:网络分析仪(美国安捷伦科技公司(Agilent Technologies)制造),型号:E8364B ("50GHz网络分析仪)〈测定要领〉测定构成所制作的本发明的探针块的I根信号用探针材料(S)的针尖与后端部之间的插入损耗(S21)。对于以往使用的同轴探针，同样测定前端部与后端部间的插入损耗(S21)。图17示出结果。如图17所示，以往的同轴探针中，随着信号频率增加，插入损耗增大，当信号频率超过3GHz时，插入损耗超过_3dB，信号能量的约1/2成为传输损失。与之相对，本发明的探针块中，信号频率即使为4GHz，插入损耗也止于-ldB，即便IOGHz也小于-3dB。据此可见，本发明的探针块与以往的同轴探针相比，具有极为优良的高频传输特性。エ业上的可利用性如以上说明，根据本发明的探针块及具备本发明的探针块的探针卡和探针装置，能够更容易且正确地进行高频器件的特性试验。而且，本发明的探针块由于可能以块单位与新的探针块交換，故维护是容易的。本发明使得更简便且正确地进行在制造高频用半导体器件等的高频器件方面不可或缺的特性试验成为可能，其エ业上的利用性是很大的。
权利要求
1.一种探针块，其特征在干， 具备: 导电性的基座构件，其设有第一槽； 2根ー对的信号用探针材料，其具有电介体被覆，并紧贴其电介体被覆互相平行地配置于所述第一槽内；及 接地用探针材料，其与所述基座构件接触， 所述信号用探针材料的比所述基座构件更向被測定器件侧突出的前端部未具有所述电介体被覆并形成信号用探针， 所述接地用探针材料的比所述基座构件更向被測定器件侧突出的前端部形成接地用探针。
2.按权利要求1所述的探针块，其特征在干，具有覆盖配置在所述第一槽内的所述2根ー对的信号用探针材料的上表面的导电性的覆盖构件。
3.按权利要求1或2所述的探针块，其特征在干， 所述基座构件中设有第二槽，所述接地用探针材料配置于所述第二槽内。
4.按权利要求广3中任一项所述的探针块，其特征在干， 所述第一槽的深度比所述第二槽更深，垂直于所述信号用探针材料和所述接地用探针材料的长度方向的截面中的中心距离所述基座构件的底面的高度，至少在所述基座构件的被測定器件侧的前端部是相同的，所述信号用探针材料和所述接地用探针材料的比所述基座构件更向被測定器件侧突出的前端部的长度是相同的。
5.按权利要求广4中任一项所述的探针块，其特征在干， 具备多个所述第一槽，所述2根ー对的信号用探针材料紧贴其电介体被覆并互相平行地被配置在所述第一槽中，所述2根ー对的信号用探针材料的各对之间由导电性的所述基座构件和/或导电性的所述覆盖构件所隔开。
6.按权利要求r5中任一项所述的探针块，其特征在干， 所述信号用探针材料和所述接地用探针材料的比所述基座构件更向被測定器件侧突出的前端部，相对于位于所述基座构件内的所述信号用探针材料和所述接地用探针材料折弯，对应于具有与探针块内的所述信号用探针材料和所述接地用探针材料的间隔不同的焊接点间隔的被測定器件。
7.一种探针卡，其特征在于，具有一个或多个如权利要求re中任一项所述的探针块。
8.一种探针装置，其特征在于，具有如权利要求1飞中任一项所述的探针块、与所述探针块连接的高频用基板和高频用接头。
全文摘要
本发明提供一种具有优良高频特性且维护容易的平衡信号传输用的探针，及具备该探针的探针卡和探针装置。通过提供以下的探针块，及具备该探针块的探针卡以及探针装置来解决上述课题，所述探针具备设有第一槽的导电性的基座构件；2根一对的信号用探针材料，其具有电介体被覆，并紧贴其电介体被覆互相平行地配置于所述第一槽内的；以及接触所述基座构件的接地用探针材料，提供；所述信号用探针材料的比所述基座构件更向被测定器件侧突出的前端部未具有所述电介体被覆并形成信号用探针，所述接地用探针材料的比所述基座构件更向被测定器件侧突出的前端部形成接地用探针的探针块，及备置该探针块的探针卡和探针装置。
文档编号G01R1/067GK103091520SQ20121043948
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月6日 优先权日2011年11月7日
发明者小笠原崇, 山口宪荣 申请人:日本麦可罗尼克斯股份有限公司