CN101509937A - 探针单元及检查装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种与最佳阻抗特性相匹配，保持高检查精度的探针单元及检查装置。该探针单元包括：探针组装体，具有与检查对象板相接触而传输检查信号的探针；连接电缆部，电连接上述探针侧和外部装置侧；上述连接电缆部具有传输伴随着检查所产生的电信号的FPC电缆，该FPC电缆包括：传输检查信号的多条信号线；在一侧面上形成该信号线的FPC基板；形成在该FPC基板的另侧个面上的接地层；形成该接地层的一部分，并插入到上述FPC基板的一侧面上的多条上述信号线之间的线形的接地线。

Description

探针单元及检查装置
技术领域
本发明涉及一种用于检查液晶面板等检查对象板的探针单元及检查装置。
背景技术
通常，通过在探针上形成全接地面来控制电气特性。作为该例子已有专利文献1。基于图2和图3概括地说明专利文献1的探针。
被检查设备1的5个电极排列成一列，其中4个是电源电极2，1个是接地电极3。配置在配线板4下侧即被检查设备1侧的电源配线5和接地配线6与被检查设备1的多个电极相接触。电源配线5和接地配线6对准电源电极2和接地电极3的位置进行配置。
在配线板4上，在与接地配线6相反侧的面上隔着绝缘体7设置有第一全接地面8，借助通孔9接地配线6和第一全接地面8进行电连接。该第一全接地面8形成在位于配线板4上的绝缘体7的整个面上。
这样一来，通过使与接地电极3同电位的第一全接地面8位于电源配线5的上侧，从而不在电源配线5与接地配线6之间插入电容器就能够降低探针前端即电源配线5前端部分的电感成分。由此，能够减小电源配线5彼此之间的间隔和电源配线5与接地配线6的间隔，能够向具有窄间距(例如，200μm以下)的电极配置的被检查设备供给电源。
在这样的探针中，根据全接地面8所具有的功能，作为电气特性，不仅能够控制电感，而且也能够控制阻抗。
专利文献1：日本特开2003-152036号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，近年来检查对象板逐渐高清晰化，预计随之检查信号也会高频化。例如，在高清晰TV等中，预计在不久的将来，检查信号将变为180Hz。然后，随着检查信号的高频化的发展，若不使信号线的阻抗高度匹配，就会产生TCP的驱动用集成电路驱动不良的问题。
本发明是用于解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种即使检查信号高频化也能够进行稳定检查的探针单元和检查装置。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明的探针单元的特征在于，包括：探针组装体，具有与检查对象板相接触而传输检查信号的探针；连接电缆部，电连接上述探针侧和外部装置侧；上述连接电缆部具有传输伴随着检查所产生的电信号的FPC电缆，该FPC电缆包括：传输检查信号的多条信号线；在一侧面上形成该信号线的FPC基板；形成在该FPC基板的另一侧面上的接地层；形成该接地层的一部分，并插入到上述FPC基板的一侧面上的多条上述信号线之间的线形的接地线。
最好将上述探针单元使用在下述的检查装置中，该检查装置包括：面板配设部，在对自外部插入的检查对象板的检查结束之后，将检查对象板向外部搬出；测量部，支承从该面板配设部输送来的检查对象板并进行试验。
发明的效果
即使检查信号高频化也能够进行稳定的检查，能够保持高检查精度。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的探针单元的后视的分解立体图。
图2是表示以往的探针单元的俯视图。
图3是表示以往的探针单元的侧视图。
图4是表示检查装置的一例的主视图。
图5是表示本发明的探针单元的立体图。
图6是表示本发明的探针单元的侧视图。
图7是表示本发明的探针单元的后视图。
图8是表示本发明的探针单元的后视立体图。
图9是表示本发明的探针单元的后视图。
具体实施方式
以下，一边参照附图一边说明本发明的实施方式的探针单元。另外，作为装有本实施方式的探针单元的检查装置，能够使用各种的装置。例如，在检查对象是液晶面板的情况下，在其制造工序中，对已封装了液晶的液晶面板是否具有说明书所述的性能进行检查(试验)。通常，在该检查中使用包括具有多个探针的探针单元的检查装置。该情况下，将检查装置的各探针按压在液晶面板的电极上，在该状态下向规定电极供给规定的电信号来进行检查。能够在这样的所有的检查装置中装入实施方式的探针单元。
图4表示这样的检查装置的一例。图示的检查装置11主要由面板配设(panel set)部12和测量部13构成。
面板配设部12是用于将从外部插入的液晶面板等检查对象板15输送到测量部11，并将完成检查的检查对象板15输送到外部的装置。面板配设部12在其开口部16的里面设有面板配设台17，由该面板配设台17支承检查对象板15并向测量部13输送。此外，面板配设台17接收已在测量部13中完成检查后的检查对象板15，并向外部输送。
测量部13是用于支承从面板配设部12输送来的检查对象板15并进行试验的装置。测量部13具有卡盘顶部18和探针单元21等。
卡盘顶部18是用于支承检查对象板15的构件。该卡盘顶部18由XYZθ台(未图示)支承，控制向XYZ轴方向的移动和旋转，从而调整检查对象板15的位置。
本发明的探针单元21装在如上所述的检查装置11中。具体地说，将探针单元21以面向基板20的开口20A的状态由基板20支承。另外，上述检查装置11是装有本发明的探针单元21的检查装置的一例。可以在能装入本发明的探针单元21的所有检查装置中适用本发明。
如图5所示，探针单元21由探针基部22、支承部23、探针组装体24和连接电缆部25构成。
上述探针基部22是一体地支承多个支承部23的板材，该支承部23支承探针组装体24。多个探针组装体24以面向工作台26上的液晶面板等检查对象板15的状态借助支承部23由该探针基部22支承。
上述支承部23是用于在上述探针基部22上支承着该支承部23基端侧的状态下，由其前端侧支承上述探针组装体24的构件。如图5和图6所示，该支承部23包括：悬吊块28，其直接安装在上述探针基部22上并支承支承部23整体；滑块29，其支承在该悬吊块28的前端部上；探针板30，其一体地安装在该滑块29的内侧面(图6中的下侧面)上。
探针组装体24是用于与检查对象板15的电路电极相接触来传输检查信号的构件。探针组装体24安装在探针板30的下侧面。该探针组装体24具有探针块32和探针33。
探针块32直接安装在探针板30的下侧面。在该探针块32的下侧安装有探针33。探针33是与检查对象板15的电路电极直接相接触的构件。在探针33的前端部和基端部分别具有针部33A、33B，前端部的针部33A与检查对象板15的电路电极相接触，基端部的针部33B与连接电缆部25的端子相接触。
连接电缆部25是用于电连接上述探针33和外部装置侧(未图示)的构件。具体地说，该连接电缆部25直接与上述探针33的针部33B和探针基部22侧的信号基板35连接，经由该探针基部22侧的电路与外部装置进行电连接。即，该连接电缆部25经由探针基部22的信号基板35将上述探针组装体24的探针33和外部装置电连接。如图6～8所示，该连接电缆部25由FPC板37、驱动用集成电路38及FPC电缆39构成。
上述FPC板37是用于将上述连接电缆部25固定在上述探针组装体24侧的构件。FPC板37安装在探针板30的下侧。
驱动用集成电路38是进行伴随着检查操作的处理的电路。驱动用集成电路38安装在FPC板37的下侧。驱动用集成电路38的一端与FPC电缆39连接。驱动用集成电路38的另一端经由各配线41，与探针33的基端侧的针部33B进行电连接。
FPC电缆39是用于传输伴随着检查操作而产生的电信号的电缆。FPC电缆39的一端固定在FPC板37上，并与驱动用集成电路38进行电连接，在该状态下另一端与设置在探针基部22下侧的信号基板35进行电连接。这样，FPC电缆39经由该信号基板35与外部装置进行电连接，向驱动用集成电路38传输来自外部装置的检查信号。
如图1和图7～9所示，FPC电缆39由FPC基板43、信号线44、全接地层45、接地线46及连接固定部47构成。
FPC基板43是用于在其一侧面上形成信号线44，在另一侧面上形成全接地层45的基板。FPC基板43由具有能够在连接固定部47处弯曲成U字形程度的柔软性的公知材料构成。
信号线44是用于电连接驱动用集成电路38和信号基板35而传输检查信号的线。信号线44设置在FPC基板43的一侧面(图1的下侧面)上。根据探针33的个数设定信号线44的数量。
全接地层45是设置在FPC基板43的另一侧面(图1的上侧面)上的整面的层。该全接地层45隔着FPC基板43与信号线44相对地设置，具有谋求阻抗匹配的功能。为了谋求正确的阻抗匹配，兼顾接地线46地设定信号线44与全接地层45的间隔(FPC基板43的厚度)、信号线44及全接地层45与FPC基板43之间的粘接层的厚度等条件。
接地线46是形成全接地层45的一部分，直接插入到信号线44间的线形的接地层。接地线46设置在多条信号线44之间。在此，以10条比1条的比例每隔恒定间隔设置一条接地线46。信号线44与接地线46的条数的比率不限于10条比1条的比例，可以在谋求阻抗匹配的基础上调整为最佳值。关于该比率以后进行叙述。设置接地线46长于信号线44。具体地说，接地线46是从FPC基板43的长度方向一端(图1的右端)缘部起延伸到自另一端缘部向驱动用集成电路38的方向伸出一定距离为止。即，从FPC基板43的长度方向另一端缘部向驱动用集成电路38的方向延伸出一定尺寸(比后述的短路板51的宽度稍大一点的尺寸)。这是因为，短路板51不与信号线44接触，仅与接地线46接触。
接地线46与全接地层45进行电连接，与该全接地层45一起具有谋求阻抗匹配的功能。调整接地线46的条数、间隔、厚度、材质、宽度和长度，从而与全接地层45一起谋求阻抗匹配。由于调整接地线46的条数等也存在需要兼顾全接地层45的问题，因此，考虑到与全接地层45的厚度、材质、宽度、尺寸和面积等组合，从实验中确定最佳条件。
接地线46通常只是用于与全接地层45一起来谋求阻抗匹配。另外，若作为传递没有障碍的信号等的线，也可以和信号线44同样地使用，使其在传递信号等的同时具有阻抗匹配的功能。
连接固定部47是用于支承FPC基板43并将信号线44与信号基板35侧的端子部55电连接的构件。该连接固定部47由支承板50、短路板51、导电螺丝52和支承螺丝53构成。
支承板50是支承FPC基板43，使该FPC基板43与探针33侧直接进行电连接，间接地电连接探针33侧和信号基板35侧的构件。支承板50直接支承FPC基板43，并且电连接FPC电缆39的信号线44和信号基板35侧的端子部55。支承板50由电缆支承部56和固定部57构成。
电缆支承部56是用于卷绕并支承被弯曲成U字形的FPC电缆39的部分。电缆支承部56向信号基板35侧的端子部55侧突出而形成。该电缆支承部56将FPC电缆39的信号线44大面积地按压到信号基板35侧的端子部55上。
固定部57是用于将支承板50固定到信号基板35侧的部分。在固定部57的两端部设置有孔58。在信号基板35侧，在与该孔58相匹配的位置上设置有螺纹孔59。在固定部57的中间部，在6条接地线46之间的位置上设置有3个螺纹孔60。
另外，支承板50由导电材料构成，与全接地层45相接触，并与全接地层45电连接。
短路板51是用于使6条接地线46短路的导电板材。短路板51在与6条接地线46接触的状态下，由导电螺丝52固定在支承板50上。
导电螺丝52是用于电连接并导通短路板51和支承板50的螺丝。3根导电螺丝52经由短路板51的螺纹孔61旋入到支承板50的螺纹孔60中，从而电连接短路板51和支承板50。而且，由于支承板50和全接地层45电连接，因此，全接地层45和接地线46电连接。
支承螺丝53是用于将支承板50固定在信号基板35侧的螺丝。支承螺丝53旋入并穿过到支承板50的孔58和信号基板35侧的螺纹孔59中，将支承板50固定在信号基板35侧。
如上所述构成的探针单元21起到如下作用。另外，装有该探针单元21的检查装置的整体作用与以往的检查装置相同，因此，在此以探针单元21的阻抗匹配为中心进行说明。
当高频的检查信号在检查装置的信号线44上进行传递时，若不与信号线44的阻抗高度匹配，驱动用集成电路38就产生驱动不良，因此需要进行阻抗匹配。该情况下，由于阻抗特性根据检查装置的种类而不同，因此，对检查装置的各个种类分别进行设定。
具体地说，设定全接地层45和形成该全接地层45的一部分的接地线46的厚度、材质等。特别是调整接地线46的条数、信号线44与接地线46的条数的比率、间隔、厚度、材质、宽度和长度，配合全接地层45共同调整阻抗特性到最佳状态。
该阻抗特性根据检查信号的频率等各种的条件而不同。因此，设想每个检查装置或者每个所使用的检查信号的不同频率等各种的条件，从实验中设定全接地层45和接地线46的厚度、材质等。
这样，隔着FPC基板43，从一侧用全接地层45，从另一侧用接地线46，对传输检查信号的信号线44给予电、磁的影响，从而调整其阻抗特性。
对全接地层45和接地线46的厚度、材质等进行各种的改变而进行实验来确定最佳图形。
这样，高频的检查信号在被传递到信号线44上时，全接地层45和接地线46对信号线44给予电、磁的影响，其阻抗特性发生变化。然后进行调整，使该阻抗特性与相应于各检查装置和探针单元21的最佳阻抗特性相匹配。
这样，即使在高频的检查信号被传递到信号线44上的情况下，驱动用集成电路38也不产生驱动不良，能够进行稳定的良好的检查。其结果，能够保持高检查精度。
[变形例]
在上述实施方式中，在FPC基板43的另一侧面上设置了全接地层45，但不限于整个层，也可以是其它结构的层。例如，也可以如网状层、格栅状层等这样地，由空有间隙的层来构成，用最适于阻抗匹配的图形来形成层。

Claims (6)

1.一种探针单元，其特征在于，
包括：探针组装体，具有与检查对象板相接触而传输检查信号的探针；连接电缆部，电连接上述探针侧和外部装置侧；
上述连接电缆部具有传输伴随着检查所产生的电信号的FPC电缆，
该FPC电缆包括：传输检查信号的多条信号线；在一侧面上形成该信号线的FPC基板；形成在该FPC基板的另侧个面上的接地层；形成该接地层的一部分，并插入到上述FPC基板的一侧面上的多条上述信号线之间的线形的接地线。
2.根据权利要求1所述的探针单元，其特征在于，
上述接地层作为全层形成在上述FPC基板的另一侧面的整个面上。
3.根据权利要求1所述的探针单元，其特征在于，
上述接地线每隔恒定间隔插入到上述信号线之间。
4.根据权利要求1所述的探针单元，其特征在于，
调整上述接地线的条数、间隔、厚度、材质、宽度和长度来谋求阻抗匹配。
5.根据权利要求4所述的探针单元，其特征在于，
与上述接地线一起调整接地层的厚度、材质、宽度和尺寸来谋求阻抗匹配。
6.一种检查装置，用于检查检查对象板，其特征在于，
包括：面板配设部，在对从外部插入的检查对象板的检查结束之后，将检查对象板向外部搬出；测量部，支承从该面板配设部输送来的检查对象板并进行试验，
作为上述测量部的探针单元，使用了权利要求1～5的任一项所述的探针单元。
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