CN1714297B

CN1714297B - 电探针系统

Info

Publication number: CN1714297B
Application number: CN2003801035864A
Authority: CN
Inventors: 石川重树; 渡边诚
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2003-11-19
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2023-11-19
Also published as: JP4486890B2; KR101067010B1; JPWO2004046739A1; WO2004046739A1; TWI230796B; TW200415364A; AU2003284411A1; CN1714297A; KR20050063811A

Abstract

一种电探针系统，具有固定被检测基板(10)的固定机构(2)和对于上述固定机构(2)可以定位的探针单元(3)，上述的探针单元(3)具有：在第一行程定义域(V1)以内，以规定范围(2ΔZ)的接触压可以与上述基板(10)的第一焊点组(11k)弹性接触的第一探针组(5a)；在与上述第一行程定义域(V1)不同的第二行程定义域(V2)以内，以上述规定范围(2ΔZ)的接触压可以与上述基板(10)的第二焊点组(11k)弹性接触的第二探针组(5b)；和植设上述第一和第二探针组(5a，5b)的探针固定架(3d)。

Description

电探针系统

技术领域

本发明涉及一种电探针系统，特别涉及一种具有多个斥力导电探针(弹发式导电性接头，以下简单地称为“探针”)的电探针系统，这些斥力导电探针构成用于与成为检测对象的电路板的电触点(以下成为“焊点(パツド)”。)分别接触进行检测的导电路径。

背景技术

电探针系统通常具有：固定被检测基板的基板固定机构和对该固定机构可以通过机器人等进行三维定位的探针单元。

现有的探针单元是将多个探针以相同的条件植设在探针固定架的单面上的结构。

因此，如果包络成为探针的接触对象的焊点的顶部的面与探针支持架的探针植设面平行的话，这些探针与焊点的接触压相等，得到理想的测定精度，顺利地进行检测。

另一方面，由于自重或接触压被检测基板发生变形，当焊点顶部的包络面不平行于探针的植设面时，探针与焊点的接触压缺乏均一性，对测定精度具有一定影响。

因此，目前在基板固定机构上想办法，以防止被检测基板的变形来维持所希望的测定精度。

(参考日本特开平11-153647号公报)

但是，伴随着基板尺寸的不断变大，为防止变形花费大量时间因此破坏了检测的便利性。

本发明课题在于提供一种即使基板的尺寸较大，也不会为了防止变形而损害检测的便利性的电探针系统。

发明内容

使探针与焊点弹性接触的电探针系统，因为良好的探针接触性能，如果该其行程(即，伴随探针伸缩的前端部的位移)在适宜的幅度中，就得到可以维持所希望的测定精度的接触压，因此即使改变探针的植设条件，也可以通过管理其行程的定义域在可以维持所希望的测定精度的范围内调整接触压。本发明者清楚以上的内容，进行解决上述问题的以下发明。

本发明的电探针系统具有固定被检测基板的固定机构和对上述固定机构可以定位的探针单元，上述探针单元具有：在第一行程定义域内，根据规定范围的接触压可以与上述基板的第一焊点组弹性接触的第一探针组；在与上述第一行程定义域不同的第二行程定义域内，根据规定范围的接触压可以与上述基板的第二焊点组弹性接触的第二探针组；和植设有上述第一探针组以及第二探针组的探针固定架，不进行校正接受所述被检测基板的弯曲。

根据本发明，第一探针组根据规定范围的接触压可以与第一焊点组弹性接触的第一行程定义域与第二探针组根据相同范围的接触压可以与第二焊点组弹性接触的第二行程定义不同。

因此，如果第一焊点组的顶部包络面包含在第一定义域中，并且第二焊点组的顶部包络面包含在第二定义域中，那么与各个包络面的起伏或第一以及第二行程定义域的差别无关，第一以及第二探针组的接触压收容在规定的范围内，维持所希望的测定精度。

因此，预测由固定机构所固定的被检测基板的变形，根据该变形将产生位移的焊点顶部的包络面进行阶段地分割，将对应相邻的分割面内一方的焊点作为第一焊点组，将对应另一方的焊点作为第二焊点组，通过准备具有可以对这些焊点组进行处理的探针组的探针单元，即使不防止基板的变形，也可以以希望的测定精度进行检测，即使基板尺寸变大，也可以不用为了防止其变形而损害检测的便利行。

附图说明

通过阅读参照以下附图的用于实施本发明的最佳实施方式方式的说明，本发明上述的其它问题、特征以及效果会变得明确。附图中：

图1为涉及本发明第1实施方式的电探针系统的立体图；

图2为图1电探针系统的探针剖面图；

图3为表示图2探针的变形例子的剖面图；

图4为表示图2探针的另一变形例子的剖面图；

图5为作为图1的电探针系统的检测对象的基板平面图；

图6为固定图5的基板的基板固定机构的平面图；

图7为表示图6的基板固定机构的变形例的平面图；

图8为将现有的防止变形方式适用于图6的基板固定机构的比较例的说明图；

图9为预测由图6的基板固定机构所固定的基板的变形的说明图；

图10为本发明的原理说明图；

图11为涉及本发明的第2实施方式的电探针系统的侧视图；

图12为图11的电探针系统的探针单元的仰视图；

图13为图12的探针单元的XIII-XIII线的剖面图；

图14为涉及本发明的第三实施方式的电探针系统的探针单元的仰视图；

图15为图14的探针单元的XV-XV线的剖面图；

图16为涉及本发明的第四实施方式的电探针系统的侧视图；

图17为图16的电探针系统的下端的探针单元的立体图；

图18为涉及本发明的第五实施方式的电探针系统的关键部位的剖面图；

图19为涉及本发明的第六实施方式的电探针系统的关键部位的剖面图；

图20为涉及本发明的第七实施方式的电探针系统的关键部位的剖面图。

具体实施方式

下面，根据附图对用于实施本发明的最佳实施方式进行说明。在图中相同的要素以相同的符号来表示。

(第一实施方式)

首先，参照图1～图7对本发明的第一实施方式以及其变形例进行说明。

图1为涉及本发明的第一实施方式的电探针系统PS1的立体图，图2为该探针系统PS1的任意的探针5_n，m(1≤n≤N，1≤m≤M；N，M＝自然数，以下总称为5)的剖面图，图3和图4分别为表示探针5_n，m的变形例的剖面图，图5为作为探针系统PS1的检测对象的半导体基板10的平面图，图6为固定基板10的基板固定机构2的平面图，图7为表示基板固定机构2的变形例12的平面图。

涉及第一实施方式的电探针系统PS1如图1所示，具有：水平固定基板10的基板固定机构2，和对于该固定机构2通过机器人手臂RA可以进行三维定位的探针单元3。

构成探针单元3，作为由被称为“检测器”的计算机多支援轴定位机器人手臂RA所固定的探针模块。其由大致为平面的绝缘性框体MH，和作为检测对象的基板10专用的中央以及左右的探针块5a，5b，5a构成。各个探针块5a，5b，5a的结构为：将数百个或数千个探针5_n，m植设在模块框体MH的底面(3a，3b，3a)的中央区域，作为使各自的接触下端部露出规定的设计距离的矩阵。

模块框体MH底面(3a，3b，3c)的左右的区域3a经由阶梯3c抬起，避免由于基板10的变形引起的接触。在图中，6、8为安装螺钉，7为定位销的插入孔。

模块框体MH，如图2所示，包含平板状的下侧探针固定架3d；在该下侧探针固定架3d之上层积的平板状的中间探针固定架3e；在该中间探针固定架3e之上层积的平板状的上侧探针固定架3f；和在该上侧探针固定架3f之上层积的作为形成导线导体W1的绝缘基板的配线板3g。

上述探针固定架3d，3e，3f以及配线板3g相互紧密地接合，形成分别收容探针5的固定孔SH。各固定孔SH是由贯通下侧固定架3d的下侧固定孔SH1；贯通中间固定架3e的中间固定孔SH2；和贯通上侧固定架3f的上侧固定孔SH3构成。下侧固定孔SH1设有向内侧的阶梯，减小下侧SH4的直径，上侧固定孔SH3也设有向内侧的阶梯，减小上侧SH5的直径。在上侧支持孔SH3的上端，所对应的导线导体W1的下端部向内侧露出。

构成各个探针5_n，m，作为具有导电针状部件上下柱塞PL1、PL2，和安装在PL1、PL2之间的导电线圈弹簧SP1的弹发式导电接触头CP1，。

上侧的柱塞PL1具有：从中间固定孔SH2向上侧固定孔SH3延伸的较为长的轴部PL11；向上侧固定孔SH3的缩径部可以滑动地进行嵌合的较短的针头部PL12；和向上侧固定孔SH3的大直径部位可以滑动地嵌合的中间凸缘部PL13。

下侧的柱塞PL2具有：向下侧固定孔SH1的大直径部位延伸较短尺寸的轴部PL21；向下侧固定孔SH1的缩径部可以滑动地进行嵌合的从底面3b突出的较为长的针头部PL22；和向下侧固定孔SH1的大直径部位可以滑动地嵌合的中间凸缘部PL23。

线圈弹簧SP1是由从上侧柱塞PL1的凸缘部PL13的下侧的轴毂部沿轴部PL11延伸的螺距旋绕螺旋部SP11；从该轴部PL11的下端延伸到下侧柱塞PL2的凸缘部PL23上端的轴毂部的密集旋绕螺旋部SP12所构成。线圈弹簧SP1是在上侧柱塞PL1的针头部PL12与导线W1下端接触，且下侧柱塞PL2的凸缘部PL23与下侧固定孔SH1的阶梯配合的延伸状态(以下，通常称为“自由状态”)；和上侧柱塞PL1的针头部PL12与导线W1的下端接触，并且，下侧柱塞PL2的针头部PL22的尖端与固定架下表面3b大致在一个面上的收缩状态(以下，通常称为“压缩状态”)之间进行伸缩。

上下柱塞PL1、PL2通过弹簧SP1通常被施加相反方向的力，下侧柱塞PL2通过凸缘部PL23压在下侧固定孔SH1的阶梯上，由此来防止脱落，针头部PL22的尖端向外方侧突出，与基板10的对应区域11_i，j(1≤i≤I，1≤j≤J；I，J＝自然数)上的焊点11k的顶部弹性接触。上侧柱塞PL1将针头部PL12的尖端压在导线导体W1的下端。由此，导电接触头CP1(＝5_n，m)作为将焊点11k与导线导体W1进行连结的导电路径的功能。

各个探针5_n，m的下侧柱塞PL2的针头部PL22根据线圈弹簧SP1的伸缩，从固定孔SH进出，其尖端在从对应于线圈弹簧SP1的自由状态的自由行程位置PS1到对应于线圈弹簧SP1的压缩状态的压缩行程位置PS2(以下称为“满行程”)的距离h内进行位移。

因此，在基板10的检测区域11_i，j内，将对应探针5_n，m的焊点11k的顶部(更正确地是在其上面)放置在距固定架下端面3b为d的位置，如果使该距离d短于满行程h，探针5_n，m的下端(也就是下侧柱塞针头部PL22的尖端)以对应于从自由行程位置PS1的压缩量(h-d)的接触压P_n，m，与焊点11k的顶部弹性接触。该接触压P_n，m在自由行程位置PS1上几乎为零，在压缩行程位置PS2上为的最大Pmax。

单个探针5_n，m测定的精度(即有效位数)在根据固有的上下限值(0＜下限压＜上限压＜Pmax)所定义的压阈范围(上限压-下限压)内，连续地起决于接触压P_n，m，因此，如果在全部探针5的压阈范围上具有重叠，那么在该重叠内，探针单元3的测定精度(通过采用优质的线圈弹簧)可以连续地起决于接触压P_n，m的绝对值，而不受单个探针的植设条件的制约(包含材料式样和安装方式)。

该意思是，在上述压阈范围的重叠区域内确定对应于理论的测定精度的接触压的基准值(也就是理论的等压值)，在该基准值的左右(关于全部探针5)设定通用的微分区域，如果以该区域内的接触压进行测定，那么该测定精度就包含在上述理论精度的数学含义上的附近(也就是所希望的精度范围)。

另一方面，单个探针5_n，m的接触压与该压缩量h-d(＝探针下端的行程位移)成比例。

因此，在得到所希望的精度的基础上，“局部地”确定理想的行程位移的基准值，在该基准值的左右(关于全部探针5)设定范围通用的差分区域ΔZ，如果以该设定定义域(2ΔZ)内的行程进行设定，那么可以维持所希望的测定精度。

对于该点，单个探针5_n，m的行程(h-d)与向固定架下表面3b端的变形相对应，所以如果选定包含该局部变形的行程定义域作为上述设定定义域(2ΔZ)的话，即使在基板10产生了变形的状态下进行测定，也可以得到所希望的精度，上述向固定架下表面3b端的变形位于成为测定对象的基板区域11_i，j的对应部位。

此外，探针系统PS1通过使用固定机构2反向固定基板10的内表面，可以检测基板10内表面的焊点列。

对于该点，也可以通过机器人手臂RA将探针单元3移动至基板10的内侧，来代替反向固定基板10的内表面，在该情况下，作为上述探针5_n，m可以使用如图3所示的向上检测用导电接触头CP2或如图4所示的全弹簧形导电接触头CP3。

图3的导电接触头CP2具有中央的线圈弹簧部件SP2、与该弹簧部件SP2两端连接的上侧导电针状体PL3以及下侧导电针状体PL4。上侧的针状体PL3具有大直径的躯干部PL31和在前端形成爪部PL32的小直径的轴部PL33，在它们中间设有防止脱落的阶梯PL34。爪部PL32与作为焊点要素的焊料球弹性接触，焊点要素被设置在作为检测对象物的基板区域11_i，j的内表面。也可以升高针状体PL3的阶梯PL34的位置，形成可以将接触头CP2与可动部件一起向上抽出的结构。下侧的针状体PL4在小直径的轴部PL41和与配线板的导体弹性接触的锥形基部PL42之间设置凸缘部PL43。弹簧部件SP2具有：与上侧针状体PL3的躯干部PL31下侧的轴毂部嵌和的密集旋绕螺旋部SP21，和与下侧的针状体PL4的凸缘部PL43上侧的轴毂部嵌合的螺距旋绕螺旋部SP22。

图4的导电接触头CP3的整体是由线圈弹簧部件所构成，具有提供所需要的刚性的上下密集旋绕螺旋部SP3、SP5，和在它们之间连接的提供弹力的螺距旋绕螺旋部SP4。上下密集旋绕螺旋部SP3、SP5中的任一个，在其大直径线圈部SP31、SP51与小直径线圈部SP32、SP52的边界部形成阶梯SP33、SP53，由此来防止脱落。

在以上描述中，被检测基板10是由将在探针系统PS1进行检测的后续工序中切断分离的总数为I×J个半导体基板11_i，j(下面总称为11)如图5所示，分组为矩阵状的主要部位10a，和围绕其四边的边缘部10b构成的。

各个半导体基板11具有长L/3×宽W的尺寸，在该内表面的规定位置形成多个焊点。

探针单元3同时检测连续的三个半导体基板11_i，j，11_i+1，j，和11_i+2，j(例如，在图中投影表示的长L×宽W的区域)。

固定被检测基板10的基板固定机构2，如图6所示的，具有：缺少一角的矩形外框2a；沿着其三个角2d，2e，2f以及四边部2g，2h，2i，2j延伸的内缘2b；在外框2a的缺角部2c自由滑动嵌合的压接部件2m；对该压接部件2m向外框2a的内侧施力的压簧2k；以及如图1所示的，从外侧固定外框2a，根据需要进行输送、定位的固定框FR。

将被检测基板10留有若干推压量地落挂在内缘2b上，将压接部件2m的欠缺部2n紧贴基板10的一个角，使用压簧2k压住，通过将其他三个角压入内缘2b的三个角2p，2q，2r，来进行对外框2a的定位。

也可以通过图7所示的基板固定机构12固定被检测基板10，来代替图6的基板固定机构2。该固定机构12是由一对拐角部件12a、12f，和固定它们的且没有图示的固定框构成，各个拐角部件12a、12f具有形成直角12b、12g的小尺寸外边框12c，12d以及12h，12i，和与此对应的内缘12e、12j，将基板10的对角部紧贴内缘12e、12j的角12p、12q进行定位。

这里，参照图8～图10，对探针系统PS1的基板10的检测方法进行说明。

图8为将现有的防止变形的方式适用于基板固定机构2的比较例的说明图，图9为预测由基板固定机构2固定的基板10的变形的说明图，图10为本发明的原理说明图。

目前，如图8所示，施加抵消N×M个探针5的接触压Po×N×M(以及基板10的自重)的反作用力Pc，修正基板10的弯曲，包络检测对象区域11_i，j，11_i+1，j，11_i+2，j的焊点11k的顶部的面与固定架下表面3b相平行。也就是说，为了得到所希望的检测精度，将探针5的等接触压(Po)面(以下称为“检测基准面”)变为平面的检测基准面RS0进行检测。对于全部探针5单一地设定该基准面RS0，与焊点11k顶部的包络面相一致。

在本发明中，不进行通过上述反作用力Pc的弯曲修正而进行检测，省去了弯曲修正的功夫。由此，若配合现有方式进行考虑的话，如图9所示，探针5的等接触压(P1)面成为向下弯曲的检测基准面RS1，难以轻易地实现。该基准面RS1也和焊点11k顶部的包络面一致。

对于该点，本发明如图10所示，将上述检测基准面RS1划分为由下表1所示的有限个(在该情况为3个)空间区域V1，V2，V3所覆盖的基准面RS-11，RS-12，RS-13，由对应于各自的行程位移的基准值的平面的基准面RS-21，RS-22，RS-23进行置换，根据合成这些基准面的新的检测基准面RS2进行检测，可以顺利地进行检测。

表1：空间范围V1、V2、V3的大小

空间尺寸	V1	V2	V3	备注
					长度	X1	X2	X3	X1+X2+X3＝L
宽度	y	y	y	y＝W
					高度	2ΔZ	2ΔZ	2ΔZ	形成定义域

但是，被检测基板10的焊点11k的节距越来越微小，现在节距通常为0.2mm左右。与之相伴探针5的节距也越来越微小，其行程通常为0.5mm，而且基板10具有向1.0mm以下变薄的趋势。

此外，基板10的尺寸变大(例如，一边为30mm以上)，由探针单元3的负荷产生的弯曲也增大了。

对于该点，尝试过减小探针单元3的负荷来保护基板10，但为此需要增大探针5的形成而获得稳定的接触。

但是，当打算获得与基板10接触的稳定性时，探针的行程缩短为大约0.5mm左右，因为进一步接近，所以需要防止上部探针单元的下部外围边缘部与基板10的被检测查面的干扰。

本发明的目的在于在检测时可以容易地获得对于基板探针的接触稳定性。

为了达到本目的，本实施方式中，在与被检测基板10相向的探针单元3的面上，设置容许由探针5向焊点11k接触的负荷引起的基板10的弯曲的阶梯3c。

(第二和第三实施方式)

下面，参照图11～图13，说明本发明的第二实施方式及相当于其变形例的第三实施方式。并且，在以下的实施方式中，对与第一实施方式相同的要素在其参照号码之前附加实施方式的号码。

图11为涉及第二实施方式的电探针系统PS2的侧视图，图12为探针系统PS2的探针单元23的仰视图，图13为图12的XIII-XIII线的剖面图，图14为涉及第三实施方式的电探针系统PS3的探针单元33的仰视图，图15为图14的XV-XV线的剖面图。

探针单元23具备对应被检测基板10的焊点11k的多个探针25，在该基板10的相对面B上具有容许由探针5与焊点接触的负荷所引起的基板10的弯曲的阶梯部23c。

探针单元23在单面检测的情况下位于基板10的上侧。

该探针单元23从边缘部由基板固定夹盘22固定的基板10的上方，通过汽缸等的驱动，使各个探针5与相对应的焊点11k弹性接触进行检测。此时，基板10由于探针单元23的负荷，与探针单元23的相对面B的中央部相对应的部位向凹陷方向弯曲。

在该检测时，探针单元23如图12所示，通过在上述相对面B上形成的阶梯部23a错开基板10的弯曲，避免探针单元3的边缘部A对基板10的被检测面C的接触，减小由弯曲引起的相对面B与被检测面C的凹陷部之间的间隙d。

探针单元23并不较正基板10的弯曲，原样地接受。例如，即使是使用夹盘22的固定部也没有应力集中。

因为避免了边缘部A与被检测面C的接触，所以没有边缘部A对基板10的损伤。对于该边缘部的不适合，成为阶梯部23a边界的台部23c的中央边缘部E，因为从夹盘22的间距D与边缘A的相同的间距相比足够长，所以中央边缘部E的接触负荷与边缘部A的相比足够地小。

可以减小由于基板10的弯曲引起的间隙d，获得该程度的探针25的行程，获得由于探针的接触负荷的增大而带来的稳定性。

如图12、图13和图14、图15所示的，构成阶梯部，作为形成比高位部23b，33b低的相对面B的其他部分的低位部23a，33a。相对面B的其他部分是在相对面B的中央部形成的高位部23b，33b的侧部上形成的。

在图12、图13的探针单元23中，在相对面B的中央形成高位部23b使其横跨宽度方向，以台部23c为边界在高位部23b的两侧部位形成低位部23a。

在图14、图15的探针单元33中，在相对面B的中央部形成矩形平面的高位部33b，低位部33a围绕高位部33b，以在高位部33b的周围形成的台部33c为边界的。

通过在探针单元23、33的相对面B上作为低位部23a、33a形成的阶梯部错开基板10的弯曲，可以避免探针单元23、33的外周边缘部对基板10的被检测面C的干扰，此外因为将相对面B的中央部作为高位部23b、33b，所以可以减小相对面B与被检测面C的凹陷部的间隙d。确实获得探针25、35的接触稳定性，不会损伤被检测面C。

低位部23a、33a与高位部23b、33b的高低差为探针25，35的满行程h的15％以上。该高低差相当于台部23c、33c的高度H1。

当通过在探针单元23、33的相对面B上形成的低位部23a、33a上错开基板10的弯曲时，弯曲部逐渐接进于低位部23a、33a，其探针25a、35a可以确保比高位部23b、33b的探针25b、35b大的行程，使位于低位部23a、33a的探针25a、35a对于被检测面C的接触负荷增大，获取探针的接触稳定性。

之所以将低位部23a、33a与高位部23b、33b的高低差设为探针25、35的满行程h的15％以上，是为了得到探针对于被检测面C的接触稳定性，使探针单元23、33的外周边缘部不进行干扰。

在图中，23d、23e、23f以及33d、33e、33f为探针的下侧固定架、中间固定架、上端固定架，23g和33g为配线板，L2、L21、L3、L31、L32为长度尺寸，W2、W21、W3、W31、W32为宽度的尺寸，26、36、27、37为螺钉，28a、29a、38a、39a为定位销，28b、29b、38b、39b为插入孔。

(第四实施方式)

然后，参照图16～图17，说明本发明的第四实施方式。

图16为涉及第四实施方式的两面同时检测用电探针系统PS4的侧视图，图17为探针系统PS4的下侧探针单元44的立体图。

探针系统PS4从通过汽缸等驱动上下夹持基板10的上部和下部探针单元43、44，使各自的探针45a、45b和45c、45d与相对应的焊点弹性接触，进行检测。

上部探针单元43具有允许高位部43b以及基板10的弯曲的阶梯部(低位部)43a，在下部探针单元44也形成有阶梯部(低位部)44a以及高位部44b，基板10的弯曲不进行干涉。

下部探针单元44的低位部44a的探针45c也比高位部44b的探针45b的在检测时的行程小。对于这点，由下部探针单元44检测的被检测面为母板安装侧，母板安装侧的焊点的配置与芯片安装侧相比节距相对较宽，此外，下部探针单元44的探针45c、45d与上部探针单元43的探针的探针45a、45b相比可以增大行程，而且母板安装侧的焊点数量比芯片安装侧少很多，探针的接触稳定。

在图中，44d、44e、44f为探针上侧的固定架、中间固定架、下侧固定架，44g为配线板。

(第五和第六实施方式)

下面，参照图18～图19，对本发明的第五实施方式以及相当于其变形例的第六实施方式进行说明。

图18为涉及第五实施方式的电探针系统PS5的关键部位剖面图，图19为涉及第六实施方式的电探针系统PS6的关键部位剖面图。

探针系统PS5、PS6的探针单元54、64具备对应于基板10的焊点的探针55、65，基板10的被检测面C和与相C相向的探针单元54、64的面B的间距沿着由探针55、65的弹性接触负荷所产生的基板10的弯曲而不同。

沿着基板10的弯曲对探针55、65进行分组化(55c、55d、55c；65c、65d、65c)，对每个组设定对应于上述间距的突出量。

探针单元55的探针部与基板10弯曲的凹面侧的被检测面C弹性接触，对应于基板10凹面凹陷部的探针55d成为最大突出量组G1，对应于基板10凹面凹陷部两侧的斜面的探针55c成为最小突出量组G2。

探针单元65的探针与基板10的弯曲凸面侧的被检测面C弹性接触，对应于基板10凸面顶部的探针65d成为最小突出量组G2，对应于基板10凸面顶部两侧的斜面的探针65c成为最大突出量组G1。

可以将探针单元55作为单面检测时的上部探针单元使用，此外，可以将探针单元55、65分别作为两面同时检测时的上部探针单元、下部探针单元使用。

沿着基板10的弯曲对探针单元55、65的探针55、65进行分组化，因为每个组具有对应于基板10的被检测面C和探针单元相对面B的间距的突出量，因而也并不限定于上述间距的不同，与被检测面C的整体稳定地进行接触。

该接触稳定性不矫正基板10的弯曲，而大致保留了其弯度状态，所以没有接触时的应力集中。

最好是将最大突出量组G1与最小突出量组G2的突出量差g设定在最大突出量的20％以上。

例如，将组G1的突出量设为2mm，组G2的突出量设为1.5mm。

在检测时，首先最大突出量组G1的探针与被检测面C接触使基板10产生弯曲，然后向探针单元54、64内后退。最大突出量组G1的探针在后退至少超过其突出量的20％之后，最小突出量组G2的探针与被检测面C接触，之后，最大以及最小突出量组G1、G2的探针进一步共同后退。由此，在各个组G1、G2的探针上得到所需要的接触负荷。

探针单元54、64也可以具备具有介于最大突出量组G1和最小突出量组G2中间的突出量的组。

在最大突出量组G1和最小突出量组G2的突出量差g不满最大突出量20％的情况下，探针与被检测面C的接触不稳定。

(第七实施方式)

下面，参照图20，说明作为本发明的第五和第六实施方式的变形例的第七实施方式。

图20为涉及第七实施方式的电探针系统PS7的关键部位剖面图。

探针系统PS7的最大突出量组G1是由与探针单元74的被检测面相向的相对面内设置在高位部74b上的探针75d构成的，最小突出量组G2是由在上述相对面内设置在低位部分74a上的探针75c构成。

从上述各部74a、74b的探针突出量a相同，通过高位部分74b与低位部分74a的阶梯，来确保成为最大突出量20％以上的突出量差g。

根据本发明，通过在探针单元的相对面上形成的阶梯部错开被检测基板的弯曲，可以避免探针单元的外周边缘部对被检测侧基板的被检测面的干涉，因为可以减小由于弯曲引起的探针单元的相对面和被检测基板的被检测面的凹陷部之间的间隙，所以可容易地获得探针对于基板的接触稳定性。

通过在探针单元的相对面上作为低位部形成的阶梯部错开被检测基板的弯曲，可以避免探针单元的外周边缘部对被检测基板的被检测面的干涉，若将相对面的中央部形成为高位部，则可以更进一步减小由于弯曲引起的探针单元的相对面和被检测基板的被检测面凹陷部之间的间隙。

将作为阶梯部的低位部与高位部的高低差设为探针满行程的15％以上，得到接触稳定性。

将探针沿着被检测基板的弯曲进行分组化，因为对每个组赋予对应于被检测基板的被检测面与探针单元的相对面之间的间距的突出量，因而，不限制于间距的不同，在整个被检测面内获得接触稳定性。

该接触稳定性不矫正被检测基板的弯曲，而大致保留了其弯度状态，因此可以避免在该接触状态的应力集中。

将最大突出量组与最小突出量组的突出量差设为最大突出量的20％以上，可以提高接触稳定性。

根据本发明，提供一种电探针系统，即使在基板尺寸较大时，也不会为了防止其变形而损伤其检测的便利行。

Claims

1.一种电探针系统，其特征在于，

具有：基板固定机构，其对于具有顶部包络面平滑的焊点的被检测基板，在探针检查期间，保留该被检测基板由于受到的探针接触压以及自重从原始形状发生弯曲变形的状态，来固定所述被检测基板；以及

探针单元，其设置了具有探针插入面的探针固定架，

所述探针单元具备：第一探针组，该第一探针组被插在所述探针插入面上，在对所述被检测基板进行探针检查时，能够通过第一接触压分别与第一焊点组的顶部弹性接触；以及

第二探针组，该第二探针组被插在所述探针插入面上，在对所述被检测基板进行探针检查时，能够通过第二接触压分别与第二焊点组的顶部弹性接触，

所述第一以及第二探针组各自探针的、根据探针固有的上下限压所定义的压阈范围具有重叠，在该压阈范围的重叠内，测定精度分别连续地起决于所述第一以及第二接触压的绝对值，

所述第一以及第二探针组各自具有设定定义域，该设定定义域是在理想的行程位移的基准值的左右设定范围通用的差分区域而形成的，

所述第一以及第二探针组具有与所述行程位移的基准值对应的第一局部基准面和第二局部基准面，

所述第一以及第二局部基准面都是平面，相互有高低差，

在所述第一以及第二探针组各自探针的压域范围的重叠内，能够不通过反作用力修正所述被检测基板的弯曲变形地，在所述规定的检查精度的附近进行所述被检测基板的探针检查。

2.一种基板检查用探针单元，其特征在于，

其用于电探针系统，

该电探针系统具有：基板固定机构，其对于具有顶部包络面平滑的焊点的被检测基板，在探针检查期间，保留该被检测基板由于受到的探针接触压以及自重从原始形状发生弯曲变形的状态，来固定所述被检测基板；以及

探针单元，其设置了具有探针插入面的探针固定架，

所述基板检查用探针单元具备：第一探针组，该第一探针组被插在所述探针插入面上，在对所述被检测基板进行探针检查时，能够通过第一接触压分别与第一焊点组的顶部弹性接触；以及

所述第一以及第二探针组各自具有设定定义域，该设定定义域在理想的行程位移的基准值的左右设定范围通用的差分区域而形成的，

所述第一以及第二局部基准面都是平面，相互有高低差，

3.根据权利要求2所述的基板检测用探针单元，其特征在于，

所述探针固定架的探针插入面的左右的区域经由阶梯抬起。

4.根据权利要求2或3所述的基板检测用探针单元，其特征在于，

在插入了所述第一探针组的探针插入面以及插入了所述第二探针组的探针插入面之间具有高低差。

5.根据权利要求4所述的基板检测用探针单元，其特征在于，

所述第一探针组以及所述第二探针组的探针突出量相同。

6.根据权利要求4所述的基板检测用探针单元，其特征在于，

在对所述被检测基板进行探针检查时，所述第一探针组的探针行程大于所述第二探针组的探针行程。

7.根据权利要求4所述的基板检测用探针单元，其特征在于，

所述高低差为所述第一探针组、所述第二探针组的探针的满行程的15％以上。

8.根据权利要求2或3所述的基板检测用探针单元，其特征在于，

所述第一探针组的探针成为最大突出量，所述第二探针组的探针成为最小突出量。

9.根据权利要求8所述的基板检测用探针单元，其特征在于，

所述第一探针组的探针的最大突出量和所述第二探针组的探针的最小突出量之差为所述最大突出量的20％以上。