JP2002350461A - プローブ装置および回路基板検査装置 - Google Patents
プローブ装置および回路基板検査装置Info
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- JP2002350461A JP2002350461A JP2001159847A JP2001159847A JP2002350461A JP 2002350461 A JP2002350461 A JP 2002350461A JP 2001159847 A JP2001159847 A JP 2001159847A JP 2001159847 A JP2001159847 A JP 2001159847A JP 2002350461 A JP2002350461 A JP 2002350461A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造コストを低減しつつ、各コンタクトプロ
ーブの配置ピッチを高精度でかつ容易に変更可能なプロ
ーブ装置を提供することを主目的とする。 【解決手段】 プロービング対象体に接触させられる複
数のコンタクトプローブ13,13・・と、複数のコン
タクトプローブ13,13・・を所定の配置状態で保持
するプローブ保持部12とを備えたプローブ装置2であ
って、複数のコンタクトプローブ13,13・・の配置
方向に外力を付与してプローブ保持部12を弾性変形さ
せる外力付与手段14を備えている。この構成により、
安価に構成できると共に、がたつきに起因する配置ピッ
チのばらつきを防止できるため、各コンタクトプローブ
の配置ピッチを高精度でかつ容易に変更することができ
る。
ーブの配置ピッチを高精度でかつ容易に変更可能なプロ
ーブ装置を提供することを主目的とする。 【解決手段】 プロービング対象体に接触させられる複
数のコンタクトプローブ13,13・・と、複数のコン
タクトプローブ13,13・・を所定の配置状態で保持
するプローブ保持部12とを備えたプローブ装置2であ
って、複数のコンタクトプローブ13,13・・の配置
方向に外力を付与してプローブ保持部12を弾性変形さ
せる外力付与手段14を備えている。この構成により、
安価に構成できると共に、がたつきに起因する配置ピッ
チのばらつきを防止できるため、各コンタクトプローブ
の配置ピッチを高精度でかつ容易に変更することができ
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のコンタクト
プローブが列状に配設されたプローブ装置、およびその
プローブ装置を備えた回路基板検査装置に関するもので
ある。
プローブが列状に配設されたプローブ装置、およびその
プローブ装置を備えた回路基板検査装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】この種のプローブ装置として、図8に示
すプローブユニット31a〜31c(以下、区別しない
ときには「プローブユニット31」ともいう)が従来か
ら知られている。このプローブユニット31a〜31c
は、樹脂製のプローブ保持部32a〜32c(以下、区
別しないときには「プローブ保持部32」ともいう)に
複数のコンタクトプローブ(以下、「プローブ」ともい
う)13,13・・が列状に挿通されて構成されてい
る。この場合、プローブユニット31a〜31cは、そ
れぞれのプローブ13,13・・の配列ピッチP1a〜
P1cが、検査対象の回路基板Pca〜Pccにおける
各導体パターンPa,Pa間の各ピッチP2a〜P2c
に適合するように規定されている。また、各プローブ保
持部32は、図外のX−Y−Z機構(以下、「移動機
構」ともいう)にボルト止めされ、移動機構によって検
査対象の回路基板に向けて移動させられることにより、
各導体パターンPa,Pa・・に各プローブ13,13
・・の先端部を接触させる。
すプローブユニット31a〜31c(以下、区別しない
ときには「プローブユニット31」ともいう)が従来か
ら知られている。このプローブユニット31a〜31c
は、樹脂製のプローブ保持部32a〜32c(以下、区
別しないときには「プローブ保持部32」ともいう)に
複数のコンタクトプローブ(以下、「プローブ」ともい
う)13,13・・が列状に挿通されて構成されてい
る。この場合、プローブユニット31a〜31cは、そ
れぞれのプローブ13,13・・の配列ピッチP1a〜
P1cが、検査対象の回路基板Pca〜Pccにおける
各導体パターンPa,Pa間の各ピッチP2a〜P2c
に適合するように規定されている。また、各プローブ保
持部32は、図外のX−Y−Z機構(以下、「移動機
構」ともいう)にボルト止めされ、移動機構によって検
査対象の回路基板に向けて移動させられることにより、
各導体パターンPa,Pa・・に各プローブ13,13
・・の先端部を接触させる。
【0003】回路基板Pca〜Pcc(以下、区別しな
いときには「回路基板Pc」ともいう)に対する電気的
検査の際には、まず、検査対象の回路基板Pcにおける
導体パターンPa,Pa・・のピッチに適合するいずれ
かのプローブユニット31を選択する。次に、選択した
プローブユニット31のプローブ保持部32を移動機構
にボルト止めする。次いで、移動機構を作動させてプロ
ーブ保持部32を回路基板Pcに向けて移動させること
により、プローブ13,13・・の先端部を導体パター
ンPa,Pa・・にそれぞれ接触させる(以下、この動
作を「プロービング」ともいう)。この後、プローブ1
3,13・・を介して回路基板Pcに対する電気的検査
を実行する。また、導体パターンPa,Pa・・のピッ
チが異なる他の回路基板Pcを検査する際には、まず、
移動機構に取り付けられているプローブユニット31を
取り外す。次に、プローブ13,13・・の配列ピッチ
が検査対象の回路基板Pcにおける導体パターンPa,
Pa・・のピッチに適合するプローブユニット31を取
り付ける。この後、移動機構を作動させてプロービング
を実施する。
いときには「回路基板Pc」ともいう)に対する電気的
検査の際には、まず、検査対象の回路基板Pcにおける
導体パターンPa,Pa・・のピッチに適合するいずれ
かのプローブユニット31を選択する。次に、選択した
プローブユニット31のプローブ保持部32を移動機構
にボルト止めする。次いで、移動機構を作動させてプロ
ーブ保持部32を回路基板Pcに向けて移動させること
により、プローブ13,13・・の先端部を導体パター
ンPa,Pa・・にそれぞれ接触させる(以下、この動
作を「プロービング」ともいう)。この後、プローブ1
3,13・・を介して回路基板Pcに対する電気的検査
を実行する。また、導体パターンPa,Pa・・のピッ
チが異なる他の回路基板Pcを検査する際には、まず、
移動機構に取り付けられているプローブユニット31を
取り外す。次に、プローブ13,13・・の配列ピッチ
が検査対象の回路基板Pcにおける導体パターンPa,
Pa・・のピッチに適合するプローブユニット31を取
り付ける。この後、移動機構を作動させてプロービング
を実施する。
【0004】一方、特開平9−281140号公報に
は、角棒状の圧電素子に複数のプローブを挿通させたプ
ローブ装置が開示されている。このプローブ装置では、
プロービングの際に、圧電素子に電圧を印加して圧電素
子を伸縮させる。この際には、圧電素子が長手方向に伸
縮し、圧電素子に挿通させられているプローブの配列ピ
ッチが拡大または縮小される。したがって、回路基板に
おける導体パターン間のピッチに応じて印加電圧を適宜
変更することにより、導体パターン間のピッチが異なる
各種回路基板に対してプロービングを実施することがで
きる。
は、角棒状の圧電素子に複数のプローブを挿通させたプ
ローブ装置が開示されている。このプローブ装置では、
プロービングの際に、圧電素子に電圧を印加して圧電素
子を伸縮させる。この際には、圧電素子が長手方向に伸
縮し、圧電素子に挿通させられているプローブの配列ピ
ッチが拡大または縮小される。したがって、回路基板に
おける導体パターン間のピッチに応じて印加電圧を適宜
変更することにより、導体パターン間のピッチが異なる
各種回路基板に対してプロービングを実施することがで
きる。
【0005】また、特開平10−177036号公報に
は、プローブ案内孔(7)が形成されたプローブ案内板
(6)を複数のプローブ(4)に対して相対的に移動さ
せることによってプローブ(4)の配列ピッチを変更可
能に構成されたプローブ装置が開示されている。さら
に、特開平6−58956号公報には、その配列方向に
沿ってスライド可能に案内部材(3)によって保持され
た複数のプローブ(探針2a)を、複数のスロット(4
a)が放射状に形成された可動案内部材(4)の案内に
従って移動させることにより、各プローブの配列ピッチ
を変更可能なプローブ装置が開示されている。これらの
プローブ装置では、プローブの配列ピッチを機械的に拡
大または縮小することで、導体パターン間のピッチが異
なる各種回路基板に対するプロービングが可能となって
いる。
は、プローブ案内孔(7)が形成されたプローブ案内板
(6)を複数のプローブ(4)に対して相対的に移動さ
せることによってプローブ(4)の配列ピッチを変更可
能に構成されたプローブ装置が開示されている。さら
に、特開平6−58956号公報には、その配列方向に
沿ってスライド可能に案内部材(3)によって保持され
た複数のプローブ(探針2a)を、複数のスロット(4
a)が放射状に形成された可動案内部材(4)の案内に
従って移動させることにより、各プローブの配列ピッチ
を変更可能なプローブ装置が開示されている。これらの
プローブ装置では、プローブの配列ピッチを機械的に拡
大または縮小することで、導体パターン間のピッチが異
なる各種回路基板に対するプロービングが可能となって
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のプロ
ーブ装置には、以下の問題点がある。すなわち、従来の
プローブユニット31a〜31cでは、プローブ13,
13・・の配列ピッチが回路基板Pcにおける導体パタ
ーンPa,Pa・・のピッチに適合するように予め固定
的に規定されている。一方、検査対象の回路基板Pc
は、その製造ロット毎のばらつきや、測定時の周囲温度
変化に起因する膨張や収縮によって、同一型式の製品で
あっても、その導体パターンPa,Pa・・のピッチ
が、基板毎に例えば0.19mm、0.20mm、0.
21mmのように0.01mm程度ばらつくことがあ
る。したがって、数多くの回路基板Pc,Pc・・を連
続的に検査する際に、各回路基板Pcにおける各導体パ
ターンPa,Paのピッチに適合するプローブユニット
31を各回路基板Pcの検査毎に移動機構に付け替えね
ばならないため、この脱着作業が煩雑であるという問題
点がある。
ーブ装置には、以下の問題点がある。すなわち、従来の
プローブユニット31a〜31cでは、プローブ13,
13・・の配列ピッチが回路基板Pcにおける導体パタ
ーンPa,Pa・・のピッチに適合するように予め固定
的に規定されている。一方、検査対象の回路基板Pc
は、その製造ロット毎のばらつきや、測定時の周囲温度
変化に起因する膨張や収縮によって、同一型式の製品で
あっても、その導体パターンPa,Pa・・のピッチ
が、基板毎に例えば0.19mm、0.20mm、0.
21mmのように0.01mm程度ばらつくことがあ
る。したがって、数多くの回路基板Pc,Pc・・を連
続的に検査する際に、各回路基板Pcにおける各導体パ
ターンPa,Paのピッチに適合するプローブユニット
31を各回路基板Pcの検査毎に移動機構に付け替えね
ばならないため、この脱着作業が煩雑であるという問題
点がある。
【0007】一方、特開平9−281140号公報に開
示のプローブ装置では、プロービングに際して圧電素子
に電圧を印加して圧電素子を伸縮させることによってプ
ローブの配設ピッチを変更している。この場合、圧電素
子は、電圧を印加した際の伸縮率がプローブの配列方向
における各部位毎に若干ばらつく特性を有している。こ
のため、電圧印加によって配列ピッチを変更した際に、
各プローブ間の配列ピッチを一定にするのが困難である
という問題点が存在する。加えて、切削加工が困難な圧
電素子にプローブ挿通用の挿通孔を形成しなくてはなら
ないため、このプローブ装置には、製造コストが高騰す
るという問題点もある。
示のプローブ装置では、プロービングに際して圧電素子
に電圧を印加して圧電素子を伸縮させることによってプ
ローブの配設ピッチを変更している。この場合、圧電素
子は、電圧を印加した際の伸縮率がプローブの配列方向
における各部位毎に若干ばらつく特性を有している。こ
のため、電圧印加によって配列ピッチを変更した際に、
各プローブ間の配列ピッチを一定にするのが困難である
という問題点が存在する。加えて、切削加工が困難な圧
電素子にプローブ挿通用の挿通孔を形成しなくてはなら
ないため、このプローブ装置には、製造コストが高騰す
るという問題点もある。
【0008】また、特開平10−177036号公報お
よび開平6−58956号公報に開示のプローブ装置で
は、各プローブの配設ピッチを機械的に調節することで
各種回路基板に対するプロービングを可能としている。
しかし、プローブ案内孔(スロット)によってプローブ
を案内する構成のため、このプローブ案内孔の口縁とプ
ローブとの間に、プローブが摺動可能な隙間を形成する
必要がある。このため、この隙間に起因するがたつきに
よって、前述したような0.01mm程度のばらつきに
応じた配列ピッチの変更が困難であるという問題点が存
在する。また、プローブの配列ピッチを調整する機構が
複雑であるため、このプローブ装置には、その製造コス
トが高騰するという問題点もある。
よび開平6−58956号公報に開示のプローブ装置で
は、各プローブの配設ピッチを機械的に調節することで
各種回路基板に対するプロービングを可能としている。
しかし、プローブ案内孔(スロット)によってプローブ
を案内する構成のため、このプローブ案内孔の口縁とプ
ローブとの間に、プローブが摺動可能な隙間を形成する
必要がある。このため、この隙間に起因するがたつきに
よって、前述したような0.01mm程度のばらつきに
応じた配列ピッチの変更が困難であるという問題点が存
在する。また、プローブの配列ピッチを調整する機構が
複雑であるため、このプローブ装置には、その製造コス
トが高騰するという問題点もある。
【0009】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、製造コストを低減しつつ、各コンタクトプ
ローブの配置ピッチを高精度でかつ容易に変更可能なプ
ローブ装置および回路基板検査装置を提供することを主
目的とする。
ものであり、製造コストを低減しつつ、各コンタクトプ
ローブの配置ピッチを高精度でかつ容易に変更可能なプ
ローブ装置および回路基板検査装置を提供することを主
目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく請
求項1記載のプローブ装置は、プロービング対象体に接
触させられる複数のコンタクトプローブと、当該複数の
コンタクトプローブを所定の配置状態で保持するプロー
ブ保持部とを備えたプローブ装置であって、前記複数の
コンタクトプローブの配置方向に外力を付与して前記プ
ローブ保持部を弾性変形させる外力付与手段を備えてい
ることを特徴とする。
求項1記載のプローブ装置は、プロービング対象体に接
触させられる複数のコンタクトプローブと、当該複数の
コンタクトプローブを所定の配置状態で保持するプロー
ブ保持部とを備えたプローブ装置であって、前記複数の
コンタクトプローブの配置方向に外力を付与して前記プ
ローブ保持部を弾性変形させる外力付与手段を備えてい
ることを特徴とする。
【0011】請求項2記載のプローブ装置は、請求項1
記載のプローブ装置において、前記コンタクトプローブ
を挿通させた状態で保持する複数の挿通孔が形成されて
いることを特徴とする。
記載のプローブ装置において、前記コンタクトプローブ
を挿通させた状態で保持する複数の挿通孔が形成されて
いることを特徴とする。
【0012】請求項3記載のプローブ装置は、請求項1
または2記載のプローブ装置において、前記プローブ保
持部は、樹脂で成形されていることを特徴とする。
または2記載のプローブ装置において、前記プローブ保
持部は、樹脂で成形されていることを特徴とする。
【0013】請求項4記載のプローブ装置は、請求項1
から3のいずれかに記載のプローブ装置において、前記
外力付与手段は、圧電アクチュエータで構成されている
ことを特徴とする。
から3のいずれかに記載のプローブ装置において、前記
外力付与手段は、圧電アクチュエータで構成されている
ことを特徴とする。
【0014】請求項5記載の回路基板検査装置は、請求
項1から4のいずれかに記載のプローブ装置と、前記外
力付与手段による前記プローブ保持部に対する弾性変形
量を制御する制御部とを備えていることを特徴とする。
項1から4のいずれかに記載のプローブ装置と、前記外
力付与手段による前記プローブ保持部に対する弾性変形
量を制御する制御部とを備えていることを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係るプローブ装置を備えた回路基板検査装置の好適
な実施の形態について説明する。
明に係るプローブ装置を備えた回路基板検査装置の好適
な実施の形態について説明する。
【0016】最初に、回路基板検査装置1の構成につい
て、図面を参照して説明する。
て、図面を参照して説明する。
【0017】回路基板検査装置1は、図1に示すよう
に、プローブユニット2、X−Y−Z移動機構(以下、
「移動機構」ともいう)3、電源部4および制御部5を
備えている。プローブユニット2は、本発明におけるプ
ローブ装置に相当し、図2に示すように、ベース部1
1、プローブ保持部12、コンタクトプローブ(以下、
「プローブ」ともいう)13,13・・および押圧機構
14を備えて構成されている。ベース部11は、例えば
金属でコ字状に形成され、移動機構3にボルト止めされ
ると共に、その一方の内壁面には、スペーサ16aが取
り付けられている。この場合、スペーサ16aは、その
端面の面積がプローブ保持部12の側端面の面積よりも
広めに形成され、プローブ保持部12の一方の側端面に
面的接触することにより、後述するように押圧機構14
によってプローブ保持部12の他方の側端面が押圧され
た際に、プローブ保持部12の一方の側端面をその位置
に位置規制する。また、スペーサ16aは、一例とし
て、高弾性率特性を有する超々ジュラルミンで形成され
ている。プローブ保持部12は、各プローブ13,13
・・を挿通可能な挿通孔12a,12aが列状に形成さ
れている。この場合、プローブ保持部12は、スペーサ
16aよりも低弾性率の特性を有し、一例として、芳香
族ポリエステル系樹脂で板状に形成されている。
に、プローブユニット2、X−Y−Z移動機構(以下、
「移動機構」ともいう)3、電源部4および制御部5を
備えている。プローブユニット2は、本発明におけるプ
ローブ装置に相当し、図2に示すように、ベース部1
1、プローブ保持部12、コンタクトプローブ(以下、
「プローブ」ともいう)13,13・・および押圧機構
14を備えて構成されている。ベース部11は、例えば
金属でコ字状に形成され、移動機構3にボルト止めされ
ると共に、その一方の内壁面には、スペーサ16aが取
り付けられている。この場合、スペーサ16aは、その
端面の面積がプローブ保持部12の側端面の面積よりも
広めに形成され、プローブ保持部12の一方の側端面に
面的接触することにより、後述するように押圧機構14
によってプローブ保持部12の他方の側端面が押圧され
た際に、プローブ保持部12の一方の側端面をその位置
に位置規制する。また、スペーサ16aは、一例とし
て、高弾性率特性を有する超々ジュラルミンで形成され
ている。プローブ保持部12は、各プローブ13,13
・・を挿通可能な挿通孔12a,12aが列状に形成さ
れている。この場合、プローブ保持部12は、スペーサ
16aよりも低弾性率の特性を有し、一例として、芳香
族ポリエステル系樹脂で板状に形成されている。
【0018】押圧機構14は、本発明における外力付与
手段に相当し、プローブ13の配列(配置)方向に外力
を付与してプローブ保持部12を弾性変形可能に構成さ
れている。具体的には、押圧機構14は、円柱状の圧電
アクチュエータ15と、スペーサ16bとを備えて構成
され、ベース部11の他方の内壁面とプローブ保持部1
2の他方の側端面とによって挟持されている。圧電アク
チュエータ15は、電源部4によって印加される電圧値
に応じた伸長量で長手方向に沿って伸長することによ
り、ベース部11と相俟ってプローブ保持部12を押圧
して圧縮(弾性変形)させる。スペーサ16bは、圧電
アクチュエータ15の先端部に固定されており、圧電ア
クチュエータ15による押圧力をプローブ保持部12の
側端面全体に均等に伝達する。なお、スペーサ16b
は、スペーサ16aと同じ材質で形成されている。移動
機構3は、制御部5の制御下でプローブユニット2を任
意のX−Y−Z方向に移動させることにより、プローブ
13,13・・の先端部を検査対象の回路基板に接触さ
せる。電源部4は、制御部5の制御下で所定電圧値の電
圧を圧電アクチュエータ15に出力する。制御部5は、
移動機構3の移動制御、電源部4の動作制御、およびプ
ローブ13,13・・を介しての回路基板に対する電気
的検査を実行する。
手段に相当し、プローブ13の配列(配置)方向に外力
を付与してプローブ保持部12を弾性変形可能に構成さ
れている。具体的には、押圧機構14は、円柱状の圧電
アクチュエータ15と、スペーサ16bとを備えて構成
され、ベース部11の他方の内壁面とプローブ保持部1
2の他方の側端面とによって挟持されている。圧電アク
チュエータ15は、電源部4によって印加される電圧値
に応じた伸長量で長手方向に沿って伸長することによ
り、ベース部11と相俟ってプローブ保持部12を押圧
して圧縮(弾性変形)させる。スペーサ16bは、圧電
アクチュエータ15の先端部に固定されており、圧電ア
クチュエータ15による押圧力をプローブ保持部12の
側端面全体に均等に伝達する。なお、スペーサ16b
は、スペーサ16aと同じ材質で形成されている。移動
機構3は、制御部5の制御下でプローブユニット2を任
意のX−Y−Z方向に移動させることにより、プローブ
13,13・・の先端部を検査対象の回路基板に接触さ
せる。電源部4は、制御部5の制御下で所定電圧値の電
圧を圧電アクチュエータ15に出力する。制御部5は、
移動機構3の移動制御、電源部4の動作制御、およびプ
ローブ13,13・・を介しての回路基板に対する電気
的検査を実行する。
【0019】次に、回路基板検査装置1による回路基板
の検査方法について、図面を参照して説明する。
の検査方法について、図面を参照して説明する。
【0020】まず、図3(a)に示すように、回路基板
Pcaを検査する際には、回路基板Pcaの導体パター
ンPa,Pa・・のピッチに適合するようにプローブ1
3,13・・の配列ピッチを変更する。この際に、電源
部4が制御部5の制御下で圧電アクチュエータ15に所
定の電圧を印加することにより、圧電アクチュエータ1
5が矢印Aの方向(プローブ13,13・・の配列方
向)に伸張してプローブ保持部12を押圧して弾性変形
させる。
Pcaを検査する際には、回路基板Pcaの導体パター
ンPa,Pa・・のピッチに適合するようにプローブ1
3,13・・の配列ピッチを変更する。この際に、電源
部4が制御部5の制御下で圧電アクチュエータ15に所
定の電圧を印加することにより、圧電アクチュエータ1
5が矢印Aの方向(プローブ13,13・・の配列方
向)に伸張してプローブ保持部12を押圧して弾性変形
させる。
【0021】この場合、図4に示すように、プローブ保
持部12は、圧電アクチュエータ15によって同図の矢
印A方向に圧縮するように弾性変形させられた際に、そ
の変形方向(矢印Aで示す向き)における各部位の間隔
が全体に亘って均等に狭められる。なお、同図では、変
形前のプローブ保持部12を実線で示すと共に変形後の
プローブ保持部12を破線で示している。同図に示すよ
うに、変形前のプローブ保持部12において「×」で示
す各部位は、変形後のプローブ保持部12において
「○」で示す位置に移動する。この際に、プローブ保持
部12の左側端面L(スペーサ16aを介してベース部
11に当接している面)に近い部位よりも、右側端面R
(スペーサ16bを介して圧電アクチュエータ15によ
って押圧されている面)に近い部位の方が大きく移動す
る。一方、同図に示すように、変形方向において隣り合
う部位「×」、「×」は、変形後の部位「○」、「○」
で示すように、圧電アクチュエータ15の伸長量に比例
した長さだけ、その変形方向において間隔が線形的かつ
均一に狭められている。したがって、プローブ保持部1
2に列状に挿通されたプローブ13,13・・の配列ピ
ッチが均等に狭められて、導体パターンPa,Pa・・
のピッチに適合するピッチとなる。
持部12は、圧電アクチュエータ15によって同図の矢
印A方向に圧縮するように弾性変形させられた際に、そ
の変形方向(矢印Aで示す向き)における各部位の間隔
が全体に亘って均等に狭められる。なお、同図では、変
形前のプローブ保持部12を実線で示すと共に変形後の
プローブ保持部12を破線で示している。同図に示すよ
うに、変形前のプローブ保持部12において「×」で示
す各部位は、変形後のプローブ保持部12において
「○」で示す位置に移動する。この際に、プローブ保持
部12の左側端面L(スペーサ16aを介してベース部
11に当接している面)に近い部位よりも、右側端面R
(スペーサ16bを介して圧電アクチュエータ15によ
って押圧されている面)に近い部位の方が大きく移動す
る。一方、同図に示すように、変形方向において隣り合
う部位「×」、「×」は、変形後の部位「○」、「○」
で示すように、圧電アクチュエータ15の伸長量に比例
した長さだけ、その変形方向において間隔が線形的かつ
均一に狭められている。したがって、プローブ保持部1
2に列状に挿通されたプローブ13,13・・の配列ピ
ッチが均等に狭められて、導体パターンPa,Pa・・
のピッチに適合するピッチとなる。
【0022】また、圧電アクチュエータ15に印加する
電圧値を制御することで、プローブ保持部12における
各挿通孔12a,12a間の長さは、例えば、1/10
00mm刻みで0.001mm〜0.04mmの範囲で
制御される。したがって、検査対象の回路基板Pcにお
ける導体パターンPa,Pa・・のピッチが基板毎に
0.01mm程度のばらつきが生じたとしても、プロー
ブ13,13の配列ピッチを導体パターンPa,Pa・
・のピッチに確実に適合させることができる。また、通
常、挿通孔12aとプローブ13の隙間は1/100m
m程度ばらついて形成されるが、発明者の実験によれ
ば、挿通孔12aの孔径が1/1000mm程度で変化
するに過ぎないことが確認されている。したがって、挿
通孔12aの孔径の変化によるプローブ13への影響を
無視することができる。次いで、制御部5が移動機構3
を制御してプローブユニット2を回路基板Pcaに向け
て移動させることにより、プローブ13,13・・の先
端部が導体パターンPa,Pa・・に接触する。この
後、制御部5は、プローブ13,13・・を介して回路
基板Pcaに対して電気的検査を実行する。
電圧値を制御することで、プローブ保持部12における
各挿通孔12a,12a間の長さは、例えば、1/10
00mm刻みで0.001mm〜0.04mmの範囲で
制御される。したがって、検査対象の回路基板Pcにお
ける導体パターンPa,Pa・・のピッチが基板毎に
0.01mm程度のばらつきが生じたとしても、プロー
ブ13,13の配列ピッチを導体パターンPa,Pa・
・のピッチに確実に適合させることができる。また、通
常、挿通孔12aとプローブ13の隙間は1/100m
m程度ばらついて形成されるが、発明者の実験によれ
ば、挿通孔12aの孔径が1/1000mm程度で変化
するに過ぎないことが確認されている。したがって、挿
通孔12aの孔径の変化によるプローブ13への影響を
無視することができる。次いで、制御部5が移動機構3
を制御してプローブユニット2を回路基板Pcaに向け
て移動させることにより、プローブ13,13・・の先
端部が導体パターンPa,Pa・・に接触する。この
後、制御部5は、プローブ13,13・・を介して回路
基板Pcaに対して電気的検査を実行する。
【0023】続いて、図3(b)に示すように、回路基
板Pcbを検査する際には、回路基板Pcbの導体パタ
ーンPa,Pa・・のピッチに適合するようにプローブ
13,13・・の配列ピッチを変更する。この際には、
前述したように、電源部4が制御部5の制御下で圧電ア
クチュエータ15に所定の電圧を印加することにより、
圧電アクチュエータ15が矢印Aの方向に伸張してプロ
ーブ保持部12を圧縮方向に弾性変形させる。これによ
り、プローブ13,13・・の配列ピッチが均一に狭め
られ、導体パターンPa,Pa・・のピッチに適合する
ピッチとなる。
板Pcbを検査する際には、回路基板Pcbの導体パタ
ーンPa,Pa・・のピッチに適合するようにプローブ
13,13・・の配列ピッチを変更する。この際には、
前述したように、電源部4が制御部5の制御下で圧電ア
クチュエータ15に所定の電圧を印加することにより、
圧電アクチュエータ15が矢印Aの方向に伸張してプロ
ーブ保持部12を圧縮方向に弾性変形させる。これによ
り、プローブ13,13・・の配列ピッチが均一に狭め
られ、導体パターンPa,Pa・・のピッチに適合する
ピッチとなる。
【0024】このように、このプローブユニット2によ
れば、プローブ保持部12を弾性変形させてプローブ1
3,13・・の配列ピッチを調整する構成を採用したこ
とにより、プローブ13,13・・のがたつきがなく、
その配列ピッチを高精度で、しかも容易に調整すること
ができる。この場合、プローブ保持部12を樹脂で成形
する構成を採用した場合、挿通孔12a,12a・・の
形成が容易のため、プローブユニット2全体としての製
造コストを低減することができる。また、このプローブ
ユニット2によれば、伸長量の微調整が容易な圧電アク
チュエータ15を用いたことにより、プローブ保持部1
2の弾性変形量を高精度で調整することができる。
れば、プローブ保持部12を弾性変形させてプローブ1
3,13・・の配列ピッチを調整する構成を採用したこ
とにより、プローブ13,13・・のがたつきがなく、
その配列ピッチを高精度で、しかも容易に調整すること
ができる。この場合、プローブ保持部12を樹脂で成形
する構成を採用した場合、挿通孔12a,12a・・の
形成が容易のため、プローブユニット2全体としての製
造コストを低減することができる。また、このプローブ
ユニット2によれば、伸長量の微調整が容易な圧電アク
チュエータ15を用いたことにより、プローブ保持部1
2の弾性変形量を高精度で調整することができる。
【0025】なお、本発明は、上記した発明の実施の形
態に限定されず、適宜変更が可能である。例えば、本発
明の実施の形態では、芳香族ポリエステル系樹脂でプロ
ーブ保持部12を成形したが、本発明におけるプローブ
保持部の材質はこれに限定されず、アクリル樹脂などの
各種樹脂や、その他の各種弾性材で成形することができ
る。同様にして、スペーサ16a,16bの材質も超々
ジュラルミンに限定されず、圧電アクチュエータ15に
よって加えられる力をプローブ保持部12の側端面に均
等に伝達できる限り各種弾性変形材料を採用することが
できる。この場合、本発明の実施の形態では、プローブ
保持部12の両端部にスペーサ16a,16bを配設し
たが、本発明はこれに限定されず、プローブ保持部12
の側端面全体が圧電アクチュエータ15の端面に面的接
触可能であれば、スペーサ16bを不要とすることがで
きる。同様に、プローブ保持部12の側端面全体がベー
ス部11の所定部位に面的接触可能であれば、スペーサ
16aを不要とすることができる。
態に限定されず、適宜変更が可能である。例えば、本発
明の実施の形態では、芳香族ポリエステル系樹脂でプロ
ーブ保持部12を成形したが、本発明におけるプローブ
保持部の材質はこれに限定されず、アクリル樹脂などの
各種樹脂や、その他の各種弾性材で成形することができ
る。同様にして、スペーサ16a,16bの材質も超々
ジュラルミンに限定されず、圧電アクチュエータ15に
よって加えられる力をプローブ保持部12の側端面に均
等に伝達できる限り各種弾性変形材料を採用することが
できる。この場合、本発明の実施の形態では、プローブ
保持部12の両端部にスペーサ16a,16bを配設し
たが、本発明はこれに限定されず、プローブ保持部12
の側端面全体が圧電アクチュエータ15の端面に面的接
触可能であれば、スペーサ16bを不要とすることがで
きる。同様に、プローブ保持部12の側端面全体がベー
ス部11の所定部位に面的接触可能であれば、スペーサ
16aを不要とすることができる。
【0026】また、本発明の実施の形態では、外力付与
手段としてとして圧電アクチュエータ15を採用した
が、本発明における外力付与手段はこれに限定されず、
ボールネジなどを用いた各種アクチュエータや、エアシ
リンダなどでプローブ保持部12を弾性変形させること
もできる。また、圧電アクチュエータ15を伸長させて
プローブ保持部12を変形させる例について説明した
が、圧電アクチュエータ15を縮ませて(または伸縮さ
せて)プローブ保持部12に引っ張り力を付与してプロ
ーブ13,13の配列ピッチを変更できるのは勿論であ
る。さらに、本発明におけるプローブ保持部は、プロー
ブ保持部12の構成に限定されず、例えば、凹部を形成
して、その凹部にプローブ13を嵌め込む構成や、プロ
ーブ13を接着固定する構成を採用することができる。
手段としてとして圧電アクチュエータ15を採用した
が、本発明における外力付与手段はこれに限定されず、
ボールネジなどを用いた各種アクチュエータや、エアシ
リンダなどでプローブ保持部12を弾性変形させること
もできる。また、圧電アクチュエータ15を伸長させて
プローブ保持部12を変形させる例について説明した
が、圧電アクチュエータ15を縮ませて(または伸縮さ
せて)プローブ保持部12に引っ張り力を付与してプロ
ーブ13,13の配列ピッチを変更できるのは勿論であ
る。さらに、本発明におけるプローブ保持部は、プロー
ブ保持部12の構成に限定されず、例えば、凹部を形成
して、その凹部にプローブ13を嵌め込む構成や、プロ
ーブ13を接着固定する構成を採用することができる。
【0027】さらに、検査対象の回路基板についても、
導体パターンPa,Pa・・が一列に形成された回路基
板に限定されず、図5に示すように、回路基板の四辺に
沿って、複数列の導体パターンPa,Pa・・が回路基
板の中心点に対して点対称に形成された回路基板P11
を検査対象とすることもできる。この場合、同図に示す
ように、例えば2つのプローブユニット2,2を用いて
プロービングするのが好ましい。また、回路基板P11
を検査する際に、図6に示すプローブユニット20を用
いることもできる。このプローブユニット20は、四角
形枠状のベース部21と、ベース部21の枠内角部に配
設された4つの圧電アクチュエータ(外力付与手段)1
5,15・・と、各圧電アクチュエータ15の先端に配
設されたY字状の金具22,22・・と、各金具22,
22・・の二股に分岐した各先端部に取り付けられるこ
とによって相互に連結された4つのプローブ保持部1
2,12・・とを備えて構成されている。このプローブ
ユニット20では、プロービングの際に、電圧を印加し
て各圧電アクチュエータ15,15・・を伸長させるこ
とにより、プローブ保持部12,12・・が、金具2
2,22・・によって押圧されて弾性変形する。したが
って、プローブユニット2と同様にして、各プローブ保
持部12,12・・に挿通されているプローブ13,1
3・・の配列ピッチを高精度でしかも容易に調整するこ
とができる。
導体パターンPa,Pa・・が一列に形成された回路基
板に限定されず、図5に示すように、回路基板の四辺に
沿って、複数列の導体パターンPa,Pa・・が回路基
板の中心点に対して点対称に形成された回路基板P11
を検査対象とすることもできる。この場合、同図に示す
ように、例えば2つのプローブユニット2,2を用いて
プロービングするのが好ましい。また、回路基板P11
を検査する際に、図6に示すプローブユニット20を用
いることもできる。このプローブユニット20は、四角
形枠状のベース部21と、ベース部21の枠内角部に配
設された4つの圧電アクチュエータ(外力付与手段)1
5,15・・と、各圧電アクチュエータ15の先端に配
設されたY字状の金具22,22・・と、各金具22,
22・・の二股に分岐した各先端部に取り付けられるこ
とによって相互に連結された4つのプローブ保持部1
2,12・・とを備えて構成されている。このプローブ
ユニット20では、プロービングの際に、電圧を印加し
て各圧電アクチュエータ15,15・・を伸長させるこ
とにより、プローブ保持部12,12・・が、金具2
2,22・・によって押圧されて弾性変形する。したが
って、プローブユニット2と同様にして、各プローブ保
持部12,12・・に挿通されているプローブ13,1
3・・の配列ピッチを高精度でしかも容易に調整するこ
とができる。
【0028】また、プローブ13,13・・の配置状態
は、プローブユニット2のような一列状に限定されず、
図7(a)に示すプローブユニット25のように、プロ
ーブ13,13・・を千鳥足状に配置することもでき
る。この構成によれば、同図(b)に示すプローブユニ
ット26と比較して、各プローブ13,13・・間の必
要距離を確保しつつ、各プローブ13,13・・間の配
置ピッチPaをプローブユニット26の配置ピッチPb
よりも狭くすることができる。また、プローブ13,1
3・・の配置状態は、列状に限定されず、プロービング
対象の導体パターンのピッチや配置状態に適合するよう
に適宜設定することができる。
は、プローブユニット2のような一列状に限定されず、
図7(a)に示すプローブユニット25のように、プロ
ーブ13,13・・を千鳥足状に配置することもでき
る。この構成によれば、同図(b)に示すプローブユニ
ット26と比較して、各プローブ13,13・・間の必
要距離を確保しつつ、各プローブ13,13・・間の配
置ピッチPaをプローブユニット26の配置ピッチPb
よりも狭くすることができる。また、プローブ13,1
3・・の配置状態は、列状に限定されず、プロービング
対象の導体パターンのピッチや配置状態に適合するよう
に適宜設定することができる。
【0029】さらに、外力付与手段による外力の付与方
向は、上記したA方向に限定されず、プローブ保持部1
2に対して任意の方向から外力を付与することができ
る。例えば、上記の回路基板検査装置1を例に挙げて説
明すると、図3において、矢印Aと逆方向、または矢印
Aと直交する方向からプローブ保持部12に外力を付与
して配置ピッチを変更することができる。また、外力を
同時に付与する方向は、1方向に限定されず、2方向以
上から同時に外力を付与することができる。
向は、上記したA方向に限定されず、プローブ保持部1
2に対して任意の方向から外力を付与することができ
る。例えば、上記の回路基板検査装置1を例に挙げて説
明すると、図3において、矢印Aと逆方向、または矢印
Aと直交する方向からプローブ保持部12に外力を付与
して配置ピッチを変更することができる。また、外力を
同時に付与する方向は、1方向に限定されず、2方向以
上から同時に外力を付与することができる。
【0030】
【発明の効果】以上のように、請求項1記載のプローブ
装置によれば、プローブ保持部をコンタクトプローブの
配置方向に沿って弾性変形させる外力付与手段を備えた
ことにより、例えばコンタクトプローブの配設ピッチを
機械的に変更するプローブ装置と比較して、安価に構成
できると共に、がたつきに起因する配置ピッチのばらつ
きを防止できるため、各コンタクトプローブの配置ピッ
チを高精度でかつ容易に変更することができる。この結
果、このコンタクトプローブを用いて高精度でプロービ
ングすることができる。
装置によれば、プローブ保持部をコンタクトプローブの
配置方向に沿って弾性変形させる外力付与手段を備えた
ことにより、例えばコンタクトプローブの配設ピッチを
機械的に変更するプローブ装置と比較して、安価に構成
できると共に、がたつきに起因する配置ピッチのばらつ
きを防止できるため、各コンタクトプローブの配置ピッ
チを高精度でかつ容易に変更することができる。この結
果、このコンタクトプローブを用いて高精度でプロービ
ングすることができる。
【0031】また、請求項2記載のプローブ装置によれ
ば、プローブ保持部に複数の挿通孔を形成したことによ
り、簡易な構成でありながら、コンタクトプローブをプ
ローブ保持部に容易に装着することができる。
ば、プローブ保持部に複数の挿通孔を形成したことによ
り、簡易な構成でありながら、コンタクトプローブをプ
ローブ保持部に容易に装着することができる。
【0032】また、請求項3記載のプローブ装置によれ
ば、プローブ保持部を樹脂で成形したことにより、例え
ば、コンタクトプローブを挿通させるための挿通孔を高
精度で形成することができるため、数多くのコンタクト
プローブを高精度で配置させることができる結果、コン
タクトプローブを高精度でプロービングさせることがで
きる。また、プローブ保持部の加工(成形および切削加
工など)が容易となるため、プローブ装置の製造コスト
を低減することができる。
ば、プローブ保持部を樹脂で成形したことにより、例え
ば、コンタクトプローブを挿通させるための挿通孔を高
精度で形成することができるため、数多くのコンタクト
プローブを高精度で配置させることができる結果、コン
タクトプローブを高精度でプロービングさせることがで
きる。また、プローブ保持部の加工(成形および切削加
工など)が容易となるため、プローブ装置の製造コスト
を低減することができる。
【0033】さらに、請求項4記載のプローブ装置によ
れば、伸縮量の微調整が容易な圧電アクチュエータで外
力付与手段を構成したことにより、プローブ保持部の弾
性変形量を高精度で調整することができる結果、高精度
でプロービングすることができる。
れば、伸縮量の微調整が容易な圧電アクチュエータで外
力付与手段を構成したことにより、プローブ保持部の弾
性変形量を高精度で調整することができる結果、高精度
でプロービングすることができる。
【0034】また、請求項5記載の回路基板検査装置に
よれば、プローブ保持部をコンタクトプローブの配置方
向に沿って弾性変形させる外力付与手段を備えたプロー
ブ装置と、外力付与手段によるプローブ保持部に対する
弾性変形量を制御する制御部とを備えたことにより、検
査対象の導体パターンのピッチに適合するようにコンタ
クトクローブの配置ピッチを高精度でしかも容易に変更
することができる。この結果、回路基板のばらつき応じ
てプローブ保持部を付け替える作業を不要にできるた
め、回路基板に対する検査効率を向上させることができ
る。
よれば、プローブ保持部をコンタクトプローブの配置方
向に沿って弾性変形させる外力付与手段を備えたプロー
ブ装置と、外力付与手段によるプローブ保持部に対する
弾性変形量を制御する制御部とを備えたことにより、検
査対象の導体パターンのピッチに適合するようにコンタ
クトクローブの配置ピッチを高精度でしかも容易に変更
することができる。この結果、回路基板のばらつき応じ
てプローブ保持部を付け替える作業を不要にできるた
め、回路基板に対する検査効率を向上させることができ
る。
【図1】本発明の実施の形態に係る回路基板検査装置1
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態に係るプローブユニット2
の外観斜視図である。
の外観斜視図である。
【図3】(a)は回路基板Pcaに対してプロービング
する際のプローブユニット2の側面図、(b)は回路基
板Pcbに対してプロービングする際のプローブユニッ
ト2の側面図である。
する際のプローブユニット2の側面図、(b)は回路基
板Pcbに対してプロービングする際のプローブユニッ
ト2の側面図である。
【図4】プローブ保持部12の弾性変形の前後における
各部位の移動量を説明するための説明図である。
各部位の移動量を説明するための説明図である。
【図5】プローブユニット2を用いた回路基板P11に
対するプロービング方法を説明するための上面図であ
る。
対するプロービング方法を説明するための上面図であ
る。
【図6】本発明の他の実施の形態に係るプローブユニッ
ト20の上面図である。
ト20の上面図である。
【図7】(a)は本発明の他の実施の形態に係るプロー
ブユニット25の上面図、(b)はプローブユニット2
6の上面図である。
ブユニット25の上面図、(b)はプローブユニット2
6の上面図である。
【図8】従来のプローブユニット31a〜31cの側面
図である。
図である。
1 回路基板検査装置 2,20 プローブユニット 5 制御部 12,25 プローブ保持部 12a 挿通孔 13 コンタクトプローブ 14 押圧機構 15 圧電アクチュエータ 16a,16b スペーサ Pca〜Pcc,P11 回路基板 Pa 導体パターン
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05K 3/00 G01R 31/28 K Fターム(参考) 2G003 AB01 AG03 AG12 AG16 AG20 AH04 AH05 2G011 AA10 AA15 AB06 AB07 AB08 AC06 AE01 AF07 2G014 AA13 AB59 AC10 AC12 2G132 AA20 AE22 AE27 AF03 AF04 AF06 AL09 AL11 AL13
Claims (5)
- 【請求項1】 プロービング対象体に接触させられる複
数のコンタクトプローブと、当該複数のコンタクトプロ
ーブを所定の配置状態で保持するプローブ保持部とを備
えたプローブ装置であって、 前記複数のコンタクトプローブの配置方向に外力を付与
して前記プローブ保持部を弾性変形させる外力付与手段
を備えていることを特徴とするプローブ装置。 - 【請求項2】 前記プローブ保持部には、前記コンタク
トプローブを挿通させた状態で保持する複数の挿通孔が
形成されていることを特徴とする請求項1記載のプロー
ブ装置。 - 【請求項3】 前記プローブ保持部は、樹脂で成形され
ていることを特徴とする請求項1または2記載のプロー
ブ装置。 - 【請求項4】 前記外力付与手段は、圧電アクチュエー
タで構成されていることを特徴とする請求項1から3の
いずれかに記載のプローブ装置。 - 【請求項5】 請求項1から4のいずれかに記載のプロ
ーブ装置と、前記外力付与手段による前記プローブ保持
部に対する弾性変形量を制御する制御部とを備えている
ことを特徴とする回路基板検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001159847A JP2002350461A (ja) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | プローブ装置および回路基板検査装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002350461A true JP2002350461A (ja) | 2002-12-04 |
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ID=19003358
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JP (1) | JP2002350461A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011047919A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Kodi-S Co Ltd | 集積回路接触プローブユニット及びその製造方法 |
JP2012026743A (ja) * | 2010-07-20 | 2012-02-09 | Hioki Ee Corp | 回路基板検査装置 |
JP2016033506A (ja) * | 2014-07-28 | 2016-03-10 | 株式会社エヌ・ピー・シー | 発電出力測定用治具 |
CN111579125A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-08-25 | 江苏安科瑞电器制造有限公司 | 一种可调节探针间距的母线槽测温装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6310460U (ja) * | 1986-07-08 | 1988-01-23 | ||
JPS6468939A (en) * | 1987-09-10 | 1989-03-15 | Canon Kk | Probing machine |
JPH05335385A (ja) * | 1992-06-01 | 1993-12-17 | Tokyo Electron Yamanashi Kk | プローブ装置 |
-
2001
- 2001-05-29 JP JP2001159847A patent/JP2002350461A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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