JP2006010559A - プローブ装置及び基板検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板の検査点におけるプローブによる圧痕等の傷の発生を抑制する。
【解決手段】 プローブ装置１０Ｂは、弾性を有する略Ｌ字型の線状の導電性材料からなるプローブ１１Ｂと、筒状体の内部にプローブ１１Ｂを貫通させて基板３の検査点３０１に略垂直に支持する支持部材１２Ｂと、アクチュエータによって基板３の検査点３０１に対して垂直な方向（Ｚ軸方向）に駆動されると共にプローブ１１Ｂ及び支持部材１２Ｂを保持するプローブホルダ１３Ｂとを備えている。
【選択図】 図６

Description

本発明は、被検査基板の検査面の配線パターン上に設定された所定の検査点と前記被検査基板の電気的特性を検査する検査制御手段との間で検査信号を伝送するプローブ装置、及び基板検査装置に関する。尚、この発明は、プリント配線基板に限らず、例えば、フレキシブル基板、多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板、及び半導体パッケージ用のパッケージ基板やフィルムキャリアなど種々の基板における電気的配線の検査に適用でき、この明細書では、それら種々の配線基板を総称して「基板」という。

回路基板上の配線パターンは、その回路基板に搭載されるＩＣ等の半導体や抵抗器等の電気部品に電気信号を正確に伝達する必要があるため、従来、半導体や電気部品を実装する前のプリント配線基板、液晶パネルやプラズマディスプレイパネルに配線パターンが形成された回路配線基板、あるいは半導体ウェハ等の基板に形成された配線パターンに対して、検査対象となる配線パターンに設けられた検査点間の抵抗値等を測定してその良否が検査されている。

ここで、配線パターンの断線及び短絡等の検査には、検査対象となる配線パターンの２箇所に設けられた検査点に、それぞれ、３軸方向に移動可能な検査用の接触子を圧接して、その検査用接触子間に所定レベルの測定用電流を流すことによりその検査用接触子間に生じる電圧レベルを測定して、測定された電圧レベルと閾値とを対比することによって良否の判定が行うものがある。また、基板の一方の面の配線パターンの検査点に移動式接触子を圧接し、他方の面の検査点には多針式接触子を圧接して上記の判定を行うものや、移動式接触子が圧接された配線パターンとベタ導体との間の静電容量を測定するものなど、移動式接触子を用いた様々な基板検査装置が知られている。

このような移動式接触子を用いた基板検査装置において、検査精度の向上のためには、検査点への位置決めを正確に行う必要があり、例えば、図１２に示す接触子を備えたプローブ装置にリンク機構を用いることによりプローブの位置決めを正確に行う方法が提案されている（特許文献１参照）。図１２は、このプローブ装置の説明図であって、（ａ）は、基板３に形成された配線パターン上の検査点３０１に圧接される前の状態であって、（ｂ）は、検査点３０１に圧接されている状態である。図１２に示すように、このプローブ装置９は、図略の駆動機構によって基板の検査面と垂直な方向（図の上下方向）に移動される支持部材９２（構成部材９２３）と、基端が支持部材９２に固定され先端が検査点３０１に圧接される接触子９１とを備えている。

また、支持部材９２は、４つの樹脂等からなる構成部材９２１〜９２４が、それぞれ、弾性変形部９３１〜９３４を介して連結されており、いわゆるリンク機構を構成している。そして、このリンク機構を備えるため、接触子９１の先端が検査点３０１に接触した後、支持部材９２の構成部材９２３が駆動機構によって基板３側に更に移動されたときには、支持部材９２を構成する弾性変形部９３１〜９３４の弾性変形によって移動方向とは逆向き方向へ接触子９１が直動し、位置決めが正確に行われる。
特開平１１−３０４８３５号公報

しかし、上記のようにリンク機構を構成する場合にも、支持部材９２の構成部材９２３が駆動機構によって基板３側に移動して接触子９１の先端が検査点３０１に接触した際に、接触子９１及び支持部材９２（構成部材９２３を除く）に対して発生する慣性力が接触子９１の先端に集中するため、検査点３０１に圧痕が発生する場合があった。特に、検査作業の効率化のために、検査点間の接触子の移動速度を増加する場合には、上記の課題が更に顕在化する。このような圧痕の発生を防止するために、接触子が検査点に圧接される前に接触子に制動をかけることが行われているが、制動によって移動速度が減速されるため、検査効率が低下する。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、基板の検査点におけるプローブによる圧痕等の傷の発生を抑制することの可能なプローブ装置及び基板検査装置を提供することを目的とするものである。

請求項１に記載のプローブ装置は、被検査基板の検査面の配線パターン上に設定された所定の検査点と前記被検査基板の電気的特性を検査する検査制御手段との間で検査信号を伝送するプローブ装置であって、移動可能に構成された保持部材と、前記保持部材を前記被検査基板の検査面に対して垂直な方向に駆動する駆動手段と、弾性を有し線状の導電性材料からなる垂直部と、弾性を有し導電性材料からなる水平部とが略Ｌ字型をなすべく一体にまたは連結されて形成され、前記水平部の基端が前記検査制御手段との間で検査信号を伝送可能に接続されると共に、前記被検査基板の検査面と略平行に前記保持部材に固定され、前記垂直部の先端が前記検査点と検査信号を伝送可能に接続するべく前記被検査基板の検査面に垂直方向に圧接される接触子と、前記保持部材に固定された筒状体を有し、前記筒状体の内部に前記接触子を貫通させて前記被検査基板の検査面に略垂直に支持すると共に、前記接触子とは電気的に絶縁されている支持部材とを備えることを特徴としている。

上記の構成によれば、駆動手段によって、保持部材が被検査基板の検査面に対して垂直な方向に駆動され、基端が保持部材に固定された接触子の先端が、基板上に設定された検査点と検査信号を伝送可能に接続するべく被検査基板の検査面に垂直方向に圧接される。また、接触子は、弾性を有し線状の導電性材料からなる垂直部と、弾性を有し導電性材料からなる水平部とが略Ｌ字型をなすべく一体にまたは連結されて形成されたものであって、水平部の基端が被検査基板の検査面と略平行に保持部材に固定された状態で、垂直部の先端が被検査基板の検査面に垂直方向に圧接される。また、支持部材は、接触子とは電気的に絶縁されているため、検査信号が支持部材に伝搬することが防止される。

そして、接触子の先端には、被検査基板の検査面から離間する向きに応力が作用するが、接触子は、保持部材に固定された筒状体の内部に貫通されて被検査基板の検査面に略垂直に支持されているため、接触子の内、先端を含む筒状体に支持された部位（垂直部）は、折れ曲がることなく検査面に垂直な方向に押し込み量に対応して変位し、接触子は検査点との間で確実に検査信号を伝送可能に接続される。なお、接触子の内、基端を含む被検査基板の検査面と略平行に配設された部位（水平部）が、被検査基板の検査面から離間する向きに凸形状に変形する。

従って、接触子の先端が被検査基板の検査面に垂直方向に圧接された際に発生する応力は、接触子の慣性力に対応した力のみであり、また、確実に接触させるために接触子を押し込む場合に発生する応力は、基端を含む被検査基板の検査面と略平行に配設された部位（水平部）の変形に対応する復元力のみであるため、基板の検査点における圧痕の発生が抑制される。

更に、支持部材は接触子とは電気的に絶縁されているため、検査信号が支持部材に伝搬することは防止されると共に、接触子の内、先端を含む筒状体に支持された部位（垂直部）は、折れ曲がることなく検査面に垂直な方向に変位し、接触子の先端が検査面に対してなす角は略直角に保持されるため、接触子は検査点との間で確実に検査信号を伝送可能に接続される。

請求項２に記載のプローブ装置は、前記接触子が、１の線状の導電性材料が折り曲げられて前記垂直部及び水平部が形成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、接触子が１の線状の導電性材料が折り曲げられて垂直部及び水平部が形成されているため、接触子が簡単に且つ安価に製造される。

請求項３に記載のプローブ装置は、前記接触子が、前記水平部が板状であって、前記垂直部と前記水平部とが連結されて形成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、接触子が、水平部が板状の部材からなり、垂直部と水平部とが連結されて形成されているため、確実に接触させるために接触子を押し込む場合に発生する応力が、水平部の弾性係数及び垂直部の弾性係数に応じて変化する。従って、水平部の弾性係数及び垂直部の弾性係数を適切に選定することによって、確実に接触させるために接触子を押し込む場合に発生する応力を所望する値に設定することが可能となるため、更に、基板の検査点における圧痕の発生が抑制される。

請求項４に記載のプローブ装置は、前記支持部材の筒状体が、前記被検査基板側の端面が先窄まり形状に構成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、支持部材の筒状体について被検査基板側の端面が先窄まり形状に形成されているため、接触子の先端がより正確な位置に支持され、その結果、接触子の先端が検査点の正確な位置に圧接される。

請求項５に記載のプローブ装置は、前記接触子が、前記垂直部と水平部とのなす角である屈曲角が１０５°〜１３０°の範囲内となるべく形成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、接触子の垂直部と水平部とのなす角である屈曲角が１０５°〜１３０°の範囲内となるべく形成されているため、接触子の先端が検査点において検査面に略垂直な方向に圧接され、接触子は検査点との間で確実に検査信号を伝送可能に接続される。また、接触子の屈曲角が１０５°〜１３０°の範囲内であるため、接触子の内、基端を含む被検査基板の検査面と略平行に配設された部位（水平部）が、被検査基板の検査面から離間する向きに凸形状に安定して（再現性をもって）変形し、その弾性復元力によって接触子の先端は検査点側に押圧され、検査点との間で更に確実に検査信号を伝送可能に接続される。

請求項６に記載のプローブ装置は、前記被検査基板の検査面に対して前記支持部材の筒状体のなす角を、前記被検査基板の検査面に対して前記接触子の先端のなす角より大きくするべく、前記支持部材が前記保持部材に配設されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、被検査基板の検査面に対して支持部材の筒状体のなす角を、被検査基板の検査面に対して接触子の先端のなす角より大きくするべく、支持部材が保持部材に配設されているため、接触子の先端が検査点に接触する点が筒状体の検査面側の端面の検査面への正射影像の範囲内に含まれる。

従って、接触子の先端が検査点に接触後、支持部材が検査面に近接する向きに押し込み量分だけ移動した場合に、筒状体の検査面側の端面によって接触子の先端が検査面と水平な方向に押圧されることがないため、接触子の先端が検査点に接触後に移動することが防止され、基板の検査点における引っかき傷の発生が防止される。

請求項７に記載のプローブ装置は、前記接触子の前記垂直部が、線径が５０〜１００μｍの金属製のワイヤからなることを特徴としている。

上記の構成によれば、接触子の垂直部が、線径が５０〜１００μｍのワイヤからなるため、接触子の垂直部の質量が小さく、検査点間の接触子の移動速度を増加した場合でも、接触子の先端が検査点に接触した際に、検査点が受ける慣性力は小さくなり、検査点における圧痕の発生が抑制される。また、接触子は繰り返し変形を受けるが、接触子の垂直部が金属製のワイヤからなるため、疲労等に起因して破損することが少なく、寿命を長期化することが可能となる。

請求項８に記載のプローブ装置は、前記接触子の前記垂直部が、先端の端面が球面の一部であることを特徴としている。

上記の構成によれば、接触子のの垂直部の先端の端面が球面の一部であるため、接触子の先端が検査点に接触した際、接触子の先端が弾性変形し、検査点と面接触する。従って、基板の検査点が接触子の先端から受ける応力（単位面積当りの圧力）が小さくなるため、圧痕の発生が更に抑制される。

請求項９に記載のプローブ装置は、前記接触子の水平部に接触して、前記被検査基板に対して離間する側への前記接触子の変形を規制する規制部材を備えることを特徴としている。

上記の構成によれば、規制部材が、接触子の水平部に接触されて、規制部材によって被検査基板に対して離間する側への接触子の変形が規制される。そこで、規制部材によって被検査基板に対して離間する側への接触子の水平部の変形が規制されるため、接触子の変形に伴って発生する弾性復元力が増大され、接触子の先端が検査点との間で更に確実に検査信号を伝送可能に接続される。

従って、例えば、接触子として小さな線径のワイヤを用いる場合には、接触子の弾性復元力が小さく、接触子の先端と検査点との接触（検査信号の伝達）が不安定となり易いが、規制部材によって接触子の変形に伴って発生する弾性復元力が増大されるため、接触子の先端と検査点との接触が安定化される。

請求項１０に記載のプローブ装置は、前記規制部材が、前記接触子の前記被検査基板と反対側への変形を規制する位置を、前記接触子の前記水平部において変更可能に構成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、規制部材が、接触子の被検査基板と反対側への変形を規制する位置を、接触子の水平部において変更可能に構成されているため、接触子の被検査基板と反対側への変形を規制する位置を変更することによって、接触子の弾性復元力を変更することが可能となる。

従って、例えば、保持部材に配設される接触子の線径、材質等が変化した場合に、接触子の被検査基板と反対側への変形を規制する位置を変更することによって、接触子の弾性復元力を適切な大きさに設定することが可能となる。例えば、弾性復元力を大きくしたい場合には、接触子の規制する位置を基端から離間する向きに移動すればよい。

請求項１１に記載のプローブ装置は、前記規制部材が、弾性材料からなることを特徴としている。

上記の構成によれば、規制部材が弾性材料からなるため、接触子の先端が検査点に接触した際に、検査点が受ける力が更に小さくなり、圧痕の発生がより確実に抑制される。

請求項１２に記載のプローブ装置は、前記支持部材が、導電性材料からなり、且つ、接地されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、支持部材が導電性材料からなり、且つ、接地されているため、接触子の内、支持部材の筒状体に貫通されている部分（垂直部）は、静電遮蔽され、その結果、浮遊容量に伴う外乱信号が排除され、より正確な検査が可能となる。

特に、基板のほぼ全体に電源やグラウンドを供給することを目的として面状に形成されたベタ導体部又は基板とは別に基板の配線パターン全てをカバーするように設けられた導電性基準面と検査対象配線パターンとの間の静電容量に基づいて、検査対象配線パターンと他の配線パターンとの間の短絡が無いことを検査する静電容量検査を行う場合には、浮遊容量に伴う外乱の影響を受け易いため、上記の効果は更に大きくなる。

請求項１３に記載のプローブ装置は、前記保持部材が、導電性材料からなり、且つ、接地されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、保持部材が導電性材料からなり、且つ、接地されているため、接触子の内、保持部材に沿って配設されている部分（水平部）は、保持部材によって静電遮蔽され、その結果、浮遊容量に伴う外乱信号が排除され、より正確な検査が可能となる。特に、上述の静電容量検査を行う場合には、浮遊容量に伴う外乱の影響を受け易いため、上記の効果は更に大きくなる。

請求項１４に記載のプローブ装置は、前記接触子が、基端及び先端を除く表面に絶縁被覆が施されており、前記支持部材の筒状体が、複数の前記接触子を同時に貫通して支持可能に構成されている特徴としている。

上記の構成によれば、接触子が、基端及び先端を除く表面に絶縁被覆が施されており、支持部材の筒状体が、複数の接触子を同時に貫通して支持可能に構成されているため、複数の接触子を同時に近接する検査点に圧接することが可能となる。

従って、２つの検査点にそれぞれ電流供給用接触子と電圧測定用接触子とを圧接させ、各検査点にそれぞれ圧接させた電流供給用接触子間に測定用電流を供給すると共に、各検査点にそれぞれ圧接させた電圧測定用接触子間に生じた電圧を測定することにより、測定端子と検査点との間の接触抵抗の影響を抑制して高精度に抵抗値を測定する４端子測定法を実施する際に、好適に用いられるプローブ装置が実現される。

請求項１５に記載のプローブ装置は、前記支持部材が、１の前記接触子をそれぞれ貫通支持可能な複数の筒状体が一体に構成されてなることを特徴としている。

上記の構成によれば、支持部材が１の接触子をそれぞれ貫通支持可能な複数の筒状体が一体に構成されてなるため、複数の接触子を同時に近接する検査点に圧接することが可能となる。従って、上述の４端子測定法を実施する際に、好適に用いられるプローブ装置が実現される。

請求項１６に記載の基板検査装置は、被検査基板の電気的特性を検査する基板検査装置であって、請求項１〜１５のいずれかに記載のプローブ装置と、前記プローブ装置を介して前記被検査基板の検査面の配線パターン上に設定された所定の検査点との間で検査信号を伝送して、前記被検査基板の電気的特性を検査する検査制御手段とを備えることを特徴としている。

上記の構成によれば、請求項１〜１５のいずれかに記載のプローブ装置を備えるため、基板の検査点における圧痕の発生が抑制され、且つ、接触子と検査点との間で確実に検査信号を伝送可能に接続される基板検査装置が実現される。

請求項１に記載の発明によれば、被検査基板の検査面に垂直方向に当接された際に発生する慣性力及び接触子を当接された後に押し込む場合に発生する応力が軽減されるため、基板の検査点における圧痕の発生を抑制できる。更に、接触子の内、先端を含む筒状体に支持された部位（垂直部）は、折れ曲がることなく検査面に垂直な方向に変位し、接触子の先端が検査面に対して略垂直に移動されるため、接触子先端が検査点に対して正確に位置決めされ、且つ、接触子と検査点との間で確実に検査信号を伝送可能に接続できる。

請求項２に記載の発明によれば、接触子が１の線状の導電性材料が折り曲げられて垂直部及び水平部が形成されているため、接触子を簡単に且つ安価に製造できる。

請求項３に記載の発明によれば、水平部の弾性係数及び垂直部の弾性係数を適切に選定することによって、確実に接触させるために接触子を押し込む場合に発生する応力を所望する値に設定することが可能となるため、更に、基板の検査点における圧痕の発生を抑制できる。

請求項４に記載の発明によれば、支持部材の筒状体について被検査基板側の端面が先窄まり形状に形成されているため、接触子の先端がより正確な位置に支持され、その結果、接触子の先端を検査点の正確な位置に圧接できる。

請求項５に記載の発明によれば、接触子の内、基端を含む被検査基板の検査面と略平行に配設された部位（水平部）が、被検査基板の検査面から離間する向きに凸形状に安定して（再現性をもって）変形し、その弾性復元力によって接触子の先端は検査点側に押圧されるため、検査点との間で更に確実に検査信号を伝送可能に接続できる。

請求項６に記載の発明によれば、接触子の先端が検査点に接触後、支持部材が検査面に近接する向きに押し込み量分だけ移動した場合に、筒状体の検査面側の端面によって接触子の先端が検査面と水平な方向に押圧されることはないため、接触子の先端が検査点に接触後に移動することが防止され、基板の検査点における引っかき傷の発生を防止できる。

請求項７に記載の発明によれば、接触子の垂直部の質量が小さいため、検査点間の接触子の移動速度を増加した場合でも、接触子の先端が検査点に接触した際に検査点が受ける慣性力が小さくなり、検査点における圧痕の発生を抑制できる。また、接触子は繰り返し変形を受けるが、接触子の垂直部が金属製のワイヤからなるため、疲労等に起因して破損することが少なく、接触子の寿命を長期化できる。

請求項８に記載の発明によれば、基板の検査点が接触子の先端から受ける応力が小さくなるため、圧痕の発生を更に抑制できる。

請求項９に記載の発明によれば、規制部材によって接触子の変形に伴って発生する弾性復元力が増大されるため、接触子の先端と検査点との接触を安定化できる。

請求項１０に記載の発明によれば、接触子の被検査基板と反対側への変形を規制する位置を変更することによって、接触子の弾性復元力を適切な大きさに設定することができる。

請求項１１に記載の発明によれば、規制部材が弾性材料からなるため、接触子の先端が検査点に接触した際に、検査点が受ける力が更に小さくなり、圧痕の発生をより確実に抑制できる。

請求項１２に記載の発明によれば、支持部材が導電性材料からなり、且つ、接地されているため、接触子の内、支持部材の筒状体に貫通されている部分（垂直部）は、静電遮蔽され、その結果、浮遊容量に伴う外乱信号が排除され、より正確な検査を行うことができる。

請求項１３に記載の発明によれば、保持部材が導電性材料からなり、且つ、接地されているため、接触子の内、保持部材に沿って配設されている部分（水平部）は、保持部材によって静電遮蔽され、その結果、浮遊容量に伴う外乱信号が排除され、より正確な検査を行うことができる。

請求項１４、１５に記載の発明によれば、４端子測定法を実施する際に、好適に用いられるプローブ装置を実現できる。

請求項１６に記載の発明によれば、基板の検査点における圧痕の発生が抑制され、且つ、接触子と検査点との間で確実に検査信号を伝送可能に接続される基板検査装置を実現できる。

図１〜図１１を用いて、本発明に係るプローブ装置が適用される基板検査装置について説明する。図１は、基板検査装置１の構成の一例を示す正面図であり、図２はその側面図である。本実施形態における基板検査装置１では、検査対象物である基板３は、テーブル２００上に固定されており、基板３上の上面側の各検査点に接触して検査信号を伝送するための接触子（以下、プローブという）１１Ａ，１１Ｂが基板表面に平行な方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）及び基板表面に垂直な方向（Ｚ軸方向）に移動（以下、移動動作という）するように構成されている。

図１に示すように、基板検査装置１の上部には、プローブ１１Ａ，１１Ｂを移動動作させるためのプローブ駆動装置１００Ａ及び１００Ｂが正面から見て左右（Ｘ軸方向）にそれぞれ略対称に設けられている。各プローブ駆動装置１００Ａ，１００Ｂは、それぞれプローブ１１Ａ，１１ＢをそれぞれＸ軸方向に駆動するＸ軸駆動機構１０１Ａ，１０１Ｂと、Ｙ軸方向に駆動するＹ軸駆動機構１０２Ａ，１０２Ｂ（図２参照）と、Ｚ軸方向に駆動するＺ軸駆動機構１０３Ａ，１０３Ｂとを具備する。

図２に示すように、Ｙ軸駆動機構１０２Ａ，１０２Ｂは、テーブル２００の基板載置面２００Ａと平行になるように支持された固定フレーム２０１上に固定されており、第１可動フレーム２０２Ａ，２０２ＢをそれぞれＹ軸方向に移動させるものである。Ｘ軸駆動機構１０１Ａ，１０１Ｂは、それぞれ第１可動フレーム２０２Ａ，２０２Ｂ上に固定されており、Ｙ軸駆動機構１０２Ａ，１０２Ｂによって、第１可動フレーム２０２Ａ，２０２Ｂと共にＹ軸方向に平行移動される。

Ｚ軸駆動機構１０３Ａ，１０３Ｂは、Ｘ軸駆動機構１０１Ａ，１０１ＢによりＸ軸方向に駆動される第２可動フレーム２０３Ａ，２０３Ｂに固定されており、テーブル２００の基板載置面２００Ａと平行に、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に２次元的に駆動される。

Ｘ軸駆動機構１０１Ａ，１０１Ｂ、Ｙ軸駆動機構１０２Ａ，１０２Ｂ、及び、Ｚ軸駆動機構１０３Ａ，１０３Ｂとしては、例えばサーボモータやステッピングモータ等のモータと、その回転運動を直線運動に変換するためのボールねじ機構や、モータ、プーリ及びベルトなどを用いたベルト駆動機構などを用いることができる。

図２に示すように、テーブル２００の下部及び上部には、検査対象である基板３をテーブル２００上の所定の検査位置に載置し、検査が完了した基板３を取り出すための、基板３を搭載するトレイ２１１及びトレイ２１１を搬送する基板搬送機構２１０（図４参照）などが設けられている。

テーブル２００の所定の検査位置には、テーブル２００の下方から基板３の裏面にプローブを接触させることが可能なように、基板３の形状に応じた矩形の貫通開口２００Ｂ（図４参照）が形成されている。テーブル２００の下方には、複数のプローブが一体となって形成された（いわゆる多針式の）下部プローブユニット２３０を基板３の裏面に接触させたり、基板３の交換時に下部プローブユニット２３０を待避させたりするためのリフト機構２２０が設けられている。

次に、本実施形態の基板検査装置１におけるＺ軸駆動機構１０３Ａ，１０３Ｂ及びテーブル２００上での基板３の保持構造の詳細について図３、４を用いて説明する。

図３は、基板検査装置１におけるＺ軸駆動機構１０３Ａ，１０３Ｂの一例を示す図１の拡大図である。図３に示すように、Ｚ軸駆動機構１０３Ａ，１０３Ｂ（駆動手段の一部に相当する）は、それぞれ第２可動フレーム２０３Ａ，２０３Ｂに固定され、プローブ１１Ａ，１１Ｂを基板３の表面に対して垂直な方向（Ｚ軸方向）に駆動させるための駆動力を発生するためのステップモータ等を用いたアクチュエータ１５Ａ，１５Ｂ（駆動手段の一部に相当する）と、アクチュエータ１５Ａ，１５ＢによりＺ軸方向に駆動されるプローブホルダ１３Ａ，１３Ｂ（保持部材に相当する）などで構成されている。

また、プローブホルダ１３Ａ，１３Ｂと第２可動フレーム２０３Ａ，２０３Ｂの近傍に位置センサ２０５（図５参照）が配設されており、位置センサ２０５からの出力をモニタしながらプローブホルダ１３Ａ，１３Ｂ、すなわちプローブ１１Ａ，１１ＢのＺ軸方向の位置（すなわち、高さ）を検出して、所定の高さに達した時点でアクチュエータ１５Ａ，１５Ｂの駆動を停止するように、フィードバック制御を行うものである。

図４は、トレイ２１１上での基板３の保持構造の一例を示す上面図である。図４に示すように、トレイ２１１は、基板３を載置するための基板載置部２１２を備えている。この基板載置部２１２は、載置された基板３が３つの係合ピン２１３と係合するとともに、これらの係合ピン２１３と対向する方向から基板３を付勢する付勢手段（図示省略）によって、基板３が係合ピン２１３側に付勢されて基板載置部２１２上で基板３を保持可能となっている。また、このように保持された基板３の下面に形成された配線パターンの検査点に下部プローブユニット２３０のプローブを当接させるために、基板載置部２１２には貫通開口２００Ｂが形成されている。

次に、本実施形態の基板検査装置１のブロック構成の一例を図５に示す。図５に示すように、プローブ駆動装置１００Ａ及び１００ＢのＸ軸駆動機構１０１Ａ，１０１Ｂ（図１参照）、Ｙ軸駆動機構１０２Ａ，１０２Ｂ（図１参照）、及び、Ｚ軸駆動機構１０３Ａ，１０３Ｂの各アクチュエータであるステッピングモータなどは、それぞれ駆動装置７に接続されている。また、Ｘ軸駆動機構１０１Ａ，１０１Ｂ、Ｙ軸駆動機構１０２Ａ，１０２Ｂ及びＺ軸駆動機構１０３Ａ，１０３Ｂには、それぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の移動量（又は位置）を検出するためのリニアスケールなどからなる位置センサ２０５が設けられており、各位置センサ２０５の出力はそれぞれ駆動装置７に入力され、フィードバック制御が行われる。制御装置６（検査制御手段の一部に相当する）は、プローブ１１Ａ，１１Ｂの移動先の検査点の位置を演算し、駆動装置７に出力するものである。

テスターコントローラ５（検査制御手段の一部に相当する）は、制御装置６からの検査開始指令を受け付けて、予め記憶されたプログラムに従って、基板３の配線パターンの検査点に当接されたプローブ１１Ａ，１１Ｂ及び下部プローブユニット２３０の各プローブ２３０Ａの中から検査すべき配線パターンの両端に位置する２つの検査点にそれぞれ接触した２つのプローブを順次、検査信号を送受信する対象として選択するものである。また、テスターコントローラ５は、選択した２つのプローブ間の検査を行わせるべく、スキャナ４（検査制御手段の一部に相当する）へスキャン指令を出力するものである。

スキャナ４は、プローブ１１Ａ，１１Ｂ及び下部プローブユニット２３０の各プローブ２３０Ａに接続されており、基板３上（表面及び裏面）の検査点間の導通状態等を順次検査するために、テスターコントローラ５からスキャン指令に応じて、プローブ１１Ａ，１１Ｂ及び下部プローブユニット２３０の各プローブ２３０Ａのオン／オフを順次切り替えるスイッチ機能を果たすものである。

＜第１実施形態＞
図６〜図９を用いて、本発明の第１実施形態に係るプローブ装置について説明する。図６は、本発明の第１実施形態に係るプローブ装置の構成の一例を示す正面図（図１，３参照）である。（ａ）は、プローブの図であり、（ｂ）は、プローブ装置の全体図である。なお、図１，３に示す基板検査装置１の正面図においてプローブ装置は、左右対称に配設されていて、その構成は略同一であるため、便宜上、以下の説明においては、図１，３において右側（プローブ１１Ｂを備えるプローブ装置）に配設されているプローブ装置１０Ｂについて説明する。

プローブ装置１０Ｂは、弾性を有する略Ｌ字型の線状の導電性材料からなるプローブ１１Ｂと、筒状体の内部にプローブ１１Ｂを貫通させて基板３の検査面に略垂直に支持する支持部材１２Ｂと、プローブ１１Ｂ及び支持部材１２Ｂを保持するプローブホルダ１３Ｂと、基板３から離間する向きへのプローブ１１Ｂの変形を規制する規制部材１４Ｂとを備えている。

プローブ１１Ｂは、基端１１１Ｂがスキャナ４と検査信号を伝送可能に接続されると共に、基板３の検査面と略平行に（Ｘ軸方向に）プローブホルダ１３Ｂに固定され、先端１１２Ｂが検査点３０１と検査信号を伝送可能に接続するべく基板３の検査面に垂直方向（Ｚ軸方向に）に圧接されるものである。

また、プローブ１１Ｂは、線径が５０〜１００μｍ（例えば、７０μｍ）の金属製（例えば、銅（Ｃｕ）製）のワイヤからなり、図６（ａ）に示すように、屈曲角Θ１が１０５°〜１３０°の範囲内（ここでは、１１０°）となるべく曲げ等の加工が施されている。さらに、プローブ１１Ｂは、先端１１２Ｂの端面が球面の一部となるように切削加工等が施されており、基端１１１Ｂ及び先端１１２Ｂには金（Ａｕ）とニッケル（Ｎｉ）との合金、又は、ニッケル（Ｎｉ）とロジウム（Ｒｈ）との合金等でメッキ処理（防錆処理）が施されると共に、基端１１１Ｂ及び先端１１２Ｂを除く表面には、テフロン（登録商標）等で絶縁被膜が形成されている。なお、プローブ１１Ａ，１１Ｂは、下端が近接可能なように所定角度だけ傾けて（ここでは、検査面に対して７０°となるように）配設されており、近接する２つの検査点３０１に対してもそれぞれ好適に（プローブホルダ１３Ａ，１３Ｂ等が干渉すること無く）当接可能にされている。

支持部材１２Ｂは、図６（ｂ）に示すように、プローブホルダ１３Ｂに固定されたアルミニウム（Ａｌ）等の金属からなる筒状体（ここでは、円筒状体）であって、筒状体の内部にプローブ１１Ｂを貫通させて基板３の検査面に略垂直（Ｚ軸方向）に支持すると共に、プローブ１１Ｂとは電気的に絶縁されているものである。また、支持部材１２Ｂは、基板３側の先端１２１Ｂが先窄まり形状（ここでは、円錐台状）に形成されている。

更に、基板３の検査面に対して支持部材１２Ｂのなす角Θ２０（ここでは、６０°）を、基板３の検査面に対してプローブ１１Ｂの先端１１２Ｂのなす角Θ１０（ここでは、７０°）より小さくするべく、支持部材１２Ｂのプローブホルダ１３Ｂへの配設位置が設定されている。すなわち、支持部材１２Ｂは、基板３の検査面と水平なＸ軸の正方向と支持部材１２Ｂとのなす角Θ２が角Θ１以上（ここでは、１２０°）となるべくプローブホルダ１３Ｂに配設されている。

プローブホルダ１３Ｂは、アルミニウム（Ａｌ）等の導電性材料からなる基体部１３１Ｂと、基体部１３１Ｂの右側上部に固定され樹脂等の絶縁性材料からなる基端保持部１３４Ｂと、基端保持部１３４Ｂの上面に固定され銅（Ｃｕ）等の導電性材料からなる接続部１３２Ｂとを備えている。接続部１３２Ｂの上面には、プローブ１１Ｂの基端１１１Ｂと、スキャナ４との間で検査信号が伝送される信号線４１Ｂの一端とが半田付け等を用いて通電可能に接続されている。基体部１３１Ｂの左方端部には、支持部材１２Ｂが溶接等によって固定されている。

規制部材１４Ｂは、プローブ１１Ｂの内、支持部材１２Ｂの基板３から離間した側の基端１２２Ｂの位置と基端１１１Ｂとを両端とする範囲の中の適当な部位に接触して、基板３から離間する側へのプローブ１１Ｂの変形を規制するものである。また、規制部材１４Ｂは、ゴム等の弾性材料からなり、プローブ１１Ｂの基板３と反対側への変形を規制する位置１１３Ｂ（図８参照）を、プローブ１１Ｂの支持部材１２Ｂの基端１２２Ｂに支持された位置と基端１１１Ｂとの間において変更可能に構成されているものである。

図７は、本発明の第１実施形態に係るプローブ装置の動作の一例を示す正面図（図１，３参照）である。（ａ）は、プローブ１１Ｂの先端１１２Ｂが基板３の検査点３０１に圧接される前の状態であり、（ｂ）は、プローブ１１Ｂの先端１１２Ｂが基板３の検査点３０１に圧接されている状態を示している。アクチュエータ１５Ｂによって、プローブホルダ１３Ｂが基板３の検査面に対して垂直な方向（Ｚ軸方向）に駆動され、基端１１１Ｂがプローブホルダ１３Ｂに固定されたプローブ１１Ｂの先端１１２Ｂが、基板３上に設定された検査点３０１と検査信号を伝送可能に接続するべく基板３の検査面に垂直方向（Ｚ軸方向）に移動されて、プローブ１１Ｂの先端が基板３の検査点３０１に圧接される。

そして、プローブ１１Ｂの先端１１２Ｂには、基板３の検査面から離間する向き（ここでは、Ｚ軸の正方向）に応力が作用するが、プローブ１１Ｂは、プローブホルダ１３Ｂに固定された筒状体（支持部材１２Ｂ）の内部に貫通されて基板３の検査面に略垂直に支持されているため、プローブ１１Ｂの内、先端１１２Ｂを含む支持部材１２Ｂに支持された部位は、折れ曲がることなく検査面に垂直な方向（Ｚ軸方向）にプローブホルダ１３Ｂの押し込み量に対応して変位し、プローブ１１Ｂは検査点３０１との間で確実に検査信号を伝送可能に接続される。なお、プローブ１１Ｂの内、基端１１１Ｂを含む基板３の検査面と略平行に配設された部位が、基板３の検査面から離間する向き（ここでは、Ｚ軸の正方向）に凸形状に変形する。

従って、プローブ１１Ｂの先端１１２Ｂが基板３の検査面に垂直方向（ここでは、Ｚ軸方向）に圧接された際に発生する応力は、プローブ１１Ｂの慣性力のみであり、また、確実に接触させるためにプローブ１１Ｂを押し込む場合に発生する応力は、基端１１１Ｂを含む基板３の検査面と略平行に配設された部位の変形に対応する復元力のみであるため、基板３の検査点における圧痕の発生が抑制される。

更に、支持部材１２Ｂはプローブ１１Ｂとは電気的に絶縁されているため、検査信号が支持部材１２Ｂに伝搬することは防止されると共に、プローブ１１Ｂの内、先端１１２Ｂを含む筒状体（支持部材１２Ｂ）に支持された部位は、折れ曲がることなく検査面に垂直な方向（ここでは、Ｚ軸の正方向）に変位し、プローブ１１Ｂの先端１１２Ｂが検査面に対してなす角は略直角に保持されるため、プローブ１１Ｂは検査点３０１との間で確実に検査信号を伝送可能に接続される。

また、支持部材１２Ｂの筒状体は、基板３側の先端１２１Ｂが先窄まり形状（ここでは円錐台状）に形成されているため、プローブ１１Ｂの先端１１２Ｂがより正確な位置に支持され、その結果、プローブ１１Ｂの先端１１２Ｂが検査点３０１の正確な位置に圧接される。

更に、プローブ１１Ｂの屈曲角Θ１が１０５°〜１３０°の範囲内（ここでは、１１０°）であるため、プローブ１１Ｂの先端１１２Ｂが検査点３０１において検査面に略垂直な方向に圧接され、プローブ１１Ｂは検査点３０１との間で確実に検査信号を伝送可能に接続される。また、プローブ１１Ｂの屈曲角Θ１が１０５°〜１３０°の範囲内であるため、プローブ１１Ｂの内、基端１１１Ｂを含む基板３の検査面と略平行に配設された部位（支持部材１２Ｂの基端１２２Ｂ位置から基端１１１Ｂまでの範囲の部位：水平部に相当する）が、基板３の検査面から離間する向き（ここでは、Ｚ軸正方向）に凸形状に安定して（再現性をもって）変形し、その弾性復元力によってプローブ１１Ｂの先端１１２Ｂは検査点３０１側に押圧され、検査点３０１との間で更に確実に検査信号を伝送可能に接続される。

加えて、基板３の検査面に対して支持部材１２Ｂの筒状体のなす角Θ２０（ここでは、６０°）を、基板３の検査面に対してプローブ１１Ｂの先端１１２Ｂのなす角Θ１０（ここでは、７０°）より小さくするべく、支持部材１２Ｂのプローブホルダ１３Ｂへの配設位置が設定されているため、プローブ１１Ｂの先端１１２Ｂが検査点３０１に接触する点が筒状体の先端１２１Ｂの端面の検査面への正射影像の範囲内に含まれる。

従って、プローブ１１Ｂの先端１１２Ｂが検査点３０１に接触後、支持部材１２Ｂが検査面に近接する向きに押し込み量分だけ移動した場合に、筒状体の先端１２１Ｂの端面によってプローブ１１Ｂの先端１１２Ｂが検査面と水平な方向に（Ｘ，Ｙ軸方向に）押圧されることはないため、プローブ１１Ｂの先端１１２Ｂが検査点３０１に接触後に移動することが防止され、基板３の検査点３０１における傷の発生が防止される。

また、プローブ１１Ｂが、線径が５０〜１００μｍのワイヤからなるため、プローブ１１Ｂの質量が小さく、検査点３０１間のプローブ１１Ｂの移動速度を増加した場合でも、プローブ１１Ｂの先端１１２Ｂが検査点３０１に接触した際に、検査点３０１が受ける慣性力は小さくなり、検査点に３０１おける圧痕の発生が抑制される。また、プローブ１１Ｂは繰り返し変形を受けるが、プローブ１１Ｂが金属製のワイヤからなるため、疲労等に起因して破損することが少なく、寿命を長期化することが可能となる。

更に、プローブ１１Ｂの先端１１２Ｂの端面が球面の一部であるため、プローブ１１Ｂの先端１１２Ｂが検査点３０１に接触した際、プローブ１１Ｂの先端１１２Ｂが弾性変形し、検査点３０１と面接触する。従って、基板３の検査点３０１がプローブ１１Ｂの先端１１２Ｂから受ける応力（単位面積当りの圧力）が小さくなるため、圧痕の発生が更に抑制される。

図８は、規制部材１４Ｂの作用の一例を説明するための説明図である。（ａ）は、規制部材１４Ｂがプローブ１１Ｂの基端１１１Ｂに近い場合であり、（ｂ）は、規制部材１４Ｂがプローブ１１Ｂの基端１１１Ｂから遠い場合である。規制部材１４Ｂの下面で上方への移動が規制されるプローブ１１Ｂの端点１１３Ｂと基端１１１Ｂとの間のプローブ１１Ｂは、規制部材１４Ｂによって上方への移動が規制されるため、支持部材１２Ｂの基端１２２Ｂから端点１１３Ｂまでの範囲（ここでは、変形範囲ＤＦという）が、支持部材１２Ｂが検査面に近接する向きに押し込み量分だけ移動した場合に、プローブ１１Ｂの変形する範囲である。

（ａ）に示すように、規制部材１４Ｂがプローブ１１Ｂの基端１１１Ｂに近い場合には、変形範囲ＤＦが広くなり、プローブ１１Ｂの単位長さ当りの変形量が小さいのに対して、規制部材１４Ｂがプローブ１１Ｂの基端１１１Ｂから遠い場合には、変形範囲ＤＦが狭くなり、プローブ１１Ｂの単位長さ当りの変形量が大きくなる。そこで、規制部材１４Ｂをプローブ１１Ｂの基端１１１Ｂから離間させる程（ここでは、Ｘ軸の負方向に移動する程）、プローブ１１Ｂは変形し難くなり、プローブ１１Ｂの復元力が大きくなる。

例えば、プローブ１１Ｂとして小さな線径のワイヤを用いる場合には、プローブ１１Ｂの弾性復元力が小さく、プローブ１１Ｂの先端１１２Ｂと検査点３０１との接触（検査信号の伝達）が不安定となり易いが、規制部材１４Ｂをプローブ１１Ｂの基端１１１Ｂから離間させることによってプローブ１１Ｂの変形に伴って発生する弾性復元力が増大されるため、プローブ１１Ｂの先端１１２Ｂと検査点３０１との接触が安定化される。

図９は、第１実施形態に係るプローブ装置の接地状態の一例を示す説明図である。（ａ）は、側面図であり、（ｂ）は正面図である。図に示すように、プローブ１１Ｂとスキャナ４との間で検査信号を伝送する信号線４１Ｂは、同軸ケーブルであって、内部導体を介して検査信号が伝送され、同軸ケーブルにおいて、内部導体と絶縁体によって絶縁されている銅等の導電性材料からなる外部導体１５２Ｂは、接地線１５３Ｂを介して接地されている。

また、外部導体１５２Ｂは、プローブホルダ１３Ｂの基体部１３１Ｂと接地線１５１Ｂを介して同電位（接地状態）とするべく構成されており、プローブホルダ１３Ｂと支持部材１２Ｂとは溶接等によって同電位（接地状態）とするべく構成されている。すなわち、支持部材１２Ｂ及びプローブホルダ１３Ｂは、接地線１５１Ｂ，１５３Ｂ及び外部導体１５２Ｂを介して接地されている。

このように、支持部材１２Ｂ及びプローブホルダ１３Ｂが接地されているため、プローブ１１Ｂの内、支持部材１２Ｂの筒状体に貫通されている部分とプローブホルダ１３Ｂに沿って配設されている部分とは、静電遮蔽され、その結果、浮遊容量に伴う外乱信号が排除され、より正確な検査が可能となる。

特に、基板３のほぼ全体に電源やグラウンドを供給することを目的として面状に形成されたベタ導体部又は基板３とは別に基板３の配線パターン全てをカバーするように設けられた導電性基準面と検査対象配線パターンとの間の静電容量に基づいて検査対象配線パターンと他の配線パターンとの間の短絡が無いことを検査する静電容量検査を行う場合には、浮遊容量に伴う外乱の影響を受け易いため、上記の効果は更に大きくなる。

＜第２実施形態＞
図１０は、第２実施形態に係るプローブ装置の構成の一例を示す説明図である。（ａ）は、側面図であり、（ｂ）は正面図である。以下の第２実施形態に係るプローブ装置１０Ｃの説明においては、第１実施形態に係るプローブ装置１０Ｂと異なる構成についてのみ説明し、同一の構成についての説明は省略する。プローブ装置１０Ｃは、弾性を有する略Ｌ字型の線状の導電性材料からなるプローブ１１Ｃと、筒状体の内部に２本のプローブ１１Ｃを貫通させて基板３の検査面に略垂直に支持する支持部材１２Ｃと、プローブ１１Ｃ及び支持部材１２Ｃを保持するプローブホルダ１３Ｃと、基板３から離間する向きへのプローブ１１Ｃの変形を規制する規制部材１４Ｃとを備えている。

支持部材１２Ｃの筒状体の内部に貫通支持される２本のプローブ１１Ｃは、互いに絶縁状態とするべく、基端１１１Ｃ及び先端１１２Ｃを除く表面には、テフロン（登録商標）等で絶縁被膜が形成されている。特に、プローブ１１Ｃの先端１１２Ｃ側は、検査点３０１と接触する端面だけを除き、検査点３０１との検査信号の伝達が可能な限界の先端までテフロン（登録商標）等で絶縁被膜が形成されている。

また、支持部材１２Ｃはプローブホルダ１３Ｃに固定されたアルミニウム（Ａｌ）等の金属からなる筒状体（ここでは、楕円筒状体）であって、筒状体の内部に２本のプローブ１１Ｃを貫通させて基板３の検査面に略垂直（Ｚ軸方向）に支持するものである。プローブホルダ１３Ｃは、基体部１３１Ｃ、接続部１３２Ｃ及び基端保持部１３４Ｃを備えている。接続部１３２Ｃの上面には、２本のプローブ１１Ｃの基端１１１Ｃと、スキャナ４との間で検査信号が伝送される２本の信号線４１Ｃ，４２Ｃの一端とがそれぞれ半田付け等を用いて通電可能に接続されている。

このように、プローブ１１Ｃが、基端１１１Ｃ及び先端１１２Ｃを除く表面に絶縁被覆が施されており、支持部材１２Ｃの筒状体が、２本のプローブ１１Ｃを同時に貫通して支持可能に構成されているため、２本のプローブ１１Ｃを同時に近接する検査点３０１に圧接することが可能となる。

従って、２つの検査点３０１にそれぞれ電流供給用接触子と電圧測定用接触子とを圧接させ、各検査点３０１にそれぞれ圧接させた電流供給用接触子間に測定用電流を供給すると共に、各検査点３０１にそれぞれ圧接させた電圧測定用接触子間に生じた電圧を測定することにより、測定端子と検査点３０１との間の接触抵抗の影響を抑制して高精度に抵抗値を測定する４端子測定法を実施する際に、好適に用いられるプローブ装置１０Ｃが実現される。

＜第３実施形態＞
図１１は、第３実施形態に係るプローブ装置の構成の一例を示す説明図である。（ａ）は、側面図であり、（ｂ）は正面図である。以下の第３実施形態に係るプローブ装置１０Ｄの説明においては、第２実施形態に係るプローブ装置１０Ｃと異なる構成についてのみ説明し、同一の構成についての説明は省略する。プローブ装置１０Ｄは、弾性を有する略Ｌ字型の線状の導電性材料からなるプローブ１１Ｄと、２本の筒状体１２１Ｄ，１２２Ｄの内部にそれぞれ１本のプローブ１１Ｃを貫通させて基板３の検査面に略垂直に支持する支持部材１２Ｄと、プローブ１１Ｄ及び支持部材１２Ｄを保持するプローブホルダ１３Ｄと、基板３から離間する向きへのプローブ１１Ｄの変形を規制する規制部材１４Ｄとを備えている。

また、支持部材１２Ｄはプローブホルダ１３Ｄに固定されたアルミニウム（Ａｌ）等の金属からなる２本の筒状体（ここでは、円筒状体）であって、筒状体の内部にそれぞれ１本のプローブ１１Ｄを貫通させて基板３の検査面に略垂直（Ｚ軸方向）に支持するものである。２本の筒状体は、先端１２１Ｄ側が近接するべく（すなわち、筒状体１２１Ｄ，１２２Ｄに貫通支持された２本のプローブ１１Ｄの先端１１２Ｄが近接するべく）プローブホルダ１３Ｄに配設されている。

プローブホルダ１３Ｄは、基体部１３１Ｄ、接続部１３２Ｄ及び基端保持部１３４Ｄを備えている。接続部１３２Ｄの上面には、２本のプローブ１１Ｄの基端１１１Ｄと、スキャナ４との間で検査信号が伝送される２本の信号線４１Ｄ，４２Ｄの一端とがそれぞれ半田付け等を用いて通電可能に接続されている。

このように、プローブ１１Ｄが、基端１１１Ｄ及び先端１１２Ｄを除く表面に絶縁被覆が施されており、支持部材１２Ｄの筒状体が、それぞれ１本のプローブ１１Ｄを貫通して支持可能に構成されているため、２本のプローブ１１Ｄを同時に近接する検査点３０１に圧接することが可能となる。従って、端子測定法を実施する際に、好適に用いられるプローブ装置１０Ｄが実現される。

また、２本のプローブ１１Ｄが、それぞれ筒状体によって貫通支持されているため、筒状体のプローブホルダ１３Ｄへの配設位置を別々に設定可能であるため、２本のプローブ１１Ｄの検査点３０１に対する向きを別々に設定することが可能となる。

なお、本発明は以下の形態をとることができる。

（Ａ）第１〜第３実施形態においては、基板検査装置１が基板３の上面側にプローブ１１Ａ，１１Ｂ（１１Ｃ，１１Ｄ）を備え、基板３の下面側に多針式の下部プローブユニット２３０を備える場合について説明したが、基板検査装置１が基板３の上面側又は下面側に少なくとも１のＺ軸方向に移動可能なプローブを有する形態であればよい。例えば、基板３の上面側及び下面側に複数（例えば、それぞれ、２個）のＺ軸方向に移動可能なプローブを有する形態でもよいし、基板３の上面側にのみ複数（例えば、それぞれ、２個）のＺ軸方向に移動可能なプローブを有する形態でもよい。

（Ｂ）第１〜第３実施形態においては、プローブ１１Ｂ（１１Ｃ，１１Ｄ）は、先端１１２Ｂ（１１２Ｃ，１１２Ｄ）の端面が球面の一部である場合について説明したが、先端１１２Ｂ（１１２Ｃ，１１２Ｄ）の端面の形状は別の形態でもよい。例えば、プローブ１１Ｂ（１１Ｃ，１１Ｄ）の先端１１２Ｂ（１１２Ｃ，１１２Ｄ）の端面が針状（ニードル状）に鋭利に加工されている形態でもよい。この場合には、基板３の検査点３０１の面積が狭い場合にも容易にプローブ１１Ｂ（１１Ｃ，１１Ｄ）の先端１１２Ｂ（１１２Ｃ，１１２Ｄ）を検査点３０１に圧接することが可能となる。

（Ｃ）第１〜第３実施形態においては、支持部材１２Ｂ（１２Ｃ，１２Ｄ）の有する筒状体が円筒状（または楕円筒状）である場合について説明したが、断面が多角形の筒状体である形態でもよい。この場合には、筒状体がプローブ１１Ｂ（１１Ｃ，１１Ｄ）の先端１１２Ｂ（１１２Ｃ，１１２Ｄ）を支持する位置が更に安定する。特に、筒状体の断面である多角形の頂点の位置で支持させる場合には、更に安定する。

（Ｄ）第１〜第３実施形態においては、支持部材１２Ｂ（１２Ｃ，１２Ｄ）の有する筒状体の先端１２１Ｂ（１２１Ｃ，１２１Ｄ）が先窄まり形状を有している場合について説明したが、支持部材１２Ｂ（１２Ｃ，１２Ｄ）の有する筒状体が先端１２１Ｂ（１２１Ｃ，１２１Ｄ）に向けて徐々に先窄まり形状を有している形態でもよい。例えば、筒状体の内面が円錐台状の形状を有している形態でもよい。この場合には、プローブ１１Ｂ（１１Ｃ，１１Ｄ）の貫通部分の全体が筒状体によって略一様に支持されるため、更に、プローブ１１Ｂ（１１Ｃ，１１Ｄ）が安定して支持される。

（Ｅ）第１〜第３実施形態においては、プローブホルダ１３Ｂ（１３Ｃ，１３Ｄ）の基体部１３１Ｂ（１３１Ｃ，１３１Ｄ）が導電性材料からなる場合について説明したが、絶縁性材料からなる形態でもよい。この場合には、基端保持部１３４Ｂ（１３４Ｃ，１３４Ｄ）と基体部１３１Ｂ（１３１Ｃ，１３１Ｄ）とを一体として製造することが可能となる。

（Ｆ）第２、第３実施形態においては、規制部材１４Ｃ，１４Ｄが一体に構成されている場合について説明したが、プローブ１１Ｃ，１１Ｄ毎に規制部材１４Ｃ，１４Ｄを配設する形態でもよい。この場合には、プローブ１１Ｃ，１１Ｄ毎に規制部材１４Ｃ，１４Ｄの位置を調整することが可能となり、より正確な測定が可能なプローブ装置１０Ｃ，１０Ｄが実現される。

（Ｇ）第１〜第３実施形態においては、プローブ１１Ｂ（１１Ｃ，１１Ｄ）の水平部（図７参照、基端１１１Ｂ（１１１Ｃ，１１１Ｄ）を含む基板３の検査面と略平行に配設された部位：支持部材１２Ｂ（１２Ｃ，１２Ｄ）の基端１２２Ｂ（１２２Ｃ，１２２Ｄ）位置から基端１１１Ｂ（１１１Ｃ，１１１Ｄ）までの範囲の部位）が略直線状に形成されている場合について説明したが、プローブ１１Ｂ（１１Ｃ，１１Ｄ）の水平部が曲線状に形成されている形態でもよい。

例えば、プローブ１１Ｂ（１１Ｃ，１１Ｄ）の水平部が、基板３の検査面から離間する向き（ここでは、Ｚ軸の正方向）に凸の円弧状に形成されている場合には、円弧の曲率半径を変更することによって、プローブ１１Ｂ（１１Ｃ，１１Ｄ）の変形し易さを表す弾性係数を自在に変更することが可能となる。

（Ｈ）第１〜第３実施形態においては、プローブ１１Ｂ（１１Ｃ，１１Ｄ）が一本のワイヤを折り曲げて形成されている場合について説明したが、プローブ１１Ｂ（１１Ｃ，１１Ｄ）の内、その垂直部（すなわち第１〜第３実施形態における折り曲げ部から先端（１１２Ｂ（１１２Ｃ，１１２Ｄ））までの範囲）に相当する部分がワイヤによって形成され、水平部（すなわち、折り曲げ部から基端（１１１Ｂ（１１１Ｃ，１１１Ｄ））までの範囲）に相当する部分が板バネ等の板状の弾性材料によって形成されて、折り曲げ部に相当する位置において両者が溶接や半田付け等で連結されて形成されている形態でもよい。

この場合には、垂直部と水平部との弾性係数を独立に設定することが可能となるため、プローブ１１Ｂ（１１Ｃ，１１Ｄ）の変形し易さを表す弾性係数を自在に変更することが可能となる。

基板検査装置の構成の一例を示す正面図である。 基板検査装置の構成の一例を示す側面図である。 基板検査装置におけるＺ軸駆動機構の一例を示す図１の拡大図である。 トレイ上での基板の保持構造の一例を示す上面図である。 基板検査装置のブロック構成の一例を示す構成図である。 本発明の第１実施形態に係るプローブ装置の構成の一例を示す正面図である。 本発明の第１実施形態に係るプローブ装置の動作の一例を示す正面図である。 規制部材の作用の一例を説明するための説明図である。 第１実施形態に係るプローブ装置の接地状態の一例を示す説明図である。 第２実施形態に係るプローブ装置の構成の一例を示す説明図である。 第３実施形態に係るプローブ装置の構成の一例を示す説明図である。 従来のプローブ装置の説明図である。

符号の説明

１ 基板検査装置
１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ プローブ装置
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ プローブ（接触子）
１１１Ｂ，１１１Ｃ，１１１Ｄ 基端
１１２Ｂ，１１２Ｃ，１１２Ｄ 先端
１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ 支持部材
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ プローブホルダ（保持部材）
１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ 規制部材
１５Ａ，１５Ｂ アクチュエータ（駆動手段の一部）
１０１Ａ Ｘ軸駆動機構
１０２Ａ Ｙ軸駆動機構
１０３Ａ Ｚ軸駆動機構（駆動手段の一部）
３ 基板
４ スキャナ
５ テスターコントローラ
６ 制御装置
７ 駆動装置

Claims (16)

1. 被検査基板の検査面の配線パターン上に設定された所定の検査点と前記被検査基板の電気的特性を検査する検査制御手段との間で検査信号を伝送するプローブ装置であって、
   移動可能に構成された保持部材と、
   前記保持部材を前記被検査基板の検査面に対して垂直な方向に駆動する駆動手段と、
   弾性を有し線状の導電性材料からなる垂直部と、弾性を有し導電性材料からなる水平部とが略Ｌ字型をなすべく一体にまたは連結されて形成され、前記水平部の基端が前記検査制御手段との間で検査信号を伝送可能に接続されると共に、前記被検査基板の検査面と略平行に前記保持部材に固定され、前記垂直部の先端が前記検査点と検査信号を伝送可能に接続するべく前記被検査基板の検査面に垂直方向に圧接される接触子と、
   前記保持部材に固定された筒状体を有し、前記筒状体の内部に前記接触子の垂直部を貫通させて前記被検査基板の検査面に略垂直に支持すると共に、前記接触子とは電気的に絶縁されている支持部材とを備えることを特徴とするプローブ装置。
2. 前記接触子は、１の線状の導電性材料が折り曲げられて前記垂直部及び水平部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプローブ装置。
3. 前記接触子は、前記水平部が板状の部材からなり、前記垂直部と前記水平部とが連結されて形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプローブ装置。
4. 前記支持部材の筒状体は、前記被検査基板側の端面が先窄まり形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプローブ装置。
5. 前記接触子は、前記垂直部と水平部とのなす角である屈曲角が１０５°〜１３０°の範囲内となるべく形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプローブ装置。
6. 前記被検査基板の検査面に対して前記支持部材の筒状体のなす角を、前記被検査基板の検査面に対して前記接触子の先端のなす角より小さくするべく、前記支持部材が前記保持部材に配設されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のプローブ装置。
7. 前記接触子の前記垂直部は、線径が５０〜１００μｍの金属製のワイヤからなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のプローブ装置。
8. 前記接触子の前記垂直部は、先端の端面が球面の一部であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のプローブ装置。
9. 前記接触子の水平部に接触して、前記被検査基板に対して離間する側への前記接触子の変形を規制する規制部材を備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のプローブ装置。
10. 前記規制部材は、前記接触子の前記被検査基板と反対側への変形を規制する位置を、前記接触子の前記水平部において変更可能に構成されていることを特徴とする請求項９に記載のプローブ装置。
11. 前記規制部材は、弾性材料からなることを特徴とする請求項９または１０に記載のプローブ装置。
12. 前記支持部材は、導電性材料からなり、且つ、接地されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のプローブ装置。
13. 前記保持部材は、導電性材料からなり、且つ、接地されていることを特徴とする請求項１２に記載のプローブ装置。
14. 前記接触子は、基端及び先端を除く表面に絶縁被覆が施されており、
    前記支持部材の筒状体は、複数の前記接触子を同時に貫通して支持可能に構成されている特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のプローブ装置。
15. 前記支持部材は、１の前記接触子をそれぞれ貫通支持可能な複数の筒状体が一体に構成されてなることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のプローブ装置。
16. 被検査基板の電気的特性を検査する基板検査装置であって、
    請求項１〜１５のいずれかに記載のプローブ装置と、
    前記プローブ装置を介して前記被検査基板の検査面の配線パターン上に設定された所定の検査点との間で検査信号を伝送して、前記被検査基板の電気的特性を検査する検査制御手段とを備えることを特徴とする基板検査装置。

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