JP2010156595A - プローブユニット - Google Patents

Abstract

【課題】検査対象の電極または端子の配列間隔の狭小化にも適確に対応することかでき、電極または端子との確実な接触を実現する。
【解決手段】両端に設けられた第１および第２接触部、第１接触部と第２接触部との間に介在し、長手方向に伸縮自在な弾性部と、弾性部と第１接触部とを接続する第１接続部、弾性部と第２接触部とを接続し、厚さ方向に貫通する開口部が形成された第２接続部を有し、第２接触部が第２接続部の幅方向の縁端部よりも当該幅方向に沿って突出しているコンタクトプローブと、コンタクトプローブの幅方向の一方の縁端部を摺動自在に保持する複数の第１ガイド溝と、複数の第１ガイド溝のいずれかと対向して位置し、コンタクトプローブの幅方向の他方の縁端部を摺動自在に保持する複数の第２ガイド溝と、複数の第２ガイド溝のいずれかに対応して設けられ、第２接触部の一部を受容する複数の受容溝とを有するプローブホルダと、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶パネルや半導体集積回路などの電子部品における導通状態検査や動作特性検査を行う際に、その電子部品の電極や端子に接触して電気信号の送受信を行うプローブユニットに関する。

従来、半導体集積回路や液晶パネルなどの検査対象の導通状態検査や動作特性検査を行う際には、検査対象と検査用信号を出力する信号処理装置との間の電気的な接続を図るために、導電性のコンタクトプローブを複数収容するプローブユニットが用いられる。プローブユニットにおいては、近年の半導体集積回路や液晶パネルの高集積化、微細化の進展に伴い、コンタクトプローブ間のピッチを狭小化することにより、高集積化、微細化された検査対象にも適用可能な技術が進歩してきている。

例えば、配列間隔の狭小化を実現するために、板状のコンタクトプローブを備えたプローブユニットに関する技術が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。このプローブユニットは、複数のコンタクトプローブを収容するスリットが形成されたホルダと、ホルダの上方に設けられ、コンタクトプローブの荷重を受け持つバネ機構とを備える。

また、配列間隔の狭小化を実現する別の技術として、絶縁性を有するシートに複数の配線を設け、その配線の先端に接触子を設けたプローブシートに関する技術も開示されている（例えば、特許文献２を参照）。

特許第３７５０８３１号公報 特開２００３−９８１８９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、コンタクトプローブをスリットに挿入しなければならないため、ピッチを定める際にスリット幅の分を最低限確保しなければならず、ピッチを狭小化する際の障害となっていた。また、上記特許文献２に記載の技術では、検査対象の配列間隔の狭小化には好適であるものの、シートでは接触子の単独でのストロークが小さく、検査対象のゆがみや反りに追従できないため、確実な接触を実現することが難しいという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、検査対象の電極または端子の配列間隔の狭小化にも適確に対応することかでき、電極または端子との確実な接触を実現することができるプローブユニットを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るプローブユニットは、異なる２つの回路構造を電気的に接続するプローブユニットであって、前記２つの回路構造の一方と接触する第１接触部、前記２つの回路構造の他方と接触する第２接触部、前記第１接触部と前記第２接触部との間に介在し、長手方向に伸縮自在な弾性部、前記弾性部と前記第１接触部とを接続する第１接続部、および前記弾性部と前記第２接触部とを接続し、厚さ方向に貫通する開口部が形成された第２接続部を有し、前記第２接触部が前記第２接続部の幅方向の縁端部よりも当該幅方向に沿って突出した板状をなす導電性のコンタクトプローブと、各々が前記コンタクトプローブの幅方向の一方の縁端部を摺動自在に保持し、互いに平行な直線状をなして延在する複数の第１ガイド溝、各々が前記複数の第１ガイド溝のいずれかと対向して位置し、前記コンタクトプローブの幅方向の他方の縁端部を摺動自在に保持し、互いに平行な直線状をなして延在する複数の第２ガイド溝、および各々が前記複数の第２ガイド溝のいずれかに対応して設けられ、前記第２接触部の一部を受容する複数の受容溝を有する絶縁性のプローブホルダと、前記コンタクトプローブの一部を板厚方向に貫通する棒状をなし、両端部が前記プローブホルダに固定される絶縁性の棒状部材と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明に係るプローブユニットは、上記発明において、前記プローブホルダは、前記複数の第１ガイド溝が形成された平板状の第１保持部材と、前記複数の第２ガイド溝および前記複数の受容溝が形成された平板状の第２保持部材と、前記第１および第２保持部材の両端部をそれぞれ連結して支持するとともに前記棒状部材の両端部をそれぞれ挿通して固着する平板状の２つの支持部材と、を有することを特徴とする。

また、本発明に係るプローブユニットは、上記発明において、前記第２保持部材は、前記第２ガイド溝および前記受容溝が互いに相反する表面に設けられ、前記コンタクトプローブは、前記第２接続部と前記第２接触部との間に長手方向に沿って設けられ、前記第２保持部材の一端部を受容する切り欠きを有することを特徴とする。

また、本発明に係るプローブユニットは、上記発明において、前記受容溝は、前記第２保持部材の一端部から前記第２ガイド溝が延びる方向に沿って穿設され、前記第２ガイド溝に連通していることを特徴とする。

また、本発明に係るプローブユニットは、上記発明において、前記受容溝が形成されている部分の板厚は、前記第２ガイド溝が形成されている部分の板厚よりも大きいことを特徴とする。

本発明によれば、プローブホルダの基材の表面にコンタクトプローブを保持するガイド溝を設けているため、隣接するコンタクトプローブのピッチを狭小化するには、ガイド溝の間隔を小さくすればよい。したがって、検査対象の電極または端子の配列間隔の狭小化にも適確に対応することができる。

また、本発明によれば、プローブホルダには、検査対象と接触するコンタクトプローブの第２接触部の一部を受容する受容溝を設けているため、検査対象との位置合わせを高精度で行うことができる。したがって、検査対象の電極または端子との確実な接触を実現することができる。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形態」と称する）を説明する。なお、図面は模式的なものであって、各部分の厚みと幅との関係、それぞれの部分の厚みの比率などは現実のものとは異なる場合もあることに留意すべきであり、図面の相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる場合があることは勿論である。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るプローブユニットの構成を示す斜視図である。図２は、本実施の形態１に係るプローブユニットの内部構成を示す図であり、図１のｘｚ平面に平行な切断面を有する部分断面図である。これらの図に示すプローブユニット１は、半導体集積回路や液晶パネル等の検査対象の配線パターンにおける短絡や断線の有無を検査する導通検査や検査対象に信号を入力したときの動作特性検査を行う際、異なる２つの回路構造である検査対象と検査用の信号を生成出力する信号処理装置とを電気的に接続する装置である。具体的には、プローブユニット１は、両端部で検査対象および信号処理回路にそれぞれ接触する複数のコンタクトプローブ２と、複数のコンタクトプローブ２を収容して保持するプローブホルダ３と、プローブホルダ３に固着され、複数のコンタクトプローブ２を支持する棒状部材４と、を備える。

まず、図２を参照してコンタクトプローブ２の構成を説明する。以下、図２に示すコンタクトプローブ２において、ｘ軸方向の長さを幅といい、ｙ軸方向の長さを厚さといい、ｚ軸方向の長さを高さという。

コンタクトプローブ２は、信号処理回路に接続される配線基板１００の電極１０１と接触する第１接触部２１と、液晶パネル等の検査対象２００の電極２０１と接触する第２接触部２２と、第１接触部２１および第２接触部２２の間に介在し、長手方向（図２のｚ軸と平行な方向）に伸縮自在な弾性部２３と、弾性部２３と同じ幅および厚さを有し、第１接触部２１および弾性部２３を接続する第１接続部２４と、弾性部２３と同じ幅および厚さを有し、第２接触部２２および弾性部２３を接続し、板厚方向に貫通する開口部２５が形成された第２接続部２６と、を備える。コンタクトプローブ２は、金属等の導電性材料を用いて板状をなすように形成されている。コンタクトプローブ２の板厚は、好ましくは１５〜２０μｍ程度である。

第２接触部２２は、第２接続部２６の幅方向（図２のｘ軸と平行な方向）の縁端部よりも当該幅方向に沿って突出している。第２接触部２２は長手方向に沿って帯状に延在しており、長手方向の端部のうち第１接触部２１からより遠くに位置する端部（以下、先端部という）は先鋭化しており、検査時に検査対象２００の電極２０１と接触する。第２接触部２２と第２接続部２６との間には、高さ方向の中央部から端部へ向けて切り欠かれた切り欠き２７が設けられている。この切り欠き２７は、プローブホルダ３の一部を受容した状態でプローブホルダ３に組み付けられる。第２接触部２２の幅は、先端部がプローブユニット１の上方から視認できるような範囲で設定され、少なくともプローブホルダ３の表面よりｘ軸正の方向へ突出している。

なお、隣接する２つのコンタクトプローブ２同士が接触してしまった場合の絶縁を図るため、コンタクトプローブ２の表面の一部に絶縁層を形成してもよい。

次に、プローブホルダ３について説明する。プローブホルダ３は、コンタクトプローブ２の幅方向の一方の縁端部を保持する平板状の第１保持部材３１と、第１保持部材３１と平行に位置し、コンタクトプローブ２の幅方向の他方の縁端部を保持する平板状の第２保持部材３２と、第１保持部材３１および第２保持部材３２の両端をそれぞれ連結して支持するとともに棒状部材４の両端部をそれぞれ挿通して固着する２つの支持部材３３と、を備え、略直方体状の外観形状をなす。

第１保持部材３１は、コンタクトプローブ２の幅方向の縁端部のうち第２接触部２２が突出していない側の縁端部を摺動自在に保持する第１ガイド溝３１１を複数有する。図３は、プローブホルダ３の上面の拡大部分斜視図である。図３に示すように、複数の第１ガイド溝３１１は、互いに平行な直線状をなして延在している。また、隣接する任意の２つの第１ガイド溝３１１の間隔は全て同じである。

第２保持部材３２は、各々が複数の第１ガイド溝３１１のいずれかと対向して位置し、コンタクトプローブ２の幅方向の縁端部のうち第２接触部２２が突出している側における弾性部２３、第１接続部２４および第２接続部２６の縁端部を保持し、直線状に延在する複数の第２ガイド溝３２１と、複数の第２ガイド溝３２１が設けられる表面と相反する表面に設けられ、各々が複数の第２ガイド溝３２１のいずれかに対応し、第２接触部２２の一部を受容する複数の受容溝３２２とを有する。互いに対応する第２ガイド溝３２１および受容溝３２２は、その第２ガイド溝３２１に対向して位置する第１ガイド溝３１１と組をなしてコンタクトプローブ２の伸縮動作をガイドする機能を有する。

図４は、受容溝３２２の構成を示す部分拡大斜視図である。図４に示すように、複数の受容溝３２２は互いに平行な直線状をなして延在している。また、隣接する任意の２つの受容溝３２２の間隔は全て同じであり、かつ隣接する２つの第２ガイド溝３２１の間隔と等しい。受容溝３２２の溝長さａは、少なくともコンタクトプローブ２の切り欠き２７の深さｂよりも長くなければならない。ここで、切り欠き２７の深さｂは、第２接触部２２が外部から加わる所定の荷重に応じて長手方向に収縮しても、切り欠き２７の底部が第２保持部材３２の端部に当接しないように設定される。なお、受容溝３２２を図２のｚ軸方向の全長にわたって形成しても構わない。

第１ガイド溝３１１および第２ガイド溝３２１の溝幅ｃは、コンタクトプローブ２の板厚よりも若干大きい。また、第１ガイド溝３１１および第２ガイド溝３２１の溝深さｄは、コンタクトプローブ２が外れることなく確実に保持できる程度の値を有している。また、互いに対向する第１ガイド溝３１１の底部と第２ガイド溝３２１の底部との距離ｅは、コンタクトプローブ２の幅よりも若干大きい値を有する。

支持部材３３は、棒状部材４の端部を挿通して固着する固着用孔部３３１を有する。支持部材３３は、複数のネジＳを用いて第１保持部材３１および第２保持部材３２の端部にそれぞれネジ止めされている。

プローブホルダ３は、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、ジルコニア（ＺｒＯ₂）、シリカ（ＳｉＯ₂）等のセラミックス、シリコン、エポキシ等の熱硬化性樹脂、ポリカーボネート等のエンジニアリングプラスチックなどの絶縁性材料を用いて実現される。第１ガイド溝３１１および第２ガイド溝３２１は、フォトリソグラフィによってパターン形成した後、化学エッチングによって形成してもよいし、スライサーやエンドミルを用いた機械加工によって形成してもよい。なお、金属等を母材とし、その母材の表面を絶縁被膜によってコーティングすることによってプローブホルダ３を実現してもよい。

棒状部材４は、複数のコンタクトプローブ２の開口部２５を一括して貫通することによってプローブホルダ３からの抜け止め機能を果たすとともに、コンタクトプローブ２に対して初期たわみを付与する機能を果たす。また、棒状部材４は、コンタクトプローブ２が第２接続部２６の付近で第１ガイド溝３１１および／または第２ガイド溝３２１から外れてしまうのを抑制することができる。

棒状部材４の長手方向に垂直な断面すなわち図２に示す断面は、長方形の角を面取りした形状をなし、その面積は、コンタクトプローブ２の開口部２５の面積よりも小さい。棒状部材４が上述した断面形状を有することにより、コンタクトプローブ２に荷重を加えた際のコンタクトプローブ２の動きを円滑にするとともに、コンタクトプローブ２を安定して支持することができる。また、棒状部材４が上述した断面形状を有することにより、コンタクトプローブ２に対して固着用孔部３３１を形成する際の加工を容易にすることができる。なお、棒状部材４の長手方向に垂直な断面形状は、例えば多角形や正方形などでもよいし、円形でもよい。

棒状部材４は、剛性が高く荷重が加わってもたわみが少ないセラミックスなどの絶縁性材料を用いて形成される。

以上の構成を有するプローブユニット１においては、第１ガイド溝３１１および第２ガイド溝３２１によってコンタクトプローブ２を保持することとしたため、全周にわたって保持する場合と比較してコンタクトプローブ２とプローブホルダ３との間の接触面積を低減して摺動抵抗を減少させることができ、コンタクトプローブ２の伸縮動作をスムーズに行うことが可能となる。また、板状のコンタクトプローブ２に特有な問題である弾性部２３の収縮時の座屈およびねじれの発生を防止し、座屈やねじれの発生に起因する弾性部２３のばね特性の劣化を生じさせずに済む。

プローブユニット１を用いて検査を行う場合には、まず配線基板１００の電極１０１が第１接触部２１と接触するように位置決めを行い、プローブホルダ３と同様の絶縁性材料からなる固定部材（図示せず）およびプローブホルダ３によって配線基板１００を挟持した状態でプローブホルダ３と固定部材とをネジ止め等によって締結する。これにより、コンタクトプローブ２には初期荷重が加わる。初期荷重が加わったプローブユニット１は、検査装置内の所定の位置に固定される。その後、検査用治具（プローバ）を用いることによって検査対象２００の電極２０１をプローブユニット１の下面側から近づけていき、第２接触部２２と電極２０１とを接触させる。この接触によってコンタクトプローブ２に荷重が加わると、コンタクトプローブ２は長手方向に沿って収縮し、電極１０１と電極２０１とを電気的に接続することによって信号の送受信を行う。

以上説明した本発明の実施の形態１によれば、プローブホルダ３にコンタクトプローブ２を保持するガイド溝（第１ガイド溝３１１、第２ガイド溝３２１）を設けているため、隣接するコンタクトプローブ２のピッチを狭小化するには、そのガイド溝の間隔を小さくすればよい。したがって、検査対象２００の電極２０１等の配列間隔の狭小化にも適確に対応することができる。

また、本実施の形態１によれば、プローブホルダ３には、検査対象２００と接触するコンタクトプローブ２の第２接触部２２の一部を受容する受容溝３２２を設けているため、検査対象２００との位置合わせを高精度で行うことができる。したがって、検査対象２００の電極２０１等との確実な接触を実現することができる。

また、本実施の形態１によれば、受容溝３２２によって第２接触部２２が確実に拘束されるため、第２接触部２２の先端部の位置精度を向上させ、コンタクトプローブ２の位置ずれに起因するオープン（第２接触部２２と電極１０１との接触のズレ）やショート（コンタクトプローブ２同士の接触、接触対象の電極１０１とは異なる電極１０１への接触）等の不良の発生確率を小さくすることができる。加えて、先端部の位置精度の向上は、検査対象２００の位置ズレを許容できる範囲（マージン）が大きくなるため、製品インストール（初期位置合わせ）時間の短縮、検査安定性の向上につなげることができる。

また、本実施の形態１によれば、コンタクトプローブ２の先端位置精度を向上させることができるため、検査対象２００の電極２０１の狭小化にも対応することが可能になる。

また、本実施の形態１によれば、コンタクトプローブ２の第２接触部２２の先端部を拘束しているため、第２接触部２２の厚さ方向に偶発的に加わる偏荷重や衝撃によって第２接触部２２の先端部が変形してしまうのを防止することができる。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係るプローブユニットの構成を示す斜視図である。図６は、本実施の形態２に係るプローブユニットの内部構成を示す図であり、図５のｘｚ平面に平行な切断面を有する部分断面図である。これらの図に示すプローブユニット５は、両端部で検査対象および信号処理回路にそれぞれ接触する複数のコンタクトプローブ６と、複数のコンタクトプローブ６を収容して保持するプローブホルダ７と、複数のコンタクトプローブ６を支持する棒状部材４と、を備える。

まず、図６を参照してコンタクトプローブ６の構成を説明する。以下、図６に示すコンタクトプローブ６において、ｘ軸方向の長さを幅といい、ｙ軸方向の長さを厚さといい、ｚ軸方向の長さを高さという。

コンタクトプローブ６は、配線基板１００の電極１０１と接触する第１接触部６１と、検査対象２００の電極２０１と接触する第２接触部６２と、第１接触部６１および第２接触部６２の間に介在し、長手方向（図６のｚ軸と平行な方向）に伸縮自在な弾性部６３と、弾性部６３と同じ幅および厚さを有し、第１接触部６１および弾性部６３を接続する第１接続部６４と、弾性部６３と同じ幅および厚さを有し、第２接触部６２および弾性部６３を接続し、板厚方向に貫通する開口部６５が形成された第２接続部６６と、を備える。コンタクトプローブ６は、金属等の導電性材料を用いて板状をなすように形成されている。コンタクトプローブ６の板厚は、好ましくは１５〜２０μｍ程度である。

第２接触部６２は、第２接続部６６の幅方向（図６のｘ軸と平行な方向）の縁端部よりも当該幅方向に突出している。第２接触部６２の端部であってコンタクトプローブ２の長手方向に沿って第１接触部６１と相反する方向に突出している端部（以下、先端部という）は先鋭化している。

以上の構成を有するコンタクトプローブ６においては、隣接する２つのコンタクトプローブ６同士が接触してしまった場合の絶縁を図るため、コンタクトプローブ２の表面の一部に絶縁層を形成してもよい。

次に、プローブホルダ７について説明する。プローブホルダ７は、コンタクトプローブ６の幅方向の一方の縁端部を保持する平板状の第１保持部材７１と、第１保持部材７１と平行に位置し、コンタクトプローブ６の幅方向の他方の縁端部を保持する平板状の第２保持部材７２と、第１保持部材７１および第２保持部材７２の両端をそれぞれ連結して支持するとともに棒状部材４の両端部をそれぞれ挿通して固着する２つの支持部材７３と、を備え、略直方体状の外観形状をなす。

第１保持部材７１は、コンタクトプローブ６の幅方向の縁端部のうち第２接触部６２が突出していない側の縁端部を摺動自在に保持する第１ガイド溝７１１を複数有する。図３に示す複数の第１ガイド溝３１１と同様、複数の第１ガイド溝７１１は、互いに平行な直線状をなして延在している。また、隣接する任意の２つの第１ガイド溝７１１の間隔は全て同じである。

第２保持部材７２は、各々が複数の第１ガイド溝７１１のいずれかと対向して位置し、コンタクトプローブ６の幅方向の縁端部のうち第２接触部６２が突出している側における弾性部６３、第１接続部６４および第２接続部６６の縁端部を保持し、直線状に延在する複数の第２ガイド溝７２１と、図６の下面側の端部から第２ガイド溝７２１が延在する方向（図６のｚ軸方向）に沿って穿設され、各々が複数の第２ガイド溝７２１のいずれかに連通し、第２接触部６２の一部を受容する複数の受容溝７２２とを有する。互いに対応する第２ガイド溝７２１および受容溝７２２は、その第２ガイド溝７２１に対向して位置する第１ガイド溝７１１と組をなしてコンタクトプローブ６の伸縮動作をガイドする機能を有する。

図７は、受容溝７２２の構成を示す部分拡大斜視図である。図７に示すように、複数の受容溝７２２は櫛歯状をなしている。また、隣接する任意の２つの受容溝７２２の間隔は全て同じであり、かつ隣接する２つの第２ガイド溝７２１の間隔と等しい。受容溝７２２の溝深さｆは、コンタクトプローブ６が荷重によってストロークしても第２接触部６２が受容溝７２２の底面に到達しないように設定される。

第１ガイド溝７１１および第２ガイド溝７２１の溝幅（図３のｃに相当）は、コンタクトプローブ６の板厚よりも若干大きい。また、第１ガイド溝７１１および第２ガイド溝７２１の溝深さ（図３のｄに相当）は、コンタクトプローブ６が外れることなく確実に保持できる程度の値を有している。また、互いに対向する第１ガイド溝７１１の底部と第２ガイド溝７２１の底部との距離（図３のｅに相当）は、コンタクトプローブ６の幅よりも若干大きい値を有する。

支持部材７３は、棒状部材４の端部を挿通して固着する固着用孔部７３１を有する。支持部材７３は、複数のネジＳを用いて第１保持部材７１および第２保持部材７２の端部にそれぞれネジ止めされている。

プローブホルダ７は、実施の形態１で説明したプローブホルダ３と同様の絶縁性材料を用いて実現される。

以上の構成を有するプローブユニット５においては、検査対象２００の電極２０１がコンタクトプローブ６の第２接触部６２と接触すると、開口部６５が棒状部材４から離間し、図６のｚ軸方向に沿って収縮するとともに、第２接触部６２が図６の平面上で時計周りに微小な回転を生じる。この際、第２接触部６２は受容溝７２２に保持されているため、図６のｙ軸方向への位置ずれをほとんど生じることがない。したがって、第２接触部６２の先端部の位置決めをより高精度で行うことができる。また、第２接触部６２の先端は微小に回転して電極２０１を引っ掻きながら接触するため、電極２０１の表面に形成された酸化膜やその表面に付着した汚れを除去し、安定した電気的接触を実現することができる。

以上説明した本発明の実施の形態２によれば、上述した実施の形態１と同様に、検査対象２００の電極２０１等の配列間隔の狭小化にも適確に対応することかでき、電極２０１等との確実な接触を実現することができる。

また、本実施の形態２によれば、検査対象２００を過度に傷付けることなく、検査対象２００の電極２０１等の表面に形成された酸化膜やその表面に付着した汚れなどを適切に除去し、安定した電気的接触を実現することができる。

（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３に係るプローブユニットの構成を示す斜視図である。図９は、本実施の形態３に係るプローブユニットの内部構成を示す図であり、図８のｘｚ平面に平行な切断面を有する部分断面図である。これらの図に示すプローブユニット８は、複数のコンタクトプローブ６と、複数のコンタクトプローブ６を収容して保持するプローブホルダ９と、複数のコンタクトプローブ６を支持する棒状部材４と、を備える。

プローブホルダ９は、コンタクトプローブ６の幅方向の一方の縁端部を保持する平板状の第１保持部材９１と、第１保持部材９１と平行に位置し、コンタクトプローブ６の幅方向の他方の縁端部を保持する平板状の第２保持部材９２と、第１保持部材９１および第２保持部材９２の両端をそれぞれ連結して支持するとともに棒状部材４の両端部をそれぞれ挿通して固着する２つの支持部材９３と、を備え、略直方体状の外観形状をなす。

第１保持部材９１は、コンタクトプローブ６の幅方向の縁端部のうち第２接触部６２が突出していない側の縁端部を摺動自在に保持する第１ガイド溝９１１を複数有する。図３に示す複数の第１ガイド溝３１１と同様、複数の第１ガイド溝９１１は、互いに平行な直線状をなして延在している。また、隣接する任意の２つの第１ガイド溝９１１の間隔は全て同じである。

第２保持部材９２は、複数の第１ガイド溝９１１のいずれかと対向して位置し、コンタクトプローブ６の幅方向の端部のうち第２接触部６２が突出している側における弾性部６３、第１接続部６４および第２接続部６６の端部を保持し、直線状に延在する複数の第２ガイド溝９２１、および図９の下面側の端部から第２ガイド溝９２１が延在する方向（図９のｚ軸方向）に沿って穿設され、各々が複数の第２ガイド溝９２１のいずれかに連通し、第２接触部６２の一部を受容する複数の受容溝９２２を有する薄肉部９２ａと、薄肉部９２ａの表面のうち第２ガイド溝９２１が形成されている表面と相反する表面から薄肉部９２ａの厚さ方向（図９のｚ軸正の方向）に沿って互いに平行に突起した複数の突起部９２ｂとを有する。

図１０は、突起部９２ｂ付近の構成を示す拡大部分斜視図である。また、図１１は図１０の矢視Ａ方向の側面図である。突起部９２ｂは、図１０の上方から下方に向けて薄肉部９２ａからの幅方向への突起量が徐々に大きくなっていき、途中から突起量が一定になる。このため、突起部９２ｂは、ｘｚ平面と平行な断面が台形状をなす。隣接する任意の２つの突起部９２ｂの間隔は、隣接する２つの受容溝９２２の間隔と等しい。換言すれば、突起部９２ｂは、隣接する２つの受容溝９２２の間から薄肉部９２ａの厚さ方向に沿って突起している。

受容溝９２２の溝深さｇは、突起部９２ｂの薄肉部９２ａからの突起量が一定である部分の高さ（ｚ軸方向の長さ）に等しい。したがって、受容溝９２２が形成されている部分の第２保持部材９２の板厚（図９のｚ軸方向の長さ）は、第２ガイド溝９２１が形成されている部分されている部分の板厚よりも大きい。

第１ガイド溝９１１および第２ガイド溝９２１の溝幅（図３のｃに相当）は、コンタクトプローブ６の板厚よりも若干大きい。また、第１ガイド溝９１１および第２ガイド溝９２１の溝深さ（図３のｄに相当）は、コンタクトプローブ６が外れることなく確実に保持できる程度の値を有している。また、互いに対向する第１ガイド溝９１１の底部と第２ガイド溝９２１の底部との距離（図３のｅに相当）は、コンタクトプローブ６の幅よりも若干大きい値を有する。

受容溝９２２の溝深さｇは、コンタクトプローブ６が荷重によってストロークしても第２接触部６２が受容溝９２２の底面に到達しないように設定される。

支持部材９３は、棒状部材４の端部を挿通して固着する固着用孔部９３１を有する。支持部材９３は、複数のネジＳを用いて第１保持部材９１および第２保持部材９２の端部にそれぞれネジ止めされている。

プローブホルダ９は、実施の形態１で説明したプローブホルダ３と同様の材料を用いて実現される。

以上の構成を有するプローブホルダ９によれば、第２接触部６２が受容されている部分の第２保持部材９２の板厚は、第２ガイド溝９２１が形成されている部分の板厚よりも大きいため、第２接触部６２の幅方向（図９のｘ軸方向）と厚さ方向（図９のｙ軸方向）への動きを確実に拘束することができる。したがって、第２接触部６２の先端の位置合わせを正確に行い、複数の第２接触部６２のピッチを高精度で揃えることができるとともに、第２接触部２２の厚さ方向に偶発的に加わる偏荷重や衝撃によって第２接触部２２の先端部が変形してしまうのを一段と確実に防止することができる。

また、プローブホルダ９によれば、突起部９２ｂの薄肉部９２ａからの突起量が図１０の上方から下方にかけて大きくなっているため、検査時にプローブユニット８の上方から第２接触部６２の先端部を視認しやすい。したがって、第２接触部６２と検査対象２００の電極２０１との接触状況を適確に把握することができる。

以上説明した本発明の実施の形態３によれば、上述した実施の形態１、２と同様に、検査対象２００の電極２０１等の配列間隔の狭小化にも適確に対応することかでき、電極２０１等との確実な接触を実現することができる。

また、本実施の形態３によれば、第２保持部材９２の受容溝９２２の周辺に第２保持部材９２の幅方向に突起する突起部９２ｂを設けたことにより、コンタクトプローブ６の第２接触部６２の動きを拘束し、第２接触部６２の先端部の正確な位置合わせを実現するとともに、第２接触部６２の先端部の厚さ方向への変形を一段と確実に防止することができる。

ここまで、本発明を実施するための最良の形態として、実施の形態１〜３を詳述してきたが、本発明はそれらの実施の形態によって限定されるべきものではない。例えば、本発明に係るプローブユニットは、ウェハレベルの検査に用いる高密度プローブユニットの検査にも適用可能である。このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。

本発明は、半導体集積回路や液晶パネルなどの検査対象の導通状態検査や動作特性検査を行う際に有用であり、特にコンタクトプローブの配列間隔を狭小化するのに好適である。

本発明の実施の形態１に係るプローブユニットの構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係るプローブユニットの構成を示す部分断面図である。 本発明の実施の形態１に係るプローブユニットが備えるプローブホルダの上面付近の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係るプローブユニットが備えるプローブホルダの第２保持部材の受容溝付近の構成を示す図である。 本発明の実施の形態２に係るプローブユニットの構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態２に係るプローブユニットの構成を示す部分断面図である。 本発明の実施の形態２に係るプローブユニットが備えるプローブホルダの第２保持部材の受容溝付近の構成を示す図である。 本発明の実施の形態３に係るプローブユニットの構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係るプローブユニットの構成を示す部分断面図である。 本発明の実施の形態３に係るプローブユニットが備えるプローブホルダの第２保持部材の突起部付近の構成を示す図である。 図１０の矢視Ａ方向の側面図である。

符号の説明

１、５、８ プローブユニット
２、６ コンタクトプローブ
３、７、９ プローブホルダ
４ 棒状部材
２１、６１ 第１接触部
２２、６２ 第２接触部
２３、６３ 弾性部
２４、６４ 第１接続部
２５、６５ 開口部
２６、６６ 第２接続部
３１、７１、９１ 第１保持部材
３２、７２、９２ 第２保持部材
３３、７３、９３ 支持部材
９２ａ 薄肉部
９２ｂ 突起部
１００ 配線基板
１０１、２０１ 電極
２００ 検査対象
３１１、７１１、９１１ 第１ガイド溝
３２１、７２１、９２１ 第２ガイド溝
３２２、７２２、９２２ 受容溝
３３１、７３１、９３１ 固着用孔部
Ｓ ネジ

Claims (5)

1. 異なる２つの回路構造を電気的に接続するプローブユニットであって、
   前記２つの回路構造の一方と接触する第１接触部、前記２つの回路構造の他方と接触する第２接触部、前記第１接触部と前記第２接触部との間に介在し、長手方向に伸縮自在な弾性部、前記弾性部と前記第１接触部とを接続する第１接続部、および前記弾性部と前記第２接触部とを接続し、厚さ方向に貫通する開口部が形成された第２接続部を有し、前記第２接触部が前記第２接続部の幅方向の縁端部よりも当該幅方向に沿って突出した板状をなす導電性のコンタクトプローブと、
   各々が前記コンタクトプローブの幅方向の一方の縁端部を摺動自在に保持し、互いに平行な直線状をなして延在する複数の第１ガイド溝、各々が前記複数の第１ガイド溝のいずれかと対向して位置し、前記コンタクトプローブの幅方向の他方の縁端部を摺動自在に保持し、互いに平行な直線状をなして延在する複数の第２ガイド溝、および各々が前記複数の第２ガイド溝のいずれかに対応して設けられ、前記第２接触部の一部を受容する複数の受容溝を有する絶縁性のプローブホルダと、
   前記コンタクトプローブの一部を板厚方向に貫通する棒状をなし、両端部が前記プローブホルダに固定される絶縁性の棒状部材と、
   を備えたことを特徴とするプローブユニット。
2. 前記プローブホルダは、
   前記複数の第１ガイド溝が形成された平板状の第１保持部材と、
   前記複数の第２ガイド溝および前記複数の受容溝が形成された平板状の第２保持部材と、
   前記第１および第２保持部材の両端部をそれぞれ連結して支持するとともに前記棒状部材の両端部をそれぞれ挿通して固着する平板状の２つの支持部材と、
   を有することを特徴とする請求項１記載のプローブユニット。
3. 前記第２保持部材は、
   前記第２ガイド溝および前記受容溝が互いに相反する表面に設けられ、
   前記コンタクトプローブは、
   前記第２接続部と前記第２接触部との間に長手方向に沿って設けられ、前記第２保持部材の一端部を受容する切り欠きを有することを特徴とする請求項２記載のプローブユニット。
4. 前記受容溝は、前記第２保持部材の一端部から前記第２ガイド溝が延びる方向に沿って穿設され、前記第２ガイド溝に連通していることを特徴とする請求項２記載のプローブユニット。
5. 前記受容溝が形成されている部分の板厚は、前記第２ガイド溝が形成されている部分の板厚よりも大きいことを特徴とする請求項４記載のプローブユニット。

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