JP2011133462A - プローブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 プローブホルダに対するプローブの変位量の差を可能な限り小さくして、正しい試験を可能にすることにある。
【解決手段】 プローブ装置は、複数のプローブと、該プローブがその針中央領域を対向させ、左右方向に間隔をおいて及び前後方向へ延びる状態に配置されたプローブホルダとを備えるプローブ組立体を含む。プローブホルダ及び各プローブのいずれか一方は、下向きの第１の部位と、前向きの第２の部位とを備え、プローブホルダ及び各プローブの他方は、前記第１の部位に当接可能の上向きの第３の部位と、前記第２の部位に当接可能の後向きの第４の部位とを備える。
【選択図】図１１

Description

本発明は、液晶表示パネルのような平板状被検査体の電気的試験に用いるプローブ装置に関する。

液晶表示パネルのような平板状の被検査体は、一般に、プローブユニット、プローブブロックのようなプローブ装置を用いる検査装置、すなわち試験装置により検査、すなわち試験をされる。そのようなプローブ装置の１つとして、特許文献１に記載されたものがある。

特許文献１に記載されたプローブ装置は、試験装置の本体フレームに取り付けられる板状のプローブベースと、プローブベースに取り付けられた連結ブロックと、高さ位置を調整可能にスライドベースに懸架された支持ブロックと、複数のプローブをプローブホルダに支持させたプローブブロック（プローブ組立体）であって、支持ブロックに組み付けられたプローブブロックとを含む。

プローブホルダは、該プローブホルダから上方に突出する凸部がスライドブロックに形成された凹部に差し込まれた状態に、一対のねじ部材により連結ブロックに取り付けられている。これにより、プローブブロックは支持ブロックに対し解除可能に維持されている。

各プローブは、板状の針中央領域と、該針中央領域から前方へ一体的に延びる針前部領域と、該針前部領域から下方へ延びる先端針先と、針中央領域から後方へ一体的に延びる針後部領域と、該針後部領域から下方へ延びる後端針先とを有する。そのようなプローブは、針中央領域を対向させた状態に、プローブホルダに配置され、支持されている。

プローブ組立体は、プローブ及びプローブホルダの他に、針中央領域をその厚さ方向に貫通して延びて、両端部においてプローブホルダに支持されたガイドバーと、針前部領域を受け入れるべく左右方向に間隔をおいた複数のスリットを有しかつプローブホルダに支持された前側スリットバーと、針後部領域を受け入れるべく左右方向に間隔をおいた複数のスリットを有しかつプローブホルダに支持された後側スリットバーとを備える。

特許文献１に記載されたプローブ装置において、プローブは、ガイドバーによりプローブホルダに支持されており、また先端針先及び後端針先をそれぞれ対応するスリットバーのスリットから前方及び後方へ突出させている。そのようなプローブ装置においては、先端針先及び後端針先がそれぞれ被検査体の電極及びタブのような配線シートの接続部に押圧されて、オーバードライブが各プローブに作用すると、プローブホルダに対する前後方向及び上下方向のプローブの変位量が各プローブとガイドバーとの間に存在するギャップの大きさに応じて異なる。

上記のようなギャップがプローブとガイドバーとの間に形成されることは、設計上及び加工上許される公差により、避けることができない。その結果、先端針先と被検査体の電極との間の接触、及び後端針先と配線シートの接続部との間の電気的な接触が不安定になり、正しい試験が行われない。

上記の課題を解決するために、特許文献２に記載されたプローブ装置においては、上記のガイドバーを位置決めピンとし、また前方に向けて開放するコ字状の第１及び第２の凹所をそれぞれ各プローブの針中央領域の前端部及び後端部に設け、後方に突出されて第１及び第２の凹部に嵌合された第１及び第２の凸部をそれぞれ先端側スリットバー、及びブロック片の後端部に設けた荷重受けバーに設けている。

特許文献２に記載されたプローブ装置においては、ガイドバーを位置決めピンとしたこと、並びに第１の凹部及び第１の凸部が嵌合されていること、並びに第２の凹部及び第２の凸部が嵌合されていることにより、オーバードライブが各プローブに作用したときのブロック片に対するプローブの変位量の差を低減している。

しかし、上記のようにしても、ピン部材とプローブとの嵌合部、第１の凹部と第１の凸部との嵌合部、及び第２の凹部と第２の凸部との嵌合部のギャップは、設計上及び加工上許されていることであり、またそのようなギャップをゼロにすることは、加工上及び組み立て作業上、困難である。

上記の結果、特許文献２に記載されたプローブ装置においては、オーバードライブが各プローブに作用したときのプローブホルダ（特に、ブロック片）に対するプローブの変位量の差をある程度小さくすることができるにすぎない。このため、特許文献２に記載されたプローブ装置では、先端針先と被検査体の電極との間の接触、及び後端針先と配線シートの接続部との間の接触が不安定になり、正しい試験をすることができない。

特開２００４−１９１０６４号公報 特開２００９−１１５５８５号公報

本発明の目的は、プローブホルダに対するプローブの変位量の差を可能な限り小さくして、正しい試験を可能にすることにある。

本発明に係るプローブ装置は、針中央領域を有する複数のプローブと、該プローブが前記針中央領域を対向させて、左右方向に間隔をおいて配置されたプローブホルダとを備えるプローブ組立体を含む。前記プローブホルダ及び各プローブのいずれか一方は、下向きの第１の部位と、前向きの第２の部位とを備える。前記プローブホルダ及び各プローブの他方は、前記第１の部位に当接可能の上向きの第３の部位と、前記第２の部位に当接可能の後向きの第４の部位とを備える。

前記第２及び第４の部位は、それぞれ、前記第１及び第３の部位から上下方向に離間されていてもよい。

前記針中央領域は左右方向及び前後方向へ延びる板の形状を有することができる。また、各プローブは、さらに、前記針中央領域の前端部から前方へ延びる針前部領域と、該針前部領域の前端部から下方へ延びる先端針先と、前記針中央領域の後端部から後方へ延びる針後部領域と、該針後部領域の後端部から上方へ延びる後端針先とを有することができる。

前記第１及び第２の部位は前記プローブホルダに備えられていてもよい。また、前記第３及び第４の部位は前記プローブの前記針中央領域の前端部に備えられていてもよい。さらに、前記プローブは前記針中央領域を対向させていてもよい。

前記プローブホルダ及び各プローブのいずれか一方は、さらに、前向きの第５の部位を前記第１及び第２の部位から上方に間隔をおいた箇所に備えることができる。また、前記プローブホルダ及び各プローブの他方は、さらに、前記第５の部位に当接可能の後向きの第６の部位を前記第３及び第４の部位から上方に間隔をおいた箇所に備えることができる。

前記第５の部位は前記プローブホルダに備えられていてもよい。また、前記第６の部位は前記プローブの前記針中央領域の前端部に備えられていてもよい。

前記プローブホルダ及び各プローブの他方は、さらに、前方又は後方に突出する凸部を備えることができる。また、前記プローブホルダ及び各プローブの他方は、さらに、前記凸部が当接する当接部を備えることができる。

各プローブの後端針先は、前記針後部領域から該針後部領域の延在方向に対し上方へ直角に延びていてもよい。

左右方向に隣り合う前記後端針先は、前記針後部領域の側の部位を対向させていると共に、前記プローブの後部側の針先を前後方向に変位させていてもよい。

前記プローブホルダは、下方及び後方に開放しかつ左右方向に間隔をおいて前後方向へ延びる複数の第１のスリットであって、前記プローブの針前部領域の少なくとも一部が受け入れられた複数の第１のスリットと、該第１のフリットより後方に間隔をおいた位置にあって、前方及び下方に開放しかつ左右方向に間隔をおいて前後方向へ延びる複数の第２のスリットであって、前記プローブの針後部領域の少なくとも一部が受け入れられた複数の第２のスリットとを有することができる。

前記プローブホルダは、さらに、後方に開放しかつ左右方向に間隔をおいて上下方向へ延びる複数の第３のスリットであって、前記針中央領域の前端部の少なくとも一部を受け入れた複数の第３のスリットを有することができる。

前記プローブホルダは、さらに、前記第３のスリットより後方に間隔をおいた位置にあって、前方に開放しかつ左右方向に間隔をおいて上下方向へ延びる複数の第４のスリットであって、前記針中央領域の後端部の少なくとも一部を受け入れた複数の第４のスリットを有することができる。

前記プローブ組立体は、さらに、前記プローブの前記針中央領域を貫通して左右方向へ延びる少なくとも１つのバー部材と、前記プローブホルダの左右方向における各側部に取り外し可能に組み付けられて、前記バー部材をその端部において前記ブロックホルダに支持させる板状のカバーとを備えることができる。

プローブ装置は、さらに、支持ブロックと、該支持ブロックの下側に配置された結合ブロックであって、前記プローブ組み立て体が下側に組み付けられた結合ブロックと、該結合ブロックを前記支持ブロックの下側に組み付ける組み付け装置とを含むことができる。また、前記組み付け装置は、前記結合ブロック及び前記支持ブロックのいずれか一方に形成された凹所と、該凹所に嵌合された連結部材と、該連結部材を前記結合ブロック又は前記支持ブロックに組み付ける第１のねじ部材と、前記連結部材を上下方向に貫通して、前記結合ブロック及び前記支持ブロックの他方に螺合された第２のねじ部材とを備えることができる。

該支持体の下側にあって前記プローブ組立体よりも後方の箇所に配置された配線シートであって、左右方向に間隔をおいた複数の接続部を下面に備える配線シートとを含むことができる。また、前記プローブ組立体は、前記プローブの後部側の針先が前記接続部に接触された状態に、前記支持体の下側に組み付けられていてもよい。

プローブ組立体は、各プローブの後端針先が配線シートの接続部に押圧された状態に、支持手段の下側に組み付けられている。このため、各プローブの後端針先は、各プローブにオーバードライブが作用しているか否かに関わりなく、配線シートの対応する接続部に確実に電気的に接続される。

また、プローブの後端針先が配線シートの接続部に押圧されると、後端針先と接続部との接触部を支点としてプローブを回転させる力がプローブに作用する。これにより、後端針先と接続部とが押圧された状態に維持されると、プローブホルダと各プローブとは、第１及び第２の部位がそれぞれ第３及び第４の部位に押圧された状態に維持される。

上記のように、本発明に係るプローブ装置においては、互いに押圧されるプローブホルダと各プローブとは、両者の間に設計上及び加工上の公差に起因するギャップが存在していても、各プローブの後端針先が配線シートの接続部に押圧された状態に維持されていることにより、プローブホルダに対するプローブの、左右方向、前後方向及び上下方向における位置が安定する。

上記の結果、本発明に係るプローブ装置によれば、プローブホルダに対するプローブの変位量の差が著しく小さくなり、正しい試験をすることができる。

プローブホルダが後方に開放しかつ左右方向に間隔をおいて上下方向へ延びる複数の第３のスリットを有し、針中央領域の前端部の少なくとも一部が第３のスリットに受け入れていると、プローブをその長手方向（前後方向）へ延びる仮想軸線の周りに角度的に回転させる力がプローブに作用しても、そのような角度的回転は針中央領域の前端部の一部が第３のスリットに受け入れていることにより阻止される。

同様に、プローブホルダが前方に開放しかつ左右方向に間隔をおいて上下方向へ延びる複数の第４のスリットを有し、針中央領域の後端部の少なくとも一部が第４のスリットに受け入れていると、プローブを上記のように角度的に回転させる力がプローブに作用しても、それにともなう角度的回転は針中央領域の後端部の一部が第４のスリットに受け入れていることにより阻止される。

本発明に係るプローブ装置の一実施例を示す正面図である。 図１に示すプローブ装置の右側面図である。 図１に示すプローブ装置の平面図である。 図３におけるA部分の拡大図である。 図１における５−５線に沿って得た断面図である。 図１に示すプローブ装置を分解して示す断面図である。 プローブ組立体及び結合ブロックを除去した正面図である。 結合ブロックを支持ブロックに組み付ける組み付け装置の一実施例を示す分解斜視図である。 プローブ組立体の一部を拡大して示す正面図である。 図９に示すプローブ組立体の右側面図である。 図９における１１−１１線に沿って得た断面図である。 プローブの針前部領域及びこれを受け入れるスリットバーを拡大して示す平面図である。 図１２における１３−１３線に沿って得た断面図である。 プローブの針後部領域及びその近傍の一実施例を示す、図１３と同様の断面図である。 ガイドの一実施例を示す平面図である。 後端針先及びその近傍の他の実施例を示す、図１３と同様の断面図である。 ガイドの他の実施例を示す底面図である。 図１７における１８−１８線に沿って得た断面図である。 プロ０部組立体の他の実施例を示す図であって、図１３と同様の断面図である。 プローブ組立体のさらに他の実施例を示す図であって、図１４と同様の断面図である。

［用語について］

本発明においては、図１において、上下方向を上下方向又はＺ方向といい、左右方向を左右方向又はＸ方向といい、紙背方向を前後方向又はＹ方向という。しかし、それらの方向は、ワークテーブルのようなパネル受けに受けられた被検査体の姿勢に応じて異なる。

それゆえに、本発明に係るプローブ装置は、本発明でいう上下方向（Ｚ方向）が、実際に、上下方向となる状態、上下逆となる状態、斜めの方向となる状態等、いずれかの方向となる状態に試験装置に取り付けられて、使用される。

［実施例］

図１から図６を参照するに、プローブ装置１０は、一部を図２，４，５及び６に示す液晶表示パネルを被検査体１２とし、被検査体１２の点灯検査に用いられる。被検査体１２は、長方形の形状を有しており、また複数の電極１４（図１０参照）を少なくとも長方形の隣り合う２つの辺に対応する縁部に該縁部の長手方向に間隔をおいて所定のピッチで形成している。各電極１４は、これが配置された縁部と直交する方向（Ｘ方向又はＹ方向）へ延びる帯状の形状を有している。

図１から図６を参照するに、プローブ装置１０は、プローブ組立体１６と、プローブ組立体１６を支持する支持ブロック１８と、支持ブロック１８が連結される連結ブロック２０と、支持ブロック１８の下側（Ｚ方向におけるいずれか一方の側）に支持された結合ブロック２２と、結合ブロック２２を支持ブロック１８の下側に組み付ける組み付け装置２４と、結合ブロック２２の下側に支持された配線シート２６と、支持ブロック１８の下側にあって前記プローブ組立体より後方に配置された接続ブロック２８とを含む。

プローブ装置１０は、試験装置の本体フレーム（図示せず）に取り付けられる平板状のプローブベース３０に連結ブロック２０が組み付けられることにより、試験装置にその一部として組み立てられる。

図９から図１１を参照するに、プローブ組立体１６は、導電性材料により製作された複数のプローブ３２を、ブロック片３４の下面に前後方向に間隔をおいて組み付けられた一対のスリットバー３６に、左右方向に間隔をおいて前後方向に延びる状態に配置し、円形の横断面形状を有するバー部材３８をプローブ３２に貫通させ、バー部材３８の各端部をカバー４０によりブロック片３４に組み付けている。

各プローブ３２は、図１１〜図１４に示すように、矩形をした板状の針中央領域３２ａと、針中央領域３２ａの前端下部から前方へ一体的に延びる片持ち梁状の針前部領域３２ｂと、針中央領域３２ａの後端上部から後方へ一体的に延びる片持ち梁状の針後部領域３２ｃと、針前部領域３２ｂの先端から下方へ延びる先端針先３２ｄと、針後部領域３２ｃの後端から上方へ延びる後端針先を３２ｅとを備えるブレードタイプの針とされている。

図示の例では、針前部領域３２及び針後部領域３２ｃは、それぞれ、針中央領域３２ａから前方及び後方へ延びる長い板の形状を有する。また、先端針先３２ｄ及び後端針先３２ｅは、それぞれ、針前部領域３２ｂ及び針後部領域３２ｃから針前部領域３２ｂ及び針後部領域３２ｃの延在方向に対しほぼ直角に下方及び上方へ延びている。

ブロック片３４及び各スリットバー３６は、いずれも、電気絶縁性を有するセラミック、合成樹脂等により、左右方向に長い角柱状の形状を有する。

各スリットバー３６は、ブロック片３４の前部下面又は後部下面に左右方向へ延びる状態に接着、ねじ止めのような適宜な手法により装着されており、また図９から図１４に示すように、これの長手方向（左右方向）に一定の間隔をおいて前後方向へ延びる複数のスリット４２を下面に有する。各スリット４２は、下方、前方及び後方に開放している。

バー部材３８は、図示の例では円形の断面形状を有しており、またセラミックのような硬質の電気絶縁性の材料により形成されている。各バー部材３８は、プローブ３２の針中央領域３２ａを貫通している。しかし、バー部材３８は、導電性の材料を電気絶縁性の材料で被覆したものであってもよく、また矩形、六角形等の多角形のような他の横断面形状を有していてもよい。

各プローブ３２は、針中央領域３２ａの厚さ方向を左右方向としかつ前端針先３２ｄ及び後端針先３２ｅをそれぞれブロック片３４から前方及び後方へ突出させた状態に、スリットバー３６に並列的に配置されており、さらに針前部領域３２ｂ及び針後部領域３２ｃをスリットバー３６のスリット４２に嵌合させている。

各プローブ３２の針前端領域３２ｂは、オーバードライブがプローブ３２に作用したとき、針前部領域３２ｂが僅かに弾性変形して撓むことを許すように、対応するスリット４２の奥底面から下方に離間されている。

各カバー４０は、図１及び９に示すように、内側に位置された板状のカバー部材４０ａと、その外側に位置された板状のカバー部材４０ｂとにより形成されている。

各カバー４０は、図２，９及び１０に示すように、カバー部材４０ａ，４０ｂを貫通して、ブロック片３４の左右方向における端部に螺合された複数のねじ部材４４により、ブロック片３４の左右方向における側面（端面）に取り外し可能に取り付けられている。

各カバー４０は、また、複数の位置決めピン４６により、ブロック片３４に対し三次元的に位置決められている。各位置決めピン４６は、ブロック片３４の左右方向における端部に、該端部から左右方向へ突出する状態に取り付けられており、また両カバー部材４０ａ，４０ｂに差し込まれている。

内側の各カバー部材４０ａは、バー部材３８の端部を受け入れる穴４８（図９参照）を有する。これにより、バー部材３８は、カバー部材４０ａ及び４０ｂと共に、ねじ部材４４及び位置決めピン４６により、ブロック片３４に取り付けられて、位置決めされている。

図１１及び１２に示すように、前側のスリットバー３６は、下向き面５０ａを下部に有すると共に、前向き面５０ｂを上部に有している。前側スリットバー３６は、また、下向き面５０ａ及び５０ｂの間の中間部の後面の一部を当接面すなわち後向き面５０ｃとしている。

図示の例では、下向き面５０ａは前側のスリットバー３６の下面に形成された下向き段部の１つの面であり、前向き面５０ｂは前側のスリットバー３６の上部から後方へ突出する突部に形成された下方に開口するコ字状の溝５０ｄを形成している前向き面である。

各プローブ３２は、下向き面５０ａに当接可能に対向する上向き部５２ａを針中央領域３２ａの前端側の下部に有すると共に、前向き面５０ｂに当接可能に対向する後向き部５２ｂを針中央領域３２ａの前端側の上部に有しており、さらに後向き面５０ｃに当接可能に対向する凸部すなわち前向き部５２ｃを上向き部５２ａ及び後向き部５２ｂの中間部に有している。

図示の例では、上向き部５２ａは針中央領域３２ａの前端側の下部に形成された上向きの凸部の上面であり、後向き部５２ｂは針中央領域３２ａの上端部に形成された上方に開口するコ字状の溝５２ｄの後向き面であり、前向き部５２ｃは上向き部５２ａ及び後向き部５２ｂの中間部に形成された前向きの凸部の前面である。

各針中央領域３２ａは、前側スリットバー３６の後端下部の隅角部を逃がす凹所５２ｅを上向き部５２ａと前向き部５２ｃとの間に有する。前記隅角部、上向き面５０ａ、前向き面５０ｂ、後向き面５０ｃ及び溝５０ｄは、スリットバー３６の長手方向に連続して延びている。

下向き面５０ａ、前向き面５０ｂ及び後向き面５０ｃを各プローブ３２の針中央部３２ａに形成し、下向き面５２ａ、後向き部５２ｂ及び前向き部５２ｃを前側のスリットバー３６に形成してもよい。

プローブ組立体１６は、また、左右方向に間隔をおいた複数の位置決めピン５４（図１参照）を含む。各位置決めピン５４は、ブロック片３４に取り付けられており、またブロック片３４から上方へ延びている。各位置決めピン５４は、さらに、結合ブロック２２に設けられた位置決め穴（図示せず）に嵌合されて、その位置決め穴と共に、プローブ組立体１６を結合ブロック２２に対して位置決めている。

上記とは逆に、位置決めピン５４を結合ブロック２２に設け、位置決め穴をブロック片３４に設けてもよい。

各プローブ３２は、針前部領域３２ｂ及び針後部領域３２ｃが対応するスリットバー３６のスリット４２に受け入れられた状態に、両スリットバー３６に配置されており、またバー部材３８及びカバー４０によりブロック片３４に組み付けられて、ブロック片３４に支持されている。このため、図示の例では、ブロック片３４と両スリットバー３６は、プローブを保持するプローブホルダとして作用する。

図示の例では、前側のスリットバー３６は、図１１〜１３に示すように、前端下部を左右方向全体にわたって前方へ突出させている。また、前側のスリットバー３６の各スリット４２は、そのスリットバー３６の下端から前端下部の突出部の高さ位置のやや上方の位置まで深さ寸法を有する。

このため、前側スリットバー３６のスリット４２を形成している壁部３６ａは、スリット３６が形成されていない残部３６ｂより前方に突出されて、スリット４２の先端部を上方に開放させている。各プローブ３２の針前部領域３２ｂの前端はスリット４２の先端部に位置されている。

各プローブ３２の後端針先３２ｅは、後側のスリットバー３６の後端の直後を上方へ延びている。左右方向に隣り合うプローブ３２の後端針先３２ｅは、図１４に示すように、針後部領域３２ｃの側の部位を対向させており、またその対向部分に電気絶縁膜３２ｆを有しており、さらに後端針先３２ｅを前後方向に変位させている。

結合ブロック２２は、図５，６及び８に示すように、プローブ組立体１６が配置された下向き段部５６を有する。下向き段部５６は、結合ブロック２２の下部の前端部を左右方向へ延びている。

プローブ組立体１６は、図１〜３、図５〜６に示すように、結合ブロック２２の貫通穴５７を上方から下方に貫通して、ブロック片３４に設けられた雌ねじ穴５８に螺合された頭付きのねじ部材６０により、位置決めピン５４が前記した図示しない位置決め穴に挿入された状態に、下向き段部５６に維持されている。

図においては、隣り合うプローブ３２が左右方向に大きく間隔をおいているように示しているが、実際にはプローブ３２の配列ピッチは小さい。プローブ３２の数、厚さ寸法及び配列ピッチ、並びに、スリットバー３６のスリット４２の数、配置ピッチ及び幅寸法は、被検査体１２の種類、特に電極の配置ピッチと幅寸法とに応じて異なる。

プローブ組立体１６は、両スリットバー３６を上記した状態にブロック片３４に取り付けた状態で、各プローブ３２の両端部をスリットバー３６のスリット４２に挿し込むと共に、バー部材３８をプローブ３２とカバー部材４０ａとに挿し通し、その後各カバー４０をねじ部材４４及び位置決めピン４６でブロック片３４に取り付けることにより、組み立てることができる。

一方のカバー４０は、両スリットバー３６をブロック片３４に取り付けた後に、ブロック片３４に取り付けてもよい。

プローブ組立体１６の分解は、上記と逆の作業を実行することにより、行うことができる。プローブ３２の交換は、上記と逆の作業を実行して、元のプローブを新たなプローブに変更した後、上記と同様の作業を実行することにより、行うことができる。

結合ブロック２２へのプローブ組立体１６の組み付けは、位置決めピン５４（図１及び6参照）を結合ブロック２２の前記した位置決め穴に差し込んだ状態で、ねじ部材６０を、結合ブロック２２の貫通穴５７に上方から下方に通して、ブロック片３４の前記した雌ねじ穴に螺合させることにより、行うことができる。

結合ブロック２２からのプローブ組立体１６の取り外しは、上記と逆の作業を実行することにより、行うことができる。

この実施例においては、ブロック片３４とスリットバー３６とは、複数のプローブ３２を左右方向に間隔をおいて並列的に配置したプローブホルダを構成している。

図１，２，３，５，６を参照するに、支持ブロック１８は、板状の２つ支持部１８ａ及び１８ｂによりＬ字状の横断面形状に製作されている。連結ブロック２０は、プローブベース３０に取り付けられる主体部２０ａと、主体部２０ａの上部から前方へ延びる延長部２０ｂとにより、逆Ｌ字状の形状を有する。

図示の例では、支持ブロック１８は結合ブロック２２と共に支持体を形成しており、またねじ部材６０はプローブ組立体１６を結合ブロック２２に組み付ける組み付け具として作用する。

支持ブロック１８は、左右方向に間隔をおいて上下方向へ延びる一対のガイドレール６２と、両ガイドレール６２の間を上下方向へ延びるガイド６４とにより連結ブロック２０の主体部２０ａの前面に上下方向へ移動可能に連結されていると共に、ボルト６６により連結ブロック２０の延長部２０ｂに上下方向の位置を調整可能に連結されている。

両ガイドレール６２は、支持ブロック１８の支持部１８ａの後端面に取り付けられている。これに対し、ガイド６４は、左右方向における両ガイドレール６２の間に配置されており、また両ガイドレール６２により上下方向へ移動可能に案内されるように、連結ブロック２０の主体部２０ａの前端面に取り付けられている。

ボルト６６は、連結ブロック２０の延長部２０ｂを上方から下方へ貫通しており、また支持ブロック１８に形成されたねじ穴６８に螺合されている。支持ブロック１８は、図１に示すように、左右方向に間隔をおいて配置された一対の圧縮コイルばね７０により下方に付勢されている。

各圧縮コイルばね７０は、連結ブロック２０の延長部２０ｂの上に複数のねじ部材７１（図３及び５参照）により取り付けられた板状のばね押え７２と、支持ブロック１８との間に、連結ブロック２０の延長部２０ｂを上下方向に貫通する状態に、配置されている。これにより、ねじ穴６８へのボルト６６のねじ込み量を調整することにより、支持ブロック１８ひいてはプローブ組立体１６の高さ位置を調整することができる。

ばね押え７２は、ドライバーのような工具の先端部を上方から差し込んで、ボルト６６の回転量を調整する貫通穴７２ａを有する。これにより、ばね押え７２を連結ブロック２０から取り外すことなく、支持ブロック１８ひいてはプローブ組立体１６の高さ位置の調整を行うことができるから、そのような高さ位置の調整が容易になる。

連結ブロック２０は、図５に示すように、連結ブロック２０を上方から下方に貫通してプローブベースに螺合された複数のボルト７６によりプローブベース３０に取り外し可能に取り付けられている。各ボルト７６は、連結ブロック２０の主体部２０ａを上方から下方に貫通しており、またプローブベース３０に形成されたねじ穴７８に螺合されている。

図５〜８に詳細に示すように、組み付け装置２４は、結合ブロック２２に形成された凹所８０（図６及び８参照）と、凹所８０に嵌合された連結部材８２と、連結部材８２を支持ブロック１８の下側に組み付けて支持ブロック１８に支持させる複数のねじ部材８４（図３及び７参照）と、連結部材８２の貫通穴８５を上下方向に貫通して、結合ブロック２２のねじ穴８８に螺合されたねじ部材８６とを含む。

凹所８０及び連結部材８２は円形の横断面形状を有している。また、ねじ部材８４は、図３及び７に示すように、支持ブロック１８の支持部１８ｂを上方から下方に貫通して、連結部材８２の雌ねじ穴８３（図７及び８参照）に螺合されている。さらに、ねじ部材８６の下端部は、結合ブロック２２に設けられた雌ねじ穴８８に螺合されている。

図示の例では、雌ねじ穴８８は、図６に示すように、結合ブロック２２の主体部２２ａに変位不能に組み付けられたナット２２ｂであるが、図８に示すように主体部２２ａに直接形成してもよい。

組み付け装置２４は、連結部材８２がねじ部材８４により支持ブロック１８に取り付けられ、ねじ部材８６が、連結部材８２を上下方向に貫通して、雌ねじ穴８８に螺合されることにより、結合ブロック２２を支持ブロック１８の支持部１８ｂの下側に組み付けている。

組み付け装置２４は、また、凹所８０と連結部材８２が勘合されていることにより、結合ブロック２２を支持ブロック１８に対し、左右方向及び前後方向により形成されるＸＹ面内における所定の位置に維持している。

図示の例では、組み付け装置２４は、さらに、結合ブロック２２に形成され、ＸＹ面内を延びて、凹所８０に連通された凹所９０と、連結部材８２からＸＹ面内を延び、かつ凹所９０に受け入られたピン部材９２と、支持ブロック１８の支持部１８ｂの下面に形成され、かつ連結部材８２の側に開放する一対の凹所９４と、連結部材８２上方に延びて、凹所９４に受け入られた一対のピン部材９６とを備える。

凹所９０及びピン部材９２は、ＸＹ面内においてねじ部材８６より前方の位置を一方向（図示の例では、Ｘ方向）に延びている。これに対し、両凹所９４及び両ピン部材９６のそれぞれは、凹所９０及びピン部材９２が延びる方向と交差する方向、好ましくは直行する方向（図示の例では、Ｙ方向）に離間されている。

組み付け装置２４は、上記凹所９０，９４及びピン部材９２，９６により、結合ブロック２２を支持ブロック１８に対し、左右方向及び前後方向における所定の位置に維持していると共に、上下方向に延びるθ軸線の周りにおける所定の角度位置に維持している。

凹所８０を支持ブロック１８に設け、連結部材８２を結合ブロック２２にねじ止めしてもよい。また、凹所９０，９４と、ピン部材９２，９６とを上記と逆の部材に設けてもよい。

支持ブロック１８への結合ブロック２２の組み付けは、ピン部材９６を対応する凹所９４に位置させた状態で、連結部材８２をねじ部材８４により支持ブロック１８の下側に取り付け、次いで連結部材８２を凹所８０に勘合させて、ピン部材９２を対応する凹所９０に位置させた状態で、ねじ持部材８６を結合ブロック２２の雌ねじ穴８８に螺合することにより、行うことができる。

支持ブロック１８からの結合ブロック２２の取り外しは、上記と逆の作業を実行することにより、行うことができる。

図２，５及び６に示すように、配線シート２６は、フレキシブル印刷配線回路（ＦＰＣ）により形成された前部領域２６ａと、前部領域２６ａの後端部に続くタブ（ＴＡＢ）により形成された中間領域２６ｂと、中間領域２６ｂの後端部に続くフレキシブル印刷配線回路（ＦＰＣ）により形成された後部領域２６ｃとを有する複合回路シートとされている。

図２，５，６及び８に示すように、配線シート２６は、固定板１００により結合ブロック２２の下側に位置されており、また被検査体１２を駆動する集積回路１０２を中間領域２６ｂに配置している。

配線シート２６の前部領域２６ａは、左右方向に間隔をおいて前後方向へ並列的に延びる複数の配線１０６（図８参照）を下面に備える。それらの配線１０６は、中間領域２６ｂの前側配線（図示せず）を介して、集積回路１０２の出力側に接続されている。集積回路１０２の入力側は、中間領域２６ｂの後側配線（図示せず）及び後部領域２６ｃの配線（図示せず）を介して、試験装置の電気回路に接続されている。

図２，５及び６に示すように、接続ブロック２８は、支持ブロック１８の下側を左右方向へ延びており、また結合ブロック２２の後端部と支持ブロック１８との間に位置されている。接続ブロック２８は、左右方向に間隔をおいた複数のねじ部材１１０と、前後方向に間隔をおいた複数の位置決めピン１１２とにより支持ブロック１８の下側に分離可能に取り付けられている。

各ねじ部材１１０は、接続ブロック２８を下方から上方へ貫通して、支持ブロック１８に螺合されている。各位置決めピン１１２は、接続ブロック２８及び支持ブロック１８のいずれか一方に上下方向へ延びる状態に固定されて、接続ブロック２８及び支持ブロック１８の他方に設けられた位置決め穴に勘合されている。

図２，５及び６に示すように、プローブ装置１０は、さらに、接続ブロック２８から後方へ延びる状態に先端部において接続ブロック２８の下側に装着された接続シート１１４と、接続ブロックの下側に装着されたエラストマ１１６とを含む。

接続シート１１４は、左右方向に間隔をおいて前後方向へ延びる複数の配線（図示せず）を有する。それらの各配線の少なくとも先端部は、接続シート１１４の下面に露出されて、配線シート２６の上方に折り返された配線に接触されている。

接続シート１１４の配線は、プローブ装置１０が試験装置に組み付けられた状態において、試験装置の電気回路に接続される。このため、各プローブ３２は、配線シート２６の配線、集積回路１０２、及び接続シート１１４の配線を介して試験装置の電気回路に接続される。

エラストマ１１６は、接続ブロック２８の下側にあって、配線シート２６の配線及び接続シート１１４の配線の接触部に対応する箇所に配置されている。このため、エラストマ１１６、配線シート２６の配線及び接続シート１１４の配線は、結合ブロック２２及び接続ブロック２８が支持ブロック１８に組み付けられた状態において、圧縮変形される。これにより、配線シート２６の配線及び接続シート１１４の配線は、強く押圧されて、確実に接触する。

支持ブロック１８への結合ブロック２２の取り付けは、ねじ部材８６を連結部材８２に通した状態で連結部材８２を支持ブロック１８に取り付け、プローブ組立体１６を結合ブロック２２に取り付け、接続ブロック２８を支持ブロック１８に取り付けた後、ねじ部材８６を結合ブロック２２の雌ねじ穴８８にねじ込むことにより、行われる。

支持ブロック１８への結合ブロック２２の取り外しは、雌ねじ穴８８へのねじ部材８６の螺合を解除することにより行うことができる。

このため、プローブ組立体１８及び配線シート２６の交換は、結合ブロック２２を支持ブロック１８から分離した状態で行うことができる。また、プローブ３２の交換は、結合ブロック２２を支持ブロック１８から分離し、プローブ組立体１６を結合ブロック２２から分離した状態で行うことができる。さらに、接続シート１１４の交換は、結合ブロック２２を支持ブロック１８から分離し、接続ブロック２８を支持ブロック１８から分離した状態で行うことができる。

上記の結果として、プローブ装置１０によれば、従来技術に比べ、組み付け装置２４の形状及び構造が簡略化すると共に、プローブ３２を含む消耗品の交換作業が容易になる。

被検査体を試験する試験装置においては、上記のような形状構造を有する複数のプローブ装置１０をプローブベース３０に配置した複数のプローブユニットが用いられる。

試験装置に組み付けられた状態において、プローブ装置１０は、各プローブ３２の後端針先３２ｅが配線シート２６の接続部に正しく接触しているか否かをプローブ組立体１８下方から確認される。プローブ装置１０においては、後端針先３２ｅが後側スリットバー３６の直後を針後部領域３２ｃの延在方向に対し直角に上方へ延びているから、プローブ３２の後端針先３２ｅと配線シート２６の接続部とが正しく接触しているか否かを容易にかつ確実に確認することができる。

結合ブロック２２及びプローブ組立体１８が上記のように支持ブロック１８に組み付けられると、各プローブ３２の後端針先３２ｅは、前部領域２６ａの配線の前端部（すなわち、接続ランド）に押圧される。接続ランドへの後端針先３２ｅの押圧力は、各プローブ３２に以下のように作用する。

図１１に示すように、先端針先３２ｄが上方へ変位するように、時計周りの方向への回転力を受けて、上向き部５２ａ及び後向き部５２ｂが、それぞれ、前側スリットバー３６の下向き面５０ａ及び前向き面５０ｂに押圧される。

これにより、互いに押圧されるそれらの面及び部位に、及びバー部材１８と各プローブ３２との間に、押圧前において設計上及び加工上の公差に起因するギャップが存在していても、先端針先３２ｄの高さ位置は、それらの面が押圧された状態の位置に維持される。その結果、プローブホルダ（特に、前側スリットバー３６）に対するプローブ３２の針先高さ位置の変位量の差が著しく小さくなり、正しい試験をすることができる。

また、プローブ３２の先端針先３２ｂが上方へ変位するようにプローブ３２が回転変位するとき、凹所５２ｅが前側スリットバー３６の後端下部の隅角部の逃げ空間として作用し、しかも前向き面５２ｃが前側スリットバー３６の後向き面５０ｃに押圧される。これにより、プローブ３２は、スリットバー３６に押圧されて、左右方向への変位、左右方向へ倒れるような変位等、不規則な変位を防止される。

被検査体１２の電気的試験時、プローブ装置１０は、各プローブ３２の先端針先３２ｄの先端を被検査体１２の電極に押圧される。この際、針前部領域３２ｂが前側スリットバー３６のスリット４２内に位置されているから、先端針先３２ｂが左右方向へ倒れることを壁部３６ａにより防止される。

被検査体１２の電気的試験に先だって、各プローブ３２の先端針先３２ｄが被検査体１２の電極に正しく接触しているか否かがプローブ組立体１８の上方から確認される。プローブ装置１０によれば、前側スリットバー３６のスリット４２の前端部が上方に開放されており、そのように開放されたスリット前端部内に位置されているから、各プローブ３２の先端針先３２ｄと被検査体１２の電極との位置関係を容易にかつ正確に確認することができる。

プローブ装置１０が図示のように組み立てられた状態において、各プローブ３２の後端針先３２ｅが被検査体１２の電極に正しく接触した状態に維持するために、左右方向に長いフィルム状または板状のガイド１２０（図１０，１１，１４，１５参照）を接続シート２６の前部領域２６ａの先端部下面に配置することが望ましい。

ガイド１２０は、図１５に示すように、プローブ３２の後端針先３２ｅが貫通してその先端が前記接続部の接触することを許すべく上下に開放しかつ前後方向に間隔をおいた複数のガイド穴１２２を有する。

前記複数のガイド穴１２２は、ジグザグに配置されて、前後方向に間隔をおいた２つの穴グループを形成している。各穴グループに属する複数のガイド穴１２２は、左右方向に離間されている。

図示の例では、各ガイド穴１２２は、左右方向へ延びるスロットである。ガイド１２０は、ポリイミド樹脂のような樹脂で製作されたシート状を呈していてもよいし、セラミックのようなある程度の強度を有する板状を呈していてもよい。

ガイド１２０は、これがフィルム状の形状を呈する場合、ポリイミド樹脂のような樹脂フィルムとすることができる。しかし、ガイド１２０が板の形状を呈する場合、ガイド１２０をセラミック製とすることにより、微少な多数のガイド穴をダイサにより高密度に及び高精度に形成することができる。

左右方向に隣り合うプローブ３２の後端針先３２ｅは、図１１及び１４に示すように針先を前後方向に変位させることなく、図１６に示すように後端針先３２ｅの前範囲にわたって対向させてもよい。この場合、後端針先３２ｅの位置を安定化するためのガイドとして、図１７及び１８に示すように、左右方向に間隔をおいた複数のガイド穴１２６を一列に有するものを用いることができる。

図１７及び１８に示すガイド１２４は、セラミックで製作されており、また複数のガイド穴１２６は、左右方向に間隔をおいて前後方向へ延びると共に下方に開放する複数の第１の溝１２６ａと、第１の溝１２６ａの長手方向における中央部を左右方向に延びて、第１の溝１２６ａを上方に開放させる第２の溝１２６ｂとを有する。

上記のようなガイド１２４は、各第１の溝１２６ａと第２の溝１２６ｂとをセラミックの薄板にダイサを用いて形成することにより製作することができる。

図１５に示すガイド１２２も、ガイド１２４のように、第１の溝と第２の溝とをダイサによりセラミックの薄板に穴グループ毎の形成することにより、ガイド穴１２２を形成してもよい。

［プローブ組立体の第２及び第３の実施例］

図１９を参照するに、プローブ組立体１３０は、さらに、後方に開放しかつ左右方向に間隔をおいて上下方向へ延びる複数の第３のスリット１３２を有する。各第３のスリット１３２は、プローブ３２の針中央領域３２ａの前端部の一部を受け入れている。

図示の例では、スリット１３２は、前側のスリットバー３６の長手方向へ延びる状態に取り付けられた第３のスリットバー１３４に形成されている。しかし、スリット１３２を前側のスリットバー３６に直接形成してもよい。スリットバー１３４は、下向き面５０ａを形成する断部に取り付けられて、プローブホルダを形成する部材として作用する。

図２０を参照するに、プローブ組立体１４０は、さらに、前方に開放しかつ左右方向に間隔をおいて上下方向へ延びる複数の第４のスリット１４２を有する。各第４のスリット１４２は、プローブ３２の針中央領域３２ａの後端部の一部を受け入れている。図示の例では、各スリット１４２は、針中央領域３２ａの後端部に形成されて上方に突出する針凸部３２ｆを受け入れている。

図示の例では、スリット１４２は、後側のスリットバー３６の長手方向へ延びる状態に取り付けられた第４のスリットバー１４４に形成されている。しかし、スリット１４２を後側のスリットバー３６に直接形成してもよい。スリットバー１４４は、後側スリットバー３６の前面に取り付けられて、プローブホルダを形成する部材として作用する。

一般に、先端針先３２ｄが被検査体１２に押圧されたときに、プローブ３２がその長手方向（前後方向）へ延びる仮想軸線の周りに角度的に回転する力（すなわち、プローブ３２を傾斜させる傾斜力）がプローブに作用することがある。この場合、先端針先３２ｄ及び後端針先３２ｅが、それぞれ、被検査体１２の電極１４及び配線シート２６の配線１０６に対して変位し、その結果極１４及び配線１０６に対する先端針先３２ｄ及び後端針先３２ｅが不安定になる。

そのような角度的回転は、プローブ組立体１３０によれば、プローブ３２の針中央領域３２ａの前端部の一部がスリット１３２に受け入れていることにより阻止され、またプローブ組立体１４０によれば、プローブ３２の針中央領域３２ａの後端部の一部がスリット１４２に受け入れていることにより阻止される。その結果、より正しい試験をすることができる。

上記実施例において、ブレードタイプのプローブに代えて、金属細線により製作したニードルタイプのプローブのような他のプローブを用いてもよい。

本発明は、液晶表示パネル用のプローブ装置のみならず、薄膜トランジスタが形成されたガラス基板のような他の表示用基板用のプローブ装置、集積回路のような他の平板状被検査体用のプローブ装置にも適用することができる。

本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。

１０ プローブ装置
１２ 被検査体
１４ 被検査体の電極
１６，１３０，１４０ プローブ組立体
１８ 支持ブロック
２０ 連結ブロック
２２ 結合ブロック
２４ 組み付け装置
２６ 配線シート
２８ 接続ブロック
３０ ブローブベース
３２ プローブ
３２ａ 針中央領域
３２ｂ 針前部領域
３２ｃ 針後部領域
３２ｄ 先端針先
３２ｅ 後端針先
３２ｆ 針凸部
３４ ブロック片
３６、１３４，１４４ スリットバー
３６ａ スリットバーの壁部
３６ｂ スリットバーの残部
３８ バー部材
４０ カバー
４０ａ，４０ｂ カバー部材
４２，１３２，１４２ スリット
５０ａ スリットバーの下向き面
５０ｂ スリットバーの前向き面
５０ｃ スリットバーの後向き面（当接面）
５２ａ プローブの上向き部
５２ｂ プローブの後向き部
５２ｃ プローブの前向き部（凸部）
８０ 凹所
８２ 連結部材
８４，８６ ねじ部材
１２０，１２４ ガイド
１２２，１２６ ガイド穴
１２６ａ 第1の溝
１２６ｂ 第2の溝

Claims (15)

1. 針中央領域を有する複数のプローブと、該プローブが前記針中央領域を対向させて、左右方向に間隔をおいて配置されたプローブホルダとを備えるプローブ組立体を含み、
   前記プローブホルダ及び各プローブのいずれか一方は、下向きの第１の部位と、前向きの第２の部位とを備え、
   前記プローブホルダ及び各プローブの他方は、前記第１の部位に当接可能の上向きの第３の部位と、前記第２の部位に当接可能の後向きの第４の部位とを備える、プローブ装置。
2. 前記第２及び第４の部位は、それぞれ、前記第１及び第３の部位から上下方向に離間されている、請求項１に記載のプローブ装置。
3. 前記針中央領域は左右方向及び前後方向へ延びる板の形状を有しており、
   各プローブは、さらに、前記針中央領域の前端部から前方へ延びる針前部領域と、該針前部領域の前端部から下方へ延びる先端針先と、前記針中央領域の後端部から後方へ延びる針後部領域と、該針後部領域の後端部から上方へ延びる後端針先とを有する、請求項１及び２のいずれか１項に記載のプローブ装置。
4. 前記第１及び第２の部位は前記プローブホルダに備えられており、前記第３及び第４の部位は前記プローブの前記針中央領域の前端部に備えられており、前記プローブは前記針中央領域を対向させている、請求項３に記載のプローブ装置。
5. 前記プローブホルダ及び各プローブのいずれか一方は、さらに、前向きの第５の部位を前記第１及び第２の部位から上方に間隔をおいた箇所に備え、
   前記プローブホルダ及び各プローブの他方は、さらに、前記第５の部位に当接可能の後向きの第６の部位を前記第３及び第４の部位から上方に間隔をおいた箇所に備える、請求項１から４のいずれか１項に記載のプローブ装置。
6. 前記第５の部位は前記プローブホルダに備えられており、前記第６の部位は前記プローブの前記針中央領域の前端部に備えられている、請求項５に記載のプローブ装置。
7. 前記プローブホルダ及び各プローブの他方は、さらに、前方又は後方に突出する凸部を備え、前記プローブホルダ及び各プローブの他方は、さらに、前記凸部が当接する当接部を備える、請求項１から６のいずれか１項に記載のプローブ装置。
8. 各プローブの後端針先は、前記針後部領域から該針後部領域の延在方向に対し上方へ直角に延びている、請求項５から７のいずれか１項に記載のプローブ装置。
9. 左右方向に隣り合う前記後端針先は、前記針後部領域の側の部位を対向させていると共に、前記プローブの後部側の針先を前後方向に変位させている、請求項８に記載のプローブ装置。
10. 前記プローブホルダは、下方及び後方に開放しかつ左右方向に間隔をおいて前後方向へ延びる複数の第１のスリットであって、前記プローブの針前部領域の少なくとも一部が受け入れられた複数の第１のスリットと、該第１のフリットより後方に間隔をおいた位置にあって、前方及び下方に開放しかつ左右方向に間隔をおいて前後方向へ延びる複数の第２のスリットであって、前記プローブの針後部領域の少なくとも一部が受け入れられた複数の第２のスリットとを有する、請求項４から９のいずれか１項に記載のプローブ装置。
11. 前記プローブホルダは、さらに、後方に開放しかつ左右方向に間隔をおいて上下方向へ延びる複数の第３のスリットであって、前記針中央領域の前端部の少なくとも一部を受け入れた複数の第３のスリットを有する、請求項１から１０のいずれか１項に記載のプローブ装置。
12. 前記プローブホルダは、さらに、前記第３のスリットより後方に間隔をおいた位置にあって、前方に開放しかつ左右方向に間隔をおいて上下方向へ延びる複数の第４のスリットであって、前記針中央領域の後端部の少なくとも一部を受け入れた複数の第４のスリットを有する、請求項１から１１のいずれか１項に記載のプローブ装置。
13. 前記プローブ組立体は、さらに、前記プローブの前記針中央領域を貫通して左右方向へ延びる少なくとも１つのバー部材と、前記プローブホルダの左右方向における各側部に取り外し可能に組み付けられて、前記バー部材をその端部において前記ブロックホルダに支持させる板状のカバーとを備える、請求項１から１２のいずれか１項に記載のプローブ装置。
14. さらに、支持ブロックと、該支持ブロックの下側に配置された結合ブロックであって、前記プローブ組み立て体が下側に組み付けられた結合ブロックと、該結合ブロックを前記支持ブロックの下側に組み付ける組み付け装置とを含み、
    前記組み付け装置は、前記結合ブロック及び前記支持ブロックのいずれか一方に形成された凹所と、該凹所に嵌合された連結部材と、該連結部材を前記結合ブロック又は前記支持ブロックに組み付ける第１のねじ部材と、前記連結部材を上下方向に貫通して、前記結合ブロック及び前記支持ブロックの他方に螺合された第２のねじ部材とを備える、請求項１から１３のいずれか１項に記載のプローブ装置。
15. 該支持体の下側にあって前記プローブ組立体よりも後方の箇所に配置された配線シートであって、左右方向に間隔をおいた複数の接続部を下面に備える配線シートとを含み、
    前記プローブ組立体は、前記プローブの後部側の針先が前記接続部に接触された状態に、前記支持体の下側に組み付けられている、請求項１から１４のいずれか１項に記載のプローブ装置。

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