JP2013100994A - 基板検査治具、治具ベースユニット及び基板検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】検査対象の被検査基板の構成の変更に伴う基板検査治具の構成の変更の負担を軽減できる基板検査治具及びその関連技術を提供する。
【解決手段】この基板検査治具２は、治具本体６、電極ユニット７及び検査ヘッド８を備える。電極ユニット７は、略マトリクス状に配設された複数の電極ヘッド部を有し、治具本体６に交換可能に取り付けられる。検査ヘッド８は、複数のプローブと、プローブ保持部材とを有し、その各プローブの後端部が電極ユニット７のいずれかの電極ヘッド部と電気的に接触するように、電極ユニット７又は治具本体６に交換可能に取り付けられる。電極ユニット７の電極ヘッド部は、プローブの配置形態の異なる複数種類の検査ヘッド８に対応可能なように、検査ヘッド８のプローブの配設ピッチよりも小さな配設ピッチで略マトリクス状に配設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板検査装置に取り付けられ、被検査基板に設けられた配線パターンの電気的特性に関する検査に用いられる基板検査治具及びその関連技術に関する。

従来の基板検査治具として、電極ユニットに設けられた電極部の構成を、プローブの配設形態の異なる複数種類の検査ヘッドに対応したユニバーサルな構成とし、検査対象の被検査基板の配線パターン等の構成に対応して検査ヘッドを交換可能としたものがある。

また、上述の従来の基板検査治具を用いた基板検査装置では、基板検査治具の電極ユニットの電極部と検査処理部との間の電気的な接続関係を切り替える接続切替ユニットが、基板検査装置本体における基板検査治具の電極ユニットの下側（又は上側）に配置されている。

なお、ユニバーサルな電極部の構成を有する基板検査治具に関する先行技術文献としては、例えば特許文献１が挙げられる。

特許第２５９８４８２号公報

しかしながら、上述の従来の基板検査治具では、電極ユニットの交換が想定されていないため、プローブの配設ピッチ等が異なる検査ヘッドを設置しようとした場合には、基板検査治具全体を交換する必要があった。このため、検査対象の被検査基板の構成（例えば、配線パターンの配設ピッチ等）の変更に伴う基板検査治具の構成の変更の負担が大きかった。

また、上記のように、接続切替ユニットが基板検査装置本体における基板検査治具の電極ユニットの下側（又は上側）に配置された構成では、基板検査装置における基板検査治具の電極ユニットが配置される部分及びその周辺の構成が複雑化し、基板検査治具の交換等を行い難いという問題がある。

また、基板検査装置本体における基板検査治具の電極ユニットが配置される部分の下側（又は上側）には、基板検査治具の位置調節を行う位置調節機構が配置されることが多い。このため、上記のような構成では、接続切替ユニットが邪魔になり、位置調節機構の設置スペースを確保するのが難しい場合があった。

そこで、本発明の解決すべき第１の課題は、検査対象の被検査基板の構成の変更に伴う基板検査治具の構成の変更の負担を軽減できる基板検査治具及びその関連技術を提供することである。

そこで、本発明の解決すべき第２の課題は、基板検査治具及び電極ユニットの交換が容易に行えるとともに、基板検査治具の位置調節機構の設置スペース確保が容易な基板検査装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、第１の局面では、基板検査装置に取り付けられ、被検査基板に設けられた配線パターンの電気的特性に関する検査に用いられる基板検査治具であって、治具本体と、略マトリクス状に配設された複数の電極部を有し、前記治具本体に交換可能に取り付けられる電極ユニットと、複数のプローブと、前記複数のプローブを保持するプローブ保持部材とを有し、その各プローブの後端部が前記電極ユニットのいずれかの前記電極部と電気的に接触するように、前記電極ユニット又は前記治具本体に交換可能に取り付けられる検査ヘッドとを備え、前記検査ヘッドの前記プローブは、その先端部が検査対象の前記被検査基板の前記配線パターン上に設定される検査点に対応するように配置され、前記電極ユニットの前記電極部は、前記プローブの配置形態の異なる複数種類の前記検査ヘッドに対応可能なように、前記検査ヘッドの前記プローブの配設ピッチよりも小さな配設ピッチで略マトリクス状に配設されている。

また、第２の局面では、第１の局面に係る基板検査治具において、前記電極ユニットは、前記プローブニットとの対向面に形成された複数の電極孔を有する絶縁性の電極基台材と、導電性の略棒状の形態を有し、前記電極基台材の前記電極孔内に配設され、前記電極部を構成する電極ヘッド部と、導電性を有するとともに略コイルバネ状の形態を有し、前記電極孔内に挿入され、その伸縮方向の一方側端部が前記電極ヘッド部の後端側に当接される導電コイルバネ材と、導電性を有し、その先端部が前記電極孔内に挿入されて前記導電コイルバネ材の前記伸縮方向の他方側端部に当接される中継接続材とを備える。

また、第３の局面では、第２の局面に係る基板検査治具において、前記電極基台材の前記電極孔内には、前記電極ヘッド部の一部と当接して前記電極ヘッド部の前記検査ヘッド側への変位を止める当接部が設けられ、前記導電コイルバネ材は、前記電極孔内において伸縮方向に圧縮された状態で前記電極ヘッド部と前記中継接続材との間に介挿されている。

また、第４の局面では、第３の局面に係る基板検査治具において、前記電極ユニットの前記電極ヘッド部の前記プローブの後端部側に向いた先端部は、前記検査ヘッドの前記プローブが当接されていない状態において、前記電極基台材の前記検査ヘッドとの対向面と、実質的に揃えられた位置に配置されている。

また、第５の局面では、第３の局面に係る基板検査治具において、前記電極ユニットの前記電極ヘッド部の前記プローブの後端部側に向いた先端部は、前記検査ヘッドの前記プローブが当接されていない状態において、前記電極基台材の前記検査ヘッドとの対向面に対して前記検査ヘッドと離反する方向に凹状に後退した位置に配置されている。

また、第６の局面では、第１の局面に係る基板検査治具において、前記電極ユニットには、前記電極部の前記配設ピッチが異なる複数の電極形成領域が設けられている。

また、第７の局面では、第１の局面に係る基板検査治具において、前記電極ユニットの前記電極部の前記プローブの前記後端部側に向いた先端部は、その中央部が略凹状に窪んだ窪み形状を有する。

また、第８の局面では、第１の局面に係る基板検査治具において、前記電極ユニットの前記電極部の前記プローブの前記後端部側に向いた先端部の周縁部は、前記プローブの前記後端部側に突出する複数の突起が形成されている。

また、第９の局面では、第１の局面に係る基板検査治具において、前記検査ヘッドの前記プローブの前記先端部及び後端部は、前記プローブ保持部材の前記被検査基板側に向けられた先端側の端面、及び前記電極ユニット側に向けられた後端側の端面から突出している。

また、第１０の局面では、第１の局面に係る基板検査治具と、前記基板検査治具が取り付けられる検査装置本体とを備えた基板検査装置であって、前記検査装置本体は、前記基板検査治具を介して前記被検査基板の前記配線パターンの電気的特性を検査する検査処理部と、前記基板検査装置本体における、前記基板検査装置本体に取り付けられた前記基板検査治具の前記電極ユニットと上下方向に対向する領域から離れた位置に配置され、前記基板検査治具の前記電極部と前記検査処理部との電気的な接続関係を切り替える接続切替ユニットとを備える。

また、第１１の局面では、複数のプローブを備えた検査ヘッドとともに基板検査装置に取り付けられ、被検査基板に設けられた配線パターンの電気的特性に関する検査に用いられる治具ベースユニットであって、治具本体と、略マトリクス状に配設された複数の電極部を有し、前記治具本体に交換可能に取り付けられる電極ユニットとを備え、前記検査ヘッドが前記電極ユニット又は前記治具本体に交換可能に取り付けられるのに伴って、前記検査ヘッドの前記プローブの後端部が、前記電極ユニットのいずれかの前記電極部と電気的に接触し、前記電極ユニットの前記電極部は、前記プローブの配置形態の異なる複数種類の前記検査ヘッドに対応可能なように、前記検査ヘッドの前記プローブの配設ピッチよりも小さな配設ピッチで略マトリクス状に配設されている。

上記第１ないし第９の局面に係る基板検査治具によれば、電極ユニットが交換可能であるので、プローブの配設ピッチ等が異なる検査ヘッドを設置しようとした場合にも、基板検査治具全体を交換することなく、電極ユニットを交換することでそれに対応できる。このため、検査対象の被検査基板の構成（例えば、配線パターンの配設ピッチ等）の変更に伴う基板検査治具の構成の変更の負担を軽減できる。

上記第２の局面に係る基板検査治具によれば、検査ヘッドが取り付けられ、プローブの後端部が電極ヘッド部に電気的に接触された際に、導電コイルバネ材の付勢力により電極ヘッド部がプローブの後端部に弾発的に押圧されて接触されるため、プローブと電極ヘッド部との電気的な接触状態を安定させることができる。

上記第３の局面に係る基板検査治具によれば、検査ヘッドが取り付けられておらず、電極ヘッド部がプローブとの当接を待ち受けている状態では、圧縮された状態で挿入された導電コイルバネ材の付勢力により電極ヘッド部が電極孔内の上限位置に弾発的に押し付けられている。このため、待ち受け状態における電極ヘッド部の先端部の位置を正確に位置決めでき、これによって、検査ヘッドが取り付けられた際に、プローブの後端部を電極ヘッド部に確実に電気的に接触させることができる。

上記第４の局面に係る基板検査治具によれば、電極ユニットの電極ヘッド部のプローブの後端部側に向いた先端部が、検査ヘッドのプローブが当接されていない状態において、電極基台材の検査ヘッドとの対向面と、実質的に揃えられた位置に配置されている。それ故、プローブの後端部の電極ヘッド部への当接に伴う押圧力により、電極ヘッド部の先端部が電極基台材の前記対向面に対して検査ヘッドから離反する方向に凹状にやや後退することとなり、これによって、プローブの後端部の電極ヘッド部の先端部からの位置ずれが防止され、プローブと電極ヘッド部との当接状態を安定させることができる。

上記第５の局面に係る基板検査治具によれば、電極ユニットの電極ヘッド部のプローブの後端部側に向いた先端部が、検査ヘッドのプローブが当接されていない状態において、電極基台材の検査ヘッドとの対向面に対して検査ヘッドと離反する方向に凹状に後退した位置に配置されている。それ故、プローブの後端部が電極ヘッド部に当接した後だけでなく、当接する際にも、プローブの後端部を位置ずれさせることなく電極ヘッド部の上端部に確実に当接させることができ、プローブと電極ヘッド部との当接状態をより安定させることができる。

上記第６の局面に係る基板検査治具によれば、電極ユニットには、電極部の配設ピッチが異なる複数の電極形成領域が設けられているため、検査ヘッドのプローブの配設ピッチが部分的に異なっている場合にも対応できる。その結果、配線パターンの配設ピッチ等が異なる複数の領域を有する被検査基板についても、１つの基板検査治具を用いて一度に検査できる。

上記第７の局面に係る基板検査治具によれば、電極ユニットの電極部のプローブの後端部側に向いた先端部の中央部が略凹状に窪んだ窪み形状を有している。それ故、プローブの後端部が電極部の先端部の窪み内に嵌り込むようにして電極部と電気的に接触するため、プローブと電極部との電気的な接触態を安定させることができる。

上記第８の局面に係る基板検査治具によれば、電極ユニットの電極部の前記プローブの後端部側に向いた先端部の周縁部は、プローブの後端部側に突出する複数の突起が形成されている。それ故、プローブの後端部が、電極部の先端部の周縁部に設けられた複数の突起の内側に嵌り込むようにして電極部と電気的に接触するため、プローブと電極部との電気的な接触状態を安定させることができる。

上記第１０の局面に係る基板検査装置によれば、接続切替ユニットが、基板検査装置本体における、基板検査装置本体に取り付けられた基板検査治具の電極ユニットと上下方向に対向する領域から離れた位置に配置されている。それ故、基板検査装置における基板検査治具の電極ユニットが配置される部分及びその周辺の構成を簡単化でき、電極検査治具及び電極ユニットの交換作業等が容易になる。また、基板検査治具の位置調節機構の設置スペース確保も容易になる。

上記第１１の局面に係る治具ベースユニットによれば、電極ユニットが交換可能であるので、プローブの配設ピッチ等が異なる検査ヘッドを設置しようとした場合にも、基板検査治具全体を交換することなく、電極ユニットを交換することでそれに対応できる。このため、検査対象の被検査基板の構成（例えば、配線パターンの配設ピッチ等）の変更に伴う基板検査治具の構成の変更の負担を軽減できる。

本発明の一実施形態に係る基板検査治具が用いられた基板検査装置の構成を部分的に示す図である。 図１の基板検査治具の断面図の一部の構成を拡大して示す図である。 検査ヘッドの構成を示す断面図である。 電極ユニットの電極ヘッド部及びその周辺の構成を拡大して示す断面図である。 図４の構成の変形例を示す図である。 電極ユニットの電極孔及び電極ヘッド部等の配置形態に関する変形例を模式的に示す概略平面図である。 電極ユニットに備えられる電極ヘッド部の先端部の構成に関する第１の変形例を示す断面図である。 図７（ａ）、図７（ｂ）は電極ユニットに備えられる電極ヘッドの先端部の構成に関する第２の変形例を示す断面図及び平面図である。

図１ないし図５を参照して、本発明の一実施形態に係る基板検査治具が適用された基板検査装置について説明する。

この基板検査装置１は、図１に示すように、基板検査治具２と、その基板検査治具２が取り付けられる検査装置本体３とを備えており、図示しない被検査基板に設けられた配線パターンの電気的特性に関する検査に用いられる。具体的な検査としては、例えば配線パターンの導通検査、及び配線パターン間の絶縁検査等が挙げられる。

基板検査治具２は、図１に示すように、治具本体６、電極ユニット７及び検査ヘッド８を備えている。なお、治具本体６と電極ユニット７とを合わせて治具ベースユニット９と呼ぶ場合もある。

治具本体６は、基板検査治具２の基台部分を構成するものであり、図１に示すように、略板状の基台部材６１と、その基台部材６１の貫通窓部６１ａに取り付けられたコネクタ６２とを備えている。貫通窓部６１ａ及びコネクタ６２は、基台部材６１における電極ユニット７が取り付けられる取付部６１ａから基台部材６１の延設方向である横方向に離れた位置に配置されている。このように構成される治具本体６は、検査装置本体３の図示しない治具取付部に着脱可能に取り付けられる。治具本体６と検査装置本体３との固定のための固定構造には、例えば簡単なワンタッチ操作等により固定及び固定解除が可能な構造、あるいはボルト固定等が用いられる。

電極ユニット７は、図１及び図２に示すように、電極基台材７１と、その電極基台材７１によって保持される複数組の電極ヘッド部７２、導電コイルバネ材７３及び中継接続材７４とを備えて構成される。このうち、電極ヘッド部７２が本発明に係る電極部に相当している。

電極基台材７１は、図２に示すように、絶縁性を有する複数の板状部材を重ね合わせて構成されており、電極ヘッド部７２、導電コイルバネ材７３及び中継接続材７４が挿入されて保持される複数の電極孔７１１が形成されている。電極孔７１１は、電極基台材７１をこの基板検査治具２の軸方向である上下方向に貫通しており、その検査ヘッド８側であるヘッド側端部７１１ａ、及び検査ヘッド８側と反対側である底部側端部７１１ｂの部分の内径がその中間部７１１ｃの内径よりも狭く絞られている。また、電極孔７１１のヘッド側端部７１１ａは、電極基台材７１における検査ヘッド８との対向面７１２に開口している。なお、変形例として電極基台材７１を１枚の板状体により構成してもよい。

電極ヘッド部７２は、導電性（例えば、金属製）の略棒状の形態を有し、先端側小径部７２１、中間大径部７２２及び後端側小径部７２３を有している。中間大径部７２２の外径は、先端側小径部７２１及び後端側小径部７２３よりも大きいとともに、電極基台材７１の電極孔７１１の中間部７１１ｃの内径よりも小さく、かつヘッド側端部７１１ａの内径よりも大きい。また、先端側小径部７２１の外径は、電極孔７１１のヘッド側端部７１１ａの内径よりも小さい。

このような電極ヘッド部７２は、先端側小径部７２１が電極孔７１１のヘッド側端部７１１ａ内に底部側から挿入されるようにして、電極孔７１１内に挿入され、後述する導電コイルバネ材７３の付勢力により検査ヘッド８側に弾発的に押圧された状態で保持される。この状態において、図４に示すように、電極ヘッド部７２の先端側小径部７２１と中間大径部７２２との間の段差部７２４が、電極孔７１１内のヘッド側端部７１１ａと中間部７１１ｃとの間の段差部７１１ｄ（本発明に係る当接部に相当）と当接することにより、電極ヘッド部７２の検査ヘッド８側への変位が止められている。

このとき、図４に示すように、電極ヘッド部７２の検査ヘッド８側に向いた先端部（図４の図示例では、先端面）７２５は、電極基台材７１の検査ヘッド８との対向面７１２と実質的に面一に揃えられた位置に位置するように設定されている。あるいは、この図４に示す構成の変形例として、図５に示すように、電極ヘッド部７２の先端部（図４の図示例では、先端面）７２５を、電極基台材７１の対向面７１２に対して検査ヘッド８と離反する方向に凹状に後退した位置に位置するように設定してもよい。

導電コイルバネ材７３は、導電材料（例えば、金属）により形成された略コイルバネ状の形態を有し、電極孔７１１内においてその伸縮方向に圧縮された状態で電極ヘッド部７２と後述する中継接続材７４との間に介挿されている。そして、導電コイルバネ材７３の伸縮方向の一方側端部が電極ヘッド部７２の後端側に当接するとともに、その他方側端部が中継接続材７４の先端部に当接し、これによって電極ヘッド部７２と中継接続材７４とが導電コイルバネ材７３を介して電気的に接続される。なお、本実施形態では、導電コイルバネ材７３の前記一方側端部が電極ヘッド部７２の後端側小径部７２３に外嵌された状態で、後端側小径部７２３と中間大径部７２２との間の段差部に当接して電極ヘッド部７２を検査ヘッド８側に押圧している。

中継接続材７４は、導電性を有し、電極ヘッド部７２を後述する接続切替ユニット３２に電気接続する。そして、中継接続材７４の先端部が、底部側端部７１１ｂから電極孔７１１内に挿入され、導電コイルバネ材７３を介して電極ヘッド部７２と電気接続されている。

中継接続材７４の具体的構成としては、例えば導電性のワイヤ７４１と、そのワイヤ７４１の先端に接合された導電性を有するバネ当接部７４２とを備えて構成されている。ワイヤ７４１の線径は、電極孔７１１の底部側端部７１１ｂの内径よりも小さく設定されている。バネ当接部７４２の外径は、ワイヤ７４１の線径、及び電極孔７１１の底部側端部７１１ｂの内径よりも大きく、かつ中間部７１１ｃの内径よりも小さく設定されている。このため、電極孔７１１内において、バネ当接部７４２が底部側端部７１１ｂの検査ヘッド８側の開口部に係合し、これによって中継接続材７４の電極孔７１１内に挿入された部分が電極孔７１１に抜け止めされている。電極孔７１１から引き出されたワイヤ７４１は、コネクタ６２に電気接続される。なお、ワイヤ７４１は、導体芯の周囲を樹脂等の絶縁材により被覆しているものが好ましい。また、ワイヤ７４１は、電極孔７１１からコネクタ６２まで連続したものであってもよいし、途中で他の中継ワイヤに電気接続し、その中継ワイヤを介してコネクタ６２と電気接続されてもよい。また、バネ当接部７４２としては、例えば半田ボール等の金属製のボールが用いられる。

この電極ユニット７の電極孔７１１及び電極ヘッド部７２は、プローブ８１の配置形態の異なる後述する複数種類の検査ヘッド８に対応可能なように、検査ヘッド８のプローブ８１の配設ピッチよりも小さな配設ピッチで略マトリクス状に配設されている。そして、検査ヘッド８が電極ユニット７に取り付けられるのに伴って、検査ヘッド８のプローブ８１の後端部８１ｂが、電極ユニット７の略マトリクス状に配設されたいずれかの電極ヘッド部７２と電気的に接触するようになっている。

このとき、電極ヘッド部７２は、プローブ８１との当接に伴うプローブ８１からの押圧力により、導電性コイルバネ材７３の付勢力に抗して電極孔７１１の内方にやや押し込まれた状態となる。これ伴い、電極ヘッド部７２の先端部７２５が電極基台材７１の対向面７１２に対して検査ヘッド８から離反する方向に凹状にやや後退した状態となり、これによって、プローブ８１の後端部８１ａの電極ヘッド部７２の先端部７２５からの位置ずれが防止され、プローブ８１と電極ヘッド部７２との当接状態が安定する。

このような電極ユニット７は、治具本体６の基台部材６１の取付部６１ａに交換可能に取り付けられる。電極ユニット７と治具本体６の基台部材６１との固定のための固定構造には、例えば簡単なワンタッチ操作等により固定及び固定解除が可能な構造、あるいはボルト固定等が用いられる。

検査ヘッド８は、図３に示すように、導電性を有する細長い略針状の形態を有する複数のプローブ８１と、その複数のプローブ８１を保持するプローブ保持部材８２とを備えて構成されている。プローブ保持部材８２は、検査対象の図示しない被検査基板側に位置する先端側保持部材８２１と、電極ユニット７側に配置される後端側保持部材８２２と、先端側保持部材８２１と後端側保持部材８２２とを連結固定する連結部材８２３とを備えている。先端側保持部材８２１と後端側保持部材８２２とは、上下方向に間隔をあけた状態で連結部材８２３により連結されている。また、先端側保持部材８２１及び後端側保持部材８２２には、プローブ８１が挿通されて保持される複数の保持孔が形成されており、先端側保持部材８２１の保持孔にはプローブ８１の先端側が挿通されて保持され、後端側保持部材８２２の保持孔にはプローブ８１の後端側が挿通されて保持される。

このプローブ８１の保持状態において、プローブ８１の先端部８１ａ及び後端部８１ｂは、先端側保持部材８２１の被検査基板側に向けられた先端側の端面８２１ａ、及び後端側保持部材８２２の電極ユニット７側に向けられた後端側の端面８２２ａから突出している。そして、プローブ８１の先端部８１ａが検査対象の被検査基板の配線パターン上に設けられた検査点に電気的に接触され、後端部８１ｂが電極ユニット７の電極ヘッド部７２に電気的に接触される。

なお、図３の図示例では、先端側保持部材８２１及び後端側保持部材８２２は、絶縁性を有する複数の板状部材を重ね合わせてそれぞれ構成されているが、単一の板状部材により構成してもよい。

このような検査ヘッド８は、電極ユニット７に交換可能に取り付けられる。検査ヘッド８と電極ユニット７との固定のための固定構造には、例えば簡単なワンタッチ操作等により固定及び固定解除が可能な構造、あるいはボルト固定等が用いられる。変形例として、検査ヘッド８を電極ユニット７に対してではなく、治具本体２の基台部材６１の取付部６１ａに対して直接取り付けるようにしてもよい。

検査ヘッド８のプローブ８１は、その先端部８１ａが検査対象の被検査基板の配線パターン上に設定される検査点に対応するように配置されている。すなわち、検査ヘッド８は、検査対象の被検査基板の種類ごとに複数種類用意されており、検査対象の被検査基板の種類が変更されるのに伴って適宜交換されるようになっている。

これに対し、電極ユニット７の方は、プローブ８１の配設形態の異なる複数種類の検査ヘッド８に対応可能なように電極孔７１１及び電極ヘッド部７２２等の構成が設定されている。このため、検査対象の被検査基板の種類が変更された際に、検査ヘッド８１のプローブ８１の配設形態の変更度合いが電極ユニット７の対応可能な範囲内（例えば、プローブ８１の配設ピッチの大きな変更がない場合等）であれば、検査ヘッド８のみを交換すれば、電極ユニット７は交換しなくても済むようになっている。

また、本実施形態に係る電極ユニット７は容易に交換可能であるので、仮に被検査基板の種類変更に伴う検査ヘッド８１のプローブ８１の配設形態の変更度合いが電極ユニット７の対応可能な範囲外（例えば、プローブ８１の配設ピッチが大きく変更された場合等）であっても、電極ユニット７を交換すれば治具本体６は交換しなくても済むようになっている。

次に、検査装置本体２の構成について説明する。検査装置本体２は、図１に示すように、検査処理部３１と、接続切替ユニット３２とを備えている。検査処理部３１は、基板検査治具２を介して被検査基板の配線パターンの電気的特性を検査する。

接続切替ユニット３２は、複数のスイッチング素子（例えば、半導体スイッチング素子）を備えて構成され、基板検査治具２の電極ヘッド部７２と検査処理部３１との間を電気接続する配線に介挿され、電極ヘッド部７２と検査処理部３１との電気的な接続関係を切り替える。

このような接続切替ユニット３２は、基板検査装置本体３における、基板検査装置本体３に取り付けられた基板検査治具２の電極ユニット７と上下方向に対向する領域から横方向に離れた位置に配置されている。本実施形態では、接続切替ユニット３２は、基板検査治具２の治具本体６の基台部材６１の電極ユニット７と反対側に配置される。また、接続切替ユニット３２の基板検査治具２側に向いた面にはコネクタ部３２１が設けられている。そして、そのコネクタ部３２１をコネクタ６２に接続することにより、接続切替ユニット３２が、コネクタ６２、及びワイヤ７４１を含む中継接続材７４を介して電極ヘッド部７２と電気接続されている。すなわち、本実施形態では、電極ヘッド部７２と接続切替ユニット３２との電気接続は、まず治具本体６の基台部材６１の電極ユニット７側において、電極ヘッド部７２とコネクタ６２との間が導電コイルバネ材７３等を介してワイヤ７４１によって行われる。続いて、そのワイヤ７４１と基台部材６１の電極ユニット７と反対側に配置された接続切替ユニット３２とが、コネクタ６２を介して電気接続される。

このような基板検査装置１による検査では、まず基板検査治具２の各プローブ８１の先端部８１ａが、被検査基板の配線パターンの各検査点に電気的に接触される。そして、接続切替ユニット３２により、プローブ８１の後端部８１ｂが電気的に接触している電極ヘッド部７２のうちから、検査対象となっている配線パターンの組み合わせに対応する電極ヘッド部７２が選択的に検査処理部３１と電気接続される。そして、検査処理部３１による検査用の電力が、その選択された電極ヘッド部７２及びプローブ８１を介して検査対象の配線パターンに供給される。それに伴って、導通性又は絶縁性等に関する検査のための信号が、検査対象の配線パターンから、プローブ８１及びその選択された電極ヘッド部７２を介して検査処理部３１により検出され、その検出結果に基づいて検査対象の配線パターンの導電性又は絶縁性等が良否判定される。１つの配線パターンの組み合わせに対する検査が終了すると、次の配線パターンの組み合わせについての検査が行われる。

以上のように、本実施形態に係る基板検査治具２及びそれを用いた基板検査装置１によれば、電極ユニット７が交換可能であるので、プローブ８１の配設ピッチ等が異なる検査ヘッド８を設置しようとした場合にも、基板検査治具２全体を交換することなく、電極ユニット７を交換することでそれに対応できる。このため、検査対象の被検査基板の構成（例えば、配線パターンの配設ピッチ等）の変更に伴う基板検査治具２の構成の変更の負担を軽減できる。

また、検査ヘッド８が電極ユニット７に取り付けられ、プローブ８１の後端部８１ｂが電極ヘッド部７２に電気的に接触された際に、導電コイルバネ材７３の付勢力により電極ヘッド部７２がプローブ８１の後端部８１ｂに弾発的に押圧されて接触されるため、プローブ８１と電極ヘッド部７２とが電気的な接触状態を安定させることができる。

また、検査ヘッド８が取り付けられておらず、電極ヘッド部７２がプローブ８１との当接を待ち受けている状態では、圧縮された状態で挿入された導電コイルバネ材７３の付勢力により電極ヘッド部７２が電極孔７１１内の上限位置に弾発的に押し付けられている。このため、待ち受け状態における電極ヘッド部７２の先端部７２５の位置を正確に位置決めでき、これによって、検査ヘッド８が取り付けられた際に、プローブ８１の後端部８１ｂを電極ヘッド部７２に確実に電気的に接触させることができる。

また、電極ヘッド部７２の先端部７２５が、図４に示すように、検査ヘッド８のプローブ８１の当接を待ち受けている状態において、電極基台材７１の対向面７１２と実質的に揃えられた位置に配置されている。それ故、プローブ８１の後端部８１ｂの電極ヘッド部７２への当接に伴う押圧力により、電極ヘッド部７２の先端部７２５が電極基台材７１の対向面７１２に対して検査ヘッド８から離反する方向に凹状にやや後退することとなり、これによって、プローブ８１の後端部８１ｂの電極ヘッド部７２の先端部７２５からの位置ずれが防止され、プローブ８１と電極ヘッド部７２との当接状態を安定させることができる。

また、図５に示す変形例に係る構成では、電極ヘッド部７２の先端部７２５が、プローブ８１との当接を待ち受けている状態において、電極基台材７１の対向面７１２に対して検査ヘッド８と離反する方向に凹状に後退した位置に配置されている。それ故、プローブ８１の後端部８１ｂが電極ヘッド部７２に当接した後だけでなく、当接する際にも、プローブ８１の後端部８１ｂを位置ずれさせることなく電極ヘッド部７２の上端部７２５に確実に当接させることができ、プローブ８１と電極ヘッド部７２との当接状態をより安定させることができる。

本実施形態に係る基板検査装置１によれば、図１に示すように、接続切替ユニット３２が、基板検査装置本体３における、基板検査装置本体３に取り付けられた基板検査治具２の電極ユニット７と上下方向に対向する領域から横方向に離れた位置に配置されている。それ故、基板検査装置１における基板検査治具２の電極ユニット２が配置される部分及びその周辺の構成を簡単化でき、基板検査治具２及び電極ユニット２の交換作業等が容易になる。また、基板検査治具１の図示しない位置調節機構の設置スペース確保も容易になる。

以下では、上述の実施形態に係る構成の変形例について説明する。上述の実施形態に係る電極ユニット７では、電極ユニット７の電極基台材７１の対向面７１２に設けられる電極孔７１１及び電極ヘッド部７２等を、対向面７１２の略全面において一様な配設ピッチで設けることを想定していた。この点に関する変形例として、図６に示すように、対向面７１２に、電極孔７１１及び電極ヘッド部７２等の配設ピッチが異なる複数の電極形成領域７１２ａ，７１２ｂを設けてもよい。これにより、検査ヘッド８のプローブ８１の配設ピッチが部分的に異なっている場合にも対応できるようになり、配線パターンの配設ピッチ等が異なる複数の領域を有する被検査基板についても、１つの基板検査治具２を用いて一度に検査できるようになる。

また、電極ヘッド部７２の先端部７２５の構成に関する変形例としては、図７に示す構成、及び図８（ａ）、図８（ｂ）に示す構成が挙げられる。図７に示す構成では、電極ヘッド部７２の先端部７２５が、その中央部が略凹状に窪んだ窪み形状を有している。この図７の構成によれば、プローブ８１の後端部８１ｂが電極ヘッド部７２の先端部７２５の窪み７２６内に嵌り込むようにして電極ヘッド部７２と電気的に接触するため、プローブ８１と電極ヘッド部７２との電気的な接触態を安定させることができる。

また図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す構成では、電極ヘッド部７２の先端部７２５の周縁部に、プローブ８１の後端部８１ｂ側に突出する複数の突起７２７が形成されている。それ故、プローブ８１の後端部８１ｂが、電極ヘッド部７２の先端部７２５の周縁部に設けられた複数の突起７２７の内側に嵌り込むようにして電極ヘッド部７２と電気的に接触するため、プローブ８１と電極ヘッド部７２との電気的な接触状態を安定させることができる。

１ 基板検査装置、２ 基板検査治具、３ 検査装置本体、３１ 検査処理部、３２ 接続切替ユニット、６ 治具本体、６１ 基台部材、６２ コネクタ、７ 電極ユニット、７１ 電極基台材、７１１ 電極孔、７１２ 対向面、７２ 電極ヘッド部、７２５ 先端部、７２６ 窪み、７２７ 突起、７３ 導電コイルバネ材、７４ 中継接続材、８ 検査ヘッド、８１ プローブ、８２ プローブ保持部材、９ 治具ベースユニット。

Claims (11)

1. 基板検査装置に取り付けられ、被検査基板に設けられた配線パターンの電気的特性に関する検査に用いられる基板検査治具であって、
   治具本体と、
   略マトリクス状に配設された複数の電極部を有し、前記治具本体に交換可能に取り付けられる電極ユニットと、
   複数のプローブと、前記複数のプローブを保持するプローブ保持部材とを有し、その各プローブの後端部が前記電極ユニットのいずれかの前記電極部と電気的に接触するように、前記電極ユニット又は前記治具本体に交換可能に取り付けられる検査ヘッドと、
   を備え、
   前記検査ヘッドの前記プローブは、その先端部が検査対象の前記被検査基板の前記配線パターン上に設定される検査点に対応するように配置され、
   前記電極ユニットの前記電極部は、前記プローブの配置形態の異なる複数種類の前記検査ヘッドに対応可能なように、前記検査ヘッドの前記プローブの配設ピッチよりも小さな配設ピッチで略マトリクス状に配設されていることを特徴とする基板検査治具。
2. 請求項１に記載の基板検査治具において、
   前記電極ユニットは、
   前記プローブニットとの対向面に形成された複数の電極孔を有する絶縁性の電極基台材と、
   導電性の略棒状の形態を有し、前記電極基台材の前記電極孔内に配設され、前記電極部を構成する電極ヘッド部と、
   導電性を有するとともに略コイルバネ状の形態を有し、前記電極孔内に挿入され、その伸縮方向の一方側端部が前記電極ヘッド部の後端側に当接される導電コイルバネ材と、
   導電性を有し、その先端部が前記電極孔内に挿入されて前記導電コイルバネ材の前記伸縮方向の他方側端部に当接される中継接続材と、
   を備えることを特徴とする基板検査治具。
3. 請求項２に記載の基板検査治具において、
   前記電極基台材の前記電極孔内には、前記電極ヘッド部の一部と当接して前記電極ヘッド部の前記検査ヘッド側への変位を止める当接部が設けられ、
   前記導電コイルバネ材は、前記電極孔内において伸縮方向に圧縮された状態で前記電極ヘッド部と前記中継接続材との間に介挿されていることを特徴とする基板検査治具。
4. 請求項３に記載の基板検査治具において、
   前記電極ユニットの前記電極ヘッド部の前記プローブの後端部側に向いた先端部は、前記検査ヘッドの前記プローブが当接されていない状態において、前記電極基台材の前記検査ヘッドとの対向面と、実質的に揃えられた位置に配置されていることを特徴とする基板検査治具。
5. 請求項３に記載の基板検査治具において、
   前記電極ユニットの前記電極ヘッド部の前記プローブの後端部側に向いた先端部は、前記検査ヘッドの前記プローブが当接されていない状態において、前記電極基台材の前記検査ヘッドとの対向面に対して前記検査ヘッドと離反する方向に凹状に後退した位置に配置されていることを特徴とする基板検査治具。
6. 請求項１に記載の基板検査治具において、
   前記電極ユニットには、前記電極部の前記配設ピッチが異なる複数の電極形成領域が設けられていることを特徴とする基板検査治具。
7. 請求項１に記載の基板検査治具において、
   前記電極ユニットの前記電極部の前記プローブの前記後端部側に向いた先端部は、その中央部が略凹状に窪んだ窪み形状を有することを特徴とする基板検査治具。
8. 請求項１に記載の基板検査治具において、
   前記電極ユニットの前記電極部の前記プローブの前記後端部側に向いた先端部の周縁部は、前記プローブの前記後端部側に突出する複数の突起が形成されていることを特徴とする基板検査治具。
9. 請求項１に記載の基板検査治具において、
   前記検査ヘッドの前記プローブの前記先端部及び後端部は、前記プローブ保持部材の前記被検査基板側に向けられた先端側の端面、及び前記電極ユニット側に向けられた後端側の端面から突出していることを特徴とする基板検査治具。
10. 請求項１に記載の基板検査治具と、前記基板検査治具が取り付けられる検査装置本体とを備えた基板検査装置であって、
    前記検査装置本体は、
    前記基板検査治具を介して前記被検査基板の前記配線パターンの電気的特性を検査する検査処理部と、
    前記基板検査装置本体における、前記基板検査装置本体に取り付けられた前記基板検査治具の前記電極ユニットと上下方向に対向する領域から離れた位置に配置され、前記基板検査治具の前記電極部と前記検査処理部との電気的な接続関係を切り替える接続切替ユニットと、
    を備えることを特徴とする基板検査装置。
11. 複数のプローブを備えた検査ヘッドとともに基板検査装置に取り付けられ、被検査基板に設けられた配線パターンの電気的特性に関する検査に用いられる治具ベースユニットであって、
    治具本体と、
    略マトリクス状に配設された複数の電極部を有し、前記治具本体に交換可能に取り付けられる電極ユニットと、
    を備え、
    前記検査ヘッドが前記電極ユニット又は前記治具本体に交換可能に取り付けられるのに伴って、前記検査ヘッドの前記プローブの後端部が、前記電極ユニットのいずれかの前記電極部と電気的に接触し、
    前記電極ユニットの前記電極部は、前記プローブの配置形態の異なる複数種類の前記検査ヘッドに対応可能なように、前記検査ヘッドの前記プローブの配設ピッチよりも小さな配設ピッチで略マトリクス状に配設されていることを特徴とする治具ベースユニット。

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