JP2013200256A - Probe device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示パネルのような平板状の被検査体の電気的試験に用いるプローブ装置に関する。 The present invention relates to a probe device used for an electrical test of a flat test object such as a liquid crystal display panel.
液晶が封入された液晶表示パネルのような被検査体は、一般に、プローブユニットのようなプローブ装置が組み込まれた試験装置により検査すなわち試験を受ける。この試験装置に設けられたテスタからの電気信号がプローブ装置を介して被検査体に供給される。 An object to be inspected such as a liquid crystal display panel in which liquid crystal is sealed is generally inspected, that is, tested by a test apparatus in which a probe device such as a probe unit is incorporated. An electrical signal from a tester provided in the test apparatus is supplied to the object to be inspected via the probe apparatus.
例えば、特許文献1に記載されたプローブ装置は、帯状の電気絶縁性フィルム及び該フィルムの表面上で該フィルムの幅方向に互いに間隔をおいてその長手方向に伸長する複数の配線を有する可撓性の配線シートと、該配線シートを支持する傾斜底面が設けられたプローブブロックとを含む。
For example, the probe device described in
前記プローブブロックは、該プローブブロックの前縁から配線シートの先端部を突出させた状態で、プローブブロックの傾斜底面によって決まる約20度から30度の侵入角度で、配線シートの先端部を被検査体の上方に案内する。プローブブロックの前縁から突出する配線シートの前記先端部は、プローブブロックに関して弾性支持されたアームにより、配線シートの裏面すなわち前記フィルムの裏面で弾性的に支持されている。また、前記配線シートの先端部には、各配線路から被検査体の対応する電極へ向けて突出する接触電極が形成されている。 The probe block inspects the tip of the wiring sheet at an intrusion angle of about 20 to 30 degrees determined by the inclined bottom surface of the probe block with the tip of the wiring sheet protruding from the front edge of the probe block. Guide it above the body. The tip of the wiring sheet protruding from the front edge of the probe block is elastically supported on the back surface of the wiring sheet, that is, the back surface of the film, by an arm that is elastically supported with respect to the probe block. In addition, a contact electrode that protrudes from each wiring path toward a corresponding electrode of the object to be inspected is formed at the tip of the wiring sheet.
従来の前記プローブ装置では、プローブ装置及び被検査体が相近づくように相対運動すると、配線シートの前記先端部で各配線に設けられた接触電極は、被検査体の縁部に沿って一列に配列された対応する電極に当接する。 In the conventional probe device, when the probe device and the object to be inspected move relative to each other, the contact electrodes provided on each wiring at the tip of the wiring sheet are aligned in a line along the edge of the object to be inspected. It contacts the corresponding electrode arranged.
このとき、前記プローブブロックの前縁から突出して前記アームによって弾性支持された配線シートの先端部は、撓み変形を生じる。この撓み変形に応じて、各接触電極は、被検査体の対応する電極を摺動することにより、電極上の酸化膜を除去する。これにより、接触電極が設けられた配線から成る各プローブ要素は、対応する電極に確実に電気的に接続される。また各プローブ要素は、配線シートの先端部で、基材である前記フィルムにより隣合うプローブ要素と一体に形成されていることから、個々のプローブ要素の不安定な動きが抑制される。 At this time, the leading end portion of the wiring sheet that protrudes from the front edge of the probe block and is elastically supported by the arm undergoes bending deformation. In response to this bending deformation, each contact electrode slides the corresponding electrode of the device under test to remove the oxide film on the electrode. Thereby, each probe element consisting of the wiring provided with the contact electrode is reliably electrically connected to the corresponding electrode. In addition, each probe element is integrally formed with the adjacent probe element by the film as a base material at the tip portion of the wiring sheet, so that unstable movement of each probe element is suppressed.
この被検査体の検査に用いられる前記プローブ装置では、各プローブ要素の接触電極は、前記電極の配列に対応して、プローブブロックの前縁から突出する前記配線シートの先端部で該配線シートの幅方向に一列に配列される。そのため、対応するプローブ要素毎の実質的なプローブ長がほぼ一定に保持される。したがって、接触電極が被検査体の対応する電極に押圧されたとき、各プローブ要素の撓み量もほぼ一定に保持されるので、各プローブ要素の接触電極での針圧に大きなばらつきが生じることはない。その結果、前記したように、被検査体がその縁部に沿って一列に配列された電極を有する場合の検査に限れば、各プローブ要素にほぼ均等な針圧を作用させることができるので、適正な試験が可能となる。 In the probe device used for the inspection of the object to be inspected, the contact electrode of each probe element corresponds to the arrangement of the electrodes at the tip of the wiring sheet protruding from the front edge of the probe block. Arranged in a row in the width direction. Therefore, the substantial probe length for each corresponding probe element is kept substantially constant. Therefore, when the contact electrode is pressed against the corresponding electrode of the object to be inspected, the amount of deflection of each probe element is also kept almost constant, so that there is a large variation in the needle pressure at the contact electrode of each probe element. Absent. As a result, as described above, as long as it is limited to the inspection when the object to be inspected has electrodes arranged in a line along the edge, it is possible to apply a substantially uniform needle pressure to each probe element. Appropriate testing is possible.
しかしながら、被検査体の微細化に伴い、その電極が、被検査体の縁部と直角な方向へ交互にジグザグにずれるように、該被検査体の縁部に沿って例えば二列に配列されることがある。この場合、そのような被検査体の検査のために、前記プローブ装置では、プローブブロックの前縁から突出する前記配線シートの先端部に、各プローブ要素の接触電極が、プローブシートの長手方向に間隔をおいて二列に整列しかつ各接触電極が隣合うプローブ要素毎で交互に前記プローブの長手方向へずれるように、各接触電極を被検査体の電極配列に対応したジグザグ配置に配列する必要が生じる。 However, with the miniaturization of the inspection object, the electrodes are arranged in, for example, two rows along the edge of the inspection object so that the electrodes are alternately shifted in a zigzag direction in a direction perpendicular to the edge of the inspection object. Sometimes. In this case, in order to inspect such an object to be inspected, in the probe device, the contact electrode of each probe element extends in the longitudinal direction of the probe sheet at the tip of the wiring sheet protruding from the front edge of the probe block. The contact electrodes are arranged in a zigzag arrangement corresponding to the electrode arrangement of the object to be inspected so that the contact electrodes are arranged in two rows at intervals and are alternately displaced in the longitudinal direction of the probe for each adjacent probe element. Need arises.
ところが、従来の前記プローブ装置では、プローブブロックの前縁から突出する前記配線シートの先端部を前記アームで弾性支持しているために、前記配線シートの先端部の突出量を5mmから10mmの比較的大きな値に設定する必要がある。配線シートの先端部の突出量がこのような大きな値になると、プローブ要素の侵入角が約20度から30度と大きく設定されていることと相まって、前記配線シートの前記先端部における撓み量は、前記プローブブロックの前縁からの距離に応じて大きく変化する。そのため、ジグザグに配置された接触電極のうち、一列目に配列された接触電極を有する第1のプローブ要素群と二列目に配列された接触電極を有する第2のプローブ要素群との間の僅かのプローブ長の差に拘わらず、一列目の接触電極の変位量と、二列目の接触電極の変位量との差が、前記プローブブロックに関する前記配線シートの配置誤差によっても増幅されることがある。 However, in the conventional probe device, since the tip of the wiring sheet protruding from the front edge of the probe block is elastically supported by the arm, the protruding amount of the tip of the wiring sheet is compared between 5 mm and 10 mm. Must be set to a large value. When the amount of protrusion of the tip of the wiring sheet becomes such a large value, coupled with the fact that the penetration angle of the probe element is set to be as large as about 20 degrees to 30 degrees, the amount of deflection at the tip of the wiring sheet is , And changes greatly according to the distance from the front edge of the probe block. Therefore, between the contact electrodes arranged in a zigzag, between the first probe element group having the contact electrodes arranged in the first row and the second probe element group having the contact electrodes arranged in the second row Regardless of a slight difference in probe length, the difference between the displacement amount of the contact electrode in the first row and the displacement amount of the contact electrode in the second row is also amplified by the placement error of the wiring sheet with respect to the probe block. There is.
このような理由から、ジグザグに配置された接触電極のうち、一列目に位置する接触電極を有する第1のプローブ要素群と、二列目に位置する接触電極を有する第2のプローブ要素群との針圧差を正確に制御することが困難となる。 For this reason, among the contact electrodes arranged in a zigzag, a first probe element group having a contact electrode located in the first row, and a second probe element group having a contact electrode located in the second row, It is difficult to accurately control the needle pressure difference.
その結果、このようなプローブ装置では、プローブシートの長手方向へ相互に一様な間隔をおく第1及び第2のプローブ群間のプローブ要素の針圧にほぼ2gを超える大きなばらつきが生じることがある。このことから、従来の前記プローブ装置は、電極が多数列に配列された高密度配置の被検査体の検査には不向きであった。 As a result, in such a probe device, a large variation exceeding approximately 2 g may occur in the needle pressure of the probe element between the first and second probe groups that are uniformly spaced from each other in the longitudinal direction of the probe sheet. is there. For this reason, the conventional probe device is not suitable for inspecting an object to be inspected having a high density arrangement in which electrodes are arranged in multiple rows.
そこで、本発明の目的は、個々のプローブ要素の不安定な動作を防止すると共に、電極が被検査体の縁部に沿って複数列に配置される電極配置の高密度化にも好適に対応し得るプローブ装置を提供することにある。 Accordingly, the object of the present invention is to prevent unstable operation of individual probe elements and to cope with high density of electrode arrangements in which electrodes are arranged in multiple rows along the edge of the object to be inspected. An object of the present invention is to provide a probe device that can be used.
本発明は、以下の基本構想に立脚する。第1には、プローブシートをプローブブロックで直接的に支持することに代えて、前記プローブシートを支持板を介して前記ブローブブロックで支持すること、前記支持板を前記プローブブロックの前縁から前記プローブシートと共に突出させること、少なくとも前記支持板及び前記プローブシートが突出する領域で前記支持板とプローブシートとの間に弾性部材を介在させることにより、前記プローブシートの前記プローブブロックの前縁から突出する領域を該プローブシート、前記弾性部材及び前記支持板の積層構造とする。第2に、前記プローブシートのプローブ要素の侵入角度を10度よりも小さな角度に設定する。これらの構成によって、前記プローブシートの配線に設けられる接触電極を高密度配置された被検査体の電極配列に対応すべく隣合う配線に設けられる接触電極を前記プローブシートの長手方向にずれを以て配置しても、各プローブ要素の針圧を約1gのばらつき内に抑制することが可能となる。 The present invention is based on the following basic concept. First, instead of directly supporting the probe sheet with the probe block, the probe sheet is supported by the probe block via a support plate, and the support plate is supported from the front edge of the probe block. Protruding from the front edge of the probe block of the probe sheet by projecting together with the probe sheet, and interposing an elastic member between the support plate and the probe sheet at least in the region where the support plate and the probe sheet project A region to be formed is a laminated structure of the probe sheet, the elastic member, and the support plate. Second, the intrusion angle of the probe element of the probe sheet is set to an angle smaller than 10 degrees. With these configurations, the contact electrodes provided on the adjacent wiring to correspond to the electrode arrangement of the inspected object arranged at high density are arranged with a deviation in the longitudinal direction of the probe sheet. Even so, the needle pressure of each probe element can be suppressed within a variation of about 1 g.
すなわち、本発明に係るプローブ装置は、裏面で支持台に支持されまた表面に電極が設けられた被検査体の電気検査のために用いられ、前端面及び該前端面と交差する平面を有し、該両面で構成される前縁を前記支持台の上方に位置させるように前記平面を前記前記支持台に向けて支持されるプローブブロックと、前記プローブブロックの前記平面に配置され、また一方の面で前記プローブブロックに固定され、前記プローブブロックの前記前縁から突出する支持板と、該支持板の少なくとも前記プローブブロックの前縁から突出する部分に設けられ前記支持板の他方の面に固着された板状の弾性部材と、帯状の電気絶縁性フィルム及び該フィルムの一方の面上で該フィルムの幅方向に相互に間隔をおいて形成された複数の配線及び各配線から立ち上がる接触電極を有する配線シートであって前記フィルムの他方の面が前記弾性部材及び前記支持板を介して前記プローブブロックの前記平面に支持され、前記弾性部材及び前記支持板と共に前記プローブブロックの前記前縁から突出する延在部を有する配線シートとを含む。前記接触電極は前記配線シートの前記延在部に在り、隣合う前記配線に設けられた前記接触電極は、前記被検査体の前記電極に対応すべく、互いに前記フィルムの長手方向にずれを以て配置されており、また、前記配線シートの前記延在部と前記被検査体の前記表面に平行な面とがなす角度は、10度よりも小さい角度に設定されている。 That is, the probe device according to the present invention is used for electrical inspection of an object to be inspected that is supported on a back surface and supported by an electrode on the back surface, and has a front end surface and a plane that intersects the front end surface. A probe block that is supported with the flat surface facing the support base so that a front edge constituted by the two surfaces is positioned above the support base, and is disposed on the flat surface of the probe block. A support plate fixed to the probe block at a surface and protruding from the front edge of the probe block, and at least a portion of the support plate protruding from the front edge of the probe block and fixed to the other surface of the support plate A plate-like elastic member, a strip-like electrically insulating film, and a plurality of wires formed on one surface of the film and spaced apart from each other in the width direction of the film. A wiring sheet having a contact electrode that rises, and the other surface of the film is supported by the flat surface of the probe block via the elastic member and the support plate, and together with the elastic member and the support plate, the probe block And a wiring sheet having an extending portion protruding from the front edge. The contact electrodes are located in the extending portion of the wiring sheet, and the contact electrodes provided on the adjacent wirings are arranged with a shift in the longitudinal direction of the film so as to correspond to the electrodes of the object to be inspected. In addition, an angle formed by the extending portion of the wiring sheet and a plane parallel to the surface of the object to be inspected is set to an angle smaller than 10 degrees.
本発明に係る前記プローブ装置では、前記プローブブロックの前縁から突出する前記プローブシートの延在部は、前記支持板及び弾性部材と共に積層構造を構成し、前記支持板及び弾性部材によって前記プローブブロックに弾性支持される。そのため、従来のような弾性支持されたアームを用いることなく、したがって従来のような長い延在部を形成することなく、前記延在部を適正に弾性支持することができる。 In the probe device according to the present invention, the extending portion of the probe sheet protruding from the front edge of the probe block forms a laminated structure together with the support plate and the elastic member, and the probe block is formed by the support plate and the elastic member. Is elastically supported. Therefore, the extension portion can be appropriately elastically supported without using a conventional elastically supported arm, and thus without forming a long extension portion as in the prior art.
前記延在部と前記被検査体の前記表面に平行な面とがなす角度は、前記プローブシートの各接触電極が設けられた前記配線で構成される各プローブ要素の侵入角と称される。本発明に係る前記プローブ装置では、さらに、この侵入角を10度未満に設定することにより、前記プローブ要素の各接触電極が前記被検査体の電極に適正な針圧で押圧されたときに前記延在部の撓みによって生じる変形量を従来よりも小さくすることができる。 The angle formed by the extending portion and a plane parallel to the surface of the object to be inspected is referred to as an intrusion angle of each probe element constituted by the wiring provided with each contact electrode of the probe sheet. In the probe device according to the present invention, further, by setting the penetration angle to be less than 10 degrees, when each contact electrode of the probe element is pressed against the electrode of the object to be inspected with an appropriate needle pressure, The amount of deformation caused by the bending of the extending portion can be made smaller than before.
これらにより、前記配線シートの前記延在部における撓み量を抑制すると共に、前記フィルムの長手方向すなわち前記配線シートの長手方向にずれを以て配置された隣接するプローブ要素(前記接触電極が設けられた配線)のプローブ長の差による変位量を小さくすることができるので、隣接するプローブ要素間の針圧差を1g以内に設定することが可能となる。また、隣接する前記プローブ要素は前記フィルムで結合されているので個々のプローブ要素の不安定な動作を防止することができる。 By these, while suppressing the bending amount in the said extension part of the said wiring sheet, the adjacent probe element (wiring provided with the said contact electrode) arrange | positioned with a shift | offset | difference in the longitudinal direction of the said film, ie, the longitudinal direction of the said wiring sheet. ) Can be reduced by the probe length difference, so that the needle pressure difference between adjacent probe elements can be set within 1 g. Moreover, since the adjacent probe elements are coupled by the film, unstable operation of individual probe elements can be prevented.
前記配線シートの前記延在部と前記被検査体の前記表面に平行な面とがなす前記角度すなわち侵入角は、隣合う前記プローブ要素間の針圧差のばらつきをより一層抑制する上で、1度以上でありかつ5度以下とすることが望ましい。 The angle formed by the extending portion of the wiring sheet and the plane parallel to the surface of the object to be inspected, that is, the penetration angle, is 1 in order to further suppress variation in the needle pressure difference between the adjacent probe elements. It is desirable that the angle is not less than 5 degrees and not more than 5 degrees.
前記侵入角は、前記プローブブロックの板厚を前記前縁へ向けて漸増することにより、設定することができる。 The penetration angle can be set by gradually increasing the thickness of the probe block toward the front edge.
また、隣合う前記プローブ要素間の針圧差のばらつきをより一層抑制する上で、前記支持板、弾性部材及び配線シートが前記プローブブロックの前記前縁から突出する部分の長さは、1mm以上でありかつ2mm以下とすることが望ましい。 In order to further suppress the variation in the needle pressure difference between the adjacent probe elements, the length of the portion where the support plate, the elastic member, and the wiring sheet protrude from the front edge of the probe block is 1 mm or more. It is desirable to be 2 mm or less.
前記配線シートの前記延在部は、前記接触電極が対応する前記被検査体の前記電極で押圧されたとき、前記弾性部材及び前記支持板の変形を伴い、ほぼ水平状態になるように、弾性的に変形させることができる。この延在部の弾性変形によって、該延在部に設けられた各接触電極が前記被検査体の対応する電極の酸化膜を好適に除去する。 The extending portion of the wiring sheet is elastic so that when the contact electrode is pressed by the corresponding electrode of the object to be inspected, the elastic member and the support plate are deformed to be in a substantially horizontal state. Can be transformed. Due to the elastic deformation of the extending portion, each contact electrode provided on the extending portion suitably removes the oxide film of the corresponding electrode of the device under test.
前記接触電極は、前記配線シートの延在部において前記フィルムの長手方向に相互に間隔をおいて該フィルムの幅方向に伸びる一対の仮想平行直線のうちの一方の仮想直線上に整列する第1の接触電極群と、前記一対の仮想平行直線のうちの他方の仮想直線上に整列する第2の接触電極群とを含む。この接触電極の配列により、被検査体の電極のいわゆるジグザグ配置に適応することができ、電極の配置が高密度化された被検査体の電気的検査に適正に対応することができる。 The contact electrodes are arranged on a first virtual straight line of a pair of virtual parallel straight lines extending in the width direction of the film at intervals in the longitudinal direction of the film in the extending portion of the wiring sheet. And a second contact electrode group aligned on the other virtual straight line of the pair of virtual parallel straight lines. This arrangement of the contact electrodes can be adapted to the so-called zigzag arrangement of the electrodes of the object to be inspected, and can appropriately cope with the electrical inspection of the object to be inspected with the electrode arrangement being densified.
前記接触電極が、前記一対の仮想平行直線に平行な第3の仮想直線上に整列する第3の接触電極群とを含むことにより、さらに電極の配置が高密度化された被検査体の電気的検査に適正に対応することができる。 The contact electrode includes a third contact electrode group aligned on a third imaginary line parallel to the pair of imaginary parallel lines, thereby further increasing the electrical density of the object to be inspected. Appropriately respond to physical inspection.
前記支持板、弾性部材及び前記配線シートを透明又は半透明とすることにより、前記延在部の上方から、各プローブ要素の接触電極に対応する前記被検査体の電極を視認することができるので、各プローブ要素の接触電極と対応する前記電極との位置合わせが容易に行える。 By making the support plate, the elastic member, and the wiring sheet transparent or translucent, the electrodes of the object to be inspected corresponding to the contact electrodes of each probe element can be visually recognized from above the extending portion. The contact electrode of each probe element can be easily aligned with the corresponding electrode.
前記支持板は接着材により前記プローブブロックの前記面に接着することができる。この場合、前記プローブブロック及び前記支持板の接着面のいずれか一方、望ましくは十分な厚さ寸法を有する前記プローブブロックの前記面に、前記接着材の過剰分を収容するための凹溝を形成することが望ましい。 The support plate can be bonded to the surface of the probe block with an adhesive. In this case, a concave groove for accommodating an excess amount of the adhesive is formed on one of the bonding surfaces of the probe block and the support plate, preferably on the surface of the probe block having a sufficient thickness dimension. It is desirable to do.
前記配線シートには、前記配線間の間隔が熱変動によって変化することを抑制するために前記フィルムの熱膨張変形を抑制する熱膨張抑制手段を設けることができる。 The wiring sheet can be provided with thermal expansion suppressing means for suppressing thermal expansion deformation of the film in order to prevent the interval between the wirings from being changed due to thermal fluctuation.
前記熱膨張抑制手段には、接着材により前記フィルムに固着され、該フィルムよりも低い熱膨張係数及び高い剛性を有する、例えばガラスのような板状部材を用いることができる。 As the thermal expansion suppressing means, a plate-like member such as glass that is fixed to the film with an adhesive and has a lower thermal expansion coefficient and higher rigidity than the film can be used.
熱膨張抑制手段として機能する前記板状部材は、前記プローブブロックの前記前縁から突出する前記弾性部材の突出端と反対側の後端に続いて、前記支持板と前記配線シートとの間に介在させることができる。 The plate-like member functioning as thermal expansion suppressing means is provided between the support plate and the wiring sheet, following the rear end opposite to the protruding end of the elastic member protruding from the front edge of the probe block. Can intervene.
本発明によれば、前記したように、隣接する隣接するプローブ要素が前記フィルムで結合されていることから、個々のプローブ要素の不安定な動作を防止することができ、また隣接するプローブ要素間の針圧差を1g以内に設定することが可能となるので、被検査体の電極配置の高密度化にも好適に対応することができる。 According to the present invention, as described above, since adjacent adjacent probe elements are coupled by the film, unstable operation of individual probe elements can be prevented, and between adjacent probe elements can be prevented. Can be set within 1 g, so that it is possible to suitably cope with the increase in the electrode arrangement of the object to be inspected.
本発明に係る試験装置10は、図1に示されているように、液晶表示パネルのような平板状の被検査体12の点灯検査に用いられる。試験装置10は、被検査体12を試験するための信号を送信するテスタ(図示しない)を備える。被検査体12には、検査のために必要な、例えば、液晶表示パネルを黒表示させるための試験信号又は駆動信号が前記テスタから試験装置10を介して被検査体12に供給される。
As shown in FIG. 1, the
被検査体12は矩形の形状を有しており、その表面には、矩形の少なくとも1つの辺に対応する縁部に、複数の例えば正方形の電極14(14a、14b、14c)が配列されている。図示の例では、被検査体12の表面には、その隣り合う2つの辺のそれぞれに沿って、複数の電極14(14a、14b、14c)が設けられている。
The inspected
被検査体12の電極14(14a、14b、14c)は、図2(a)及び図2(b)に示されているように、矩形の本体12aの対応する直線縁部12a−1から直角に被検査体12の縁部12bに向けて伸長する各電路16(16a、16b、16c)の終端に設けられている。
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the electrodes 14 (14a, 14b, 14c) of the device under
図2に示す例では、電路16は、直線縁部12a−1と平行で互いに等間隔な三本の仮想線l8a、18b、18cのそれぞれの近傍で終端する長さを有する第1、第2及び第3の相互に平行な電路16a、16b、16cを有する。
In the example shown in FIG. 2, the electric circuit 16 has first and second lengths that terminate in the vicinity of three virtual lines l8a, 18b, and 18c that are parallel to the
第1の電路16aは、第1〜第3の電路で最も短く設定されており、直線縁部12a−1に最も近接する仮想線18aの近傍で終端する。第3の電路16cは、第1〜第3の電路で最も長く設定されており、直線縁部12a−1から最も離れた仮想線18cの近傍で終端する。第2の電路は、仮想線18aと仮想線18acとの中央にある第2の仮想線18bの近傍で終端する。第1、第2及び第3の電路16a、16b、16cは、互いに等間隔で平行に形成され、しかも直線縁部12a−1に沿って一方向へ順次繰り返すように配列されている。
The first electric circuit 16a is set to be the shortest in the first to third electric circuits, and terminates in the vicinity of the
したがって、第1、第2及び第3の各電路16a、16b、16cの終端に設けられる電極14(14a、14b、14c)は、第1の仮想線l8a上に整列する第1の電極群(14a)、第2の仮想線18b上に整列する第2の電極群(14b)及び第3の仮想線18c上に整列する第3の電極群(14c)をそれぞれ構成する。その結果、第1、第2及び第3の電極群の各電極14(14a、14b、14c)は、被検査体12の直線縁部12a−1に沿って前記した一方向へ順次繰り返すように、三列のジグザグ配置となるように、配列されている。
Therefore, the electrode 14 (14a, 14b, 14c) provided at the terminal of each of the first, second, and third
このようなジグザグの電極配置は、隣合う電極14(14a、14b、14c)間の相互干渉を招くことなく隣合う電路16(16a、16b、16c)の間隔を小さく設定することができるので、電極配置の高密度化を図る上で、有利である。 Such a zigzag electrode arrangement allows the distance between the adjacent electric paths 16 (16a, 16b, 16c) to be set small without causing mutual interference between the adjacent electrodes 14 (14a, 14b, 14c). This is advantageous in increasing the density of electrode arrangement.
再び図1を参照するに、本発明に係る試験装置10は、前記したような電極配置の被検査体12の試験に用いられ、被検査体12の裏面を受ける支持台として機能するチャックトップ20と、チャックトップ20の上方に配置された複数のプローブユニット22とを含む。
Referring again to FIG. 1, the
プローブユニット22は、従来と同様に、チャックトップ20に保持された被検査体12の縁部12bの上方に保持されている。被検査体12は、大気圧よりも低いチャックトップ20の吸引圧力によってチャックトップ20上に保持される。
The
チャックトップ20は、従来よく知られているように、XYZθ台上に設けられている。これにより、プローブユニット22とチャックトップ20とは、相寄り又は相離れるように垂直(Z軸)方向に相対的に移動可能である。また、チャックトップ20上の被検査体12は、チャックトップ20と一体に、X軸方向、Y軸方向及びX−Y面に直角なZ軸方向へ移動可能であり、またZ軸の周り(すなわち、θ方向)に回転可能である。したがって、チャックトップ20の上の被検査体12は、前記XYZθ台の調整により、試験装置10に対する姿勢が調整可能である。
The
各プローブユニット22は、チャックトップ20と平行な面上にチャックトップ20から間隔をおいて、例えば図示しないフレーム部材によって支持されたプローブベース24と、プローブベース24に支持された複数のプローブ装置26とを備える。プローブベース24は、チャックトップ20に受けられた被検査体12の対応する縁部に沿って延びる。プローブ装置26は、プローブベース24の長手方向に間隔をおいてプローブベース24上に配置されている。
Each
各プローブ装置26は、図3に示されているように、対応するプローブベース24にねじ部材28を介して固定され、プローブベース24からチャックトップ20の上方へ向けて伸長する連結ブロック30と、連結ブロック30の先端部の下面で該連結ブロックにねじ部材32を介して結合されたプローブブロック34と、該プローブブロックに取り付けられた支持板36と、該支持板に保持された配線シート38と、該配線シート及び支持板36間に挿入された板状の弾性部材40とを備える。
As shown in FIG. 3, each
連結ブロック30とプローブベース24との間及び連結ブロック30とプローブブロック34との間には、両部材30、24又は30、34の正確な位置決めのための位置決めピン42、44が適用されている。
Positioning pins 42, 44 for accurate positioning of the
プローブブロック34は、連結ブロック30の伸長方向に沿った長さ寸法及びこれと直角な幅寸法を有する全体に矩形平面形状を有する。プローブブロック34の長さ寸法は、図3に示す例では、該プローブブロックが取り付けられる連結ブロック30の前記下面の長さに等しい。連結ブロック30は、被検査体12の縁部12bの近傍で該縁部の上方に位置する前端面30aを有し、プローブブロック34は、プローブブロック34の前端面34aが、連結ブロック30の前端面30aに一致するように、プローブブロック34の上面を連結ブロック30の前記下面に当接して固定されている。
The
これにより、プローブブロック34は、前端面34aと底面34bとの交線で構成される前縁34dを支持台であるチャックトップ20の上方に位置させるように、底面34bをチャックトップ20に向けて、連結ブロック30に支持されている。
Accordingly, the
プローブブロック34は、前端面34aに向けて長手方向に沿って板厚を漸増する。これにより、プローブブロック34の平坦な下面すなわち底面34bは、前端面34aと反対側の後端面34cから前端面34aへ見て、角度θ(図1参照)の俯角が与えられている。この俯角θは、10度未満に設定されており、好ましくは1度以上であり5度以下の値に設定される。この俯角θの設定により、チャックトップ20上の被検査体12の前記表面と、底面34bとの間には前記俯角θが設定される。
The
支持板36は、図4に示されているように、プローブブロック34の底面34bとほぼ同一の幅寸法を有し、また底面34bの長さ寸法よりも長い長さ寸法を有する全体に矩形平面形状を有する。支持板36は、一様な厚さ寸法を有する例えば透明なアクリル樹脂板、液晶ポリマー(LCP)あるいはポリエステルのような合成樹脂板から成り、撓み変形が可能である。この支持板36は、図3及び4に示されているように、プローブブロック34の前縁34dから支持板36の前端36aが連結ブロック30の伸長方向へ向けて、すなわち被検査体12へ向けて例えば1mm〜2mmの範囲で突出するように、配置される。
As shown in FIG. 4, the
支持板36は、その上面で、プローブブロック34の底面34bに接着材を用いて固定することが望ましい。この場合、底面34bに過剰な接着材を収容するための凹溝46を形成することが望ましい。図示の例では、一対の互いに平行な凹溝46が採用されているが、矩形の底面34bの外縁に沿って凹溝を環状に形成することができる。凹溝46を底面34bに形成することに代えて、支持板36の接合面となる上面に凹溝46を形成することができる。しかしながら、過剰な接着材を収容するに十分な深さの凹溝46を形成する上で、図示のとおり、凹溝46をプローブブロック34に設けることが望ましい。
It is desirable that the
支持板36の下面には、前記した板状の弾性部材40が配置されている。弾性部材40は、一様な板厚を有する例えばウレタンゴムのような透明な弾性部材からなり、図示の例では、支持板36の幅寸法に等しい幅寸法を有し、支持板36のほぼ三分の一の長さ寸法を有する。弾性部材40は、その前端40aを支持板36の前端36aに一致させるように、接着材を用いて上面で支持板36の上面36aに固着されている。
The plate-like
図示の例では、弾性部材40の後端40bに連続して、後述する熱膨張抑制手段48が支持板36の前記下面に配置されている。
In the illustrated example, a thermal
配線シート38は、従来よく知られているように、帯状の例えばポリイミドフィルムのような透明なフィルムから成る電気絶縁性フィルム50と、電気絶縁性フィルムの一方の面上を該フィルムの幅方向に相互に間隔をおいてその長手方向に沿って伸長する複数の配線52とを備える。隣接する配線52間の配列ピッチは、被検査体12の隣接する電路16間の配列ピッチに等し設定されている。配線シート38は、従来よく知られているように、例えば可撓性印刷配線板(FPC)で形成することができる。
As is well known in the art, the
配線シート38は、その長手方向すなわち電気絶縁性フィルム50の長手方向が支持板36の長手方向であるプローブブロック34の伸長方向に一致するように、電気絶縁性フィルム50の他方の面が弾性部材40の下面に接着材を介して固着されている。この固着により、配線シート38の前端38aは弾性部材40の前端40a及び支持板36の前端36aに一致する。したがって、配線シート38は、支持板36及び弾性部材40を介してプローブブロック34の底面34bに支持されており、プローブブロック34の前縁34dから突出する延在部38aを有する。これにより、延在部38aは、支持板36及び弾性部材40と共に積層構造を構成し、また延在部38aは、プローブブロック34の傾斜する底面34bに固着されまたプローブブロック34の前縁34dから前端36aを突出させて配置された支持板36によって、所定の俯角θで被検査体12へ向けて案内される。この延在部38aの突出長さは、支持板36の前記した突出長に等しい。
The other surface of the electrical insulating
配線シート38の延在部38aには、図4に明確に示されているように、配線52から突出する接触電極54(54a、54b、54c)が形成されている。各接触電極54(54a、54b、54c)は、図2(a)に示した被検査体12の電極電極14(14a、14b、14c)が整列する仮想線l8a、18b、18c14aと等間隔で配線シート38の延在部38aの幅方向に伸びる三本の仮想線56(56a、56b、56c)上に整列する。
As clearly shown in FIG. 4, contact electrodes 54 (54 a, 54 b, 54 c) that protrude from the
すなわち、各接触電極54aは、図2(a)に示した被検査体12の電極14aに対応すべく、延在部38aの前端に最も近接して電気絶縁性フィルム50の幅方向に伸長する第1の仮想線56a上に整列する。また、各接触電極54bは、中央の第2の仮想線56b上に整列し、各接触電極54cは延在部38aの前端から最も離れた第3の仮想線56c上に整列する。
That is, each
したがって、第1の仮想線56a上に整列する第1の接触電極群54a、第2の仮想線56b上に整列する第2の接触電極群54b及び第3の仮想線56c上に整列する第3の接触電極群54cの各電極は、被検査体12の第1ないし第3の電極14(14a、14b、14c)に対応するように、配線シート38の幅方向に沿って第1ないし第3の電極14(14a、14b、14c)の配列方向へ順次繰り返すように、三列のジグザグ配置で配列されている。
Therefore, the first
配線シート38の延在部38a及びその近傍は、前記したように弾性部材40を介して支持板36に支持されている。この配線シート38は、さらにプローブブロック34の底面34bを越えて後方に伸長するが、弾性部材40の後端40bを越える領域では、熱膨張抑制手段48を介して支持板36の前記下面に固着されている。
The extending
熱膨張抑制手段48は、図示の例では、配線シート38の幅寸法に一致する幅寸法を有する矩形の板状部材であり、配線シート44に比べ小さい熱膨張係数と高い剛性とを有する。このような板部材48として、ガラス板を用いることができる。ガラス板48は、弾性部材40の後端40bを越える領域で、支持板36と、配線シート38の電気絶縁性フィルム50との間に介在し、接着材によって配線シート44及び電気絶縁性フィルム50に接着されている。
In the illustrated example, the thermal
配線シート38の電気絶縁性フィルム50は、測定環境温度の変化によって伸縮しようとする。この電気絶縁性フィルム50の長手方向の熱伸縮は、該電気絶縁性フィルムに長手方向に伸長して設けられた多数の配線52によって抑制される。他方、電気絶縁性フィルム50の幅方向への熱伸縮は、延在部38aの近傍で電気絶縁性フィルム50を横切って配置されかつ該電気絶縁性フィルムに固着され、電気絶縁性フィルム50よりも小さい熱膨張係数と高い剛性とを有する例えばガラス板から成る熱膨張抑制手段48により抑制される。
The electrically insulating
これにより、電気絶縁性フィルム50上の配線52間隔が環境温度変化によって増減することを抑制され、配線シート38の幅方向に沿った各配線52の接触電極54(54a、54b、54c)間の間隔の増減が抑制される。したがって、電極14(14a、14b、14c)に対応する各接触電極54(54a、54b、54c)の環境温度変化による配線シート38の幅方向へのずれが抑制される。
Thereby, it is suppressed that the space |
配線シート38の後端部すなわち延在部38aと反対側の端部は、図示の例では、連結ブロック30の中央部の下面に保持されたICチップ58及び例えばFPCで構成された接続回路60を経て、前記テスタに接続されている。ICチップ58は、前記テスタからの試験信号を受けると、被検査体12を駆動するために、各配線52の接触電極54(54a、54b、54c)及び該接触電極に対応する被検査体12の電極14(14a、14b、14c)を経て被検査体12に供給される駆動信号を生成する。
In the illustrated example, the rear end of the
本発明に係る試験装置10では、チャックトップ20上の被検査体12の電極14(14a、14b、14c)がプローブ装置26の各配線52の対応する接触電極54(54a、54b、54c)の直下に位置するように、前記XYZθ台が調整される。このとき、前記した配線シート38に加えて支持板36及び弾性部材40を透明な材料で構成することにより、プローブ装置26の上方から支持板36、弾性部材40及び配線シート38を通して下方の接触電極54(54a、54b、54c)を視認することができるので、位置合わせの調整が容易に行える。位置決め作業の完了後、前記XYZθ台の作動により、プローブ装置26と被検査体12とが相近づくように該被検査体が垂直方向に移動される。
In the
本発明に係る試験装置10では、配線シート38の延在部38aは支持板36及び弾性部材40と共に積層構造をなし、この延在部38aに設けられた各接触電極54(54a、54b、54c)は、プローブブロック34の底面34bによって規定される角度θで被検査体12の対応する電極14(14a、14b、14c)上方に案内されている。この角度θは。従来よく知られているように、各接触電極54(54a、54b、54c)と配線52とで構成されるプローブ要素の侵入角となる。
In the
したがって、プローブ装置26と被検査体12とが相近づくと、図5(a)に示されているように、先ず、第1の接触電極群54aが被検査体12の対応する電極群14aに当接する。このとき、延在部38aに少なくとも弾性部材40の弾性変形を伴うに撓み変形が導入されるまでは、延在部38aの侵入角が当初のθに保持されることから、第2及び第3の接触電極群54b、54cは、対応する第2及び第3の電極群14b、14cに接触することなく、接触電極群54b、54c及び電極群14b、14cの相互間に間隙が保持される。
Therefore, when the
引き続くプローブ装置26と被検査体12との相対移動によって、図5(b)に示されているように、延在部38aの撓み変形量が増大すると、この変形量の増大に伴い弾性部材40が延在部38aと支持板36との間で圧縮変形を受ける。また、弾性部材40の圧縮変形量が増大すると、その増大に伴い、第1の接触電極群54aに加えて第2及び第3の接触電極群54b、54cが順次対応する第2及び第3の電極群14b、14cに接触し、さらに、延在部38aがほぼ水平となるように撓み変形を受ける。また、プローブブロック34の前縁34dから突出する支持板36の突出部分にも、僅かな撓み変形が導入される。この間、各第1ないし第3の接触電極群は対応する第1ないし第3の電極群との当接点から各電極上を僅かに滑ることにより、各電極14(14a、14b、14c)上の酸化膜を削る。したがって、各接触電極54(54a、54b、54c)は被検査体12の対応する電極14(14a、14b、14c)に確実に電気的に接続される。
If the amount of bending deformation of the extending
本発明に係る試験装置10では、配線シート38の各プローブ要素(52、54)の前記した撓み変形が導入される実質的なプローブ長を決める延在部38aの突出長さが従来より短く設定され、しかも前記プローブ要素(52、54)の侵入角θも従来に比較して小さく設定されている。
In the
これらの理由で、前記した電気的接続状態では、配線シート38の各接触電極54(54a、54b、54c)が設けられた延在部38aの撓み変形量が従来よりも低減される。そのため、第1、第2及び第3の接触電極54(54a、54b、54c)が配線シート38の長手方向にずれていても、その差による各プローブ要素の針圧差を従来に比較して小さな±1g内に抑制することが可能となる。
For these reasons, in the electrical connection state described above, the amount of bending deformation of the extending
したがって、各プローブ要素(52、54)の針厚差に起因する測定誤差を防止することができる。 Therefore, it is possible to prevent a measurement error due to a difference in needle thickness between the probe elements (52, 54).
前記した実施例では、各プローブ要素(52、54)は、配線シート38の延在部38aで、基材である電気絶縁性フィルム50により隣合うプローブ要素(52、54)と一体に形成されている。この構成は、個々のプローブ要素の不安定な動作を抑制する上で有利であり、また各プローブ要素の針圧差を抑制する上でも、有利に作用していると考えられる。
In the above-described embodiment, each probe element (52, 54) is integrally formed with the adjacent probe element (52, 54) by the extending
熱膨張抑制手段48を不要とし、熱膨張抑制手段48が配置されていた支持板36と配線シート38との間を弾性部材で満たすべく弾性部材40の長さ寸法を支持板36の長さ寸法に一致させることができる。しかしながら、環境温度による測定誤差を防止する上で、図示のような熱膨張抑制手段48を設けることが望ましい。
The length dimension of the
図6には、図2に示した被検査体12に適用可能な配線シートの他の例を示す。図6に示す配線シート60は、配線シート38におけると同様な電気絶縁性フィルム50及び配線52を備える。配線シート38では、各配線52に第1、第2又は第3の接触電極群(54a、54b、54c)のいずれか1つの接触電極群の接触電極が設けられている。これに対し、図6に示す配線シート60では、各配線52に第1、第2及び第3の仮想線56(56a、56b、56c)上のそれぞれに第1〜第3の接触電極54(54a、54b、54c)が設けられている。
FIG. 6 shows another example of a wiring sheet applicable to the device under
図6に示す配線シート60が、図2に示す被検査体12に適用された場合、各配線52上に設けられた第1〜第3の接触電極54a、54b、54cのうち、対応する電路16a、16b、16cに設けられた電極14a、14b又は14cに対応する一つの接触電極54a、54b又は54cが電極として機能するに過ぎず、他の二つの接触電極は機能することなく、また他の接触電極の妨げとなることはない。
When the
また、被検査体12に、正方形の電極14に代えて細長い電極(図示せず)が用いられている場合、配線シート60は、各配線52の第1、第2及び第3の接触電極54a、54b、54cが前記被検査体の前記細長い電極を共通電極として単一の細長い電極に接触するように適用される。
Further, when a long and thin electrode (not shown) is used instead of the
前記したところでは、前記プローブ要素の各接触電極が三列のジグザグ配置となる配列に沿って本発明を説明した。しかしながら、被検査体の電極が二列のジグザグ配置の場合、本発明の接触電極の配列に、図示しないが、例えば第1及び第2の接触電極群による二列のジグザグ配置が採用される。 As described above, the present invention has been described along an arrangement in which each contact electrode of the probe element is arranged in a three-row zigzag arrangement. However, when the electrodes of the object to be inspected are arranged in two rows of zigzags, the arrangement of the contact electrodes of the present invention employs, for example, a two rows zigzag arrangement using the first and second contact electrode groups.
本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。前記した配線シートとして、前記可撓性印刷配線板(FPC)に代えて、例えばCOF(Chip On Film)テープあるいはTAB(Tape Automated Bonding)テープ等の配線付きフィルムを適宜利用することができる。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. As the wiring sheet described above, a film with wiring such as a COF (Chip On Film) tape or a TAB (Tape Automated Bonding) tape can be appropriately used instead of the flexible printed wiring board (FPC).
10 試験装置
12 被検査体
14(14a、14b、14c) 電極
26 プローブ装置
34 プローブブロック
36 支持板
38、60 配線シート
40 弾性部材
46 凹溝
48 熱膨張抑制手段
50 電気絶縁性フィルム
52 配線
54(54a、54b、54c) 接触電極
56a、56b、56c 仮想線
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前端面及び該前端面と交差する平面を有し、該両面で構成される前縁を前記支持台の上方に位置させるように前記平面を前記支持台に向けて支持されるプローブブロックと、
前記プローブブロックの前記平面に配置され、また一方の面で前記プローブブロックに固定され、前記プローブブロックの前記前縁から突出する支持板と、
該支持板の少なくとも前記プローブブロックの前縁から突出する部分に設けられ前記支持板の他方の面に固着された板状の弾性部材と、
帯状の電気絶縁性フィルム及び該フィルムの一方の面上で該フィルムの幅方向に相互に間隔をおいて形成された複数の配線及び各配線から立ち上がる接触電極を有する配線シートであって前記フィルムの他方の面が前記弾性部材及び前記支持板を介して前記プローブブロックの前記平面に支持され、前記弾性部材及び前記支持板と共に前記プローブブロックの前記前縁から突出する延在部を有する配線シートとを含み、
前記接触電極は前記配線シートの前記延在部に在り、隣合う前記配線に設けられた前記接触電極は、前記被検査体の前記電極に対応すべく、互いに前記フィルムの長手方向にずれを以て配置されており、
また、前記配線シートの前記延在部と前記被検査体の前記表面に平行な面とがなす角度は、10度よりも小さい角度に設定されている、プローブ装置。 A probe device for electrical inspection of an object to be inspected, which is supported on a back surface by a support base and provided with electrodes on the front surface,
A probe block having a front end surface and a plane intersecting the front end surface, the probe block being supported with the plane facing the support base so that a front edge constituted by the both faces is positioned above the support base;
A support plate disposed on the plane of the probe block and fixed to the probe block on one side and protruding from the front edge of the probe block;
A plate-like elastic member provided on at least a portion of the support plate protruding from the front edge of the probe block and fixed to the other surface of the support plate;
A wiring sheet having a strip-shaped electrically insulating film, a plurality of wirings formed on one surface of the film at intervals in the width direction of the film, and contact electrodes rising from the respective wirings. A wiring sheet having the other surface supported by the flat surface of the probe block via the elastic member and the support plate, and having an extending portion protruding from the front edge of the probe block together with the elastic member and the support plate; Including
The contact electrodes are located in the extending portion of the wiring sheet, and the contact electrodes provided on the adjacent wirings are arranged with a shift in the longitudinal direction of the film so as to correspond to the electrodes of the object to be inspected. Has been
Moreover, the angle which the said extended part of the said wiring sheet and the surface parallel to the said surface of the to-be-inspected object make is set to an angle smaller than 10 degree | times.
記載のプローブ装置。 The probe device according to claim 6, further comprising a third contact electrode group aligned on a third virtual line parallel to the pair of virtual parallel lines.
The probe apparatus as described.
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