JP2019138766A - プローブピン、プローブユニットおよび検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のプローブピンの先端部を近接させた状態で接触対象に接触させる。【解決手段】柱状に形成されて基端部２１ａを支持した状態で先端部２１ｂに設けられた接触部３１を接触対象に接触させて接触対象との間における電気信号の入出力を可能に構成され、基端部２１ａは、プローブピンの中心軸Ａに直交する断面Ｃの断面形状が非円形となるように形成され、接触部３１は、中心軸Ａに対して傾斜する平面で先端部２１ｂの一部が切り欠かれてそれぞれ形成された２つの切り欠き面Ｓ２と先端部２１ｂの２つの外周面Ｆ１，Ｆ４とによって画定されて中心軸Ａに沿って突出する部位で構成されている。【選択図】図７

Description

本発明は、接触対象との間で電気信号の入出力を行うためのプローブピン、そのプローブピンを備えたプローブユニット、およびそのプローブユニットを備えた検査装置に関するものである。

この種のプローブユニットとして、下記特許文献１において出願人が開示したプローブユニットが知られている。このプローブユニットは、先端部をプロービング対象に接触させてプロービング対象との間で電気信号の入出力を行うためのプローブピンと、プローブピンを支持する支持部とを備えて構成されている。この場合、プローブピンは、先端部が円錐状をなす（先端部が尖った）円柱状に形成されている。

特開２０１６−１７０１５９号公報（第８頁、第１図）

ところが、上記した従来のプローブピンおよびこのプローブピンを備えたプローブユニットには、改善すべき以下の課題がある。具体的には、このプローブピンは、先端部が円錐状をなす円柱状に形成されている。この場合、このような円錐状の先端部は、旋盤等の回転加工系の工作機械を用いて形成されるため、加工特性上、プローブピンの中心軸上に円錐の頂部が位置することとなる。このため、プローブピンの中心軸上に位置する円錐の頂部がプロービング対象に接触することとなる。一方、プロービング対象に接触する円錐の頂部は、接触の際の破損を回避するために十分な強度を確保する必要があり、そのためには、円錐の頂部に丸み（ＳＲ）を設けて、その部分をできるだけ小さく形成するのが好ましい。このため、この種のプローブピンでは、プローブピンが細いほど、円錐の頂部の角度を大きくする（鈍角にする）構成が採用されている。

この場合、例えば、図１２，１３に示すように、プロービング対象としての基板１００の導体１０１（被接触位置）に２つのプローブピン５２１の先端部（円錐の頂部）を互いに近接させた状態で接触させるときには、円錐の頂部の角度が大きいほど、各プローブピン５２１の各中心軸Ａがなす角度が大きくなるように（基板１００に対する傾斜角度が小さくなるように）、各プローブピン５２１を基板１００に対して大きく傾斜させる必要がある。しかしながら、プローブピン５２１をこのように大きく傾斜させることによってプローブピン５２１の先端部以外の部位も基板１００に近づく（つまり、プローブピン５２１が全体として近づく）ため、例えば、基板１００に実装された電子部品等が導体１０１（被接触位置）の近傍に実装されているときには、プローブピン５２１が電子部品等に接触して導体１０１にプローブピン５２１の先端部を接触させることが困難となるおそれがある。このように、従来のプローブピンおよびこのプローブピンを備えたプローブユニットには、複数のプローブピンの先端部を近接させた状態でプロービング対象に接触させることが困難となるおそれがあり、この点の改善が望まれている。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、複数のプローブピンの先端部を近接させた状態で接触対象に接触させ得るプローブピン、プローブユニットおよび検査装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載のプローブピンは、柱状に形成されて基端部を支持した状態で先端部に設けられた接触部を接触対象に接触させて当該接触対象との間で電気信号の入出力を行うためのプローブピンであって、前記基端部は、当該プローブピンの中心軸に直交する断面の断面形状が非円形となるように形成され、前記接触部は、前記中心軸に対して傾斜する平面で前記先端部の一部が切り欠かれてそれぞれ形成された２つの切り欠き面と当該先端部の２つの外周面とによって画定されて当該中心軸に沿って突出する部位で構成されている。

また、請求項２記載のプローブピンは、請求項１記載のプローブピンにおいて、前記接触部は、隣接する前記各外周面同士の交差部分の近傍に形成されている。

また、請求項３記載のプローブピンは、請求項２記載のプローブピンにおいて、前記先端部は、隣接する前記各外周面同士が直角に交差するように形成されている。

また、請求項４記載のプローブユニットは、請求項１から３のいずれかに記載のプローブピンと、当該プローブピンを支持する支持部とを備えたプローブユニットであって、前記支持部は、前記プローブピンの前記中心軸回りの回動を規制した状態で当該プローブピンの嵌合が可能な挿通孔および溝部のいずれか一方で形成された嵌合部を備えて、当該嵌合部に前記プローブピンを嵌合させた状態で当該プローブピンを支持可能に構成されている。

また、請求項５記載のプローブユニットは、請求項４記載のプローブユニットにおいて、前記プローブピンは、前記断面形状が矩形となるように形成され、前記嵌合部は、前記プローブピンの前記断面形状と相補的な形状を有する前記挿通孔、および前記プローブピンの前記断面形状と相補的な形状を有する前記溝部のいずれか一方で形成されている。

また、請求項６記載のプローブユニットは、請求項５記載のプローブユニットにおいて、前記支持部は、腕部を備えて構成され、前記嵌合部は、前記矩形の各辺が当該腕部の長さ方向に対して傾斜するように当該腕部に形成されている。

また、請求項７記載の検査装置は、請求項４から６のいずれかに記載のプローブユニットと、当該プローブユニットを移動させて前記接触対象に前記プローブピンを接触させる移動機構と、前記プローブピンを介して入出力する電気信号に基づいて前記接触対象としての検査対象の検査を実行する検査部とを備えている。

請求項１記載のプローブピン、および請求項４記載のプローブユニットでは、基端部の断面形状が非円形となるようにプローブピンが形成され、プローブピンの中心軸に対して傾斜する平面でプローブピンの先端部の一部を切り欠かいた２つの切り欠き面と先端部の２つの外周面とによって画定されて中心軸に沿って突出する部位で接触部が構成されている。このため、このプローブピンおよびプローブユニットによれば、基端部の断面形状が円形の構成と比較して、中心軸を中心としたプローブピンの回動を確実に防止することができるため、接触部の位置決めを確実に行うことができると共に、プローブピンの先端部における中心軸から偏心した位置に接触部を形成することができる。したがって、このプローブピンおよびプローブユニットによれば、隣接する２つのプローブユニットにおける各プローブピンの各接触部がそれぞれ対向する位置に各接触部を位置決めした状態で、各先端部における接触部の近傍の外周面同士を近づけることで、各プローブピンを接触対象に対して大きく傾斜させることなく、各接触部同士を十分に近接させた状態で接触対象に接触させることができる。この結果、このプローブピンおよびプローブユニットによれば、プローブピンにおける接触部以外の部位やプローブピンを支持する支持部が接触対象に近づいて、例えば、接触対象の近傍に実装されている電子部品等にプローブピンや支持部が接触して接触対象に接触部を接触させることが困難となる事態を回避して、接触部を接触対象に確実に接触させることができる。

また、請求項２記載のプローブピン、および請求項４記載のプローブユニットによれば、先端部における隣接する各外周面同士の交差部分の近傍に接触部を形成したことにより、隣接する２つのプローブユニットの各プローブピンの各先端部における外周面同士の交差部分を近づけることで、各接触部同士をさらに近接させた状態で接触対象に接触させることができる。

また、請求項３記載のプローブピン、および請求項４記載のプローブユニットによれば、隣接する各外周面同士が直角に交差するように先端部を形成したことにより、先端部を切り欠く加工を行う際に、先端部を正確に位置決めして保持することができるため、接触部を規定通りの形状に正確に形成することができる。

また、請求項４記載のプローブユニット、および請求項７記載の検査装置によれば、プローブピンの中心軸回りの回動を規制した状態でプローブピンの嵌合が可能な嵌合部を備えて支持部を構成したことにより、嵌合部にプローブピンの基端部を嵌合させることで、接触部を予め決められた位置に確実に位置決めすることができる。

また、請求項５記載のプローブユニット、および請求項７記載の検査装置によれば、断面形状が矩形となるようにプローブピンを形成し、プローブピンの断面形状と相補的な形状を有する挿通孔、およびプローブピンの断面形状と相補的な形状を有する溝部のいずれか一方で嵌合部を形成したことにより、例えば、プローブピンの断面形状、および挿通孔または溝部の断面形状が５角以上の多角形に形成された構成と比較して、中心軸から偏心している接触部の位置を把握し易いため、嵌合部にプローブピンを嵌合させて接触部の位置決めをする作業を容易に行うことができる。

また、請求項６記載のプローブユニット、および請求項７記載の検査装置によれば、嵌合部の断面形状である矩形の各辺が腕部の長さ方向に対して傾斜するように嵌合部を腕部の一端部側に形成したことにより、矩形の各辺が腕部の長さ方向と平行な構成と比較して、接触部を腕部の幅方向の中心からより離間した位置に位置決めすることができる。このため、このプローブユニットおよび検査装置によれば、隣接する２つのプローブユニットの各挿通孔の対応する各辺同士が互いに逆向きに傾斜するように各挿通孔を形成することで、矩形の各辺が腕部の長さ方向と平行な構成と比較して、各プローブユニットの各プローブピンの各接触部同士をより近接させた状態で接触対象に接触させることができる。

基板検査装置１の構成を示す構成図である。 プローブユニット２の構成を示す斜視図である。 プローブピン２１を外周面Ｆ１側から見た斜視図である プローブピン２１を外周面Ｆ１側から見た正面図である プローブピン２１を外周面Ｆ３側から見た側面図である プローブピン２１を外周面Ｆ３側から見た斜視図である。 プローブピン２１を先端部２１ｂ側から見た斜視図である。 支持部２２におけるアーム４１，４２の構成を説明する説明図である。 検査方法を説明する説明図である。 プローブピン１２１の構成を説明する説明図である。 プローブユニット１０２の構成を示す斜視図である。 従来の構成を説明する第１の説明図である。 従来の構成を説明する第２の説明図である。

以下、プローブピン、プローブユニットおよび検査装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、図１に示す基板検査装置１の構成について説明する。基板検査装置１は、検査装置の一例であって、同図に示すように、２つのプローブユニット２，２、２つの移動機構３，３、操作部４、記憶部５、表示部６および処理部７を備えて、検査対象（接触対象でもある）の一例としての図９に示す基板１００の検査を実行可能に構成されている。

プローブユニット２は、プローブユニットの一例であって、図２に示すように、プローブピン２１および支持部２２を備えて構成されている。

プローブピン２１は、図９に示すように、先端部２１ｂに設けられた接触部３１を接触対象（検査対象でもある）としての基板１００の導体部１０１に接触させて導体部１０１との間で電気信号の入出力を行うためのプローブピンの一例であって、図３〜図７に示すように、柱状に形成されている。具体的には、プローブユニット２は、後述する切り欠き面Ｓ１〜Ｓ３の形成部位を除く基端部２１ａから先端部２１ｂまでの各部位において、中心軸Ａに直交する断面Ｃ（図７参照）の断面形状が矩形（基端部２１ａの断面形状が非円形でかつ多角形の一例）となる形状（四角柱状）に形成されている。この場合、基端部２１ａの断面形状が矩形（非円形）となるようにプローブピン２１を形成したとしたことにより、基端部２１ａの断面形状が円形の構成と比較して、支持部２２によって支持された状態における中心軸Ａを中心としたプローブピン２１の回動を確実に防止することができるため、接触部３１の位置決めを確実に行うことが可能となっている。

また、このプローブピン２１では、図３〜図７に示すように、中心軸Ａに対して傾斜する平面で先端部２１ｂの一部（各図において破線で示す部分）を切り欠くことによって形成された切り欠き面Ｓ１〜Ｓ３（以下、区別しないときには「切り欠き面Ｓ」ともいう）のうちの２つの切り欠き面Ｓ２，Ｓ３と、先端部２１ｂにおける平面でそれぞれ構成された４つの外周面Ｆ１〜Ｆ４（以下、区別しないときには「外周面Ｆ」ともいう）のうちの２つの外周面Ｆ１，Ｆ４とによって画定されて、中心軸Ａに沿って突出する部位で接触部３１が構成されている。また、このプローブピン２１では、隣接する各外周面Ｆ同士が直角に交差するように、つまり、図７に破線で示すように、平面で切り欠かれる以前の先端部２１ｂの断面形状が矩形となるように形成され、隣接する外周面Ｆ同士（この例では、外周面Ｆ１，Ｆ４同士）の交差部分の近傍に接触部３１が形成されている。したがって、このプローブピン２１では、中心軸Ａ上に接触部３１（円錐の頂点）が形成されている従来のプローブピンとは異なり、中心軸Ａから偏心した位置（この例では、外周面Ｆ１，Ｆ４同士の交差部分の近傍の位置）に接触部３１が形成されている。

また、このプローブピン２１では、先端部２１ｂの一部を平面で切り欠くことによって接触部３１が形成されている。つまり、このプローブピン２１では、平面研削盤、フライス盤およびワイヤ放電加工機等の平面加工系の工作機械を用いて接触部３１が形成されている。このため、このプローブピン２１では、回転加工系の工作機械を用いること起因して中心軸Ａ上に接触部３１が形成される従来のプローブピンとは異なり、上記したように、中心軸Ａから偏心した位置（この例では、外周面Ｆ１，Ｆ４同士の交差部分の近傍の位置）に接触部３１を形成することが可能となっている。

支持部２２は、図２に示すように、アーム４１，４２および連結部４３，４４を備えて、プローブピン２１を支持可能に構成されている。

アーム４１，４２は、腕部に相当し、図２に示すように、角柱状にそれぞれ形成され、厚み方向（同図における上下方向）に沿って互いに離間する状態で配置されて、各々の基端部４１ａ，４２ａが連結部４３によって連結されると共に、各々の先端部４１ｂ，４２ｂが連結部４４によって連結されている。この場合、同図に示すように、基端部４１ａ，４２ａと連結部４３との連結部分、および先端部４１ｂ，４２ｂと連結部４４との連結部分は、プローブピン２１の接触部３１を基板１００の導体部１０１に接触させた際の支持部２２全体の弾性変形をし易くするために肉薄に形成されている。

また、図２に示すように、連結部４４（アーム４１，４２の各先端部４１ｂ，４２ｂ側（一端部側））には、プローブピン２１を挿通可能に挿通孔Ｈ（嵌合部の一例）がそれぞれ形成され、この挿通孔Ｈに挿通されたプローブピン２１の基端部２１ａ側がアーム４１，４２に固定されている。

この場合、挿通孔Ｈは、図８に示すように、プローブピン２１の基端部２１ａの断面形状である矩形と相補的な矩形の断面形状を有し、基端部２１ａの嵌合が可能となっている。このため、プローブピン２１は、挿通孔Ｈに基端部２１ａが挿通されて両者が嵌合した状態において、中心軸Ａ回りの回動が規制されている。

また、挿通孔Ｈは、図８に示すように、挿通孔Ｈの断面形状である矩形の中心が支持部の幅方向の中心（同図に示す一点鎖線Ｂ上）に位置すると共に、矩形の各辺がアーム４１，４２の長さ方向（同図に示す一点鎖線Ｂの方向）に対して傾斜するように形成されている。この場合、この基板検査装置１では、同図に示すように、２つのプローブユニット２の各挿通孔Ｈの断面形状である各矩形における対応する各辺同士が互いに逆向きに傾斜するように各挿通孔Ｈが形成されている。このように挿通孔Ｈを形成することにより、図９に示すように、２つのプローブユニット２における各支持部２２の各連結部４４同士を近接させて、各支持部２２の各連結部４３同士を離間させた状態（各プローブユニット２のアーム４１，４２が平面視Ｖ字状となる状態）でプローブユニット２の各プローブピン２１の各先端部２１ｂ同士を近接させたときに、プローブピン２１の中心軸Ａから偏心した位置に形成されている各接触部３１同士を十分に近接させることが可能となっている。

移動機構３は、処理部７の制御に従ってプローブユニット２を移動させる。操作部４は、各種の指示操作が可能に構成され、指示操作がされたときに操作信号を出力する。記憶部５は、基板１００における被接触位置（プローブピン２１の接触部３１を接触させる位置）としての導体部１０１（図９参照）の座標を示す情報等を含む基板データＤｂを記憶する。表示部６は、処理部７の制御に従って検査結果等を表示する。

処理部７は、操作部４から出力される操作信号に従い、基板検査装置１を構成する各部を制御する。また、処理部７は、検査部として機能し、基板１００の被接触部に接触しているプローブピン２１を介して入出力する電気信号に基づいて基板１００の検査を実行する。

次に、基板検査装置１を用いて、基板１００を検査する方法、およびその際の基板検査装置１の各部の動作について、図面を参照して説明する。

まず、基板１００を図外の固定台に固定し、次いで、操作部４を操作して、検査の開始を指示する。この際に、操作部４が操作信号を出力し、処理部７が操作信号に従って検査処理を開始する。

この検査処理では、処理部７は、記憶部５から基板データＤｂを読み出す。続いて、処理部７は、基板データＤｂに含まれる被接触位置としての基板１００における導体部１０１の座標を示す情報に基づき、プローブユニット２を移動させるべき移動距離を特定する。

次いで、処理部７は、各移動機構３を制御して、各プローブユニット２のプローブピン２１の接触部３１が導体部１０１の上方に位置するように各プローブユニット２を移動させる。続いて、処理部７は、各移動機構３を制御して、基板１００に向けてプローブユニット２を移動（下降）させる。この際に、各プローブユニット２の下降に伴い、図９に示すように、各プローブピン２１の接触部３１が基板１００の導体部１０１に接触する。

この場合、図１３に示すように、中心軸Ａ上に接触部としての円錐の頂点が形成されている従来のプローブピン５２１では、２つのプローブピン５２１の接触部を互いに近接させた状態で基板１００の導体部１０１に接触させる際に、基板１００に対して各プローブピン５２１を大きく傾斜させる必要がある。このため、プローブピン５２１における接触部以外の部位やプローブピン５２１を支持する支持部が基板１００に近づいて、導体部１０１の近傍に実装されている電子部品等にプローブピン５２１や支持部が接触して導体部１０１にプローブピン５２１の接触部３１を接触させることが困難となるおそれがある。

これに対して、このプローブピン２１では、図９に示すように、プローブピン２１の先端部２１ｂにおける中心軸Ａから偏心した位置（外周面Ｆ１，Ｆ４同士の交差部分の近傍の位置）に接触部３１が形成されている。このため、このプローブピン２１では、同図に示すように、２つのプローブユニット２における各プローブピン２１の各接触部３１同士を近接させる際に、各プローブピン２１の先端部２１ｂにおける接触部３１が形成されている外周面Ｆ同士（外周面Ｆ１，Ｆ４同士の交差部分）を近づけることで、各プローブピン２１を基板１００に対して大きく傾斜させることなく（小さな傾斜で）、各プローブピン２１の各接触部３１同士を十分に近接させた状態で基板１００の導体部１０１に接触させることが可能となっている。したがって、このプローブピン２１では、プローブピン２１における接触部３１以外の部位やプローブピン２１を支持する支持部２２が基板１００に近づいて、導体部１０１の近傍に実装されている電子部品等にプローブピン２１や支持部２２が接触して導体部１０１にプローブピン２１の接触部３１を接触させることが困難となる事態を確実に回避することが可能となっている。

次いで、処理部７は、各移動機構３を制御して、予め決められた距離だけ各プローブユニット２を下降させた時点で下降を停止させる。続いて、処理部７は、各プローブピン２１を介して検査用の電気信号を出力し、その際に各プローブピン２１を介して入力する電気信号に基づいて基板１００の検査（例えば、被接触位置の導通状態）を実行する。次いで、処理部７は、表示部６を制御して、検査結果を表示させる。

続いて、処理部７は、各移動機構３を制御して、基板１００から離間する向きに各プローブユニット２を移動（上昇）させ、基板１００に対する各接触部３１の接触を解除させる。次いで、処理部７は、各プローブユニット２を初期位置に移動させ、検査処理を終了する。

このように、このプローブピン２１、プローブユニット２および基板検査装置１では、基端部２１ａの断面形状が非円形となるようにプローブピン２１が形成され、中心軸Ａに対して傾斜する平面でプローブピン２１の先端部２１ｂの一部を切り欠いた２つの切り欠き面Ｓと先端部２１ｂの２つの外周面Ｆとによって画定されて中心軸Ａに沿って突出する部位で接触部３１が構成されている。このため、このプローブピン２１、プローブユニット２および基板検査装置１によれば、基端部２１ａの断面形状が円形の構成と比較して、中心軸Ａを中心としたプローブピン２１の回動を確実に防止することができるため、接触部３１の位置決めを確実に行うことができると共に、プローブピン２１の先端部２１ｂにおける中心軸Ａから偏心した位置に接触部３１を形成することができる。したがって、このプローブピン２１、プローブユニット２および基板検査装置１によれば、隣接する２つのプローブユニット２における各プローブピン２１の各接触部３１がそれぞれ対向する位置に各接触部３１を位置決めした状態で、各先端部２１ｂにおける接触部３１が形成されている外周面Ｆ同士を近づけることで、各プローブピン２１を基板１００に対して大きく傾斜させることなく、各接触部３１同士を十分に近接させた状態で基板１００の導体部１０１に接触させることができる。この結果、このプローブピン２１、プローブユニット２および基板検査装置１によれば、プローブピン２１における接触部３１以外の部位やプローブピン２１を支持する支持部２２が基板１００に近づいて、導体部１０１の近傍に実装されている電子部品等にプローブピン２１や支持部２２が接触して導体部１０１に接触部３１を接触させることが困難となる事態を回避して、接触部３１を基板１００の導体部１０１に確実に接触させることができる。

また、このプローブピン２１、プローブユニット２および基板検査装置１によれば、先端部２１ｂにおける隣接する外周面Ｆ１，Ｆ４同士の交差部分の近傍に接触部３１を形成したことにより、隣接する２つのプローブユニット２の各プローブピン２１の各先端部２１ｂにおける外周面Ｆ１，Ｆ４同士の交差部分を近づけることで、各接触部３１同士をさらに近接させた状態で導体部１０１に接触させることができる。

また、このプローブピン２１、プローブユニット２および基板検査装置１によれば、隣接する各外周面Ｆ同士が直角に交差するように先端部２１ｂを形成したことにより、先端部２１ｂを切り欠く加工を行う際に、先端部２１ｂを正確に位置決めして保持することができるため、接触部３１を規定通りの形状に正確に形成することができる。

また、このプローブユニット２および基板検査装置１によれば、プローブピン２１の中心軸Ａ回りの回動を規制した状態でプローブピン２１の嵌合が可能な挿通孔Ｈで形成された嵌合部を備えて支持部を構成したことにより、挿通孔Ｈにプローブピンを挿通させて嵌合させることで、接触部３１を予め決められた位置に確実に位置決めすることができる。

また、このプローブユニット２および基板検査装置１によれば、基端部２１ａの断面形状が矩形となるようにプローブピン２１の基端部２１ａを形成し、基端部２１ａの断面形状と相補的な形状を有する挿通孔Ｈで嵌合部を形成したことにより、例えば、基端部２１ａの断面形状および挿通孔Ｈの断面形状が５角以上の多角形に形成された構成と比較して、中心軸Ａから偏心している接触部３１の位置を把握し易いため、挿通孔Ｈにプローブピン２１の基端部２１ａを挿通させて接触部３１の位置決めをする作業を容易に行うことができる。

また、このプローブユニット２および基板検査装置１によれば、挿通孔Ｈの断面形状である矩形の各辺がアーム４１，４２の長さ方向に対して傾斜するように挿通孔Ｈをアーム４１，４２の先端部４１ｂ，４２ｂ側に形成したことにより、矩形の各辺がアーム４１，４２の長さ方向と平行な構成と比較して、接触部３１をアーム４１，４２の幅方向の中心からより離間した位置に位置決めすることができる。このため、このプローブユニット２および基板検査装置１によれば、隣接する２つのプローブユニット２の各挿通孔Ｈの対応する各辺同士が互いに逆向きに傾斜するように各挿通孔Ｈを形成することで、矩形の各辺がアーム４１，４２の長さ方向と平行な構成と比較して、各プローブユニット２の各プローブピン２１の各接触部３１同士をより近接させた状態で導体部１０１に接触させることができる。

なお、プローブピンおよびプローブユニットは、上記の構成に限定されない。例えば、基端部２１ａの断面形状が矩形となり、かつ切り欠かれる以前の先端部２１ｂの断面形状が矩形となる（先端部２１ｂの外周面Ｆが平面でかつ隣接する外周面Ｆ同士が直角に交差する）ようにプローブピン２１を形成した例について上記したが、基端部２１ａの断面形状および切り欠かれる以前の先端部２１ｂの断面形状が矩形以外の多角形（３角形および５角以上の多角形）となるように形成したプローブピンを採用することもできる。一例として、図１０に示すプローブピン１２１を採用することができる。なお、以下の説明において、上記したプローブユニット２およびプローブピン２１と同様の構成要素については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。

この場合、プローブピン１２１は、図１０に示すように、基端部１２１ａの断面形状および切り欠かれる以前の先端部１２１ｂの断面形状が３角形（矩形以外の多角形の一例）となるように形成されている。また、このプローブピン１２１では、中心軸Ａに対して傾斜する平面で先端部１２１ｂの一部（同図において破線で示す部分）を切り欠くことによって形成された２つの切り欠き面Ｓ４，Ｓ５（以下、区別しないときには「切り欠き面Ｓ」ともいう）と、平面で構成された先端部１２１ｂの外周面Ｆ５〜Ｆ７（以下、区別しないときには「外周面Ｆ」ともいう）のうちの２つの外周面Ｆ５，Ｆ６とで画定されて、中心軸Ａに沿って突出する部位で接触部１３１が構成されている。また、このプローブピン１２１では、隣接する外周面Ｆ５，Ｆ６同士の交差部分の近傍に接触部１３１が形成されている。

また、先端部２１ｂの外周面Ｆが平面でそれぞれ構成されている例について上記したが、外周面Ｆの１または複数が曲面で構成されている構成を採用することができる。

また、基端部２１ａ側の断面形状（第１断面形状）と先端部２１ｂ側との断面形状（第２断面形状）とが同じ形状（非円形の形状）となるようにプローブピン２１，１２１を形成した例について上記したが、第１断面形状と第２断面形状とが異なる形状（非円形の形状）となるように形成したプローブピンを採用することもできる。一例として、第１断面形状を楕円形とし、第２断面形状を多角形（一例として、矩形）とする構成を採用することができる。

また、挿通孔Ｈの断面形状である矩形の各辺がアーム４１，４２の長さ方向に対して傾斜するように挿通孔Ｈを形成した例について上記したが、矩形の各辺がアーム４１，４２の長さ方向と平行または直交するように挿通孔Ｈを形成した構成を採用することもできる。

また、断面形状が矩形の挿通孔Ｈをアーム４１，４２に形成した例について上記したが、プローブピンにおける挿通孔Ｈに嵌合する部分の断面形状が矩形以外の形状のときには、その断面形状と相補的な形状の挿通孔Ｈをアーム４１，４２に形成する構成を採用することができる。

また、図１１に示すように、挿通孔Ｈに代えて、溝部Ｇ（嵌合部の他の一例）が連結部１４４の側面１４４ａに形成された支持部１２２を備えたプローブユニット１０２を採用することもできる。この場合、溝部Ｇは、プローブピン２１の基端部２１ａの断面形状である矩形と相補的な矩形の断面形状を有し、基端部２１ａの嵌合が可能となっている。このため、プローブユニット１０２においても、溝部Ｇに基端部２１ａを嵌め込んで両者を嵌合させることで、中心軸Ａ回りのプローブピン２１の回動を確実に規制することが可能となっている。

なお、溝部Ｇの断面形状を上方から見たときに、断面形状である矩形の各辺がアーム４１，４２の長さ方向に対して傾斜するように溝部Ｇを形成することもできる。この場合、２つのプローブユニット１０２の各溝部Ｇの断面形状である各矩形における対応する各辺同士が互いに逆向きに傾斜するように各溝部Ｇを形成することで、上記した各プローブユニット２を用いるときと同様にして、プローブピン２１の中心軸Ａから偏心した位置に形成されている各接触部３１同士を十分に近接させることができる。

また、２つのプローブユニット２を備えた基板検査装置１を例に挙げて説明したが、３つ以上のプローブユニット２を備えた基板検査装置においても上記した各効果を実現することができる。

１ 基板検査装置
２ プローブユニット
３ 移動機構
７ 処理部
２１，１２１ プローブピン
２１ａ，１２１ａ 基端部
２１ｂ，１２１ｂ 先端部
２２ 支持部
３１，１３１ 接触部
４１，４２ アーム
４１ｂ，４２ｂ 先端部
１００ 基板
１０１ 導体
Ａ 中心軸
Ｃ 断面
Ｆ１〜Ｆ１２ 外周面
Ｇ 溝部
Ｈ 挿通孔
Ｓ１〜Ｓ１１ 切り欠き面

Claims (7)

1. 柱状に形成されて基端部を支持した状態で先端部に設けられた接触部を接触対象に接触させて当該接触対象との間で電気信号の入出力を行うためのプローブピンであって、
   前記基端部は、当該プローブピンの中心軸に直交する断面の断面形状が非円形となるように形成され、
   前記接触部は、前記中心軸に対して傾斜する平面で前記先端部の一部が切り欠かれてそれぞれ形成された２つの切り欠き面と当該先端部の２つの外周面とによって画定されて当該中心軸に沿って突出する部位で構成されているプローブピン。
2. 前記接触部は、隣接する前記各外周面同士の交差部分の近傍に形成されている請求項１記載のプローブピン。
3. 前記先端部は、隣接する前記各外周面同士が直角に交差するように形成されている請求項２記載のプローブピン。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のプローブピンと、当該プローブピンを支持する支持部とを備えたプローブユニットであって、
   前記支持部は、前記プローブピンの前記中心軸回りの回動を規制した状態での当該プローブピンの嵌合が可能な挿通孔および溝部のいずれか一方で形成された嵌合部を備えて、当該嵌合部に前記プローブピンを嵌合させた状態で当該プローブピンを支持可能に構成されているプローブユニット。
5. 前記プローブピンは、前記断面形状が矩形となるように形成され、
   前記嵌合部は、前記プローブピンの前記断面形状と相補的な形状を有する前記挿通孔、および前記プローブピンの前記断面形状と相補的な形状を有する前記溝部のいずれか一方で形成されている請求項４記載のプローブユニット。
6. 前記支持部は、腕部を備えて構成され、
   前記嵌合部は、前記矩形の各辺が当該腕部の長さ方向に対して傾斜するように当該腕部の一端部側に形成されている請求項５記載のプローブユニット。
7. 請求項４から６のいずれかに記載のプローブユニットと、当該プローブユニットを移動させて前記接触対象に前記プローブピンを接触させる移動機構と、前記プローブピンを介して入出力する電気信号に基づいて前記接触対象としての検査対象の検査を実行する検査部とを備えている検査装置。

Images