JP3273706B2 - プローブ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プローブ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】プローブ装置は、一般に被検査体例えば
半導体ウエハ上に形成されたＩＣチップの電極に対応す
るプローブ針を有するプロービングカードと、プロービ
ングカードを装着するように本体に配設されたインサー
トリングと、このインサートリングに装着されたプロー
ビングカードの下方で水平方向（Ｘ、Ｙ方向）及び上下
方向（Ｚ方向）で移動すると共にθ方向で回転可能に構
成された載置台とを備え、半導体ウエハが載置された載
置台を移動させて半導体ウエハの電極をプローブ針に対
して位置決めし、その後載置台を上昇させて電極をプロ
ーブ針に電気的に接触させ、半導体ウエハ上に形成され
た各ＩＣチップの電気的検査を実施するように構成され
ている。

【０００３】そして、プロービングカードは一種類のＩ
Ｃチップのみを検査するように構成されているため、半
導体ウエハ上に形成されたＩＣチップの種類に応じてプ
ロービングカードを交換しなくてはならない。しかも、
最近は電子機器の多様な機能を充足するために多種類の
ＩＣチップが製造されているため、ＩＣチップの種類に
応じてプロービングカードを交換しなくてはならない。
その交換方法としては自動的に交換する方法と、オペレ
ータの手作業による方法がある。前者の自動交換の場合
には、プローブ装置内に複数種のプロービングカードを
ストック室にストックしておき、プローブ装置内に組み
込まれた自動交換機によってプロービングカードをスト
ック室から自動的に取り出して自動的に交換するように
してある。後者のマニュアル交換の場合には、オペレー
タがプロービングカードが装着された片開きのヘッドプ
レートをプローブ装置本体の正面側から背面側へ所定角
度だけ回転させてヘッドプレートを開放し、ヘッドプレ
ートが傾いた状態でプロービングカードを交換し、交換
後にはヘッドプレートを閉じるようにしている。尚、プ
ロービングカードはカードホルダーに取り付けた状態
で、カードホルダーと一体的にプロービングカードを交
換するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プロー
ビングカードを自動交換できる従来のプローブ装置の場
合には、オペレータによることなくプロービングカード
を自動交換できる大きな利点がある反面、自動交換機が
機構的に複雑で、高価であると共にそのメンテナンスが
必要であり、更に当面必要なプロービングカードとは別
に、当面必要とされない数種類のプロービングカードを
予めストックしておかなくてはならないため、プロービ
ングカードを余分にストックするという無駄を生じ、プ
ローブ装置のコスト高を招き、このことは最近の半導体
製造装置のコスト低減傾向に馴染まないという課題があ
った。

【０００５】また、マニュアル交換を行なう従来のプロ
ーブ装置の場合には、余分なプロービングカードをスト
ックしておく必要もなく、また、自動交換機を備えてい
ない分だけ経済的で余分なメンテナンスが不要であると
いう大きな利点がある反面、交換の度毎にオペレータが
ヘッドプレートを開放し、カードホルダー付のプロービ
ングカードをインサートリングから取り外し、その後新
たなプロービングカードをインサートリングに装着しな
くてはならない。ところが、最近では検査の迅速化など
の要請から複数のＩＣチップを同時に検査するようにな
って来ており、この傾向に伴ってプロービングカード及
びカードホルダーが大口径化し、特にカードホルダーの
大口径化によりその重量が急激に重くなって来ているた
め、プロービングカードの交換時にはプローブ装置本体
の真上で重量物であるカードホルダー付のプロービング
カードを交換しなくてはならず、その作業に益々多くの
労力と注意力を必要とし、プロービングカードの取り扱
いが難しくなって来ているという課題があった。そこ
で、自動交換を行なうようにすれば、マニュアル交換の
上述のような課題は解決するが、自動交換にはコスト高
という後述の課題ある。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、プロービングカードをストックすることな
く、プロービングカードの交換時にはその都度プローブ
装置本体を開放せずにその外部においてプロービングカ
ードの交換するだけで、本体内におけるプロービングカ
ードの搬送及び交換を自動的に行なえるプローブ装置を
提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
のプローブ装置は、被検査体の予め定められた位置に接
触するプローブ針を備えたプロービングカードと、この
プロービングカードを着脱自在に保持する、装置本体内
に設けられたインサートリングとを備えたプローブ装置
であって、上記装置本体の一側面の外側に位置する上記
プロービングカードの待機位置と上記装置本体内部の上
記インサートリングへの上記プロービングカードの受渡
し位置との間で上記プロービングカードを搬送するカー
ド搬送機構を設け、上記カード搬送機構は、上記プロー
ビングカードを載せるトレイと、このトレイを支持する
アームと、このアームを介して上記トレイを上記範囲で
回転軸を介して回転駆動させる回転駆動機構と、この回
転駆動機構を制御する制御装置とを備え、上記トレイは
上記待機位置で上記プロービングカードを載置する張り
出した使用状態と上記待機位置で折り畳まれた不使用状
態との間で移動可能になっているものである。

【０００８】また、本発明の請求項２に記載のプローブ
装置は、被検査体の予め定められた位置に接触するプロ
ーブ針を備えたプロービングカードと、このプロービン
グカードを着脱自在に保持する、装置本体内に設けられ
たインサートリングとを備えたプローブ装置であって、
上記装置本体の一側面の外側に位置する上記プロービン
グカードの待機位置と上記装置本体内部の上記インサー
トリングへの上記プロービングカードの受渡し位置との
間で上記プロービングカードを搬送するカード搬送機構
を設けると共に、上記カード搬送機構により搬送された
上記プロービングカードを上記インサートリングに着脱
するカード着脱機構を上記インサートリングに設け、上
記カード搬送機構は、上記プロービングカードを載せる
トレイと、このトレイを支持するアームと、このアーム
を介して上記トレイを上記範囲で回転軸を介して回転駆
動させる回転駆動機構と、この回転駆動機構を制御する
制御装置とを備え、上記トレイは上記待機位置で上記プ
ロービングカードを載置する張り出した使用状態と上記
待機位置で折り畳まれた不使用状態との間で移動可能に
なっており、また、上記カード着脱機構は上記プロービ
ングカードの受け渡し位置にある上記カード搬送機構と
協働して上記プロービングカードを交換するものであ
る。

【０００９】また、本発明の請求項３に記載のプローブ
装置は請求項１または請求項２に記載の発明において、
上記トレイを昇降する昇降駆動機構を上記アームに設け
たものである。

【００１０】また、本発明の請求項４に記載のプローブ
装置は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発
明において、上記プロービングカードを上記トレイ上に
固定する固定手段を上記トレイに設けたものである。

【００１１】また、本発明の請求項５に記載のプローブ
装置は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発
明において、上記トレイ上のプロービングカードを検出
するカード検出手段を上記トレイに設けたものである。

【００１２】また、本発明の請求項６に記載のプローブ
装置は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発
明において、上記トレイを垂直下方に向けて折曲して収
納可能に構成されたものである。

【００１３】

【作用】本発明の請求項１に記載の発明によれば、プロ
ービングカードを交換する時には、例えば、装置本体一
側面の外側の待機位置でカード搬送機構のトレイを水平
に張り出させてプロービングカードを載置する使用状態
にした後、その回転駆動機構が制御装置の制御下で駆動
するとトレイが回転して装置本体一側面の外側のプロー
ビングカードの待機位置から装置本体内部のインサート
リングの真下まで回転してプロービングカードの受渡し
位置まで到達し、ここでインサートリングからトレイ上
へ使用後のプロービングカードを引き渡すと、回転駆動
機構を逆方向へ駆動してその位置からプロービングカー
ドの待機位置までトレイによりプロービングカードを搬
送する。この時、オペレータが装置本体一側面の外側の
プロービングカードの待機位置に戻ったトレイ上で使用
後のプロービングカードを新しいプロービングカードと
交換した後再び制御装置の制御下で回転駆動機構が駆動
して上述のようにトレイが回転して装置本体内部のイン
サートリングの受渡し位置までプロービングカードを搬
送し、その位置でトレイ上のプロービングカードがイン
サートリングへ引き渡されると、その後回転駆動機構が
逆方向へ駆動して空のトレイを装置本体外部まで回転さ
せて一連のプロービングカードの交換を終了し、装置本
体一側面の外側の待機位置でトレイを折り畳んで不使用
状態にする。

【００１４】また、本発明の請求項２に記載の発明によ
れば、プロービングカードを交換する時には、例えば、
装置本体一側面の外側の待機位置でカード搬送機構のト
レイを水平に張り出させてプロービングカードを載置す
る使用状態にした後、そのカード搬送機構の回転駆動機
構が制御装置の制御下で駆動するとトレイが回転して装
置本体一側面の外側のプロービングカードの待機位置か
ら装置本体内部のインサートリングの真下まで回転して
プロービングカードの受渡し位置まで到達し、ここでカ
ード着脱機構が駆動して使用後のプロービングカードを
インサートリングからトレイ上へ引き渡すと、回転駆動
機構を逆方向へ駆動してその位置からプロービングカー
ドの待機位置までトレイによりプロービングカードを搬
送する。この時、オペレータが装置本体一側面の外側の
プロービングカードの待機位置にあるトレイ上で使用後
のプロービングカードを新しいプロービングカードと交
換した後再び制御装置の制御下で回転駆動機構が駆動し
て上述のようにトレイが回転して装置本体内部のインサ
ートリングの受渡し位置までプロービングカードを搬送
すると、その位置でカード着脱機構が逆方向に駆動して
トレイ上のプロービングカードをインサートリング側で
受け取り、その後回転駆動機構が逆方向へ駆動して空の
トレイを装置本体外部まで回転させて一連のプロービン
グカードの交換を終了し、装置本体一側面の外側の待機
位置でトレイを折り畳んで不使用状態にする。

【００１５】また、本発明の請求項３に記載の発明によ
れば請求項１または請求項２に記載の発明において、ト
レイとインサートリングとの受渡し位置でトレイを昇降
駆動機構により昇降させてインサートリングに対するト
レイの受渡し位置を最適に調整できる。

【００１６】また、本発明の請求項４に記載の発明によ
れば、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明
において、カード搬送機構によりプロービングカードを
搬送する際に、固定手段によりプロービングをトレイ上
に固定してプロービングカードのトレイからの脱落を防
止できる。

【００１７】また、本発明の請求項５に記載の発明によ
れば、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明
において、インサートリングとトレイ間でのプロービン
グカードの受渡しの有無をカード検出手段により検出す
ることができ、プロービングカードの受渡しを確実に行
なえる。

【００１８】また、本発明の請求項６に記載の発明によ
れば、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発明
において、カード搬送機構を使用しない時には、本体の
外部でトレイを垂直下方に向けて折曲して収納し、周囲
の障害にならないようにすることができる。

【００１９】

【実施例】以下、図１〜図１０に示す実施例に基づいて
本発明を説明する。本実施例のプローブ装置は、図１に
示すように、被検査体例えば半導体ウエハ上に作り込ま
れたＩＣチップ（図示せず）の電気的検査を行なうプロ
ービングカード１と、このプロービングカード１が着脱
自在に本体２に設けられた後述のインサートリング３
（図９参照）と、このインサートリング３の下方に配設
され且つ半導体ウエハをプロービングカード１に対して
水平方向（Ｘ、Ｙ方向）及び上下方向（Ｚ方向）へ移動
すると共にθ方向で回転可能な載置台４とを備えて構成
されている。そして、半導体ウエハの電気的検査を行な
う場合には、制御装置（図示せず）の制御下で載置台４
がＸ方向、Ｙ方向へ移動すると共にθ方向で回転して半
導体ウエハ上のＩＣチップをプロービングカード１に対
して位置決めした後、載置台４がＺ方向へ上昇し、所定
のＩＣチップをプロービングカード１のプローブ針に電
気的に接触させて所定の電気的検査を行なうようにして
ある。

【００２０】そして、上記プローブ装置にはその本体２
外部のプロービングカード１の待機位置とインサートリ
ング３に対するプロービングカード１の受渡し位置との
範囲でプロービングカード１を搬送するカード搬送機構
５が本体２の隅角部に設けられていると共に、このカー
ド搬送機構５により搬送されたプロービングカード１を
インサートリング３に着脱する後述のカード着脱機構６
がインサートリング３に付帯している（図９、図１０参
照）。更に、このプローブ装置には電気的検査を終了し
た後のＩＣチップのうち、不良品を識別するために、不
良品をマーキングするマーキング機構７がカード搬送機
構５と連結可能に設けられている。これらのカード搬送
機構５及びマーキング機構７は回転駆動機構８を共有
し、共に回転駆動機構８によって本体２内の載置台３の
上方で正逆回転できるように構成されている。そして、
マーキング機構７はプロービングカード１を交換する際
にはカード搬送機構５と連結して共に駆動し、マーキン
グ時にはカード搬送機構５から解放されて単独で駆動す
るようにしてある。

【００２１】上記カード搬送機構５及びマーキング機構
７を駆動させる回転駆動機構８は、図２〜図４に示すよ
うに、本体２の隅角部に配設された駆動源例えばエアシ
リンダ９と、このエアシリンダ９のロッド１０に連結さ
れてロッド１０と共に往復運動するラック１１と、この
ラック１１に噛合するピニオン１２と、このピニオン１
２を下端に有する駆動軸１３と、この駆動軸１３をピニ
オン１２のやや上方及び上端部の２箇所で回転自在に支
持するボール軸受１４とを備えている。そして、これら
のボール軸受１４は本体２の側面に沿って立設された細
長形状の支持体１５に固定されている。従って、エアシ
リンダ９の駆動により駆動軸１３が図３、図４に示すよ
うにラック１１及びピニオン１２を介してボール軸受１
４において正逆回転するようなっている。尚、図４にお
いて１６はラック１０のショックアブソーバーである。

【００２２】上記カード搬送機構５は、図２、図３に示
すように、上記回転駆動機構８と、この回転駆動機構８
の駆動軸１３にベアリングを介して回転自在に支持され
且つ水平に延設された細長形状の第１アーム１７と、こ
の第１アーム１７の先端部上面にこれとＬ字状をなすよ
うにボルトなどによって連結された第２アーム１８と、
この第２アーム１８とＬ字状を呈するようにその先端に
連結された第３アーム１９と、この第３アーム１９に連
結部材２０を介して取り付けられたトレイ２１とを備
え、回転駆動機構８の駆動によりトレイ２１がアームを
介して水平を維持した状態で正逆回転するように構成さ
れている。

【００２３】また、トレイ２１は、図２に示すように、
昇降駆動機構例えばエアシリンダ２２の駆動により第２
アーム１８及び連結部材２０を介して昇降するように構
成されている。つまり、第２アーム１８の下面にはエア
シリンダ２２が固定され、このエアシリンダ２２のロッ
ド２３が第２アーム１８に形成された孔を貫通し、その
上端が第３アーム１９に連結されている。従って、エア
シリンダ２２の駆動により第３アーム１９はロッド２３
を介して第２アーム１８上方で所定高さの範囲内で昇降
し、もってトレイ２１を昇降駆動するように構成されて
いる。

【００２４】また、上記連結部材２０は矩形状のプレー
トとして形成され、その上端が図５に示すように第３ア
ーム１９の下面に上下方向に連結されている。この連結
部材２０の左右両端には図５に示すように一対のブラケ
ット２４に取り付けられ、これらのブラケット２４間に
トレイ２１の基端部が嵌り込むようにしてある。また、
トレイ２１の基端部の左右には一対のブラケット２４に
対応するブラケット２５が取り付けられている。そし
て、連結部材２０とトレイ２１はそれぞれのブラケット
２４、２５においてピン２６によって枢着され、トレイ
２１がピン２６を中心にして揺動するように構成されて
いる。また、ブラケット２４、２５にはピン孔から水平
方向に離れた位置にロック用の孔がそれぞれ形成され、
これらのロック用の孔にロック部材２７を差し込んでピ
ン２６とで連結部材２０に枢着されたトレイ２１を水平
に維持するようにしてある。即ち、ロック部材２７は図
５に示すように長さの異なる互いに平行な２本のロック
シャフト２８、２９を有し、長い方のロックシャフト２
８がトレイ２１の左右のブラケット２５及び連結部材２
０の左側ブラケット２４に差し込まれ、短い方のロック
シャフト２９がトレイ２１の右側ブラケット２５に差し
込まれるようにしてある。従って、カード搬送機構５を
使用する時には、トレイ２１を持ち上げて水平にした
後、ロック部材２７をロック用の孔に差し込んでその状
態を維持するようにしてあり、カード搬送機構５を使用
しない時、即ちそれが初期位置にある時には、トレイ２
１が本体１の外部に位置し、トレイ２１が図３に示すよ
うに垂下した収納状態にあり、この状態でロック部材２
７を用いてトレイ２１をロックするようにしてある（図
３参照）。

【００２５】トレイ２１は上述の昇降駆動機構により水
平を維持した状態で昇降するように構成されている。こ
の際トレイ２１はガイド機構に従って上下方向で駆動す
るように構成されている。即ち、このガイド機構は図５
に示すように連結部材２０の背面に取り付けられた左右
一対のレール部材３０と、これらのレール部材３０が係
合する左右一対のガイド部材３１と、これらのガイド部
材３１が取り付けられ且つ連結部材２０に対して平行に
なるように隙間を空けて第２アーム１８の延長端に連結
されたＺプレート３２とから構成されている。更に、図
示してないがＺプレート３２の上下の両端側にはそれぞ
れストッパーが設けられ、これらのストッパーに連結部
材２０の背面に設けられたピンが当接してトレイ２１の
昇降端をそれぞれ規定するようにしてある。

【００２６】また、トレイ２１の表面には図５に示すよ
うに一対の位置決めピン３３が互いに斜め方向で対向す
るように取り付けられており、これらの位置決め用ピン
３３がプロービングカード１を保持するカードホルダー
３４の凹部（図示せず）に嵌入し、位置決め用ピン３３
によりプロービングカード１をトレイ２１上で位置決め
するようにしてある。更に、トレイ２１の表面には例え
ばゴムなどの弾性のある材料により形成されたクッショ
ン材３５が３枚取り付けられ、プロービングカード１が
クッション材３５を介してトレイ２１上にソフトランデ
ィングできるようにしてある。そして、左右のクッショ
ン材３５には吸引孔３６が形成され、これらの吸引孔３
６にはトレイ２１の裏面に配された真空配管（図示せ
ず）が接続されている。また、この真空配管内の減圧状
態はカード検出手段例えば圧力センサ３７により検出さ
れ、この圧力センサ３７が所定の減圧度より高い圧力を
検出した時にはトレイ２１上にプロービングカード１が
載置されていないものとして検出するようにしてある。

【００２７】また、カード搬送機構５の上方には図２、
図３及び図５に示すようにマーキング機構７が配設され
ている。このマーキング機構７は、上記駆動軸１３に連
結された第１アーム３８と、このアーム３８の先端に連
結され且つ第３アーム１９及びＺプレート３２に沿って
延設された中空の第２アーム３９と、この第２アーム３
９内に配されたマーキング用のインクの供給配管４０
と、この供給配管４０の先端に取り付けられたペン４１
とを備え、図示しないインク供給源からインクをペン４
１へ給送しながら半導体ウエハ上の不良ＩＣチップをマ
ーキングするように構成されている。そして、第１アー
ムの内周面にはキー形成され、このキーが駆動軸１３の
キー溝に嵌入することにより第１アーム３８が駆動軸１
３と一体的に回転駆動するように構成されている。

【００２８】また、マーキング機構７は前述のようにカ
ード搬送機構５と連結可能に構成されている。即ち、カ
ード搬送機構５の第１アーム１７の下側には図３に示す
ように連結用エアシリンダ４２が連結され、連結用エア
シリンダ４２のロッド４３が第１アーム１７の孔４４を
貫通し、マーキング機構７の第１アーム３８の凹部４５
を出入りできるようにしてある。従って、マーキング時
には連結用エアシリンダ４２が駆動してロッド４３がマ
ーキング機構７の第１アーム３８から抜けてマーキング
機構７とカード搬送機構５との連結が解除され、回転駆
動機構８によりマーキング機構７が単独でマーキング位
置まで駆動し、プロービングカード１を交換する時には
連結用エアシリンダ４２が駆動してロッド４３が第１ア
ーム３８の凹部４５内へ嵌入してマーキング機構７とカ
ード搬送機構５が連結して両者が図１に示すように一緒
に駆動するようにしてある。また、カード搬送機構５及
びマーキング機構７の回転角度はそれぞれストッパーに
より規定できるようにしてある。

【００２９】そこで、カード搬送機構５及びマーキング
機構７のストッパー機構について説明する。カード搬送
機構５のストッパー４６は、図６に示すように、支持体
１５に取り付けられ、このストッパー４６が回転して来
るカード搬送機構５の第１アーム１７の側面に取り付け
られた当接部材４７に当接し回転を停止させ、トレイ２
１をプロービングカード１の交換位置に位置決めするよ
うに構成されている。本実施例ではアームが例えば図７
で示すように初期位置から１００°だけ回転した位置が
プロービングカード１の交換位置になっている。尚。こ
のストッパー４６は例えばバネ部材を内蔵し、ストッパ
ーピン４８が当接部材４７に弾接するようにしてある。
当接部材４７は第１アーム１７にネジ止めされており、
その突出量を微調整できるようになっている。

【００３０】一方、マーキング機構７のストッパー４９
は、図６に示すように、支持体１５の上部に昇降可能に
配設されている。即ち、ストッパー４９は支持体１５の
上端部に水平に配設され、ストッパー４９の基端が支持
体１５の一辺に対して上下方向に配設されたエアシリン
ダ５０のロッド５１に連結されている。また、ストッパ
ー４９の支持体１５側の面には図６、図８に示すように
ガイドレール５２が上下方向に取り付けられ、このガイ
ドレール５２がこれに対応して支持体１５に取り付けら
れたガイド部材５３と係合している。また、ストッパー
４９は、マーキング機構７の第１アーム３８の側面に取
り付けられ且つ突出量の調整が可能な当接部材５４に当
接し回転を停止させ、ペン４１をマーキング位置に位置
決めするように構成されている。本実施例ではアームが
例えば図８で示すように初期位置から５０°だけ回転し
た位置がマーキング位置になっている。尚、このストッ
パー４９も上記ストッパー４６と同様にバネ部材及びス
トッパーピン５５を内蔵し当接部材５４に弾接するよう
にしてある。以上の構成からストッパー４９は、マーキ
ングの時にはエアシリンダ５０の駆動によりロッド５１
を介してガイド部材５３に従って図６で示すように第１
アーム３８よりも高い位置まで上昇して第１アーム３８
と干渉しない位置まで退避し、プロービングカード１の
交換時には第１アーム３８の当接部材５４と当接する位
置まで下降するようにしてある。

【００３１】また、上記インサートリング３は、図９、
図１０に示すように構成されている。即ち、インサート
リング３は扁平な円筒状に形成されたフランジ付のリン
グ本体５６と、このリング本体５６の外周面に取り付け
られた断面Ｌ字状の第１リング部材５７と、この第１リ
ング部材５７の水平部分を被うように取り付けられた断
面コ字状の第２リング部材５８と、この第２リング部材
５８下端部の外周面に形成された溝を介して第２リング
部材５８の下端に連結された回転リング部材５９とを備
えて構成されている。

【００３２】上記第２リング部材５８のコ字状の空間６
０は第１リング部材５７の水平部分で閉塞され、しかも
コ字状部の下端にはＯリング６１が装着され、コ字状の
空間６０を気密状態にしてある。回転リング部材５９下
端には周方向で等間隔に複数の係合部６２が形成され、
これらの係合部６２にカードホルダー３４の係合部６３
が係合することによりプロービングカード１がインサー
トリング３に装着されるようになっている。また、上記
気密空間６０には空気等の気体の配管が接続され、配管
を介して気密空間６０内に気体を圧入することにより回
転リング部材５９を持ち上げてプロービングカード１裏
面の接続端子１Ａをインサートリング３に装着された接
続リング６４の接続端子例えばポゴピン６４Ａに対して
電気的に接触させると共にカードホルダー３４をインサ
ートリング３に固定するようにしてある。尚、インサー
トリング３はフランジにおいてプローブ装置本体２のヘ
ッドプレート６５に固定されている。

【００３３】上記カード着脱機構６は、図９、図１０に
示すように、回転リング部材５９を所定角度回転させカ
ードホルダー３４を介してプロービングカード１をイン
サートリング３に装着するように構成されている。即
ち、カード着脱機構６は、駆動源としてのエアシリンダ
６６と、このエアシリンダ６６のロッド６７に取り付け
られた長孔を有する第１連結片６８と、この第１連結片
６８に対してローラピン６９によって連結され且つ回転
リング部材５９に連結された第２連結片７０とを有して
いる。従って、エアシリンダ６６の駆動によりロッド６
７が伸縮し、回転リング部材５９を正逆回転するように
してある。尚、図１０において７１はシール部材であ
る。

【００３４】次に動作について説明する。プロービング
カード１を交換する場合には、まず本体２内のインサー
トリング３に既に装着されているプロービングカード１
を取り外す。それには、カード搬送機構５のトレイ２１
を水平にし、ロック部材２７を連結部材２０及びトレイ
２１それぞれのブラケット２４、２５のロック用孔に差
し込んでトレイ２１をロックする。尚この時、カード搬
送機構５とマーキング機構７は連結用エアシリンダ４２
が駆動し、そのロッド４３によって連結されている。次
いで、昇降駆動機構を始動させると、そのエアシリンダ
２２の駆動によりロッド２３、第３アーム１９を介して
トレイ２１がインサートリング３からプロービングカー
ド１を受け取る位置まで上昇する。

【００３５】その後、回転駆動機構８を始動させると、
そのエアシリンダ９の駆動によりラック１１及びピニオ
ン１２を介して駆動軸１３がボール軸受１４において初
期位置から回転して本体２内に入り、更に回転し続ける
と第１アーム１７の当接部材４７が図７で示すようにス
トッパー４６のストッパーピン４８に弾接し、トレイ２
１が図１で示すようにインサートリング３の真下で停止
する。

【００３６】この状態でカード着脱機構６を始動させる
とその気密空間６０内の気体の圧力を下げると、気密空
間６０が縮小して回転リング部材５９がやや下降し、プ
ロービングカード１が位置決め用ピン３３により位置決
めされながらトレイ２１上に載置されると共にカードホ
ルダー３４が緩む。これに続くエアシリンダ６６の駆動
により回転リング部材５９が回転し、その係合部６２が
カードホルダー３４の係合部６３から外れ、この状態で
昇降駆動機構のエアシリンダ２２が逆方向へ駆動してト
レイ２１が下降して第３アーム１９が第２アーム１８に
重なりインサートリング３から離れる。この時、圧力セ
ンサ３７が作動してプロービングカード１がトレイ２１
上に引き渡されたか否かを圧力センサ３７により検出す
る。プロービングカード１を検出しなかったらもう一度
同一動作をして繰り返して確実にプロービングカード１
を受け取るまで繰り返す。プロービングカード１を検出
したら、固定手段例えば吸引孔３６によりプロービング
カード１をトレイ２１上に吸着し、それをトレイ２１上
に固定する。引き続いて回転駆動機構８が逆方向へ駆動
して使用後のプロービングカード１を載せたトレイ２１
が逆方向へ回転してプローブ装置本体２の外部即ち初期
位置へ戻る。トレイ２１が初期位置に戻ったらオペレー
タがプロービングカード１を新たなものと交換する。

【００３７】プロービングカード１を交換したら再度回
転駆動機構８を始動させ、上述したようにトレイ２１を
本体２内へ回転させてプロービングカード１をインサー
トリング３の真下まで搬送する。この時インサートリン
グ３の回転リング部材５９はプロービングカード１を受
け入れる状態になっている。そこで、昇降駆動機構を始
動させてトレイ２１上のプロービングカード１を回転リ
ング部材５９内へ嵌め込み、更に、エアシリンダ６６が
駆動すると回転リング部材５９が逆方向へ回転し、その
係合部６３がカードホルダー３４の併合部６４と重な
る。次いで、気密空間６０へ気体を圧入すると回転リン
グ部材５９が上昇し、プロービングカード１の接触端子
１Ａが接続リング６４のポゴピン６４Ａに圧接すると共
にカードホルダー３４をインサートリング３に固定し、
プロービングカード１の交換動作を終了する。その後、
カード搬送機構５は上述した場合と同様にして本体２外
部の初期位置へ戻り、ロック部材２７を抜き取り、トレ
イ２１を収納し、ロック部材２７でロックすることによ
り一連のプロービングカード１の交換作業を終了する。
一連の交換作業過程で、インサートリング３とトレイ２
１間のプロービングカード１の受渡しが不十分であれ
ば、その旨をトレイ２１の圧力センサ３６により検出す
ることができる。

【００３８】以上説明したように本実施例によれば、プ
ローブ装置本体２の外部（プロービングカード１の待機
位置）とインサートリング３に対するプロービングカー
ド１の受渡し位置との範囲でプロービングカードを搬送
するカード搬送機構５を本体２の隅角部に設け、しかも
このカード搬送機構５を、プロービングカード１を載せ
るトレイ２１と、このトレイ２１を支持する第１、第
２、第３アーム１７、１８、１９と、これらのアーム１
７、１８、１９を介してトレイ２１を回転駆動する回転
駆動機構８とを備えた構成にしたため、プロービングカ
ード１を交換する時には、オペレータが本体１外部でプ
ロービングカード１を交換し、後はカード搬送機構５及
びカード着脱機構６を例えばボタン操作により駆動させ
るだけで、プロービングカード１を自動的に交換するこ
とができる。

【００３９】また、本実施例では、トレイ２１を昇降す
る昇降駆動機構のエアシリンダ２２を第３アーム１９に
設けたため、インサートリング３に対するトレイ２１の
位置を適宜調整してインサートリング３とトレイ２１間
のプロービングカード１の受渡し作業を円滑に行なうこ
とができ、また、プロービングカード１をトレイ２１上
に固定する固定手段として吸引孔３６及び減圧用配管を
トレイ２１に設けたため、トレイ２１上にプロービング
カード１を吸着してプロービングカード１を安定した状
態で搬送することができる。また、本実施例では、トレ
イ２１上のプロービングカード１を検出する圧力センサ
３７をカード検出手段としてトレイ２１に設けたため、
圧力センサ３７によりトレイ２１上にプロービングカー
ド１が確実に受け渡されたか否かを確認して取りこぼし
を防止することができ、また、トレイ２１を垂直下方に
向けて折曲して収納可能に構成したため、本体２の外部
でトレイ２１をコンパクトに収納して周囲の障害になら
ないようにすることができる。

【００４０】尚、本発明は上記実施例に何等制限される
ものではなく、本発明に用いられるカード搬送機構は、
カード搬送機構は、プロービングカードを載せるトレイ
と、このトレイを支持するアームと、このアームを介し
てトレイを回転駆動する回転駆動機構とを備え、プロー
ブ装置本体の外部におけるプロービングカードの待機位
置とインサートリングに対するプロービングカードの受
渡し位置の範囲でプロービングカードを搬送するように
したものであれば良く、各構成要素は必要に応じて設計
変更することができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載の発明によれ
ば、被検査体の予め定められた位置に接触するプローブ
針を備えたプロービングカードと、このプロービングカ
ードを着脱自在に保持する、装置本体内に設けられたイ
ンサートリングとを備えたプローブ装置であって、上記
装置本体外部の上記プロービングカードの待機位置と上
記装置本体内部の上記インサートリングへの上記プロー
ビングカードの受渡し位置との間で上記プロービングカ
ードを搬送するカード搬送機構を設け、上記カード搬送
機構は、上記プロービングカードを載せるトレイと、こ
のトレイを支持するアームと、このアームを介して上記
トレイを上記範囲で回転軸を介して回転駆動させる回転
駆動機構と、この回転駆動機構を制御する制御装置とを
備え、上記トレイは上記待機位置で上記プロービングカ
ードを載置する張り出した使用状態と上記待機位置で折
り畳まれた不使用状態との間で移動可能になっているた
め、カード搬送機構を簡素化することができると共に装
置本体内で余分のプロービングカードをストックするこ
となく、プロービングカードの交換時にはその都度プロ
ーブ装置本体を開放せずにその外側の待機位置において
プロービングカードをトレイ上に載置するだけで装置本
体内においてプロービングカードを自動的に搬送し、使
用後のプローブカードを装置本体内から外側の待機位置
へ自動的に搬送するプローブ装置を提供することができ
る。

【００４２】また、本発明の請求項２に記載の発明によ
れば、被検査体の予め定められた位置に接触するプロー
ブ針を備えたプロービングカードと、このプロービング
カードを着脱自在に保持する、装置本体内に設けられた
インサートリングとを備えたプローブ装置であって、上
記装置本体外部の上記プロービングカードの待機位置と
上記装置本体内部の上記インサートリングへの上記プロ
ービングカードの受渡し位置との間で上記プロービング
カードを搬送するカード搬送機構を設けると共に、上記
カード搬送機構により搬送された上記プロービングカー
ドを上記インサートリングに着脱するカード着脱機構を
上記インサートリングに設け、上記カード搬送機構は、
上記プロービングカードを載せるトレイと、このトレイ
を支持するアームと、このアームを介して上記トレイを
上記範囲で回転軸を介して回転駆動させる回転駆動機構
と、この回転駆動機構を制御する制御装置とを備え、上
記トレイは上記待機位置で上記プロービングカードを載
置する張り出した使用状態と上記待機位置で折り畳まれ
た不使用状態との間で移動可能になっており、また、上
記カード着脱機構は上記プロービングカードの受け渡し
位置にある上記カード搬送機構と協働して上記プロービ
ングカードを交換するようになっているため、カード搬
送機構を簡素化することができると共に装置本体内で余
分のプロービングカードをストックすることなく、プロ
ービングカードの交換時にはプローブ装置本体を開放せ
ずにその外側の待機位置においてプロービングカードの
交換するだけで、装置本体内においてプロービングカー
ドの搬送及び着脱を自動的に行なえるプローブ装置を提
供することができる。

【００４３】また、本発明の請求項３に記載の発明によ
れば、請求項１または請求項２に記載の発明において、
上記トレイを昇降する昇降駆動機構を上記アームに設け
たため、トレイとインサートリングとの受渡し位置でト
レイを昇降駆動機構により昇降させてインサートリング
に対するトレイの受渡し位置を最適に調整できるプロー
ブ装置を提供することができる。

【００４４】また、本発明の請求項４に記載の発明によ
れば、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明
において、上記プロービングカードを上記トレイ上に固
定する固定手段を上記トレイに設けたため、カード搬送
機構によりプロービングカードを搬送する際に、固定手
段によりプロービングをトレイ上に固定してプロービン
グカードのトレイからの脱落を防止できるプローブ装置
を提供することができる。

【００４５】また、本発明の請求項５に記載の発明によ
れば、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明
において、上記トレイ上のプロービングカードを検出す
るカード検出手段を上記トレイに設けたため、インサー
トリングとトレイ間でのプロービングカードの受渡しの
有無をカード検出手段により検出することができ、プロ
ービングカードの受渡しを確実に行なえるプローブ装置
を提供することができる。

【００４６】また、本発明の請求項６に記載の発明によ
れば、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発明
において、上記トレイを垂直下方に向けて折曲して収納
可能に構成されたため、カード搬送機構を使用しない時
には、本体の外部でトレイを垂直下方に向けて折曲して
収納し、周囲の障害にならないプローブ装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプローブ装置の一実施例の内部を示す
平面図で、カード搬送機構によりプロービングカードを
インサートリングの真下まで搬送した状態を示す図であ
る。

【図２】図１に示すプローブ装置のカード搬送機構を示
す側面図で、搬送時のトレイの状態を示す図である。

【図３】図１に示すプローブ装置のカード搬送機構、マ
ーキング機構及び回転駆動機構の関係を示す部分断面図
である。

【図４】図３に示す回転駆動機構の要部を示す水平方向
の断面図である。

【図５】図１に示すプローブ装置のカード搬送機構の搬
送状態のトレイを示す部分断面図でる。

【図６】図１に示すプローブ装置のカード搬送機構及び
マーキング機構のストッパー機構の要部を示す側面図で
ある。

【図７】図１に示すプローブ装置のカード搬送機構のス
トッパー機構を示す部分断面図である。

【図８】図１に示すプローブ装置のマーキング機構のス
トッパー機構を示す部分断面図である。

【図９】図１に示すプローブ装置のインサートリング及
びカード着脱機構を下方から見た状態を示す平面図であ
る。

【図１０】図９に示すインサートリング及びカード着脱
機構の要部を拡大して示す部分断面図である。

【符号の説明】

１ プロービングカード ２ 本体 ３ インサートリング ５ カード搬送機構 ６ カード着脱機構 ８ 回転駆動機構 １７ 第１アーム １８ 第２アーム １９ 第３アーム ２１ トレイ ２２ エアシリンダ（昇降駆動機構） ３６ 吸引孔（固定手段） ３７ 圧力センサ（カード検出手段）

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査体の予め定められた位置に接触す
   るプローブ針を備えたプロービングカードと、このプロ
   ービングカードを着脱自在に保持する、装置本体内に設
   けられたインサートリングとを備えたプローブ装置であ
   って、上記装置本体の一側面の外側に位置する上記プロ
   ービングカードの待機位置と上記装置本体内部の上記イ
   ンサートリングへの上記プロービングカードの受渡し位
   置との間で上記プロービングカードを搬送するカード搬
   送機構を設け、上記カード搬送機構は、上記プロービン
   グカードを載せるトレイと、このトレイを支持するアー
   ムと、このアームを介して上記トレイを上記範囲で回転
   軸を介して回転駆動させる回転駆動機構と、この回転駆
   動機構を制御する制御装置とを備え、上記トレイは上記
   待機位置で上記プロービングカードを載置する張り出し
   た使用状態と上記待機位置で折り畳まれた不使用状態と
   の間で移動可能になっていることを特徴とするプローブ
   装置。
2. 【請求項２】 被検査体の予め定められた位置に接触す
   るプローブ針を備えたプロービングカードと、このプロ
   ービングカードを着脱自在に保持する、装置本体内に設
   けられたインサートリングとを備えたプローブ装置であ
   って、上記装置本体の一側面の外側に位置する上記プロ
   ービングカードの待機位置と上記装置本体内部の上記イ
   ンサートリングへの上記プロービングカードの受渡し位
   置との間で上記プロービングカードを搬送するカード搬
   送機構を設けると共に、上記カード搬送機構により搬送
   された上記プロービングカードを上記インサートリング
   に着脱するカード着脱機構を上記インサートリングに設
   け、上記カード搬送機構は、上記プロービングカードを
   載せるトレイと、このトレイを支持するアームと、この
   アームを介して上記トレイを上記範囲で回転軸を介して
   回転駆動させる回転駆動機構と、この回転駆動機構を制
   御する制御装置とを備え、上記トレイは上記待機位置で
   上記プロービングカードを載置する張り出した使用状態
   と上記待機位置で折り畳まれた不使用状態との間で移動
   可能になっており、また、上記カード着脱機構は上記プ
   ロービングカードの受け渡し位置にある上記カード搬送
   機構と協働して上記プロービングカードを交換すること
   を特徴とするプローブ装置。
3. 【請求項３】 上記トレイを昇降する昇降駆動機構を上
   記アームに設けたことを特徴する請求項１または請求項
   ２に記載のプローブ装置。
4. 【請求項４】 上記プロービングカードを上記トレイ上
   に固定する固定手段を上記トレイに設けたこと特徴とす
   る請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のプローブ
   装置。
5. 【請求項５】 上記トレイ上のプロービングカードを検
   出するカード検出手段を上記トレイに設けたことを特徴
   とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のプロ
   ーブ装置。
6. 【請求項６】 上記トレイを垂直下方に向けて折曲して
   収納可能に構成したことを特徴とする請求項１〜請求項
   ５のいずれか一項に記載のプローブ装置。