JP3575501B2 - プローブ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、高密度に多数配置された導体群に多数の接触針を接触させるようにした多極端子板を備えたプローブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、多数の接触針を多数の導体に一度に接触させるようにした多極端子板の従来例である。絶縁基板１０上に多数の導体１２が等間隔で並んでおり、これに多数の接触針１４が一度に接触する。接触針１４の配列ピッチＰを狭くする場合には、それに対応して、導体１２の配列ピッチＰも狭くする必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図５の従来例において、接触針１４の配列ピッチＰを非常に狭くすると、次のような問題が生じる。例えば、配列ピッチＰを７０μｍにする場合、導体１２の幅Ｗは例えば４０μｍに、導体と導体の間隔は３０μｍになる。導体１２の幅をこのように狭くすると、接触針１４と導体１２の位置決め精度を非常に高精度にする必要がある。もし位置決め精度が悪いと、接触針１４は導体１２から外れてしまう。また、導体と導体の間隔が狭くなると、ここに微小なゴミが落ちただけでも、導体間のショートが起こりやすくなる。
【０００４】
この発明は上述の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、接触針との位置決め精度を厳密にしなくても確実に接触針と導体との接触が可能になるとともに、高密度に導体を配置してもショートが起こりにくい多極端子板、を備えたプローブ装置を提供することにある。また、この発明の別の目的は、液晶表示パネルを検査するためのＴＡＢテープを備えたプローブ装置を提供することにある。
【０００５】
この発明のプローブ装置は、液晶表示パネル検査用のプローブ装置であって、以下の（イ）〜（ハ）の特徴を備える多極端子板と、前記プローブ装置に着脱可能に取り付けられたプローブブロックと，以下の（ニ）〜（ヘ）の特徴を備える多数のプローブ針とを備えるものである。（イ）絶縁基板上に、多数の帯状の導体を、その長手方向に垂直な方向に互いに平行に配置して、導体パターン層を構成する。（ロ）前記導体パターン層の表面に絶縁フィルムを貼り付けて、多極端子板を構成する。（ハ）前記多数の導体のそれぞれにおいてその導体の一部が露出するように、前記絶縁フィルムに貫通孔が形成されている。（ニ）前記プローブ針は前記プローブブロックに配列されている。（ホ）各前記プローブ針の一端は前記多極端子板の導体の前記貫通孔から露出した部分に接触している。（ヘ）各前記プローブ針の他端は液晶表示パネルの電極に接触することになる部分である。
【０００６】
【作用】
このプローブ装置で使用している多極端子板は次のような作用がある。絶縁基板上に高密度に配置された多数の帯状の導体は、絶縁フィルムに覆われていて、貫通孔の部分だけが露出している。この露出部分に接触針を接触させることができる。接触針の先端付近は、通常は、傾斜しているので、接触針と導体との相対位置が若干ずれていても、接触針の先端付近の傾斜面が絶縁フィルムの貫通孔の縁にガイドされて、接触針は確実に導体パターンに接触できる。また、貫通孔以外の部分では、導体は絶縁フィルムに覆われているので、導体間にゴミが落ちることがなくなり、導体間隔が狭くてもゴミによるショートが避けられる。そして、このような多極端子板をプローブ装置に設けて、各プローブ針の一端を多極端子板の導体の貫通孔から露出した部分に接触させるとともに、各プローブ針の他端を液晶表示パネルの電極に接触させるようにしたことで、プローブ針を有するプローブブロックをプローブ装置に着脱可能に取り付けることが可能になる。
【０００７】
【実施例】
図１の（Ａ）は、この発明のプローブ装置で使用している多極端子板の一実施例を部分的に示す正面断面図であり、図１の（Ｂ）はその平面図である。そして（Ａ）は（Ｂ）の１Ａ−１Ａ断面図となっている。図１の（Ａ）において、この多極端子板は、絶縁基板２０上に多数の導体２２を形成して導体パターン層２４を構成し、この導体パターン層２４の上に絶縁フィルム２６を貼り付けている。絶縁フィルム２６には貫通孔２８が形成されていて、ここから導体２２の一部が露出している。１本の導体２２に対しては１個の貫通孔２８が対応しているので、それぞれの導体２２において貫通孔２８のところだけが外部に露出している。接触針３０は、貫通孔２８を通って導体２２に接触する。導体２２の配列ピッチは、接触針３０の配列ピッチに等しくなっている。
【０００８】
貫通孔２８の側壁３２は、次のように傾斜している。すなわち、絶縁フィルム２６の表面から導体２２に向かって貫通孔２８の断面寸法が小さくなっていくように、導体２２の表面に垂直な方向に対して、側壁３２が傾斜している。貫通孔２８は、ポリイミド製の絶縁フィルムにエキシマレーザを照射して形成しているが、レーザビームの断面寸法はその焦点に向かって減少して行くので、焦点位置を適当に設定すると、自然に、側壁の傾斜した貫通孔が形成される。
【０００９】
図１の（Ｂ）において、帯状の導体２２は、その長手方向に垂直な方向に互いに平行に等間隔で配列されている。貫通孔２８は、導体２２の長手方向に細長い長孔となっている。
【００１０】
図２は図１の（Ｂ）の２−２断面図である。接触針３０は、導体２２の長手方向に突き出していてその先端が下方に曲がっており、いわゆる片持ち式の接触針である。
【００１１】
この実施例の具体的な寸法例を述べると、銅箔製の導体２２の配列ピッチは７０μｍであり、導体２２の幅が４０μｍ、導体間隔が３０μｍである。ポリイミド製の絶縁フィルム２６の厚さは５０μｍである。貫通孔２８の表面側における幅は４０μｍ、導体２２側における幅は約３５μｍ、長手方向の長さは約２００μｍである。
【００１２】
次に、この多極端子板の機能を説明する。図１の（Ａ）において、接触針３０の先端は、貫通孔２８を通過してから導体２２の表面に接触する。もし、接触針３０と導体２２との相対位置が若干ずれていると、接触針３０の先端付近の傾斜面３４が貫通孔２８の縁に接触する。その後、接触針３０を下げて行くと接触針３０は、その傾斜面３４に案内されて、貫通孔２８の内部に入っていき、導体２２の表面に接触する。接触針３０の先端付近に傾斜面３４がないような場合には、接触針３０の先端が貫通孔２８の側壁３２に接触し、この傾斜面３４に案内されて、導体２２に接触できる。したがって、接触針３０と導体２２との相対位置が若干ずれていても、接触針３０の先端は確実に導体２２に接触できる。ただし、接触針３０が貫通孔２８から完全に外れるほど位置決め精度が劣っている場合には、接触針３０は絶縁フィルム２６の表面にぶつかるだけで、導体２２との接触は得られない。したがって、貫通孔２８のガイド機能は、接触針３０と導体２２との相対位置のずれがわずかなときだけ機能するものである。
【００１３】
ところで、この多極端子板では、貫通孔２８が導体の長手方向に細長くなっているので、接触針と導体とを位置決めする場合、導体の長手方向には位置決め精度は粗くてもよく、導体の長手方向に垂直な方向にだけ所定の位置決め精度を持たせればよい。
【００１４】
この多極端子板では、貫通孔２８のところだけで導体２２が外部に露出していて、その他の部分は絶縁フィルム２６で覆われているので、導体と導体の間にゴミが入って両者がショートする危険がなくなる。導体の配列ピッチが例えば７０μｍのように非常に狭くなると、導体の幅が４０μｍの場合には導体間距離が３０μｍ程度になり、微小なゴミでもショートの原因になるが、このようなショートは避けられる。
【００１５】
図３は多極端子板の別の実施例の平面図である。この実施例では、導体２２ａの長手方向において、貫通孔２８ａの配置位置が４種類あり、このような配列が導体の４本ごとに繰り返されている。これに対応して、接触針３０ａの突き出し長さも４種類に設定されている。このような多極端子板の構成は、接触針３０ａの配列ピッチが接触針の太さと同程度かそれ以下の高密度配置の場合に、特に有効である。このような場合は、接触針３０ａの配列高さを４種類にして、接触針同士の接触を避けることができる。
【００１６】
上述の実施例では貫通孔は長孔となっていたが、貫通孔の形状はこれに限定されるものではなく、円形などの別の形状としてもよい。
【００１７】
図４はこのような多極端子板をプローブ装置に適用した実施例である。図４の（Ａ）は、液晶表示パネルを検査するプローブ装置の側面図である。液晶表示パネルはドライバＩＣによって駆動されることになり、完成状態では、このドライバＩＣが液晶表示パネルの電極部分に接着されることになる。しかし、検査段階では液晶表示パネルにはドライバＩＣが接着されていない。したがって、この液晶表示パネルを検査するためのプローブ装置は、ドライバＩＣを経由して検査装置と液晶表示パネルとが電気的に接続されるような機能を備えている。液晶表示パネルが大型であって電極が多数ある場合は、このようなプローブ装置を複数個並べて液晶表示パネルが検査される。
【００１８】
図４の（Ａ）において、プローブ装置のプローブブロック６０には、クランク形のプローブ針６２が所定ピッチで多数本配列されている。ここでいうクランク形のプローブ針とは、両端が互いに逆方向に折れ曲がっていて、この両端がそれぞれ接触部となっているような形状のプローブ針を指す。プローブ針６２の一端は、液晶表示パネル６４の電極に接触する。このプローブ針６２の配列ピッチは、液晶表示パネル６４の電極の配列ピッチに等しくなっている。プローブ針６２の他端は、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）テープ６６の出力電極に接触する。さらに、ＴＡＢテープ６６の入力電極はフレキシブル印刷配線板６８を介して検査装置に接続される。このＴＡＢテープ６６は、プローブ装置に搭載されている。
【００１９】
図４の（Ｂ）は、プローブブロック６０とＴＡＢテープ６６を下から見たときの分解斜視図である。ＴＡＢテープ６６には、液晶表示パネルのためのドライバＩＣ７４がボンディングされており、ＴＡＢテープ６６上の入力電極７０と出力電極７２は、ドライバＩＣ７４につながっている。ＴＡＢテープ６６の入力電極７０は比較的本数が少なく、その電極幅も比較的広い。したがって、この入力電極７０にフレキシブル印刷配線板６８を容易に接続できる。これに対して、ＴＡＢテープ６６の出力電極７２は液晶表示パネルの電極に対応しているので、多数の電極が高密度に配列されている。プローブブロック６０のプローブ針６２は、ＴＡＢテープ６６の出力電極７２と液晶表示パネルの電極とを１対１に対応させて接続する役割を果たしている。
【００２０】
上述の多極端子板は、このプローブ装置のＴＡＢテープ６６の出力電極７２の部分に適用することができる。すなわち、この出力電極７２の部分を、第１図に示したような絶縁フィルム付きの多極端子板で構成する。このようにすると、プローブ針６２とＴＡＢテープ６６の出力電極との位置決め精度が若干ずれても、プローブ針６２は出力電極に確実に接触する。したがって、この使用例では、プローブブロック６０は、プローブ装置に対して着脱可能に取り付けてある。
【００２１】
【発明の効果】
この発明で使用している多極端子板は、接触針と導体との相対位置が若干ずれていても、接触針の先端付近の傾斜面が絶縁フィルムの貫通孔の縁にガイドされて、接触針は確実に導体パターンに接触できる。また、貫通孔以外の部分は導体は絶縁フィルムに覆われているので、導体間にゴミが付着することがなくなり、導体間隔が狭くてもゴミによるショートが避けられる。そして、このような多極端子板をプローブ装置に設けることで、プローブ針を有するプローブブロックをプローブ装置に着脱可能に取り付けることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明で使用する多極端子板の一実施例の正面断面図と平面図である。
【図２】図１の（Ｂ）の２−２断面図である。
【図３】この発明で使用する多極端子板の別の実施例の平面図である。
【図４】この発明のプローブ装置の一実施例を示す側面図と斜視図である。
【図５】従来の多極端子板に接触針を接触させた状態の斜視図である。
【符号の説明】
２０ 絶縁基板
２２ 導体
２４ 導体パターン層
２６ 絶縁フィルム
２８ 貫通孔
３０ 接触針
３２ 側壁
６０ プローブブロック
６２ プローブ針
６４ 液晶表示パネル
６６ ＴＡＢテープ
６８ フレキシブル印刷配線板
７０ 入力電極
７２ 出力電極
７４ ドライバＩＣ

Claims (3)

1. 次の（ａ）〜（ｃ）を有する液晶表示パネル検査用のプローブ装置。
   （ａ）次の（イ）〜（ハ）の特徴を備える多極端子板。
   （イ）絶縁基板上に、多数の帯状の導体を、その長手方向に垂直な方向に互いに平行に配置して、導体パターン層を構成する。
   （ロ）前記導体パターン層の表面に絶縁フィルムを貼り付けて、多極端子板を構成する。
   （ハ）前記多数の導体のそれぞれにおいてその導体の一部が露出するように、前記絶縁フィルムに貫通孔が形成されている。
   （ｂ）前記プローブ装置に着脱可能に取り付けられたプローブブロック。
   （ｃ）次の（ニ）〜（ヘ）の特徴を備える多数のプローブ針。
   （ニ）前記プローブ針は前記プローブブロックに配列されている。
   （ホ）各前記プローブ針の一端は前記多極端子板の導体の前記貫通孔から露出した部分に接触している。
   （ヘ）各前記プローブ針の他端は液晶表示パネルの電極に接触することになる部分である。
2. 前記プローブ針は、両端が互いに逆方向に折れ曲がったクランク形のプローブ針であることを特徴とする請求項１記載のプローブ装置。
3. 前記多極端子板は、液晶パネル駆動用のＩＣを搭載したＴＡＢテープに形成されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載のプローブ装置。

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