JP4863466B2 - 基板検査用治具の製造方法 - Google Patents
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Description
尚、この発明は、プリント配線基板に限らず、例えば、フレキシブル基板、多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板、及び半導体パッケージ用のパッケージ基板やフィルムキャリアなど種々の基板における電気的配線の検査に適用でき、この明細書では、それら種々の配線基板を総称して「基板」と称する。
しかしながらこのように両端間でずれた状態で、両支持体の案内孔にプローブを挿通することは作業性が悪い。
この中間板は、検査用プローブに対して略直角方向にスライドすることによって、全ての検査用プローブの撓み方向を一定方向に制御しようとするものである。
請求項2記載の発明は、前記電極側支持体は複数の支持板から成り、前記複数の支持板は、前記検査用プローブの電極端部を案内する案内孔が夫々形成され、前記電極側支持体が検査側支持体に対してずらされる時、前記電極部に近い支持板ほど、より多くの量がずらされることを特徴とする請求項1記載の基板検査用治具の製造方法を提供する。
請求項3記載の発明は、前記電極側支持体に、支持体本体と電極部との間に介在する保護板を設け、保護板と支持体本体との間に、弾性的に伸縮する弾性体を介在させ、基板検査治具の休止時には検査用プローブの電極側端部先端が保護板の案内孔内に位置し、基板検査装置の動作時には検査用プローブの電極側端部先端が保護板の案内孔から突出するようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載の基板検査用治具の製造方法を提供する。
請求項4記載の発明は、前記電極部は、筒状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の基板検査用治具の製造方法を提供する。
請求項5記載の発明は、前記一直線上に配置される各案内孔は、垂直方向に配置されていることを特徴とする請求項1記載の基板検査用治具の製造方法を提供する。
また、電極側支持体が各案内孔の配置される直線に対して直交する方向に移動するので、検査用プローブを確実に支持することができる。
請求項2記載の発明によれば、電極端部を支持する支持体が複数の支持板から形成されるとともに、電極部に近い支持板ほど、より多くの量ずらされるので、検査用プローブを確実に保持することができる基板検査用治具の製造方法を提供することができる。
請求項3記載の発明によれば、検査用プローブの先端を保護する保護板が形成されるので、検査用プローブの耐久性を向上させることができる。
請求項4記載の発明によれば、電極部が筒状に形成されることにより、検査用プローブがこの電極部と導通接触を接触抵抗の低い安定したものとすることができる。
請求項5記載の発明によれば、各案内孔が垂直方向の一直線上に配置されることになるので、二つの案内孔に検査用プローブが配置されると、残り一つの案内孔にも効率良く検査用プローブを装着することができる。
図1は、本発明に係る基板検査用治具を使用する場合の構成の概略を示している。
この図1で示される基板検査用治具1の実施形態では、複数の検査用プローブ2、これら検査用プローブ2を多針状に支持する支持体3、この支持体3を保持するとともに検査用プローブ2と接触して導通となる電極部を有する接続電極体4、検出される電気信号を処理する検査信号処理部である検査信号処理部5、及び検査用プローブ2と検査信号処理部5を接続するワイヤーケーブル6を示している。
この検査用プローブ2は、被検査基板に形成される配線パターンの各検査点に接触する端子であり、接続電極体4は検査用プローブ2と検査信号処理部5のピッチ変換を行って電気的に接続している。ワイヤーケーブル6は、接続電極体4の電極部と検査信号処理部5を夫々所定位置に電気的に接続しており、電気的接続を可能にすることができればワイヤーケーブルに限られない。
尚、本明細書中では、基板検査用治具1が有する検査用プローブとこのプローブを支持する支持体を、説明の都合上、基板検査用治具ヘッドと称する。
この図2で示される如く、基板検査用治具1は、複数の検査用プローブ2を多針状に配置して支持している(図2では説明の都合上、二本の検査用プローブを示しているが、検査用プローブの本数は特に限定するものではない)。
この図2で示される基板検査用治具1の検査用プローブ2は、その先端が被検査基板(図示せず)の検査点に接触する検査端部21と、被検査基板を検査する基板検査装置の検査制御部に接続される電極部に接触する電極端部21と、それら両端部21,22を連結する弾性力を有する導電性の線状部23とからなる。
検査端部21は、上述の如く、被検査基板の検査点に導通接触して、電気的特性を測定するための電力を被検査基板へ供給したり、被検査基板から電気信号を検出したりする。
電極端部21は、基板検査装置の電極部に導通接触して、電気的特性を測定するための電力を基板検査装置から供給したり、被検査基板から検出された電気信号を基板検査装置へ送信したりする。
この検査用プローブ2は、使用時において、検査端部21が検査点に圧接され、電極端部21が電極部に圧接され、検査点と電極部から押圧されることになる。このとき、検査用プローブ2は押圧されることになるので、検査用プローブ2の線状部23が湾曲状になり撓む。この結果、検査用プローブ2の電極端部21は電極部を弾性力により押圧し、検査用プローブ2の検査端部22は検査点を弾性力により押圧することになる。
検査端部21と電極端部21の先端は、湾曲形状又は尖鋭形状に形成されることが好ましい。
この検査用プローブ2の検査端部22は、線状部材2aと絶縁部2bの境界面2cが後述する電極支持体の案内孔の内部に配置されるように形成されている。このように境界面2cが形成されることによって、多針状に検査用プローブ2が複数配置された場合に、隣接する検査用プローブ同士が接触しても短絡を起こさせないためである。
この所定長さL1は、特に限定されるものではないが、電極部が筒状に形成される場合には、この電極部の内部に十分収容される長さに形成されることが好ましく、例えば、2〜5mmに形成される。この電極端部21は、電極部と導通接触するためにできるだけ広い表面積を有するように形成されることが好ましい。
尚、検査用プローブ2が基板検査用治具ヘッド11に取り付けられ、後述する保護板325から検査用プローブ2が突出状態となる際には(図6参照)、この突出量が電極部へ収容されることになる。このため、この突出量は電極部に対して十分な長さを有していることが必要となる。
この検査用プローブ2は、この筒状部材2eを用いる点で、上記の検査用プローブと相違している。この筒状部材2eは、線状部材2aの周囲を被覆するとともに線状部材2aと導通可能に接続されている。図3(b)で示す如く、電極端部21では、線状部材2aが筒状部材2eよりも所定長さL2分突出して配置されている。この所定長さL2は、特に限定されないが、電極部が筒状に形成される場合には、電極端部21と電極部の接触面積を大きくするためにもできるだけ短く形成することが好ましい。
検査端部22は、図3(b)で示す如く、線状部材2aが筒状部材2eよりも所定長さL3分突出して配置されている。
この所定長さL3は、特に限定されないが、線状部材2aが検査点に接触した際に筒状部材2eもこの検査点に接触するように調整されていることが好ましい。このように調整された所定長さL3は、対応する一つの検査点と導通接触する場合に、線状部材2aと筒状部材2eとが同時に接触するように設定することにより、接触安定性の高い状態とすることができる。
尚、この所定長さL3は、検査点の形状に応じて適宜変更される。
この検査側支持体31は、検査用プローブ2の検査端部22を支持するとともに検査点に案内する第一案内孔31aが形成されている。この第一案内孔31aは、検査用プローブ2を挿通可能なように検査用プローブ2の最大外径(絶縁部の外径)よりも僅かに大きい径に形成されている。
この検査側支持体31は、図4で示される如く、二枚の板状部材311,312が積層されて形成されている。この積層構造を形成する板状部材の枚数は、二枚に限定されず、一枚又は三枚以上により積層構造を形成しても構わない。この図4での実施形態では、各板状部材311,312に夫々第一案内孔31aが形成されている。
尚、図4は、本基板検査用治具ヘッドから検査用プローブを抜き取った状態を示している。
図4で示される実施形態では、電極側支持体32が複数の板状部材(符号321乃至325で示される部材)で形成されるとともに部材毎にこの第二案内孔が形成される構成を有している。詳細は後述するが、電極側支持体32を複数の板状部材により積層構造として形成し、各板状部材に第二案内孔を形成することによって、板状部材を面方向にスライド移動させた場合に、第二案内孔がこのスライド分だけ傾斜した配置とすることができる(図4参照)。
第一支持板321は、支柱33と固定される。この第一支持板321を有することにより、検査側支持体31とこの電極側支持体32と一体的に固定することができる。
この第一支持板321は、検査用プローブ2が挿通する案内孔321aが形成されている。この第一支持板321に形成される案内孔321aは全ての検査用プローブ2が挿通可能なように大きな一つの空間(切欠き部)として形成されている。この第一支持板321に形成される案内孔321aは、各検査用プローブが挿通可能な複数の孔により形成しても構わないし、図4で示される如き一つの切欠きとして形成してもよい。
尚、この第一支持板321は、支柱33に固定されるので、スライド移動ができないため、一つの切欠きとして形成することにより、製造に係る作業工程を減少させ、コストを低減させて製造することができる。
この第二支持板322は、第二案内孔として案内孔322aが形成されている。この案内孔322aは、図4で示される如く、径の相違する大小二つの案内孔322a1、322a2により形成されている。小さい径の案内孔322a1が第一支持板321側に形成されており、この案内孔322a1は、検査用プローブ2の絶縁部2bの外径よりも僅かに大きい径を有するように形成されている。案内孔322a2は、検査用プローブ2と接触しない大きさを有するように形成されている。このように検査用プローブ2と接触しない大きさに形成されることによって、検査用プローブ2を使用した際に検査用プローブ2がこの第二支持板322に接触して磨耗することを防止することができるからである。
この第三支持板323は、第二支持板322に対して、その面方向の一軸方向(図4の紙面に向って左方向)にスライド移動することができるように固定されている。このため、第三支持板323は、第一支持板321に対して、第二支持体322よりもより大きな移動量で、一軸方向にスライドすることが可能とすることができる。
この第四支持板324には、第二案内孔324aとして、大小二つの径を有する案内孔324a1.324a2が形成されている。大きい径の案内孔324a2が第三支持板323側に形成されている。小さい案内孔324a1は、検査用プローブ2の絶縁部2bの外径よりも僅かに大きい径を有するように形成されている。案内孔324a2は、検査用プローブ2と接触しない程度の大きさを有するように形成されている。
尚、第二乃至第四支持板に形成される各案内孔は、本実施形態では二つの相違する径を有する孔により形成されているが、一つの孔から形成されても良いし、二種類以上の相違する径の複数の孔から形成されても構わない。また、この第一乃至第四支持板の厚みは、特に限定されるのもではなく、設計者により適宜設計される。
また、この電極側支持体32は、この電極側支持体32を構成する複数の支持板部材が、検査側支持体31に対してずらされる時、電極部に近い支持板ほど、より多くの量ずらされることが好ましい。このようにずらせて配置させることにより、より確実に検査用プローブ2を支持することができるからである。
この保護板325は、使用時と未使用時において、検査用プローブ2の電極端部21が基板検査用治具ヘッド11から突出させたり、この治具ヘッド11内部に収容させたりすることにより保護する。
このような機構として、例えば、図4で示される如く、この保護板325と第四支持板324との間に伸縮機構326を配置して、二つの部材を接続する。この伸縮機構326は、未使用時において、図4で示される如く、一定の長さを有して(一定の長さの空間を有して)保護板325を支持する。しかしながら、使用時において、この保護板325を第四支持板324側に移動させて当接させる。
このとき、伸縮機構326が収縮して第四支持板324と保護板325の間に形成される空間がなくなるとともに検査用プローブ2の電極端部21がこの保護板325から突出することになる(図6参照)。
また、使用終了後には、この保護板325を基の位置に戻すことにより、検査用プローブ2の電極端部21が保護板325(又は基板検査用治具ヘッド11)に収容されることになる。
このように伸縮機構326を用いることによって保護板325を効果的に用いることができ、検査用プローブ2を保護することができるようになる。
尚、この伸縮機構326は、例えば、図4の如き状態を平常状態とし、使用時に(保護板325が第四支持板324側に移動する状態)付勢状態とするスプリングを用いることができる。
この案内孔325aは、電極端部21を電極部へ案内する。この案内孔325aが有する径は、検査用プローブ2の絶縁部2bの外径よりも僅かに大きく形成することもできるし、検査用プローブ2の絶縁部2bの外径よりも小さく且つ検査用プローブ2の線状部材2aの外径よりも大きく形成することができる。
案内孔325aの径が検査用プローブ2の絶縁部2bの外径より大きく形成された場合には、検査用プローブ2を電極側支持体32から取り外すことが可能となる。
また、案内孔325aの径が検査用プローブ2の絶縁部2bの外径より小さく且つ検査用プローブ2の線状部材2aの外径よりも大きく形成された場合には、検査用プローブ2をこの基板検査用治具ヘッド11に支持させた際に、電極側支持体32の第二案内孔32aから抜け落ちることを防止することができるようになる。
尚、この保護板325から突出する検査用プローブ2は電極端部22であることが好ましい。このように突出する検査用プローブ2が電極端部22であると、筒状に形成される電極部に導体部分である電極端部22のみが接触することになり、接触安定性を向上させることができるからである。
この中間板34の案内孔34a(第三案内孔)は、検査用プローブ2を基板検査用治具ヘッド11に支持させる際の検査側支持体31の第一案内孔31aと電極側支持体32の第二案内孔32aが整列する一直線上に配置される。このため、第一案内孔31a、第二案内孔32aと第三案内孔34aが、一直線上に並んで配置されることになる。
更に、これらの案内孔は、垂直方向の一直線上に配置されるように形成されることが好ましい。このように垂直方向の一直線上に配置されることによって、検査用プローブ2を取り付ける際に、図5で示される如く、第一案内孔31aに検査用プローブ2の電極端部21を挿通させ、そして、この電極端部21を中間板34の第三案内孔34aに挿通させる。そうすると、第一案内孔31a、第二案内孔32aと第三案内孔34aは、垂直方向に一直線上に整合されているので、第一案内孔31aと第三案内孔34aを挿通した電極端部21は、その自重により落下させても、第二案内孔32aに挿入されることになる。この結果、基板検査用治具ヘッド11に検査用プローブ2を取り付ける場合には、第一案内孔31aと第三案内孔34aに検査用プローブ2を挿入させれば、第二案内孔32aにも電極端部21が挿入されることになり、効率良く検査用プローブ2を取り付けることができる。このため、第一案内孔と第二案内孔に検査用プローブ2を挿通させていた場合と比して、容易に検査用プローブ2を案内孔に挿入することができ、作業性を向上させることができる。
このように検査側支持体31に当接させることにより、検査側支持体31と電極側支持体32の間の空間で、検査用プローブ2が湾曲可能となる。
この固定部材346を備えることにより、検査側支持体31と電極側支持体32を固定することができるとともに、電極側支持体32が積層構造を有する場合に、所定量のずれを設けることが可能となる。
この図7では、検査用プローブ2が電極側支持体32の積層構造により、検査用プローブ2を傾斜して支持している。この実施形態では、電極部41が筒状の形状を有しており、検査用プローブ2の電極端部21を内部に収容している。
この筒状の電極部41は、検査用プローブ2の電極端部21の外径より僅かに大きい径を有している。この筒状の電極部41は少なくとも電極端部21の長さよりも長く形成されている。また、図7で示す如く、電極部41の他端には導線42が導通接続されている。この導線42により検査信号処理部5へ電気的に接続されていることになる。
以上が本発明に係る基板検査用治具の構成の説明である。
まず、基板検査用治具ヘッド11を製造する。このとき、基板検査用ヘッド11は、検査側支持体31と電極側支持体32と支柱33から形成され、検査側支持体31は二枚の板状部材311,312で形成され、電極側支持体32は五枚の板状部材321,322,323,324,325で形成される。
検査側支持体31の二枚の板状部材311,312は、検査用プローブ2の絶縁部2bが貫通することのできる第一案内孔31aが夫々形成され、この第一案内孔31aが夫々一直線上に重なるように固着する。
電極側支持体32の五枚の板状部材は、夫々第一支持板321、第二支持板322、第三支持板323、第四支持板324と保護板325として形成される。
この第一支持板321は、略中央に全ての検査用プローブ2が貫通する切欠き部321a(第二案内孔32aの一部)が一つ形成される。
第二支持板322、第三支持板323、第四支持板324には、相違する大小二つの径の案内孔が夫々形成され、第二案内孔32aの一部として形成される。尚、この場合、各支持板に形成される大小二つの案内孔は、夫々の支持体で同じ径を有する案内孔として形成される。
第一支持板321と第二支持板322は、第二支持板322の小さい径の案内孔322a1が第一支持板321の案内孔321aに隣接するように配置される。第二支持板322と第三支持板323は、夫々の大きい径を有する案内孔322a2と案内孔323a1が隣接するように配置される。第三支持板323と第四支持板324とは、第三支持板323の小さい径の案内孔323a2と第四支持板324の案内孔324a2が隣接するように配置される。
このように第一支持板乃至第四支持板が積層されて電極側支持体32が形成される。また、これら第二支持板乃至第四支持板は、第一支持板321に対して、これら板表面方向の一軸方向に移動することができるように設けられる。
また、保護板325は、第四支持板324に伸縮機構326を介して配置されるとともに、第四支持板324の案内孔324a1と保護板325の案内孔325aが垂直方向に一直線上に配置される。
この中間板34の第三案内孔34aは、検査側支持体31の案内孔31aと垂直方向に一直線上に配置されている。
図8(a)は、検査用プローブを取り付ける前の基板検査用治具ヘッド11の組み立て状態を示す。
以上が、基板検査用治具ヘッド11の組み立て工程である。
基板検査用治具ヘッド11の中間板34を、図8(a)の如く、検査側支持体31と電極側支持体32の中間位置に配置する。この場合、検査側支持体31の第一案内孔31aと電極側支持体32の第二案内孔32aと中間板34の第三案内孔34aは、垂直方向に一直線上に配置されることになる。
第一案内孔31a、第二案内孔32aと第三案内孔33aが、垂直方向の一直線上に配置されると(図8(a)参照)、夫々の案内孔に、検査用プローブ2を挿入する。
このとき、第一案内孔31aと第三案内孔34aに検査用プローブ2を挿入することにより、微細な位置調整を行わずとも、第二案内孔32aに検査用プローブ2を挿入することができる(図8(b)参照)。
次いで、電極側支持体32の第二支持板322を、第一支持板321よりも面方向の一軸方向へスライド移動させる。また、同時に、第三支持板323もこのスライド移動の量(長さ)よりも大きく同方向にスライドさせる。この図8(c)の実施形態では、第三支持板323、第四支持板324と保護板325は、同じスライド移動の量、スライド移動させている。
このスライドによって、検査用プローブ2がこの一軸方向に湾曲することになり、被検査基板と電極部との間で押圧された場合に、検査用プローブ2が一定方向に湾曲することになる。
検査用プローブ2が取り付けられ、中間板34が検査側支持体31に当接されて、電極側支持体32がスライド移動されると、基板検査用治具ヘッド11の準備が完了する。
尚、接続電極体4が積層構造を有している場合には、上記の如き電極部41が湾曲して電極端部21と電極端部21の内側表面が確実に接触するために、この積層構造の一部をスライド移動させる。
以上が、基板検査用治具1の製造方法である。
2・・・・・検査用プローブ
31・・・・検査側支持体
32・・・・電極側支持体
41・・・・電極部
Claims (5)
- 先端が被検査基板の検査点に接触する検査端部と、基板を検査する基板検査装置の検査制御部に接続される電極部に接触する電極端部と、それら両端部を連結する弾性力を有する線状部とからなる検査用プローブを、所定の間隔を有して配置された検査側支持体及び電極側支持体に支持して基板検査治具を製造する方法において、
前記検査側支持体と前記電極側支持体との間の中間位置に、前記検査用プローブの線状部を案内する案内孔を有する中間板を配し、
前記検査側支持体における検査用プローブの検査端部を所望検査点に向けて案内する検査端部案内孔と、中間位置にある前記中間板の案内孔と、前記電極側支持体における検査用プローブの電極端部を所望電極に向けて案内する電極端部案内孔とを一直線上に整合させ、
それら整合した各案内孔に検査用プローブを挿通し、
前記中間板を移動して検査側支持体に接触させ、
前記電極側支持体を、前記直線に対して直交する方向にずらし、前記検査用プローブを傾斜した状態で保持するようにしたことを特徴とする基板検査用治具の製造方法。 - 前記電極側支持体は複数の支持板から成り、前記複数の支持板は、前記検査用プローブの電極端部を案内する案内孔が夫々形成され、
前記電極側支持体が検査側支持体に対してずらされる時、前記電極部に近い支持板ほど、より多くの量がずらされることを特徴とする請求項1記載の基板検査用治具の製造方法。 - 前記電極側支持体に、支持体本体と電極部との間に介在する保護板を設け、保護板と支持体本体との間に、弾性的に伸縮する弾性体を介在させ、基板検査治具の休止時には検査用プローブの電極側端部先端が保護板の案内孔内に位置し、基板検査装置の動作時には検査用プローブの電極側端部先端が保護板の案内孔から突出するようにしたことを特徴とする請求項1又は2記載の基板検査用治具の製造方法。
- 前記電極部は、筒状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の基板検査用治具の製造方法。
- 前記一直線上に配置される各案内孔は、垂直方向に配置されていることを特徴とする請求項1記載の基板検査用治具の製造方法。
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