JP5397619B2 - 基板検査用の検査治具 - Google Patents

Description

本発明は、被検査物の検査対象部上に予め設定される検査点と検査装置とを電気的に接続する検査治具に関する。

検査治具は、接触子やプローブを経由して、被検査物が有する検査対象部に、検査装置から電流或いは電気信号を所定検査位置に供給するとともに、検査対象部から電気信号を検出することによって、検査対象部の電気的特性の検出、動作試験の実施等をするために用いられる。

被検査物としては、例えば、プリント配線基板、フレキシブル基板、セラミック多層配線基板、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や、半導体ウェハや半導体チップやCSP(Chip size package)などの半導体装置が該当する。

本明細書では、これらの上記の被検査物を総称して「被検査物」とし、被検査物に形成される検査対象部を「対象部」と称する。

例えば、被検査物が基板であり、それに搭載されるＩＣ等の半導体回路や抵抗器などの電気・電子部品である場合には、基板に形成された対象部が、配線や電極となる。その場合には、対象部の配線が、それらに電気信号を正確に伝達できることを保証するため、電気・電子部品を実装する前のプリント配線基板、液晶パネルやプラズマディスプレイパネルに形成された配線上の所定の検査点間の抵抗値等の電気的特性を測定して、その配線の良否を判断している。

具体的には、その配線の良否の判定は、各検査点に、電流供給用端子及び／又は電圧測定用のプローブの先端を当接させて、そのプローブの電流供給用端子から検査点に測定用電流を供給するとともに検査点に当接させたプローブの先端間の配線に生じた電圧を測定し、それらの供給電流と測定した電圧とから所定の検査点間における配線の抵抗値を算出することによって行われている。

また、基板検査装置を用いて検査用基板の検査を行う際には、治具移動手段を移動させて基板検査治具の検査用のプローブ（接触ピン）を検査用基板の接触部分に当接させ、それにより所定の検査を行い、検査が終了すると、治具移動手段を移動させて検査治具を検査用基板から遠ざける、という制御が行われている。

特開平２００８−１９７００９ 特許文献１には、支柱によって固定された検査対象の電子部品側の支持板と検査機器側の支持板とを備え、検査機器側の支持板に端部が固定され、電子部品側の支持板に検査プローブのヘッド側が挿通された検査治具が開示されている。

その検査用プローブは、バネ性を有し、検査対象の電子部品の検査点を検査用プローブのヘッドの先端面に接触させて強く押し当て押し込むと、バネ性により撓んで復元可能な程度に座屈する。

近年になって検査対象の基板の複雑化や微細化が進み、基板に設定される検査点がより細かく又は小さく形成されることになるために、検査用プローブの径もより小さく形成されている。このため、治具移動手段を移動させて検査治具の検査用プローブを検査用基板の検査点に当接させる際に、その検査用プローブの先端がずれ動いたり、揺れ動いたり、振れ動いたりしてその先端が所定の検査点に正確に当接させることが困難な場合がある。

特許文献１では、検査プローブのヘッドが電子部品側の支持板から突出しており、電子部品の検査点を検査プローブのヘッドの先端面に接触させて強く押し当てて、そのヘッドを電子部品側の支持板内に押し込むことによって、検査プローブをバネ性により撓ませている。

そのため、検査プローブはヘッドプレートに設けられる貫通孔に貫通して保持されているが、検査プローブが検査点に押圧されると、ヘッドプレートの貫通孔からの検査プローブの出量（突出量）に変化が生じるため、検査プローブの先端部が検査点を押す力が変化することになり、検査プローブのヘッドの先端面が正確に電子部品の検査点に接触しないことがあったり、また、電子部品が検査プローブのヘッドの先端面を押し下げて電子部品側の支持板に当接するまでの間に、そのヘッドの先端面が検査点からずれ動いたりすることがある。また、上記の如き動作により検査プローブがヘッドプレートの貫通孔の側壁と摺動することになり、検査プローブ表面のめっきがはがれたり、表面に傷が付いたりする問題を有していた。

そこで、本発明は、検査用プローブの先端部がずれ動くことなく正確な位置に保持することにより、微小な検査点の所定の位置に正確にその検査用プローブの先端を当接させることを可能とする基板検査用の検査治具を提供することを目的とする。

また、本発明は、検査用プローブの先端を検査用基板の検査点に正確に当接させた状態を保持することができる基板検査用の検査治具を提供することを目的とする。

また、本発明は、検査用プローブの先端を検査部に強く押し付ける際に、その先端が検査部からずれ動くことのない基板検査用の検査治具を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、検査用プローブの先端を検査用基板の部分に当接させる際に、その検査用プローブの先端が折れ曲がったり湾曲したりする等の変形を防止することができる基板検査用の検査治具を提供することを目的とする。

そこで、本発明に係る被検査物の電気的特性を測定するための測定装置に用いられる検査治具は、各々が、前記被検査物の所定の対象部に接触させるための先端部と、前記測定装置に電気的に接続される後端部とを有する複数のプローブと、該複数のプローブの前記先端部が挿通される孔を有するヘッドプレートと、前記複数のプローブの前記後端部を前記測定装置に電気的に接続するための電極を備えるベースプレートと、前記ヘッドプレートと前記ベースプレートとの間に設けられていて、前記ヘッドプレートを第１の位置から第２の位置まで軸線方向に沿って移動可能とし、少なくとも前記第１の位置において前記ヘッドプレートを所定の位置に保持する位置確定手段を備える支持棒とを備えることを特徴とする。

その検査治具において、前記第１の位置に前記ヘッドプレートが保持された時に、該ヘッドプレートと前記支持棒とが嵌り合うような相補的な形状を持つようにしてもよい。

その検査治具において、前記第２の位置に前記ヘッドプレートが保持された時に、該ヘッドプレートと前記支持棒とが嵌り合うような相補的な形状を持つようにしてもよい。

その検査治具において、前記相補的な形状に関して、前記支持棒には、大円を上底とし小円を下底とする円錐台形状の円錐台が形成され、前記ヘッドプレートには、該円錐台の円錐面の形状に対応する、大円を上底とし小円を下底とする円錐台形状の円錐台形状の孔が形成されるようにしてもよい。

その検査治具において、前記相補的な形状に関して、前記支持棒には、大円を下底とし小円を上底とする円錐台形状の円錐台が形成され、前記ヘッドプレートには、該円錐台の円錐面の形状に対応する、大円を下底とし小円を上底とする円錐台形状の円錐台形状の孔が形成されるようにしてもよい。

その検査治具において、前記支持棒にはばね部が環装され、該ばね部が前記ヘッドプレートを前記ベースプレートから離れる方向に付勢するようにしてもよい。

その検査治具において、前記ヘッドプレートに凹部が形成されていて、前記プローブの前記先端部が、該凹部を形成する底面から僅かに突出していてもよい。

その基板検査用の検査治具において、前記ヘッドプレートの前記孔に挿通されていない前記プローブの少なくとも一部に、前記ヘッドプレートの前記孔の径よりも大きくなる大径部が形成されていて、該大径部が前記ヘッドプレートに係止されるようにしてもよい。

また、本発明に係る被検査物の電気的特性を測定するための測定装置は、各々が、前記被検査物の所定の対象部に接触させるための先端部と、前記測定装置に電気的に接続される後端部とを有する複数のプローブと、該複数のプローブの前記先端部が挿通される孔を有するヘッドプレートと、前記複数のプローブの前記後端部を前記測定装置に電気的に接続するための電極を備えるベースプレートと、前記ヘッドプレートと前記ベースプレートとの間に設けられていて、前記ヘッドプレートを第１の位置から第２の位置まで軸線方向に沿って移動可能とし、少なくとも前記第１の位置において前記ヘッドプレートを所定の位置に保持する位置確定手段を備える支持棒とを備える、検査治具と、該検査治具の前記ベースプレートの前記電極に電気的に接続されて、前記被検査物の電気的特性を測定するための信号を制御及び処理する装置とを備えることを特徴とする。

本発明によると、検査用プローブの先端部を正確な位置に保持することにより、微小な検査点の所定の位置に正確にその検査用プローブの先端を当接させることができる。

本発明によると、検査用プローブの先端を検査用基板の検査点に正確に当接させた状態を保持することができる。

本発明によると、検査用プローブの先端を検査部に強く押し付ける際に、その先端が検査部からずれ動くことを防ぐことができる。

また、本発明によると、検査用プローブの先端を検査用基板の部分に当接させる際に、その検査用プローブの先端が折れ曲がったり湾曲したりする等の変形を防止することができる。

さらに、本発明によると、検査用プローブの先端を検査用基板の部分に当接させて検査を行った後に、その検査用プローブの先端に付着した酸化膜の破片やはんだ屑等のごみを容易に取り除いたり、それらが検査用プローブから外れやすくしたりすることができる。

図１は、本発明の一実施例に係る基板検査用の検査治具を簡略化して示す一部断面を含む正面図である。 図２Ａは、図１の基板検査用の検査治具の一点鎖線２０で示す部分を拡大した一部断面を含む正面図である。 図２Ｂは、図２Ａに示す部分の一部を取り出した正面図である。 図２Ｃは、図２Ａに示す部分の動きを説明するための一部断面を含む正面図である。 図３は、図１の基板検査用の検査治具の一点鎖線３０で示す部分を拡大した一部断面を含む正面図である。 図４は、図３に示す部分の使用状態を説明するためにその図から一部を抜き出して簡略化して示す一部断面を含む正面図である。 図５は、本発明に係る基板検査用の検査治具の他の実施形態に関するもので、図２Ａに示す部分の他の実施形態に係るものを示す一部断面を含む正面図である。 図６は、本発明に係る基板検査用の検査治具の支持棒の他の実施形態に関するもので、一部断面を含む正面図である。 図７は、本発明に係る基板検査用の検査治具のさらに他の実施形態に関するものを簡略化して示す一部断面を含む正面図である。

［検査治具の概要］
図１は、本発明の一実施形態に係る検査治具１０の一部断面を示す側面概略図である。なお、全図において、各部材の厚さ、長さ、形状、部材同士の間隔、隙間等は、理解の容易のために、適宜、拡大・縮小・変形・簡略化等をしている。また、図の説明の際の上下・左右の表現は、その図に向かった状態での位置関係を表すものとする。

検査治具１０は、ヘッドプレート１１、ベースプレート１４、基台１５及び支持棒１３を備える。ヘッドプレート１１、ベースプレート１４及び基台１５は、樹脂材料等の絶縁材料からなる板状の部材である。支持棒１３の後端部は、ベースプレート１４を貫通して基台１５に固定されている。支持棒１３の先端部は、後述するように、ヘッドプレート１１が支持棒１３に沿って移動できるように、ヘッドプレート１１に取り付けられている。また、支持棒１３には、ばね部材１２が環装されていて、ヘッドプレート１１を支持棒１３の軸線に沿って図１に向かって上方に付勢している。

ヘッドプレート１１には、簡略化して説明すると、複数の貫通孔１１ｈが形成されており、貫通孔１１ｈにはプローブ１７の先端部１７ａが挿入されていて、後述する通り、その先端部１７ａは、その貫通孔によって基板等の検査対象物の検査点へ案内される。ただし、先端部１７ａは、後述する通り、貫通孔１１ｈからは突出しているが、ヘッドプレート１１の上面から突出せずにそれから引っ込んだ位置に保持されていることが好ましい。

ヘッドプレート１１は、例えば、図１に示すように３枚のプレート１１ａ，１１ｂ，１１ｃから構成されていて、それらのプレート１１ａ，１１ｂ，１１ｃは互いに固定されている。また、詳しくは後述の通り、それらのプレートには、貫通孔１１ｈを構成する貫通孔１１ａｈ，１１ｂｈ，１１ｃｈが形成されている。

ベースプレート１４及び基台１５には、それぞれ、貫通孔１４ｈ，１５ｈが形成されている。ベースプレート１４の貫通孔１４ｈにはプローブの後端部１７ｂが挿入されており、基台１５の貫通孔１５ｈには電極１５ｂが埋め込まれている。その電極１５ｂにはプローブ１７の後端部１７ｂが電気的に接続される。また、電極１５ｂにはライン１６が接続されており、そのライン１６は、基台１５の中を通って配線されて、図示せぬ電気的特性等の検査のためのスキャナに電気的に接続される。なお、ここでは、ベースプレートと基台とを別々のものとして説明したが、ベースプレートに電極を設けて基台を省略してもよい。

プローブ１７の直径は、例えば、約４０から６０μｍであり、プローブ１７としては、例えば、ステンレス鋼からなる弾性を有するピアノ線やタングステン（Ｗ）等を用いることができ、先端部及び後端部を除いて周面を絶縁被覆することが望ましい。

特に、図示しないが、絶縁被覆部が形成されるプローブ１７の直径は、少なくともいずれかの貫通孔１１ａｈ、１１ｂｈ、１１ｃｈよりも大きくなるように形成されることが好ましい。このように形成されることにより、プローブ１７が貫通孔に確実に係止されることになるからである。なお、図１で示される如く、プローブ１７は湾曲して保持されることになるため、貫通孔１１ｈの側壁とプローブ１７が係止されて固定されることもできる。例えば、プローブ１７のその部分に突出形状のものを形成したり、その部分の径を大きくしたり、その部分の絶縁被膜の厚さを厚くしたりするようにしてもよい。

上述の如く、プローブ１７は、貫通孔１１ｈに係止されて固定されることになるので、貫通孔１１ｈからの突出量は、少なくとも係止時の突出量より多くなることはない。押圧力を一定に保つことができる。

基板検査時には、プローブ１７は、ヘッドプレート１１とベースプレート１４との間の空間において湾曲することができ、それが直線状に戻ろうとする付勢力によって、プローブ１７の先端部を所定の検査点（対象部）に適切な圧力で押し当てることができ、同時に、プローブの後端部を電極１５ｂに適切な圧力で押し当てることができる。

図２Ａは、図１において一点鎖線２０で囲む位置を拡大した一部断面を含む正面図である。図２Ｂは、図２Ａから支持棒１３のみを取り出したものである。図２Ｃは、ヘッドプレート１１が移動する際の状態を説明するための図である。

図２Ｂに明瞭に示すように、支持棒１３の先端部分は、大円を上底とし小円を下底とするように配置された円錐台形状の第１位置確定部１３ａと、小円を上底とし大円を下底とするように配置された円錐台形状の第２位置確定部１３ｃと、第１位置確定部１３ａと第２位置確定部１３ｃとを連結する円柱状の案内部１３ｂとからなる。

また、図２Ａに示すように、ヘッドプレート１１のプレート１１ａには、第１位置確定部１３ａの上底と下底との間の円錐面の形状に対応する形状の孔が形成されており、ヘッドプレート１１のプレート１１ｃには、第２位置確定部１３ｃの上底と下底との間の円錐面の形状に対応する形状の孔が形成されている。このため、第１位置確定部１３ａが、プレート１１ａのその孔に嵌ると、プレート１１ａの位置が一定の位置に確定されることになり、また、図２Ｃに示すように、プレート１１ｃが下降して、第２位置確定部１３ｃがプレート１１ｃの孔に嵌ると、プレート１１ｃの位置が一定の位置に確定されることになる。それらの位置の確定によって、ヘッドプレート１１に保持されているプローブ１７の先端部１７ａが、それぞれの場合に、所定の位置に確実に保持されることになる。すなわち、プローブ１７の先端部１７ａを正確に所定の位置に配置することができるようになる。

また、ヘッドプレート１１のプレート１１ｂには、案内部１３ｂの外周面の形状に対応する円柱形状の孔が形成されていて、案内部１３ｂがその孔内で軸線方向に移動することができる。なお、案内部１３ｂの外周面と孔を形成する面との間の隙間が大きいと、案内部１３ｂに沿ってプレート１１ｂが移動する際に、そのプレートがその隙間の距離だけぶれることが起こり得る。そのぶれによって、ヘッドプレート１１に保持されているプローブ１７の先端部１７ａの位置が隙間の大きさに応じて大きくぶれることになるため、その隙間は小さいことが望ましい。

支持棒１３の第１位置確定部１３ａとヘッドプレート１１のそれに対応する相補的な形状の孔とによって、また、支持棒１３の第２位置確定部１３ｃとヘッドプレート１１のそれに対応する相補的な形状の孔とによって、それぞれ、位置確定手段が構成される。

図２Ａ及び図２Ｃに示すように、ヘッドプレート１１のプレート１１ａの上面には、検査基板４０の一部が載置される基板保持部１１ｕが固定されており、図２Ｃに示すように、検査基板４０の押し下げに伴いそれとともにヘッドプレート１１が押し下げられている。それにより、プレート１１ｃの孔に支持棒１３の第２位置確定部１３ｃが嵌り込み、プレート１１ｃの位置が所定の位置に確定されている。また、ヘッドプレート１１が押し下げられることによってばね部１２が押し下げられて収縮するため、ばね部１２はヘッドプレート１１を押し戻す付勢力を有している。

すなわち、ヘッドプレート１１は、図２Ａの位置（第１の位置）と図２Ｃの位置（第２の位置）との間を往復移動することができる。その際、図２Ａの位置では、プローブ１７の先端部１７ａには、検査基板４０の所定の検査点は接触していないか又は接触しているだけで押圧力が加わっていない状態にある。また、図２Ｃの位置では、ヘッドプレート１１が最も押し下げられていて、プローブ１７の先端部１７ａが、検査基板４０の検査点の適切な位置に、最も適切な押圧力で押しつけられた状態にある。

図２Ａに示すように、ヘッドプレート１１に支持棒１３を取り付ける方法としては、例えば、支持棒１３の第１位置確定部１３ａを案内部１３ｂとは別体に形成し、例えば、第１位置確定部１３ａに雄ねじを取り付け、案内部１３ｂにそれと嵌合する雌ねじを形成し、第１位置確定部１３ａを取り付けない状態でヘッドプレート１１の貫通孔１１ｈに支持棒１３を案内部１３ｂを先端として挿入し、それから、第１位置確定部１３ａの雄ねじを案内部１３ｂの雌ねじにねじ込んで第１位置確定部１３ａを案内部１３ｂに固定するという方法を用いることができる。

図３は、図１の基板検査用の検査治具１０の一点鎖線３０で示す部分を拡大した一部断面を含む正面図である。図３に示すように、ヘッドプレート１１のプレート１１ａ，１１ｂ，１１ｃには、それぞれ、貫通孔１１ａｈ，１１ｂｈ，１１ｃｈが形成されている。それらの孔は整列していて、それらに、プローブ１７が挿通されている。それらの貫通孔の直径は、例えば、約４０〜１００μｍ内の任意の大きさでよい。

また、図３に示すように、プレート１１ａ，１１ｂ，１１ｃには、それぞれ、大径の予備孔２２，２３，２４が形成されている。大径の予備孔２２，２３，２４は、各プレートに厚みを持たせて一定の強度を確保する一方、貫通孔１１ａｈ，１１ｂｈ，１１ｃｈを形成しやすくするために形成されているものであるため、プレートの厚さによっては、必ずしも形成しなければならないというものではない。

ヘッドプレート１１のプレート１１ａの上面には、凹部２１が形成されている。プレート１１ａの孔に挿入されているプローブ１７の先端部１７ａは、凹部２１を形成する底面から突出するが、プレート１１ａの上面より下方に位置する。凹部２１の深さは、例えば、約１００〜２００μｍであり、後述の通り、その凹部に検査基板４０の検査点のバンプ４２（図４）が入り込むことができる。また、その凹部２１の底面からプローブ１７の先端部１７ａの先端面までの距離は、例えば、５０〜１００μｍである。

図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、ヘッドプレート１１とプローブ１７との関係を説明するために、図３に示す部分から一部を抜き出して示す一部断面を含む正面図である。

図４（Ａ）では、検査基板４０がヘッドプレート１１のプレート１１ａに接近しているが、まだ、それに接していなく、検査治具１０は、検査開始待ちの状態にある。また、その図に示すように、プレート１１ａの上面には凹部２１が形成されており、プローブ１７の先端部１７ａが、凹部２１の底面から僅かな長さだけ上方に突出している。この状態では、ヘッドプレート１１と支持棒１３とは図２Ａに示す位置関係にある。すなわち、プレート１１ａが確定した位置に保持されているため、プローブ１７の先端部１７ａが所定の位置に正確に保持されている状態である。

また、図４（Ａ）には示していないが、プローブ１７のヘッドプレート１１ｃの孔から下方に位置する部分に、その孔の径よりも大きな大径部が形成されている。

図４（Ｂ）では、検査基板４０上の配線パターンのバンプ４２にプローブ１７の先端部１７ａが当接し、さらに、検査基板４０の下降に伴い、ヘッドプレート１１が距離Ｓだけ押し下げられている。その際には、図２Ｃに示すように、支持棒１３の位置確定部１３ｃが、プレート１１ｃの円錐台形状の孔に嵌合する。

その場合、ヘッドプレート１１とベースプレート１４との間が距離Ｓだけ短くなるが、大径部がプローブ１７のヘッドプレート１１ｃの底面側に係止されるため、プローブ１７は湾曲して、その距離Ｓの変化分を吸収することになる。一方、バンプ４２にプローブ１７の先端部１７ａが当接した後は、上記のように、大径部がヘッドプレート１１ｃの底面側に係止されるため、プローブ１７の先端部１７ａが凹部２１の底面から突出する量に変化はない。このため、先端部１７ａが、バンプから押されて移動する際に、その先端部１７ａが、そのバンプの表面の所定の位置からずれたりすることを防ぐことができる。

図４（Ｂ）に示す状態では、次に、図示せぬスキャナ１９から複数のプローブ１７を経由して複数のバンプ４２に検査用の信号を順次選択的に供給するとともに、それらのバンプ４２から検査用の信号を受信することにより、複数のバンプ４２の間の配線抵抗値を検出したり導通の有無を判断したりすることができる。

［他の実施形態］
図５は、図２Ａから図２Ｃまでに示す部分の他の実施形態を示す。その図に示すように、支持棒１３−１は、大円を上底とし小円を下底とするように配置された円錐台形状の位置確定部１３ａ−１と円柱状の案内部１３ｂ−１とからなり、図２Ａ等の支持棒１３の円錐台形状の第２位置確定部１３ｃに相当する構成は備えていない。

また、図５の実施形態では、ヘッドプレート１１−１は互いに固定されたプレート１１ａ−１，１１ｂ−１，１１ｃ−１からなる。ヘッドプレート１１−１のプレート１１ａ−１には、位置確定部１３ａ−１の上底と下底との間の円錐面の形状に対応する形状の孔が形成されており、プレート１１ｂ−１及び１１ｃ−１には、案内部１３ｂ−１の外周面の形状に対応する形状の孔が形成されていて、案内部１３ｂ−１がその孔内で移動することができる。

図５の実施形態においても、図示していないが、図２Ａの実施形態と同様に、支持棒１３−１の周囲にばね部１２を環装させて、通常、ヘッドプレート１１−１を上方に向けて付勢するようにしている。

また、図５の実施形態においても、図２Ａの実施形態と同様に、案内部１３ｂ−１の外周面とプレート１１ｂ−１及び１１ｃ−１の孔との間の隙間が大きいと、案内部１３ｂ−１に沿ってプレート１１ｂ−１及び１１ｃ−１が、移動する際にその隙間の大きさだけぶれることによって、ヘッドプレート１１−１に保持されているプローブ１７の先端部１７ａの位置が大きくぶれることになるため、その隙間は小さいことが望ましい。

図５において、実線で示す支持棒１３−１の位置は、図２Ａにおける支持棒１３の位置に対応するもので、検査基板４０の検査点の例えばバンプに、プローブ１７の先端部１７ａが接触したが、まだ、その先端部はまだ押し下げられていない状態にある。この位置においては、図示していないばね部によって、ヘッドプレート１１−１が押し上げられており、それにより、支持棒１３−１の位置確定部１３ａ−１が、プレート１１ａ−１の孔に嵌り込むことによって、ヘッドプレート１１−１の位置を一定の位置に確定することができる。それにより、プローブ１７の先端部１７ａの位置も所定の位置に確定されることになる。

一方、破線で示す支持棒１３−１の位置は、図２Ｃにおける支持棒１３の位置に対応するもので、検査基板４０の下面が基板保持部１１ｕ−１に当接するとともに、検査基板４０上の配線パターンのバンプ４２にプローブ１７の先端部１７ａが当接した状態で、バンプ４２及び検査基板４０が、それぞれ、プローブ１７の先端部１７ａ及び基板保持部１１ｕ−１に押圧力を加えて、ヘッドプレート１１−１を押し下げたものである。その結果、案内部１３−ｂがプレート１１ｂ−１及び１１ｃ−１の孔に沿って移動している。

図６（Ａ）は、本発明の他の実施例に係る支持棒１３−２を示す一部断面を含む正面図である。支持棒１３−２は、ヘッドプレート１１に固定されるプランジャー６１と、それと係合するストッパー部６２と、円筒状の本体部６３とを備える。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）からストッパー部６２を抜き出して示す拡大図である。

ストッパー部６２は、係止部６２ａと本体部６２ｂとからなり、内部に、プランジャー６１が移動自在となる貫通孔６２ｉｎが形成されている。本体部６２ｂの下端部に位置する貫通孔６２ｉｎは傾斜面６２ｃを有する。傾斜面６２ｃの傾斜角度は、例えば、図６（Ｂ）に示すように、対向する位置にある傾斜面６２ｃの延長線が約９０度で交わるようにしてもよい。

ストッパー部６２の係止部６２ａは、円筒状の本体部６３の上端部に係止されており、また、円筒状の本体部６３のしぼり部６３ｐとストッパー部６２のしぼり部６２ｐとを、例えば、かしめているため、円筒状の本体部６３がストッパー部６２に固定されている。

プランジャー６１は、連結部６１ａと傾斜部６１ｂと案内部６１ｃと突出部６１とからなる。連結部６１ａは、ストッパー部６２の貫通孔ｉｎ内を移動できる大きさの外径を有し、内部に、ヘッドプレート１１に例えばねじ止めするための内ねじ６１ｉｎが形成されている。

プランジャー６１の傾斜部６１ｂは、ストッパー部６２の貫通孔６２ｉｎの傾斜面６２ｃと係合する角度に形成されている。また、プランジャー６１の案内部６１ｃは、円筒状の本体部６３の内部の貫通孔内を移動することができる。

本体部６３の内部の貫通孔には、コイル状に形成されたばね部６３ｓが配置されていて、その下端部は本体部６３の突起部に係止されており、上端部はプランジャー６１の案内部６１ｃの底面に当接している。ばね部６３ｓは、案内部６１ｃを押し上げるように付勢力を発揮するもので、それにより、案内部６１ｃが持ち上げられて、プランジャー６１の傾斜部６１ｂが、ストッパー部６２の貫通孔６２ｉｎの傾斜面６２ｃと係合する。その係合により、プランジャー６１の位置が確定されることになる。

図６の実施例によると、ヘッドプレート１１にプランジャー６１の上端部が例えばねじ止めされており、基板の検査前においては、ばね部６３ｓの付勢力によって、プランジャー６１の傾斜部６１ｂがストッパー部６２の貫通孔６２ｉｎの傾斜面６２ｃと係合している。それにより、プローブの先端の位置を所定の位置に保持することができる。

検査の際に、ヘッドプレートとともにプランジャー６１が押し下げられると、案内部６１ｃがばね部６３ｓの付勢力に抗して押し下げられるため、傾斜部６１ｂが傾斜面６２ｃから離れる。

検査が終了すると、ヘッドプレートが元の位置に戻るため、ばね部６３ｓの付勢力によって案内部６１ｃが押し戻されて、傾斜部６１ｂが傾斜面６２ｃに係合する。それにより、再度、プローブの先端の位置を所定の位置に保持することができるようになる。

図７は、図１の検査治具１０の他の実施形態に係る検査治具１０−１である。検査治具１０−１はさらに他の実施例に係る支持棒１３−３を備える点で、検査治具１０とは異なっている。

支持棒１３−３は、本体部１３−３ｄと、その中間部に配置された、その支持棒の軸線方向に沿って収縮自在な弾性部１３−３ｒと、この弾性部１３−３ｒが収縮する際に折れ曲がったりよじれたりすることを防ぐための軸心部１３−３ｃとを備える。弾性部１３−３ｒは、例えば、ゴム部材から構成されていて、軸線方向に沿って両側から押圧力が加わると収縮し、その押圧力から解放されると元の状態に復元できるものである。また、支持棒１３−３の上端部は互いに固定されたプレート１１ａ−２，１１ｂ−２，１１ｃ−２からなるヘッドプレート１１−２に固定されている。

図７の実施形態によると、検査基板４０を下降すると、検査基板４０の下面がヘッドプレート１１−２のプレート１１ａ−２の上面に当接し、それとともに、検査基板４０上の配線パターンのバンプ４２にプローブ１７の先端部１７ａが当接する。その際、支持棒１３−３の上端部は互いに固定されたプレート１１ａ−２，１１ｂ−２，１１ｃ−２からなるヘッドプレート１１−２に固定されているため、プローブ１７の先端部１７ａは、バンプ４２の所定の位置に正確に当接することができる。

その状態で、検査基板４０を下降させて、ヘッドプレート１１−２を押し下げると、弾性部１３−３ｒが軸心部１３−３ｃに沿って収縮する。この場合、弾性部１３−３ｒが収縮した分だけ、ヘッドプレート１１−２とベースプレート１４との間の距離が短くなるため、それを吸収するようにプローブ１７は湾曲する。そのプローブの湾曲の戻ろうとする力によって、適正な圧力で、プローブ１７の先端部１７ａをバンプに押しつけることができるとともに、プローブ１７の後端部１７ｂを電極１５ｂに押しつけることもできる。

一方、検査基板４０を上昇させると、弾性部１３−３ｒの弾性力によってヘッドプレート１１−２が元の位置に戻る。

上記の実施形態によると、検査点にプローブの先端部が接触する際には、支持棒１３−３は所定の位置に保持されているため、ヘッドプレートにはぶれが生じず、プローブの先端部は、検査点の正確な位置に当接することができる。

また、その当接後も、軸心部１３−３ｃに沿って検査点及びプローブは同時に移動するため、それらの間で横すべりが生じない。

また、上記の実施形態では、凹部２１に１つのバンプ４２が収容された構成を示したが、凹部２１の大きさはそれに限定されるものではなく、いくつものバンプを収容できる大きさをもつことができる。

以上、本発明に係る基板検査用の検査治具のいくつかの実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に拘束されるものではなく、当業者が容易になしえる追加、削除、改変等は、本発明に含まれるものであり、また、本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められることを承知されたい。

１０，１０−１・・・基板検査用の検査治具
１１，１１−１，１１−２・・・ヘッドプレート
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ・・・プレート
１１ａ−１，１１ｂ−１，１１ｃ−１・・・プレート
１１ａ−２，１１ｂ−２，１１ｃ−２・・・プレート
１１ａｈ，１１ｂｈ，１１ｃｈ・・・貫通孔
１３，１３−１，１３−２，１３−３・・・支持棒
１４・・・ベースプレート
１５・・・基台
１７・・・プローブ
２１・・・凹部
２２，２３，２４・・・予備孔
１３ａ，１３ｃ，１３ａ−１・・・位置確定部
１３ｂ，１３ｂ−１・・・案内部
４０・・・検査基板
４２・・・バンプ
６１・・・プランジャー
６２・・・ストッパー部
６３・・・円筒状の本体部

Claims (9)

1. 被検査物の電気的特性を測定するための測定装置に用いられる基板検査用の検査治具であって、
   各々が、前記被検査物の所定の対象部に接触させるための先端部と、前記測定装置に電気的に接続される後端部とを有する複数のプローブと、
   該複数のプローブの前記先端部が挿通される孔を有するヘッドプレートと、
   前記複数のプローブの前記後端部を前記測定装置に電気的に接続するための電極を備えるベースプレートと、
   前記ヘッドプレートと前記ベースプレートとの間に設けられていて、前記ヘッドプレートを第１の位置から第２の位置まで軸線方向に沿って移動可能とし、少なくとも前記第１の位置において前記ヘッドプレートを所定の位置に保持する位置確定手段を備える支持棒とを備え、
   前記位置確定手段は、大円を上底とし小円を下底とする円錐台形状の上側位置確定部を有し、前記ヘッドプレートには、該上側位置確定部の形状に対応する、大円を上底とし小円を下底とする円錐台形状の孔が形成され、前記第１の位置に前記ヘッドプレートが保持された時に、前記ヘッドプレートの孔と前記上側位置確定部が嵌り合うように構成されていることを特徴とする、基板検査用の検査治具。
2. 被検査物の電気的特性を測定するための測定装置に用いられる基板検査用の検査治具であって、
   各々が、前記被検査物の所定の対象部に接触させるための先端部と、前記測定装置に電気的に接続される後端部とを有する複数のプローブと、
   該複数のプローブの前記先端部が挿通される孔を有するヘッドプレートと、
   前記複数のプローブの前記後端部を前記測定装置に電気的に接続するための電極を備えるベースプレートと、
   前記ヘッドプレートと前記ベースプレートとの間に設けられていて、前記ヘッドプレートを第１の位置から第２の位置まで軸線方向に沿って移動可能とし、少なくとも前記第１の位置において前記ヘッドプレートを所定の位置に保持する位置確定手段を備える支持棒とを備え、
   前記位置確定手段は、大円を下底とし小円を上底とする円錐台形状の下側位置確定部を有し、前記ヘッドプレートには、該下側位置確定部の形状に対応する、大円を下底とし小円を上底とする円錐台形状の孔が形成され、前記第２の位置に前記ヘッドプレートが保持された時に、前記ヘッドプレートの孔と前記下側位置確定部とが嵌り合うように構成されていることを特徴とする、基板検査用の検査治具。
3. 被検査物の電気的特性を測定するための測定装置に用いられる基板検査用の検査治具であって、
   各々が、前記被検査物の所定の対象部に接触させるための先端部と、前記測定装置に電気的に接続される後端部とを有する複数のプローブと、
   該複数のプローブの前記先端部が挿通される孔を有するヘッドプレートと、
   前記複数のプローブの前記後端部を前記測定装置に電気的に接続するための電極を備えるベースプレートと、
   前記ヘッドプレートと前記ベースプレートとの間に設けられていて、前記ヘッドプレートを第１の位置から第２の位置まで軸線方向に沿って移動可能とし、少なくとも前記第１の位置において前記ヘッドプレートを所定の位置に保持する位置確定手段を備える支持棒とを備え、
   前記ヘッドプレートの前記孔に挿通されていない前記プローブの少なくとも一部に、前記ヘッドプレートの前記孔の径よりも大きくなる大径部が形成されていて、該大径部が前記ヘッドプレートに係止される、基板検査用の検査治具。
4. 請求項１又は３記載の基板検査用の検査治具において、
   前記位置確定手段は、大円を下底とし小円を上底とする円錐台形状の下側位置確定部を有し、前記ヘッドプレートには、該下側位置確定部の形状に対応する、大円を下底とし小円を上底とする円錐台形状の孔が形成され、前記第２の位置に前記ヘッドプレートが保持された時に、前記ヘッドプレートの孔と前記下側位置確定部とが嵌り合うように構成されていることを特徴とする、基板検査用の検査治具。
5. 請求項２又は３記載の基板検査用の検査治具において、
   前記位置確定手段は、大円を上底とし小円を下底とする円錐台形状の上側位置確定部を有し、前記ヘッドプレートには、該上側位置確定部の形状に対応する、大円を上底とし小円を下底とする円錐台形状の孔が形成され、前記第１の位置に前記ヘッドプレートが保持された時に、前記ヘッドプレートの孔と前記上側位置確定部とが嵌り合うように構成されていることを特徴とする、基板検査用の検査治具。
6. 請求項１から５のいずれか１項記載の基板検査用の検査治具において、前記支持棒にはばね部が環装され、該ばね部が前記ヘッドプレートを前記ベースプレートから離れる方向に付勢する、基板検査用の検査治具。
7. 請求項１から６のいずれか１項記載の基板検査用の検査治具において、前記ヘッドプレートに凹部が形成されていて、前記プローブの前記先端部が、該凹部を形成する底面から僅かに突出している、基板検査用の検査治具。
8. 請求項１、２、４〜７のいずれか１項記載の基板検査用の検査治具において、前記ヘッドプレートの前記孔に挿通されていない前記プローブの少なくとも一部に、前記ヘッドプレートの前記孔の径よりも大きくなる大径部が形成されていて、該大径部が前記ヘッドプレートに係止される、基板検査用の検査治具。
9. 被検査物の電気的特性を測定するための測定装置であって、
   各々が、前記被検査物の所定の対象部に接触させるための先端部と、前記測定装置に電気的に接続される後端部とを有する複数のプローブと、該複数のプローブの前記先端部が挿通される孔を有するヘッドプレートと、前記複数のプローブの前記後端部を前記測定装置に電気的に接続するための電極を備えるベースプレートと、前記ヘッドプレートと前記ベースプレートとの間に設けられていて、前記ヘッドプレートを第１の位置から第２の位置まで軸線方向に沿って移動可能とし、少なくとも前記第１の位置において前記ヘッドプレートを所定の位置に保持する位置確定手段を備える支持棒とを備える、検査治具と、
   該検査治具の前記ベースプレートの前記電極に電気的に接続されて、前記被検査物の電気的特性を測定するための信号を制御及び処理する装置とを備え、
   前記検査治具は請求項１〜８のいずれか１項記載の基板検査用の検査治具であることを特徴とする測定装置。

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