JP5491789B2 - プローブ装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示パネルのような平板状被検査体の通電試験に用いられるプローブ装置に関する。

液晶表示パネルのような平板状の被検査体は、一般に、プローブユニットのようなプローブ装置を用いる検査装置すなわち試験装置により検査すなわち試験をされる。そのようなプローブ装置の１つとして、特許文献１及び２に記載されたものがある。

特許文献１に記載されたプローブ装置は、試験装置の本体フレームに取り付けられる板状のプローブベースと、プローブベースに取り付けられた連結ブロックと、高さ位置を調整可能にスライドベースに懸架された支持ブロックと、複数のプローブをプローブホルダに支持させたプローブブロック（プローブ組立体）であって、支持ブロックに組み付けられたプローブブロックとを含む。

プローブホルダは、該プローブホルダから上方に突出する凸部がスライドブロックに形成された凹部に差し込まれた状態に、一対のねじ部材により連結ブロックに取り付けられている。これにより、プローブブロックは支持ブロックに対し解除可能に維持されている。

各プローブは、板状の針中央領域、針中央領域から前方へ一体的に延びる先端領域、先端針先領域から下方へ突出する先端針先、針中央領域から後方へ一体的に延びる後端領域、及び後端領域から上方へ突出する後端針先を有する。そのようなプローブは、針中央領域の厚さ方向が左右方向とされた状態に、プローブホルダに配置されている。

プローブ組立体は、プローブ及びプローブホルダの他に、針中央領域をその厚さ方向に貫通して延びて、両端部においてプローブホルダに支持された一対のガイドバーと、先端針先を受け入れるべく左右方向に間隔をおいた複数のスリットを有する、プローブホルダに支持された先端側スリットバーと、後端針先を受け入れるべく左右方向に間隔をおいた複数のスリットを有する、プローブホルダに支持された後端側スリットバーとを備える。

特許文献１に記載されたプローブ装置において、プローブは、一対のガイドバーによりプローブホルダに支持されている。そのようなプローブ装置においては、先端針先及び後端針先がそれぞれ被検査体の電極及びタブのような配線シートの接続部に押圧されて、オーバードライブが各プローブに作用すると、プローブホルダに対するプローブの変位量が各プローブとガイドバーとの間に存在するギャップの大きさに応じて異なる。

上記のようなギャップがプローブとガイドバーとの間に形成されることは、設計上及び加工上許される公差により、避けることができない。その結果、先端針先と被検査体の電極との間の接触、及び後端針先と配線シートのランドとの間の電気的な接触が不安定になり、正しい試験すなわち検査が行われない。

上記の課題を解決するために、特許文献２に記載されたプローブ装置においては、上記のガイドバーを位置決めピンとし、また前方に向けて開放するコ字状の第１及び第２の凹所をそれぞれ各プローブの針中央部の前端部及び後端部に設け、後方に突出されて第１及び第２の凹部に嵌合された第１及び第２の凸部をそれぞれ先端側スリットバー、及びブロック片の後端部に設けた荷重受けバーに設けている。

特許文献２に記載されたプローブ装置においては、ガイドバーを位置決めピンとしたこと、第１の凹部及び第１の凸部が嵌合されていること、並びに第２の凹部及び第２の凹部が嵌合されていることにより、オーバードライブが各プローブに作用したときのブロック片に対するプローブの変位量の差を低減している。

しかし、上記のようにしても、ピン部材とプローブとの嵌合部、第１の凹部と第１の凸部との嵌合部、及び第２の凹部と第２の凹部との嵌合部のギャップは、設計上及び加工上許されていることであり、またそのようなギャップをゼロにすることは、加工上及び組み立て作業上、困難である。

上記の結果、特許文献２に記載されたプローブ装置においては、オーバードライブが各プローブに作用したときのプローブホルダ（特に、ブロック片）に対するプローブの変位量の差をある程度小さくすることができるにすぎない。このため、特許文献２に記載されたプローブ装置では、先端針先と被検査体の電極との間の接触、及び後端針先と配線シートの接続部との間の接触が不安定になり、正しい試験をすることができない。

特開２００４−１９１０６４号公報 特開２００９−１１５５８５号公報

本発明の目的は、プローブホルダに対するプローブの変位量の差を可能な限り小さくして、正しい試験を可能にすることにある。

本発明に係るプローブ装置は、先端針先及び後端針先を有する複数のプローブ及び該プローブが配置されたプローブホルダを備えるプローブ組立体であって、前記プローブを左右方向に間隔をおいて前後方向へ伸びる状態に前記プローブホルダの下側に配置したプローブ組立体と、該プローブ組立体を支持する支持体と、該支持体の下側に配置された配線シートであって、左右方向に間隔をおいた複数の接続部を下面に備える配線シートと、各後端針先が前記接続部に接触された状態に、前記プローブ組立体を前記支持体の下側に組み付ける組み付け具とを含む。

前記プローブホルダ及び各プローブのいずれか一方は、前後方向におけるいずれか一方の側に突出する凸部を備え、また前記プローブホルダ及び各プローブの他方は、前後方向における他方の側にされた凹部であって、前記凸部が嵌合された凹部を備える。

前記凸部及び前記凹部のそれぞれは、コ字状の断面形状を有することができ、また前記凸部及び前記凹部は、それぞれ、前記後端針先が前記接続部に接触された状態において、互いに押圧された縁部であって下縁部及び上縁部のいずれか一方及び他方を有することができる。

前記凸部及び前記凹部は、それぞれ、互いに対向された第２の上縁部及び第２の下縁部のいずれか一方及び他方を有することができる。

前記組み付け具は、前記支持体を上方から下方に貫通して、前記プローブホルダに螺合されたねじ部材を含むことができる。

前記支持体及び前記プローブ組立体のいずれか一方は、左右方向に間隔をおいた一対の位置決めピンであって、前記支持体及び前記プローブ組立体の前記一方から上下方向へ延びて前記穴に嵌合された一対の位置決めピンを備えることができ、また各位置決めピンは、前記支持体及び前記プローブ組立体の他方に形成された位置決め穴に嵌合されていてもよい。

前記プローブホルダは、左右方向へ延びるブロック片であって、前記組み付け装置により前記支持体に組み付けられたブロック片と、該ブロック片の下側に前後方向に間隔をおいて配置されかつ左右方向へ伸びる第１及び第２のスリットバーであって、前記プローブの先端部及び後端部の少なくとも一部をそれぞれ下方側から受け入れるべく左右方向に間隔をおいた複数のスリットをそれぞれ有する第１及び第２のスリットバーとを備えることができる。

前記支持体は、前記プローブ組立体が配置された段部を有するブロックを備えることができる。また、各プローブの前記先端針先及び前記後端針先は、それぞれ、前記プローブホルダから前方及び後方に突出されていてもよい。

各プローブは、さらに、帯状の針主体部と、該針主体部の前端から前方へ一体的に伸びる先端領域と、前記針主体部の後端から後方へ一体的に伸びる後端領域とを備えることができ、また前記先端針先は、前記先端領域の先端部から下方へ延びており、前記後端針先は前記後端領域の後端部から上方へ延びていてもよい。

前記プローブ組立体は、さらに、前後のスリットバーの間にあって、前記プローブの上方を左右方向へ延びるコマ部材を含むことができ、また該コマ部材は、前記プローブの上側を左右方向に延びる板状の主体部と、前記プローブと後側のスリットバーとの間を左右方向へ延びて下方へ突出する板状の突部とにより逆Ｌ字状の形状を有することができ、さらに前記プローブホルダ及び各プローブの他方は、さらに、前記凹部の奥底から突出して、前記凸部に当接する第２の凸部と、前記コマ部材の前記主体部の下面及び前記第２の凸部の前面に当接する上側突部とを有することができる。

前記プローブ組立体は、さらに、前記プローブの中央領域を貫通して左右方向へ延びる少なくとも１つのバー部材と、前記プローブホルダの左右方向における各側部に取り外し可能に組み付けられて、前記バー部材をその端部において前記ブロック片に支持させる板状のカバーとを備えることができる。

前記プローブ組立体は、さらに、前記プローブホルダの左右方向における各側部に取り外し可能に組み付けられた板状のカバーを備えることができる。

本発明に係るプローブ装置において、プローブ組立体は、各プローブの後端針先が配線シートの接続部に接触された状態に、支持体の下側に組み付け具により組み付けられている。このため、各プローブの後端針先は、各プローブにオーバードライブが作用しているか否かに関わりなく、配線シートの対応する接続部に確実に電気的に接続されている。

また、本発明に係るプローブ装置において、各プローブ及びプローブホルダの一方はＹ方向における一方の側に開放する凹部を備え、各プローブ及びホルダの他方はＹ方向における他方の側に突出されて、前記凹部に嵌合された凸部を備える。このため、各プローブは、その後端針先が配線シートの接続部に接触された状態において、先端針先が上方へ変位され、それにより互いに嵌合されている凹部及び凸部の少なくとも一部が互いに押圧された状態に維持される。

上記のように、本発明に係るプローブ装置においては、互いに嵌合される凹部及び凸部に設計上及び加工上の公差に起因するギャップが存在していても、各プローブの後端針先が配線シートの接続部に接触された状態に維持されていることにより、凹部及び凸部の少なくとも一部が互いに押圧されて、プローブホルダに対するプローブの、左右方向、前後方向及び上下方向における位置が安定する。

上記の結果、本発明に係るプローブ装置によれば、プローブホルダに対するプローブの変位量の差が著しく小さくなり、正しい試験をすることができる。

本発明に係るプローブ装置の一実施例を示す正面図である。 図１に示すプローブ装置の右側面図である。 図１に示すプローブ装置の平面図である。 図３におけるIV部分の拡大図である。 図１におけるV−V線に沿って得た断面図である。 図１に示すプローブ装置を分解して示す断面図である。 プローブ組立体及び結合ブロックを除去した正面図である。 結合ブロックを支持ブロックに組み付ける組み付け装置の一実施例を示す分解斜視図である。 プローブ組立体の一部を拡大して示す正面図である。 図９に示すプローブ組立体の右側面図である。 図９におけるXI―XI線に沿って得た断面図である。 プローブの後端針先及びその近傍の一実施例示す拡大断面図である。 プローブ及びブロック片の凹部及び凸部、並びにそれらの近傍の一実施例を示す拡大断面図である。 エラストマ及びその近傍の拡大断面図である。 プローブ組立体の他の実施例を示す断面図である。

１０ プローブ装置
１２ 表示用基板
１４ 表示用基板の電極
１６ プローブ組立体
１８ 支持ブロック
２０ 連結ブロック
２２ 結合ブロック
２４ 組み付け装置
２６ 配線シート
２８ 接続ブロック
３０ ブローブベース
３２ プローブ
３２ａ 針主体部
３２ｂ 先端領域
３２ｃ 後端領域
３２ｄ 先端針先
３２ｅ 後端針先
３４ ブロック片
３６ スリットバー
３８ バー部材
４０ カバー
４０ａ，４０ｂ カバー部材
４２ スリット
５０ 凸部
５２ 凹部
５０ａ，５２ａ 下縁部
５０ｂ、５２ｂ 上縁部
５６ 下向き段部
５８ 雌ねじ穴
６０ ねじ部材（組み付け具）
１００ 固定板
１０２ 集積回路
１０４ 接続ランド（接続部）
１０６ 配線
１１０ ねじ部材
１１２ 位置決めピン
１１４ 接続シート
１２０ プローブ組立体
１２２ プローブ
１２２ａ 凸部(第２の突部)

［用語について］

本発明においては、図１において、上下方向を上下方向又はＺ方向といい、左右方向を左右方向又はＸ方向といい、紙背方向を前後方向又はＹ方向という。しかし、それらの方向は、ワークテーブルのようにパネル受けに受けられた被検査体の姿勢に応じて異なる。

それゆえに、本発明に係るプローブ装置は、本発明でいう上下方向（Ｚ方向）が、実際に、上下方向となる状態、上下逆となる状態、斜めの方向となる状態等、いずれかの方向となる状態に試験装置に取り付けられて、使用される。

［実施例］

図１から図４を参照するに、プローブ装置１０は、一部を図２，５，１０，１１及び１５に示す液晶表示パネルを被検査体１２とし、被検査体１２の点灯検査に用いられる。被検査体１２は、長方形の形状を有しており、また複数の電極１４（図１０，１１及び１５参照）を少なくとも長方形の隣り合う２つの辺に対応する縁部に所定のピッチで形成している。各電極１４は、これが配置された縁部と直交する方向（Ｘ方向又はＹ方向）へ伸びる帯状の形状を有している。

図１から図５を参照するに、プローブ装置１０は、プローブ組立体１６と、プローブ組立体１６を支持する支持ブロック１８と、支持ブロック１８が連結される連結ブロック２０と、支持ブロック１８の下側（Ｚ方向におけるいずれか一方の側）に支持された結合ブロック２２と、結合ブロック２２を支持ブロック１８の下側に組み付ける組み付け装置２４と、結合ブロック２２の下側に支持された配線シート２６と、支持ブロック１８の下側に取り付けられた接続ブロック２８とを含む。

プローブ装置１０は、試験装置の本体フレーム（図示せず）に取り付けられる平板状のプローブベース３０に、連結ブロック２０が組み付けられることにより、試験装置にその一部として組み立てられる。

図９から図１１を参照するに、プローブ組立体１６は、導電性材料により製作された複数のプローブ３２を、ブロック片３４の下面に前後方向に間隔をおいて組み付けられた一対のスリットバー３６に、左右方向に間隔をおいて後方向に伸びる状態に配置し、円形の横断面形状を有するバー部材３８をプローブ３２に貫通させ、両バー部材３８の端部を一対のカバー４０によりブロック片３４に組み付けている。

各プローブ３２は、図１１に示すように、矩形をした板状の針主体部３２ａと、針主体部３２ａの前端から前方へ一体的に伸びる先端領域３２ｂと、針主体部３２ａの後端から後方へ一体的に伸びる後端領域３２ｃと、先端領域３２ｂの先端から下方に曲げられた先端針先３２ｄと、後端領域３２ｃの後端から上方に曲げられた後端針先を３２ｅとを備えるブレードタイプの針とされている。先端針先３２ｄ及び後端針先３２ｅは、三角形に形成されて、先鋭にされている。

ブロック片３４及び各スリットバー３６は、いずれも、電気絶縁性を有するセラミック、合成樹脂等により、左右方向に長い角柱状の形状を有する。

各スリットバー３６は、電気絶縁性の材料により角柱状の形状に製作されており、またブロック片３４の前部下面又は後部下面に左右方向へ伸びる状態に装着されている。各スリットバー３６は、図９から図１２に示すように、これの長手方向（左右方向）に所定の間隔をおいて前後方向へ伸びて下方に開放する複数のスリット４２を下面に有する。

バー部材３８は、図示の例では円形の断面形状を有しており、またセラミックのような硬質の電気絶縁性の材料により形成されている。各バー部材３８は、プローブ３２の針主体部３２ａを貫通している。しかし、バー部材３８は、導電性の材料を電気絶縁性の材料で被覆したものであってもよく、また矩形、六角形等の多角形のような他の横断面形状を有していてもよい。

各プローブ３２は、針主体部３２ａの厚さ方向を左右方向としかつ前端針先３２ｄ及び後端針先３２ｅをそれぞれブロック片３４から前方及び後方へ突出させた状態に、スリットバー３６に並列的に配置されており、さらに先端領域３２ｂ及び後端領域３２ｃをスリットバー３６のスリット４２に嵌合させている。

各カバー４０は、図１及び９に示すように、内側に位置された板状のカバー部材４０ａと、その外側に位置された板状のカバー部材４０ｂとにより形成されている。

各カバー４０は、また図１，２，９及び１０に示すように、カバー部材４０ａ，４０ｂを貫通して、ブロック片３４の左右方向における端部に螺合された複数のねじ部材４４により、ブロック片３４の左右方向における側面に取り外し可能に取り付けられている。

各カバー４０は、また、複数の位置決めピン４６により、ブロック片３４に対し位置決められている。各位置決めピン４６は、ブロック片３４の左右方向における端部に、該端部から左右方向へ突出する状態に取り付けられており、また両カバー部材４０ａ，４０ｂに差し込まれている。

内側の各カバー部材４０ａは、バー部材３８の端部を受け入れる穴４８（図９参照）を有する。これにより、バー部材３８は、カバー部材４０ａ及び４０ｂと共に、ねじ部材４４及び位置決めピン４６により、ブロック片３４に取り付けられて、位置決めされている。

図１０，１１及び１３に示すように、前側のスリットバー３６及び各プローブ３２は、それぞれ、後方に突出する凸部５０及び前方に開放された凹部５２を後端部及び前端部に備える。凸部５０及び凹部５２は、コ字状の断面形状を有すると共に、互いに嵌合されている。

また、凸部５０及び凹部５２は、それぞれ、下方（Ｚ方向におけるいずれか一方の側）に位置する下縁部及び上縁部５０ａ及び５２ａと、上方（Ｚ方向における他方の側）に位置する上縁部及び下縁部５０ｂ及び５２ｂとを有する。

凸部５０の下縁部５０ａと凹部５２の上縁部５２ｂとは下方に向いており、凸部５０の上縁部５０ｂと凹部５２の下縁部５２ａとは上方に向いている。凹部５２の上縁部５２ａは、後方側ほど低くされている。これにより、凹部５２の奥底部下側に付加的な凹部５２ｃが形成されている。

プローブ組立体１６は、また、左右方向に間隔をおいた複数の位置決めピン５４（図１参照）を含む。各位置決めピン５４は、ブロック片３４に取り付けられており、またブロック片３４から上方へ延びている。各位置決めピン５４は、さらに、結合ブロック２２に設けられた位置決め穴（図示せず）に嵌合されて、その位置決め穴と共に、プローブ組立体１６を結合ブロック２２に対して位置決めている。

上記とは逆に、位置決めピン５４を結合ブロック２２に設け、位置決め穴をブロック片３４に設けてもよい。

各プローブ３２は、凸部５０及び凹部５２が相互に嵌合され、かつバー部材３８がプローブ３２を貫通し、さらに先端領域３２ｂ及び後端領域３２ｃがスリット４２に嵌合された状態に、スリットバー３６に配置される。

各プローブ３２は、また、そのようなスリットバー３６が、ねじ部材、接着剤等により、ブロック片３４に上記のように組み付けられると共に、カバー４０が３４に上記のように組み付けられることにより、ブロック片３４に組み付けられて、保持される。

結合ブロック２２は、図６及び８に示すように、プローブ組立体１６が配置された下向き段部５６を有する。下向き段部５６は、結合ブロック２２の下部の前端部を左右方向へ延びている。

プローブ組立体１６は、図１，５及び６に示すように、結合ブロック２２の貫通穴５７を上方から下方に貫通して、ブロック片３４に設けられた雌ねじ穴５８に螺合された頭付きのねじ部材６０により、位置決めピン５４が前記した位置決め穴に挿入された状態に、下向き段部５６に維持されている。

図においては、隣り合うプローブ３２が左右方向に大きく間隔をおいているように示しているが、実際にはプローブ３２の配列ピッチは小さい。プローブ３２の数、厚さ寸法及び配列ピッチ、並びに、スリットバー３６のスリットの数、配置ピッチ及び幅寸法は、被検査体１２の種類、特に電極の配置ピッチと幅寸法とにより異なる。

プローブ組立体１６は、両スリットバー３６を上記した状態にブロック片３４に取り付けた状態で、各プローブ３２の両端部をスリットバー３６のスリット４２に挿し込むと共に、凸部５０及び凹部５２を嵌合させ、バー部材３８をプローブ３２とカバー部材４０ａとに挿し通し、その後各カバー４０をねじ部材４４及び位置決めピン４６でブロック片３４に取り付けることにより、組み立てることができる。

一方のカバー４０は、両スリットバー３６をブロック片３４に取り付けた後に、ブロック片３４に取り付けてもよい。

プローブ組立体１６の分解は、上記と逆の作業を実行することにより、行うことができる。プローブ３２の交換は、上記と逆の作業を実行して、元のプローブを新たなプローブに変更した後、上記と同様の作業を実行することにより、行うことができる。

結合ブロック２２へのプローブ組立体１６の組み付けは、位置決めピン５４（図１及び6参照）を結合ブロック２２の前記した位置決め穴に差し込んだ状態で、ねじ部材６０を、結合ブロック２２の貫通穴５７に上方から下方に通して、ブロック片３４の前記した雌ねじ穴に螺合させることにより、行うことができる。

結合ブロック２２からのプローブ組立体１６の取り外しは、上記と逆の作業を実行することにより、行うことができる。

この実施例においては、ブロック片３４とスリットバー３６とは、複数のプローブ３２を左右方向における一端面に前後方向に間隔をおいて並列的に配置したプローブホルダを構成している。

図１から７を参照するに、支持ブロック１８は、板状の２つ支持部１８ａ及び１８ｂによりＬ字状の横断面形状に製作されている。連結ブロック２０は、プローブベース３０に取り付けられる主体部２０ａと、主体部２０ａの上部から前方へ伸びる延長部２０ｂとにより、逆Ｌ字状の形状を有する。

図示の例では、支持ブロック１８は結合ブロック２２と共に支持体を形成しており、ねじ部材６０はプローブ組立体１６を結合ブロック２２に組み付ける組み付け具として作用する。

支持ブロック１８は、左右方向に間隔をおいて上下方向へ伸びる一対のガイドレール６２と、両ガイドレール６２の間を上下方向へ延びるガイド６４とにより連結ブロック２０の主体部２０ａの前面に上下方向へ移動可能に連結されていると共に、ボルト６６により連結ブロック２０の延長部２０ｂに上下方向の位置を調整可能に連結されている。

両ガイドレール６２及びガイド６４は、それぞれ、リニアレール及びリニアガイドである。両ガイドレール６２は、支持ブロック１８の支持部１８ａの後端面に取り付けられている。これに対し、ガイド６４は、左右方向における両ガイドレール６４の間に配置されており、また両ガイドレール６４により上下方向へ移動可能に案内されるように、連結ブロック２０の主体部２０ａの前端面に取り付けられている。

ボルト６６は、連結ブロック２０の延長部２０ｂを上方から下方へ貫通しており、また支持ブロック１８に形成されたねじ穴６８に螺合されている。支持ブロック１８は、図１に示すように、左右方向に間隔をおいて配置された一対の圧縮コイルばね７０により下方に付勢されている。

各圧縮コイルばね７０は、連結ブロック２０の延長部２０ｂの上に複数のねじ部材７１（図３及び５参照）により取り付けられた板状のばね押え７２と、支持ブロック１８との間に、連結ブロック２０の延長部２０ｂを上下方向に貫通する状態に、配置されている。これにより、ねじ穴６８へのボルト６６のねじ込み量を調整することにより、支持ブロック１８ひいてはプローブ組立体１６の高さ位置を調整することができる。

ばね押え７２は、ドライバーのような工具の先端部を上方から差し込んで、ボルト６６の回転量を調整する貫通穴７２ａを有する。これにより、バネオさえ７２を支持ブロック１８から取り外すことなく、支持ブロック１８ひいてはプローブ組立体１６の高さ位置の調整を行うことができるから、そのような高さ位置の調整が容易になる。

連結ブロック２０は、図５に示すように、連結ブロック２０を上方から下方に貫通してプローブベースに螺合された複数のボルト７６によりプローブベース３０に取り外し可能に取り付けられている。各ボルト７６は、連結ブロック２０の主体部２０ａを上方から下方に貫通しており、またプローブベース３０に形成されたねじ穴７８に螺合されている。

図１から８を参照するに、組み付け装置２４は、結合ブロック２２に形成された凹所８０（図６及び８参照）と、凹所８０に嵌合された連結部材８２と、連結部材８２を支持ブロック１８の下側に組み付けて支持ブロック２０に支持させる複数のねじ部材８４（図３及び７参照）と、連結部材８２の貫通穴８５を上下方向に貫通して、結合ブロック２２のねじ穴８８に螺合されたねじ部材８６とを含む。

凹所８０及び連結部材８２は円形の横断面形状を有している。また、ねじ部材８４は、図３及び７に示すように、支持ブロック１８の支持部１８ｂを上方から下方に貫通して、連結部材８２の雌ねじ穴８３（図７及び８参照）に螺合されている。さらに、ねじ部材８６の下端部は、結合ブロック２２に設けられた雌ねじ穴８８に螺合されている。

図示の例では、雌ねじ穴８８は、図６に示すように、結合ブロック２２の主体部２２ａに変位不能に組み付けられたナット２２ｂであるが、図８に示すように主体部２２ａに直接形成してもよい。

結合ブロック２２へのプローブ組立体１６の組み付けは、位置決めピン５４（図１参照）を結合ブロック２２の前記した位置決め穴に差し込んだ状態で、ねじ部材６０を、結合ブロック２２の貫通穴５７に上方から下方に通して、ブロック片３４の雌ねじ穴５８に螺合させることにより、行うことができる。

組み付け装置２４は、連結部材８２がねじ部材８４により支持ブロック１８に取り付けられ、ねじ部材８６が、連結部材８２を上下方向に貫通して、雌ねじ穴８８に螺合されることにより、結合ブロック２２を支持ブロック１８の支持部１８ｂの下側に組み付けている。

組み付け装置２４は、また、凹所８０と連結部材８２が勘合されていることにより、結合ブロック２２を支持ブロック１８に対し、左右方向及び前後方向により形成されるＸＹ面内における所定の位置に維持している。

図示の例では、組み付け装置２４は、さらに、結合ブロック２２に形成され、ＸＹ面内を延びて、凹所８０に連通された凹所９０と、連結部材８２からＸＹ面内を延び、かつ凹所９０に受け入られたピン部材９２と、支持ブロック１８の支持部１８ｂの下面に形成され、かつ連結部材８２の側に開放する一対の凹所９４と、連結部材８２上方に延びて、凹所９４に受け入られた一対のピン部材９６とを備える。

凹所９０及びピン部材９２は、ＸＹ面内においてねじ部材８６より前方の位置を一方向（図示の例では、Ｘ方向）に延びている。これに対し、両凹所９４及び両ピン部材９６のそれぞれは、凹所９０及びピン部材９２が延びる方向と交差する方向、好ましくは直行する方向（図示の例では、Ｙ方向）に離間されている。

組み付け装置２４は、上記凹所９０，９４及びピン部材９２，９４により、結合ブロック２２を支持ブロック１８に対し、左右方向及び前後方向における所定の位置に維持していると共に、上下方向に延びるθ軸線の周りにおける所定の角度位置に維持している。

凹所８０を支持ブロック１８に設け、連結部材８２を結合ブロック２２にねじ止めしてもよい。また、凹所９０，９４と、ピン部材９２，９６とを上記と逆の部材に設けてもよい。

支持ブロック１８への結合ブロック２２の組み付けは、ピン部材９６を対応する凹所９４に位置させた状態で、連結部材８２をねじ部材８４により支持ブロック１８の下側に取り付け、次いで連結部材８２を凹所８０に勘合させて、ピン部材９２を対応する凹所９０に位置させた状態で、ねじ持部材８６を結合ブロック２２の雌ねじ穴８８に螺合することにより、行うことができる。

支持ブロック１８からの結合ブロック２２の取り外しは、上記と逆の作業を実行することにより、行うことができる。

図２，５及び６に示すように、配線シート２６は、フレキシブル印刷配線回路（ＦＰＣ）により形成された前部領域２６ａと、前部領域２６ａの後端部に続くタブ（ＴＡＢ）により形成された中間領域２６ｂと、中間領域２６ｂの後端部に続くフレキシブル印刷配線回路（ＦＰＣ）により形成された後部領域２６ｃとを有する複合回路シートとされている。

図２，５，６，８，１１及び１２に示すように、配線シート２６は、固定板１００により結合ブロック２２の下側に位置されており、また被検査体１２を駆動する集積回路１０２を中間領域２６ｂに配置している。

配線シート２６の前部領域２６ａは、左右方向に間隔をおいた複数の接続ランド１０４（図１１，１２参照）を先端部下面に備えると共に、接続ランド１０４から後方へ左右方向に間隔をおいて並列的に延びる複数の配線１０６（図１１，１２及び１４参照）を備える。

各配線１０６に設けられた接続ランド１０４を後端針先３２ｅと配線シート２６の配線１０６との接続部とする代わりに、各配線１０６の一部をそのような接続部としてもよい。

配線シート２６の中間領域２６ｂは、左右方向に間隔をおいた複数の前側配線と、左右方向に間隔をおいた複数の後側配線とを有する。前側配線は、その前端部において配線１０６の後端部に接続されていると共に、後端部において集積回路１０２の出力端子に接続されている。これに対し、後側配線は、前端部において集積回路１０２の入力端子に接続されている。

配線シート２６の後部領域２６ｃは左右方向に間隔をおいた複数の配線を有しており、またそれらの配線は、その前端部において中間領域２６ｂの後側配線に接続されている。配線シート２６は、後部領域２６ｃの後端部において結合ブロック２２の上側に折り返されて、配線１０６の後端部を上方に向けている（図８及び１４参照）。

図２，５及び６を参照するに、接続ブロック２８は、支持ブロック１８の下側を左右方向へ延びており、また結合ブロック２２の後端部と支持ブロック１８との間に位置されている。接続ブロック２８は、左右方向に間隔をおいた複数のねじ部材１１０と、前後方向に間隔をおいた複数の位置決めピン１１２とにより支持ブロック１８の下側に分離可能に取り付けられている。

各ねじ部材１１０は、接続ブロック２８を下方から上方へ貫通して、支持ブロック１８に螺合されている。各位置決めピン１１２は、接続ブロック２８及び支持ブロック１８のいずれか一方に上下方向へ延びる状態に固定されて、接続ブロック２８及び支持ブロック１８の他方に設けられた位置決め穴に勘合されている。

図２，５，６及び１４を参照するに、プローブ装置１０は、さらに、接続ブロック２８から後方へ延びる状態に先端部において接続ブロック２８の下側に装着された接続シート１１４と、接続ブロックの下側に装着されたエラストマ１１６とを含む。

接続シート１１４は、左右方向に間隔をおいて前後方向へ延びる複数の配線１１８（図１４参照）を有する。各配線１１８の少なくとも先端部は、接続シート１１４の下面に露出されて、配線シート２６の上方に折り返された配線１０６に接触されている。

接続シート１１４の配線１１８は、プローブ装置１０が試験装置に組み付けられた状態において、試験装置の電気回路に接続される。このため、各プローブ３２は、配線シート２６の配線１０６、集積回路１０２、及び接続シート１１４の配線１１８を介して試験装置の電気回路に接続される。

エラストマ１１６は、接続ブロック２８の下側にあって、配線シート２６の配線及び接続シート１１４の配線１１８の接触部に対応する箇所に配置されている。このため、エラストマ１１６、配線シート２６の配線１０６及び接続シート１１４の配線１１８は、結合ブロック２２及び接続ブロック２８が支持ブロック１８に組み付けられた状態において、圧縮変形される（図１４参照）。これにより、配線シート２６の配線１０６及び接続シート１１４の配線１１８は、強く押圧されて、確実に接触する。

支持ブロック１８への結合ブロック２２の取り付けは、ねじ部材８６を連結部材８２に通した状態で連結部材８２を支持ブロック１８に取り付け、プローブ組立体１６を結合ブロック２２に取り付け、接続ブロック２８を支持ブロック１８に取り付けた後、ねじ部材８６を結合ブロック２２の雌ねじ穴５８にねじ込むことにより、行われる。

支持ブロック１８への結合ブロック２２の取り外しは、雌ねじ穴５８へのねじ部材８６の螺合を解除することにより行うことができる。

このため、プローブ組立体１８及び配線シート２６の交換は、結合ブロック２２を支持ブロック１８から分離した状態で行うことができる。また、プローブ３２の交換は、結合ブロック２２を支持ブロック１８から分離し、プローブ組立体１６を結合ブロック２２から分離した状態で行うことができる。さらに、接続シート１１４の交換は、結合ブロック２２を支持ブロック１８から分離し、接続ブロック２８を支持ブロック１８から分離した状態で行うことができる。

上記の結果として、プローブ装置１０によれば、従来技術に比べ、組み付け装置２４の形状及び構造が簡略化すると共に、プローブ３２を含む消耗品の交換作業が容易になる。

結合ブロック２２が上記のように支持ブロック１８に組み付けられると、各プローブ３２の後端針先３２ｅは、図１２に示すように配線シート２６の接続ランド１０４に押圧される。接続ランド１０４への後端針先３２ｅの押圧は、各プローブ３２に以下のように作用する。

各プローブ３２は、先端針先３２ｄが上方へ変位するように、図１１において時計方向への回転力を受けて、図１３に示すように、凹部５２の下縁部５２ａがスリットバー３６の凸部５０の下縁部５０ａに押圧されると共に、凹部５２の上縁部５２ｂがスリットバー３６の凸部５０の上縁部５０ｂに押圧される。

これにより、プローブ３２は、互いに嵌合される凸部５０及び凹部５２に設計上及び加工上の公差に起因するギャップが存在していても、先端針先３２ｄを同じ高さ位置に維持される。その結果、プローブホルダに対するプローブの変位量の差が著しく小さくなり、正しい試験をすることができる。

プローブ３２の先端針先が上方へ変位するとき、凹所５２の付加的な凹部５２ａは、凸部５０の後端下部の逃げ空間として作用する。またプローブ３２は、スリットバー３６に押圧されて、左右方向への変位を防止される。

被検査体を試験する試験装置においては、上記のような形状構造を有する複数のプローブ装置１０をプローブベース３０に配置した複数のプローブユニットが用いられる。

図１５を参照するに、プローブ組立体１２０は、さらに、前後のスリットバー３６，３６の間にあって、プローブ１２２の上方を左右方向へ延びるコマ部材１２４を含む。コマ部材１２４は、プローブ１２２の上側を左右方向に延びる板状の主体部１２４ａと、プローブ１２２と後側のスリットバー３６との間を左右方向へ延びて下方へ突出する板状の突部１２４ｂとにより逆Ｌ字状の断面形状に製作されている。

各プローブ１２２は、先端側の凹部５２の奥底から前端にまで突出して、前側のスリットバー３６の凸部５０に当接する前側凸部１２２ａと、コマ部材１２４の主体部１２４ａの下面及び突部１２４ｂの前面に当接する上側突部１２２ｂとを有する。

各プローブ１２２は、後端針先３２ｅが接続シート２６の接続ランド１０４に押圧された状態で、端針先３２ｄが被検査体１２の電極１４に押圧されたとき、凸部１２２ａが前側のスリットバー３６の凸部５０に強く押圧される。それにより、プローブホルダに対するプローブ１２２の、左右方向、前後方向及び上下方向への変位が確実に防止される。

図１５に示すプローブ組立体１２０は、左右方向に延びてプローブ１２２を貫通するバー部材３８を備えていない。しかし、そのようなバー部材３８を備えていてもよい。

上記実施例において、凸部５０及び凹部５２を、上記とは逆に、それぞれ、プローブ及びプローブホルダのいずれの側に設けてもよい。この場合、図１５における実施例において、凸部１２２ａは前側のスリットバー３６に設けることができる。

また、ブレードタイプのプローブに代えて、金属細線により製作したニードルタイプのプローブ、各配線の一部をプローブとして用いるプローブ要素等、他のプローブを用いてもよい。

本発明は、液晶表示パネル用のプローブ装置のみならず、薄膜トランジスタが形成されたガラス基板のような他の表示用基板用のプローブ装置、集積回路のような他の平板状被検査体用のプローブ装置にも適用することができる。

本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。

Claims (12)

1. 先端針先及び後端針先を有し、円形横断面形状を有するバー部材が貫通する複数のプローブ及び該プローブが配置されたプローブホルダを備えるプローブ組立体であって、前記プローブを左右方向に間隔をおいて前後方向へ伸びる状態に前記プローブホルダに配置したプローブ組立体と、該プローブ組立体を支持する支持体と、該支持体の下側に配置された配線シートであって、左右方向に間隔をおいた複数の接続部を下面に備える配線シートと、各後端針先が前記接続部に接触された状態に、前記プローブ組立体を前記支持体の下側に組み付ける組み付け具とを含み、
   前記プローブホルダ及び各プローブのいずれか一方は、前後方向におけるいずれか一方の側に突出する凸部を備え、
   前記プローブホルダ及び各プローブの他方は、前後方向における他方の側に形成された凹部であって、前記凸部が嵌合された凹部を備え、
   前記凸部及び前記凹部のそれぞれは、コ字状の断面形状を有し、
   前記凸部及び前記凹部は、それぞれ、前記後端針先が前記接続部に接触された状態において、互いに押圧された縁部であって下縁部及び上縁部のいずれか一方及び他方を有し、
   前記凸部及び前記凹部は、それぞれ、互いに対向された第２の上縁部及び第２の下縁部のいずれか一方及び他方を有し、前記第２の上縁部には、前記凹部に付加的な凹部を形成すべく後方側ほど低い傾斜が与えられている、プローブ装置。
2. 先端針先及び後端針先を有する複数のプローブ及び該プローブが配置されたプローブホルダを備えるプローブ組立体であって、前記プローブを左右方向に間隔をおいて前後方向へ伸びる状態に前記プローブホルダに配置したプローブ組立体と、該プローブ組立体を支持する支持体と、該支持体の下側に配置された配線シートであって、左右方向に間隔をおいた複数の接続部を下面に備える配線シートと、各後端針先が前記接続部に接触された状態に、前記プローブ組立体を前記支持体の下側に組み付ける組み付け具とを含み、
   前記プローブホルダ及び各プローブのいずれか一方は、前後方向におけるいずれか一方の側に突出する凸部を備え、
   前記プローブホルダ及び各プローブの他方は、前後方向における他方の側に形成された凹部であって、前記凸部が嵌合された凹部を備え、
   前記プローブ組立体は、さらに、前後のスリットバーの間にあって、前記プローブの上方を左右方向へ延びるコマ部材を含み、
   該コマ部材は、前記プローブの上側を左右方向に延びる板状の主体部と、前記プローブと後側のスリットバーとの間を左右方向へ延びて下方へ突出する板状の突部とにより逆Ｌ字状の形状を有しており、
   前記プローブホルダ及び各プローブの他方は、さらに、前記凹部の奥底から突出して、前記凸部に当接する第２の凸部と、前記コマ部材の前記主体部の下面及び前記第２の凸部の前面に当接する上側突部とを有する、プローブ装置。
3. 前記凸部及び前記凹部のそれぞれは、コ字状の断面形状を有し、
   前記凸部及び前記凹部は、それぞれ、前記後端針先が前記接続部に接触された状態において、互いに押圧された縁部であって下縁部及び上縁部のいずれか一方及び他方を有し、
   前記凸部及び前記凹部は、それぞれ、互いに対向された第２の上縁部及び第２の下縁部のいずれか一方及び他方を有する、請求項２に記載のプローブ装置。
4. 前記組み付け具は、前記支持体を上方から下方に貫通して、前記プローブホルダに螺合されたねじ部材を含む、請求項１又は２に記載のプローブ装置。
5. 前記支持体及び前記プローブ組立体のいずれか一方は、左右方向に間隔をおいた一対の位置決めピンであって、前記支持体及び前記プローブ組立体の前記一方から上下方向へ延びる一対の位置決めピンを備え、
   各位置決めピンは、前記支持体及び前記プローブ組立体の他方に形成された位置決め穴に嵌合されている、請求項１又は２に記載のプローブ装置。
6. 前記プローブホルダは、左右方向へ延びるブロック片であって、前記組み付け装置により前記支持体に組み付けられたブロック片と、該ブロック片の下側に前後方向に間隔をおいて配置されかつ左右方向へ伸びる第１及び第２のスリットバーであって、前記プローブの先端部及び後端部の少なくとも一部をそれぞれ下方側から受け入れるべく左右方向に間隔をおいた複数のスリットをそれぞれ有する第１及び第２のスリットバーとを備える、請求項１又は２に記載のプローブ装置。
7. 前記支持体は、前記プローブ組立体が配置された段部を有するブロックを備える、請求項１又は２に記載のプローブ装置。
8. 各プローブの前記先端針先及び前記後端針先は、それぞれ、前記プローブホルダから前方及び後方に突出されている、請求項１又は２に記載のプローブ装置。
9. 各プローブは、さらに、帯状の針主体部と、該針主体部の前端から前方へ一体的に伸びる先端領域と、前記針主体部の後端から後方へ一体的に伸びる後端領域とを備えており、
   前記先端針先は、前記先端領域の先端部から下方へ延びており、前記後端針先は前記後端領域の後端部から上方へ延びている、請求項１又は２に記載のプローブ装置。
10. 前記プローブ組立体は、さらに、前後のスリットバーの間にあって、前記プローブの上方を左右方向へ延びるコマ部材を含み、
    該コマ部材は、前記プローブの上側を左右方向に延びる板状の主体部と、前記プローブと後側のスリットバーとの間を左右方向へ延びて下方へ突出する板状の突部とにより逆Ｌ字状の形状を有しており、
    前記プローブホルダ及び各プローブの他方は、さらに、前記凹部の奥底から突出して、前記凸部に当接する第２の凸部と、前記コマ部材の前記主体部の下面及び前記第２の凸部の前面に当接する上側突部とを有する、請求項１に記載のプローブ装置。
11. 前記プローブ組立体は、さらに、前記プローブの中央領域を貫通して左右方向へ延びる少なくとも１つのバー部材と、前記プローブホルダの左右方向における各側部に取り外し可能に組み付けられて、前記バー部材をその端部において前記ブロック片に支持させる板状のカバーとを備える、請求項６に記載のプローブ装置。
12. 前記プローブ組立体は、さらに、前記プローブホルダの左右方向における各側部に取り外し可能に組み付けられた板状のカバーを備える、請求項１又は２に記載のプローブ装置。

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