JPH10288646A - 回路板支持具及び回路板検査方法並びに回路板検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温環境下又は高温環境下で、高精度の特性
試験を行う。 【解決手段】 載置面１２ＡにＩＣウエハ１３を支持
し、ＩＣウエハ１３の温度を制御する高低温チャック４
と、載置面１２Ａを覆って設けられ、この面１２Ａとの
間で保温空間Ａを形成すると共に中央に探針挿入孔５Ａ
を有するパージ板５とを備えた回路板検査装置１であ
る。高低温チャック４は、ＩＣウエハ１３をその周縁か
ら囲むように環状に形成され、保温空間Ａに気体を送風
しその内部に気体を充満させた後探針挿入孔５Ａから外
部に流出させてＩＣウエハ１３の周囲から外気を排除す
る外気排除気体吹き出し口Ｈと、この吹き出し口Ｈから
吹き出された気体の一部を外側に流して保温空間Ａに外
気が流入するのを防ぐ整流部材３８Ａとを備えた。パー
ジ板５は、断熱板と導電性被覆材とから構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣウエハや液晶
板等のように、薄板の表面に回路を構成した回路板の回
路の特性試験を行う際に用いる回路板支持具及び回路板
検査方法並びに回路板検査装置に関し、特に低温環境下
又は高温環境下での検査に用いて好適な回路板支持具及
び回路板検査方法並びに回路板検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＣや液晶装置等は、多様な用途
に用いられるようになっている。この結果、ＩＣや液晶
装置等がおかれる環境も、常温状態だけでなく、高温、
低温状態に晒されることもある。このため、ＩＣや液晶
装置等に対して、常温状態と共に高低温環境下でも特性
試験を行う必要性が生じてきた。この常温状態と共に高
低温環境下で特性試験を行うために用いるのが回路板検
査装置である。

【０００３】この回路板検査装置を用いて低温環境下で
特性試験を行う場合には、ＩＣウエハや液晶板等の回路
板自体が低温になるため、外気に含まれる湿気が回路板
の表面や探針で結露してしまい、特性試験の大きな障害
になっていた。

【０００４】これを解消するために従来は、装置に載置
された回路板の上部をパージ板で覆い、回路板が載置さ
れた載置面とパージ板との隙間に窒素ガスやドライエア
ーを充填して回路板の周囲を窒素ガス等で覆い、結露を
解消する対策が採られている。具体的には、パージ板の
中央部に回路板表面に向けて探針を挿入する探針挿入孔
を備え、載置面とパージ板との隙間にその外周縁から中
央に向けて窒素ガス等を吹き込み、探針挿入孔から外部
に排出することで、載置面とパージ板との隙間に窒素ガ
ス等を充填する。これにより、回路板の周囲に窒素ガス
等が充満し、この状態で特性試験を行っていた。

【０００５】また、高温環境下で特性試験を行う場合に
は、パージ板が、加熱された回路板を覆ってこの回路板
を一定温度に保つ保温板としての機能を果たしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記構成の
従来装置では次のような問題がある。

【０００７】窒素ガス等は載置面とパージ板との隙間に
その外周縁から中央に向けて吹き込まれるが、このとき
外周縁から中央に向かう窒素ガス等の流れに外気を巻き
込んで、窒素ガス等に湿気を含む外気が混入してしま
う。このため、回路板の周囲から完全に湿気を除去する
ことができず、結露の問題を解消することができなかっ
た。即ち、結露を生じて、高精度の特性試験を行うこと
ができないという問題点があった。

【０００８】また、１ｆＡ（フェムトアンペア）オーダ
の分解能で高精度の特性試験を行う電気回路測定装置
（特開平７−８４００３）も知られている。常温におい
ては、この電気回路測定装置によって高精度の特性試験
を行うことができるが、低温環境下での特性試験の場
合、結露の問題を解消しない限り、１ｆＡオーダの分解
能で高精度の特性試験を行うことは極めて困難であっ
た。

【０００９】さらに、高低温環境下では、パージ板が回
路板を一定温度に保つ保温板となるが、通常このパージ
板は、金属板で又は断熱板の両側面に金属板を貼り合わ
せて構成されている。金属板だけでパージ板を構成する
場合は、熱伝導性がよいので、十分な保温機能を確保で
きないことがあった。また、断熱板の両側面に金属板を
貼り合わせてパージ板を構成する場合は、このパージ板
が高温から低温まで大きく温度変化する環境に晒される
ので、熱膨張、熱収縮によるそり、変形、剥離等を生じ
てしまい、耐久性が低下すると共に、測定値に悪影響を
及ぼすという問題があった。

【００１０】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、通常温度と共に低温環境下又は高温環境下で
も、高精度の特性試験を行うことができる回路板支持具
及び回路板検査方法並びに回路板検査装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る回路板
支持具は、載置面に薄板状の回路板を支持すると共にそ
の回路板の温度を制御する本体と、この本体の載置面を
覆って設けられ、この載置面との間で保温空間を形成す
ると共にその中央部に前記回路板に向けて探針を挿入す
る探針挿入孔を有する遮蔽板とを備えた回路板支持具に
おいて、前記本体が、前記載置面に支持された回路板を
その周縁から囲むように環状に本体載置面に開口して形
成され、前記保温空間に気体を送風しその内部に気体を
充満させた後前記探針挿入孔から外部に流出させて前記
回路板の周囲から外気を排除する外気排除気体吹き出し
口と、この外気排除気体吹き出し口から吹き出された気
体の一部を載置面の外周縁側に流して前記保温空間に外
気が流入するのを防ぐ整流部材とを備えたことを特徴と
する。

【００１２】前記構成により、外気排除気体吹き出し口
から保温空間の中心に向けて気体が吹き出される。これ
により、気体が保温空間内に充満し、その後探針挿入孔
から外部に流出する。一方、外気排除気体吹き出し口か
ら吹き出された気体の一部は、整流部材によって載置面
の外周縁側に流される。これにより、保温空間の中心に
向けて流れる気体が外気を巻き込むことがなくなる。こ
の結果、回路板の周囲に前記気体が充満して、外気を完
全に排除することができる。

【００１３】第２の発明に係る回路板支持具は、載置面
に薄板状の回路板を支持すると共にその回路板の温度を
制御する本体と、この本体の載置面を覆って設けられ、
この載置面との間で保温空間を形成すると共にその中央
部に前記回路板に向けて探針を挿入する探針挿入孔を有
する遮蔽板とを備えた回路板支持具において、前記本体
が、前記回路板を支持する前記載置面を有する導電性の
回路板支持板部と、この回路板支持板部を十分な隙間を
空けて収容し得る支持板部収納凹部を有し、この支持板
部収納凹部に絶縁材を介して回路板支持板部を収納支持
する導電性の保護板部とを備えて構成され、前記遮蔽板
が、断熱性に優れた断熱板と、この断熱板の外表面全体
を覆う導電性の被覆材とから構成され、これら回路板支
持板部、保護板部及び遮蔽板を相互に電気的に接続し
て、これらと測定対象の回路板とが同電位に維持される
ことを特徴とする。

【００１４】前記構成により、回路板支持板部、保護板
部及び遮蔽板と回路板とが同電位に維持されるため、漏
れ電流の発生を抑えることができる。これにより、高精
度の特性試験を行うことができる。

【００１５】また、遮蔽板を、導電性を持たせた断熱板
で構成したので、保温空間内を一定温度に保つ保温機能
に優れ、高温又は低温環境下で良好な特性試験を行うこ
とができる。さらに、遮蔽板は高温又は低温までの環境
に晒されるが、この遮蔽板を断熱板で構成することによ
り、耐久性を大幅に向上させることができる。

【００１６】第３の発明に係る回路板支持具は、前記第
１の発明に係る回路板支持具において、前記本体が、前
記回路板を支持する前記載置面を有する回路板支持板部
と、この回路板支持板部を十分な隙間を空けて収容し得
る支持板部収納凹部を有し、この支持板部収納凹部に絶
縁材を介して回路板支持板部を収納支持する保護板部と
を備えて構成され、前記遮蔽板が、断熱性に優れた断熱
板と、この断熱板の外表面全体を覆う導電性の被覆材と
から構成され、これら回路板支持板部、保護板部及び遮
蔽板を相互に電気的に接続して、これらと測定対象の回
路板とが同電位に維持されることを特徴とする。

【００１７】前記構成により、前記第２の発明と同様
に、漏れ電流の発生防止による高精度の特性試験、高温
又は低温環境下で良好な特性試験、及び耐久性の大幅な
向上を図ることができると共に、前記第１の発明と同様
に、回路板の周囲に気体が充満して外気を完全に排除
し、外気の混入による湿気等の問題を解消することがで
きる。

【００１８】第４の発明に係る回路板検査方法は、本体
載置面に薄板状の回路板を支持すると共にその回路板を
冷却し、前記本体載置面を覆ってこの載置面との間で保
温空間を形成する遮蔽板の中央部の探針挿入孔から前記
回路板に向けて探針を挿入し、低温環境下で回路板を検
査する方法である。この回路板検査方法において、本体
載置面に支持された回路板をその周縁から囲んで形成さ
れた外気排除気体吹き出し口から気体を吹き出して前記
保温空間に充満させると共に、外気排除気体吹き出し口
から吹き出した気体の一部を本体載置面の外周縁側に流
してこの外周縁側から保温空間に外気が流入するのを防
いで前記回路板の周囲から外気を排除し、この状態で、
前記探針挿入孔から回路板に向けて探針を挿入して回路
板を検査することを特徴とする。

【００１９】前記方法により、外気排除気体吹き出し口
から本体載置面の外周縁側に流れた気体が外気の流入を
防いで、回路板の周囲から外気を完全に排除することが
できる。これにより、良好な特性試験を行うことができ
る。

【００２０】第５の発明に係る回路板検査装置は、基端
側がベース側に固定され先端側に支持したものを移動及
び回転させる制御台と、ベース側に固定された状態で前
記制御台に面して配設され、探針導入口を有する支持基
板と、前記制御台に面した状態でこの支持基板に固定さ
れた請求項１、２又は３に記載の回路板支持具の遮蔽板
と、前記支持基板の探針導入口から導入され、前記遮蔽
板の探針挿入孔から回路板に面して配設されて回路板を
検査する探針と、前記支持基板に取り付けられ、前記探
針導入口に配設された探針を支持する探針支持部材と、
前記制御台に支持されて移動及び回転され、載置面に支
持した回路板が正確に前記探針の先端まで移動される請
求項１、２又は３に記載の回路板支持具の本体とから構
成されたことを特徴とする。

【００２１】前記構成において、まず回路板が回路板支
持具の本体の載置面に載置され、本体に支持される。こ
の回路板を支持した本体は、制御台によって探針の先端
まで移動される。この状態で、本体の載置面と遮蔽板と
で保温空間が構成され、前記同様に、良好な特性試験を
行うことができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る回路板支持具
及び回路板検査方法並びに回路板検査装置について、添
付図面を参照しながら説明する。図１は本実施形態に係
る回路板検査装置１の高低温チャック４及びパージ板５
を示す横断面図、図２は図１と違う側面から見た高低温
チャック４及びパージ板５の横断面図、図３は高低温チ
ャック４を示す平面図、図４は本実施形態に係る回路板
検査装置１を示す概略構成図である。

【００２３】この回路板検査装置１は、図４に示すよう
に主に、ベース２と、ＸＹθＺステージ３と、高低温チ
ャック４と、パージ板５と、ベースプレート６と、探針
７と、マニピュレータ８と、シールドカバー９とから概
略構成されている。

【００２４】ベース２は、ステージ３等を支持する基台
である。ＸＹθＺステージ３は、ベース２上に設置され
ている。、このステージ３は、その上側に設置された高
低温チャック４を前後左右上下方向に移動させると共に
回転させるもので、本発明の制御台を構成する。

【００２５】高低温チャック４は、チャックホルダ１１
を介してステージ３の上側面に固定されている。この高
低温チャック４は、ステージ３によって前後左右上下方
向へ移動されると共に回転されて、探針７の先端に対し
て正確に位置合わせされるようになっている。

【００２６】この高低温チャック４の具体的な構成は、
図１から図３に示すようになっている。図中の１２は、
薄板状の回路板としてのＩＣウエハ１３が載置される載
置面１２Ａを有する回路板支持板部としてのチャックト
ップである。このチャックトップ１２は、検査工程にお
いては、パージ板５と一定間隔をおいて配設され、これ
らチャックトップ１２とパージ板５との間に、保温空間
Ａが構成される。この保温空間Ａは、チャックトップ１
２の載置面１２Ａに載置されたＩＣウエハ１３を設定温
度に保つための空間である。チャックトップ１２は薄型
円盤状に形成され、その載置面１２Ａには、同心円上の
３つの円環状溝１４（図３参照）が形成されている。こ
れらの円環状溝１４は縦溝１５で互いにつながり、さら
に載置面１２Ａ中央の吸引口１６につながっている。こ
の吸引口１６は、外部のバキューム装置（図示せず）に
接続され、各円環状溝１４内を真空引きして載置面１２
Ａに載置されたＩＣウエハ１３を支持するようになって
いる。吸引口１６は、チャックトップ１２の固定用穴を
兼ねている。この吸引口１６にチャック止めねじ１７が
挿入され、高低温チャック４全体の中心軸であるセンタ
ーシャフト１８に螺合して固定されている。これらチャ
ック止めねじ１７及びセンターシャフト１８は、真空引
きのための通路を確保するために、中空構造となってい
る。

【００２７】チャックトップ１２は導電性を有すると共
に熱伝導性にも優れ、かつ熱膨張係数の小さい材料で構
成されている。導電性を備えるのは、載置面１２ＡにＩ
Ｃウエハ１３を載置した状態で、ＩＣウエハ１３を囲む
後述のガードプレート２０及びパージ板５と共にチャッ
クトップ１２をＩＣウエハ１３と同電位にするためで、
熱伝導性を備えるのは、載置面１２Ａに載置されたＩＣ
ウエハ１３を加熱又は冷却するためにチャックトップ１
２自体を高温又は低温にする必要があるためである。さ
らに、熱膨張係数を小さく抑えるのは、載置面１２Ａに
吸着支持したＩＣウエハ１３の、膨張による損傷を防ぐ
ためである。具体的には、アルミニウム合金が用いられ
る。さらに、チャックトップ１２の周縁部には座ぐり面
１２Ｂが設けられ、セミリジットケーブル１９の心線１
９Ａがねじ固定されて電気的に接続されている。このセ
ミリジットケーブル１９は、探針７を用いて特性試験を
行う測定器（図示せず）に接続され、ガードプレート２
０及びパージ板５と共に同電位に保たれている。チャッ
クトップ１２の内部には、その周縁から中心部まで細穴
１２Ｃが設けられ、外部から温度センサＳが挿入されて
いる。

【００２８】図中の２０はチャックトップ１２を収納支
持する保護板部としてのガードプレートである。このガ
ードプレート２０は、チャックトップ１２を十分な隙間
を空けて収容し得るチャックトップ収納凹部２１を有し
て、薄型円盤状でかつ皿状に形成されている。チャック
トップ収納凹部２１には、絶縁板２２を介してチャック
トップ１２が収納されている。なお、ガードプレート２
０の周縁の環状の立ち上げ壁部２０Ａの上端部は、上方
に向けて内側へ傾斜したテーパ面２０Ｂが設けられてい
る。このテーパ面２０Ｂは、後述する外気排除気体吹き
出し口Ｈの一部を構成する。ガードプレート２０の下部
には、後述するサーモモジュールカバー２９が嵌合する
嵌合段部２０Ｃが設けられている。

【００２９】ガードプレート２０を構成する材料は、導
電性を有すると共に熱伝導性にも優れた材料で構成され
ている。導電性を備えるのは、前記チャックトップ１２
及びパージ板５と共にＩＣウエハ１３と同電位にするた
めで、熱伝導性を備えるのは、載置面１２Ａに載置され
たＩＣウエハ１３を加熱又は冷却するためにチャックト
ップ１２と共にガードプレート２０自体を高温又は低温
にする必要があるためである。なお、ガードプレート２
０とチャックトップ１２とが一体的に高温又は低温にな
るように、これの間を絶縁する絶縁板２２も熱伝導性に
優れた材料で構成されている。具体的には、ボロンナイ
トライドで構成されている。

【００３０】また、ガードプレート２０の立ち上げ壁部
２０Ａには、セミリジットケーブル１９の外部導体１９
Ｂがケーブルクランプ２３によって固定され、外部導体
１９Ｂとガードプレート２０とが電気的に接続されてい
る。さらに、外部導体１９Ｂはシールド線２４（図４参
照）によってパージ板５にも電気的に接続されている。
このシールド線２４は、十分余裕を持った長さに設定さ
れている。これは、パージ板５がベース２側に固定され
ているのに対して、ガードプレート２０はステージ３に
よって三次元的に移動すると共に回転するようになって
おり、その移動等を許容できる長さにする必要があるた
めである。これにより、セミリジットケーブル１９で、
チャックトップ１２、ガードプレート２０及びパージ板
５が全て測定器に接続され、同電位に保たれている。

【００３１】図中の２５はサーモモジュール、２６はク
ーリングプレートである。このサーモモジュール２５と
クーリングプレート２６とは互いに密着して設けられ、
さらにサーモモジュール２５がガードプレート２０の下
側面に密着して設けられている。サーモモジュール２５
は、熱交換器によって構成され、その一側面の熱を他側
面に伝達するようになっている。クーリングプレート２
６は内部が空洞になっており、その空洞に外部から冷媒
用供給管２７を介して冷媒が通されている。この冷媒
は、外部の冷却装置（図示せず）から供給される。そし
て、ガードプレート２０とサーモモジュール２５とクー
リングプレート２６とはねじ２８によって互いに密着し
て固定されている。なおこれらは、絶縁カラー２８Ａ及
びサーモモジュール２５のねじ穴２５Ａで、互いに絶縁
されている。サーモモジュール２５のねじ穴２５Ａは、
ねじ２８の直径よりも大きく形成され、ねじ穴２５Ａと
ねじ２８との間に、絶縁のための隙間を有している。

【００３２】ガードプレート２０とサーモモジュール２
５とクーリングプレート２６との外周には、これらを囲
繞するように、サーモモジュールカバー２９が取り付け
られている。このサーモモジュールカバー２９は、クー
リングプレート２６の外周とガードプレート２０の嵌合
段部２０Ｃに嵌合した状態で、ねじ３０で固定されてい
る。この構成により、サーモモジュール２５の下側面の
熱がクーリングプレート２６内の冷媒に伝達し外部に排
出されて、サーモモジュール２５の上側面が冷やされ、
このサーモモジュール２５と一体的に固定されたチャッ
クトップ１２、絶縁板２２及びガードプレート２０が冷
やされる。これによって、チャックトップ１２の載置面
１２Ａに載置されたＩＣウエハ１３が設定温度まで冷や
されるようになっている。このとき、設定温度は、温度
センサＳで検出した現在温度を基にサーモモジュール２
５等が制御されて、正確に調整される。

【００３３】クーリングプレート２６の下側には、スペ
ーサ３１を介して断熱板３２がねじ３３で固定されてい
る。このスペーサ３１は、等間隔に３個以上配設されて
断熱板３２を安定してクーリングプレート２６に固定し
ていると共に、クーリングプレート２６と断熱板３２と
の間に環状空間３４を形成している。断熱板３２の内部
には、パージエアー用細穴３２Ａと真空引き用細穴３２
Ｂが設けられ、パージエアー用細穴３２Ａが内側パージ
エアー供給管３５を介してパージエアー供給装置（図示
せず）に、真空引き用細穴３２Ｂがバキューム管３６を
介して真空ポンプ（図示せず）にそれぞれ接続されてい
る。さらに、パージエアー用細穴３２Ａの内側端は、断
熱板３２の上側の環状空間３４に開口して互いに連通さ
れ、パージエアーを供給するようになっている。なお、
パージエアーとしては、乾燥させて湿気を除去した乾燥
空気を用いる。また、湿気を含まない窒素ガス等の他の
気体を用いることもある。

【００３４】断熱板３２の周縁の上側には、円筒状のイ
ンサイドリング３８が取り付けられている。インサイド
リング３８の下端には、内側に縮径してフランジ部３９
が形成され、この部分がねじ４０によって断熱板３２に
固定されている。このインサイドリング３８は、前記ガ
ードプレート２０とサーモモジュール２５とクーリング
プレート２６とをその外周から覆って、これらとの間に
円筒状の内側パージエアー供給空間４１を構成してい
る。インサイドリング３８の上端部には、その断面形状
が逆三角形状の整流部材３８Ａが設けられている。この
整流部材３８Ａは、外気排除気体吹き出し口Ｈ（後述す
る内側パージエアー吹き出し口４１Ａ及び外側パージエ
アー吹き出し口５２Ａによって構成される）から吹き出
された気体の一部を外側（載置面１２Ａの外周縁側）に
流して保温空間Ａ内に外気が流入するのを防ぐ部材であ
る。この整流部材３８Ａの両側には、上方へ向けて両側
へ広がるテーパ面３８Ｂ,３８Ｃが形成されている。そ
して、一方のテーパ面３８Ｂとガードプレート２０のテ
ーパ面２０Ｂとで、内側パージエアー供給空間４１の内
側パージエアー吹き出し口４１Ａが構成されている。こ
の内側パージエアー吹き出し口４１Ａは、載置面１２Ａ
に支持されたＩＣウエハ１３をその周縁から囲むように
円環状に開口して形成された本発明に係る外気排除気体
吹き出し口Ｈの内側部分を構成する。内側パージエアー
吹き出し口４１Ａは、内側に傾斜させて構成されること
で、保温空間Ａにパージエアーを送風してその内部に充
満させ、その後パージ板５の探針挿入孔５Ａから外部に
流出させて、ＩＣウエハ１３の周囲から外気を排除する
ようになっている。

【００３５】図１及び図２中の断熱板３２の下側には、
チャックベース４３が取り付けられている。このチャッ
クベース４３の上側面の中央部には、円盤状に隆起して
形成された支持用台部４３Ａが設けられている。この支
持用台部４３Ａが断熱板３２の下側面に直接に当接さ
れ、その周囲に円環状の環状空間４４が形成されてい
る。断熱板３２とチャックベース４３とは、等間隔に配
設されたねじ４５で互いに固定されている。このねじ４
５にはスペーサ４６が介装され、このスペーサ４６で環
状空間４４が確保されている。チャックベース４３の内
部にはパージエアー用細穴４３Ｂが設けられ、外側パー
ジエアー供給管４７を介してパージエアー供給装置（図
示せず）に接続されている。パージエアー用細穴４３Ｂ
の内側端部は環状空間４４に開口して連通されており、
パージエアー供給装置から環状空間４４にパージエアー
が供給される。

【００３６】チャックベース４３の周縁には、上方に向
けて円筒状のアウトサイドリング４８が取り付けられて
いる。このアウトサイドリング４８の下端には、固定用
爪４９が等間隔に複数設けられ、チャックベース４３の
下側周縁部に設けられた固定用切欠き５０に嵌合し、ね
じ５１で固定されている。このアウトサイドリング４８
は、断熱板３２及びインサイドリング３８をその外周か
ら覆って、その間に円筒状の外側パージエアー供給空間
５２を構成している。アウトサイドリング４８の上端部
には、上方に向けて外側に傾斜させたテーパ面４８Ａが
設けられている。そして、このテーパ面４８Ａと整流部
材３８Ａの他方のテーパ面３８Ｃとで、外側パージエア
ー供給空間５２の外側パージエアー吹き出し口５２Ａが
外側に向けて構成されている。この外側パージエアー吹
き出し口５２Ａは、前記内側パージエアー供給空間４１
の内側パージエアー吹き出し口４１Ａをその外側から囲
むように設けられ、外側に向けてパージエアーを吹き出
すことで、保温空間Ａと外気との間を遮断して保温空間
Ａに外気が流入するのを防ぐエアカーテンとして機能す
るようになっている。

【００３７】この外側パージエアー吹き出し口５２Ａ
は、載置面１２Ａに支持されたＩＣウエハ１３をその周
縁から囲むように環状に開口して形成された本発明に係
る外気排除気体吹き出し口Ｈの外側部分を構成する。

【００３８】図４中のベースプレート６は、ベース２側
に固定された状態で、高低温チャック４の上側に配設さ
れる支持基板である。このベースプレート６の中央部に
は、高低温チャック４側へ延びる探針７が通される探針
導入口６Ａが設けられている。

【００３９】パージ板５は、パージ板ホルダ５４を介し
てベースプレート６の下側に、高低温チャック４に面し
た状態で取り付けられている。これにより、高低温チャ
ック４のチャックトップ１２の載置面１２Ａとパージ板
５とで保温空間Ａを形成している。このパージ板５のほ
ぼ中央には、ＩＣウエハ１３に向けて探針７を挿入する
探針挿入孔５Ａが設けられている。パージ板５は、断熱
性に優れた断熱板と、この断熱板の外表面全体を覆う導
電性の被覆材とから構成されている。断熱板としては、
ロスナー（日光化成株式会社の製品名）等を用いる。被
覆材は、導電性材料を断熱板の外周面にメッキや塗装で
被覆して構成されている。この導電性材料としては、粉
末状の導電性材料を混入させた塗料やニッケルメッキ等
を用いる。なお、パージ板５は、高低温チャック４の移
動可能範囲の全域をカバーできる広さに構成されてい
る。また、パージ板ホルダ５４は絶縁材で構成され、測
定器と同電位に保たれたパージ板５の状態が損なわない
ようになっている。

【００４０】ベースプレート６の上側面には、探針導入
口６Ａの部分が開口したリングプレート５５が一体的に
取り付けられている。このリングプレート５５は、鉄板
によって構成され、マグネットが吸着できるようになっ
ている。

【００４１】探針７は、同軸針によって構成されてい
る。探針７の基端部は、同軸ケーブル５６を介して測定
器（図示せず）に接続されている。この探針７はマニピ
ュレータ８に支持されている。マニピュレータ８は、探
針７を支持した状態で、マグネット５７によって任意の
位置でリングプレート５５に取り付けられるようになっ
ている。

【００４２】ステージ３の上に設けられた前記高低温チ
ャック４、パージ板５、ベースプレート６、探針７やマ
ニピュレータ８等は、シールドカバー９によって覆われ
ている。なお、シールドカバー９には、配管用の貫通穴
（図示せず）が設けられ、セミリジットケーブル１９、
冷媒用供給管２７、内側パージエアー供給管３５、バキ
ューム管３６及び外側パージエアー供給管４７は、この
貫通穴を介して、シールドカバー９内の高低温チャック
４とシールドカバー９の外側にある各装置とを接続して
設けられている。

【００４３】［回路板検査方法］次に、前記構成の回路
板検査装置１を用いて回路板検査方法を説明する。

【００４４】ＩＣウエハ１３に対する低温環境下での特
性試験は、次のようにして行う。

【００４５】高低温チャック４は、ステージ３によって
パージ板５からある程度離れた位置に移動されている。
この状態で、高低温チャック４のチャックトップ１２に
自動又は手動でＩＣウエハ１３を載置する。チャックト
ップ１２の載置面１２Ａの円環状溝１４等は、チャック
止めねじ１７、センターシャフト１８、真空引き用細穴
３２Ｂ及びバキューム管３６を介して真空ポンプによっ
て真空引きされ、ＩＣウエハ１３は載置面１２Ａに吸着
される。

【００４６】次いで、ステージ３によって高低温チャッ
ク４が移動され、載置面１２Ａに支持されたＩＣウエハ
１３がマニピュレータ８に支持された探針７の先端まで
移動される。このとき、載置面１２Ａとパージ板５とで
保温空間Ａが形成される。ステージ３は、最終的に探針
７の先端をＩＣウエハ１３表面の所定位置に接触させる
ための微調整をして探針７をＩＣウエハ１３に接触させ
る。

【００４７】一方、高低温チャック４には、低温環境を
作るために冷媒が供給されている。冷媒は、クーリング
プレート２６内を循環してこのクーリングプレート２６
を冷やす。また、サーモモジュール２５には、その上側
面が冷却される方向に電流が流される。これにより、サ
ーモモジュール２５の上側面に接合されたガードプレー
ト２０、絶縁板２２及びチャックトップ１２が冷却され
る。この冷却に伴ってサーモモジュール２５の下側面が
加熱するが、この熱は、クーリングプレート２６で冷や
される。この結果、ガードプレート２０、絶縁板２２及
びチャックトップ１２の熱がサーモモジュール２５及び
クーリングプレート２６を介して冷媒に伝わり、効率的
に外部に排除される。そして、載置面１２Ａに支持され
たＩＣウエハ１３が冷やされる。このＩＣウエハ１３の
温度は、温度センサＳの検出値に基づいて正確に制御さ
れる。このとき、パージ板５は主として断熱板で構成さ
れているので、外気と保温空間Ａとがパージ板５で熱的
に遮断されている。さらに、内側パージエアーはクーリ
ングプレート２６に接してから保温空間Ａに供給される
ので、保温空間Ａに充満したパージエアーは、ある程度
低温に維持される。これにより、ＩＣウエハ１３の温度
を正確に制御することができる。

【００４８】また、保温空間Ａにはパージエアーが供給
されている。具体的には、パージエアー供給装置が稼動
されて、パージエアーが、内側パージエアー供給管３５
及びパージエアー用細穴３２Ａを介して環状空間３４に
供給されている。パージエアーは、この環状空間３４内
で、周囲に広がって、円筒状の内側パージエアー供給空
間４１全体に供給され、内側パージエアー吹き出し口４
１Ａの全域から保温空間Ａの中心に向けて吹き出され
る。これにより、パージエアーは、保温空間Ａ内に充満
してパージ板５の探針挿入孔５Ａから外部に流出する。

【００４９】また、パージエアー供給装置からのパージ
エアーは、外側パージエアー供給管４７及びパージエア
ー用細穴４３Ｂを介して環状空間４４にも供給されてい
る。この環状空間４４に供給されたパージエアーは、そ
の内部で周囲に広がって、円筒状の外側パージエアー供
給空間５２全体に供給され、外側パージエアー吹き出し
口５２Ａの全域から、前記内側パージエアーと逆方向の
外側に向けて吹き出される。これにより、外側パージエ
アーは、チャックトップ１２とパージ板５との隙間から
外部に流出し、保温空間Ａと外気との間を遮断して保温
空間Ａに外気が流入するのを防いでいる。即ち、エアカ
ーテンとして機能している。このエアカーテンの機能に
よってＩＣウエハ１３の周囲から湿気を含む外気が排除
され、ＩＣウエハ１３の表面や探針７の先端で結露する
のを防止している。

【００５０】また、ＩＣウエハ１３が直接に載置される
チャックトップ１２と、これらを上下から覆うパージ板
５及びガードプレート２０を、セミリジットケーブル１
９によって測定器側に全て接続するので、これらと測定
対象であるＩＣウエハ１３とが同電位に維持される。

【００５１】以上の状態で、探針７及び測定器によって
１ｆＡオーダの電流を測定して、特性試験を行う。

【００５２】また、ＩＣウエハ１３に対する高温環境下
での特性試験は、次のようにして行う。

【００５３】ＩＣウエハ１３をチャックトップ１２の載
置面１２Ａに載置して、高低温チャック４を探針７の先
端位置に合わせて移動させる準備段階は前記低温環境下
での特性試験の場合と同様である。

【００５４】次に、サーモモジュール２５に、前記の場
合と逆方向に電流を流す。このとき、冷媒のクーリング
プレート２６への供給は行わない。なお、外部からの熱
を、冷媒を介してクーリングプレート２６からサーモモ
ジュール２５の下側面に伝達するようにしてもよい。

【００５５】これにより、サーモモジュール２５の上側
面に接しているガードプレート２０、絶縁板２２及びチ
ャックトップ１２が加熱される。

【００５６】このとき、外気中に試験対象物に対して悪
影響を及ぼすおそれのあるものが含まれている場合に
は、パージエアーを供給する。例えば、ＩＣウエハ１３
の表面が、高温になることで酸化するおそれがあるよう
な場合には、パージエアー供給装置を稼動させてパージ
エアーを供給する。このパージエアーとしては、不活性
ガス等、必要に応じて成分を調整する。

【００５７】加熱されたチャックトップ１２は、その載
置面１２Ａに載置されたＩＣウエハ１３を加熱する。こ
のときＩＣウエハ１３の周囲では、載置面１２Ａとパー
ジ板５とで保温空間Ａが形成されていると共にパージ板
５が断熱板で構成されているので、チャックトップ１２
からＩＣウエハ１３に伝わった熱は、保温空間Ａ内に効
率的に蓄えられ、ＩＣウエハ１３を設定温度に効率的に
加熱する。

【００５８】以上の状態で、探針７及び測定器によって
１ｆＡオーダの電流を測定して、特性試験を行う。

【００５９】［効果］以上のように、内側パージエアー
と共に外側パージエアーを用いてエアカーテンとして機
能させるので、低温環境下での特性試験中に、湿気を含
む外気を完全に排除することができるようになる。この
結果、低温のＩＣウエハ１３の周囲から湿気が排除され
てＩＣウエハ１３の表面や探針７の先端に結露を生じる
ことがなくなり、ＩＣウエハ１３に対して、低温環境下
で１ｆＡオーダの分解能で高精度の特性試験を行うこと
ができるようになる。

【００６０】また、ＩＣウエハ１３が直接に載置される
チャックトップ１２と、これらを上下から覆うパージ板
５及びガードプレート２０を、セミリジットケーブル１
９によって測定器側に接続するので、これらチャックト
ップ１２、パージ板５及びガードプレート２０と、測定
対象であるＩＣウエハ１３とを同電位に維持することが
できる。この結果、漏れ電流の発生を確実に防止するこ
とができると共に、外部からのノイズによる影響を確実
に解消することができ、高低温環境下で１ｆＡオーダの
微小電流を正確に測定することができるようになる。

【００６１】さらに、パージ板５を主として断熱板で構
成したので、保温空間Ａと外気とを熱的に遮断すること
ができ、高温環境下又は低温環境下でＩＣウエハ１３の
温度制御をより効率的にかつ正確に行うことができるよ
うになる。また、主に断熱板で構成されたパージ板５
は、高温から低温まで大きく温度変化する環境に晒され
ても、熱膨張、熱収縮が小さく、そり、変形、剥離等が
生じない。この結果、耐久性が向上すると共に、高低温
環境下でも測定値に悪影響を及ぼすことなく、正確な特
性試験を行うことができるようになる。

【００６２】［変形例］ （１） 前記実施形態では、外気排除気体吹き出し口Ｈ
を、整流部材３８Ａで仕切られた内側パージエアー吹き
出し口４１Ａと外側パージエアー吹き出し口５２Ａとか
ら構成したが、３つ以上の吹き出し口によって構成して
もよい。例えば、図６に示すように、外気排除気体吹き
出し口Ｈに３つの整流部材６１,６２,６３を設けて、２
つの内側パージエアー吹き出し口６４Ａ,６４Ｂと、２
つの外側パージエアー吹き出し口６５Ａ,６５Ｂとで、
外気排除気体吹き出し口Ｈを構成してもよい。また、吹
き出し口を２つずつに仕切らずに、内側パージエアー吹
き出し口を３つに、外側パージエアー吹き出し口を１つ
にしてもよい。さらに、その他の割合で吹き出し口を構
成してもよい。即ち、吹き出し口から吹き出された気体
の一部を外側に流して、保温空間Ａに外気が流入するの
を防ぐことができる割合で構成すれば、前記実施形態同
様の作用、効果を奏することができる。

【００６３】さらに、内側パージエアーと外側パージエ
アーの送風量や吹き出す角度を調整してもよい。例え
ば、内側パージエアー吹き出し口４１Ａ及び外側パージ
エアー吹き出し口５２Ａの構成はそのままにして、外側
パージエアーの送風量を内側パージエアーの送風量より
も小さく、即ち外側パージエアーを外気の遮断に必要な
最低限の送風量にしてもよい。この場合、内側パージエ
アー吹き出し口４１Ａ及び外側パージエアー吹き出し口
５２Ａの開口面積を変えて送風量を調整してもよい。

【００６４】また、内側パージエアー吹き出し口４１Ａ
及び外側パージエアー吹き出し口５２Ａの角度を水平に
近い角度に設定し、吹き出されたパージエアーがパージ
板５にあまりあたらずに、直接に外側と保温空間Ａの中
心に向けて吹き出すように設定してもよい。

【００６５】（２） 前記実施形態では、整流部材３８
Ａを、ガードプレート２０の立ち上げ壁部２０Ａのテー
パ面２０Ｂと、アウトサイドリング４８のテーパ面４８
Ａとに面して配設したが、図７に示すように、整流部材
６７を、テーパ面６８Ａ,６８Ｂからある程度離した状
態で配設してもよい。パージエアーの送風量等の条件に
従って設定する。さらに、整流部材６７の形状も、外側
と内側とに振り分けたい送風量に応じて設定する。

【００６６】また、図８に示すように、整流部材６７を
パージ板５の下側面に形成してもよい。この場合、高低
温チャック４とパージ板５とが相対的に大きく移動する
と、整流部材６７が外気排除気体吹き出し口Ｈからずれ
てしまうので、あまり移動しない態様で特性試験が行わ
れるときに好適である。

【００６７】（３） 送風量との関係においては、図９
及び図１０に示すように、テーパ面７０Ａ,７０Ｂ,７０
Ｃのみを整流部材として使用してもよい。

【００６８】図９の構成の場合、整流部材としてのテー
パ面７０Ａ,７０Ｂでパージエアーが拡散され、パージ
板５にぶつかって内側へ向かう流れと外側に向かう流れ
に分かれる。そして、外側に向かうパージエアーの流れ
が外気の進入を遮断する。

【００６９】図１０の構成の場合、整流部材としてのテ
ーパ面７０Ｃでパージエアーが拡散され、大部分のパー
ジエアーが内側へ向って流れる。そして、直進するパー
ジエアーはパージ板５にぶつかって両側に広がり、外側
に向かうパージエアーの流れが外気の進入を遮断する。

【００７０】（４） 前記実施形態では、高温環境下及
び低温環境下の両方で特性試験を行う回路板検査装置１
を例に説明したが、高温環境下又は低温環境下のいずれ
か一方でのみ特性試験を行う装置においても、本発明を
適用することができる。

【００７１】（５） 前記実施形態では、高低温チャッ
ク４は水平に設置され、チャックトップ１２の載置面１
２Ａは上側に面して配設されたが、高低温チャック４が
傾斜して配置される場合、横向きに配置される場合で
も、前記同様の作用、効果を奏することができる。

【００７２】（６） 前記実施形態では、検査対象の回
路板として、円形のＩＣウエハ１３を用いたが、四角形
の液晶板等に用いた場合でも、前記同様の作用、効果を
奏することができる。さらに、四角形状以外の形状、即
ち三角形又は五角形以上の多角形、又はその他の形状の
回路板の場合でも、前記同様の作用、効果を奏すること
ができる。そしてこの場合、外気排除気体吹き出し口Ｈ
は、多角形の回路板を収容できる大きさの円形状に構成
される。また、回路板に合わせて四角形や多角形に構成
してもよい。

【００７３】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
次のような効果を奏する。

【００７４】（１） パージエアーの一部を外側に流し
てエアカーテンとして機能させるので、低温環境下での
特性試験中に、湿気を含む外気を完全に排除することが
できるようになる。この結果、低温の回路板の周囲から
湿気が排除されて回路板の表面や探針の先端に結露を生
じることがなくなり、回路板に対して、高精度の特性試
験を行うことができるようになる。

【００７５】高温環境下での特性試験においても、外気
中に、回路板に対して悪影響を及ぼすものがあれば、パ
ージエアーの一部を外側に流してエアカーテンとして機
能させることで、回路板に対して、高精度の特性試験を
行うことができるようになる。

【００７６】（２） 回路板支持板部、保護板部及び遮
蔽板を相互に電気的に接続して、これらと測定対象の回
路板とが同電位に維持されるようにしたので、漏れ電流
の発生を確実に防止することができると共に、外部から
のノイズによる影響を確実に解消することができ、高低
温環境下で高精度の特性試験を行うことができるように
なる。

【００７７】（３） 遮蔽板を主に断熱板で構成したの
で、保温空間と外気とを熱的に遮断することができ、高
温環境下又は低温環境下で回路板の温度制御をより効率
的にかつ正確に行うことができるようになる。

【００７８】（４） 主に断熱板で構成された遮蔽板
は、高温から低温まで大きく温度変化する環境に晒され
ても、熱膨張、熱収縮が小さく、そり、変形、剥離等が
生じない。この結果、耐久性が向上すると共に、高低温
環境下でも測定値に悪影響を及ぼすことなく、正確な特
性試験を行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回路板検査装置の高低温チャック
及びパージ板を示す横断面図である。

【図２】本発明に係る回路板検査装置の高低温チャック
及びパージ板を図１と異なる面から見た横断面図であ
る。

【図３】本発明に係る回路板検査装置の高低温チャック
を示す平面図である。

【図４】本発明に係る回路板検査装置を示す概略構成図
である。

【図５】第１の実施形態に係る外気排除気体吹き出し口
を示す要部断面図である。

【図６】第１の変形例を示す要部断面図である。

【図７】第２の変形例を示す要部断面図である。

【図８】第３の変形例を示す要部断面図である。

【図９】第４の変形例を示す要部断面図である。

【図１０】第５の変形例を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１：回路板検査装置、２：ベース、３：ＸＹθＺステー
ジ、４：高低温チャック、５：パージ板、６：ベースプ
レート、７：探針、８：マニピュレータ、９：シールド
カバー、１２：チャックトップ、１２Ａ：載置面、１
３：ＩＣウエハ、１９：セミリジットケーブル、２０：
ガードプレート、２０Ａ：立ち上げ壁部、２０Ｂ：テー
パ面、２２：絶縁板、２５：サーモモジュール、２６：
クーリングプレート、３２：断熱板、３８：インサイド
リング、３８Ａ：整流部材、３８Ｂ,３８Ｃ：テーパ
面、４１：内側パージエアー供給空間、４１Ａ：内側パ
ージエアー吹き出し口、４８：アウトサイドリング、４
８Ａ：テーパ面、５２：外側パージエアー供給空間、外
側パージエアー吹き出し口５２Ａ、Ａ：保温空間、Ｈ：
外気排除気体吹き出し口。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 載置面に薄板状の回路板を支持すると共
   にその回路板の温度を制御する本体と、この本体の載置
   面を覆って設けられ、この載置面との間で保温空間を形
   成すると共にその中央部に前記回路板に向けて探針を挿
   入する探針挿入孔を有する遮蔽板とを備えた回路板支持
   具において、 前記本体が、 前記載置面に支持された回路板をその周縁から囲むよう
   に環状に本体載置面に開口して形成され、前記保温空間
   に気体を送風しその内部に気体を充満させた後前記探針
   挿入孔から外部に流出させて前記回路板の周囲から外気
   を排除する外気排除気体吹き出し口と、 この外気排除気体吹き出し口から吹き出された気体の一
   部を載置面の外周縁側に流して前記保温空間に外気が流
   入するのを防ぐ整流部材とを備えたことを特徴とする回
   路板支持具。
2. 【請求項２】 載置面に薄板状の回路板を支持すると共
   にその回路板の温度を制御する本体と、この本体の載置
   面を覆って設けられ、この載置面との間で保温空間を形
   成すると共にその中央部に前記回路板に向けて探針を挿
   入する探針挿入孔を有する遮蔽板とを備えた回路板支持
   具において、 前記本体が、前記回路板を支持する前記載置面を有する
   導電性の回路板支持板部と、この回路板支持板部を十分
   な隙間を空けて収容し得る支持板部収納凹部を有し、こ
   の支持板部収納凹部に絶縁材を介して回路板支持板部を
   収納支持する導電性の保護板部とを備えて構成され、 前記遮蔽板が、断熱性に優れた断熱板と、この断熱板の
   外表面全体を覆う導電性の被覆材とから構成され、 これら回路板支持板部、保護板部及び遮蔽板を相互に電
   気的に接続して、これらと測定対象の回路板とが同電位
   に維持されることを特徴とする回路板支持具。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の回路板支持具におい
   て、 前記本体が、前記回路板を支持する前記載置面を有する
   回路板支持板部と、この回路板支持板部を十分な隙間を
   空けて収容し得る支持板部収納凹部を有し、この支持板
   部収納凹部に絶縁材を介して回路板支持板部を収納支持
   する保護板部とを備えて構成され、 前記遮蔽板が、断熱性に優れた断熱板と、この断熱板の
   外表面全体を覆う導電性の被覆材とから構成され、 これら回路板支持板部、保護板部及び遮蔽板を相互に電
   気的に接続して、これらと測定対象の回路板とが同電位
   に維持されることを特徴とする回路板支持具。
4. 【請求項４】 本体載置面に薄板状の回路板を支持する
   と共にその回路板を冷却し、前記本体載置面を覆ってこ
   の載置面との間で保温空間を形成する遮蔽板の中央部の
   探針挿入孔から前記回路板に向けて探針を挿入し、高低
   温環境下で回路板を検査する回路板検査方法において、 本体載置面に支持された回路板をその周縁から囲んで形
   成された外気排除気体吹き出し口から気体を吹き出して
   前記保温空間に充満させると共に、 外気排除気体吹き出し口から吹き出した気体の一部を本
   体載置面の外周縁側に流してこの外周縁側から保温空間
   に外気が流入するのを防いで前記回路板の周囲から外気
   を排除し、 この状態で、前記探針挿入孔から回路板に向けて探針を
   挿入して回路板を検査することを特徴とする回路板検査
   方法。
5. 【請求項５】 基端側がベース側に固定され先端側に支
   持したものを移動及び回転させる制御台と、 ベース側に固定された状態で前記制御台に面して配設さ
   れ、探針導入口を有する支持基板と、 前記制御台に面した状態でこの支持基板に固定された請
   求項１、２又は３に記載の回路板支持具の遮蔽板と、 前記支持基板の探針導入口から導入され、前記遮蔽板の
   探針挿入孔から回路板に面して配設されて回路板を検査
   する探針と、 前記支持基板に取り付けられ、前記探針導入口に配設さ
   れた探針を支持する探針支持部材と、 前記制御台に支持されて移動及び回転され、載置面に支
   持した回路板が正確に前記探針の先端まで移動される請
   求項１、２又は３に記載の回路板支持具の本体とから構
   成されたことを特徴とする回路板検査装置。