(57)【要約】【課題】  ビアホールを含む検査点であっても、確実に検査点に当接させることを可能とする基板検査治具及び検査用プローブの提供。【解決手段】  第一端部が検査対象である被検査基板の所定検査位置と導通接触する検査用プローブと、検査用プローブの第二端部と導通接触する電極部を有する接続体と、被検査基板と接続体との間に配置されるとともに検査用プローブを保持する保持体とからなる基板検査治具であって、検査用プローブは、第一端部と第二端部を有するとともに可撓性を有する円柱状の導電性の導体部と、第一端部と第二端部を除く導体部の外周に絶縁被覆された絶縁部を有し、第一端部は、対向するテーパ形状の先細りする一対の側面と、一対の側面の間に配置される登頂部を有し、登頂部は、平面視において、導体部の中心を通ることを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一端部が検査対象である被検査基板の所定検査位置と導通接触する検査用プローブと、前記検査用プローブの第二端部と導通接触する電極部を有する接続体と、前記被検査基板と前記接続体との間に配置されるとともに前記検査用プローブを保持する保持体とからなる基板検査治具であって、
前記検査用プローブは、
前記第一端部と第二端部を有するとともに可撓性を有する円柱状の導電性の導体部と、
前記第一端部と第二端部を除く前記導体部の外周に絶縁被覆された絶縁部を有し、
前記第一端部は、
対向するテーパ形状の先細りする一対の側面と、
前記一対の側面の間に配置される登頂部を有し、
前記登頂部は、平面視において、前記導体部の中心を通ることを特徴とする基板検査治具。
【請求項２】
前記一対の側面は、前記導体部の長軸方向に対して線対称な形状であることを特徴とする請求項１記載の基板検査治具。
【請求項３】
前記一対の側面が形成するテーパ形状の角度は、40〜80度に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板検査治具。
【請求項４】
第一端部が検査対象である被検査基板の所定検査位置と導通接触する検査用プローブと、前記検査用プローブの第二端部と導通接触する電極部を有する接続体と、前記被検査基板と前記接続体との間に配置されるとともに前記検査用プローブを保持する保持体とからなる基板検査治具に保持される検査用プローブであって、
前記第一端部と第二端部を有するとともに可撓性を有する円柱状の導電性の導体部と、
前記第一端部と第二端部を除く前記導体部の外周に絶縁被覆された絶縁部を有し、
前記第一端部は、
対向するテーパ形状の先細りする一対の側面と、
前記一対の側面の間に配置される登頂部を有し、
前記登頂部は、平面視において、前記導体部の中心を通ることを特徴とする検査用プローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板検査治具及び検査用プローブに関し、より詳しくは、検査対象となる基板に設けられる検査点が、ビアホール（Via hole）のような凹部（窪み部）のある形状であっても確実に且つ安定して接触することができる基板検査治具及び検査用プローブに関する。
尚、本発明は、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や半導体ウェハなどに形成される電気的配線の検査に適用でき、本明細書では、それら種々の検査基板を総称して「基板」という。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上などの形成される配線は、その基板に搭載されるIC等の半導体や抵抗器などの電気・電子部品に電気信号を正確に伝達する必要があるため、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配線パターンが形成された回線配線基板、或いは、半導体ウェハ等の基板に形成された配線パターンに対して、検査対象となる配線パターンに設けられた検査点間の抵抗値を測定して、その良否が判断される。
【０００３】
このような判定検査には、配線（配線パターン）の断線及び短絡を検査する検査方法が実施されている。このような断線の検査では、検査対象となる配線パターンの２箇所以上の端点に設けられる検査点に、夫々１つずつ接触子を当接させ、その接触子間に所定レベルの測定用電流を流すことによって、その接触子間の電圧値を測定し、この電圧値と予め定められた閾値を比較することにより良否の判定が行われている。
例えば、図７に示される基板では、基板ＣＢに設けられる配線Ｗ１乃至配線Ｗ３を検査することになる。この場合、配線Ｗ１上の両端に検査点Ｐ１１と検査点Ｐ１２が設定され、これらの検査点Ｐ１１，Ｐ１２に夫々検査用プローブが当接されることになる。また、ビアホールを含む配線Ｗ２では、表面に位置するいずれかの箇所に検査用プローブを当接させることになる。
【０００４】
このような基板上に設定される検査点には、配線の両端部に設定される検査点もあれば、ビアホールの表面の周縁に設定される検査点もあり、また、基板の半田ボールに設定される検査点もあり、検査を実施する者によりその設定が行われる。
【０００５】
このような検査点には、通常、プローブと呼ばれる導電性物質で形成される細い棒状の接触子が当接されることにより、良否を判定するための電力を供給したり、電気的特性を測定したりすることになる。
このようなプローブは、精度良く検査点に当接するために、先端が先鋭形状に形成されている。例えば、特許文献１に記載されるプローブでは、その先端形状が湾曲形状に形成されている。また、特許文献２に記載されるプローブでは、その先端形状が針状の先鋭形状に形成されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３３８０６５号公報
【特許文献２】特開２００７−１５５４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、検査点がビアホールの周縁に設定された場合（例えば、図７で示される符号Ｐ２の位置）に、特許文献１や２に記載されるプローブを利用した際には、ビアホールにプローブ先端がズレ落ちて、プローブが検査点に対して非接触状態となる不具合になることがあった。このような不具合を解消するためには、ビアホールを避けて、その周縁部分にプローブを当接させなければならず、極めて精度の高い技術が必要であった。
また、一方で、上記のような高精度の技術を利用した場合であっても、基板自体の精度が高くないため、設計図でのビアホールの位置と実際のビアホールの位置とに、ズレが生じている場合があり、精度良く検査用プローブを当接させる位置に配置しても、実際にはビアホール上に配置されるような不具合があった。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、従来精度の技術を用いて、ビアホールを含む検査点であっても、確実に検査点に当接させることを可能とする基板検査治具及び検査用プローブを提供する。
特に、本発明にかかる技術は、検査用プローブを湾曲させて利用する基板検査治具に関しており、上記のような問題を解決するための提案がなされていないのが現状であった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、第一端部が検査対象である被検査基板の所定検査位置と導通接触する検査用プローブと、前記検査用プローブの第二端部と導通接触する電極部を有する接続体と、前記被検査基板と前記接続体との間に配置されるとともに前記検査用プローブを保持する保持体とからなる基板検査治具であって、前記検査用プローブは、前記第一端部と第二端部を有するとともに可撓性を有する円柱状の導電性の導体部と、前記第一端部と第二端部を除く前記導体部の外周に絶縁被覆された絶縁部を有し、前記第一端部は、対向するテーパ形状の先細りする一対の側面と、前記一対の側面の間に配置される登頂部を有し、前記登頂部は、平面視において、前記導体部の中心を通ることを特徴とする基板検査治具を提供する。
請求項２記載の発明は、前記一対の側面は、前記導体部の長軸方向に対して線対称な形状であることを特徴とする請求項１記載の基板検査治具を提供する。
請求項３記載の発明は、前記一対の側面が形成するテーパ形状の角度は、40〜80度に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板検査治具を提供する。
請求項４記載の発明は、第一端部が検査対象である被検査基板の所定検査位置と導通接触する検査用プローブと、前記検査用プローブの第二端部と導通接触する電極部を有する接続体と、前記被検査基板と前記接続体との間に配置されるとともに前記検査用プローブを保持する保持体とからなる基板検査治具に保持される検査用プローブであって、前記第一端部と第二端部を有するとともに可撓性を有する円柱状の導電性の導体部と、前記第一端部と第二端部を除く前記導体部の外周に絶縁被覆された絶縁部を有し、前記第一端部は、対向するテーパ形状の先細りする一対の側面と、前記一対の側面の間に配置される登頂部を有し、前記登頂部は、平面視において、前記導体部の中心を通ることを特徴とする検査用プローブを提供する。
これらの発明を提供することによって、上記課題を悉く解決する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１及び４記載の発明によれば、ビアホールを含む検査点に検査用プローブを当接させる場合に、検査用プローブの検査点に当接する登頂部が導体部の幅の同じ幅を有するので、通常の検査用プローブに比して、安定して検査点に当接することを可能にする。
請求項２記載の発明によれば、一対の側面が線対称となる形状に形成されることにより、より安定して当接することができる。
請求項３記載の発明によれば、一対の側面が形成するテーパ形状の角度が、40〜80度に形成されるため、より安定して当接することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は、本発明に係る基板検査治具１を使用する場合の全体の概略構成を示している。この図１では、基板検査治具１は、複数の検査用プローブ２、これら接触子２を多針状に保持する接触子保持体３、この接触子保持体３を支持するとともに接触子２と接触して導通となる電極部を有する接続体４、電極部と検査装置のコネクタを接続するリード線４４及びベース板４６を示している。
接触子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、接触子保持体３は接触子２と電極部４１を電気的に接続する。
本発明は、この基板検査治具１に関する発明であり、特に、検査用プローブ２の先端部の形状に関する。
尚、図１と各図は概略を示す図であり、検査用プローブ２の本数やリード線４４の本数は特に限定されるものではない。また、図面中で示される接触子２や電極部は、説明の都合上一本分の構造しか開示しておらず、実際の基板検査治具１では複数の検査用プローブ２や対応する複数の電極部を有している。
【００１１】
検査用プローブ２は、図２で示す如く、導体部２１と絶縁部２２を有してなる。
導体部２１は、図２で示す如き細長い棒状の円柱形状に形成されている。
この検査用プローブ２の導体部２１の一方端部には、第一端部Ａが形成されており、この第一端部Ａは検査点に圧接（接触）される。また、この導体部２１の他方端部には、第二端部Ｂが形成されており、後述する電極部に圧接される。
この導体部２１は、導電性の素材で形成されており、第一端部Ａから第二端部Ｂへ、又は、第二端部Ｂから第一端部Ａへ電気信号を伝達する。
この導体部２１は、さらに、可撓性の素材で形成されており、検査点と電極部に圧接された際に湾曲し、検査点と電極部を押圧する。この導体部２１の素材は、上記の如き性質を有する素材であれば特に限定されず、例えば、タングステン（T）やベリリウム銅（BeCu）を用いることができる。
【００１２】
導体部２１の長さや外径は、特に限定されるものではないが、当接される検査点の大きさに応じて適宜変更される。
例えば、導体部２１の長さは、100〜500ｍｍに設定することができ、その外径も、40〜200μｍに設定することができる。
【００１３】
図３は、本発明の検査用プローブの第一端部を示す拡大図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は平面図である。
第一端部Ａは、検査点に当接される。本発明の検査用プローブ２の第一端部Ａは、図３で示される如く、一対の側面２３と、登頂部２４を有している。
側面２３は、導体部２１の第一端部Ａを先細りのテーパ形状となるように、一対の側面２３が、先端が先鋭となるように配置され、図３（ｂ）で示される如き楔型のような形状になっている。
【００１４】
登頂部２４は、一対の側面２３（図３（ｂ）で示される符号２３ａ、２３ｂ）により形成されており、図３で示される場合には、略線状に形成されている。この登頂部２４は、平面視において（図３（ｃ）参照）、導体部２１の中心を通るように設定されている。
この登頂部２４が、導体部２１の中心を通ることにより、最も登頂部２４の長さが長くなる。このため、この検査用プローブ２は、外径と同じ幅で検査点に当接することができ、従来の検査用プローブに比して、容易に検査点に当接することができるようになるとともに、詳細は後述するが、ビアホールを有する検査点で、ビアホールに検査用プローブがズレ落ちる心配がなくなる。また、上記の如く、登頂部２４が検査点に当接する部位となることから、従来の検査用プローブに比して、当接部位が長く形成されることになり、ビアホールのズレがあった場合でも十分検査点に当接することができるようになる。
この登頂部２４は、平面に形成されることもでき、検査点に安定して当接することができる。
【００１５】
この一対の側面２３は、導体部２１の長軸方向に対して線対称な形状であることが好ましい。このように形成することにより、検査用プローブ２が圧接された際の登頂部２４にかかる応力を均一にすることができる。
【００１６】
この一対の側面２３が形成するテーパ形状の角度θは、40〜80度に設定されていることが好ましく、この角度θに設定することにより、安定して当接することができる。
【００１７】
この一対の側面２３は、円柱の導体部２１の両端部を削り取ることにより形成することもできる。また、この一対の側面２３は、円柱の導体部２１の両端部を押圧して傾斜を形成するようにしてもよい。
【００１８】
絶縁部２２は、導体部２１の第一端部Ａと第二端部Ｂを除く、導体部２１の外周に絶縁被覆される。この絶縁部２２は、例えば、テフロン（登録商標）やポリウレタンを用いることができる。
絶縁部２２が設けられる場所は、図２で示す如く、第一端部Ａと第二端部Ｂを除く導体部２１であるが、例えば、第一端部Ａは、後述する第一保持体の孔部の長さよりも長くなるように形成される。第一端部Ａと絶縁部２２の段差が、第一保持体と第二保持体との間の空間に位置される。また、第二端部Ｂは、第二保持体の孔部の長さよりも短くなるように形成され、好ましくは、第二端部Ｂは僅かな長さ（100μｍ以下）を有するように形成される。
【００１９】
図４は、本発明の基板検査治具の保持体の一実施例を示す断面図である。
保持体３は、検査用プローブ２を保持して、第一端部Ａを検査点へ案内し、第二端部Ｂを電極部へ案内する。
この保持体３は、第一保持体３１と第二保持体３２と支柱３３を有してなる。
第一保持体３１は、検査用プローブ２の第一端部Ａを検査点に案内する第一孔部３１１が形成されている。図４に示される第一保持体３１では、三枚の板状部材により形成されており、各板状部材に貫通孔が形成されることにより第一孔部３１１が形成されている。
この第一孔部３１１の幅は、導体部２１の外径よりも大きく、絶縁部２２の外径よりも小さくなるように形成される。このように第一孔部３１１の幅を設定することにより、検査用プローブ２が抜け出ることを防止する。
【００２０】
第二保持体３２は、検査用プローブ２の第二端部Ｂを電極部に案内する第二孔部３２１が形成されている。図４に示される第二保持体３２では、三枚の板状部材により形成されており、各板状部材に貫通孔が形成されることにより第二孔部３２１が形成されている。
この第二孔部３２１の幅は、絶縁部２２の外径よりも僅かに大きく形成されている。
【００２１】
支柱３３は、第一保持体３１と第二保持体３２を所定の間隔を有して配置する。この支柱３３により形成される空間内において、検査用プローブ２が基板と電極部と挟持され圧接された際に湾曲することになる。
【００２２】
図５は、本発明にかかる接続体の一実施例を示す断面図である。
接続体４は、検査装置（図示せず）と電気的に接続される電極部４１を有してなる（図５）。この接続体４は、電極部４１と基部４２と固着部４３とからなる。
この電極部４１は、図５で示される如く、接続体４の表面に対して、同一面となるように形成されている。このように形成されることによって、第二孔３２１内部にある第二端部Ｂが電極部４１と安定して接触することができるようになる。
この電極部４１は、図５で示される如く、導線で形成されており、この導線の一端が接続体４の表面上に位置し、導線の他端が検査装置に接続されている。基部４２は、電極部４１を保持する基材である。固着部４３は、電極部４１を配置するため固定材である。
尚、この接続体４が形成される方法は、例えば、基部４２に予め所望の位置に電極部４１を形成するための孔部が形成される。次に、電極部４１となる導線が配置され、この導線を固定するために固着部４３を形成する接着剤が充填される。固着部４３が形成された後、接続体４の表面（検査用プローブ２と接触する面）から突出している導線を取り除く。このようにして、接続体４が形成されることになる。
【００２３】
電極部４１は、円筒形の導線を利用することもできる。電極部４１に円筒形の導線を利用することによって、検査用プローブ２がこの電極部４１に接触する場合に、検査用プローブ２の第二端部Ｂの先端の一部が電極部４１内に配置されるようになり、電極部４１の内径の周縁が第二端部Ｂに当接し、安定した接触状況を提供する。
このような接触状況を有するために、電極部４１の内径は、少なくとも第二端部Ｂ（導体部２１）の直径よりも小さく形成されている。尚、電極部４１の外径は、検査用プローブ２の導体部２１の直径と略同じ長さが好ましい。
【００２４】
この接続体４は、使用時に於いて保持体３の第二保持体３２と密接して配置されることになるので、保持体３と接続体４は隙間無く当接している状態となり、第二端部Ｂと電極部４１の接触状況を更に安定的なものとすることができる。
以上が本発明にかかる基板検査治具及び検査用プローブの構成の説明である。
【００２５】
次に、本基板検査治具を利用する場合を説明する。
図６は、本発明にかかる基板検査治具を利用した場合の断面図である。この図６で記載される実施形態では、配線Ｐ２を検査するために、検査点Ｐ２の位置（ビアホールを避けた周縁の位置）に配置される。この場合、例えビアホールの位置がズレた位置に存在している場合であっても、検査用プローブ２の導体部２１の幅と同じ長さの登頂部２４を有しているため、安定して検査点Ｐ２に当接することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明にかかる基板検査治具の概略全体図である。
【図２】本発明にかかる検査用プローブの全体図である。
【図３】本発明にかかる検査用プローブの概略拡大図であり、（ａ）は第一端部の拡大図であり、（ｂ）は第一端部の側面図であり、（ｃ）は第一端部の平面図である。
【図４】本発明にかかる基板検査治具の保持体の概略断面図である。
【図５】本発明にかかる基板検査治具の接続体の概略断面図である。
【図６】本発明にかかる基板検査治具を利用する場合の一実施形態を示す。
【図７】検査対象となる基板の一実施形態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１・・・・基板検査治具
２・・・・検査用プローブ
２１・・・導体部
２２・・・絶縁部
２３・・・側面
２４・・・登頂部
３・・・・保持体
４・・・・接続体
４１・・・電極部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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