(57)【特許請求の範囲】
【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その上側から覆って設けられ、この載置面との間で周囲が開放した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と共に残りの気体を前記保温空間に周縁から送風してその内部に充満させた後前記保温空間の中央部に集めて探針挿入孔から外部に排出する整流部材と
を備えたことを特徴とする回路板支持具。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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すると共に残りの気体を前記保温空間に周縁から送風してその内部に充満させた後前記保温空間の中央部に集めて探針挿入孔から外部に排出させ、
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。
【請求項４】
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又は２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。
【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その上側から覆って設けられ、この載置面との間で周囲が開放した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と共に残りの気体を前記保温空間に周縁から送風してその内部に充満させた後前記保温空間の中央部に集めて探針挿入孔から外部に排出する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。
【００１３】
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。
【００１４】
第２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。
【００１５】
前記構成により、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。
【００１６】
第３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、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すると共に残りの気体を前記保温空間に周縁から送風してその内部に充満させた後前記保温空間の中央部に集めて探針挿入孔から外部に排出させ、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。
【００１７】
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。
【００１８】
第４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又は２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。
【００１９】
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。
【００２０】
【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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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１２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１２Ａ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。
【００２５】
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ＩＣ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１２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１９Ａ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２０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。
【００２６】
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２０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。
【００２７】
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２０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。
【００２８】
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１９Ｂ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。
【００２９】
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２６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。
【００３０】
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２５等が制御されて、正確に調整される。
【００３１】
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３２Ｂ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。
【００３２】
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。
【００３３】
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４５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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
［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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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４１Ａ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。
【００４７】
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。
【００４８】
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１９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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
［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。
【００５８】
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１９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。
【００５９】
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。
【００６０】
［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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
（２）  前記実施形態では、整流部材３８Ａ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４８Ａ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。
【００６４】
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。
【００６５】
（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,７０Ｃのみを整流部材として使用してもよい。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
（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。
【００６９】
（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１２Ａ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。
【００７０】
（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。
【００７１】
【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。
【００７２】
（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。
【００７３】
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。
【００７４】
（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。
【００７５】
（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。
【００７６】
（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、１３：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、４８Ａ：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。
【図１】
0003619345.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003619345.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003619345.tif 000006
【図６】
0003619345.tif 000007
【図７】
0003619345.tif 000008
【図８】
0003619345.tif 000009
【図９】
0003619345.tif 000010
【図１０】
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