(57)【要約】【課題】複数の接続切替ユニット及びそれらに関連する構成を効率よく使用し、検査効率の向上が図れる配線構造を提供する。【解決手段】この配線構造では、検査対象基板２の電気的特性に関する検査に用いられる検査治具１１に設けられた複数のプローブＰ１〜Ｐｎと、複数の接続切替ユニットＳＣ１〜ＳＣｍとの間を配線１５１により電気的に接続する。複数の接続切替ユニットＳＣ１〜ＳＣｍは、検査治具１１のプローブＰ１〜Ｐｎ側との接続のための複数のユニット端子１３１をそれぞれ有している。検査治具１１のプローブＰ１〜Ｐｎと接続切替ユニットＳＣ１〜ＳＣｍのユニット端子１３１とが、各接続切替ユニットＳＣ１〜ＳＣｍのプローブＰ１〜Ｐｎと接続されたユニット端子１３１の数が接続切替ユニットＳＣ１〜ＳＣｍ間で実質的に均等になるように配線１５１により電気的に接続される。【選択図】図１
2014013181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象基板の電気的特性に関する検査に用いられる検査治具に設けられた複数のプローブと、検査用の電源及び電気特性検出部が設けられる検査回路部と前記検査治具のプローブとの電気的な接続関係を切り替える複数の接続切替ユニットとの間を配線により電気的に接続する配線構造であって、
前記複数の接続切替ユニットは、前記検査治具のプローブ側との接続のための複数のユニット端子をそれぞれ有し、
前記検査治具の前記プローブと前記接続切替ユニットの前記ユニット端子とが、前記各接続切替ユニットの前記プローブと接続された前記ユニット端子の数が前記接続切替ユニット間で実質的に均等になるように配線により電気的に接続されることを特徴とする配線構造。
【請求項２】
請求項１に記載の配線構造において、
前記検査治具には、前記複数のプローブの端部がそれぞれ接触されて電気的に接続された複数の電極部が設けられ、
前記接続切替ユニットは、略カード状の形態を有し、前記複数のユニット端子が列をなすように配列され、互いに並列配置された状態で前記ユニット端子が、中継コネクタの略マトリクス状に配設された複数の接続ピンの一端部に電気的に接続され、
前記検査治具の前記プローブが、前記電極部を介して配線により前記中継コネクタの前記接続ピンの他端部に電気的に接続されることを特徴とする配線構造。
【請求項３】
請求項２に記載の配線構造において、
前記検査治具の各電極部が、前記各接続切替ユニットの前記ユニット端子が電気的に接続される前記中継コネクタの各列の前記接続ピンに順番に振り分けられて前記配線により電気的に接続されることを特徴とする配線構造。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の配線構造において、
前記検査回路部には、当該検査回路部から前記接続切替ユニット及び前記検査治具の前記プローブを介して前記検査対象基板に供給される電流を検出する電流検出部が、１又は複数の前記接続切替ユニットごとに設けられていることを特徴とする配線構造。
【請求項５】
検査対象基板の電気的特性に関する検査を行う基板検査装置であって、
複数のプローブとそのプローブの端部がそれぞれ接触されて電気的に接続される複数の電極部とを有する検査治具と、
検査用の電源及び電気特性検出部が設けられる検査回路部と、
前記検査治具のプローブ側との接続のための複数のユニット端子をそれぞれ有し、前記検査治具のプローブと前記検査回路部との電気的な接続関係を切り替える複数の接続切替ユニットと、
前記検査回路部及び前記接続切替ユニットを制御する検査制御部と、
前記検査治具の前記電極部と前記接続切替ユニットの前記ユニット端子とを、前記各接続切替ユニットの前記プローブと接続された前記ユニット端子の数が前記接続切替ユニット間で実質的に均等になるように電気的に接続する配線接続部と、
を備えることを特徴とする基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象基板の電気的特性を検査する基板検査装置に用いられる検査治具のプローブと接続切替ユニットとの間を配線により接続する配線構造及び基板検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の基板検査装置では、検査用の電源及び電気特性検出部が設けられる検査回路部と検査治具のプローブとの電気的な接続関係を切り替える複数の接続切替ユニットが設けられる。検査治具には、複数のプローブとそのプローブにそれぞれ接続された複数の電極部とが設けられる。各接続切替ユニットには、検査治具のプローブ側との接続のために複数のユニット端子が設けられる。そして、その各接続切替ユニットのユニット端子と、検査治具の電極部とは、複数の配線を有する配線接続部によってそれぞれ接続される。
【０００３】
各接続切替ユニットのユニット端子と、検査治具の電極部との間の従来の配線構造について、実施形態の説明図面である図５及び図６を参照して説明する。ここで、図５は検査治具の電極保持部材によって保持された複数の電極部の構成を模式的に示す平面図であり、図６は接続切替ユニットのユニット端子が接続される中継コネクタの接続ピンを接続切替ユニットが接続される側と反対側から見たときの平面図である。図５中の符号Ｅ１〜Ｅｎは電極部を示しており、例えば向かって左上隅の電極部から右下隅の電極部に向けて順番に付与されている。なお、電極部を総称する場合は符号「Ｅ」を用いる。
【０００４】
図６中の符号ＣＰ１−１〜ＣＰ１−ｙは、第１番目（最初）の接続切替ユニットＳＣ１のユニット端子に接続された接続ピンを示し、符号ＣＰ２−１〜ＣＰ２−ｙは、第２番目の接続切替ユニットＳＣ２のユニット端子に接続された接続ピンを示し、符号ＣＰｍ−１〜ＣＰｍ−ｙは、第ｍ番目（最後）の接続切替ユニットＳＣｍのユニット端子に接続された接続ピンを示している。
【０００５】
そして、従来の配線構造では、配線接続部の配線によって、検査治具の各電極部Ｅが、例えば符号Ｅ１〜Ｅｎの順番で、まず第１番目の接続切替ユニットＳＣ１に接続された接続ピンＣＰ１−１〜ＣＰ１−ｙに順番に接続される。そして、まだ未接続の電極部Ｅがある場合は、その電極部Ｅが符号の若いものから順に、第２番目の接続切替ユニットＳＣ２に接続された接続ピンＣＰ２−１〜ＣＰ２−ｙに順番に接続される。そして、まだ未接続の電極部Ｅがある場合は、その電極部Ｅが符号の若いものから順に、第３番目の接続切替ユニットＳＣ３に接続された接続ピンＣＰ３−１〜ＣＰ３−ｙに順番に接続される。以下、全ての電極部Ｅの接続が完了するまで、この手順で接続が行われていく。
【０００６】
なお、先行技術文献としては、例えば特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−９８０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の従来の配線構造では、検査治具に設けられるプローブの数が中継コネクタの接続ピンの数よりも少ない場合、中継コネクタに接続される複数の接続切替ユニットのうち、検査治具のプローブがまったく接続されない接続切替ユニットが生じる場合がある。この場合、一部の接続切替ユニット及びそれに付随する構成が全く使用されない状態となるため、検査対象基板に対する検査処理による接続切替ユニットに対する処理負荷がプローブと接続された接続切替ユニットに偏り、検査効率が上がらないという問題がある。この検査効率の問題は、プローブの数が中継コネクタの接続ピンの数よりも大幅に少なく、１番目の接続切替ユニットに接続された１列目の接続ピンだけでプローブとの接続が完了した場合に最も顕著となる。
【０００９】
そこで、本発明の解決すべき課題は、複数の接続切替ユニット及びそれらに関連する構成を効率よく使用し、検査効率の向上が図れる配線構造及び基板検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明に係る第１の局面では、検査対象基板の電気的特性に関する検査に用いられる検査治具に設けられた複数のプローブと、検査用の電源及び電気特性検出部が設けられる検査回路部と前記検査治具のプローブとの電気的な接続関係を切り替える複数の接続切替ユニットとの間を配線により電気的に接続する配線構造であって、前記複数の接続切替ユニットは、前記検査治具のプローブ側との接続のための複数のユニット端子をそれぞれ有し、前記検査治具の前記プローブと前記接続切替ユニットの前記ユニット端子とが、前記各接続切替ユニットの前記プローブと接続された前記ユニット端子の数が前記接続切替ユニット間で実質的に均等になるように配線により電気的に接続される。
【００１１】
また、本発明に係る第２の局面では、上記第１の局面に係る配線構造において、前記検査治具には、前記複数のプローブの端部がそれぞれ接触されて電気的に接続された複数の電極部が設けられ、前記接続切替ユニットは、略カード状の形態を有し、前記複数のユニット端子が列をなすように配列され、互いに並列配置された状態で前記ユニット端子が、中継コネクタの略マトリクス状に配設された複数の接続ピンの一端部に電気的に接続され、前記検査治具の前記プローブが、前記電極部を介して配線により前記中継コネクタの前記接続ピンの他端部に電気的に接続される。
【００１２】
また、本発明に係る第３の局面では、上記第２の局面に係る配線構造において、前記検査治具の各電極部が、前記各接続切替ユニットの前記ユニット端子が電気的に接続される前記中継コネクタの各列の前記接続ピンに順番に振り分けられて前記配線により電気的に接続される。
【００１３】
また、本発明に係る第４の局面では、上記第１ないし第３のいずれかの局面に係る配線構造において、前記検査回路部には、当該検査回路部から前記接続切替ユニット及び前記検査治具の前記プローブを介して前記検査対象基板に供給される電流を検出する電流検出部が、１又は複数の前記接続切替ユニットごとに設けられている。
【００１４】
また、本発明の第５の鏡面では、検査対象基板の電気的特性に関する検査を行う基板検査装置であって、複数のプローブとそのプローブの端部がそれぞれ接触されて電気的に接続される複数の電極部とを有する検査治具と、検査用の電源及び電気特性検出部が設けられる検査回路部と、前記検査治具のプローブ側との接続のための複数のユニット端子をそれぞれ有し、前記検査治具のプローブと前記検査回路部との電気的な接続関係を切り替える複数の接続切替ユニットと、前記検査回路部及び前記接続切替ユニットを制御する検査制御部と、前記検査治具の前記電極部と前記接続切替ユニットの前記ユニット端子とを、前記各接続切替ユニットの前記プローブと接続された前記ユニット端子の数が前記接続切替ユニット間で実質的に均等になるように電気的に接続する配線接続部とを備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１ないし第５の局面によれば、検査対象基板の電気的特性に対する検査処理による接続切替ユニットに対する処理負荷を実質的に全ての接続切替ユニットに分散させて、負荷が一部の接続切替ユニットに偏るのを回避できる。その結果、実質的に全ての接続切替ユニット及びそれらに関連する構成を効率よく使用し、検査効率の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る配線構造が適用された基板検査装置の全体的な構成を模式的に示す図である。
【図２】検査治具の要部の構成を示す断面図である。
【図３】図１の基板検査装置によって検査対象基板の配線パターンの導通検査が行われる際の回路構成を示す図である。
【図４】接続切替ユニットの構成を模式的に示す正面図である。
【図５】図２の検査治具における電極保持部材によって保持された複数の電極部の構成を模式的に示す平面図である。
【図６】接続切替ユニットのユニット端子が接続される中継コネクタの接続ピンを接続切替ユニットが接続される側と反対側から見たときの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１ないし図６を参照して、本発明の一実施形態に係る配線構造が適用された基板検査装置について説明する。この基板検査装置１は、図１ないし図３に示すように、検査治具１１、検査処理部１２、接続切替部１３、中継コネクタ１４、及び配線接続部１５とを備えている。接続切替部１３は、複数の接続切替ユニットＳＣ１〜ＳＣｍ（これらを総称する場合は、符号「ＳＣ」を用いる）（ｍは２以上の整数）を有している。
【００１８】
検査治具１１は、複数のプローブＰ１〜Ｐｎ（これらを総称する場合は、符号「Ｐ」を用いる）（ｎは２以上の整数）と、複数の電極部Ｅ１〜Ｅｎ（これらを総称する場合は、符号「Ｅ」を用いる）（図５参照）と、先端側及び後端側プローブ保持部材１１１，１１２と、電極保持部材１１３とを備えており、検査対象基板２の電気的特性の検査に用いられる。ここでは、基板検査装置１を用いて、例えば検査対象基板２に設けられた複数の配線パターン２１（図３参照）の導通性に関する検査が行われる。
【００１９】
導通性の検査は、例えば、配線パターン２１上の離れた２点に設けられた検査点２２及びその検査点２２に接触されたプローブＰを介して電流を供給し、そのときに配線パターン２１に付与された電圧と、配線パターン２１に供給される電流とを検出する。そして、その検出結果に基づいて、配線パターン２１の模擬的な抵抗値を算出し、その算出した抵抗値が所定の基準抵抗値以下であるか否かを判定する。算出抵抗値が基準抵抗値以下であれば配線パターン２１の導通性に異常がないと判定され、算出抵抗値が基準抵抗値を上回っていれば配線パターン２１の導通性に異常があると判定される。
【００２０】
複数のプローブＰ１〜Ｐｎは、その先端部が、検査対象基板２に設けられた対応する検査点２２（図３参照）にそれぞれ接触可能に配置されている。先端側及び後端側プローブ保持部材１１１，１１２には、プローブＰの先端側の部分及び後端側の部分がそれぞれ挿通されて保持される保持孔１１１ａ，１１２ａが設けられている。このような先端側及び後端側プローブ保持部材１１１，１１２は、互いに間隔をあけた状態で連結部材１１６により連結固定されている。
【００２１】
電極部Ｅは、先端側及び後端側プローブ保持部材１１１，１１２によって保持された各プローブＰにそれぞれ対応する位置に配置され、対応する各プローブＰの後端部が接触されて電気的に接続される。電極保持部材１１４には、上下に貫通する複数の保持孔１１４ａが設けられており、その保持孔１１４ａによって電極部Ｅが保持される。各電極部Ｅには、後述する配線接続部１５の配線１５１の一端部が電気的に接続される。ここでは、例えば、電極部Ｅは、配線１５１の導体部分の端部によって構成されている。
【００２２】
検査処理部１２は、検査制御部１２１及び検査回路部１２２を備えている。検査制御部１２１は、この基板検査装置１全体の制御を司るとともに、検査回路部１２２の検出結果に基づいて、検査対象基板２の電気的特性（例えば、配線パターンの導通性等）に関する検査を行う。
【００２３】
検査回路部１２２は、電源部１２２１（図３参照）、電圧検出部１２２２（図３参照）、及び複数の電流検出部１２２３を備えて構成されている。なお、図１では図示の便宜上、電流検出部１２２３が検査回路部１２２の枠外に記載されているが、電流検出部１２２３は検査回路部１２２に含まれている。電源部１２２１は、検査制御部１２１の制御により、後述する接続切替部１３及び検査治具１１のプローブＰを介して、例えば検査対象基板２の複数の配線パターン２１のうちから選択された配線パターン２１に検査用の電源(例えば、電流）を供給する。電圧検出部１２２２は、接続切替部１３及び検査治具１１のプローブＰを介して、例えば検査対象基板２の複数の配線パターン２１のうちから選択された配線パターン２１に付与されている電圧を検出して、検出結果を検査制御部１２１に与える。
【００２４】
電流検出部１２２３は、図１に示すように、後述する接続切替部１３に設けられる１又は複数の接続切替ユニットＳＣごとに１つずつ設けられている（図１の図示例では、各接続切替ユニットＳＣごとに１つずつ設けられている）。そして、電流検出部１２２３は、接続切替部１３の対応する接続切替ユニットＳＣ及び検査治具１１のプローブＰを介して、例えば検査対象基板２の複数の配線パターン２１のうちから選択された配線パターン２１に供給されている電流を検出して、検出結果を検査制御部１２１に与える。
【００２５】
接続切替部１３の接続切替ユニットＳＣは、検査制御部１２１によりオン、オフ制御される複数のスイッチング素子を有しており、検査治具１１の割り当てられたプローブＰと検査回路部１２２との間の電気的な接続関係を切り替える。このような接続切替ユニットＳＣは、図４に示すように、略カード状の形態を有しており、検査治具１１のプローブＰ側との接続のための列をなして配列された複数のユニット端子１３１と、検査回路部１２２等との接続のための列をなして配列された複数のユニット端子１３２とを有している。ここで、ユニット端子１３１の数をｙ個（ｙは２以上の整数）とする。
【００２６】
中継コネクタ１４は、接続切替ユニットＳＣと後述する配線接続部１５との間の電気的な接続を中継するものであり、図１及び後述する図５に示すように、絶縁性のベース部１４１に略マトリクス状に立設された複数の接続ピンＣＰ１−１〜ＣＰ１−ｙ，ＣＰ２−１〜ＣＰ２−ｙ，ＣＰ３−１〜ＣＰ３−ｙ，・・・，ＣＰｍ−１〜ＣＰｍ−ｙ（これらを総称する場合は符号「ＣＰ」を用いる）が設けられている。なお、中継コネクタ１４を、接続切替ユニットＳＣ側の第１分割コネクタと、検査治具１１側の第２分割コネクタとに２分割して構成し、それらの分割コネクタを嵌合させて中継コネクタ１４を構成してもよい。
【００２７】
マトリクス状に配列された接続ピンＣＰの各列に属する接続ピンＣＰの数（ｙ）は接続切替ユニットＳＣに設けられるユニット端子１３１の数(例えば、６４本）と一致しており、その各列の接続ピンＣＰの一端部に各接続切替ユニットＳＣのユニット端子１３１が雄雌嵌合等により電気的に接続される。
【００２８】
配線接続部１５は、各接続切替ユニットＳＣのユニット端子１３１に接続された中継コネクタ１４の接続ピンＣＰと、検査治具１１の各プローブＰに接続された電極部Ｅとをそれぞれ電気的に接続する複数の配線１５１を備えている。各配線１５１の導体部分の一方側の端部は、上述の如く電極部Ｅを構成しており、各配線１５１の導体部分の他方側の端部は、中継コネクタ１４の接続ピンＣＰの他端部に接続されている。
【００２９】
次に、図５及び図６を参照して、本実施形態に係る基板検査装置１における配線接続部１５による接続切替ユニットＳＣ側と検査治具１１側との間の具体的な配線構造について説明する。図５中の符号Ｅ１〜Ｅｎは電極部を示しており、例えば向かって左上隅の電極部から右下隅の電極部に向けて順番に付与されている。
【００３０】
図６中の符号ＣＰ１−１〜ＣＰ１−ｙは、第１番目（最初）の接続切替ユニットＳＣ１のユニット端子１３１に接続された接続ピンＣＰを示し、符号ＣＰ２−１〜ＣＰ２−ｙは、第２番目の接続切替ユニットＳＣ２のユニット端子１３１に接続された接続ピンＣＰを示し、符号ＣＰｍ−１〜ＣＰｍ−ｙは、第ｍ番目（最後）の接続切替ユニットＳＣｍのユニット端子１３１に接続された接続ピンＣＰを示している。
【００３１】
そして、本実施形態に係る配線構造では、検査治具１１に設けられるプローブＰの数が接続切替ユニットＳＣのユニット端子１３１が接続された中継コネクタ１４の接続ピンＣＰの数よりも少ない場合において、配線接続部１５の複数の配線１５１によって、検査治具のプローブＰが接続された各電極部Ｅと、接続切替ユニットＳＣのユニット端子１３１が接続された中継コネクタ１４の接続ピンＣＰとが、各接続切替ユニットＳＣのプローブＰ（電極部Ｅ）と接続されたユニット端子１３１の数が接続切替ユニットＳＣ間で実質的に均等になるように振り分けて接続されている。
【００３２】
より具体的には、検査治具１１の各電極部Ｅを、各接続切替ユニットＳＣが接続される中継コネクタ１４の各列の接続ピンＣＰに順番に振り分けて接続している。例えば、検査治具１１の各電極部Ｅが、符号Ｅ１〜Ｅｎの順番で、まず各接続切替ユニットＳＣの１番目（列端部）のユニット端子１３１に接続された接続ピンＣＰ１−１〜ＣＰｍ−１に符号ＣＰ１−１〜ＣＰｍ−１の順に順番に接続される。そして、まだ未接続の電極部Ｅがある場合は、その電極部Ｅが符号の若いものから順に、各接続切替ユニットＳＣの２番目のユニット端子１３１に接続された接続ピンＣＰ１−２〜ＣＰｍ−２に符号ＣＰ１−２〜ＣＰｍ−２の順に順番に接続される。そして、まだ未接続の電極部Ｅがある場合は、その電極部Ｅが符号の若いものから順に、各接続切替ユニットＳＣの３番目のユニット端子１３１に接続された接続ピンＣＰ１−３〜ＣＰｍ−３に符号ＣＰ１−３〜ＣＰｍ−３の順に順番に接続される。以下、全ての電極部Ｅの接続が完了するまで、この手順で接続が行われていく。
【００３３】
また、本実施形態では、接続ピンＣＰの接続順番が、接続切替ユニットＳＣが配列される方向に対して、９０度ずれて順序付けて接続されることになるため、接続切替ユニットＳＣと接続順序が縦方向と横方向の関係となるように接続されることもできる。
【００３４】
このような本実施形態に係る配線構造によれば、検査治具１１に設けられるプローブＰの数が接続切替ユニットＳＣのユニット端子１３１が接続された中継コネクタ１４の接続ピンＣＰの数よりも少ない場合において、配線接続部１５の複数の配線１５１によって、検査治具の各電極部Ｅと中継コネクタ１４の接続ピンＣＰとが、各接続切替ユニットＳＣのプローブＰ（電極部Ｅ）と接続されたユニット端子１３１の数が接続切替ユニットＳＣ間で実質的に均等になるように振り分けて接続されている。それ故、検査対象基板２の配線パターン２１に対する検査処理（ここでは、導通検査処理）による接続切替ユニットＳＣに対する処理負荷を実質的に全ての接続切替ユニットＳＣに分散させて、負荷が一部の接続切替ユニットＳＣに偏るのを回避できる。その結果、実質的に全ての接続切替ユニットＳＣ及びそれらに関連する構成（特に、電流検出部１２２３）を効率よく使用し、検査効率の向上が図れる。
【００３５】
例えば、検査治具１１に設けられるプローブＰの数が接続切替ユニットＳＣの数と同数のｍ個である場合であっても、各プローブＰを介した検査処理による負荷を、全ての接続切替ユニットＳＣ及びそれに付随する電流検出部１２２３を分散することができる。その結果、検査対象基板２に設けられた配線パターン２１、検査点２２と検査治具１１のプローブＰとの接続関係によっては、複数の電流検出部１２２３を同時に使用して、複数の配線パターン２１の導通検査を同時並行で行うことも可能となり、検査に要する時間の短縮が図れる。
【符号の説明】
【００３６】
１  基板検査装置、１１  検査治具、１１１  先端側プローブ保持部材、１１２  後端側プローブ保持部材、１１３  電極部、１１４  電極保持部材、１１６  連結部材、１２  検査処理部、１２１  検査制御部、１２２  検査回路部、１２２１  電源部、１２２２  電圧検出部、１２２３  電流検出部、１３  接続切替部、１３１，１３２  ユニット端子、１４  中継コネクタ、１４１  ベース部、１５  配線接続部、１５１  配線、２  検査対象基板、２１  配線パターン、２２  検査点、ＣＰ，ＣＰ１−１〜ＣＰ１−ｙ，ＣＰ２−１〜ＣＰ２−ｙ，ＣＰ３−１〜ＣＰ３−ｙ，・・・，ＣＰｍ−１〜ＣＰｍ−ｙ  接続ピン、Ｅ，Ｅ１〜Ｅｎ  電極部、Ｐ，Ｐ１〜Ｐｎ  プローブ、ＳＣ，ＳＣ１〜ＳＣｍ  接続切替ユニット。
【図１】
2014013181.tif 000003
【図２】
2014013181.tif 000004
【図３】
2014013181.tif 000005
【図４】
2014013181.tif 000006
【図５】
2014013181.tif 000007
【図６】
2014013181.tif 000008