(57)【要約】【課題】微細な検査点に二つの端子を接触させることが容易な基板検査用プローブ及びそれを用いた基板検査装置を提供する。【解決手段】各ニードルピンの軸線と傾斜して交差する先端面１０９ａ，１０９ｂがそれぞれ形成された電流供給用ニードルピン１０７ａ及び電圧測定用ニードルピン１０７ｂと、各ニードルピンを一体に保持する保持部材１０８を備える。また、保持部材１０８は、電流供給用ニードルピン１０７ａと電圧測定用ニードルピン１０７ｂとを平行に微小間隔を有して保持すると共に、先端面１０９ａ，１０９ｂの頂部が相隣接する方向にされている。【選択図】        図５
2004279133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に設けられた配線パターン上の検査点に接触させるための電流供給用ニードルピンと電圧測定用ニードルピンとを備えた基板検査用プローブであって、前記電流供給用ニードルピンと前記電圧測定用ニードルピンとを一体に保持する保持部材を備え、前記電流供給用ニードルピン及び電圧測定用ニードルピンには、検査点と接触する先端部位に、各ニードルピンの軸線と傾斜して交差する先端面がそれぞれ形成され、前記保持部材は、前記電流供給用ニードルピンと前記電圧測定用ニードルピンとを平行に微小間隔を有して保持すると共に、前記電流供給用ニードルピンと前記電圧測定用ニードルピンとの前記先端面の頂部が相隣接するように保持するものであることを特徴とする基板検査用プローブ。
【請求項２】
前記電流供給用ニードルピン及び電圧測定用ニードルピンには、さらに、前記先端面とは逆方向にその軸線と傾斜して交差する基端面が前記先端部位と逆側の基端部位にそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１記載の基板検査用プローブ。
【請求項３】
前記電流供給用ニードルピン及び電圧測定用ニードルピンのうち少なくとも一つは、所定位置の表面が絶縁材料で被覆されたものであることを特徴とする請求項１又は２記載の基板検査用プローブ。
【請求項４】
前記電流供給用ニードルピン及び電圧測定用ニードルピンが挿通される挿通孔が形成された拘束部材を備え、前記挿通孔は、挿通された前記電流供給用ニードルピン及び電圧測定用ニードルピンを回転方向に拘束する形状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基板検査用プローブ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の基板検査用プローブからなる第１のプローブ及び第２のプローブと、前記配線パターンの２検査点にそれぞれ当接された第１のプローブ及び第２のプローブがそれぞれ備える前記電流供給用ニードルピン間に測定用電流を流す電流生成部と、前記所定レベルの測定用電流での前記第１のプローブ及び第２のプローブがそれぞれ備える前記電圧測定用ニードルピン間電圧を測定する電圧測定部と、前記所定レベルの電流値と前記電圧測定部により測定された電圧値とを用いて前記２検査点間の導通状態の良否を判定する検査処理部とを備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板検査用プローブを用いた基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上の配線パターンの検査を行う基板検査装置、及びそれに用いる基板検査用プローブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、回路基板上の配線パターンは、その回路基板に載置されるＩＣその他の半導体や電気部品に電気信号を伝達したり、液晶やプラズマに電気信号を与えたりするために、低抵抗である必要があり、半導体や電気部品を載置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状態の回路配線基板、あるいは半導体ウェハ等の基板に形成された配線パターンの抵抗値を測定してその良否を検査している。配線パターンの抵抗値は、検査対象となる配線パターンの２箇所に設けられた検査点に、それぞれ一つずつ測定端子を接触させ、その測定端子間に所定レベルの測定用電流を流すことによりその測定端子間に生じる電圧を測定することによって、オームの法則を用いて測定される。
【０００３】
しかし、上記のように、配線パターンの２検査点それぞれに、一つずつ接触させた測定端子を測定用電流の供給と電圧の測定とに共用すると、測定端子と検査点との間の接触抵抗が測定電圧に影響を与え、抵抗値の測定精度が低下するという不都合がある。そこで、各検査点に、それぞれ電流供給用端子と電圧測定用端子とを接触させ、各検査点にそれぞれ接触させた電流供給用端子間に測定用電流を供給すると共に、各検査点にそれぞれ接触させた電圧測定用端子間に生じた電圧を測定することにより、測定端子と検査点との間の接触抵抗の影響を抑制して高精度に抵抗値を測定する方法が、４端子測定法あるいはケルビン法等（以下、４端子法等と称する）として知られており、また、４端子測定法を用いて配線パターンの検査を行う基板検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−６６８３２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、４端子法等を用いて配線パターンの検査を行う場合、電流供給用端子及び電圧測定用端子の２つの端子を検査点毎に接触させる必要がある。一方、近年、回路基板の微細化が進み、検査点となるランドが小さくなった結果、一つのランドに２つの端子を接触させることが困難になっている。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、微細な検査点に二つの端子を接触させることが容易な基板検査用プローブ及びそれを用いた基板検査装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、基板に設けられた配線パターン上の検査点に接触させるための電流供給用ニードルピンと電圧測定用ニードルピンとを備えた基板検査用プローブであって、前記電流供給用ニードルピンと前記電圧測定用ニードルピンとを一体に保持する保持部材を備え、前記電流供給用ニードルピン及び電圧測定用ニードルピンには、検査点と接触する先端部位に、各ニードルピンの軸線と傾斜して交差する先端面がそれぞれ形成され、前記保持部材は、前記電流供給用ニードルピンと前記電圧測定用ニードルピンとを平行に微小間隔を有して保持すると共に、前記電流供給用ニードルピンと前記電圧測定用ニードルピンとの前記先端部位の頂部が相隣接するように保持するものであることを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、基板に設けられた配線パターン上の検査点と接触するための先端部位に、各ニードルピンの軸線と傾斜して交差する先端面がそれぞれ形成された電流供給用ニードルピンと電圧測定用ニードルピンとが保持部材によって平行に微小間隔を有して一体に保持される。そして、電流供給用ニードルピンと電圧測定用ニードルピンとの先端面の頂部は、相隣接する向きにされている。これにより、検査点に接触される電流供給用ニードルピンと電圧測定用ニードルピンとの先端面の頂部の間隔を微小にすることが可能になる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の基板検査用プローブにおいて、前記電流供給用ニードルピン及び電圧測定用ニードルピンには、さらに、前記先端面とは逆方向にその軸線と傾斜して交差する基端面が前記先端部位と逆側の基端部位にそれぞれ形成されることを特徴としている。請求項２に記載の発明によれば、電流供給用ニードルピン及び電圧測定用ニードルピンには、さらに、先端面とは逆方向にその軸線と傾斜して交差する基端面が先端部位と逆側の基端部位にそれぞれ形成される。これにより、基端面の頂部は、電流供給用ニードルピン及び電圧測定用ニードルピンの軸線を結んだ線分の延長線上に軸線よりも外側に離間して設けられる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載の基板検査用プローブにおいて、前記電流供給用ニードルピン及び電圧測定用ニードルピンのうち少なくとも一つは、所定位置の表面が絶縁材料で被覆されたものであることを特徴としている。請求項３に記載の発明によれば、電流供給用ニードルピン及び電圧測定用ニードルピンのうち少なくとも一つの所定位置の表面が絶縁材料で被覆されるので、電流供給用ニードルピンと電圧測定用ニードルピンとは、その絶縁材料の厚さによる微小間隔を有して保持される。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の基板検査用プローブにおいて、前記電流供給用ニードルピン及び電圧測定用ニードルピンが挿通される挿通孔が形成された拘束部材を備え、前記挿通孔は、挿通された前記電流供給用ニードルピン及び電圧測定用ニードルピンを回転方向に拘束する形状であることを特徴としている。請求項４に記載の発明によれば、挿通孔に挿通された電流供給用ニードルピン及び電圧測定用ニードルピンは、回転方向に拘束される。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の基板検査用プローブを用いた基板検査装置において、請求項１〜４のいずれかに記載の基板検査用プローブからなる第１のプローブ及び第２のプローブと、前記配線パターンの２検査点にそれぞれ当接された第１のプローブ及び第２のプローブがそれぞれ備える前記電流供給用ニードルピン間に測定用電流を流す電流生成部と、前記所定レベルの測定用電流での前記第１のプローブ及び第２のプローブがそれぞれ備える前記電圧測定用ニードルピン間電圧を測定する電圧測定部と、前記所定レベルの電流値と前記電圧測定部により測定された電圧値とを用いて前記２検査点間の導通状態の良否を判定する検査処理部とを備えたことを特徴としている。請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれかに記載の基板検査用プローブからなる第１のプローブと第２のプローブとが配線パターンの２検査点にそれぞれ当接され、第１のプローブの電流供給用ニードルピンと第２のプローブの電流供給用ニードルピンとの間に所定レベルの測定用電流が流され、第１のプローブの電圧測定用ニードルピンと第２のプローブの電圧測定用ニードルピンとの間に生じた電圧が測定され、所定レベルの電流値と電圧測定部により測定された電圧値とを用いて２検査点間の導通状態の良否が判定される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明に係る基板検査装置の一実施形態を示す側断面図であり、図２は図１の基板検査装置の平面図である。後述する各図との方向関係を明確にするために、ＸＹＺ直角座標軸が示されている。
【００１４】
これらの図に示すように、この基板検査装置では、装置手前側（−Ｙ側）に装置本体１に対して開閉扉１１が開閉自在に取付けられており、この開閉扉１１を開いて検査対象である配線パターンが形成されたプリント基板などの基板２を装置前側中央部に設けられた搬出入部３に搬入可能となっている。また、この搬出入部３の後側（＋Ｙ側）には、基板２の検査を行う検査部４が設けられており、この検査部４に電気的に接続されたスキャナー７４によって検査されて基板の良否判定が行われた後、検査済みの基板２が再度搬出入部３に戻され、開閉扉１１を介してオペレータによって搬出可能となっている。
【００１５】
この基板検査装置では、搬出入部３と検査部４との間で基板２を搬送するために、搬送テーブル５がＹ方向に移動自在に設けられるとともに、搬送テーブル駆動機構６によってＹ方向に移動されて位置決めされるように構成されている。すなわち、搬送テーブル駆動機構６では、Ｙ方向に延びる２本のガイドレール６１，６１が一定間隔だけＸ方向に離隔して配置され、これらのガイドレール６１，６１に沿って搬送テーブル５がスライド自在となっている。また、これらのガイドレール６１，６１と平行にボールネジ６２が配置され、このボールネジ６２の一方端側（−Ｙ側）が装置本体１に軸支されるとともに、他方端側（＋Ｙ側）が搬送テーブル駆動用のモータ６３の回転軸６４と連結されている。さらに、このボールネジ６２には、搬送テーブル５を固定したブラケット６５が螺合され、後述する制御部からの指令にしたがってモータ６３が回転駆動すると、その回転量に応じて搬送テーブル５がＹ方向に移動して搬出入部３と検査部４との間を往復移動する。
【００１６】
図２を参照して、搬送テーブル５は、基板２を載置するための基板載置部５１を備える。この基板載置部５１は、載置された基板２が３つの係合ピン５３と係合するとともに、これらの係合ピン５３と対向する方向から付勢手段（図略）によって基板２を係合ピン５３側に付勢して基板載置部５１上で基板２を保持可能となっている。また、このように保持された基板２の下面に形成された配線パターンに下部検査ユニット４Ｄのニードルピン対４４を接触させるために、基板載置部５１には貫通開口（図略）が形成されている。
【００１７】
検査部４では、搬送テーブル５の移動経路を挟んで上方側（＋Ｚ側）に基板２の上面側に形成された配線パターンを検査するための上部検査ユニット４Ｕが配置される一方、下方側（−Ｚ側）に基板２の下面側に形成された配線パターンを検査するための下部検査ユニット４Ｄが配置されている。
【００１８】
検査ユニット４Ｕ，４Ｄはともに同一構成を有しており、搬送テーブル５の移動経路を挟んで対称に配置されている。検査ユニット４Ｕ，４Ｄは、検査治具４１と検査治具駆動機構４３とを備える。
【００１９】
検査治具駆動機構４３は、図３に示すように、装置本体１に対してＸ方向に検査治具４１を移動させるＸ治具駆動部４３Ｘと、Ｘ治具駆動部４３Ｘに連結されて検査治具４１をＹ方向に移動させるＹ治具駆動部４３Ｙと、Ｙ治具駆動部４３Ｙに連結されて検査治具４１をＺ軸回り回転移動させるθ治具駆動部４３θと、θ治具駆動部４３θに連結されて検査治具４１をＺ方向に移動させるＺ治具駆動部４３Ｚとで構成されており、制御部７１により検査治具４１を搬送テーブル５に対して相対的に位置決めしたり、検査治具４１を上下方向（Ｚ方向）に昇降させてニードルピン対４４を基板２に形成された配線パターンに対して接触させたり、離間させたりすることができるように構成されている。
【００２０】
検査治具４１（図４参照）は、検査点となる配線パターンのランドが格子状に比較的規則的に配列された基板を検査するためのもので、プローブ４２と、多極コネクタ４１Ｃを検査治具駆動機構４３に取り付けるためのプローブ台４１Ｆとを備える。
【００２１】
プローブ４２は、所定のピッチで格子状に配列された複数本のニードルピン対４４を備える。図５は、プローブ４２の構造を説明するための部分斜視図である。図５に示すプローブ４２は、ニードルピン対４４を保持するためのヘッド部４５と、ニードルピン対４４とスキャナー７４との間で抵抗測定用信号を入出力するためのベース部４６とから構成される。
【００２２】
ヘッド部４５は、ニードルピン対４４と、ニードルピン対４４を拘束して保持する板状のガイドプレート１０１，１０２，１０３とを備える。ガイドプレート１０１，１０２には、それぞれ長円形状の挿通孔１０４，１０５が形成され、ガイドプレート１０３には、略円形状の挿通孔１０６が形成されている。そして、挿通孔１０４，１０５，１０６に、ニードルピン対４４が挿通されることにより、長円形状の挿通孔１０４，１０５によって、ニードルピン対４４が回転方向に拘束されている。
【００２３】
また、ニードルピン対４４の先端部位は、ガイドプレート１０１の挿通孔１０４から突出し、基板２上に形成されたランド２１（検査点）に先端部位の頂部が接触可能にされている。また、ニードルピン対４４の基端部位は、後述する電極１１３ａ，１１３ｂと接触可能にされている。
【００２４】
なお、挿通孔１０４，１０５は、長円形状に限られず長方形、楕円形等、ニードルピン対４４の回転を拘束する形状であれば良い。
【００２５】
ニードルピン対４４は、略円柱形状の電流供給用ニードルピン１０７ａ及び電圧測定用ニードルピン１０７ｂと、電流供給用ニードルピン１０７ａと電圧測定用ニードルピン１０７ｂとをその軸線方向を平行に保持する例えば接着剤等からなる保持部材１０８とを備える。
【００２６】
図６は、電流供給用ニードルピン１０７ａの構造を示す図である。図６に示す電流供給用ニードルピン１０７ａの先端部位には、電流供給用ニードルピン１０７ａの軸線と傾斜して交差する略楕円形状の先端面１０９ａが形成されている。また、電流供給用ニードルピン１０７ａの基端部位には、先端面１０９ａとは逆方向に傾斜して電流供給用ニードルピン１０７ａの軸線と交差する略楕円形状の基端面１１０ａが形成されている。これにより、ランド２１と接触する先端面１０９ａの頂部が曲線状にされるので、先端面１０９ａの頂部と接触させることによりランド２１が損傷することが抑制される。
【００２７】
この場合、先端面１０９ａと軸線との交差角度の狭角である傾斜角度Ａと、基端面１１０ａと軸線との交差角度の狭角であるの傾斜角度Ｂとは、０度を越えて９０度未満の角度であればよいが、例えば４５度以上６０度以下の角度であることが望ましい。
【００２８】
さらに、電流供給用ニードルピン１０７ａの所定位置の表面は、例えばテフロン（登録商標）等の絶縁材料で被覆されたコーティング層１１１ａが形成されている。また、電流供給用ニードルピン１０７ａは、例えばタングステン鋼、ベリリュウム鋼、ＳＫＨ（ＪＩＳ  Ｇ４４０３）、ＳＫ（ＪＩＳ  Ｇ４４０１）等の弾性材料で構成されることが望ましい。これにより、電流供給用ニードルピン１０７ａがランド２１に接触され、電流供給用ニードルピン１０７ａの軸方向に荷重が印加されたとき、電流供給用ニードルピン１０７ａが撓むことによってランド２１に弾接し、電流供給用ニードルピン１０７ａとランド２１とがより良好に接触される。
【００２９】
また、ランド２１に接触する電流供給用ニードルピン１０７ａの先端部位と、電極１１３ａに接触する電流供給用ニードルピン１０７ａの基端部位とは、金、ニッケル等で表面処理されることが望ましい。これにより、電流供給用ニードルピン１０７ａと、ランド２１及び電極１１３ａとの接触状態がより良好にされる。
【００３０】
電圧測定用ニードルピン１０７ｂは、電流供給用ニードルピン１０７ａと同様の構造にされ、先端面１０９ｂ、基端面１１０ｂ、コーティング層１１１ｂを備える。
【００３１】
なお、電流供給用ニードルピン１０７ａ及び電圧測定用ニードルピン１０７ｂは、円柱形状に限られず、例えばその断面が楕円、多角形等の柱状形状のものでよい。また、先端面１０９ａ，１０９ｂ及び基端面１１０ａ，１１０ｂは、楕円形に限られず、円、多角形等の形状であっても良い。
【００３２】
図７は、ニードルピン対４４の構造を詳細に説明するための側面図である。また、図８は、図７に示すニードルピン対４４のＸ−Ｘ断面を示す断面図である。図７に示す電流供給用ニードルピン１０７ａ及び電圧測定用ニードルピン１０７ｂは、先端面１０９ａの頂部と先端面１０９ｂの頂部とが相隣接するように保持部材１０８によって束ねられ、基端面１１０ａ，１１０ｂが互いに対面するようにされている。
【００３３】
また、電流供給用ニードルピン１０７ａと電圧測定用ニードルピン１０７ｂとの所定位置の表面に、コーティング層１１１ａ、１１１ｂがそれぞれ形成されているため、先端面１０９ａの頂部と先端面１０９ｂの頂部とは、コーティング層１１１ａの厚さとコーティング層１１１ｂの厚さを合計した微小間隔Ｃだけ離間される。この場合、例えばコーティング層１１１ａの厚さ及びコーティング層１１１ｂの厚さがそれぞれ０．０１５ｍｍである場合、微小間隔Ｃは、０．０３ｍｍとなる。
【００３４】
これにより、ランド２１に接触する先端面１０９ａの頂部と先端面１０９ｂの頂部とを微小間隔Ｃだけ離間させた状態で、電流供給用ニードルピン１０７ａと電圧測定用ニードルピン１０７ｂとを一体にしてランド２１に接触させることができるので、微細化された例えば直径が１００μｍのランド２１に、先端面１０９ａの頂部と先端面１０９ｂの頂部とを接触させることが容易になる。
【００３５】
なお、コーティング層１１１ａ及びコーティング層１１１ｂのいずれか一方のみ形成される構成としても良い。
【００３６】
また、図８の破線部は、挿通孔１０４，１０５，１０６を示している。図８に示すように、挿通孔１０６は保持部材１０８の外周より大きくされているので、ヘッド部４５のガイドプレート１０３側からニードルピン対４４を挿入することが可能にされている。また、挿通孔１０４，１０５の短尺方法の内寸法は、保持部材１０８の直径より小さくされているので、ニードルピン対４４がヘッド部４５から抜け落ちることが防止される。
【００３７】
図９は、ヘッド部４５の概略構成の一例を説明するための部分断面図である。図９に示すニードルピン対４４は、電流供給用ニードルピン１０７ａ側が手前に配置されている。図９に示すヘッド部４５は、ニードルピン対４４が挿通される挿通孔が形成された板状のプレート１１４，１１５，１１６，１１７、及びガイドプレート１０１，１０２，１０３を備える。プレート１１４，１１５，１１６は、ニードルピン対４４の先端方向からプレート１１４，１１５，１１６の順に一体に積層され、さらにプレート１１６の次にガイドプレート１０３が積層されている。そして、プレート１１４，１１５，１１６、及びガイドプレート１０３は、固定部材１１８により一体に固定されている。また、ニードルピン対４４の基端方向から順に、ガイドプレート１０３、プレート１１７、ガイドプレート１０２が積層され、固定部材１１９により一体に固定されている。
【００３８】
ガイドプレート１０３、プレート１１４，１１７としては、例えば厚さ１．５ｍｍ程度の樹脂材料を用いても良い。また、プレート１１５，１１６としては、例えば厚さ０．８ｍｍ程度の樹脂材料を用いても良い。また、ガイドプレート１０１，１０２としては、例えば厚さ０．１ｍｍ程度のＳＵＳ（ＪＩＳ  Ｇ４３０３等）のステンレス鋼等にフォトリソグラフィを用いてそれぞれ挿通孔１０４，１０５を形成したものを用いても良い。
【００３９】
これにより、プレート１１４，１１５，１１６，１１７はヘッド部４５の強度を保つと共に、ガイドプレート１０１，１０２，１０３を保持するようにされている。また、プレート１１４，１１５，１１６，１１７、及びガイドプレート１０１，１０２，１０３の挿通孔に挿通されたニードルピン対４４の先端部位は、プレート１１４の表面から例えば０．５ｍｍのピン出しろＤだけ突出し、基板２上に形成されたランド２１（検査点）に先端部位の頂部が接触可能にされている。
【００４０】
また、電流供給用ニードルピン１０７ａと電圧測定用ニードルピン１０７ｂとは、保持部材１０８によって束ねられているので、電流供給用ニードルピン１０７ａと電圧測定用ニードルピン１０７ｂとは保持部材１０８の上下で撓むことが容易にされており、ランド２１へ接触するときの弾接が保たれる。さらに、保持部材１０８から電流供給用ニードルピン１０７ａ及び電圧測定用ニードルピン１０７ｂの先端部位までの間での撓みにより、これらニードルピンの先端部位および基端部位のいずれかが磨耗して短くなったときであっても、ランド２１へ接触するときに弾接しなくなることが抑制される。
【００４１】
図５に戻ってベース部４６は、例えばガラスエポキシ、ベーク、その他の樹脂材料等の絶縁材料からなる板状のベースプレート１１２と、ベースプレート１１２を貫通して埋め込まれた略円柱形状の電極１１３ａ，１１３ｂとを備える。また、電極１１３ａは、ケーブル１２４ａと多極コネクタ４１Ｃとを介してスキャナー７４に接続され、電極１１３ｂは、ケーブル１２４ｂと多極コネクタ４１Ｃとを介してスキャナー７４に接続されている。
【００４２】
図１０は、ベース部４６の構造の一例を示す図である。図１０に示すベース部４６は、ベースプレート１１２と、板状のプレート１２０，１２１，１２２とが積層され一体にされて構成されている。例えば、ベースプレート１１２、プレート１２０は樹脂材料、プレート１２１はガラスエポキシ、プレート１２２は黒ベークを用いて構成されている。そして、ベースプレート１１２、及び板状のプレート１２０，１２１，１２２を貫通する挿通孔に例えばエナメル線からなる電極１１３が挿通され、紫外線硬化剤１２３によって電極１１３が固定されている。そして、ベースプレート１１２のヘッド部４５に対面する側の表面は、研磨されて平坦にされている。
【００４３】
図１１は、ヘッド部４５とベース部４６との接合部の構造を説明するための断面図である。ヘッド部４５とベース部４６との接合部では、ヘッド部４５のガイドプレート１０３とベース部４６のベースプレート１１２とが密着されると、電流供給用ニードルピン１０７ａの基端部位の頂部が電極１１３ａに接触し、電圧測定用ニードルピン１０７ｂの基端部位の頂部が電極１１３ｂに接触する。これにより、スキャナー７４は、ケーブル１２４ａ、１２４ｂとヘッド部４５とを介して、ニードルピン対４４との間で抵抗測定用信号を入出力することが可能にされている。
【００４４】
この場合、基端面１１０ａ，１１０ｂが互いに対面するように配置されているので、基端面１１０ａの頂部と基端面１１０ｂの頂部との間の距離が、電流供給用ニードルピン１０７ａと電圧測定用ニードルピン１０７ｂとの軸線間の距離よりも長くなる。これにより、電極１１３ａと電極１１３ｂとの間の距離を長くすることが可能になり、あるいは電極１１３ａ及び電極１１３ｂの直径を大きくすることが可能になるので、電極１１３ａ及び電極１１３ｂと、電流供給用ニードルピン１０７ａ及び電圧測定用ニードルピン１０７ｂとをそれぞれ接触させることが容易になる。
【００４５】
次に、図３に戻って、上記のように構成された基板検査装置の電気的構成について説明する。この基板検査装置は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ），ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ），ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ），モータドライバ等を備えて予めＲＯＭに記憶されているプログラムに従って装置全体を制御する制御部７１と、テスターコントローラ７３と、スキャナー７４と、オペレータからの指令を受け付けたり配線パターンの検査結果を表示したりするための操作パネル７５とを備える。
【００４６】
テスターコントローラ７３は、制御部７１からの検査開始指令を受信し、予め記憶されたプログラムに従って、基板２の配線パターンのランドに接触された複数本のニードルピン対４４の中から検査すべき配線パターンの両端に位置する２つのランドにそれぞれ接触した２つのニードルピン対４４を順次、選択する。そして、テスターコントローラ７３は、選択した２つのニードルピン対４４間の検査を行わせるべく、スキャナー７４へスキャン指令が送信される。
【００４７】
図１２は、スキャナー７４の構成の一例を説明するための概念図である。図１２に示すスキャナー７４は、所定レベルの測定用電流を出力する定電流源からなる電流生成部１２５と、所定レベルの測定用電流での電圧を測定する電圧測定部１２６と、プローブ４２が備える複数本のニードルピン対４４の中から選択された２つのニードルピン対４４間に、電流生成部１２５と電圧測定部１２６とを接続するスイッチアレー等からなる切替スイッチ１２８とを備える。
【００４８】
検査処理部１２７は、テスターコントローラ７３からのスキャン指令に応じて検査対象となる２つのニードルピン対４４間に電流生成部１２５と電圧測定部１２６とを接続させるべく、切替スイッチ１２８へ制御信号を出力する。また、検査処理部１２７は、電圧測定部１２６で測定された電圧値を所定の基準電圧と比較することにより、検査対象となる配線パターンの導通状態の良否を判定し、その判定結果をテスターコントローラ７３へ送信する。
【００４９】
次に、上記のように構成された基板検査装置の動作について説明する。まず、制御部７１が搬送テーブル駆動機構６や検査治具駆動機構４３を駆動制御して搬送テーブル５上の基板２に形成された回路パターンにプローブ４２を接触させる。これにより、プローブ４２が備える複数本のニードルピン対４４が一体的に基板２の配線パターンのランドに接触される。
【００５０】
次に、上記のようにして配線パターンへのニードルピン対４４の接触が完了すると、制御部７１からテスターコントローラ７３へ検査開始指令が送信される。そして、テスターコントローラ７３によって、例えば検査対象として配線パターン２３が選択される。そして、配線パターン２３の一端位置のランド２１に接触するニードルピン対４４が接続されている切替スイッチ１２８のポートＰ１と、配線パターン２３の他端位置のランド２２に接触するニードルピン対４４が接続されている切替スイッチ１２８のポートＰ２とを指定して検査を行わせるスキャン指令が、テスターコントローラ７３からスキャナー７４へ送信される。
【００５１】
次に、テスターコントローラ７３からのスキャン指令に応じてポートＰ１とポートＰ２との間に電流生成部１２５と電圧測定部１２６とを接続させるべく、スキャナー７４から切替スイッチ１２８へ制御信号が出力され、切替スイッチ１２８によって、ポートＰ１とポートＰ２との間に電流生成部１２５と電圧測定部１２６とが接続される。
【００５２】
次に、電流生成部１２５によって、測定用の電流Ｉが出力され、切替スイッチ１２８のポートＰ１から、図５を参照して多極コネクタ４１Ｃ、ケーブル１２４ａ、電極１１３ａ、電流供給用ニードルピン１０７ａを介してランド２１に電流Ｉが供給される。さらに、図１２を参照して電流Ｉが、ランド２１から配線パターン２３、ランド２２へ流れ、図５を参照してランド２２に接触された電流供給用ニードルピン１０７ａ、電極１１３ａ、ケーブル１２４ａ、多極コネクタ４１Ｃ、図１２の切替スイッチ１２８のポートＰ２を介して電流生成部１２５に達する電流ループが形成される。これにより、例えば配線パターン２３の抵抗値をＲとすると、ランド２１とランド２２との間に生じる電圧Ｖは、Ｖ＝Ｒ×Ｉとなる。
【００５３】
次に、ランド２１の電位が、図５を参照してランド２１に接触された電圧測定用ニードルピン１０７ｂ、電極１１３ｂ、ケーブル１２４ｂ、多極コネクタ４１Ｃ、図１２の切替スイッチ１２８のポートＰ１を介して電圧測定部１２６に導かれる。また、ランド２２の電位が、図５を参照してランド２２に接触された電圧測定用ニードルピン１０７ｂ、電極１１３ｂ、ケーブル１２４ｂ、多極コネクタ４１Ｃ、図１２の切替スイッチ１２８のポートＰ２を介して電圧測定部１２６に導かれる。そして、電圧測定部１２６によって、ランド２１とランド２２との間の電圧Ｖが測定される。
【００５４】
次に、検査処理部１２７により、電圧測定部１２６で測定された電圧Ｖが所定の基準電圧と比較された結果、電圧Ｖが基準電圧を越えたとき、配線パターン２３の導通状態が不良であると判定される一方、電圧Ｖが基準電圧以下のとき、配線パターン２３の導通が良好であると判定される。そして、検査処理部１２７によって、その判定結果を示す信号がテスターコントローラ７３へ送信される。
【００５５】
これにより、配線パターン２３の導通状態が、４端子法等を用いて検査される。なお、検査処理部１２７は、電圧測定部１２６で測定された電圧Ｖから、Ｒ＝Ｖ／Ｉの演算処理を実行することにより配線パターン２３の抵抗値Ｒを算出し、抵抗値Ｒと所定の基準抵抗値とを比較することにより、配線パターン２３の導通状態の良否を判定する構成であっても良い。
【００５６】
次に、テスターコントローラ７３によって、配線パターン２３の導通が良好であることを示す信号が受信されたとき、テスターコントローラ７３から新たな配線パターンの検査を行わせるべく、スキャナー７４へスキャン指令が送信される。一方、テスターコントローラ７３によって、配線パターン２３の導通が不良であることを示す信号が受信されたとき、テスターコントローラ７３から制御部７１へ検査対象の基板２が不良であることを示す信号が送信され、制御部７１によって、操作パネル７５に基板２が不良である旨、表示される。
【００５７】
これにより、微細化され、検査点となるランドが小さい回路基板の配線パターンを４端子法等により検査することができる。
【００５８】
なお、プローブ４２が備える複数本のニードルピン対４４が一体的に基板２の配線パターンのランドに接触される構成の基板検査装置の例を示したが、基板検査装置は、ニードルピン対４４を一つ備えたプローブ４２を二つ備え、その二つのプローブ４２が基板の配線パターンへ予めプログラムされた通りに移動して検査を行う構成であっても良い。また、プローブ４２は、ガイドプレート１０１，１０２，１０３を備えない構成であっても良い。また、ニードルピン対４４の基端部には、基端面１１０ａ，１１０ｂが形成されない構成であっても良い。
【００５９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、検査点に接触される電流供給用ニードルピンと電圧測定用ニードルピンとの先端面の頂部の間隔を微小にすることができるので、電流供給用ニードルピンと電圧測定用ニードルピンとの二つの端子を微細な検査点に接触させることを容易にすることができる。
【００６０】
請求項２に記載の発明によれば、前記基端面の頂部は、電流供給用ニードルピン及び電圧測定用ニードルピンの軸線を結んだ線分の延長線上に軸線よりも外側に離間して設けられるので、電流供給用ニードルピン及び電圧測定用ニードルピンとの間で信号を入出力するための電極を離間させる距離を増大させることができ、基端面の頂部と電極とを接触させることを容易にできる。
【００６１】
請求項３に記載の発明によれば、電流供給用ニードルピンと電圧測定用ニードルピンとは、その絶縁材料の厚さによる微小間隔を有して保持されるので、電流供給用ニードルピンと電圧測定用ニードルピンとの間隔を微小にすることを容易にできる。
【００６２】
請求項４に記載の発明によれば、電流供給用ニードルピン及び電圧測定用ニードルピンは、回転することが抑制されるので、ねじれたり、前記電極と接触しなくなったりすることを抑制することができる。
【００６３】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれかに記載の基板検査用プローブを用いて２検査点間の導通状態の良否を判定することができるので、この基板検査用プローブを用いて微細化された回路基板の配線パターンを４端子法等により検査することを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板検査装置の一例を示す側断面図である。
【図２】図１に示す基板検査装置の平面図である。
【図３】図１に示す基板検査装置に検査治具を装着した概略構成を示す模式図である。
【図４】図１に示す基板検査装置の上部検査ユニット及び下部検査ユニットを示す斜視図である。
【図５】図４に示すプローブの構造を説明するための部分斜視図である。
【図６】図５に示す電流供給用ニードルピンの構造を示す図である。
【図７】図５に示すニードルピン対の構造を詳細に説明するための側面図である。
【図８】図７に示すニードルピン対のＸ−Ｘ断面を示す断面図である。
【図９】図５に示すヘッド部の概略構成の一例を説明するための部分断面図である。
【図１０】図５に示すベース部の構造の一例を示す図である。
【図１１】図５に示すヘッド部とベース部との接合部の構造を説明するための断面図である。
【図１２】図３に示すスキャナーの構成の一例を説明するための概念図である。
【符号の説明】
２１，２２            ランド
２３        配線パターン
４２        プローブ
４４        ニードルピン対
４５        ヘッド部
４６        ベース部
７１        制御部
７３        テスターコントローラ
７４        スキャナー
７５        操作パネル
１０１，１０２    ガイドプレート（拘束部材）
１０３    ガイドプレート
１０４，１０５，１０６    挿通孔
１０７ａ                                電流供給用ニードルピン
１０７ｂ                                電圧測定用ニードルピン
１０８    保持部材
１０９ａ，１０９ｂ            先端面
１１０ａ，１１０ｂ            基端面
１１１ａ，１１１ｂ              コーティング層
１１２    ベースプレート
１１３，１１３ａ，１１３ｂ              電極
１１４，１１５，１１６，１１７    プレート
１２５    電流生成部
１２６    電圧測定部
１２７    検査処理部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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