(57)【要約】  検査治具は、検査対象となる基板に設けられる検査点に対してプローブＰｒを接触させるための検査治具であって、前記基板に対向して配置される対向面Ｆが設けられた対向プレート５１を有する検査側支持体と、前記対向プレート５１の前記対向面Ｆとは反対側に位置する電極板９に対向して配置される支持プレート６１〜６３を有する電極側支持体６とを備え、支持プレート６１〜６３には、プローブＰｒの後端部を挿通させて支持するプローブ支持孔２３が設けられ、このプローブ支持孔２３は、対向プレート５１の対向面Ｆと直交する方向の基準線Ｚに対し、一定角度θで傾斜した支持線Ｖに沿って形成されるとともに、この支持線Ｖの傾斜方向と直交する方向に前記プローブＰｒの後端部が移動するのを規制する規制面を備える。
2018021140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象となる基板に設けられる検査点に対してプローブを接触させるための検査治具であって、
前記基板に対向して配置される対向面が設けられた対向プレートを有する検査側支持体と、
前記対向プレートの前記対向面とは反対側に位置する電極板に対向して配置される支持プレートを有する電極側支持体とを備え、
前記対向プレートには、前記プローブの先端部を挿通するためのプローブ挿通孔が形成され、
前記電極側支持体には、前記プローブの後端部を挿通させて支持するプローブ支持孔が、前記対向プレートのプローブ挿通孔に対応して設けられ、
前記プローブ支持孔は、前記対向プレートの対向面と直交する方向の基準線に対し、一定角度で傾斜した支持線に沿って形成されるとともに、この支持線の傾斜方向と直交する方向に前記プローブの後端部が移動するのを規制する規制面を備えている検査治具。
【請求項２】
前記電極側支持体は、複数枚の前記支持プレートが積層されることで構成されている請求項１記載の検査治具。
【請求項３】
前記支持プレートのプローブ支持孔は、前記支持線と直交する方向の断面形状が略真円形に形成され、この略真円形のプローブ支持孔を形成する円周面により前記規制面が構成されている請求項１又は２記載の検査治具。
【請求項４】
前記電極側支持体のプローブ支持孔は、前記支持線の傾斜方向に延びる一対の平行線を有する断面形状が長円形の支持孔によって構成され、この支持孔が前記複数枚の支持プレートにそれぞれ形成され、かつ前記長円形の支持孔を形成する一対の平行線により前記規制面が構成されるとともに、前記複数枚の支持プレートに形成された各支持孔の中心が、前記基準線に対して一定方向に少しずつずらされて配設されることにより前記プローブ支持孔が構成されている請求項２記載の検査治具。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の検査治具と、プローブの後端部に対して電気的に接続されるとともに、このプローブの後端部に電気信号を与えて基板検査を行う検査部とを備えた基板検査装置。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の検査治具の製造方法であって、
前記支持プレートにレーザ光を照射してレーザ加工を行うことにより前記プローブ支持孔を形成する検査治具の製造方法。
【請求項７】
請求項３項に記載の検査治具の製造方法であって、
前記複数枚の支持プレートを積層して位置決めした状態で、前記支持線に沿って前記レーザ光を照射することにより前記プローブ支持孔を形成する検査治具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象となる基板に設けられる検査点にプローブを接触させるための検査治具、これを備えた基板検査装置、及び検査治具の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
検査治具は、プローブ（接触ピン）を経由して、基板からなる検査対象が有する検査対象部（検査点）に、検査装置から電力（電気信号等）を供給するとともに、検査対象からの電気出力信号を検出することによって、検査対象の電気的特性を検出し、あるいは動作試験の実施等をするために用いられる。【０００３】
検査対象となる基板としては、例えば、プリント配線基板、フレキシブル基板、セラミック多層配線基板、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等種々の基板、半導体ウェハや半導体チップやCSP(Chip  size  package)等の半導体基板が該当する。本明細書では、これらの基板に設定される検査対象部を「検査点」と称する。【０００４】
例えば、検査対象となる基板にＩＣ等の半導体回路や抵抗器等の電気、電子部品が搭載される場合には、配線や半田バンプ等の電極が検査点となる。その場合には、検査点が、それら搭載部品に電気信号を正確に伝達できることを保証するため、電気、電子部品が実装され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形成された配線上の所定の検査点間の抵抗値等の電気的特性を測定して、その配線の良否を判断している。【０００５】
具体的には、その配線の良否の判定は、検査対象の各検査点に、電流供給用のプローブと、電圧測定用のプローブとを当接させて、前記電流供給用のプローブから検査点に測定用電流を供給するとともに、検査点に当接させた電圧測定用のプローブの先端間の配線に生じた電圧を測定し、それらの供給電流と測定した電圧とに基づき、所定の検査点間における配線の抵抗値を算出することによって行われている。【０００６】
また、基板検査装置を用いて検査対象の検査を行う際には、治具移動手段を作動させて検査治具の検査用のプローブを検査対象となる基板の検査点に当接させた状態で、所定の検査を行う。そして、検査が終了すると、治具移動手段により検査治具を移動させて検査用基板から遠ざけるという、制御が行われている。【０００７】
ここで、例えば特許文献１に開示されているように、一方の端部が検査対象の電気的特性を検査する検査装置側に接続され、他方の端部が前記検査対象に接続され、所定位置に曲げ部が形成されたプローブ針と、そのプローブ針の端部が挿通されて支持される挿通孔が形成されたガイド板とを有するプローバー（基板検査装置）において、前記挿通孔を、検査対象側に向かって先窄まりになるように傾斜したテーパ面により円錐状に形成したものが知られている。【０００８】
そして、直線状に延びているプローブ針を、所定間隔を隔てて平行に配置されている２枚のガイド板の貫通孔に挿入した後、プローブ針を２枚のガイド板の貫通孔の内壁に固定し、次いで、ガイド板を相対移動させて、プローブ針に曲げ部を形成し、次いで、少なくとも１枚のガイド板の貫通孔の固定を解除し、次いで、２枚のガイド板の間に枠体をはめ込んで平行に支持させることにより、すべてのプローブ針を一括で折り曲げて、同一形状のプローブ針の所定位置に曲げ部を形成してプローブ針の座屈方向を一定にし、隣接するプローブ針同士が接触するのを防止するとともに、プローブ針の先端部の傾きを小さくすることを可能にしている。【０００９】
また、特許文献２に開示されているように、検査対象（被検査物）に向くプローブ案内方向を有する先端側挿通孔を備えた先端側支持体と、先端側支持体の後方に間隔を介して配置され、先端側挿通孔のプローブ案内方向に対して傾斜したプローブ案内方向を有する後端側挿通孔を備えた後端側支持体と、その先端が検査対象側において出没可能となるように先端側挿通孔に挿通された先端側部分および後端側挿通孔に挿通された後端側部分を有する屈曲可能で弾性を備えたプローブと、後端側支持体の後方に配置されて後端側部分に当接する電極とを具備し、プローブの先端側部分は、後端側部分に対して後端側挿通孔のプローブ案内方向の傾斜した側にずれた位置に配置された構成とすることにより、プローブの先端が検査対象に当接したときにスムーズにプローブを撓ませて先端側支持体と後端側支持体の間でプローブの中間部分を傾斜させ得るようにした検査治具が知られている。【００１０】
そして、プローブの先端側部分を、後端側部分に対して後端側挿通孔のプローブ案内方向の傾斜した側にずれた位置に配置することにより、後端側挿通孔のプローブ案内方向の傾斜の向きと、装着されているプローブあるいは装着すべきプローブの傾斜姿勢の向きとを一致させるようにし、これによってプローブを後端側支持体の後方から容易に抜き差しすることができ、従来のように先端側支持体と後端側支持体を平面方向にシフトするための機構等の複雑な構造を設けなくても、プローブの交換を容易に行うことができるとともに、プローブの先端が検査対象に当接したときにスムーズにプローブを撓ませることができるようにしている。【００１１】
さらに、特許文献２には、先端側挿通孔および後端側挿通孔の少なくともいずれか一方に、そのプローブ案内方向が対向面の直交方向に対して傾斜する傾斜部を設け、プローブの先端側部分および後端側部分のいずれか一方を、先端側部分および後端側部分のいずれか他方に対して、傾斜部の傾斜した側にずれた位置に配置し、先端側支持体と後端側支持体の間においてプローブの中間部分を傾斜させることにより、プローブの先端が検査対象に当接したときにプローブをスムーズに撓ませることができるようにした構成が開示されている（図１５参照）。また、傾斜部の傾斜の方向と、装着されたプローブの傾斜姿勢の向きとを一致させることにより、プローブを先端側支持体の前方又は後端側支持体の後方から容易に抜き差しすることができるようにし、特許文献１に開示されているような先端側支持体と後端側支持体を平面方向にシフトするための機構等の複雑な構造を設けなくても、プローブの交換を容易に行うことを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平９−２７４０５４号公報
【特許文献２】特開２００５−３３８０６５号公報
【発明の概要】
【００１３】
しかしながら、特許文献１に開示された基板検査装置では、これに搭載される検査治具を製造する際に、直線状に延びるように設置されたプローブの両端部を２枚のガイド板の貫通孔に挿入した後、プローブ針を２枚のガイド板の貫通孔の内壁に固定する作業と、ガイド板を相対移動させて前記プローブに所定の曲げ部を形成する作業と、少なくとも１枚のガイド板の貫通孔の固定を解除する作業と、２枚のガイド板の間に枠体をはめ込んで平行に支持させる等の煩雑な作業が必要であるため、装置の製造コストが高くなることが避けられなかった。
【００１４】
一方、特許文献２に開示されているように、後端側支持孔のプローブ案内方向を先端側挿通孔のプローブ案内方向に対して傾斜させた場合、具体的には、図１５に示されるように、後端側支持体１０１を、その先端側から順に複数の支持板１０２〜１０４を積層させることによって構成するとともに、各支持板１０２〜１０４にそれぞれ貫通孔１０５〜１０７を形成し、これらの貫通孔１０５〜１０７の中心を一定方向に少しずつずらした状態とすることにより、プローブＰｒの後端側部分が挿通される１つの後端側挿通孔を構成している。この構成により、検査対象に対向して設置される先端側支持体２０１と、後端側支持体１０１との間においてプローブＰｒの中間部分を、先端側支持体２０１の設置方向と直交する方向の基準線Ｚに対し、所定角度で傾斜した支持線Ｖに沿って支持させ、プローブＰｒの先端が検査対象に当接したときにプローブＰｒをスムーズに撓ませることができるようにしている。
【００１５】
そして、プローブの先端側部分を、後端側部分に対して後端側挿通孔のプローブ案内方向に沿った位置に配置することにより、後端側挿通孔のプローブ案内方向の傾斜の向きと、装着されているプローブあるいは装着すべきプローブの傾斜姿勢の向きとを一致させることができるため、プローブを後端側支持体の後方から容易に抜き差しすることができる。したがって、特許文献１の検査治具のように、先端側支持体と後端側支持体を平面方向にシフトするための機構等の複雑な構造を設けなくても、プローブの交換を容易に行うことが可能になる。
【００１６】
しかし、前記のように後端側支持体に設けられた後端側支持孔にプローブの後端側部分を傾斜させた状態で支持させ、かつプローブの先端を検査対象に当接させた際にプローブを撓ませるように構成した場合には、後端側支持孔の内径をプローブの外径よりもかなり大きく設定する必要があり、プローブの後端部にがたつきが生じ易く、これを安定して支持することができないという問題があった。
【００１７】
本発明の目的は、簡単な構成でプローブの支持状態を安定させることが可能な検査治具及び基板検査装置を提供することである。
【００１８】
本発明の一局面に従う検査治具は、検査対象となる基板に設けられる検査点に対してプローブを接触させるための検査治具であって、前記基板に対向して配置される対向面が設けられた対向プレートを有する検査側支持体と、前記対向プレートの前記対向面とは反対側に位置する電極板に対向して配置される支持プレートを有する電極側支持体とを備え、前記対向プレートには、前記プローブの先端部を挿通するためのプローブ挿通孔が形成され、前記電極側支持体には、前記プローブの後端部を挿通させて支持するプローブ支持孔が、前記対向プレートのプローブ挿通孔に対応して設けられ、前記プローブ支持孔は、前記対向プレートの対向面と直交する方向の基準線に対し、一定角度で傾斜した支持線に沿って形成されるとともに、この支持線の傾斜方向と直交する方向に前記プローブの後端部が移動するのを規制する規制面を備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る検査治具を備えた基板検査装置の構成を概略的に示す正面図である。
【図２】図１に示す検査治具の一例を示す斜視図である。
【図３】図２に示す検査治具の側面図である。
【図４】図１、図２に示す検査治具を、対向面側から見た平面図である。
【図５】図４に示す検査側支持体及びプローブのＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図６】図４に示す電極側支持体、電極板、及びプローブのＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】プローブ支持孔の詳細を示す断面斜視図である。
【図８】プローブ支持孔の形成方法を示す説明図である。
【図９】図６に示すプローブ及び支持プレートのＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】プローブ挿通孔の変形例を示す説明図である。
【図１１】図６の矢印ＸＩ−ＸＩ方向から見たプローブ支持孔の説明図である。
【図１２】本発明の第２実施形態を示す図７相当図である。
【図１３】プローブの支持状態を示す図９相当図である。
【図１４】プローブの支持状態を示す図１１相当図である。
【図１５】従来例を示す図６相当図である。
【図１６】本発明の効果を説明するための比較例を示す説明図である。
【図１７】本発明の効果を説明するための比較例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
（第１実施形態）
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態に係る検査治具を備えた基板検査装置１の構成を概略的に示す正面図である。図１に示す基板検査装置１は、検査対象の基板１００に形成された回路パターンを検査するための装置である。
【００２２】
図１に示す基板検査装置１は、筐体１１を有している。筐体１１の内部空間には、基板固定装置１２と、第１検査部１３と、第２検査部１４とが主に設けられている。基板固定装置１２は、検査対象となる基板１００を所定の位置に固定するように構成されている。
【００２３】
基板１００は、例えばガラスエポキシ基板、フレキシブル基板、セラミック多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板、タッチパネル用等の透明導電板、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等種々の基板であってもよい。基板１００には、配線パターンや半田バンプ等の検査点が形成されている。
【００２４】
第１検査部１３は、基板固定装置１２に固定された基板１００の上方に位置する。第２検査部１４は、基板固定装置１２に固定された基板１００の下方に位置する。第１検査部１３及び第２検査部１４は、後述する電極板９を備えている。電極板９には、後述するスキャナ回路と接続された電極９１が形成されている。第１検査部１３及び第２検査部１４の各電極板９には、複数のプローブＰｒを備えた検査治具４Ｕ，４Ｌが取り付けられている。検査治具４Ｕ，４Ｌが、電極板９に取り付けられることによって、各プローブＰｒが各電極９１と接触する。その結果、プローブＰｒとスキャナ回路とが電気的に接続されるようになっている。これにより、基板１００に形成された回路パターンを検査可能にされている。また、第１検査部１３及び第２検査部１４は、後述するスキャナ回路と、筐体１１内で適宜移動するための検査部移動機構１５とを備えている。
【００２５】
基板検査装置１は、基板固定装置１２、第１検査部１３、及び第２検査部１４等の動作を制御する制御部２０を、備えている。制御部２０は、例えばマイクロコンピュータを用いて構成されている。制御部２０は、第１検査部１３及び第２検査部１４を適宜移動させ、基板固定装置１２に固定された基板１００に検査治具４Ｕ，４ＬのプローブＰｒを接触させることにより、基板１００に形成された回路パターンを検査治具４Ｕ，４Ｌを用いて検査するように構成されている。検査治具４Ｕ，４Ｌは、同様に構成されているので、以下、検査治具４Ｕ，４Ｌを総称して検査治具４と称する。
【００２６】
図２は、図１に示す検査治具４の一例を示す斜視図である。図３は、図２に示す検査治具４の側面図である。検査治具４は、基板１００と対向して配置される検査側支持体５と、この検査側支持体５の基板１００側とは反対側に対向配置される電極側支持体６と、これらの検査側支持体５および電極側支持体６を所定距離隔てて互いに平行に保持する連結部材７とを備えている。
【００２７】
検査側支持体５は、基板１００が配置される側（図３の上方側に位置する先端部側）から順に、対向プレート５１、案内プレート５２，５３が積層されることにより構成されている。対向プレート５１は、基板１００と対向して配置される対向面Ｆを有している。対向プレート５１は、案内プレート５２，５３に対して、ボルト等の脱着可能な固定手段によって一体に固定されている。これにより、対向プレート５１は、案内プレート５２，５３に対して脱着可能に取付けられている。
【００２８】
電極側支持体６は、第１，第２，第３支持プレート６１，６２，６３が対向面Ｆとは反対側からこの順に積層されることにより構成されている。第１支持プレート６１の表面、つまり後述する図６の下方側に位置する面は、後述する電極９１が形成された電極板９に当接される背面Ｒとされている。電極９１は、例えば電流計、電圧計、電流源、マルチプレクサ、及び種々のスイッチ回路等を含む図略のスキャナ回路と接続されている。これにより、電極側支持体６に電極板９が取り付けられることで、プローブＰｒの後端部が電極９１を介してスキャナ回路と接続される。
【００２９】
対向プレート５１の対向面Ｆから電極側支持体６の第１支持プレート６１の背面Ｒまでの距離は、プローブＰｒの長さよりわずかに短く設定されている。これにより、後述の図６に示すように電極側支持体６に電極板９が取り付けられると、プローブＰｒの後端部が電極９１に当接して係止されるとともに、プローブＰｒの先端部が対向面Ｆからわずかに突出した状態となる。
【００３０】
この状態で、対向プレート５１に基板１００が圧接されると、プローブＰｒの先端部が基板１００によって押圧され、プローブＰｒの弾力性に応じた付勢力によって、プローブＰｒの先端部が基板１００の検査点に圧接されるようになっている。
【００３１】
スキャナ回路は、例えば制御部２からの制御信号に応じて、検査箇所に対応した一対のプローブＰｒ間に所定の電流を供給し、その検査箇所に対応した一対のプローブＰｒ間の電圧を測定し、その測定結果を制御部２へ送信する。
【００３２】
制御部２０は、スキャナ回路から得られた測定結果に基づいて基板検査を実行する。具体的には、例えば、制御部２０は、検査治具４の検査側支持体５を基板１００に圧接させ、各検査点に対してプローブＰｒを接触させる。そして、制御部２０は、検査対象の二つの検査点間で、一方の検査点に接触されたプローブＰｒと他方の検査点に接触されたプローブＰｒとの間にスキャナ回路により予め設定された検査用電流を流させ、その一方の検査点に接触されたプローブＰｒと他方の検査点に接触されたプローブＰｒとの間の電圧を検出電圧としてスキャナ回路により測定させる。制御部２０は、例えばその検出電圧や、その検出電圧から求められた検査点間の抵抗値等を予め設定された基準値と比較することにより、基板１００の良否判定を実行する。
【００３３】
図４は、図１、図２に示す検査治具４を、対向面Ｆ側から見た平面図である。また、図５および図６は、検査側支持体５、電極側支持体６及びプローブＰｒの構成を示す図４のＶＩ−ＶＩ線断面図である。検査側支持体５には、図４に示すように、プローブＰｒを挿通するためのプローブ挿通孔１６が、プローブＰｒと対応して複数対形成されている。
【００３４】
プローブＰｒは、例えば直径１００μｍ程度の棒状の導体部８１と、この導体部８１の外周面を覆う絶縁部８２とを備えている。絶縁部８２は、合成樹脂等の絶縁体で形成されている。絶縁部８２は、導体部８１の表面に絶縁塗装を施すことによって形成される絶縁被膜を用いることができる。プローブＰｒの先端部には、絶縁部８２が形成されておらず、導体部８１が露出した露出部が設けられ、その先端は半球状に形成されている。
【００３５】
図５を参照して、プローブＰｒの先端部、つまり検査対象となる基板１００側に位置する導体部８１の露出部分は、検査時において、検査側支持体５のプローブ挿通孔１６に挿通されて支持され、基板１００に形成された検査点にプローブＰｒの先端が接触して導通状態になる。なお、基板１００は、図略の位置決め機構により、検査治具４に対して水平方向の相対位置が位置決めされた状態で、対向面Ｆに対向配置される。
【００３６】
また、検査側支持体５の対向プレート５１、案内プレート５２，５３には、図５に示すように、プローブ挿通孔１６を構成する貫通孔１６ｃ，１６ｂ，１６ａがそれぞれ形成されている。これらの貫通孔１６ｃ，１６ｂ，１６ａが相互に連結されるように配置されることによって、プローブＰｒの先端部が挿通される１つのプローブ挿通孔１６が形成されている。対向プレート５１を貫通する貫通孔１６ｃは、プローブ挿通孔の一例に相当している。
【００３７】
対向プレート５１、案内プレート５２，５３に形成された各貫通孔１６ｃ，１６ｂ，１６ａはそれぞれ同心状に配設されている。図５に示す実施形態では、貫通孔１６ａ，１６ｃが、それぞれ上方側の小径部と、この小径部より大径に形成された下方側の大径部とから構成されている。貫通孔１６ａ，１６ｃの小径部は、それぞれプローブＰｒの導体部８１の外径よりも内径が若干大きく、かつ、絶縁部８２の外径よりも若干小さな内径で形成されている。また、貫通孔１６ｂの内径は、貫通孔１６ａ，１６ｃの小径部よりも若干大きくなっている。
【００３８】
図６を参照して、電極板９には、電極側支持体６への取り付け面とは反対側の裏面からワイヤーケーブル９２の一端が、電極板９の厚み方向に貫通するように貫入されている。電極板９の電極側支持体６への取り付け面は平坦に研磨されて、複数のワイヤーケーブル９２の端面が露出するようにされている。これらのワイヤーケーブル９２の端面が、電極９１とされている。各ワイヤーケーブル９２はスキャナ回路に接続されている。
【００３９】
電極側支持体６には、電極９１にプローブＰｒの後端部を案内するプローブ支持孔２３が形成されている。プローブ支持孔２３は、プローブＰｒの先端側を後述する支持線Ｖの延長線に沿わせる方向に向けて、プローブＰｒの後端部を支持する。また、プローブＰｒの後端部、つまり電極板９側に位置する電極側端部は、半球状に形成されるとともに、プローブ支持孔２３により、電極９１の接触面へ案内され（図６参照）、プローブＰｒの後端が、電極９１に導通接触するようになっている。
【００４０】
図７は、プローブ支持孔２３の詳細を示す断面斜視図である。図６及び図７に示すように、電極側支持体６を構成する第１支持プレート６１、第２支持プレート６２、及び第３支持プレート６３には、プローブ支持孔２３が、検査側支持体５のプローブ挿通孔１６に対応して設けられている。プローブ支持孔２３は、プローブＰｒが挿通されることにより、その後端部を電極９１側に案内して支持する。具体的には、電極側支持体６の第１支持プレート６１、第２支持プレート６２、及び第３支持プレート６３には、それぞれプローブＰｒの後端部を挿通するための第１支持孔２３ａ、第２支持孔２３ｂ、及び第３支持孔２３ｃが形成されている。これらの第１支持孔２３ａ、第２支持孔２３ｂ、及び第３支持孔２３ｃが連通されることによって一つのプローブ支持孔２３が構成されている。
【００４１】
図８は、プローブ支持孔２３の形成方法を示す説明図、図９は、図６に示すプローブＰｒ及び支持プレート６のＩＸ−ＩＸ線断面図、図１０は、プローブ挿通孔の変形例を示す断面図、図１１は、図６の矢印ＸＩ−ＸＩ方向（基準線Ｚ方向）から見たプローブ支持孔の説明図である。なお、図１１では、プローブＰｒの支持状態を分かり易くするために各プローブ支持孔２３ｃ、２３ｂ，２３ａを図の左右方向に位置をずらして図示している。
【００４２】
プローブ支持孔２３は、対向プレート５１の対向面Ｆと直交する方向、つまり図６の上下方向（鉛直方向）に延びる基準線Ｚに対し、一定角度θで傾斜した支持線Ｖに沿って形成されている。具体的には、図８に示すように、電極側支持体６を構成する第１支持プレート６１、第２支持プレート６２、及び第３支持プレート６３を重ね合わせて位置決めした状態で、レーザ加工機ＬＰＭを用いて第１支持プレート６１の背面Ｒ側から支持線Ｖに沿って、断面略真円形のレーザ光Ｌａを照射することにより、支持プレート６１〜６３にレーザ加工を行う。これにより、図６のＩＸ−ＩＸ線断面図である図９に示すように、プローブＰｒの外径よりも若干大きい内径を有するとともに、支持線Ｖと直交する方向の断面形状が略真円形に形成された第１支持孔２３ａ、第２支持孔２３ｂ、及び第３支持孔２３ｃが、第１支持プレート６１、第２支持プレート６２、及び第３支持プレート６３に連続して形成される。
【００４３】
なお、レーザ加工機ＬＰＭを第３支持プレート６３側に配置し、第１支持プレート６１の背面Ｒと反対側（図８の上方側）から、支持線Ｖに沿ってレーザ光Ｌａを照射して、プローブ支持孔２３を、第１支持プレート６１、第２支持プレート６２、及び第３支持プレート６３に形成してもよい。
【００４４】
このようにして対向プレート５１の対向面Ｆと直交する方向の基準線Ｚに対し、一定角度θで傾斜した支持線Ｖに沿って連続する第１支持孔２３ａ、第２支持孔２３ｂ、及び第３支持孔２３ｃからなるプローブ支持孔２３を、第１支持プレート６１、第２支持プレート６２、及び第３支持プレート６３からなる電極側支持体６に形成した。その結果、特許文献１の検査治具のように先端側支持体と後端側支持体を平面方向にシフトするための機構等の複雑な構造を設けることなく、プローブ支持孔２３にプロ−ブＰｒの後端部を挿通させることにより、プロ−ブＰｒを支持線Ｖに沿って傾斜させた状態で支持させることができる。
【００４５】
このため、基板１００の検査時にプロ−ブＰｒの先端が基板１００に当接して電極板９側に押し込まれると、傾斜状態にあるプローブＰｒの中間部分を容易に撓ませることができる。また、そのプローブＰｒの撓み方向（屈曲方向）をその傾斜方向に規制することにより、検査治具４に支持された複数のプロ−ブＰｒが任意の方向に撓むことに起因した種々の不都合、例えば隣接するプローブＰｒ同士が接触して損傷したり、プローブＰｒの傾きにばらつきが生じてその接触圧が不均一になったりするのを効果的に防止することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、プローブ支持孔２３を、図９に示すように支持線Ｖと直交する方向の断面形状が略真円形に形成された挿通孔（第１支持孔２３ａ、第２支持孔２３ｂ、及び第３支持孔２３ｃ）で構成したため、プローブ支持孔２３を介してプロ−ブＰｒの設置作業、及び交換作業等を容易に行うことができるという利点がある。また、プロ−ブＰｒの後端部を電極側支持体６に安定して支持させることができるという利点がある。
【００４７】
例えば特許文献２に開示された従来例（図１５参照）、すなわち検査側支持体（後端側支持体）を構成する複数の支持板にそれぞれ貫通孔を形成してこれらの貫通孔の中心を一定方向に少しずつずらして設置することによってプローブの後端側部分が挿通される１つのプローブ支持孔（後端側挿通孔）を構成した場合のようにプローブ支持孔の内径をプローブの外径よりもかなり大きく設定する必要が、検査治具４ではないため、プローブＰｒを、がたつかせることなく、その基端部を安定して支持することができる。
【００４８】
図１６、図１７は、本発明の効果を説明するための比較例を示す説明図である。図１６は、垂直方向の円形の貫通孔１０５ａ〜１０７ａが形成された支持板１０２ａ〜１０４ａを積層したプローブ支持構造を模式的に示す模式図である。図１７は、図１６のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線断面図、つまり基準線Ｚの軸方向から見た断面図である。
【００４９】
すなわち、図１６，図１７に示す例では、後端側支持体を構成する３枚の支持板１０２ａ〜１０４ａに、先端側支持体の設置方向と直交する方向（図１６の上下方向）に延びる基準線Ｚに沿ってそれぞれ貫通孔１０５ａ〜１０７ａが形成されている。そして、各貫通孔１０５ａ〜１０７ａの中心が基準線Ｚに対して一定方向に少しずつずらされて設置されることにより、プローブＰｒの後端側部分が挿通される１つの後端側挿通孔１０１ａが構成されている。このように構成した場合には、基準線Ｚに沿った貫通孔１０５ａ〜１０７ａの形成方向と、この基準線Ｚに対して所定角度で傾斜したプローブの支持線Ｖに沿ったプローブＰｒの設置方向とが相違している。その結果、貫通孔１０５ａ〜１０７ａにプローブＰｒを挿通するためには、各貫通孔１０５ａ〜１０７ａの内径をプローブＰｒの外径よりもかなり大きくする必要がある。
【００５０】
例えば、プローブＰｒの傾斜方向、つまり図１６の左右方向にプローブＰｒがぐらつくのを防止するために、貫通孔１０５ａ〜１０７ａの左側上部及び右側下部と、プローブＰｒの周面との間隔Ｓ１とを十分に小さく設定したとしても、支持線Ｖが延びる図１６の左右方向と直交する方向、つまり図１７の矢印Ｔで示す上下方向における貫通孔１０５ａ〜１０７ａの周面と、プローブＰｒの周面との間隔Ｓ２が、ある程度大きくなることが避けられず、この方向にプローブＰｒがぐらつくのを防止することができなかった。
【００５１】
これに対して、本実施形態のようにプローブ支持孔２３を、支持線Ｖと直交する方向の断面形状（図９参照）が略真円形の挿通孔、つまり第１支持孔２３ａ、第２支持孔２３ｂ、及び第３支持孔２３ｃにより形成した場合には、プローブ支持孔２３の内周面と、プローブＰｒの外周面との間隔Ｓを、第１支持プレート６１、第２支持プレート６２、及び第３支持プレート６３の板厚方向全長、かつプローブＰｒの周方向全体に亘って略一定にすることができる。従って、間隔Ｓを可能な限り小さな値に設定することにより、支持線Ｖが延びる方向に対応した左右方向、つまり図６に示す第１支持孔２３ａ、第２支持孔２３ｂ、及び第３支持孔２３ｃの平面視に相当する図１１の左右方向におけるがたつきは勿論のこと、矢印Ｔで示す図９の上下方向におけるがたつきをも、効果的に抑制することができる。
【００５２】
言い換えれば、プローブ支持孔２３を、図９に示すように支持線Ｖと直交する方向の断面形状が略真円形の挿通孔（第１支持孔２３ａ、第２支持孔２３ｂ、及び第３支持孔２３ｃ）で形成することにより、図１１に示すように平面視において支持線Ｖが延びる左右方向と直交する方向、つまり図１１の上下方向及び図９の矢印Ｔで示す方向に、プローブＰｒの後端部が移動するのを効果的に規制する規制面が、図９の上下方向において相対向する、第１支持孔２３ａ、第２支持孔２３ｂ、及び第３支持孔２３ｃの内周面Ｎ，Ｎによって形成されることになる。
【００５３】
例えば、プローブＰｒが７０μｍの外径を有する場合、間隔Ｓが７．０〜８．０μｍ、例えば約７．５μｍとなるように、第１支持孔２３ａ、第２支持孔２３ｂ、及び第３支持孔２３ｃの内径を８４〜８６μｍ、例えば約８５μｍに設定することにより、プローブＰｒの後端部を容易に挿通させることができるとともに、支持線Ｖに沿ってプローブＰｒの後端部が、がたつくのを効果的に防止し、これを安定して支持することができるプローブ支持孔２３を形成することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、第１支持プレート６１、第２支持プレート６２、及び第３支持プレート６３にレーザ光を照射してレーザ加工を行うことによりプローブ支持孔２３を形成したため、支持線Ｖと直交する方向の断面形状が略真円形の挿通孔（第１支持孔２３ａ、第２支持孔２３ｂ、及び第３支持孔２３ｃ）からなるプローブ支持孔２３を、容易かつ適正に形成することができる。
【００５５】
すなわち、ドリル加工機のドリル刃を支持線Ｖに沿う方向に設置して、第１支持プレート６１、第２支持プレート６２、及び第３支持プレート６３に対して斜めに押し当てることによっても、支持線Ｖと直交する方向の断面形状が略真円形の挿通孔からなる第１支持孔２３ａ、第２支持孔２３ｂ、及び第３支持孔２３ｃを形成することができる。しかし、この場合にはドリル刃を第１支持プレート６１、第２支持プレート６２、及び第３支持プレート６３に対して斜めに押し当てて孔加工しなければならないので、ドリル刃が滑り易く、正確な孔加工が困難であるとともに、細径のドリル刃が折れ易いという問題がある。これに対し、前記のようにレーザ加工機ＬＰＭを使用してプローブ支持孔２３を形成するようにした場合には、前記のような問題を生じることなく、プローブ支持孔２３を、容易かつ適正に形成することが可能である。
【００５６】
特に、図８に示すように、電極側支持体６を備えた検査治具において、第１支持プレート６１、第２支持プレート６２、及び第３支持プレート６３を積層して位置決めした状態で、支持線Ｖに沿ってレーザ光を照射することによりプローブ支持孔２３を形成するようにした場合には、第１支持孔２３ａ、第２支持孔２３ｂ、及び第３支持孔２３ｃからなるプローブ支持孔２３を、より容易かつ適正に形成できるという利点がある。
【００５７】
なお、本実施形態では、図５に示すように、対向プレート５１、案内プレート５２，５３にそれぞれ形成されるとともに、同心状に配設された貫通孔１６ｃ，１６ｂ，１６ａを相互に連通させるように配置することによって、プローブＰｒの先端部が挿通される１つのプローブ挿通孔１６を形成しているが、これに限られず、プローブ挿通孔をプローブ支持孔２３と同様に構成してもよい。
【００５８】
例えば、図１０に示すように、検査側支持体５’を構成する複数枚の対向プレート５１’、案内プレート５２’，５３’を重ね合わせて位置決めした状態で、レーザ加工機ＬＰＭを用いて支持線Ｖに沿って、断面略真円形のレーザ光Ｌａを照射してレーザ加工を行うことにより、支持線Ｖと直交する方向の断面形状が略真円形に形成された貫通孔１６ｃ’，１６ｂ’，１６ａ’からなるプローブ挿通孔１６’を、対向プレート５１’、案内プレート５２’，５３’に形成してもよい。
【００５９】
このように構成した場合には、前記のようにレーザ加工機ＬＰＭを使用してプローブ挿通孔１６’を、簡単に形成することができるとともに、プローブＰｒの先端部を前記支持線Ｖに沿って適正に支持できるという利点がある。
【００６０】
なお、プローブ支持孔２３、プローブ挿通孔１６’は、レーザ加工により形成される例に限られず、ドリル加工等、他の加工手段によって加工されてもよい。
（第２実施形態）
【００６１】
次に、本発明の第２実施形態に係る検査治具について説明する。図１２は、第１実施形態の図７に相当するプローブ支持孔の断面斜視図、図１３は、図９に相当するプロ−ブ及び支持プレートの断面図、図１４は、図１１に相当するプローブ支持孔の説明図である。なお、図１４では、プローブＰｒの支持状態を分かり易くするために各プローブ支持孔２３Ｃ、２３Ｂ，２３Ａを図の左右方向に位置をずらして図示している。
【００６２】
この第２実施形態に係る検査治具では、図１４に示すように、支持線Ｖの傾斜方向（図１３及び図１４の左右方向）に延びる長さの等しい一対の平行線と一対の半円とにより構成された長円形の断面形状を有する第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃが、電極側支持体６を構成する第１支持プレート６１、第２支持プレート６２、及び第３支持プレート６３にそれぞれ形成される。そして、第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃにより、プローブＰｒの後端部が挿通されて支持されるプローブ支持孔２３’が構成されている。
【００６３】
プローブ支持孔２３’を形成する場合には、例えばレーザ加工機ＬＰＭを用いて第１支持プレート６１の背面側、又はその反対側から基準線Ｚに沿ってレーザ光を照射し、その照射位置を基準線Ｚと直交する方向（図１３の左右方向）に一定距離だけ移動させる。このようにして、プローブ支持孔２３’が形成される。具体的には、図１２に示すように、第１支持プレート６１、第２支持プレート６２、及び第３支持プレート６３に第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃを順次形成し、第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃの中心を、基準線Ｚと直交する方向に少しずつずらして配設することにより、基準線Ｚに対して所定角度で傾斜した支持線Ｖに沿ってプローブＰｒの後端側部分を支持するプローブ支持孔２３’が形成される。
【００６４】
なお、第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃは、レーザ加工によって形成される例に限らない。第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃは、第１支持プレート６１、第２支持プレート６２、及び第３支持プレート６３の基板面に対して垂直な基準線Ｚに沿って形成されるので、ドリルで第１支持プレート６１、第２支持プレート６２、及び第３支持プレート６３に垂直に孔をあければよく、ドリル加工によって第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃを精度よく形成することが容易である。
【００６５】
第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃは、図１４の左右方向に傾斜して延びる支持線Ｖを挟んで相対向する一対の平行線を有し、両平行線によって形成された一対の平行面によって支持線Ｖの傾斜方向と直交する方向（図１４における上下方向）にプローブＰｒの後端部が移動するのを規制する規制面ＭＡ，ＭＢ，ＭＣが構成されている。
【００６６】
具体的には、第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃは、基準線Ｚに垂直な断面形状が、一対の平行線の両端をそれぞれ半円で繋いだ角丸長方形状の長円形とされている。長円形の長手方向は、支持線Ｖの傾斜方向に沿っている。断面長円形の長孔における、一対の平行線を含む一対の平行面が、規制面ＭＡ，ＭＢ，ＭＣとされている。第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃの中心は、支持線Ｖの傾斜方向すなわち長孔の長手方向に沿って、予め設定されたずれ量ずつずれた位置に位置している。第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃの中心を、支持線Ｖが通るように第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃが配置されている。
【００６７】
このように電極側支持体６のプローブ支持孔２３’を、支持線Ｖの傾斜方向に延びる一対の平行線を有する断面形状が長円形の第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃによって形成し、第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃを形成する一対の平行線により、支持線Ｖの傾斜方向と直交する方向にプローブの後端部が移動するのを規制する一対の規制面ＭＡ，ＭＢ，ＭＣを構成した場合には、例えばプローブＰｒの外径が１１０μｍであった場合、この規制面ＭＡ，ＭＢ，ＭＣとプローブＰｒとの間に形成される間隔Ｓ’が７．０〜４０μｍ、例えば約３５μｍ、より好ましくは約７．５μｍとなるように、第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃを形成することにより、傾斜状態にあるプローブＰｒの中間部分を容易に撓ませることができる。例えばプローブＰｒの外径が１１０μｍであった場合、第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃの短径を約１２５μｍ、第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃの長径を例えば２００μｍ程度とすることができる。
【００６８】
しかも、プローブＰｒのその撓み方向（屈曲方向）をその傾斜方向に規制することにより、検査治具４に支持された複数のプロ−ブＰｒが任意の方向に撓むことに起因した種々の不都合、例えば隣接するプローブＰｒ同士が接触して損傷したり、プローブＰｒの傾きにばらつきが生じてその接触圧が不均一になったりするのを効果的に防止することができる。
【００６９】
なお、レーザ加工機ＬＰＭを用いて第１支持プレート６１、第２支持プレート６２、及び第３支持プレート６３に、長円形の第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃを形成するようにした前記実施形態に代え、ドリル加工機を用いて第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃを形成することも可能である。しかし、レーザ加工機ＬＰＭを用いることにより、長円形の第１支持孔２３Ａ、第２支持孔２３Ｂ、及び第３支持孔２３Ｃを容易かつ適正に形成できるという利点がある。
【００７０】
すなわち、本発明の一局面に従う検査治具は、検査対象となる基板に設けられる検査点に対してプローブを接触させるための検査治具であって、前記基板に対向して配置される対向面が設けられた対向プレートを有する検査側支持体と、前記対向プレートの前記対向面とは反対側に位置する電極板に対向して配置される支持プレートを有する電極側支持体とを備え、前記対向プレートには、前記プローブの先端部を挿通するためのプローブ挿通孔が形成され、前記電極側支持体には、前記プローブの後端部を挿通させて支持するプローブ支持孔が、前記対向プレートのプローブ挿通孔に対応して設けられ、前記プローブ支持孔は、前記対向プレートの対向面と直交する方向の基準線に対し、一定角度で傾斜した支持線に沿って形成されるとともに、この支持線の傾斜方向と直交する方向に前記プローブの後端部が移動するのを規制する規制面を備えている。
【００７１】
また、本発明の一局面に従う基板検査装置は、上述の構成を有する検査治具と、プローブの後端部に対して電気的に接続されるとともに、このプローブの後端部に電気信号を与えて基板検査を行う検査部とを備える。
【００７２】
これらの構成によれば、前記プローブ支持孔にプロ−ブの後端部を挿通させることにより、プロ−ブを前記支持線に沿って傾斜させた状態で支持させることができるため、前記基板の検査時にプローブの中間部分を容易に撓ませることができるとともに、その撓み方向（屈曲方向）をその前記傾斜方向に規制することにより、検査治具に支持された複数のプロ−ブが任意の方向に撓むことに起因した種々の不都合、例えば隣接するプローブ同士が接触して損傷したり、各プローブの傾きにばらつきが生じてその接触圧が不均一になったりすることを、効果的に防止することができる。
【００７３】
また、前記電極側支持体は、複数枚の前記支持プレートが積層されることで構成されていることが好ましい。
【００７４】
この構成によれば、前記各支持プレートを積層して位置決めした状態で、前記支持線に沿って前記レーザ光を照射し、あるいは各支持プレートに形成されたプローブ支持孔を重ねる等により、前記プローブ支持孔を適正に形成できるという利点がある。
【００７５】
また、前記電極側支持体のプローブ支持孔は、前記支持線と直交する方向の断面形状が略真円形に形成され、この略真円形のプローブ支持孔を形成する円周面により前記規制面が構成されていることが好ましい。
【００７６】
この構成によれば、前記断面形状が略真円形に形成されたプローブ支持孔を介してプロ−ブの設置作業、及び交換作業等を容易に行うことができるとともに、プロ−ブの後端部を電極側支持体に、より安定して支持させることができるという利点がある。
【００７７】
また、前記電極側支持体のプローブ支持孔は、前記支持線の傾斜方向に延びる一対の平行線を有する断面形状が長円形の支持孔によって構成され、この支持孔が前記複数枚の支持プレートにそれぞれ形成され、かつ前記長円形の支持孔を形成する一対の平行線により前記規制面が構成されるとともに、前記複数枚の支持プレートに形成された各支持孔の中心が、前記基準線に対して一定方向に少しずつずらされて配設されることにより前記プローブ支持孔が構成されたものであってもよい。
【００７８】
この構成によれば、前記一対の平行線により構成された規制面と前記プローブとの間に形成される間隔を適正値に形成することにより、前記傾斜状態にあるプローブの撓み方向を、その前記傾斜方向に規制することにより、検査治具に支持された複数のプロ−ブが任意の方向に撓むことに起因した種々の不都合を効果的に防止できる。
【００７９】
また、本発明の一局面に従う検査治具の製造方法は、前記支持プレートを備えた検査治具において、前記支持線に沿って前記レーザ光を支持プレートに照射することにより前記プローブ支持孔を形成する。
【００８０】
この構成によれば、ドリル加工機を使用して、前記プローブ支持孔を形成した場合のように、細径のドリル刃が折れる等の問題を生じることなく、前記プローブ支持孔を、より容易かつ適正に形成することができる。
【００８１】
特に、前記複数枚の支持プレートが積層されてなる前記支持プレートを備えた検査治具において、各支持プレートを積層して位置決めした状態で、前記支持線に沿って前記レーザ光を照射することにより前記プローブ支持孔を形成することが好ましい。
【００８２】
この構成によれば、ドリル加工機を使用して、前記プローブ支持孔を形成した場合のように、細径のドリル刃が折れる等の問題を生じることなく、前記断面形状が略真円形のプローブ支持孔を、より容易かつ適正にすることができる。
【００８３】
このような構成の検査治具、及び基板検査装置は、簡単な構成で検査点に対するプローブの接触安定性を効果的に向上することが可能である。
【００８４】
この出願は、２０１６年７月２８日に出願された日本国特許出願特願２０１６−１４８７４２を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様又は実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、本発明は、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではない。
【符号の説明】
【００８５】
１  基板検査装置
４，４Ｕ，４Ｌ  検査治具
５  検査側支持体
６  電極側支持体
７  連結部材
９  電極板
２０  制御部
１３  第１検査部（検査部）
１４  第２検査部（検査部）
１６，１６’  プローブ挿通孔
２３，２３’  プローブ支持孔
２３ａ，２３Ａ  第１支持孔
２３ｂ，２３Ｂ  第２支持孔
２３ｃ，２３Ｃ  第３支持孔
５１  対向プレート
６１  第１支持プレート
６２  第２支持プレート
６３  第３支持プレート
１００   基板
Ｆ  対向面
Ｎ  内周面（規制面）
ＭＡ，ＭＢ，ＭＣ  規制面
ＬＰＭ  レーザ加工機
Ｖ  支持線
Ｚ  基準線
【図１】
2018021140.tif 000003
【図２】
2018021140.tif 000004
【図３】
2018021140.tif 000005
【図４】
2018021140.tif 000006
【図５】
2018021140.tif 000007
【図６】
2018021140.tif 000008
【図７】
2018021140.tif 000009
【図８】
2018021140.tif 000010
【図９】
2018021140.tif 000011
【図１０】
2018021140.tif 000012
【図１１】
2018021140.tif 000013
【図１２】
2018021140.tif 000014
【図１３】
2018021140.tif 000015
【図１４】
2018021140.tif 000016
【図１５】
2018021140.tif 000017
【図１６】
2018021140.tif 000018
【図１７】
2018021140.tif 000019
【国際調査報告】
2018021140.tif 000020
2018021140.tif 000021
2018021140.tif 000022
2018021140.tif 000023