(57)【要約】    【課題】  検査プローブの先端を正確に検査点に接触させることができる基板検査用プローブヘッドを提供する。    【解決手段】  小径の位置決めプレート６８の位置決め通孔６８ａにより同軸検査プローブ５０の水平方向の移動が規制されるので、同軸検査プローブの第１プローブ３０が同軸端子２０の外導体２６へ接触することを防ぐことができる。第１保持プレート６４Ｃの第１通孔６４ｃと第２保持プレート６４Ａの第２通孔６４ａとが中心が鉛直線上に位置するように配置されており、同軸検査プローブ５０が鉛直上に移動し、座屈が生じないので、同軸検査プローブ５０を正確に検査点に接触させることができる。【選択図】  図１
2012181119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端と後端とを有し該先端を被検査基板の検査点に押し当てることで前記被検査基板の導通を検査するための同軸状の検査プローブと、
前記検査プローブを保持するための保持部と、
前記検査プローブの後端と電気的に接続する同軸状の電極とを含む検査装置であって、
前記検査プローブは細長く導電性の第１プローブと前記第１プローブを囲んでいて伸縮性と導電性を有する第２プローブで形成され、
前記電極は前記第１プローブと電気的に接続するための第１電極と前記第１電極の周りに形成されている絶縁体と該絶縁体の周りに形成され前記第２プローブと電気的に接続するための第２電極で形成され、
前記保持部は第１面と該第１面とは反対側の第２面を有すると共に貫通孔を有する第１プレートと第１面と該第１面とは反対側の第２面を有すると共に貫通孔を有する第２プレートと第１面と該第１面とは反対側の第２面を有すると共に貫通孔を有する位置決めプレートとを有し、
前記第１プレートと前記第２プレートは固定部材により離れて固定され、
前記検査プローブの先端側は前記第１プレートの貫通孔内に保持され、
前記検査プローブの後端側は前記第２プレートの貫通孔内と前記位置決めプレートの貫通孔内に保持され、
前記位置決めプレートの貫通孔の径は前記第２プレートの貫通孔の径より小さく、
前記第１プレートの貫通孔の真上から前記第２プレートの貫通孔と前記位置決めプレートの貫通孔が前記第１プレートの貫通孔を介して見られると前記第１プレートの貫通孔と前記第２プレートの貫通孔と前記位置決めプレートの貫通孔は重なっている。
【請求項２】
請求項１に記載の検査装置において、前記第１プレートの貫通孔の径は前記第２プレートの貫通孔の径より大きく、前記第１プレートの貫通孔は前記第２プレートの貫通孔を含んでいる。
【請求項３】
請求項１に記載の検査装置において、前記第２プレートの貫通孔の径は前記第１プレートの貫通孔の径より大きく、前記第２プレートの貫通孔は前記第１プレートの貫通孔を含んでいる。
【請求項４】
請求項１に記載の検査装置において、前記位置決めプレートの第１面は前記検査プローブの後端の方向であり、前記第２プレートは前記位置決めプレートの第２面と前記第２プレートの第１面が向かい合うように前記位置決めプレート上に積層されていて、前記位置決めプレートの貫通孔が前記第２プレートの第１面の垂線に沿って等倍で前記第２プレートに映し出される時、前記第２プレートの貫通孔は前記位置決めプレートの貫通孔を含んでいる。
【請求項５】
請求項１に記載の検査装置において、前記第２プレートの貫通孔の重心を通り前記第２プレートの第１面と垂直な直線と前記位置決めプレートの貫通孔の重心を通り前記第２プレートの第１面と垂直な直線は重なる。
【請求項６】
請求項１に記載の検査装置において、さらに、前記第１プローブと前記第１電極の間にバネを有する。
【請求項７】
請求項１に記載の検査装置において、前記第２プローブは、伸縮性を有しないスリーブ部と、伸縮性を有するバネ部で形成されている。
【請求項８】
請求項７に記載の検査装置において、前記スリーブ部は太い部分と細い部分で形成されている。
【請求項９】
請求項８に記載の検査装置において、前記スリーブ部の細い部分の径は第１プローブの径と同じか小さい。
【請求項１０】
請求項１に記載の検査装置において、前記第２プローブは前記第１プローブより長い。
【請求項１１】
第１プレート用の板材、第２プレート用の板材と位置決めプレート用の板材を用意することと、
前記第２プレート用の板材と前記位置決めプレート用の板材を固定することと、
前記第２プレート用の板材と前記位置決めプレート用の板材が固定されている状態で前記第２プレート用の板材と前記位置決めプレート用の板材を同時に貫通する孔を形成することにより、前記第２プレート用の板材に基準孔を形成すると共に前記位置決めプレート用の板材に貫通孔を形成することと、
前記第２プレート用の板材と前記位置決めプレート用の板材を分離し、位置決めプレートを形成することと、
前記第２プレート用の板材の基準孔を基準にして、同じ位置に該基準孔より大きい貫通孔を形成することで第２プレートを形成することと、
前記第１プレート用の板材に貫通孔を形成することで第１プレートを形成することと、
前記第２プレートの貫通孔の位置と前記位置決めプレートの貫通孔の位置が合うように前記位置決めプレート上に前記第２プレートを積層することと、
前記第１プレートの貫通孔の位置と前記第２プレートの貫通孔の位置が合うように、前記第２プレートから離して前記第１プレートを第２プレートと位置決めプレートに固定することと、
第１電極と該第１電極の周りに絶縁材を介して形成されている第２電極で形成されている電極を用意することと、
前記電極の位置と前記位置決めプレートの貫通孔の位置が合うように、前記位置決めプレートに前記電極を固定することと、
前記第１プレート側から同軸状のプローブを前記第１プレートの貫通孔、前記位置決めプレートの貫通孔と前記第２プレートの貫通孔に挿入することとを含む回路基板の導通を検査するための装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の回路基板の導通を検査するための装置の製造方法において、さらに、前記第１プレートと前記第２プレートと前記位置決めプレートに固定用の貫通孔を形成することを含み、前記固定することは前記第１プレートと前記第２プレートと前記位置決めプレートの固定用の貫通孔にピンを挿入することを含む。
【請求項１３】
請求項１１に記載の回路基板の導通を検査するための装置の製造方法において、前記第１基板の貫通孔の真上から前記第１基板の貫通孔、前記位置決めプレートの貫通孔と前記第２プレートの貫通孔が見られると、前記第１基板の貫通孔と前記位置決めプレートの貫通孔と前記第２プレートの貫通孔は重なっている。
【請求項１４】
請求項１１に記載の回路基板の導通を検査するための装置の製造方法において、さらに、前記第１電極上にバネを形成することを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に形成されている配線パターンを電気的に検査するための検査装置及びその検査装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は検査点に二つの検査用プローブを接触させることで配線パターンを検査することを開示している。
【０００３】
特許文献２は、同軸状の検査プローブを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２７９１３３号公報
【特許文献２】特開２００７−２０５８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献２は同軸プローブの使い方の例を特許文献２の図７に示している。同軸プローブの一端は検査点Ｂと接触し他端は電極部ＥＰに接触している。また、特許文献２の図２にクリアランスｗ６が示されていて、特許文献２はｗ６を１〜１０μｍに設定することができると開示している。図７（Ａ）、（Ｂ）の同軸プローブ１５０は、内側のプローブ１３０と外側のプローブ１４０で形成されている。電極１２０は、内側の電極１２２と外側の電極１２６で形成されている。図７（Ａ）は同軸プローブ１５０と電極１２０が正しく接続している例であり、図７（Ｂ）は同軸プローブ１５０と電極１２０が正しく接続されていない例である。特許文献２では、クリアランスｗ６が狭いため、図７（Ｂ）が示すように、電極１２０上で内側のプローブ１３０と外側のプローブ１４０が短絡することが考えられる。内側のプローブ１３０と外側のプローブ１４０が短絡すると測定精度が悪くなるので、配線パターンの良否判定が誤って判定されてしまうと考えられる。
【０００６】
本発明の目的は、同軸プローブにより４端子法で配線パターンを検査できる検査装置、及び、その製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点に係る検査装置は、先端と後端とを有し該先端を被検査基板の検査点に押し当てることで前記被検査基板の導通を検査するための同軸状の検査プローブと、前記検査プローブを保持するための保持部と、前記検査プローブの後端と電気的に接続する同軸状の電極とを含む。そして、前記検査プローブは細長く導電性の第１プローブと前記第１プローブを囲んでいる導電性の第２プローブで形成され、前記電極は前記第１プローブと電気的に接続する第１電極と前記第２プローブと電気的に接続し前記第１電極の周りに絶縁体を介して形成されている第２電極で形成され、前記保持部は第１面と該第１面とは反対側の第２面を有すると共に貫通孔を有する第１プレートと第１面と該第１面とは反対側の第２面を有すると共に貫通孔を有する第２プレートと第１面と該第１面とは反対側の第２面を有すると共に貫通孔を有する位置決めプレートとを有し、前記第１プレートと前記第２プレートは固定部材により離れて固定され、前記検査プローブの先端側は前記第１プレートの貫通孔内に保持され、前記検査プローブの後端側は前記第２プレートの貫通孔内と前記位置決めプレートの貫通孔内に保持され、前記位置決めプレートの貫通孔の径は前記第２プレートの貫通孔の径より小さく、前記第１プレートの貫通孔の真上から前記第２プレートの貫通孔と前記位置決めプレートの貫通孔が前記第１プレートの貫通孔を介して見られると前記第１プレートの貫通孔と前記第２プレートの貫通孔と前記位置決めプレートの貫通孔は重なっている。
【０００８】
本発明の別の観点に係る検査装置の製造方法は、第１プレート用の板材、第２プレート用の板材と位置決めプレート用の板材を用意することと、前記第２プレート用の板材と前記位置決めプレート用の板材を固定することと、前記第２プレート用の板材と前記位置決めプレート用の板材が固定されている状態で前記第２プレート用の板材と前記位置決めプレート用の板材を同時に貫通する孔を形成することにより、前記第２プレート用の板材に基準孔を形成すると共に前記位置決めプレート用の板材に貫通孔を形成することと、前記第２プレート用の板材と前記位置決めプレート用の板材を分離し、位置決めプレートを形成することと、前記第２プレート用の板材の基準孔を基準にして、同じ位置に該基準孔より大きい貫通孔を形成することで第２プレートを形成することと、前記第１プレート用の板材に貫通孔を形成することで第１プレートを形成することと、前記第２プレートの貫通孔の位置と前記位置決めプレートの貫通孔の位置が合うように前記位置決めプレート上に前記第２プレートを積層することと、前記第１プレートの貫通孔の位置と前記第２プレートの貫通孔の位置が合うように、前記第２プレートから離して前記第１プレートを第２プレートと位置決めプレートに固定することと、第１電極と該第１電極の周りに絶縁材を介して形成されている第２電極で形成されている電極を用意することと、前記電極の位置と前記位置決めプレートの貫通孔の位置が合うように、前記位置決めプレートに前記電極を固定することと、前記第１プレート側から同軸状のプローブを前記第１プレートの貫通孔、前記位置決めプレートの貫通孔と前記第２プレートの貫通孔に挿入することとを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る検査用プローブヘッドの断面図。
【図２】実施形態の検査プローブを構成する第１プローブと第２プローブの側面図。
【図３】実施形態の検査プローブと電極の断面図。
【図４】実施形態の電極プレート、位置決めプレート、第２プレートの製造工程図。
【図５】実施形態の電極プレート、位置決めプレート、第２プレートの製造工程図。
【図６】実施形態に係る検査装置の製造工程図。
【図７】検査プローブと電極との接続状態を示している図。
【図８】図８（Ａ）は位置決めプレートの貫通孔と各保持プレートの貫通孔の断面図、図８（Ｂ）は各保持プレートの貫通孔と位置決めプレートの貫通孔の重なり具合を示す図。
【図９】位置決めプレートが面取り部を有するときの位置決めプレートの断面と開口を示す図。
【図１０】本発明の実施形態１に係る検査装置の断面図。
【図１１】本発明の実施形態２に係る検査装置の断面図。
【図１２】第１プローブと電極間の角度（θ１）と、第２プローブと電極間の角度（θ２）を示す図。
【図１３】図１３（Ａ）は電極と伸縮バネの固定方法を示す図、図１３（Ｂ）は第１プローブと伸縮バネの固定方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に実施形態に係る検査装置１０を示す。
検査装置１０は、同軸状の検査プローブ（同軸プローブ）５０と、該検査プローブを保持する保持部６４と同軸状の電極２０とを有している。同軸プローブ５０は、内側の第１プローブ３０と外側の第２プローブ４０とで形成されている。同軸プローブ５０は先端と後端とを有し、先端が被検査基板の検査点と電気的に接続する。同軸プローブが検査点と確実に接触するため、同軸プローブは検査点に押し当てられることが好ましい。
【００１１】
図２（Ａ）は第２プローブ４０の側面図を示し、図２（Ｂ）は第１プローブ３０の側面図を示し、図２（Ｃ）は第１プローブが第２プローブ４０内に収容されている状態を示す。検査点と低抵抗で接触するため第２プローブは伸縮性を有する。図２（Ａ）に示されている第２プローブ４０は、導電性と伸縮性を有する筒状の導電体４０である。導電体の外側は図示しない絶縁樹脂膜で覆われている。第２プローブの内壁を絶縁樹脂膜で被覆することができる。第２プローブを構成している導電体が絶縁樹脂膜で被覆されている場合、第２プローブは導電体４０と絶縁樹脂膜で形成される。図２（Ａ）に第２プローブの例が示されている。この例では、第２プローブはスリーブ部４２ａ、４２ｂ、４２ｃと、該スリーブ部を連結するバネ部４４ａ、４４ｂを有している。スリーブ部及びバネ部は導電性を有するニッケル、銅等の金属で形成されている。図２の第２プローブ４０は、バネ部４４ａ、４４ｂにより伸縮性を有し、導電体４０の外側は図示しない絶縁樹脂膜で被覆されている。第２プローブの径は一様であっても第２プローブは部分的に細い部分を有しても良い。図２（Ｄ）に示されている第２プローブの径は一様である。図２（Ａ）に示されている第２プローブは細い部分（固定部）４６を有している。固定部４６の径は第１プローブの径と同等もしくは第１プローブの径より細い。固定部で第１プローブと第２プローブは接触していて、固定部により第１プローブの動きは抑制されている。これにより、第１プローブは軸方向に垂直方向な動き（図２（Ｃ）の方向）が抑制される。第１プローブと後述する第２電極との接触を防止することができる。また、検査装置１０から第１プローブが抜け難くなる。固定部の径／第１プローブの径を０．８〜０．９８に設定することができる。第２プローブ内に第１プローブを挿入することが出来ると共に第１プローブの動きを抑制することができる。
【００１２】
第１プローブ３０は、細長く導電性を有している棒状または針状の導電部３４とその導電部を被覆している絶縁膜３２で形成されている。導電部３４は、ＢｅＣｕ、Ｗ、ＲｅＷ、銅、ニッケル、ステンレス鋼などで形成されていて、銅線などで形成することができる。表面はＮｉ／Ａｕで被覆されていることが望ましい。絶縁樹脂膜や絶縁膜はウレタン、ポリイミドやエポキシやエナメルなどで形成されている。第１プローブ３０は、第２プローブに形成されている固定部４６により、第２プローブに対して固定されている。図１が示すように、第１プローブ３０の先端３４ｂ、第２プローブ４０の先端４０ｂが、基板８０の検査点８２に接触する。図１は検査点の例としてバンプ８２を示している。検査点の例としてバンプ以外に外部基板と接続するための外部端子や電子部品を実装するための電極を挙げることができる。該検査プローブは、４端子測定用であって、図示しない更に１本の同軸プローブが他の検査点に接触することで基板の配線が検査される。ここでは、１個のバンプのみが示されているが、実施形態の検査装置は、２００から１０００個の検査点を同時に検査するため、２００から２０００本の同軸検査プローブを有している。
【００１３】
検査装置は、検査プローブ５０の後端側に電気的に接続するための電極２０を有する。電極は、図示しないケーブルにつながっている。そのケーブルにより検査装置は基板検査装置につなげられている。電極は第１プローブと電気的に接続するための第１電極２２を有する。第１電極の形状は円、楕円、矩形であり、円が好ましい。第１電極は絶縁体２４で囲まれている。絶縁体はエポキシ樹脂、ポリイミド、ウレタンなどの樹脂である。第１電極２２の周りを絶縁体２４で囲むこと以外に銅などの金属線をエナメルなどの樹脂で被覆された導線を用いることができる。電極は絶縁体２４の外に第２プローブと接触するための第２電極２６を有する。図１では、第２電極２６はドーナツ状に形成されているので電極は同軸である。第２電極２６は絶縁体２４の周りを部分的に囲んでもよいが、全周を囲むことが好ましい。電極２０の周りは絶縁材２８で被覆されている。電極２０は電極プレートに接着剤（図示せず）で固定されている。
【００１４】
図３（Ａ）は、同軸状の電極２０と検査プローブ５０の断面を示している。第１電極２２の直径２２Ｄは１０μｍから７０μｍ、絶縁体２４の厚み２４Ｄは３μｍから１０μｍ、第２電極２６の厚み２６Ｄは５μｍから３５μｍである。第１プローブの導電部３４の直径３４Ｄは１５μｍから５０μｍ、絶縁膜３２の厚さ３２Ｄは３μｍから１０μｍである。第２プローブの内径４０ＤＩは２５μｍから７０μｍであり、外径４０ＤＯは３０μｍから８０μｍである。第２プローブの内壁に樹脂が被覆されている場合、内径は内壁を覆う樹脂間の距離である。第２プローブの外側に樹脂が被覆されている場合、外径は第２プローブの外側を覆う樹脂間の距離である。第１プローブと第２プローブとの間には３μｍから１０μｍのクリアランスＣＬが設けられている。図１では、第１プローブ３０と第１電極２２との間に、伸縮バネ６２が形成されている。図３（Ｂ）は同軸状の電極２０と第２プローブと伸縮バネ６２の断面を示している。金属性の伸縮バネ６２の長さＳ１は２０μｍから１００μｍであり、バネは樹脂膜で覆われていることが好ましい。伸縮バネの径３４Ｄ’は１０μｍから７０μｍである。検査時、第１電極と第１プローブが直接接触するように、第１プローブと第１電極間にバネ６２を設ける必要はない。しかしながら、バネ６２により、第１電極と第１プローブの接続が安定する。
【００１５】
検査プローブを保持する保持部は、貫通孔（第１貫通孔）を有する第１保持プレート（第１プレート）６４Ｃと、貫通孔（第２貫通孔）を有する第２保持プレート（第２プレート）６４Ａと、貫通孔（第３貫通孔）を有する第３保持プレート（第３プレート）６４Ｂを有する（図１）。第３保持プレートは必須でない。検査プローブ５０の先端側は第１プレート６４Ｃの貫通孔（第１貫通孔）６４ｃ内に保持され、検査プローブの後端側は第２プレート６４Ａの貫通孔（第２貫通孔）６４ａ内に保持され、検査プローブの中央部は第３プレート６４Ｂの貫通孔（第３貫通孔）６４ｂ内に保持される。各貫通孔（第１貫通孔、第２貫通孔、第３貫通孔）の大きさは検査プローブの径（第２プローブの外径）より２μｍから５０μｍ大きい。このため、検査装置が製造される時、検査プローブを各貫通孔に通すことが容易になる。第２保持プレート６４Ａ、第３保持プレート６４Ｂ、第１保持プレート６４Ｃは、柱部材６６Ａ、６６Ｂなどの固定部材により固定されている。第２保持プレート６４Ａに隣接して、位置決めプレート６８が第２プレート上に積層されている。位置決めプレートは貫通孔（位置決め孔）６８ａを有する。位置決めプレートの貫通孔（位置決め孔）の径は検査プローブの外形より大きく、第２プレートの径より小さい。位置決め孔の径は検査プローブの外径より２μｍから１０μｍ大きく、第２貫通孔の径より２μｍから１０μｍ小さい。位置決めプレートの貫通孔の大きさが第２プレートの貫通孔の大きさより小さいので、位置決めプレートにより検査プローブの水平方向への動き（図２（Ｃ）に示されている方向）を抑制することができる。これにより、第１プローブと第２電極が電気的に接続し難くなる。また、第２プローブと第１電極が電気的に接続し難くなる。測定精度が高くなる。図１が示すように位置決めプレート６８に隣接し、電極プレート７０が位置決めプレート上に配置されている。電極プレート７０は電極２０を有している。位置決めプレートは第１面とその第１面とは反対側の第２面とを有する。位置決めプレートの第１面は電極と対向する面であり、検査プローブの後端側の方向に向いている面である。また、第２プレートは第１面とその第１面と反対側の第２面とを有する。第２プレートの第１面は位置決めプレートの第２面と対向している。位置決めプレートは第２プレート上に直接積層されていても良いし第２プレートから離れて積層されていてもよい。第１プレートは第１面と第１面とは反対側の第１面を有し、第１プレートの第１面は第２プレートの第２面と対向している。図１では電極プレート７０、位置決めプレート６８、第２保持プレート６４Ａ、第１保持プレート６４Ｃは、ピン７２により固定されている。
【００１６】
各保持プレートと位置決めプレートの貫通孔が、図８（Ａ）の矢印の方向（第１貫通孔の真上）から観察されるとそれらは重なる。図８（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、各貫通孔を等倍で１つ面に投影することで得られる図である。図８（Ｂ）〜図８（Ｅ）は、各保持プレートと位置決めプレートの貫通孔が図８（Ａ）に示されている方向から見られる時、各保持プレートと位置決めプレートの貫通孔の重なり具合を示している。図８（Ｂ）〜図８（Ｅ）が示すように、位置決めプレート６８の位置決め孔６８ａ、第２プレート６４Ａの貫通孔６４ａ、第３プレート６４Ｂの貫通孔６４ｂ、第１プレート６４Ｃの貫通孔６４ｃは、重なっている。第１プレートの貫通孔の真上から第１プレートの貫通孔を介して第２プレートの貫通孔と位置決めプレートの貫通孔が見られると第１プレートの貫通孔と位置決めプレートの貫通孔と第２プレートの貫通孔は重なる。第３プレートの貫通孔も同じく重なる。第１プレートの貫通孔は第１プレートの第２面に第１プレートの開口を有している。第２プレートの貫通孔は第２プレートの第２面に第２プレートの開口を有している。位置決めプレートの貫通孔は位置決めプレートの第２面に位置決めプレートの開口を有している。位置決めプレートが面取り部を有する時、位置決めプレートの開口は面取り部と貫通孔の内壁の境界に形成される。第３プレートの貫通孔は第３プレートの第２面に第３プレートの開口を有している。第１プレートの開口が第１プレートの第２面と平行に等倍で位置決めプレートの第２面に投影されると位置決めプレートの開口と投影された第１プレートの開口は重なる。言い換えると、位置決めプレートの開口は投影された第１プレートの開口に含まれる（図８（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ））。第２プレートの開口が第１プレートの第２面と平行に等倍で位置決めプレートの第２面に投影されると位置決めプレートの開口と投影された第２プレートの開口は重なる。言い換えると、位置決めプレートの開口は投影された第２プレートの開口に含まれる（図８（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ））。第１プレートの開口と第２プレートの開口が第１プレートの第２面と平行に等倍で位置決めプレートの第２面に投影されると投影された第２プレートの開口と投影された第１プレートの開口は重なる。言い換えると、投影された第２プレートの開口は投影された第１プレートの開口に含まれる（図８（Ｃ）、（Ｄ））。もしくは、投影された第２プレートの開口は投影された第１プレートの開口を含む（図８（Ｅ））。もしくは、投影された第２プレートの開口は投影された第１プレートの開口と一致する（図８（Ｂ））。第３プレートの開口が第１プレートの第２面と平行に等倍で位置決めプレートの第２面に投影されると位置決めプレートの開口と投影された第３プレートの開口は重なる。言い換えると、位置決めプレートの開口は投影された第３プレートの開口に含まれる（図８（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ））。第１プレートの開口と第２プレートの開口と第３プレートの開口が第１プレートの第２面と平行に等倍で位置決めプレートの第２面に投影されると投影された第２プレートの開口と投影された第１プレートの開口は重なる。言い換えると、第１プレートの開口、第２プレートの開口と第３プレートの開口の中で、最も大きな開口がそれ以外の開口を含んでいる（図８（Ｄ）、（Ｅ））。図８（Ｂ）、（Ｄ）では、第１プレートの貫通孔は第２プレートの貫通孔よりも大きい。図８（Ｅ）では、第１プレートの貫通孔は第２プレートの貫通孔よりも小さい。第１プレートの貫通孔と第２プレートの貫通孔と位置決めプレートの貫通孔が重なっているので、検査プローブは電極の上面に対し略垂直に保持される。電極の上面は検査プローブが接触する面である。そのため、第１電極と第２プローブが接触しがたくなる。同時に第２電極が第１電極に接触し難くなる。第１プローブと第１電極が接続し、第２プローブが第２電極に接触する。第１プレートの貫通孔と第２プレートの貫通孔と位置決めプレートの貫通孔が重なっているので、検査プローブが各プレートの貫通孔に挿入されやすい。さらに、各保持プレートの貫通孔は位置決めプレートの貫通孔より大きい。そのため、機械または作業者が検査プローブを保持プレートの貫通孔と位置決めプレートの貫通孔内に通す時、位置決めプレートの貫通孔以外の貫通孔に検査プレートを通すことは容易である。また、電極プレート上に位置決めプレートが配置されているので、検査プローブと電極の位置が合い易い。また、検査装置が製造される時、位置決めプレートの貫通孔と各保持プレートの貫通孔がオフセットしている場合に比べ、位置決めプレートの貫通孔と各保持プレートの貫通孔が重なっているので、機械または作業者が位置決めプレートと各保持プレートの貫通孔に検査プレートを挿入しやすい。このため、検査装置の製造時間が短縮される上、電極と検査プローブの合わせ精度が高くなる。位置決め孔６８ａと検査プローブ５０とのクリアランスＣ２は、２μｍから１０μｍであり、第２保持プレートの貫通孔と検査プローブとのクリアランスＣ１は、２μｍから５０μｍである。
【００１７】
実施形態の検査装置が図１に示されている。実施形態の検査装置は、伸縮性を有していない第１プローブ３０と第１電極２２との間に伸縮バネ６２を有している。第１プローブの後端が伸縮バネ６２に接続している。検査プローブが検査点に押し込まれる時、第２プローブが縮む。第２プローブの縮みに応じて伸縮バネ６２が縮む。伸縮バネ６２が縮むことで、伸縮性を有しない第１プローブが長さ方向へ移動可能となる。従って、第１プローブが伸縮性を有していなくても第１プローブが水平方向（第１プレートの第２面と平行な方向）に曲がらない。もしくは、曲がる量が少なくなる。そのため、検査プローブは電極と検査点を略垂直に押す。第１プローブと第２プローブは検査点と電極を略垂直に押す。従って、第１プローブと第２プローブが検査点と電極間で略真直ぐ保持される。第１プローブと第２プローブは水平方向（第１プレートの第２面と平行な方向）に曲がらない。もしくは、第１プローブと第２プローブが水平方向に曲がり難くなる。第１プローブが曲がったとしても、その量は後述の実施形態１より少ないと考えられる。このため、第１プローブと電極間の角度は９０度もしくは９０度に近づく（図１２参照）。第２プローブと電極間の角度は９０度もしくは９０度に近づく。従って、後述の実施形態１と実施形態で第１プローブと電極との間の角度θ１が比較されると、実施形態の角度は後述の実施形態１の角度より直角に近い。実施形態では、第１プローブと第１電極が接続し第２プローブと第２電極が接続する。第１プローブと第２電極が接続しがたくなる。また、第２プローブが第１電極に接続しがたくなる。実施形態では、検査点や電極に検査プローブにより圧力が加えられても、検査プローブが検査点や電極に略直角に接触する。実施形態の検査装置を用いて基板の検査が行われると、その検査精度は高い。実施形態の第１プローブは伸縮性を有していない。そのため、後述の実施形態２と実施形態で第１プローブの製造が比較されると、実施形態のプローブは容易に製造することができる。さらに、実施形態では、伸縮バネと第１電極とを機械的に固定することができる。図１３（Ａ）では、電極に伸縮バネが固定されている。第１電極が部分的に凸な部分を有している。その凸な部分が伸縮バネに挿入されている。図１３（Ｂ）では、第１プローブに伸縮バネが固定されている。第１プローブの導電部が伸縮バネに挿入されている。伸縮バネと第１電極は接着剤や半田等で接着することができる。伸縮バネと第１プローブの後端を機械的に固定することができる。伸縮バネと第１プローブの後端は接着剤や半田等で接着することができる。接着または固定により、第１プローブと第１電極が確実に接続する。その結果、第２プローブと第２電極も確実に接続する。
【００１８】
実施形態の検査装置１０は、図示しない駆動機構により上下方向に移動する。検査点（基板８０のバンプ８２）上で、検査装置１０が下がることで、検査プローブの先端が検査点に接触する。つまり、検査プローブの第１プローブ３０の先端と第２プローブ４０の先端がそれぞれバンプ８２に接触する。さらに、検査装置が移動することで、検査プローブは検査点に押し当てられる。つまり、第１プローブと第２プローブが検査点に押し当てられる。第２プローブ４０は、バネ部４４ａ、４４ｂにより縮むので検査点８２に荷重が加えられる。このため、バンプと第２プローブ間の接続が安定する。また、第１プローブ３０と電極間に伸縮バネ６２が存在する場合、伸縮バネが縮むことで検査点８２に荷重が加えられる。第１プローブと電極間に伸縮バネ６２が存在しない場合に比べ検査点に比較的荷重が加わり易い。このため、バンプと第１プローブ間の接続が安定する。伸縮バネは伸びる時も縮む時も検査点に力を加える。伸縮バネ６２が縮むので、第１プローブが曲がらない。もしくは、曲がる量が少ない。第１プローブと第２プローブが検査点で電極間の略垂直に保持される。第１プローブと第２プローブが水平方向へ移動し難い。伸縮バネが第１電極を略垂直に押すので、伸縮バネと第２電極が接触し無い。伸縮バネの寿命が長くなる。また、第２プローブと第２電極が確実に接続する。
【００１９】
実施形態１の検査装置が図１０に示されている。実施形態１の検査装置は、伸縮バネ６２を有していない。それ以外は実施形態と同様である。実施形態１の検査装置では、位置決めプレートの貫通孔と各保持プレートの貫通孔が重なっているので、検査プローブが検査点に押し込まれても検査プローブは電極を略垂直に押す。そのため、検査プレートの後端が電極上をすべらない。もしくは、後端がすべり難くなる。その結果、第１プローブと第１電極が接続し第２プローブと第２電極が接続する。第１プローブと第２電極が接続しがたくなる。また、第２プローブが第１電極に接続しがたくなる。
【００２０】
実施形態２の検査装置が図１１に示されている。実施形態２の検査装置は、第１プローブに伸縮性を有するプローブを用いている。図１１（Ａ）の検査装置は第１プローブと第１電極間に伸縮バネ６２を有し、図１１（Ｂ）の検査装置は第１プローブと第１電極間に伸縮バネ６２を有していない。実施形態２では、検査プローブが検査点に押し込まれる時、第１プローブと第２プローブが縮む。検査プローブは電極と検査点を略垂直に押す。第１プローブと第２プローブは検査点と電極を略垂直に押す。従って、第１プローブと第２プローブが検査点と電極間で略真直ぐ保持される。第１プローブと第２プローブは水平方向（第１プレートの第２面と平行な方向）に曲がらない。もしくは、第１プローブと第２プローブが水平方向に曲がり難くなる。第１プローブが曲がったとしても、その量は実施形態１より少ないと考えられる。このため、第１プローブと電極間の角度θ１（図１２参照）は９０度もしくは９０度に近づく。第２プローブと電極間の角度θ２（図１２参照）は９０度もしくは９０度に近づく。従って、実施形態１と実施形態２でθ１及びθ２が比較されると、実施形態２の角度は実施形態１の角度より直角に近い。実施形態２の第１プローブは伸縮性を有するので、実施形態２の検査装置は実施形態の検査装置と同様な効果を有する。
【００２１】
実施形態２では、第１プローブと第１電極が接続し第２プローブと第２電極が接続する。第１プローブと第２電極が接続しがたくなる。また、第２プローブが第１電極に接続しがたくなる。実施形態や実施形態２では、検査点や電極に検査プローブにより圧力が加えられても、検査プローブが曲がること無く検査点や電極に略垂直に接触する。実施形態や実施形態２の検査装置を用いて基板の検査が行われると、その検査精度は高い。実施形態２の検査装置が伸縮バネ６２を有する場合、伸縮バネと第１電極は実施形態と同様な方法で固定される。同様な効果が発現する。
【００２２】
実施形態と実施形態２では、第２プローブ４０のみでなく、伸縮バネ６２または第１プローブ３０の少なくとも一方が同様に伸縮するので、第１プローブと第２プローブとの間での摺れが低減する。そのため、第１プローブもしくは第２プローブを被覆している樹脂の剥がれが減少する。剥がれた樹脂が検査点上や電極上に落下することを防げる。さらに、伸縮機構により第１プローブ３０が検査点に荷重を与え、導通が安定化する。
【００２３】
各実施形態の検査装置では、第２プローブ４０が伸縮性を備えないスリーブ部４２ａ、４２ｂ、４２ｃと、伸縮性を備えるバネ部４４ａ、４４ｂで形成されている。バネ部４４ａ、４４ｂで第２プローブに伸縮性を持たせることができる。
各実施形態の検査装置では、第１プレートと第２プレートと位置決めプレートの貫通孔が重なっている。そのため、第１プローブと第２プローブが曲がり難い。検査プローブが曲がり難い。特に、実施形態と実施形態２では、検査プローブが座屈し難い。検査プローブが電極と検査点を略垂直に押すので、測定精度が高くなる。
【００２４】
各実施形態の検査装置では、スリーブ部４２ｂに固定部４６を形成することができる。固定部４６により第１プローブ３０が第２プローブ４０に固定されるので、第１プローブ３０が検査装置から脱落することを防ぐことができる。第１プローブの水平方向の動きを制御することができる。検査プローブが検査点や電極と確実に接続する。
【００２５】
各実施形態の検査装置において、位置決めプレートの貫通孔の重心を通り、位置決めプレートの第１面に垂直な直線と第２プレートの貫通孔の重心を通り、位置決めプレートの第１面に垂直な直線は重なることが好ましい。電極と検査プローブが確実に接続する。さらに、位置決めプレートの貫通孔の重心を通り、位置決めプレートの第１面に垂直な直線と第１プレートの貫通孔の重心を通り、位置決めプレートの第１面に垂直な直線は重なることが好ましい。電極と検査点間で検査プローブを垂直に保持することができる。さらに、位置決めプレートの貫通孔の重心を通り、位置決めプレートの第１面に垂直な直線と第３プレートの貫通孔の重心を通り、位置決めプレートの第１面に垂直な直線は重なることが好ましい。製造装置を短時間に製造することができる。
【００２６】
図４及び図５を参照して、電極プレート７０、位置決めプレート６８、第２保持プレート６４Ａの製造方法について説明する。
（１）電極プレート用の板材７０、位置決めプレート用の板材６８、第２保持プレート用の板材６４Ａが重ねられる（図４（Ａ））。その状態で、ピン孔に相当する位置にドリルで貫通孔６９が形成される（図４（Ｂ））。電極プレート用の板材７０、位置決めプレート用の板材６８、第２保持プレート用の板材６４Ａにそれぞれピン孔７０ｂ、６８ｂ、６４ｄが形成される（図４（Ｃ））。そして、ピン７２を挿入して三枚が固定される（図５（Ａ））。ここでは、ピンが１本のみ示されているが、各板材は２本以上用いて連結される。
【００２７】
（２）電極プレート用の板材７０、位置決めプレート用の板材６８、第２保持プレート用の板材６４Ａに、位置決め孔と同径の貫通孔が形成される。これにより、位置決めプレート用の板材６８に位置決め貫通孔６８ａが形成され、同時に、電極プレート用の板材７０に基準孔７０ａ１、第２保持プレート用の板材６４Ａに基準孔６４ａ１が形成される（図５（Ｂ））。その後、ピン７２が抜かれ３枚が分離される。位置決めプレートが完成する。
【００２８】
（３）電極プレート用の板材７０の基準孔７０ａ１を基準にして（図５（Ｃ１））、固定孔７０ａが形成される（図５（Ｃ２））。固定孔７０aは電極プレートを貫通し、その中に電極が形成される。予め形成された電極を固定孔に接着剤などで固定することで電極プレートの固定孔に電極が形成される。電極の別の作り方が以下に示されている。固定孔の内壁に所定厚さの金属めっき膜が形成される。その金属めっき膜内を樹脂で充填する。金属めっき膜内を充填している樹脂は充填材である。充填剤の中心に所定の径の貫通孔が形成される。その後、充填剤内に形成されている貫通孔は金属めっき膜で充填される。同軸の電極が形成される。貫通孔が金属めっき膜で充填された後、電極プレート用の板材７０を研磨することができる。上面が平坦であって同軸の電極が完成する。上面に検査プローブが接触する。
【００２９】
（４）位置決めプレート６８の貫通孔６８ａの第２面側の角は面取りされる。位置決めプレートの貫通孔の第２面側に面取りを行い面取り部６８ｃが形成される（図５（Ｄ２））。面取り部６８ｃにより、位置決めプレートの組み付けが容易になる。また、位置決めプレートの貫通孔に検査プローブを容易に通すことが可能になる。
【００３０】
（５）第２プレート用の板材６４Ａの基準孔６４ａ１を基準にして（図５（Ｅ１））、第２プレートの貫通孔６４ａが形成される。第２プレート６４Ａが製造される（図５（Ｅ２））。図５の製造方法では、基準孔６４ａ１と基準孔６４ａや基準孔７０ａ１と固定孔７０ａは同じ位置に形成されている。
【００３１】
検査装置の製造方法について図６〜図８を参照して説明する。
第１プレート６４Ｃ、第３プレート６４Ｂ、第２プレート６４Ａ、位置決めプレートが柱部材６６Ａ、６６Ｂにより固定される（図６（Ａ））。この際、第２プレート６４Ａの貫通孔６４ａ、第３プレート６４Ｂの貫通孔６４ｂ、第１プレート６４Ｃの貫通孔６４ｃ、位置決めプレートの貫通孔が重なるように各保持プレートは配置される。位置決めプレートの第２面が第２プレートの第１面に対向するように第２プレートは位置決めプレート上に積層される。少なくとも、第２プレートの貫通孔の重心を通り位置決めプレートの第１面に垂直な直線と位置決めプレートの貫通孔の重心を通り位置決めプレートの第１面に垂直な直線が重なるように第２プレートが位置決めプレート上に積層されることが好ましい。さらに、第１プレートの貫通孔の重心を通り位置決めプレートの第１面に垂直な直線が位置決めプレートの貫通孔の重心を通り位置決めプレートの第１面に垂直な直線と重なるように第１プレートが柱部材に固定されることが好ましい。
【００３２】
位置決めプレート６８上に電極プレート７０が積層される（図６（Ａ））。位置決めプレートの貫通孔の位置と電極の位置は合っている。電極プレートがピン７２などで位置決めプレートに固定される（図６（Ａ））。位置決めプレートの貫通孔と電極は位置合わせされ、両者は固定される。位置決めプレートの貫通孔の重心と第１電極の重心が重なるように位置決めプレートと電極プレートは固定される。位置決めプレートの貫通孔の重心を通り位置決めプレートの第１面に垂直な直線と第１電極の重心を通り位置決めプレートの第１面に垂直な直線は重なることが好ましい。電極プレートが位置決めプレートに柱部材６６Ａで固定されてもよい。
【００３３】
第２プレート６４Ａの貫通孔６４ａ、第３プレート６４Ｂの貫通孔６４ｂ、第１プレート６４Ｃの貫通孔６４ｃ、位置決めプレートの貫通孔に検査プローブ５０が通される（図６（Ｂ））。検査プローブは第１プレート側から各保持プレートと位置決めプレートの貫通孔に挿入される。検査プローブの後端が電極または伸縮バネに当たることで検査プローブは止まる。上述したように、各保持プレートの貫通孔（第１プレートの貫通孔６４ｃ、第２プレートの貫通孔６４ａ、第３プレートの貫通孔６４ｂ）は、検査プローブ５０に対して２μｍ〜５０μｍのクリアランスを有する。また、各保持プレートの貫通孔が重なるため、検査プローブが各保持プレートに対し真直ぐ挿入される。検査装置５０が短時間で製造される。位置決めプレートの貫通孔は保持プレートの貫通孔より小さい。しかしながら、位置決めプレートの貫通孔は第２面側に面取り部を有しているので、検査プローブを位置決めプレートの貫通孔内に挿入することが容易になる。
【００３４】
検査装置が伸縮バネ６２を有する場合、第１電極上に伸縮バネが形成される。第１電極に半田や導電性ペーストで伸縮バネを固定することができる。別例として、第１電極を突起形状とすることができる。その突起部６３に伸縮バネ６２は図示しない半田や導電性ペーストで固定される（図１３（Ａ））。突起部６３を伸縮バネ６２の内側に挿入することで、両者を機械的に固定することができる。
検査プローブ５０の第２プローブ４０内で、第１プローブ３０の後端３４ａは伸縮バネ６２上に配置される（図６（Ｂ））。検査プローブは第１プレート側から各保持プレートと位置決めプレートの貫通孔に挿入される。第１プローブは伸縮バネに接触し止る。
【００３５】
第１プローブの後端に伸縮バネを固定することができる（図１３（Ｂ）参照）。第１プローブの後端（導電部）を伸縮バネの内側に挿入することで、第１プローブと伸縮バネを機械的に固定することができる。また、第１プローブの後端と伸縮バネを図示しない半田や導電性ペーストで固定することができる。固定に半田や導電性ペーストが用いられる場合、第１プローブの後端が伸縮バネの内側に挿入されることが好ましい。この場合、伸縮バネが第１プローブに固定された状態で第１プローブと伸縮バネは第２プローブ内に挿入される。伸縮バネが電極に当たり止る。
【００３６】
ピン７２で連結した状態で位置決めプレートの貫通孔６８ａと第２プレートの貫通孔の基準なる開口６４ａ１及び電極を形成するための貫通孔の基準と成る開口７０ａ１が同時に形成される。これらは、検査プローブの組み付け後に再びピンで固定される。そのため、容易に加工・組み付けができながら、位置決めプレートの貫通孔と第２プレートの貫通孔との位置精度を高く保つことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
上述した実施形態では、基板検査用プローブヘッドをバンプの検査に適用する例を挙げたが、本願発明の基板検査用プローブヘッドは、種々の配線等の検査に用い得るものである。また、上述した実施形態では、第２保持プレートと第１保持プレートの間に、第３保持プレートを設けたが、第３保持プレートは省略することが可能である。各実施形態では、数千の検査点を検査するための数千の検査プローブを短時間で組み付けることが可能となる。
【符号の説明】
【００３８】
１０  検査装置
２０同軸端子
２２  内導体
２６  外導体
３０  第１プローブ
４０  第２プローブ
４２ａ  スリーブ部
４４ａ  バネ部
５０  同軸検査プローブ
６４Ｃ  第１保持プレート
６４ｃ  第１通孔
６４Ａ  第２保持プレート
６４ａ  第２通孔
６８  位置決めプレート
６８ａ  位置決め通孔
７０  固定プレート
【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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【図１３】
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