JP4965341B2

JP4965341B2 - プローブユニットおよび回路基板検査装置

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Publication number: JP4965341B2
Application number: JP2007144345A
Authority: JP
Inventors: 誠一堀
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2007-05-31
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2027-05-31
Also published as: JP2008298555A

Description

本発明は、挿通孔が形成された一対の支持部を有する本体部と先端部側および基端部側が一対の挿通孔にそれぞれ挿通された状態で本体部に支持されるプローブピンとを備えたプローブユニット、並びにそのプローブユニットを備えた回路基板検査装置に関するものである。

この種のプローブユニットとして、特開２０００−２９２４３９号公報に開示された垂直作動型プローブガード（以下、単に「プローブガード」ともいう）が知られている。このプローブガードは、中央部に座屈部を有する複数のプローブと、プローブに接触される配線パターンが形成された基板と、複数の貫通孔がそれぞれ形成された上側支持基板および下側支持基板を備えたプローブ支持部材とを備えて構成されている。この場合、このプローブガードでは、各プローブが、上側支持基板の貫通孔および下側支持基板の貫通孔に貫通させられた状態で接着剤によって上側支持基板に固定されている。このため、このプローブガードには、プローブを交換する際のプローブの取り外し作業および取り付け作業が煩雑であるという問題点が存在する。

この問題点を解決すべく、出願人は、図７に示すように、プローブピン１１１の中央部１２３に、隣接する他のプローブピン１１１との絶縁を兼ねたコーティング処理を施すことで、中央部１２３を第１支持部１３１の挿通孔１３１ａよりも大径となるように構成したプローブユニット１０２を開発している。このプローブユニット１０２では、挿通孔１３１ａよりも大径に形成した中央部１２３の先端（詳しくはコーティング材料の端面）を第１支持部１３１における挿通孔１３１ａの縁部に当接させることで、先端部１２１の突出側へのプローブピン１１１の移動を規制すると共に、第１支持部１３１の外側（同図における下方向）への先端部１２１の突出長を調整している。
特開２０００−２９２４３９号公報（第３頁、第１図）

ところが、出願人が開発した上記のプローブユニット１０２には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、このプローブユニット１０２では、大径に形成した中央部１２３の端部を第１支持部１３１における挿通孔１３１ａの縁部に当接させることで、突出側へのプローブピン１１１の移動を規制して先端部１２１の突出長を調整している。つまり、このプローブユニット１０２では、プローブピン１１１における中央部１２３の長さ（中央部１２３における先端部１２１側の端部の位置）によって先端部１２１の突出長が１つの長さに固定される。一方、この種のプローブユニット１０２では、検査対象体の種類に応じて先端部１２１の突出長を異ならせる必要がある。

具体的には、例えば、接触対象としてのハンダバンプの高さにばらつきがある検査対象体を検査する際には、その高さのばらつきを先端部１２１の変形等によって吸収して各ハンダバンプに先端部１２１を確実に接触させるために、先端部１２１の突出長を長く規定する必要がある。これとは逆に、ハンダバンプの高さのばらつきが少なくかつハンダバンプ間の距離（ピッチ）が短い検査対象体を検査する際には、先端部１２１の変形による接触位置のずれを防止するために、先端部１２１の突出長を短く規定する必要がある。しかしながら、プローブピン１１１における先端部１２１の突出長が１つの長さに固定されているため、先端部１２１の突出長の異なる複数種類のプローブユニット１０２を製造する際には、プローブユニット１０２の種類毎に異なる種類のプローブピン１１１を用意する必要があり、プローブピン１１１の共通化が困難となっている。したがって、その分、プローブユニット１０２の製造コストの低減が困難であり、この点の改善が望まれている。

本発明は、かかる解決すべき課題に鑑みてなされたものであり、製造コストを低減し得るプローブユニットおよび回路基板検査装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載のプローブユニットは、第１挿通孔が形成された板状の第１支持部および当該第１支持部に対して対向配置されると共に第２挿通孔が形成された板状の第２支持部を有する本体部と、先端部および基端部が前記第１挿通孔および前記第２挿通孔にそれぞれ挿通されると共に外表面が非導電性を有するように形成された中央部が湾曲させられた状態で前記本体部によって支持されるプローブピンとを備えたプローブユニットであって、前記プローブピンは、前記中央部よりも大径の大径部を前記基端部の一部として有して構成され、前記第２挿通孔は、前記中央部よりも大径でかつ前記大径部よりも小径であって前記第１支持部側に位置する小径孔と、前記大径部よりも大径であって前記小径孔に連通する大径孔とで構成され、前記第２支持部は、前記小径孔が形成された第１支持板と、前記大径孔が形成された第２支持板とを備えて構成され、前記第１支持板および前記第２支持板のいずれか一方は、前記小径孔および前記大径孔の各々の中心軸が同軸状態となる第１の位置と当該両中心軸が軸ずれした状態となる第２の位置との間を当該両支持板のいずれか他方に対してスライド可能に構成されている。

また、請求項２記載のプローブユニットは、請求項１記載のプローブユニットにおいて、前記大径部は、前記基端部の一部にコーティング材料をコーティングすることによって形成されている。

また、請求項３記載の回路基板検査装置は、請求項１または２記載のプローブユニットと、当該プローブユニットを移動させる移動機構と、前記プローブユニットを介して入力した電気信号に基づいて検査対象体に対する電気的検査を実行する検査部とを備えている。

請求項１記載のプローブユニットによれば、中央部よりも大径の大径部を基端部の一部として有してプローブピンを構成し、中央部よりも大径でかつ大径部よりも小径であって第１支持部側に位置する小径孔と大径部よりも大径であって小径孔に連通する大径孔とで第２挿通孔を構成したことにより、第２支持部における小径孔の縁部に大径部の端部を当接させることで突出側へのプローブピンの移動を規制して先端部の突出長を調整することができる。このため、コーティング材料がコーティングされた中央部の先端部を第１支持部における挿通孔の縁部に当接させることで突出側へのプローブピンの移動を規制して先端部の突出長を調整する従来の構成とは異なり、第１支持部と第２支持部との間の距離を変更することで、先端部の突出長を任意に変更することができる。したがって、このプローブユニットによれば、先端部の突出長が異なる複数種類のプローブユニットを同じプローブピンを用いて製造することができる（つまりプローブピンの共通化ができる）ため、その分、プローブユニットの製造コスト、ひいては回路基板検査装置の製造コストを十分に低減することができる。また、このプローブユニットによれば、湾曲量が比較的少ない基端部側に設けた大径部の端部と第２支持部における小径孔の縁部とを当接させるため、検査を繰り返したとしても、大径部と小径孔の縁部とが大きく離反しない分、両者が当接する際の衝撃を十分に小さく抑えることができる。したがって、当接部分の損傷を少なく抑えることができる結果、プローブピンの交換頻度を十分に少なく抑えることができる。また、小径孔が形成された第１支持板と、大径孔が形成された第２支持板とを備えて第２支持部を構成したことにより、ストレート形状の小径孔および大径孔を第１支持板および第２支持板に個別に形成することで第２支持部を作製することができるため、例えば、小径孔および大径孔が連通された状態の段付き孔と同形状の挿通孔を単一の板部材に形成して第２支持部を作製するのと比較して、高精度かつ容易に第２支持部を作製することができる。さらに、第１支持板および第２支持板のいずれか一方を、小径孔および大径孔の各々の中心軸が同軸状態となる第１の位置と、各々の中心軸が軸ずれした状態となる第２の位置との間を両支持板のいずれか他方に対してスライド可能に構成したことにより、いずれか一方の支持板を第１の位置にスライドさせた状態でプローブピンを第１挿通孔、小径孔および大径孔に挿通させた後に、その支持板を第２の位置にスライドさせるだけで、プローブピンの中央部を確実かつ容易に所定の向きに湾曲させることができる。

また、請求項２記載のプローブユニットによれば、プローブピンの基端部の一部にコーティング材料をコーティングして大径部を形成したことにより、例えば、プローブピンの基端部を切削加工して大径部を基端部に一体形成する構成と比較して、プローブピンを十分に安価に構成することができる結果、その分、プローブユニットを安価に構成することができる。

また、請求項３記載の回路基板検査装置によれば、上記のプローブユニットを備えたことにより、上記の各プローブユニットが有する効果と同様の効果を実現することができる。

以下、本発明に係るプローブユニットおよび回路基板検査装置の最良の形態について、図面を参照して説明する。

最初に、回路基板検査装置１の構成について説明する。図１に示す回路基板検査装置１は、本発明に係る回路基板検査装置の一例であって、例えば、回路基板１００（本発明における検査対象体の一例）に対して所定の電気的検査を実行可能に構成されている。具体的には、回路基板検査装置１は、同図に示すように、プローブユニット（ピンブロック）２、移動機構３、基板支持部４、検査部５および制御部６を備えて構成されている。

プローブユニット２は、図２，３に示すように、複数のプローブピン１１、本体部１２および電極板１３を備えて構成されている。プローブピン１１は、本発明におけるプローブピンの一例であって、図４に示すように、全体として針状（円柱状）に構成されると共に、先端部２１および基端部２２の先端がそれぞれ鋭利に形成されている。また、プローブピン１１は、プローブ本体２０が導電性を有する金属材料（一例として、ベリリウム銅合金、ＳＫＨ（高速度工具鋼）およびタングステン鋼など）によって弾性変形可能に構成されている。また、プローブピン１１の中央部２３には、絶縁性を有するコーティング材料（一例として、テフロン（登録商標）等のフッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリエステルおよびポリイミドなど）を用いたコーティング処理が施されている。このため、中央部２３は、プローブ本体２０（先端部２１や、後述する大径部２４を除く基端部２２）よりもやや大径に形成されている。また、基端部２２には、上記したコーティング材料を用いたコーティング処理が施されることにより、中央部２３よりもやや大径の大径部２４が形成されている。

本体部１２は、図２に示すように、第１支持部３１、第２支持部３２および連結部３３を備えて構成されている。第１支持部３１は、非導電性を有する樹脂材料等によって板状に形成されている。また、第１支持部３１には、図３に示すように、プローブピン１１の先端部２１を挿通させるための複数の第１挿通孔３１ａが形成されている。この場合、本発明に係るプローブユニット２では、後述するように、大径部２４がプローブピン１１の先端部２１側への移動を規制する。このため、このプローブユニット２では、コーティング材料がコーティングされた中央部１２３の端部（詳しくはコーティング材料の端面）が第１支持部１３１における挿通孔１３１ａの縁部に当接してプローブピン１１１の移動を規制する従来の構成とは異なり、第１挿通孔３１ａの内径を中央部２３よりもやや大径に規定することで、先端部２１および中央部２３の両者を第１挿通孔３１ａに挿通させることが可能となっている。

第２支持部３２は、図３に示すように、第１支持部３１側に位置する第１支持板４１、および電極板１３側（第１支持板４１における第１支持部３１に対向する面の裏面側）に位置する第２支持板４２を備えて構成されている。第１支持板４１は、非導電性を有する樹脂材料等によって板状に形成されている。また、第１支持板４１（つまり第２支持部３２）は、第１支持部３１に対して平行（ほぼ平行）となるようにして対向配置されて、図２に示すように、連結部３３によって第１支持部３１に連結されている。また、第１支持板４１には、図３に示すように、複数の小径孔４１ａが形成されている。この場合、小径孔４１ａは、プローブピン１１の中央部２３よりもやや大径でかつプローブピン１１の大径部２４よりもやや小径に、つまりプローブピン１１の中央部２３が挿通可能でかつ大径部２４が挿通不能な大きさにその内径が規定されている。

さらに、第１支持板４１には、図３に示すように、固定ピン４３を挿入可能な挿入孔４１ｃ，４１ｄが形成されている。この場合、挿入孔４１ｃは、図５に示すように、プローブユニット２の組み立てに際してプローブピン１１を第１挿通孔３１ａ、小径孔４１ａおよび後述する大径孔４２ａに挿通させるときに、第１挿通孔３１ａ、各小径孔４１ａおよび各大径孔４２ａにおける各々の中心軸が同軸状態となる位置（第１の位置）に第１支持板４１および第２支持板４２を位置合わせする際に用いられる。また、挿入孔４１ｄは、図６に示すように、小径孔４１ａおよび大径孔４２ａにおける各々の中心軸が軸ずれした状態となる位置（第２の位置）に第１支持板４１および第２支持板４２を位置させて、第１挿通孔３１ａ、小径孔４１ａおよび大径孔４２ａに挿通させたプローブピン１１を湾曲（弾性変形）させる際に用いられる。

第２支持板４２は、図３に示すように、非導電性を有する樹脂材料等によって板状に形成されて、上記した第１の位置と第２の位置との間を第１支持板４１に対してスライド可能に第１支持板４１の外側（同図における上側）に配設されている。また、第２支持板４２には、同図に示すように、複数の大径孔４２ａが形成されている。この場合、大径孔４２ａは、その内径がプローブピン１１の大径部２４よりもやや大径に、つまり大径部２４を挿通可能な大きさにその内径が規定されている。また、大径孔４２ａは、第１支持部３１側に位置する小径孔４１ａに連通して電極板１３側（第１支持板４１の裏面側）に位置するように、その形成位置が規定されている。なお、同図に示すように、小径孔４１ａおよび大径孔４２ａによって本発明における第２挿通孔３２ａが構成され、この第２挿通孔３２ａ（小径孔４１ａと大径孔４２ａとで形成される空間内）に上記したプローブピン１１の大径部２４および基端部２２が収容される。

さらに、第２支持板４２には、図３に示すように、上記した固定ピン４３を挿入可能な挿入孔４２ｃ，４２ｄが形成されている。この場合、挿入孔４２ｃは、図５に示すように、第２支持板４２を上記した第１の位置に位置させた（スライドさせた）状態において、その中心軸と挿入孔４１ｃの中心軸とが同軸状態となるようにその形成位置が規定されている。また、挿入孔４２ｄは、図６に示すように、第２支持板４２を上記した第２の位置に位置させた状態において、その中心軸と挿入孔４１ｄの中心軸とが同軸状態となるようにその形成位置が規定されている。

ここで、上記したプローブピン１１における先端部２１、基端部２２、中央部２３および大径部２４の各々の外径、並びに第１挿通孔３１ａ、小径孔４１ａおよび大径孔４２ａの各々の内径の大小関係は、次の関係式で表される。
Ｅ１＝Ｅ２＜Ｅ３＜Ｉ１≦Ｉ２＜Ｅ４＜Ｉ３・・・式（１）
Ｅ１：先端部２１の外径
Ｅ２：基端部２２の外径
Ｅ３：中央部２３の外径
Ｅ４：大径部２４の外径
Ｉ１：第１挿通孔３１ａの内径
Ｉ２：小径孔４１ａの内径
Ｉ３：大径孔４２ａの内径

電極板１３は、図３に示すように、非導電性を有する樹脂材料等によって板状に形成されて、本体部１２の第２支持部３２（第２支持板４２）の外側（同図における上側）に当接させられた状態で、本体部１２と共に移動機構３の取り付け板（図示せず）に固定される。また、電極板１３における各プローブピン１１の各基端部２２との接触部位には、同図に示すように、導電性を有する端子１３ａが嵌め込まれており、この各端子１３ａには、プローブピン１１と検査部５とを電気的に接続するためのケーブル１３ｂがそれぞれ接続されている。

移動機構３は、プローブユニット２を固定可能に構成されて、制御部６の制御に従い、基板支持部４に対して接離する方向にプローブユニット２を移動させる。基板支持部４は、回路基板１００を保持可能に構成されている。検査部５は、制御部６の制御に従い、プローブユニット２のプローブピン１１を介して入力した電気信号に基づいて回路基板１００に対して断線検査や短絡検査などの所定の電気的検査を実行する。制御部６は、移動機構３を制御することにより、移動機構３に固定されたプローブユニット２を移動させる。また、制御部６は、検査部５を制御して、回路基板１００に対する所定の電気的検査を実行させる。

次に、プローブユニット２の組立て方法について、図面を参照して説明する。

まず、図５に示すように、第１支持部３１における第１挿通孔３１ａの中心軸、第１支持板４１における小径孔４１ａの中心軸、および第２支持板４２における大径孔４２ａの中心軸が互いに同軸状態となる第１の位置に第２支持板４２をスライドさせる。この際に、第２支持板４２における挿入孔４２ｃの中心軸と第１支持板４１における挿入孔４１ｃの中心軸とが同軸状態となる。次いで、挿入孔４２ｃ，４１ｃに固定ピン４３を挿入する。これにより、第１支持板４１と第２支持板４２とが第１の位置に位置合わせされた状態に維持される。

続いて、図５に示すように、プローブピン１１の先端部２１を各大径孔４２ａに挿入し、第１支持部３１に向けてプローブピン１１を押し込む。この場合、このプローブユニット２では、プローブピン１１における先端部２１、基端部２２、中央部２３および大径部２４の各々の外径、並びに第１挿通孔３１ａ、小径孔４１ａおよび大径孔４２ａの各々の内径が上記の式（１）の大小関係に規定されている。このため、先端部２１が各大径孔４２ａ、小径孔４１ａおよび第１挿通孔３１ａにこの順序で挿通されて第１支持部３１の外側（同図における下側）に突出して、中央部２３が各大径孔４２ａおよび各小径孔４１ａに挿通されて第１支持部３１と第２支持部３２との間に位置する。また、大径部２４における先端部２１側の端部（詳しくはコーティング材料の端面）が第１支持板４１における小径孔４１ａの縁部に当接して、それ以上のプローブピン１１の挿入（突出側への移動）が阻止される。このため、先端部２１が所定の長さだけ第１支持部３１の外側に突出する。つまり、先端部２１の突出長が所定の長さに調整される。

ここで、このプローブピン１１では、コーティング材料がコーティングされた中央部１２３の端部を第１支持部１３１における挿通孔１３１ａの縁部に当接させることで突出側へのプローブピン１１１の移動を規制して先端部１２１の突出長を調整する従来の構成とは異なり、上記したように第１支持板４１における小径孔４１ａの縁部に大径部２４の端部を当接させることで突出側へのプローブピン１１の移動を規制して先端部２１の突出長が調整される。このため、第１支持部３１と第１支持板４１との間の距離を変更することで、先端部２１の突出長を任意に変更することができる結果、同じプローブピン１１を用いて、先端部２１の突出長が異なる複数種類のプローブユニット２を製造することが可能となっている。したがって、このプローブユニット２では、プローブピン１１を共通化できる分、製造コストを低減することが可能となっている。

次いで、すべてのプローブピン１１の各第１挿通孔３１ａおよび各小径孔４１ａへの挿入が終了した後に、固定ピン４３を挿入孔４１ｃ，４２ｃから引き抜く。続いて、図６に示すように、小径孔４１ａおよび大径孔４２ａにおける各々の中心軸がやや軸ずれする第２の位置まで第２支持板４２をスライドさせる。この際に、第２支持板４２のスライドにより、プローブピン１１の基端部２２（大径部２４）側がスライド方向に傾けられる結果、同図に示すように、中央部２３がやや湾曲（弾性変形）させられる。また、第２の位置へのスライドにより、第２支持板４２における挿入孔４２ｄの中心軸と第１支持板４１における挿入孔４１ｄの中心軸と同軸状態となる。次いで、挿入孔４２ｄ，４１ｄに固定ピン４３を挿入する。これにより、第１支持板４１と第２支持板４２とが第２の位置に位置合わせされて、プローブピン１１の中央部２３がやや湾曲させられた状態に維持される。

続いて、第２支持部３２（第２支持板４２）の外側に電極板１３を当接させた状態で、移動機構３の取り付け板（図示せず）に第２支持部３２（本体部１２）を電極板１３と共にねじ止めする。以上によりプローブユニット２の組立てが完了する。

次に、回路基板検査装置１を用いて回路基板１００に対する電気的検査を行う方法について、図面を参照して説明する。

まず、基板支持部４に回路基板１００を固定する。次いで、回路基板検査装置１を作動させる。この際に、制御部６が、移動機構３を制御することにより、回路基板１００に対して近接する方向にプローブユニット２を移動させる。続いて、制御部６は、プローブユニット２の各プローブピン１１における先端部２１が回路基板１００の端子に接触した位置から所定距離だけプローブユニット２を更に移動させる。この場合、このプローブユニット２では、プローブピン１１の中央部２３が事前にやや湾曲させられている。このため、プローブユニット２の移動に伴ってプローブピン１１の先端部２１が第２支持部３２側に移動させられたときに、中央部２３の湾曲量が変化（増大）すると共に、湾曲量の変化に起因する弾性力によって基端部２２の先端が電極板１３の端子１３ａに確実に接触する。

次いで、検査部５が、制御部６の制御に従い、プローブピン１１を介して入力した電気信号に基づいて回路基板１００対する電気的検査を実行する。続いて、回路基板１００に対する検査を終了したときには、制御部６は、移動機構３を制御して、回路基板１００から離間する方向にプローブユニット２を移動させる。次いで、他の回路基板１００に対する電気的検査を行う際には、上記の工程を繰り返して実行する。

この場合、従来の構成では、湾曲量が比較的大きく変化する中央部１２３の先端部１２１側の端部を第１支持部１３１における挿通孔１３１ａの縁部に当接させるため、検査の繰り返しに伴って中央部１２３の端部と挿通孔１３１ａの縁部との当接および離反が繰り返される。このため、従来の構成では、中央部１２３の端部が比較的短期間のうちに損傷して、それに伴ってプローブピン１１１の交換頻度が比較的多くなることがある。これに対して、このプローブユニット２では、湾曲量が比較的少ない基端部２２側に設けた大径部２４の端部と第１支持板４１における小径孔４１ａの縁部とを当接させている。このため、検査を繰り返したとしても、大径部２４の端部と小径孔４１ａの縁部とが大きく離反しない結果、両者が当接する際の衝撃を十分に小さく抑えることが可能となっている。したがって、このプローブユニット２では、当接部分の損傷を少なく抑えることが可能なため、プローブピン１１の交換頻度を低く抑えることが可能となっている。

このように、このプローブユニット２、プローブピン１１および回路基板検査装置１によれば、中央部２３よりも大径の大径部２４を基端部２２の一部としてプローブピン１１を構成し、中央部２３よりも大径でかつ大径部２４よりも小径であって第１支持部３１側に位置する小径孔４１ａと大径部２４よりも大径であって小径孔４１ａに連通する大径孔４２ａとを第２支持部３２に形成したことにより、第１支持板４１における小径孔４１ａの縁部に大径部２４の端部を当接させることで突出側へのプローブピン１１の移動を規制して先端部２１の突出長を調整することができる。このため、コーティング材料がコーティングされた中央部１２３の端部を第１支持部１３１における挿通孔１３１ａの縁部に当接させることで突出側へのプローブピン１１１の移動を規制して先端部１２１の突出長を調整する従来の構成とは異なり、第１支持部３１と第１支持板４１との間の距離を変更することで、先端部２１の突出長を任意に変更することができる。したがって、このプローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、先端部２１の突出長が異なる複数種類のプローブユニット２を同じプローブピン１１を用いて製造することができる（つまりプローブピンの共通化ができる）ため、その分、プローブユニット２の製造コスト、ひいては回路基板検査装置１の製造コストを十分に低減することができる。また、このプローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、湾曲量が比較的少ない基端部２２側に設けた大径部２４の端部と第１支持板４１における小径孔４１ａの縁部とを当接させるため、検査を繰り返したとしても、大径部２４と小径孔４１ａの縁部とが大きく離反しない分、両者が当接する際の衝撃を十分に小さく抑えることができる。したがって、当接部分の損傷を少なく抑えることができる結果、プローブピン１１の交換頻度を十分に少なく抑えることができる。

また、このプローブユニット２、プローブピン１１および回路基板検査装置１によれば、プローブピン１１の基端部２２の一部にコーティング材料をコーティングして大径部２４を形成したことにより、例えば、プローブピン１１の基端部２２を切削加工して大径部２４を基端部２２に一体形成する構成と比較して、プローブピン１１を十分に安価に構成することができる結果、その分、プローブユニット２および回路基板検査装置１を十分に安価に構成することができる。

さらに、このプローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、小径孔４１ａが形成された第１支持板４１と、大径孔４２ａが形成された第２支持板４２とを備えて第２支持部３２を構成したことにより、ストレート形状の小径孔４１ａおよび大径孔４２ａを第１支持板４１および第２支持板４２に個別に形成することで第２支持部３２を作製することができるため、例えば、小径孔４１ａおよび大径孔４２ａが連通された状態の段付き孔と同形状の挿通孔を単一の板部材に形成して第２支持部３２を作製するのと比較して、高精度かつ容易に第２支持部３２を作製することができる。

また、このプローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、小径孔４１ａおよび大径孔４２ａの各々の中心軸が同軸状態となる第１の位置と、各々の中心軸が軸ずれした状態となる第２の位置との間を第１支持板４１に対してスライド可能に第２支持板４２を構成したことにより、第２支持板４２を第１の位置にスライドさせた状態でプローブピン１１を第１挿通孔３１ａ、小径孔４１ａおよび大径孔４２ａに挿通させた後に、第２支持板４２を第２の位置にスライドさせるだけで、プローブピン１１の中央部２３を確実かつ容易に所定の向きに湾曲させることができる。

なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、プローブピン１１の基端部２２にコーティング材料をコーティングして大径部２４を形成した構成例について上記したが、切削加工や鍛造によって基端部２２に大径部２４を一体形成した構成、つまり基端部２２が段付きの状態に形成されたプローブピン１１を採用することもできる。また、小径孔４１ａを形成した第１支持板４１および大径孔４２ａを形成した第２支持板４２で第２支持部３２を構成した例について上記したが、小径孔４１ａおよび大径孔４２ａが連通された状態の段付き孔と同形状の挿通孔を形成した単一の板部材で第２支持部３２を構成することもできる。

また、プローブピン１１の先端部２１にコーティング材料がコーティングされていない構成例について上記したが、検査対象体に接触する部分を除く先端部２１にもコーティング材料をコーティングしたプローブピン１１を採用することもできる。この構成によれば、摩擦係数の小さなコーティング材料を用いることで、第１挿通孔３１ａを構成する内周壁と先端部２１との摩擦力を小さく抑えることができる。このため、検査時におけるプローブユニット２の移動に伴ってプローブピン１１の先端部２１が第２支持部３２側へ移動させられる際の動作を滑らかにすることができる。さらに、第１支持部３１における第１挿通孔３１ａの内径をプローブピン１１における中央部２３の外径よりも大径に規定した例について上記したが、第１挿通孔３１ａの内径を、先端部２１の外径よりも大径でかつ中央部２３よりも小径に規定することもできる。この場合、中央部２３におけるコーティングの範囲を短く規定する（言い替えれば、コーティングされていない部分を長く規定する）ことにより、上記した構成（第１挿通孔３１ａの内径を中央部２３の外径よりも大径に規定した構成）と同様にして、第１支持部３１と第１支持板４１との間の距離を変更することで、先端部２１の突出長を任意に変更することができる

回路基板検査装置１の構成を示す構成図である。プローブユニット２の構成を示す構成図である。プローブユニット２の断面図である。プローブピン１１の断面図である。プローブピン１１を本体部１２の第１挿通孔３１ａ、小径孔４１ａおよび大径孔４２ａに挿入した状態の断面図である。プローブピン１１を小径孔４１ａおよび大径孔４２ａに挿入さたせた状態において小径孔４１ａおよび大径孔４２ａにおける各々の中心軸を軸ずれさせた状態の断面図である。出願人が既に開発している従来のプローブユニット１０２の構成図である。

符号の説明

１回路基板検査装置
２プローブユニット
３移動機構
５検査部
１１プローブピン
１２本体部
２１先端部
２２基端部
２３中央部
２４大径部
３１第１支持部
３１ａ第１挿通孔
３２第２支持部
３２ａ第２挿通孔
４１第１支持板
４１ａ小径孔
４２第２支持板
４２ａ大径孔

Claims

第１挿通孔が形成された板状の第１支持部および当該第１支持部に対して対向配置されると共に第２挿通孔が形成された板状の第２支持部を有する本体部と、先端部および基端部が前記第１挿通孔および前記第２挿通孔にそれぞれ挿通されると共に外表面が非導電性を有するように形成された中央部が湾曲させられた状態で前記本体部によって支持されるプローブピンとを備えたプローブユニットであって、
前記プローブピンは、前記中央部よりも大径の大径部を前記基端部の一部として有して構成され、
前記第２挿通孔は、前記中央部よりも大径でかつ前記大径部よりも小径であって前記第１支持部側に位置する小径孔と、前記大径部よりも大径であって前記小径孔に連通する大径孔とで構成され、
前記第２支持部は、前記小径孔が形成された第１支持板と、前記大径孔が形成された第２支持板とを備えて構成され、
前記第１支持板および前記第２支持板のいずれか一方は、前記小径孔および前記大径孔の各々の中心軸が同軸状態となる第１の位置と当該両中心軸が軸ずれした状態となる第２の位置との間を当該両支持板のいずれか他方に対してスライド可能に構成されているプローブユニット。
前記大径部は、前記基端部の一部にコーティング材料をコーティングすることによって形成されている請求項１記載のプローブユニット。
請求項１または２記載のプローブユニットと、当該プローブユニットを移動させる移動機構と、前記プローブユニットを介して入力した電気信号に基づいて検査対象体に対する電気的検査を実行する検査部とを備えている回路基板検査装置。