CN104937424A - 探针单元、基板检查装置及探针单元组装方法 - Google Patents

Abstract

将制造成本抑制为较低，并容易地改变探针的有效屈曲长度。探针单元包括多个探针(11a)、支承探针的支承部及配置于支承部的电极板，支承部包括支承板(41、42)和支承板(43、44)，支承板(41、42)对插通在支承孔(51、52)中的探针(11a)的前端部进行支承，支承板(43、44)对插通在支承孔(53、54)中的探针的基端部侧进行支承，支承部能在第一姿势与第二姿势之间进行转移，在第一姿势下，以支承孔(51～54)的各开口面沿与各支承板(41～44)垂直的垂直方向排列的方式层叠各支承板，在第二姿势下，在支承板(43、44)抵接的状态下使支承板(42)与支承板(43)分开，支承部构成为能在第二姿势下将支承板(42)的内表面与支承板(44)的外表面之间的距离(D1)维持成恒定并改变支承板(42)与支承板(43)之间的距离(D2)。

Description

探针单元、基板检查装置及探针单元组装方法

技术领域

本发明涉及一种探针单元、包括该探针单元的基板检查装置及组装该探针单元而构成的探针单元组装方法，上述探针单元包括多个探针、支承各探针的支承部、以及具有与探针连接的电极的电极板。

背景技术

作为该种探针单元，公知在日本特开2008–309761号公报中公开的检查夹具。该检查夹具是装载在对检查对象、即被检查基板进行检查的检查装置中而进行使用的检查夹具，构成为包括多个探针、保持探针的保持构件、用于与探针之间进行检查信号授受的电极部以及保持电极部的电极保持构件。探针具有芯材和绝缘包覆部，上述芯材具有导电性及挠性，上述绝缘包覆部设置于芯材的外周面的一部分。另外，保持构件由前端侧保持构件、后端侧保持构件及连接前端侧保持构件和后端侧保持构件的连接构件构成。在这种情况下，在前端侧保持构件设置有比芯材的外径大且比绝缘包覆部的外径小的第一通孔，探针上的绝缘包覆部的前端侧的端面与该第一通孔的缘部抵接，探针上的芯材的前端部(未设置绝缘包覆部的部分)插通在该第一通孔中。另外，在后端侧保持构件设置有能供探针拔插的大小的第二通孔，探针的芯材的后端侧(芯材的后端侧的未设置绝缘包覆部的部分)插通在该第二通孔中。电极保持构件具有配置在与后端侧保持构件的第二通孔对应位置的电极部，插通在第二通孔中的探针的芯材的后端部与该电极部抵接。另外，在该检查夹具中，探针以挠曲(屈曲)的状态由保持构件保持。

在朝向被检查基板按压该检查夹具时，探针的前端部按压被检查基板的检查点，由此探针的前端部与检查点可靠地接触。另外，此时，按压力的反作用力施加于探针的前端部，该反作用力将前端部压入后端侧而使探针的挠曲量增加。另外，当解除了对检查夹具的按压时，探针利用弹性力恢复成原来的状态。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008–309761号公报(第3页–第6页，图1–图2)

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在以往的检查夹具中存在以下的问题。即，在该检查夹具中，通过朝向被检查基板按压检查夹具，来利用探针的前端部按压被检查基板的检查点而使前端部与检查点接触。在这种情况下，探针的前端部按压检查点的最大的按压力相当于探针的屈曲载荷(探针屈曲时的载荷)。因此，为了利用适当的按压力将探针的前端部按压于检查点，需要调整探针的屈曲载荷。在此，当探针的材质和长度相等时，截面积(即，直径)越大，则探针的屈曲载荷越大，另外，当材质和截面积相等时，有效屈曲长度(保持有探针的两处部位间的距离)越短，则探针的屈曲载荷越大。在这种情况下，在以往的检查夹具中，由于从前端侧保持构件的上表面到后端侧保持构件的下表面的距离相当于有效屈曲长度，因此例如在将探针更换成直径不同的其它探针时，对连接前端侧保持构件和后端侧保持构件的连接构件进行更换而改变相当于有效屈曲长度的该距离，并且也需要与该距离的改变对应地改变探针的长度。但是，从抑制制造成本的观点出发，理想的是不管直径多大，探针的长度均相同，当依据直径使长度不同时，产生使探针的制造成本上升的问题。

本发明是鉴于该问题而做成的，主要目的在于提供一种能将制造成本抑制为较低，且能容易地改变探针的有效屈曲长度的探针单元、基板检查装置及探针单元组装方法。

解决技术问题所采用的技术方案

用于达到上述目的的技术方案1所述的探针单元包括：多个探针，多个上述探针用于使前端部与接触对象接触而进行电信号的输入输出；支承部，上述支承部支承该探针；以及电极板，上述电极板具有与上述探针的基端部电连接的电极且配置于上述支承部，其特征在于，上述探针的上述前端部与上述基端部之间的中间部的直径形成为比该前端部及该基端部的直径大，上述支承部包括：第一支承板，上述第一支承板具有直径比上述前端部的直径大且比上述中间部的直径小的第一支承孔，在使上述中间部的靠该前端部侧的端部与该支承孔的缘部抵接的状态下，上述第一支承板对插通在该第一支承孔内的该前端部进行支承；第二支承板，上述第二支承板具有直径比上述中间部的直径大的第二支承孔，并对插通在该第二支承孔内的上述探针的基端部侧进行支承；以及第三支承板，上述第三支承板具有直径比上述中间部的直径大的第三支承孔，并对插通在该第三支承孔内的上述基端部侧进行支承，并且以与上述电极板相对的状态配置，该各支承板构成为以此顺序相对配置，上述支承部能在第一姿势与第二姿势之间进行转移，其中，在上述第一姿势下，以使上述第一支承孔、上述第二支承孔及上述第三支承孔的各开口面沿与上述各支承板垂直的垂直方向排列的方式，将上述各支承板层叠为彼此抵接或靠近的状态，在上述第二姿势下，在使上述第二支承板与上述第三支承板抵接或靠近的状态下使上述第一支承板与该第二支承板分开，上述支承部构成为能在上述第二姿势下，将与上述第二支承板相对的上述第一支承板的内表面以及与上述电极板相对的上述第三支承板的外表面之间的第一距离维持为恒定，并且能够改变该第一支承板与该第二支承板之间的第二距离，并且构成为能对改变了该第二距离的变更状态进行维持。

另外，技术方案2所述的探针单元在技术方案1所述的探针单元的基础上，上述支承部能在上述第二姿势与第三姿势之间进行转移，其中，在上述第三姿势下，在使上述第二支承板与上述第三支承板抵接或靠近的状态下，使上述第一支承板与该第二支承板分开，且使上述第一支承孔、上述第二支承孔及上述第三支承孔的各开口面沿相对于该各支承板的层叠方向倾斜的倾斜方向排列，并且上述支承部构成为能够维持第三姿势。

另外，技术方案3所述的探针单元在技术方案1或2所述的探针单元的基础上，上述支承部包括销，在上述第一姿势的状态下，以使上述各支承板彼此连通的方式将上述销插通在分别形成于上述各支承板的各通孔中，从而维持上述第一姿势。

另外，技术方案4所述的探针单元在技术方案1至3中任一项所述的探针单元的基础上，上述支承部包括：在上述第二姿势下配置在上述第一支承板与上述第二支承板之间的第一隔离件；以及配置在上述第二支承板与上述第三支承板之间的第二隔离件，上述各支承板与上述第二隔离件一起固定于上述第一隔离件而维持上述变更状态。

另外，技术方案5所述的基板检查装置包括探针单元和***，其中，上述探针单元是根据技术方案1至4中任一项所述的探针单元，上述***基于借助与作为接触对象的基板的导体部接触的上述探针单元的上述探针而输入的电信号检查该基板。

另外，技术方案6所述的探针单元组装方法用于组装探针单元，上述探针单元包括：多个探针，多个上述探针用于使前端部与接触对象接触而进行电信号的输入输出；支承部，上述支承部对该探针进行支承；以及电极板，上述电极板具有与上述探针的基端部电连接的电极并配置于上述支承部，其特征在于，使用上述前端部与上述基端部之间的中间部的直径形成为比该前端部及该基端部的直径大的上述探针，并且使用包括如下构件的上述支承部：第一支承板，上述第一支承板具有直径比上述前端部的直径大且比上述中间部的直径小的第一支承孔，在使上述中间部的靠该前端部侧的端部与该支承孔的缘部抵接的状态下，上述第一支承板对插通在该第一支承孔内的该前端部进行支承；第二支承板，上述第二支承板具有直径比上述中间部的直径大的第二支承孔，并对插通在该第二支承孔内的上述探针的基端部侧进行支承；以及第三支承板，上述第三支承板具有直径比上述中间部的直径大的第三支承孔，并对插通在该第三支承孔内的上述基端部侧进行支承，并且以与上述电极板相对的状态配置，该各支承板构成为以此顺序相对配置，在将上述支承部维持成第一姿势的状态下将上述探针插通在该各支承孔中，其中，在上述第一姿势下，以使上述第一支承孔、上述第二支承孔及上述第三支承孔的各开口面沿与上述各支承板垂直的垂直方向排列的方式使上述各支承板彼此抵接或靠近而层叠起来，在使上述支承部转移成第二姿势的状态下，将与上述第二支承板相对的上述第一支承板的内表面以及与上述电极板相对的上述第三支承板的外表面之间的第一距离维持为恒定，并依据上述探针的种类改变上述第一支承板与上述第二支承板之间的第二距离，并且对改变了该第二距离的变更状态进行维持而组装上述探针单元，其中，在上述第二姿势下，在使上述第二支承板与上述第三支承板抵接或靠近的状态下，使上述第一支承板与该第二支承板分开。

另外，技术方案7所述的探针单元组装方法在技术方案6所述的探针单元组装方法的基础上，在使上述支承部转移为上述第二姿势的状态下，其中，使上述支承部转移为第三姿势，并且维持该第三姿势而组装上述探针单元，在上述第三姿势下，在上述第二支承板与上述第三支承板抵接或靠近的状态下，上述第一支承板与该第二支承板分开，且上述第一支承孔、上述第二支承孔及上述第三支承孔的各开口面沿相对于上述各支承板的层叠方向倾斜的倾斜方向排列。

另外，技术方案8所述的探针单元组装方法在技术方案6或7所述的探针单元组装方法的基础上，在上述第一姿势的状态下，以使上述各支承板彼此连通的方式将销插通在分别形成于上述各支承板的各通孔中，将上述支承部维持成该第一姿势而组装上述探针单元。

另外，技术方案9所述的探针单元组装方法在技术方案6至8中任一项所述的探针单元组装方法的基础上，在使上述支承部转移为上述第二姿势的状态下，将第一隔离件配置在上述第一支承板与上述第二支承板之间，并且将第二隔离件配置在上述第二支承板与上述第三支承板之间，将上述各支承板与上述第二隔离件一起固定于上述第一隔离件而将上述支承部维持成上述变更状态，组装上述探针单元。

发明效果

在技术方案1所述的探针单元、技术方案5所述的基板检查装置以及技术方案6所述的探针单元组装方法中，在使支承部转移成第二姿势的状态下，将第一支承板的内表面与第三支承板的外表面之间的第一距离维持成恒定，并且根据探针的种类改变第一支承板与第二支承板之间的第二距离，并维持该变更状态，在上述第二姿势下，在第二支承板与第三支承板抵接或靠近的状态下，第一支承板与第二支承板分开。因此，在该探针单元、基板检查装置及探针单元组装方法中，利用这样仅改变第二距离的简易的作业就能容易地改变探针的有效屈曲长度(探针被支承部保持的两处部位间的距离)。另外，为了改变有效屈曲长度，与需要使用长度根据直径的不同而不同的探针的以往的结构及方法不同，能够更换使用长度相等且直径不同的多种探针，能够根据各探针的种类(直径等)容易地改变有效屈曲长度。在这种情况下，在不管直径为多少，长度均相等的探针的情况下，与长度根据直径的不同而不同的探针相比，能够充分地降低制作成本。因此，在该探针单元、基板检查装置及探针单元组装方法中，与能够降低探针的制作成本对应地，能将制造成本抑制为较低。

另外，采用技术方案2所述的探针单元、技术方案5所述的基板检查装置以及技术方案7所述的探针单元组装方法，在使支承部转移成第二姿势的状态下，使支承部维持成第三姿势，从而能在前端部侧沿第一支承孔的深度方向延伸且除前端部侧以外的部分沿倾斜方向延伸的状态下，一起维持所有的探针(使所有探针弹性变形)而组装探针单元。因此，对于一根探针一根探针地进行边使探针从各开口面形成为预先沿倾斜方向排列的各支承孔进行弹性变形，边***到支承孔中的作业而组装探针单元的结构及方法，与这种结构及方法相比，能够充分地缩短组装工序。因而，采用该探针单元、基板检查装置及探针单元制造方法，与能够缩短组装工序对应地，能够充分地降低制造成本。

另外，采用技术方案3所述的探针单元、技术方案5所述的基板检查装置以及技术方案8所述的探针单元组装方法，将销***到各支承板的各通孔内，将各支承板维持成第一姿势，从而虽然是简易的结构及方法，但却能可靠且容易地将支承部维持成第一姿势，因此能够充分地提高探针单元的组装效率，进而充分地提高基板检查装置的制造效率。

另外，采用技术方案4所述的探针单元、技术方案5所述的基板检查装置以及技术方案9所述的探针单元组装方法，在使支承部转移成第二姿势的状态下，将第一隔离件配置在第一支承板与第二支承板之间，并且将第二隔离件配置在第二支承板与第三支承板之间，将各支承板与第二隔离件一起固定于第一隔离件而将支承部维持成变更状态，从而能在短时间内可靠且容易地改变第一支承板与第二支承板之间的第二距离，并维持成该改变后的状态，因此能够充分地提高探针单元的组装效率，进而充分地提高基板检查装置的制造效率。

附图说明

图1是表示基板检查装置1的结构的结构图。

图2是表示探针单元2的结构的结构图。

图3是探针11的俯视图。

图4是使前端部侧支承部31朝下的状态下的支承部12的分解立体图。

图5是使基端部侧支承部32朝下的状态下的支承部12的分解立体图。

图6是支承部12的立体图。

图7是说明探针单元2的组装方法的第一说明图。

图8是说明探针单元2的组装方法的第二说明图(图7中的Y面剖视图)。

图9是说明探针单元2的组装方法的第三说明图。

图10是说明探针单元2的组装方法的第四说明图(图6中的X面剖视图)。

图11是说明探针单元2a的组装方法的第一说明图。

图12是说明探针单元2a的组装方法的第二说明图(图13中的Z面剖视图)。

图13是说明探针单元2a的组装方法的第三说明图。

图14是表示隔离件33d的结构的结构图。

具体实施方式

以下，参照附图说明探针单元、基板检查装置及探针单元组装方法的实施方式。

首先，说明基板检查装置1的结构。如该图所示，图1所示的基板检查装置1包括探针单元2、移动机构3、载置台4、测量部5、***6、存储部7及处理部8，构成为能够检查基板100。

如图2所示，探针单元2构成为包括多个探针11、支承部12及电极板13。

在进行检查时，为了与基板100上的导体图案等的导体部(接触对象的一例)接触而进行电信号的输入输出，使用探针11，作为一例，利用具有导电性的金属材料(例如铍铜合金、SKH(高速度工具钢)及钨钢等)将探针11形成为能够弹性变形的截面是圆形的棒状。另外，如图3所示，探针11的前端部21及基端部23分别锐利地形成。另外，在探针11的中间部22的周面上形成有由具有绝缘性的涂敷材料(作为一例，是氟化乙烯树脂、聚氨酯、聚酯及聚酰亚胺等)形成的绝缘层。因此，中间部22的直径L2形成为比前端部21的直径L1及基端部23的直径L3大的直径。也就是说，探针11的前端部21及基端部23形成为比中间部22小的直径。在该探针单元2中，作为一例，使用将上述的直径L1、L3规定为0.075mm～0.1mm左右\将上述的直径L2规定为0.11mm～0.135mm左右的探针11。

如图2、4～6所示，支承部12包括前端部侧支承部31、基端部侧支承部32、隔离件33a、定位销34a、34b、34c及螺栓35，构成为能够支承探针11。另外，支承部12包括代替隔离件33a而使用的隔离件33b以及多片(例如两片)隔离件33c(均参照图11)。另外，支承部12构成为能够转移成后述的第一姿势、第二姿势及第三姿势，且能维持各姿势。另外，在以下的说明中，在对使用了隔离件33b及隔离件33c的探针单元2进行区别时，也称作“探针单元2a”。

前端部侧支承部31是对探针11的前端部21侧进行支承的构件，构成为包括支承板41及支承板42。在这种情况下，在本结构例中，利用支承板41、42构成第一支承板。

作为一例，利用具有非导电性的树脂材料将支承板41形成为板状。另外，如图5、图8所示，支承板41形成有俯视为圆形的多个(与探针11的数量相同)支承孔51(第一支承孔)。如图8所示，支承孔51的直径R1形成为比探针11的前端部21的直径L1稍大的直径，且比探针11的中间部22的直径L2稍小的直径。

另外，如图5、图8及图10所示，在支承板41形成有在后述的探针单元2的组装工序中使用的能供定位销34a、34c***的多个(例如两个)通孔61a。另外，如图5所示，在支承板41形成有在将支承板41及支承板42固定于隔离件33a时使用的能供螺栓35插通的多个(例如六个)固定孔61b。

利用与支承板41相同的材料(在本例中，是具有非导电性的树脂材料)将支承板42形成为板状。另外，如图4和图8所示，在支承板42形成有俯视为圆形的多个(与探针11的数量相同)支承孔52(第一支承孔)。如图8所示，支承孔52的直径R2形成为与支承板41的支承孔51的直径R1相同的直径，在使探针11的中间部22的靠前端部21侧的端部与支承孔52的缘部抵接的状态下(即，未被中间部22插通)，支承孔52能够只供前端部21插通。

另外，如图4、图8和图10所示，在支承板42形成有能供上述的定位销34a、34c***的多个(例如两个)通孔62a。另外，如图4所示，在支承板42形成有能供上述的螺栓35插通的多个(例如六个)固定孔62b。在这种情况下，在该探针单元2中，利用两片支承板41、42构成了前端部侧支承部31，从而与使用只利用形成为与两片支承板41、42的量的厚度相当的厚度的一片支承板构成的前端部侧支承部31的情况相比，能将每一片的厚度构成为较薄，相应地能够容易地进行支承孔51、52的形成(穿孔)作业。

基端部侧支承部32是对探针11的基端部23侧进行支承的构件，如图2、图4和图5所示，构成为包括支承板43(第二支承板)及支承板44(第三支承板)。作为一例，利用具有非导电性的树脂材料将支承板43形成为板状。另外，如图5和图8所示，在支承板43形成有俯视为圆形的多个(与探针11的数量相同)支承孔53(第二支承孔)。如图8所示，支承孔53的直径R3形成为比探针11的中间部22的直径L2稍大的直径，支承孔53能供中间部22插通。

另外，如图5、图8和图10所示，在支承板43形成有在探针单元2的组装工序中使用的能供定位销34b、34c***的多个(例如两个)通孔63a及多个(例如两个)通孔63b。另外，如图5所示，在支承板43形成有在将支承板43及支承板44固定于隔离件33a时使用的能供螺栓35贯穿的多个(例如六个)固定孔63c。

利用与支承板43相同的材料(在本例中，是具有非导电性的树脂材料)将支承板44形成为板状。另外，如图4和图8所示，在支承板44形成有俯视为圆形的多个(与探针11的数量相同)支承孔54(第三支承孔)。在这种情况下，如图8所示，支承孔54的直径R4形成为与支承板43的支承孔53的直径R3相同的直径，支承孔54能供中间部22插通。

另外，如图4、图8和图10所示，在支承板44形成有能供上述的定位销34b、34c***的多个(例如两个)通孔64a及多个(例如两个)通孔64b。另外，如图4所示，在支承板44形成有能供上述的螺栓35插通的多个(例如六个)固定孔64c。

隔离件33a是第一隔离件的一例，如图4和图5所示，形成为俯视为日文コ字形的形状，如图6所示，配置在前端部侧支承部31与基端部侧支承部32之间(支承板42与支承板43之间)。该隔离件33a具有将支承部12维持成第二姿势的功能，在上述第二姿势下，使利用支承板41及支承板42构成的前端部侧支承部31和利用支承板43及支承板44构成的基端部侧支承部32分开。

另外，如图5所示，在配置状态下位于前端部侧支承部31侧的隔离件33a的一端部侧的端面(该图中的上部侧的端面)形成有能供上述的定位销34a***的通孔65a。另外，如图4所示，在配置状态下位于基端部侧支承部32侧的隔离件33a的另一端部侧的端面(该图中的上部侧的端面)形成有能供上述的定位销34b***的通孔65b。此外，如图4和图5所示，在隔离件33a上的一端部侧的端面及另一端部侧的端面形成有能供上述的螺栓35拧入的多个(在本例中，各六个共12个)螺纹孔65c。

隔离件33b是第一隔离件的另一例，如图11所示，除了厚度(该图中的上下方向的长度)比隔离件33a薄隔离件33c的厚度的量的这一点以外，隔离件33b形成为与隔离件33a同样的形状，具有与隔离件33a同样的功能。另外，在隔离件33b形成有具有与隔离件33a的通孔65a、65b及螺纹孔65c分别同样的功能的通孔66a(参照图12)、66b及螺纹孔66c。

隔离件33c是第二隔离件的一例，如图11所示，俯视形成为矩形。另外，在隔离件33c形成有能供上述的定位销34b插通的通孔67b，并且形成有能供上述的螺栓35插通的多个(在本例中是三个)固定孔67c。如图12和图13所示，该隔离件33c配置在基端部侧支承部32的支承板43与支承板44之间，从而具有将支承部12维持在使支承板43与支承板44分开了的状态下的功能。

另外，在将隔离件33c配置在基端部侧支承部32的支承板43与支承板44之间时，如图12和图13所示，将隔离件33b代替隔离件33a配置在前端部侧支承部31与基端部侧支承部32之间(支承板42与支承板43之间)。在这种情况下，如上所述，隔离件33b形成为厚度比隔离件33a薄隔离件33c的厚度的量。因此，通过使用隔离件33b、33c来代替隔离件33a，能将与支承板43相对的支承板42的内表面(该图12中的上表面)以及与电极板13相对的支承板43的外表面(该图中的上表面)之间的距离D1(第一距离：参照图10和图12)维持为恒定，并且能够改变支承板42与支承板43之间的距离D2(第二距离：参照两个图)并维持该状态。

在该探针单元2中，如图8所示，当支承板41的通孔61a、支承板42的通孔62a、支承板43的通孔63a及支承板44的通孔64a的各中心轴线处于同轴状态时，以使支承板41的各支承孔51、支承板42的各支承孔52、支承板43的支承孔53及支承板44的支承孔54的各中心轴线处于同轴状态的方式，即，以使各支承孔51～54的各开口面沿与各支承板41～44垂直的垂直方向(在该图中是用虚线表示的假想直线A1)排列的方式，规定各通孔61a、62a、63a、64a的形成位置。

另外，在该探针单元2中，如图10所示，当支承板41的通孔61a、支承板42的通孔62a及隔离件33a的通孔65a的各中心轴线处于同轴状态，且支承板43的通孔63b、支承板44的通孔64b及隔离件33a的通孔65b的各中心轴线处于同轴状态时，以使各支承孔51、52的各开口面沿垂直方向(在该图中是用虚线表示的假想直线A2)排列，且使支承孔52、53、54的各开口面沿相对于各支承板41～44的层叠方向(厚度方向)倾斜的倾斜方向(在该图中是用单点划线表示的假想线A3)排列的方式，规定各通孔61a、62a、65a、65b、63b、64b的形成位置。

另外，在探针单元2a中，如图12所示，当支承板41的通孔61a、支承板42的通孔62a及隔离件33b的通孔66a的各中心轴处于同轴状态，且支承板43的通孔63b、支承板44的通孔64b、隔离件33b的通孔66b及隔离件33c的通孔67b的各中心轴处于同轴状态时，以使各支承孔51、52的各开口面沿垂直方向(在该图中用虚线表示的假想线A2)排列，且使支承孔52、53、54的各开口面沿相对于各支承板41～44的层叠方向(厚度方向)倾斜的倾斜方向(在该图中是用单点划线表示的假想线A3)排列的方式，规定各通孔61a、62a、66a、66b、63b、67b、64b的形成位置。

另外，在该探针单元2中，如图2所示，在将探针11的前端部21插通在构成前端部侧支承部31的支承板41、42的支承孔51、52中，并将探针11的基端部23插通在构成基端部侧支承部32的支承板43、44的支承孔53、54中的状态下，探针11由支承部12支承。另外，如该图所示，探针11以前端部21侧沿垂直方向延伸，除前端部21侧以外的部分沿倾斜方向延伸的方式由支承部12支承。在这种情况下，探针11的除前端部21侧以外的部分是倾斜的，因此在使整个探针单元2沿靠近基板100的方向进行了移动时，前端部21与基板100的导体部接触，倾斜部分与此时施加的来自导体部的按压力(反作用力)对应地弯曲，由此使来自支承部12(前端部侧支承部31)的突出量发生变化(增减)。

利用具有非导电性的树脂材料等将电极板13形成为板状，如图2所示，电极板13在与支承部12的基端部侧支承部32中的支承板44的外表面(该图中的上表面)抵接的状态下配置在支承板44的上部。另外，在电极板13的与各探针11的各基端部23接触的接触部位嵌入有具有导电性的端子，用于将探针11和测量部5电连接的电缆分别与该各端子连接。另外，通过将电极板13配置为与支承板44的外表面抵接，使电极板13具有对探针11的基端部23的从支承板44的支承孔54的突出进行限制的功能。

移动机构3根据处理部8的控制使探针单元2沿靠近载置台4(载置在载置台4上的基板100)的方向及与载置台4分开的方向进行移动。载置台4构成为能够载置基板100，并且构成为能将载置的基板100固定。测量部5基于经由探针11输入输出的电信号执行对物理量(例如阻力值)进行测量的测量处理。

***6根据处理部8的控制，基于由测量部5测量到的作为物理量的阻力值，执行对基板100的好坏(导体部的断线以及短路的有无)进行检查的检查处理。存储部7根据处理部8的控制，将利用测量部5测量到的阻力值以及利用***6进行的检查的结果等暂时存储起来。处理部8对构成基板检查装置1的各部分进行控制。

接下来，参照附图对探针单元2的组装方法进行说明。另外，作为一例，说明如下例子，即，使用将上述的直径L1、L3规定为0.075mm～0.1mm左右，并将上述的直径L2规定为0.11mm～0.135mm左右的探针11，并且使用隔离件33a组装探针单元2的例子。

首先，如图7和图8所示，以使各支承板41～44彼此抵接的状态层叠各支承板41～44。接着，以使各支承板41～44的各通孔61a～64a的中心轴线同轴的方式进行对位。此时，如图8所示，支承板41～44的支承孔51～54的各开口面沿垂直方向(假想线A1)排列。接着，如该图所示，将定位销34c插通在各通孔61a～64a中。由此，支承部12的各支承板41～44维持此姿势(彼此抵接，且各支承孔51～54的各开口面沿垂直方向(假想线A1)排列的第一姿势)。

接着，如图8所示，从支承板44的支承孔54***探针11的前端部21，将探针11插通到支承板43的支承孔53、支承板42的支承孔52及支承板41的支承孔51中。在这种情况下，由于支承孔51及支承孔52的直径R1、R2比探针11的中间部22的直径L2小，因此只有探针11的前端部21插通各支承孔51、52。接着，以同样的方法将探针11插通在各支承孔51～54中。

接着，如图9所示，维持支承板41及支承板42抵接且支承板43及支承板44抵接的状态，并且使支承板42与支承板43分开(转移为第二姿势)，接着从各通孔61a～64a中拉拔出定位销34c，然后将隔离件33a配置在支承板42与支承板43之间。

接着，如图10所示，以使支承板41的通孔61a、支承板42的通孔62a及隔离件33a的通孔65a的各中心轴线为同轴的方式进行对位，然后将定位销34a插通在各通孔61a、62a、65a中。此时，支承部12维持如下状态，即，支承板41的支承孔51及支承板42的支承孔52的各开口面沿垂直方向(假想线A2)排列的状态。

接着，将螺栓35插通到支承板41的固定孔61b及支承板42的固定孔62b中，将螺栓35的前端部拧入到形成于隔离件33a的一端部侧的端面的螺纹孔65c中。由此，将支承板41及支承板42固定于隔离件33a。

接着，如图10所示，以使支承板44的通孔64b、支承板43的通孔63b及隔离件33a的通孔65b的各中心轴线为同轴的方式进行对位，接着将定位销34b插通在各通孔64b、63b、65b中。此时，支承部12维持如下状态，即，支承板42的支承孔52、支承板43的支承孔53及支承板44的支承孔54的各开口面沿倾斜方向(假想线A3)排列的状态。

接着，将螺栓35插通在支承板43的固定孔63c及支承板44的固定孔64c中，将螺栓35的前端部拧入到形成于隔离件33a的另一端部侧的端面的螺纹孔65c中。由此，将支承板43及支承板44固定于隔离件33a。

在该状态下，如图10所示，支承部12维持第三姿势，即，在支承板41及支承板42抵接，并且支承板43及支承板44抵接的状态下，支承板42与支承板43分开，并且支承孔51及支承孔52的各开口面沿垂直方向(假想线A2)排列，且支承孔52、支承孔53及支承孔54的各开口面沿倾斜方向(假想线A3)排列。接着，拉拔定位销34b，然后将电极板13固定在基端部侧支承部32的外侧。由此，如图6所示，完成探针单元2的组装(在该图中省略图示电极板13)。

在该探针单元2及探针单元组装方法中，由于使用仅由两片支承板41、42形成的前端部侧支承部31、以及仅由两片支承板43、44形成的基端部侧支承部32，因此与使用由许多个支承板形成的支承部的结构及方法相比，能将探针单元2的组装成本抑制为较低。另外，在该探针单元2及探针单元组装方法中，进行组装时使各支承板41～44的位置错开，从而使支承孔52、支承孔53及支承孔54的各开口面的排列方向相对于各支承板41～44的层叠方向倾斜。因此，在该探针单元2及探针单元组装方法中，不需要边使各通孔的中心稍稍错开、边将各支承板层叠而形成为一片的那种高度的技术，因此相应地能将探针单元2的组装成本抑制为较低。此外，在该探针单元2及探针单元组装方法中，在将支承部12维持成使各支承孔51～54的各开口面沿与各支承板41～44的层叠方向垂直的垂直方向(假想线A1)排列的第一姿势的状态下，将探针11插通在各支承孔51～54中，随后使支承部12转移成第二姿势及第三姿势，从而能够组装探针单元2，因此对于一根探针11一根探针11地进行边使从各开口面形成为预先沿倾斜方向排列的基端部侧支承部32的各支承孔54、53***的探针11弹性变形，边***到各开口面沿垂直方向排列的前端部侧支承部31的支承孔52、51中的作业而组装探针单元2的结构及方法，与这种结构及方法相比，能够充分地缩短组装工序。

接下来，参照附图对使用基板检查装置1检查基板100的基板检查方法进行说明。

首先，将前端部侧支承部31朝下的状态下的探针单元2固定于移动机构3(参照图1)。接着，将基板100载置在载置台4的载置面上，然后利用未图示的固定用具将基板100固定在载置台4上。接着，使基板检查装置1进行工作。此时，处理部8控制移动机构3，使探针单元2沿靠近基板100(载置台4的载置面)的方向(图1中的朝下的方向)移动(下降)。

接着，处理部8控制移动机构3，在使探针单元2移动了预先决定的移动量的时刻，使该探针单元2停止移动。接着，处理部8控制测量部5而执行测量处理。在该测量处理中，测量部5基于经由各探针11输入输出的电信号对作为物理量的阻力值进行测量。

接着，处理部8控制***6而执行检查处理。在该检查处理中，***6基于由测量部5测量到的阻力值对导体部的断线以及短路的有无进行检查。接着，处理部8使未图示的显示部显示检查结果。由此，基板100的检查结束。接着，在检查新的基板100时，将新的基板100载置并固定在载置台4上，然后使基板检查装置1进行工作。此时，处理部8执行上述的各处理。

另一方面，在代替上述的探针11(将直径L1、L3规定为0.075mm～0.1mm左右且将直径L2规定为0.11mm～0.135mm左右的探针11)使用长度与探针11相同且直径L1～L3规定为比探针11的直径L1～L3细的探针(以下也将该探针称为“探针11a”)时，按照以下的次序组装探针单元2a。另外，在以下的说明中，对于与上述的探针单元2相同的构成要素，标注与上述的探针单元2相同的符号，省略重复的说明。

首先，与上述的探针单元2的组装工序同样地层叠各支承板41～44，维持成第一姿势，然后将探针11插通到支承板44的支承孔54、支承板43的支承孔53、支承板42的支承孔52以及支承板41的支承孔51中。

接着，维持支承板41及支承板42抵接并且支承板43及支承板44抵接的状态，并使支承板42与支承板43分开，使支承部12转移成第二姿势。接着，在该第二姿势下，如图11所示，在支承板41及支承板42抵接的状态下，使支承板42与支承板43分开，然后从各通孔61a～64a中拉拔出定位销34c，接着将隔离件33b配置在支承板42与支承板43之间。然后如该图所示，使支承板43与支承板44分开，接着将隔离件33c配置在支承板43与支承板44之间。

接着，如图12所示，以使支承板41的通孔61a、支承板42的通孔62a及隔离件33b的通孔66a的各中心轴线为同轴的方式进行对位，接着将定位销34a插通到各通孔61a、62a、66a中。此时，支承部12维持如下状态，即，支承板41的支承孔51及支承板42的支承孔52的各开口面沿垂直方向(假想线A2)排列的状态。接着，使用螺栓35将支承板41、42固定于隔离件33b。

接着，如图12所示，以使支承板44的通孔64b、隔离件33c的通孔67b、支承板43的通孔63b以及隔离件33b的通孔66b的各中心轴线为同轴的方式进行对位，然后将定位销34b插通在各通孔64b、67b、63b、66b中。此时，支承部12维持第三姿势，即，支承板42的支承孔52、支承板43的支承孔53以及支承板44的支承孔54的各开口面沿倾斜方向(假想线A3)排列的姿势。

接着，如图13所示，使用螺栓35将支承板43、44与隔离件33c一起固定于隔离件33b。在该状态下，如图12所示，支承部12维持第三姿势，即，支承板41与支承板42抵接，支承板43与支承板44分开，支承板42与支承板43分开，并且支承孔51及支承孔52的各开口面沿垂直方向(假想线A2)排列，并且支承孔52、支承孔53及支承孔54的各开口面沿倾斜方向(假想线A3)排列的姿势。接着，拉拔定位销34b，然后与支承板44的外表面(该图中的上表面)抵接而将电极板13固定在支承板44的外侧。由此，完成探针单元2a的组装(在该图中省略图示电极板13)。

在这种情况下，隔离件33b形成为厚度比隔离件33a薄隔离件33c的厚度的量。因此，通过使用隔离件33b、33c来代替隔离件33a，如图12所示，能将支承板42的内表面与支承板43的外表面之间的距离D1维持成恒定，并且能够改变支承板42与支承板43之间的距离D2(在本例中改变成较短)并维持该状态。

在此，在上述的探针单元2、2a中，探针11、11a的前端部21由前端部侧支承部31保持，基端部23由基端部侧支承部32支承，因此支承板42与支承板43之间的距离D2相当于探针11、11a的有效屈曲长度(保持探针11、11a的两处部位间的距离)。

另一方面，当探针11、11a的材质和长度相等时，截面积(即，直径)越大，探针11、11a的屈曲载荷(屈曲所产生的载荷)越大，另外，当材质和截面积相等时，有效屈曲长度(在本例中是距离D2)越短，探针11、11a的屈曲载荷越大。在这种情况下，在该探针单元2a中，通过使探针11a的有效屈曲长度、即距离D2比探针单元2短，与将距离D2规定成与探针单元2相同的距离的结构相比，能够提高探针11a的屈曲载荷。因此，在该探针单元2、2a中，在使用比探针11的直径短且屈曲载荷小的探针11a的情况下，只以使用隔离件33b、33c代替隔离件33a的简易的作业就能容易地改变有效屈曲长度，容易将屈曲载荷改变(在本例中是提高)成适当的值。

这样，在该探针单元2、基板检查装置1及探针单元组装方法中，在使支承部12转移成第二姿势的状态下，能将支承板42的内表面与支承板43的外表面之间的距离D1维持成恒定，并且根据探针11的种类改变支承板42与支承板43之间的距离D2，并维持该状态，其中，在上述第二姿势下，在支承板43与支承板44抵接的状态下，支承板42与第二支承板分开。因此，在该探针单元2、基板检查装置1及探针单元组装方法中，利用这样仅改变距离D2的简易的作业就能容易地改变探针11、11a的有效屈曲长度。另外，为了改变有效屈曲长度，与需要使用长度根据直径的不同而不同的探针的以往的结构及方法不同，能够更换使用长度相等且直径不同的多种探针11、11a，能够根据各探针11、11a的种类(直径等)容易地改变有效屈曲长度。在这种情况下，在不管直径为多少，长度均相等的探针11、11a的情况下，与长度根据直径的不同而不同的探针相比，能够充分地降低制作成本。因此，在该探针单元2、基板检查装置1及探针单元组装方法中，与能够降低探针11、11a的制作成本对应地，能将制造成本抑制为较低。

另外，采用该探针单元2、基板检查装置1及探针单元组装方法，在使支承部12转移成第二姿势的状态下，通过转移成第三姿势，能将所有的探针11一起维持(使所有探针11弹性变形)成如下状态而组装探针单元2，即，前端部21侧沿支承孔51、52的深度方向延伸，除前端部21侧以外的部分沿倾斜方向延伸的状态。因此，对于一根探针11一根探针11地进行边使从各开口面形成为预先沿倾斜方向排列的基端部侧支承部32的各支承孔54、53***的探针11弹性变形，边***到前端部侧支承部31的支承孔52、51中的作业而组装探针单元2的结构及方法，与这种结构及方法相比，能够充分地缩短组装工序。因而，采用该探针单元2、基板检查装置1及探针单元制造方法，与能够缩短组装工序对应地，能够充分地降低制造成本。

另外，采用该探针单元2、基板检查装置1及探针单元组装方法，通过将定位销34c***到各支承板41～44的各通孔61a～64a中，将支承部12维持成第一姿势，虽然是简易的结构及方法，但却能可靠且容易地将支承部12维持成第一姿势，因此能够充分地提高探针单元2的组装效率，进而充分地提高基板检查装置1的制造效率。

另外，采用该探针单元2、基板检查装置1及探针单元组装方法，将隔离件33b配置在第二姿势的支承板42、43间，并且将隔离件33c配置在支承板43与支承板44之间，将各支承板41～44与隔离件33c一起固定于隔离件33b，从而能在短时间内可靠且容易地改变支承板42与支承板43之间的距离D2，并维持成该变更后的状态，因此能够充分地提高探针单元2的组装效率，进而充分地提高基板检查装置1的制造效率。

另外，探针单元、基板检查装置及探针单元组装方法不限定于上述的结构及方法。例如也可以使用图14所示的隔离件33d来代替上述的隔离件33c。在这种情况下，在隔离件33d形成能供定位销34b插通的缺口68b，来代替形成于隔离件33c的通孔67b，并且形成能供螺栓35插通的多个(在本例中是三个)缺口68c来代替形成于隔离件33c的固定孔67c。当使用该隔离件33d改变支承板42与支承板43之间的距离D2时，在将定位销34b插通在支承板43、44的各通孔63b、64b中，或将螺栓35插通在支承板43、44的固定孔63c、64c中的状态下(不拉拔定位销34b和螺栓35)，能边将定位销34b及螺栓35分别***到各缺口68b、68c中，边将隔离件33d挤入支承板43、44间的间隙内，从而能够配置隔离件33d，因此能够高效地进行隔离件33d的配置作业。

另外，以上说明了使用隔离件33a～33d将距离D1维持成恒定并改变距离D2的结构及方法，但本发明不限定于此结构及方法。例如可以采用如下的结构及方法：在各支承板41～44的四角沿厚度方向形成通孔，并且从该四角的侧面沿横向(水平方向)形成到达通孔的螺纹孔，在使各支承板41～44相对的状态下，将支柱插通在各通孔中，并且将固定用螺钉拧入螺纹孔。在该结构及方法中，通过松动固定用螺钉，能使各支承板41～44沿各支柱滑动，通过拧入固定用螺钉，能够限制各支承板41～44的滑动。因此，能够限制支承板41、42、44的滑动，将距离D1维持成恒定，并能使支承板43滑动而容易地改变距离D2，结果在该结构中，也能依据探针11、11a的种类(直径等)容易地改变有效屈曲长度。

此外，也可以采用如下结构，即，使用气缸、液压缸及电动机等的驱动机构将距离D1维持成恒定，并改变距离D2的结构。

另外，以上对构成为能够转移成第三姿势的探针单元2及组装该探针单元2的组装方法进行了说明，但也可以应用成在不转移为第三姿势，即，各支承孔51～54的各开口面沿与各支承板41～44垂直的垂直方向(假想线A1)排列的状态下维持支承部12的探针单元以及这种探针单元的组装方法。

另外，以上对利用两片支承板41、42构成前端部侧支承部31的例子进行了说明，但也可以只用一片支承板构成前端部侧支承部31。

另外，以上对将定位销34c插通在形成于各支承板41～44的各通孔61a～64a中而使支承部12维持成第一姿势的结构及方法进行了说明，但例如也可以采用如下的结构及方法，即，使用夹持件将层叠成第一姿势的各支承板41～44固定，使支承部12维持成第一姿势。

工业实用性

本发明能够有效地利用在需要更换使用长度相等且直径不同的多种探针，且依据各探针的直径改变有效屈曲长度的探针单元中。

(符号说明)

1…基板检查装置；

2、2a…探针单元；

6…***；

11、11a…探针；

12…支承部；

13…电极板；

21…前端部；

22…中间部；

23…基端部；

31…前端部侧支承部；

32…基端部侧支承部；

33a～33d…隔离件；

34a、34b、34c…定位销；

41～44…支承板；

51～54…支承孔；

61a～65a、65b、66a、66b、67b…通孔；

61b、62b、63c、64c、67c…固定孔；

65c、66c…螺纹孔；

68b、68c…缺口；

100…基板；

D1、D2…距离；

L1～L3…直径；

R1～R4…直径。

Claims (9)

1.一种探针单元，包括：

多个探针，多个所述探针用于使前端部与接触对象接触而进行电信号的输入输出；

支承部，所述支承部支承该探针；以及

电极板，所述电极板具有与所述探针的基端部电连接的电极且配置于所述支承部，

所述探针单元的特征在于，

所述探针的所述前端部与所述基端部之间的中间部的直径形成为比该前端部及该基端部的直径大，

所述支承部包括：

第一支承板，所述第一支承板具有直径比所述前端部的直径大且比所述中间部的直径小第一支承孔，在使所述中间部的靠该前端部侧的端部与该支承孔的缘部抵接的状态下，所述第一支承板对插通在该第一支承孔内的该前端部进行支承；

第二支承板，所述第二支承板具有直径比所述中间部的直径大第二支承孔，并对插通在该第二支承孔内的所述探针的基端部侧进行支承；以及

第三支承板，所述第三支承板具有直径比所述中间部的直径大第三支承孔，并对插通在该第三支承孔内的所述基端部侧进行支承，并且以与所述电极板相对的状态配置，

该各支承板构成为以此顺序相对配置，

所述支承部能在第一姿势与第二姿势之间进行转移，其中，在所述第一姿势下，以使所述第一支承孔、所述第二支承孔及所述第三支承孔的各开口面沿与所述各支承板垂直的垂直方向排列的方式，将所述各支承板层叠为彼此抵接或靠近的状态，在所述第二姿势下，在使所述第二支承板与所述第三支承板抵接或靠近的状态下使所述第一支承板与该第二支承板分开，所述支承部构成为能在所述第二姿势下，将与所述第二支承板相对的所述第一支承板的内表面以及与所述电极板相对的所述第三支承板的外表面之间的第一距离维持为恒定，并且能够改变该第一支承板与该第二支承板之间的第二距离，并且构成为能对改变了该第二距离的变更状态进行维持。

2.如权利要求1所述的探针单元，其特征在于，

所述支承部能在所述第二姿势与第三姿势之间进行转移，其中，在所述第三姿势下，在使所述第二支承板与所述第三支承板抵接或靠近的状态下，使所述第一支承板与该第二支承板分开，且使所述第一支承孔、所述第二支承孔及所述第三支承孔的各开口面沿相对于该各支承板的层叠方向倾斜的倾斜方向排列，并且所述支承部构成为能够维持第三姿势。

3.如权利要求1或2所述的探针单元，其特征在于，

所述支承部包括销，在所述第一姿势的状态下，以使所述各支承板彼此连通的方式将所述销插通在分别形成于所述各支承板的各通孔中，从而维持所述第一姿势。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的探针单元，其特征在于，

所述支承部包括：在所述第二姿势下配置在所述第一支承板与所述第二支承板之间的第一隔离件；以及配置在所述第二支承板与所述第三支承板之间的第二隔离件，所述各支承板与所述第二隔离件一起固定于所述第一隔离件而维持所述变更状态。

5.一种基板检查装置，其特征在于，

该基板检查装置包括探针单元和***，其中，所述探针单元是根据权利要求1至4中任一项所述的探针单元，所述***基于借助与作为接触对象的基板的导体部接触的所述探针单元的所述探针而输入的电信号检查该基板。

6.一种探针单元组装方法，用于组装探针单元，所述探针单元包括：

多个探针，多个所述探针用于使前端部与接触对象接触而进行电信号的输入输出；

支承部，所述支承部对该探针进行支承；以及

电极板，所述电极板具有与所述探针的基端部电连接的电极并配置于所述支承部，

所述探针单元组装方法的特征在于，

使用所述前端部与所述基端部之间的中间部的直径形成为比该前端部及该基端部的直径大的所述探针，并且使用包括如下构件的所述支承部：

第一支承板，所述第一支承板具有直径比所述前端部的直径大且比所述中间部的直径小的第一支承孔，在使所述中间部的靠该前端部侧的端部与该支承孔的缘部抵接的状态下，所述第一支承板对插通在该第一支承孔内的该前端部进行支承；

第二支承板，所述第二支承板具有直径比所述中间部的直径大的第二支承孔，并对插通在该第二支承孔内的所述探针的基端部侧进行支承；以及

第三支承板，所述第三支承板具有直径比所述中间部的直径大的第三支承孔，并对插通在该第三支承孔内的所述基端部侧进行支承，并且以与所述电极板相对的状态配置，

该各支承板构成为以此顺序相对配置，

在将所述支承部维持成第一姿势的状态下将所述探针插通在该各支承孔中，其中，在所述第一姿势下，以使所述第一支承孔、所述第二支承孔及所述第三支承孔的各开口面沿与所述各支承板垂直的垂直方向排列的方式使所述各支承板彼此抵接或靠近而层叠起来，

在使所述支承部转移成第二姿势的状态下，将与所述第二支承板相对的所述第一支承板的内表面以及与所述电极板相对的所述第三支承板的外表面之间的第一距离维持为恒定，并依据所述探针的种类改变所述第一支承板与所述第二支承板之间的第二距离，并且对改变了该第二距离的变更状态进行维持而组装所述探针单元，其中，在所述第二姿势下，在使所述第二支承板与所述第三支承板抵接或靠近的状态下，使所述第一支承板与该第二支承板分开。

7.如权利要求6所述的探针单元组装方法，其特征在于，

在使所述支承部转移为所述第二姿势的状态下，使所述支承部转移为第三姿势，并且维持该第三姿势而组装所述探针单元，其中，在所述第三姿势下，在所述第二支承板与所述第三支承板抵接或靠近的状态下，所述第一支承板与该第二支承板分开，且所述第一支承孔、所述第二支承孔及所述第三支承孔的各开口面沿相对于所述各支承板的层叠方向倾斜的倾斜方向排列。

8.如权利要求6或7所述的探针单元组装方法，其特征在于，

在所述第一姿势的状态下，以使所述各支承板彼此连通的方式将销插通在分别形成于所述各支承板的各通孔中，将所述支承部维持成该第一姿势而组装所述探针单元。

9.如权利要求6至8中任一项所述的探针单元组装方法，其特征在于，

在使所述支承部转移为所述第二姿势的状态下，将第一隔离件配置在所述第一支承板与所述第二支承板之间，并且将第二隔离件配置在所述第二支承板与所述第三支承板之间，将所述各支承板与所述第二隔离件一起固定于所述第一隔离件而将所述支承部维持成所述变更状态，以组装所述探针单元。