JP2010085107A - 検査治具、電極構造及び電極構造の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】筒状接触子と棒状接触子のような構造を有する接触子（同軸接触子）を利用する場合に、このような接触子に好適に利用され、電極部の構成の微細化及び簡易化が図れる検査治具、電極構造及び電極構造の製造方法を提供する。
【解決手段】プローブ１は、導電材料により略筒形形状に形成された第１接触子２と、導電材料により細長く形成され、第１接触子２と絶縁された状態で第１接触子２内に挿入された第２接触子３とを備える。この第１及び第２接触子２，３に接触導通する第１電極部２２と第２電極部２３とは、平面視において第１電極部２２の中心と第２電極部２３の中心とが離反するように配置されている。また、平面視における第１電極部２２の最大幅が第１接触子２の外径よりも小さく設定されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、被検査基板の検査対象の電気的特性を検査するために用いられる検査治具、電極構造及び電極構造の製造方法に関する。

被検査基板に設けられた配線パターン等の検査対象電気的特性に関する検査手法として、電流供給用の接触子と電圧計測用の接触子の２つの接触子を設け、その２つの接触子を検査点に同時に接触させて検査対象の検査を行う手法（いわゆる４接点法）がある（例えば、特許文献１）。この４接点法では、電流供給用の接触子と電圧計測用の接触子とを分離したことで、電圧計測用の接触子と検査点との間に流れる電流が実質的に無視できる程度に抑えられるため、電圧計測用の接触子と検査点との接触抵抗の影響を実質的に除外して、電圧計測用の接触子が接触する２箇所の検査点間の電圧が正確に計測できる。

このような４接点法に用いられる従来のプローブ及び検査治具は、絶縁状態で並列配置された針状の２つの針状の接触子をセットにして各検査点に対応させて設けており、その２つの接触子を各検査点に同時に接触させるようになっている。

また、近年、基板に設けられる配線パターン等の細密化が急速に進展しているため、検査治具にも検査対象の細密化への対応が求められている。

このような微細化に対応するために、特許文献２に開示されるような基板検査治具の提案がなされている。この特許文献２に開示される技術では、導電性の筒状接触子とこの筒状接触子の内部に棒状接触子を内部に収容することにより、狭ピッチに対応することを可能としている。
特開２００４−１８４３７４号公報 特開２００７−２０５８０８号公報

特許文献２に開示されるような接触子を利用する場合には、検査装置と導通接続される電極部を接触子の断面形状と同様に形成するか、筒状接触子を収容する凹部形状のコネクタを用いるなどの方法が行われている。

しかしながら、このような電極部の構造では、筒状接触子の外径よりも大きい径の電極部（部材）になり、電極部のピッチが狭ピッチに対応することができなかったり、電極部の構造が複雑になったりする問題を有していた。

そこで、本発明の解決すべき課題は、上記の如き筒状接触子と棒状接触子のような構造を有する接触子（同軸接触子）を利用する場合に、このような接触子に好適に利用され、電極部の構成の微細化及び簡易化が図れる検査治具、電極構造及び電極構造の製造方法を提供するものである。

上記の課題を解決するため、請求項１の発明では、検査治具であって、一端が被検査基板の検査対象の検査点に導通接触し、他端が電気的特性を検査するための検査装置に電気的に接続される電極部へ導通接触する複数のプローブと、前記プローブの両端を夫々所定の前記検査点及び前記電極部へ案内するとともに、該プローブを保持する保持体と、複数の前記電極部を備える電極体とを備え、前記プローブは、導電材料により略筒形形状に形成された第１接触子と、導電材料により細長く形成され、前記第１接触子と絶縁された状態で前記第１接触子の内部空間に収容された第２接触子とを備え、前記電極部は、前記第１接触子と導通接触するための第１電極部と、前記第１電極部と電気的に非接触で前記第２接触子と導通接触する第２電極部とを備え、前記第１電極部と前記第２電極部とは、平面視において前記第１電極部の中心と前記第２電極部の中心とが離反するように配置され、平面視における前記第１電極部の最大幅が前記第１接触子の外径よりも小さい。

また、請求項２の発明では、請求項１の発明に係る検査治具において、前記第１電極部は、平面視において、前記第２電極部と略同じ大きさかつ略同じ形状、又は、前記第２電極部の大きさよりも小さくかつ相似な形状を有する。

また、請求項３の発明では、請求項１又は請求項２の発明に係る検査治具において、前記第２電極部は、プローブの径方向に関して略中央に配置され、前記第１電極部は、該第１電極部と該第２電極部とを結ぶ直線が、複数のプローブが配列される配列方向に対して所定角度傾斜して配置される。

また、請求項４の発明では、請求項３の発明に係る検査治具において、前記所定角度が約４５度である。

また、請求項５の発明では、請求項１ないし請求項４のいずれかの発明に係る検査治具において、前記第１電極部及び前記第２電極部は、前記電極体の表面から突出して形成されている。

また、請求項６の発明では、請求項１ないし請求項５のいずれかの発明に係る検査治具において、前記第１電極部及び前記第２電極部は、前記電極体に設けられた貫通孔に挿入され、前記被検査基板側の端面が前記電極体の表面と面一に位置された線状の電極本体と、前記電極本体の前記電極保持部材の前記端面にめっきにより形成され、前記電極体の前記表面から前記被検査基板側に盛り上がる突出部とをそれぞれ備える。

また、請求項７の発明では、請求項２の発明に係る検査治具において、前記第２電極部の外径は、前記第１接触子の内径よりも小さく、前記第２電極部は、前記第１接触子の内周よりも内側に位置するように配置され、前記第１電極部は、前記第２接触子の外周よりも外側の位置であって前記第１接触子の端部と当接可能な位置に配置される。

また、請求項８の発明では、請求項７の発明に係る検査治具において、前記第２電極部は、その中心が前記第２接触子の中心軸と略一致するように配置される。

また、請求項９の発明では、請求項７の発明に係る検査治具において、前記第２電極部は、その中心が前記第２接触子の中心軸からずれるように配置される。

また、請求項１０の発明では、請求項７ないし請求項９のいずれかの発明に係る検査治具において、前記第１電極部の外径は、前記第２電極部の外径よりも小さい。

また、請求項１１の発明では、一端が被検査基板の検査対象の検査点に導通接触し、他端が電気的特性を検査するための検査装置に電気的に接続される電極部へ導通接触するプローブを複数備えてなる基板検査用治具に備えられる電極構造であって、前記プローブは、導電材料により略筒形形状に形成された第１接触子と、導電材料により細長く形成され、前記第１接触子と絶縁された状態で前記第１接触子の内部空間に収容された第２接触子とを備え、前記電極部は、前記第１接触子と導通接触するための第１電極部と、前記第１電極部と電気的に非接触で前記第２接触子と導通接触する第２電極部とを備え、前記第１電極部と前記第２電極部とは、平面視において前記第１電極部の中心と前記第２電極部の中心とが離反するように配置され、平面視における前記第１電極部の最大幅が前記第１接触子の外径よりも小さい。

また、請求項１２の発明では、請求項１１の発明に係る電極構造の製造方法であって、前記第１電極部及び前記第２電極部をそれぞれ形成する導電性の線状部材を、前記線状部材を保持する保持孔を有する保持体に貫通配置し、前記保持体から突出した前記線状部材の突出部分を、該保持体と面一となるように切断除去する。

請求項１、請求項１１及び請求項１２に記載の発明によれば、第１電極部と第２電極部とは、平面視において第１電極部の中心と第２電極部の中心とが離反するように配置され、平面視における第１電極部の最大幅が第１接触子の外径よりも小さいため、同軸接触子の如き接触子を利用する場合に、電極部間のピッチを狭くすることができ、４接点法による検査であっても高い信頼性で実施できる。

請求項２に記載の発明によれば、第１電極部が、平面視において、第２電極部と略同じ大きさかつ略同じ形状、又は、第２電極部の大きさよりも小さくかつ相似な形状を有するため、さらに電極部間のピッチを短くすることができる。

特に、第１電極部と第２電極部が同じ形状を有している場合には、同一部材を利用することができ、コスト低減を行うことができる。またその一方で、相似の形状の場合には、第１及び第２電極部の位置を容易に把握することができる。

請求項３に記載の発明によれば、第２電極部はプローブの径方向に関して略中央に配置され、第１電極部は、第１電極部と第２電極部とを結ぶ直線が、複数のプローブが配列される配列方向に対して所定角度傾斜して配置されるので、さらに、電極部間のピッチを短くすることができる。

請求項４に記載の発明によれば、所定角度が約４５度であるので、さらに電極部間のピッチを短くすることができる。

請求項５に記載の発明によれば、第１電極部及び第２電極部が、電極体の表面から突出して形成されているので、第１及び第２接触子に各電極部が導通接触する場合により安定して接触することができる。

請求項６に記載の発明によれば、第１電極部及び第２電極部が線状の電極本体と、この電極本体よりめっきにより突出する突出部から形成されるので、簡単に電極部を製造することができる。また、突出部が厚み調節の比較的容易なめっきにより形成されるため、第１及び第２電極部の突出部の電極保持部材の表面からの盛り上がり高さを容易に調節できる。

請求項７に記載の発明によれば、第２電極部の外径が、第１接触子の内径よりも小さく、第２電極部が、第１接触子の内周よりも内側に位置するように配置され、第１電極部は、第２接触子の外周よりも外側の位置であって第１接触子の端部と当接可能な位置に配置されるので、各電極部と各接触子が安定して電気的接触することができる。

請求項８に記載の発明によれば、第２電極部は、その中心が第２接触子の中心軸と略一致するように配置されるので、第２電極部と第２接触子とをより安定して接触することができる。

請求項９に記載の発明によれば、第２電極部は、その中心が第２接触子の中心軸からずれるように配置されるので、第２接触子が筒状部材である場合に、第２電極部が第２接触子の筒状の端部に当接して接触することになり、より安定して接触することができる。

請求項１０に記載の発明によれば、第１電極部の外径は、第２電極部の外径よりも小さいので、電極部同士間のピッチをより短くして形成することができる。このため、本発明を利用することにより、よりバンプピッチ等の短い検査物の測定を実施することができる。

請求項１２に記載の発明によれば、第１電極部及び第２電極部をそれぞれ形成する導電性の線状部材を、線状部材を保持する保持孔を有する保持体に貫通配置し、保持体から突出した線状部材の突出部分を、該保持体と面一となるように切断除去するため、電極構造を容易に製造できる。

［プローブの構成］
図１は本発明の一実施形態に係る検査治具に用いられるプローブを側方から見た図である。図２（ａ）は図１のプローブに備えられる第１接触子を側方から見た図であり、図２（ｂ）は図１のプローブに備えられる第２接触子を側方から見た図である。

本実施形態に係るプローブ１は、図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、略筒状形状を有する第１接触子２及び細長い形状の第２接触子３を備えて構成されており、被検査基板の検査対象の電気的特性を検査するために用いられる。検査対象としては、例えば、被検査基板に設けられた配線パターン、その配線パターンに付与された半田バンプ、又は、配線パターン及び半田バンプの両方が挙げられる。検査の内容としては、例えば、配線パターンが導通しているか否か等を検査する導通検査、配線パターン同士が絶縁されているか否か等を検査する絶縁検査等が挙げられる。特に、本実施形態に係るプローブ１は、後述するように第１接触子２内に第２接触子３を絶縁状態で挿入した同軸構造を有しており、これらの２つの第１及び接触子２，３を検査対象の同一の検査点に電気的に接触させることにより、検査対象の電気的特性を４接点法により検査できるようになっている。なお、図１等では、第１接触子２よりも第２接触子３が、僅かに長い状態を示している。

第１接触子２は、図２（ａ）に示すように略筒形形状を有している。図１で示されるプローブの構成では、第１接触子２は、後述する第２接触子３よりも僅かに短く形成されているが、検査点に接触して検査が実施される場合に、第１及び第２接触子とも接触することができれば、その長さは特に限定されず、また、どちらか一方（第１接触子２又は第２接触子）を長く形成し、長く形成された接触子に伸縮部材（例えば、スプリング部材）を設けることにより、検査点に当接した場合にその長さ分だけ収縮することで、両接触子が同時に検査点に接触することを可能とすることもできる。

図１又は図２で示される接触子２，３は、被検査基板の検査点と電極部２２，２３を電気的に接続する際に、検査点と電極部２２，２３から挟持されることにより、接触子２，３自身が湾曲して、接触子２，３の両端が夫々検査点と電極部を押圧する。このように接触子２，３が湾曲することにより、検査点と電極部２２，２３の導通状態を得ることができる。

例えば、この第１接触子２は、その軸方向の少なくとも１カ所（本実施形態では図示せず）に伸縮部が設けられていてもよく、この伸縮部を備えることによって、第２接触子３も検査点に接触する場合に、検査時に同時に接触することができるように形成される。この伸縮部は、第１接触子２の軸方向に弾性的に伸縮する略コイルバネ形状に形成することができる。なお、変形例として伸縮部を第１接触子２の軸方向の複数箇所に設けてもよい。この伸縮部は、第１接触子２を形成する筒状部材の一部が、レーザ光等を用いて略螺旋状にカットされて形成される。第１接触子２を形成する筒状部材の材料は、金属材料（例えば、ニッケル（Ni）又はベリリウム銅（CuBe）等）が用いられる。

第２接触子３は、導電材料により細長く形成され、第１接触子２内（より具体的には、その中心軸が第１接触子２と中心軸が略一致するように第１接触子２内）に挿入される。この第２接触子３は、図２（ｂ）で示す如く、細長い棒状に形成することもできるが、第１接触子２よりも径の細い筒状形状にも形成することができる。

本実施形態での詳細な説明は行わないが、第２接触子３を略筒形形状に形成した場合には、第１接触子２と同様に、その軸方向の少なくとも１カ所に伸縮部を設けることができる。この場合、伸縮部は、第２接触子３の軸方向に弾性的に伸縮する略コイルバネ形状を有している。なお、変形例として伸縮部を第２接触子３の軸方向の複数箇所に設けてもよい。伸縮部は、第１接触子２を形成する筒状部材の一部が、レーザ光等を用いて略螺旋状にカットされて形成される。第１接触子２を形成する筒状部材の材料は、金属材料（例えば、ニッケル（Ni）又はベリリウム銅（CuBe）等）が用いられる。

第２接触子３は第１接触子２内に挿入されるため、第２接触子３の外径は第１接触子２の内径よりも小さく設定されている。また、第１接触子２と第２接触子３との間の絶縁を確保するため、第２接触子３の外周側面（外周面における径方向外方を向いた面）には絶縁材料（例えば、樹脂）からなる絶縁層が付与されている。第２接触子３を構成する棒状部材や筒状部材に絶縁層を付与してから伸縮部を形成する方法、又は、筒状部材や棒状部材に伸縮部を形成してから絶縁層を付与する方法が採用可能である。

なお、検査対象又は後述する電極部と電気的に接続される筒状の第２接触子３の軸方向の両端面（又は、両端面及びその近傍に位置する外周側面）では、絶縁層は設けられていない。変形例として、第２接触子３の外周側面と第２接触子２の内周面との間に絶縁性のスペーサを介在させてもよい。スペーサの構成としては、例えばリング状、円筒状又はシート状のものが挙げられる。シート状のスペーサの場合は、第２接触子３の外周側面に巻き付けて第１接触子２内に挿入する等の構成が採用可能である。

ここで、第１接触子２の軸方向の長さは、例えば5〜100ｍｍに設定される。また、後述する図４に示すように、第１接触子２の外径Ｒ２１は例えば50〜100μｍに設定され、その内径Ｒ２２は例えば40〜90μｍに設定される。第２接触子３の軸方向の長さは、例えば5〜100μｍに設定され、その外径Ｒ３１は例えば20〜80μｍに設定される。なお、第２接触子３が図４に示されるように筒状部材である場合には、その内径Ｒ３２は例えば10〜70μｍに設定される。

上記のように、本実施形態に係るプローブ１によれば、導電材料により略筒形形状に形成された第１接触子２内に、導電材料により細長く形成された第２接触子３が、第１接触子２と絶縁された状態で挿入されるいわゆる同軸構造となっている。それ故、外側の第１接触子２と内側の第２接触子３とを絶縁状態を確保しながら容易に高い位置精度で近接配置できる。その結果、被検査基板に設けられた検査対象（例えば、配線パターン）の細密化に十分に対応して、４接点法による検査を高い信頼性で実施できる。

また、プローブ１を構成する第１及び第２接触子２，３が略筒形形状又は棒状形状を有しているため、第１及び第２接触子２，３の先端を被検査基板の検査対象に接触させたときに、第１及び第２接触子２，３の先端から半田バンプ等のダメージを受けやすい検査対象であっても、その検査対象が受けるダメージを軽減しながら、第１及び第２接触子２，３と検査対象との電気的な接続状態（例えば、接触抵抗）を安定させることができる。この点に関して、例えば従来のような針状の接触子では、接触子を検査対象に接触させたときに、接触子の先端が半田バンプ等の検査対象に食い込み、検査対象のダメージが大きくなる場合がある。

また、プローブ１を構成する第１及び第２接触子２，３の少なくとも１カ所（本実施形態では１カ所）に軸方向に弾性的に伸縮する伸縮部がそれぞれ設けられていることが好ましい。このような伸縮部が設けられることによって、軸方向に圧縮されたときの反発力が安定する。その結果、第１及び第２接触子２，３の先端が被検査基板の検査対象に接触されたときに、第１及び第２接触子２，３の先端と検査対象との間、及び、第１及び第２接触子２，３の後端と基板検査装置本体側の電極部との間の押圧力を安定させることができ、第１及び第２接触子２，３と検査対象及び電極部との間の電気的な接続状態（例えば、接触抵抗）を安定させることができる。

なお、伸縮部は、第１及び第２接触子２，３を形成する筒状部材の一部が略螺旋状にカットされて形成されるため、略コイルバネ状の伸縮部を有する第１及び第２接触子２，３を容易に作製できる。

上記する説明のプローブ１は、伸縮部を利用することにより、検査点と電極部へ圧接されるプローブ構造を説明したが、第１接触子２及び／又は第２接触子３自体が可撓性を有する部材で形成し、両端から押圧された場合にどちらか又は両接触子が湾曲することによって、同時に検査点と電極部へ接触するように形成されるように形成することもできる。

本発明の電極構造は、伸縮部を有する場合であっても、接触子自体の可撓性を利用する場合、また両方を利用する場合であっても、上記に説明するような同軸接触子であれば好適に利用することができる。

［検査治具の構成］
図３は図１のプローブを用いた本発明の一実施形態に係る検査治具の構成を示す断面図である。図４は図３の構成の一部を拡大して示す図である。図５は図３の検査治具における各プローブに備えられる第１及び第２接触子と第１及び第２電極部との位置関係等を示す図である。なお、図４、及び後述する図８、図１０ではプローブ保持部材２１が便宜上省略されている。また、図３、図８、図９の構成では、第２接触子３が棒状部材の場合を示し、図４、図５、図１０、図１１の構成では、第２接触子３が筒状部材の場合を示している。

この検査治具２０は、図３ないし図５に示すように、少なくとも１つのプローブ１、プローブ保持部材２１、プローブ１と同数セットの第１及び第２電極部２２，２３、及び電極保持部材２４を備えており、被検査基板６の検査対象の電気的特性を検査するために用いられる。なお、本発明に係る保持体にはプローブ保持部材２１が相当し、電極部には第１及び第２電極部２２，２３が相当し、電極体には第１及び第２電極部２２，２３、及び電極保持部材２４等が組み立てられてなる部材が相当している。

図３に示す例では、プローブ１の先端１ａが被検査基板６の配線パターンに付与された半田バンプ７に接触されるようになっている。このため、被検査基板６の１つ検査点（半田バンプ７等）にプローブ１の第１及び第２接触子２，３の先端２ａ，３ａが接触されるようになっている。第１及び第２接触子２，３うちの一方を介して被検査基板６側に検査用の電流の供給が行われ、他方を介して検査点の電位計測が行われる。これによって、被検査基板６に設けられた検査対象の電気的特性に関する４接点法による検査が行われる。

なお、図３で示されるプローブ１では、第１接触子２の後端２ｂと第２接触子３の後端３ｂは略面一となるように配置され、第１接触子２の先端２ａと第２接触子３の先端３ａは、検査対象となるバンプの表面形状である円弧状の形状に沿う配置となるように配置されており、図３で示される如く、第２接触子３の先端３ａは第１接触子２の先端２ａより突出した位置に配置されることになる。上記の如く、第１接触子２と第２接触子３が配置されることによって、夫々の接触子２，３が電極部２２，２３と検査点に確実に接触することができる。

プローブ保持部材２１は、図３に示すように、プローブ１を保持する部材であり、主に絶縁材料によって形成され、例えば、プローブ１が挿通される複数の挿通孔２６が設けられている。そして、プローブ１が挿通孔２６内に保持されている状態で、プローブ１の先端１ａ側がプローブ保持部材２１の被検査基板６側の面から突出するようになっている。一方、プローブ１の後端１ｂは、後述する電極保持部材２４によって保持された第１及び第２電極部２２，２３と当接可能な状態となっている。なお、プローブ保持部材２１は、複数のプレートをプローブ１の軸方向に重ね合わせて構成してもよい。また、この場合、プローブ保持部材２１を構成するプレート間にプローブ１の軸方向に間隔をあけた状態で配置してもよい。

第１電極部２２と第２電極部２３とは、図３や図４に示すように、プローブ１の第１接触子２毎及び第２接触子３毎に電気的に独立して設けられ、第１接触子２の後端２ｂ及び第２接触子３の後端３ｂと接触（当接）されて電気的に接続される。このような第１及び第２電極部２２，２３のセットは、そのセットの数がプローブ１の数と同数になるように設けられている。第１及び第２電極部２２，２３のより詳細な構成については後述する。

電極保持部材２４は、主に絶縁材料によって形成され、第１及び第２電極部２２，２３がそれぞれ挿入され貫通孔２７，２８が設けられており、各貫通孔２７，２８に挿入された第１及び第２電極部２２，２３を保持する。

第１及び第２電極部２２，２３は、電極本体３１，３２及び突出部３３，３４をそれぞれ備えて構成されている。電極本体３１，３２は、略線状の導電体（例えば、金属線、又は金属線の外周側面が絶縁被覆された被覆付金属線）によって構成され、その被検査基板側の部分が電極保持部材２４の貫通孔２７，２８に電極保持部材２４の被検査基板６と反対側の面から挿入されて保持されている。この保持された状態で、電極本体３１，３２の被検査基板６側の端面３１ａ，３２ａは、電極保持部材２４の被検査基板６側の表面２４ａと略同一平面上に位置されている。

突出部３３，３４は、電極本体３１，３２の端面３１ａ，３２ａにめっきにより形成され、電極保持部材２４の表面２４ａから被検査基板６側に盛り上がっている。突出部３３，３４の電極保持部材２４の表面２４ａからの盛り上がり高さＨ３，Ｈ４（図４参照）は、例えば、0.1〜5μｍに設定されている。なお、突出部３３，３４の作製工程に関するより詳細な内容については、図６（ａ）及び図６（ｂ）に基づいて後述する。

そして、プローブ１が装着されたプローブ保持部材２１と第１及び第２電極部２２，２３が設けられた電極保持部材２４とが所定の固定具によって互いに固定されると、各セットの第１及び第２電極部２２，２３の突出部３３，３４が、対応するプローブ１の第１及び第２接触子２，３の後端２ｂ，３ｂに当接して電気的に接続される。

上記のように、第１及び第２電極部２２，２３の被検査基板６側の端部に、電極保持部材２４の表面２４ａから被検査基板６側に盛り上がった突出部３３，３４が設けられているため、第１及び第２電極部２２，２３の突出部３３，３４を対応する第１及び第２接触子２，３の後端２ｂ，３ｂに簡単かつ確実に当接させて電気的に接続することができる。

また、第１及び第２電極部２２，２３の電極本体３１，３２が、電極保持部材２４に設けられた貫通孔２７，２８に挿入されて保持され、その被検査基板６側の端面３１ａ，３２ａが電極保持部材２４の表面２４ａと略同一平面上に位置される。そして、第１及び第２電極部２２，２３の電極本体３１，３２の被検査基板６側の端面３１ａ，３２ａに、電極保持部材２４の表面２４ａから被検査基板６側に盛り上がる突出部３３，３４がめっきにより形成されている。このため、被検査基板６側の端部が電極保持部材２４の表面２４ａから被検査基板６側に盛り上がった第１及び第２電極部２２，２３を簡単に作製できる。

また、突出部３３，３４が厚み調節の比較的容易なめっきにより形成されるため、第１及び第２電極部２２，２３の突出部３３，３４の電極保持部材２４の表面２４ａからの盛り上がり高さＨ３，Ｈ４を容易に調節できる。

ここで、図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照して、第１及び第２電極部２２，２３の突出部３３，３４の作製工程について説明する。まず、図６（ａ）に示すように、第１及び第２電極部２２，２３の電極本体３１，３２が作製される。この図６（ａ）の構成では、電極本体３１，３２が、電極保持部材２４に設けられた貫通孔２７，２８に挿入されて保持され、その被検査基板６側の端面３１ａ，３２ａが電極保持部材２４の表面２４ａと略同一平面上に位置されている。この構成の作製方法としては、例えば、電極本体３１，３２を作製する金属線（又は被覆付金属線）を電極保持部材２４の貫通孔２７，２８に挿通し、その金属線（又は被覆付金属線）の電極保持部材２４の表面２４ａから被検査基板６側に突出した部分（突出部分）を切除手段（例えば、カッター）により切除する方法が採用可能である。この方法により、第１及び第２電極部２２，２３を容易に作製できる。

続いて、図６（ｂ）に示すように、上記のように電極保持部材２４に設けられた電極本体３１，３２の被検査基板６側の端面３１ａ，３２ａがめっき槽３６のめっき溶液３７に浸され、電極本体３１，３２の端面３１ａ，３２ａに対するめっきが施される。これによって、電極本体３１，３２の端面３１ａ，３２ａに、電極保持部材２４の表面２４ａから被検査基板６側に盛り上がる突出部３３，３４が形成される。

次に、図４及び図５を参照して、プローブ１の第１及び第１接触子２，３と第１及び第２電極部２２，２３との位置関係等について説明する。

本実施形態では、図４及び図５に示すように、第１電極部２２と第２電極部２３とは、平面視において第１電極部２２の中心と第２電極部２３の中心とが離反するように配置されている。第１電極部２２の中心と第２電極部２３の中心との距離は、第１電極部２２の半径と第２電極部２３の半径との和よりも大きく設定されている。また、平面視における第１電極部２２の最大幅（本実施形態では、外径Ｒ５）が第１接触子２の外径Ｒ２１よりも小さく設定されている。すなわち、本実施形態における第１電極部２２と第２電極部２３との配置形態は、第２電極部２３が第１電極部２２の外周を囲むような多重構造（例えば、同心円状構造）とは異なっている。このため、第１及び第２電極部２２，２３のセット間のピッチを狭くすることができ、４接点法による検査であっても高い信頼性で実施できる。

第１及び第２電極部２２，２３の被検査基板６側から見た平面形状は、略円形となっているが、矩形等、任意の形状を採用できる。また、図４及び図５に示す構成では、第１電極部２２の平面形状と第２電極部２３の平面形状について、大きさ及び形状が同一に設定されている。このため、同一部材を利用して第１及び第２電極部２２，２３を形成でき、コスト低減が図れる。他の構成として、例えば、後述の図１１に示す構成のように、第１電極部２２の平面形状と第２電極部２３の平面形状とについて、大きさが異なる相似の形状にしてもよい。相似の形状の場合には、第１及び第２電極部２２，２３の位置を容易に把握できるという利点がある。

また本実施形態では、図４及び図５に示すように、第２電極部２３の突出部３４の外径Ｒ６は、第２接触子３の内径Ｒ３２以上で、かつ第１接触子２の内径Ｒ２２よりも小さいサイズに設定されている。より具体的には、本実施形態では、突出部３４の外径Ｒ６は、第２接触子３の内径Ｒ３２よりも大きく、第２接触子３の外径Ｒ３１よりも小さいサイズに設定されている。なお、第１電極部２２の突出部３３の外径Ｒ５については特に制限はないが、本実施形態では第２電極部２３の突出部３４の外径Ｒ６とほぼ同サイズになっている。

そして、第２電極部２３は、その外縁部が対応するプローブ１の第１接触子２の内周２ｃよりも内側に位置するように配置されている。より具体的には、本実施形態では、第２電極部２３は、その外縁部が対応するプローブ１の第２接触子３の外周３ｃよりも内側に位置するように配置されている。

一方、第１電極部２２は、対応するプローブ１の第２接触子３の後端３ｂの外周３ｃよりも外側の位置であって、第１接触子２の後端２ｂと当接可能な位置に配置されている。より好ましくは、第１電極部２２は、対応するプローブ１の中心軸Ｃ１に最も近接する部分２２ａが、第１接触子２の後端２ｂの内周２ｃと外周２ｄとの間にほぼ位置するように配置されている。

このような構成により、検査治具２０の組み立て時に、第１電極部２２が誤って第２接触子３と接触する、又は第２電極部２３が誤って第１接触子２と接触する等の不都合を確実に回避しながら、第１及び第２接触子２，３の後端２ｂ，３ｂと第１及び第２電極部２２，２３とを確実に当接させて電気的に接続することができる。

また本実施形態では、第２電極部２３は、その中心Ｃ２３が対応する第２接触子３が備えられるプローブ１の中心軸Ｃ１（この中心軸Ｃ１は第２接触子３の中心軸と略一致している）と略一致するように配置されている。これによって、第２電極部２３の周縁部のいずれかの部分（又はほぼ全周に渡る部分）を第２接触子３の後端３ｂと確実に当接させて電気的に接続することができる。

また本実施形態では、図５に示すように、各セットにおける第２電極部２３を基準として見たときの第２電極部２３に対する第１電極部２２の離反方向を変更させることができる。図５に示す構成では、各セットの第１電極部２２の中心と第２電極部２３の中心とを結ぶ直線Ｌ１が複数のプローブ１が並ぶ配列方向Ｌ２に対して所定角度θ（例えば、約４５度）で傾斜するように、第１及び第２電極部２２，２３が配置されている。これによって、プローブ１間のピッチが短くなった場合であっても、第１及び第２電極部２２，２３の各セット間のピッチを容易に短くして対応することができる。この効果は、所定角度θを約４５度に設定した場合に最も有効に発揮される。

この点に関する変形例として、図７に示すように、各セットの第１電極部２２の中心と第２電極部２３の中心とを結ぶ直線Ｌ１が複数のプローブ１が並ぶ配列方向Ｌ２と略平行になるように、第１及び第２電極部２２，２３を配置してもよい。

なお、図４及び図５では、第２接触子３が筒状部材の場合を説明したが、棒状部材であっても同様の効果を奏することができる。

以下では、上述の実施形態に係る構成の変形例について記載する。

図８及び図９に示す変形例では、第２電極部２３が、その中心Ｃ２３が対応する第２接触子３が備えられるプローブ１の中心軸Ｃ１（この中心軸Ｃ１は第２接触子３の中心軸と略一致している）から僅かにずれるように配置されている。

この場合では、第１電極部２２と第２電極部２３は、第１接触子２と第２接触子３の後端面にそれぞれ接触することができように設定される。このため、第１電極部２２と第２電極部２３の離間距離は、第１接触子２と第２接触子３のクリアランス分の寸法を有するように形成される。

また、第２接触子３が筒状部材で形成される場合には、第２電極部２３の突出部３４の外径Ｒ６は、第２接触子３の内径とほぼ一致するサイズに設定され、第２電極部３の突出部３４が第２接触子３の後端面の一部と導通接触するように形成され、第１電極部２の突出部３３が第１接触子２の後端面の一部と導通接触するように形成される。

図１０及び図１１に示す変形例では、第１電極部２２の外径Ｒ５が第１接触子２の後端面の一部と導通接触するために第１接触子２の径方向の厚みと略同じ又は僅かに大きく形成される。第２電極部２３の外径Ｒ６は第２接触子の外径よりも小さく又は略同じになるように形成される。また、第１電極部２２の外径Ｒ５が、第２電極部２３の外径Ｒ６よりも小さく設定されている。これによって、第１及び第２電極部２２，２３の各セット間の狭ピッチ化が可能となる。この場合では、第１電極部２２の突出部２３が第２接触子３の周縁と導通接触するとともに、突出部２３の先端の一部が第２接触子３の内部へ一部収容されるようになる。このように形成されることにより、第２電極部２３が安定して第２接触子３が安定して導通接触することができるとともに、第２接触子３の位置を安定させることができ、確実に各電極部２２，２３と各接触子２，３を導通接触させることができる。なお、この図１０の構成では、第２接触子３に筒状部材を利用しているが、棒状部材を利用することもできる。

また、図１１では、夫々の電極部２２，２３が並列配置になるように配置されているが、図５の如き４５度の位置に配置して、更なる電極部２２，２３同士間のピッチを短くすることもでき、この場合には、更に、バンプの狭ピッチ化に対応することができる。

また、他の変形例として、上述のプローブ１の第１接触子２の外周側面から径方向外方に張り出す鍔部を設けるとともに、プローブ保持部材２１の挿通孔２６内に、その鍔部に被検査基板６側から当接してプローブ１を抜け止めする当接部（例えば、段差部）を設け、その当接部と電極部２２，２３との間でプローブ１を軸方向に圧縮した状態で保持するようにしてもよい。

また、図３、図４及び図１０に示す電極構造では、第２電極部２３の中心軸と第２接触子３の中心軸とが、略同軸に配置されるように形成されている場合を示している。この際には、第２接触子３が筒状部材の場合に、第２電極部２３の外径が第２接触子２３の内径よりも大きくなるように形成される。また、第２接触子３が棒状部材の場合に、第２電極部２３の外径は第１接触子２の内径よりも小さく又は第２接触子３の外径よりも小さくなるように形成される。

一方、図８で示される電極構造では、第２電極部２３の中心軸と第２接触子３の中心軸とが僅かにずれて配置されるように形成されている。この際には、第２接触子３が筒状部材の場合に、第２電極部２３の外径が第２接触子２３の厚みよりも大きくなるように形成されるとともに、第２接触子３の一部底面と導通接触するように配置する。また、第２接触子３が棒状部材の場合に、第２電極部２３の外径は第１接触子２と第２接触子３のクリアランスと厚みを考慮して、第１接触子２に接触しない程度の大きさに形成される。

なお、第１電極部２２と第２電極部２３同じ外径を有することが好ましい。これは、上記の如き製造方法で形成されるため、第１又は第２電極部２２，２３に用いられる部材を区別して用いる必要がないため、同じ部材である導電線を用いることにより容易に製造することができる。

本発明の一実施形態に係る検査治具に用いられるプローブを側方から見た図である。 図２（ａ）は図１のプローブに備えられる第１接触子を側方から見た図であり、図２（ｂ）は図１のプローブに備えられる第２接触子を側方から見た図である。 図１のプローブを用いた本発明の一実施形態に係る検査治具の構成を示す断面図である。 図３の構成の一部を拡大して示す図である。 図３の検査治具における各プローブに備えられる第１及び第２接触子と第１及び第２電極部との位置関係等を示す図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は第１及び第２電極部の突出部の作製工程の説明図である。 図５に示す構成の変形例を示す図である。 図３及び図４に示す検査治具の変形例と示す図である。 図８に示す構成における各プローブに備えられる第１及び第２接触子と第１及び第２電極部との位置関係等を示す図である。 図３及び図４に示す検査治具の他の変形例と示す図である。 図１０に示す構成における各プローブに備えられる第１及び第２接触子と第１及び第２電極部との位置関係等を示す図である。

符号の説明

１ プローブ、２ 第１接触子、３ 第２接触子、６ 被検査基板、７ 半田バンプ、２０ 検査治具、２１ プローブ保持部材、２２ 第１電極部、２３ 第２電極部、２４ 電極保持部材、２６挿通孔、２７，２８ 貫通孔、３１，３２ 電極本体、３３，３４ 突出部。

Claims (12)

1. 検査治具であって、
   一端が被検査基板の検査対象の検査点に導通接触し、他端が電気的特性を検査するための検査装置に電気的に接続される電極部へ導通接触する複数のプローブと、
   前記プローブの両端を夫々所定の前記検査点及び前記電極部へ案内するとともに、該プローブを保持する保持体と、
   複数の前記電極部を備える電極体と、
   を備え、
   前記プローブは、
   導電材料により略筒形形状に形成された第１接触子と、
   導電材料により細長く形成され、前記第１接触子と絶縁された状態で前記第１接触子の内部空間に収容された第２接触子と、
   を備え、
   前記電極部は、
   前記第１接触子と導通接触するための第１電極部と、
   前記第１電極部と電気的に非接触で前記第２接触子と導通接触する第２電極部と、
   を備え、
   前記第１電極部と前記第２電極部とは、平面視において前記第１電極部の中心と前記第２電極部の中心とが離反するように配置され、平面視における前記第１電極部の最大幅が前記第１接触子の外径よりも小さいことを特徴とする検査治具。
2. 請求項１に記載の検査治具において、
   前記第１電極部は、平面視において、前記第２電極部と略同じ大きさかつ略同じ形状、又は、前記第２電極部の大きさよりも小さくかつ相似な形状を有することを特徴とする検査治具。
3. 請求項１又は請求項２に記載の検査治具において、
   前記第２電極部は、プローブの径方向に関して略中央に配置され、
   前記第１電極部は、該第１電極部と該第２電極部とを結ぶ直線が、複数のプローブが配列される配列方向に対して所定角度傾斜して配置されることを特徴とする検査治具。
4. 請求項３に記載の検査治具において、
   前記所定角度が約４５度であることを特徴とする検査治具。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の検査治具において、
   前記第１電極部及び前記第２電極部は、前記電極体の表面から突出して形成されていることを特徴とする検査治具。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の検査治具において、
   前記第１電極部及び前記第２電極部は、
   前記電極体に設けられた貫通孔に挿入され、前記被検査基板側の端面が前記電極体の表面と面一に位置された線状の電極本体と、
   前記電極本体の前記電極保持部材の前記端面にめっきにより形成され、前記電極体の前記表面から前記被検査基板側に盛り上がる突出部と、
   をそれぞれ備えることを特徴とする検査治具。
7. 請求項２に記載の検査治具において、
   前記第２電極部の外径は、前記第１接触子の内径よりも小さく、
   前記第２電極部は、前記第１接触子の内周よりも内側に位置するように配置され、
   前記第１電極部は、前記第２接触子の外周よりも外側の位置であって前記第１接触子の端部と当接可能な位置に配置されることを特徴とする検査治具。
8. 請求項７に記載の検査治具において、
   前記第２電極部は、その中心が前記第２接触子の中心軸と略一致するように配置されることを特徴とする検査治具。
9. 請求項７に記載の検査治具において、
   前記第２電極部は、その中心が前記第２接触子の中心軸からずれるように配置されることを特徴とする検査治具。
10. 請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の検査治具において、
    前記第１電極部の外径は、前記第２電極部の外径よりも小さいことを特徴とする記載の検査治具。
11. 一端が被検査基板の検査対象の検査点に導通接触し、他端が電気的特性を検査するための検査装置に電気的に接続される電極部へ導通接触するプローブを複数備えてなる基板検査用治具に備えられる電極構造であって、
    前記プローブは、
    導電材料により略筒形形状に形成された第１接触子と、
    導電材料により細長く形成され、前記第１接触子と絶縁された状態で前記第１接触子の内部空間に収容された第２接触子と、
    を備え、
    前記電極部は、
    前記第１接触子と導通接触するための第１電極部と、
    前記第１電極部と電気的に非接触で前記第２接触子と導通接触する第２電極部と、
    を備え、
    前記第１電極部と前記第２電極部とは、平面視において前記第１電極部の中心と前記第２電極部の中心とが離反するように配置され、平面視における前記第１電極部の最大幅が前記第１接触子の外径よりも小さいことを特徴とする電極構造。
12. 請求項１１に記載の電極構造の製造方法であって、
    前記第１電極部及び前記第２電極部をそれぞれ形成する導電性の線状部材を、前記線状部材を保持する保持孔を有する保持体に貫通配置し、
    前記保持体から突出した前記線状部材の突出部分を、該保持体と面一となるように切断除去することを特徴とする電極構造の製造方法。

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