JP3750831B2 - プローブ組立体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルのような平板状被検査体の検査に用いるプローブ組立体に関する。
【0002】
【従来の技術】
液晶表示パネルの検査に用いるプローブ組立体として、現在では、先端部(針先部)をテーパ状に形成して先端(針先)の直径寸法を小さくした多数の金属細線を液晶表示パネルの電極の配置パターンに対応させてブロックに配置し、接着剤で固定したニードルタイプのもの(特開平7−225245号公報)と、多数の穴を液晶表示パネルの電極の配置パターンに対応させてブロックに千鳥状に形成し、各穴にスプリングピンを配置したスプリングピンタイプのものとが販売されている。
【0003】
針先がニードルタイプのものは、針先が液晶表示パネルの電極を擦るいわゆるスクラッチ作用により針先と電極とが電気的に確実に接触し、また針先と電極との接触状態を目で確認することができる、という利点を有する反面、製作煩雑で高価になり、またプローブの交換が難しい、という課題を有する。これに対し、スプリングピンタイプのものは、製作が容易で廉価であり、またプローブの交換が容易になる、という利点を有する反面、針先と電極との接触状態を目で確認することができず、またスプリングピンを千鳥状に配置するだけでは電極の配置ピッチが小さい場合に対応することができない、という課題を有する。
【0004】
【解決しようとする課題】
本発明の目的は、容易にかつ廉価に製作することができ、針先を電極に確実に接触させることができ、プローブの交換を容易にすることにある。
【0005】
【解決手段、作用、効果】
本発明のプローブ組立体は、ブロックと、帯状の中央領域ならびに該中央領域の先端および後端からそれぞれさらに前方および後方へ伸びる第1および第2の針先領域を備える複数のプローブであって中央領域の幅方向が上下方向となる状態に中央領域を対向させてブロックの下側に並列的に配置された複数のプローブと、プローブの中央領域を貫通して伸びかつブロックに支持された細長い1以上のガイドバーとを含む。
【0006】
各プローブは、ガイドバーが貫通するガイド穴を中央領域に有し、また第1および第2の針先領域の端部を針先として用いられる。このようなプローブは、たとえば、薄い金属板にエッチング加工をすることにより製作することができる。このため、プローブ自体の製作が容易であり、廉価になる。
【0007】
プローブ組立体は、たとえば、多数のプローブを液晶表示パネルのような平板状被検査体の電極の配置パターンに応じたパターンにブロックに並列的に配置し、ガイドバーをプローブのガイド穴に通し、その後ガイドバーをブロックに支持させることにより、組み立てることができる。このため、プローブ組立体の組立が容易になり、廉価になる。
【0008】
完成したプローブ組立体は、たとえば、これをTAB(Tape Automated Bonding)テープに、第2の鉢先領域の先端(針先)がTABテープに設けられた駆動用集積回路の電極に接触した状態に組み付けることにより、検査用ヘッドに組み立てることができる。組み立てられた検査用ヘッドは、第1の針先領域の針先が被検査体の電極に対向するように試験装置に組み付けられる。
【0009】
検査時、プローブ組立体は、第1の針先領域の針先を平板状被検査体の電極にわずかの過剰に押圧される。これにより、第1の針先領域がオーバードライブにより弧状に反るから、第1の針先領域の針先が被検査体の電極に対して滑る。このため、各プローブと電極とは電気的に確実に接触する。
【0010】
プローブの交換は、たとえば、ガイドバーを抜き、交換すべきプローブを取り去り、その代わりに新たなプローブをブロックに配置し、ガイドバーを再度プローブに指し通し、ガイドバーをブロックに支持させることにより、行うことができる。このため、プローブの交換が容易になる。
【0011】
本発明によれば、帯状の複数のプローブをブロックの下側にプローブの中央領域の幅方向が上下方向となる状態に中央領域を対向させて並列的に配置し、ガイドバーをプローブを貫通させてブロックに支持させたから、製作が容易で廉価になり、針先が電極に確実に接触し、プローブの交換が容易になる。
【0012】
さらに、ブロックの先端側および後端側にそれぞれ配置されてガイドバーの長手方向へ伸びる第1および第2のスリットバーであってプローブの先端側および後端側の部位をそれぞれ受け入れるべく長手方向に間隔をおいた複数のスリットをそれぞれ有する第1および第2のスリットバーを含むことができる。これにより、プローブがスリットバーによりガイドバーの長手方向における所定の位置に維持されるから、組立作業がより容易になり、より廉価になる。また、組立後においても、ガイドバーの長手方向へのプローブの変位がプローブの両端部においてスリットバーにより阻止されるから、ガイドバーの長手方向における両針先領域の位置が安定し、各プローブの針先が所定の電極に確実に接触する。
【0013】
それぞれがガイドバーの長手方向の端部を受け入れる板状の一対のサイドカバーであってそれぞれがブロックの側部に取り外し可能に組み付けられた一対のサイドカバーを含むことができる。これにより、サイドバーを介してガイドバーをブロックに支持させることができる。
【0014】
プローブの中央領域の長手方向に間隔をおいた部位、好ましくは先端部および後端部を貫通して伸びる一対のガイドバーを設けることができる。これにより、ブロックに対する各プローブの姿勢が安定する。
【0015】
好ましい実施例においては、第1および第2の針先領域の針先は、それぞれ、その先端部および後端部から下方および上方へ突出する。
【0016】
さらに、ガイドバーの長手方向へ伸びる状態にブロックの後端に組み付けられた長い板状のガイド部材であって第2の針先領域の針先が貫通する複数の穴を有するガイド部材を含むことができる。これにより、第2の針先領域の針先がガイド部材によりガイドバーの長手方向における所定の位置に維持されるから、第2の針先領域の針先の位置がより安定する。
【0017】
本発明のプローブは、帯状の中央領域と、該中央領域の一端に続く第1の針先領域と、中央領域の他端に続く第2の針先領域と、中央領域に形成されたガイド穴とを備える。第1および第2の針先領域の針先は、中央領域の幅方向の外側におよび互いに反対の側に突出されている。このため、前記したようにガイドバーによりブロックに組み付けることにより前記したプローブ組立体を製作することができる。
【0018】
さらに、中央領域に形成されて中央領域をその長手方向へ伸びる1以上の長穴を有することができる。これにより、複数のプローブを前記したようにブロックに組み付けても、隣り合うプローブ間の静電容量または浮遊容量が小さくなり、電気信号の漏洩が小さくなる。
【0019】
好ましい実施例においては、第1および第2の針先領域は、それぞれ、中央領域の幅方向における一方の縁部の側および他方の縁部の側から伸びている。
【0020】
第1の針先領域は、中央領域の幅寸法より小さい幅寸法とすることができる。これにより、針先が被検査体の電極に押圧されたとき、第1の針先領域が弧状に確実に反り、針先と電極とが確実に接触する。
【0021】
ガイドバーを貫通させるガイド穴を、中央領域の長手方向に間隔をおいた箇所のそれぞれに、好ましくは先端部と後端部とに形成することができる。これにより、複数のプローブをガイドバーによりブロックに組み付けた状態において、ブロックに対する各プローブの姿勢が安定する。
【0022】
【発明の実施の形態】
図1〜図6を参照するに、プローブ組立体10は、ブロック12と、ブロック12の下側に並列的に配置された帯状の複数のプローブ14と、プローブ14を貫通する細長い一対のガイドバー16と、プローブ14の一部を受け入れる一対のスリットバー18と、プローブ14の後端側に針先の位置を安定化させる長尺のガイド部材20と、ガイドバー16をブロック12に支持させる一対のサイドカバー22とを含む。
【0023】
なお、本発明においては、ブロック12の厚さ方向(図1において上下の方向)を上下方向といい、プローブの伸長方向すなわち長手方向(図1において左右方向)を前後方向といい、ガイドバー16の伸長方向すなわち長手方向(図1において左上から右下およびその逆の方向)を左右方向という。
【0024】
ブロック12は、ねじ穴24および一対のガイド穴26を上面の側に有するとともに、一対のガイド穴28を各側面の側に有する。ブロック12の下面は、図4に示すように、複数の段部により階段状に形成されている。ブロック12は、電気を通さないいわゆる非導電性の、金属材料、セラミックまたは合成樹脂から製作することができる。
【0025】
各プローブ14は、図4〜図6に示すように、帯状の中央領域30と、該中央領域の前端すなわち先端および後端からそれぞれからさらに前方および後方へ伸びる一対の針先領域32および34とを備える。中央領域30は、ガイドバー16が貫通するガイド穴36を各端部に有するとともに、中央領域30の長手方向に間隔をおいた部位を貫通する複数の長穴38をガイド穴36の間の部位に有する。各長穴38は、中央領域30の長手方向へ伸びているとともに、中央領域30の長手方向に間隔をおいている。
【0026】
図示の例では、各ガイド穴36は、円形であるが、ガイドバー16の断面形状に対応した形状とすることができる。また、ガイド穴36を、中央領域30の長手方向に間隔をおいた他の箇所に形成してもよいし、中央領域30の長手方向へ伸びる長穴としてもよく、この場合長穴38に続く長い穴としてもよい。
【0027】
針先領域32および34は、それぞれ、中央領域30の幅方向における一方の縁部の側および他方の縁部の側から前方および後方へ伸びており、また中央領域30の幅寸法より小さい幅寸法を有する。針先領域32および34の針先32aおよび34aは、それぞれ、針先領域32および34の先端部および後端部から下方および上方へ突出している。プローブ14をその厚さ方向から見たとき、針先32aは半円形の形状を有するが、針先34aは三角形の形状を有する。
【0028】
プローブ14は、導電性の薄い金属板にエッチング加工をしてプローブを作成し、次いでポリイミド材のような電気絶縁性材料によるコーティングをプローブの針先となる部分を除いて形成することにより、製作することができる。
【0029】
プローブ14は、中央領域30の幅方向が上下方向となる状態に、中央領域30、ガイド穴36および長穴38を対向させて、ブロック12の下側に並列的に配置されている。
【0030】
各ガイドバー16は、図示の例では、円形の断面形状を有しており、また非導電性の金属材料により形成されている。各ガイドバー16は、プローブ14のガイド穴36に押し込まれ、各端部がサイドカバー22を貫通することにより、両サイドカバー22によりブロック12に組み付けられる。
【0031】
各スリットバー18には、複数のスリット40が長手方向に所定のピッチで形成されている。各スリット40は、プローブ14の厚さ寸法とほぼ同じ幅寸法を有しており、またスリットバー18の幅方向全体にわたって伸びている。スリットバー18はセラミックのような非導電性材料から製作することができる。また、各スリット40は、スリットバー18をブロック12に装着する前または装着した後に、形成することができる。
【0032】
一方のスリットバー18は、これがプローブ14の配列方向へ伸びてスリット40が下方に向く状態にブロック12の前端下面に接着される。他方のスリットバー18は、これがプローブ14の配列方向へ伸びてスリット40が下方に向く状態にブロック12の後端下面に接着される。しかし、各スリットバー18をブロック12に、1以上のねじ部材によりまたは嵌合により取り付けてもよい。
【0033】
各プローブ14は、針先32aが一方のスリットバー18から前方および下方へ突出するように、針先領域32を一方のスリットバー18のスリット40に受け入れられており、また針先34aが他方のスリットバー18から後方および上方へ突出するように、中央領域30と針先領域34との境界近傍を他方のスリットバー18のスリット40に受け入れられている。
【0034】
ガイド部材20は、L字型の断面形状を有しており、またガイド部材20の長手方向に間隔をおいた複数の貫通穴42(図6参照)をL字の一方の辺部分に有する。ガイド部材20はポリイミド材のような非導電性のフィルムから製作することができ、また穴42はエッチング加工により形成することができる。
【0035】
ガイド部材20は、各針先34aが穴42を貫通するように、L字の他方の辺部分おいてプローブ14の配列方向へ伸びる状態に複数のねじ部材44によりブロック12の後端面下部に取り外し可能に取り付けられている。しかし、ガイド部材20をブロック12に、嵌合によりまたは接着により取り付けてもよい。
【0036】
各サイドカバー22は、ブロック12の側面と対応した形状の板部材から形成されており、また一対のガイドピン46と複数のねじ部材48とによりブロック12の側面に取り外し可能に取り付けられている。各ガイドピン46は、ブロック12に形成されたガイド穴28に脱出不能に嵌合されており、端部をサイドカバー22に形成されたガイド穴に嵌合される。しかし、ガイドピン46をサイドカバー22に固定してもよい。サイドカバー22は、両ガイドバー16の端部を受け入れる貫通穴を有する。
【0037】
図においては、隣り合うプローブ14が大きく間隔をおいているように示しているが、実際にはプローブ14の配列ピッチは小さい。プローブ14の厚さ寸法および配列ピッチ、ならびに、スリット40の配置ピッチおよび幅寸法は、被検査体の種類、特に電極の配置ピッチと幅寸法により異なる。
【0038】
たとえば、被検査体の電極の配置ピッチおよび幅寸法がそれぞれ55μmおよび40μmである場合、プローブ14およびスリット40の配置ピッチを55μm、スリット40の幅寸法を35μm、プローブ14用の薄い金属板素材の厚さ寸法を30μmとすることができる。
【0039】
プローブ組立体10は、先ず、両スリットバー18とガイド部材20とを上記した状態にブロック12に取り付けた状態で、各プローブ14の両端部をスリットバー18のスリット40に挿し込むとともに針先34aをガイド部材20の貫通穴42に通し、次いでガイドバー16をプローブ14のガイド穴36に挿し通し、次いでガイドピン46をサイドカバー22とブロック12とに挿し通すとともにガイドバー16の端部をサイドカバー22に挿し通し、その後サイドカバー22をねじ部材48でブロック12に取り付けることにより、組み立てることができる。これにより、プローブ14およびガイドバー16は、サイドカバー22を介してブロック12に支持される。
【0040】
上記のように組み立てた状態において、プローブ14は液晶表示パネルのような平板状被検査体の電極の配置パターンに応じたパターンにブロック12の下側に並列的に配置され、針先32aはスリットバー18から前方および下方へ突出し、針先34aはスリットバー18から後方および上方へ突出してガイド部材20から上方へ突出しており、針先領域32のスリット40の底面との間に空間が形成されている。
【0041】
検査用ヘッド50に組み付けるとき、プローブ組立体10は、図5および図6に示すように、針先34aがTABテープ52に設けられた駆動用集積回路54の電極に接触し、かつ、針先34aが駆動用集積回路54の電極にわずかに過剰に押圧された状態に、検査用ヘッド50の取付体56に組み付けられる。これにより、各プローブ14は針先領域34の幅寸法が中央領域30のそれより小さいから弧状に反り、各針先34aは電極に確実に接触する。駆動用集積回路54は、可撓性の配線基板58に形成された配線に接続されている。
【0042】
ガイド部材20の貫通穴42に対応する微小な複数のガイド穴62を有するガイドフィルム60を駆動用集積回路54の電極の下面に貼着することが好ましい。これにより、針先34aが駆動用集積回路54の電極に押圧されたときに針先34aが電極に対して滑ることに起因する針先34aと電極との接触位置ずれがガイド穴62により防止される。
【0043】
プローブ組立体10を取付体56に組み付けるとき、プローブ組立体10は、図1に示すガイド穴26に差し込まれるガイドピンにより取付体56に対する位置決めをされ、またねじ穴24に螺合されるねじ部材により取付体56に取り外し可能に組み付けられる。プローブ組立体10を取付体56に組み付けるとき、上下方向における針先34aの位置に多少のずれがあると、そのようなずれは、プローブ14がガイドバー16に対し、針先領域34側のガイドバー16とガイド穴36との間のわずかな間隙の間内で変位することにより吸収される。
【0044】
完成した検査用ヘッド50は、針先32aが被検査体70(図6参照)の電極に対向するように図示しない試験装置に組み付けられる。検査時、プローブ組立体10は、針先32aを被検査体70の電極にわずかに過剰に押圧される。このとき、上下方向における針先32a相互間の位置に多少のずれがあると、そのようなずれは、プローブ14がガイドバー16に対し、針先領域32側のガイドバー16とガイド穴36との間のわずかな間隙の間内で変位することにより吸収される。
【0045】
針先32aを被検査体70の電極にわずかに過剰に押圧されると、針先領域32の上方に空間を有することとあいまって、針先領域32が図6に示すように弧状に反るから、針先32aが被検査体の電極に対してわずかに滑る。そのような擦り作用により、針先32aは、電極表面の酸化膜を掻き取るか、または電極内にわずかに食い込む。このため、各プローブと電極とは電気的に確実に接触する。プローブの反り量および滑り量を図6にそれぞれL1 およびL2 で示す。
【0046】
針先領域32が図6に示すように弧状に反ったとき、針先32aが半円形の形状を有すると、被検査体の電極への針先32a当接部位が変位するから、電極に対する針先32aの滑り量L2 が小さくなり、電極の削り屑が少なくなる。しかし、針先32aを、三角形、平坦面等、他の形状に形成してもよい。
【0047】
検査時、プローブ14は、被検査体70への通電用として用いられるか、被検査体70からの電気信号の取出し用として用いられる。いずれの場合も、隣り合うプローブ間の静電容量または浮遊容量が長穴38により小さく押えられ、プローブ14からの電気信号の漏洩が小さくなる。
【0048】
プローブ14の交換は、プローブ組立体10を取付体56から外し、サイドカバー22をブロック12から外し、ガイドバー16を抜き、交換すべきプローブを取り去り、その代わりに新たなプローブをブロック12に配置し、その後既に述べた手法で、プローブ組立体10を組み立て、そのプローブ組立体10を取付体56に取り付ければよい。このため、プローブの交換が容易になる。
【0049】
プローブ組立体10によれば、プローブ組立体10およびその部品の製作が従来のプローブ組立体に比べ著しく容易であるから、プローブ組立体10が廉価になり、また針先32aが被検査体の電極に確実に接触し、さらにプローブ14の交換が従来のプローブ組立体に比べ著しく容易になる。
【0050】
プローブ組立体10の組立時、プローブ14がスリットバー18によりガイドバー16の長手方向における所定の位置に維持されるから、組立作業が容易になり、廉価になる。また、組立後においても、ガイドバー16の長手方向へのプローブ14の変位がプローブ14の両端部においてスリットバー18により阻止されるから、ガイドバー16の長手方向における針先領域32,34の位置が安定し、各プローブ14の針先32a,34aが所定の電極に確実に接触する。しかし、スリットバー18を設けなくてもよい。
【0051】
上記実施例のように、プローブ14の中央領域30の長手方向に間隔をおいた部位、好ましくは先端部および後端部を貫通して伸びる一対のガイドバー16を設けるならば、ブロック12に対する各プローブ14の姿勢が安定する。しかし、1つのガイドバー16を用いてもよい。
【0052】
第2の針先領域の針先が貫通する複数の穴を有するガイド部材20を備えるならば、針先34aがガイド部材20によりガイドバー16の長手方向における所定の位置に維持されるから、針先34aの位置がより安定する。しかし、ガイド部材20を備えなくてもよい。
【0053】
本発明は、液晶表示パネルの検査に用いるプローブおよびプローブ組立体のみならず、集積回路のような他の平板状被検査体の検査に用いるプローブおよびプローブ組立体にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプローブ組立体の一実施例を示す斜視図である。
【図2】図1に示すプローブ組立体の平面図である。
【図3】図2の左側面図である。
【図4】図2における4−4線に沿って得た断面図である。
【図5】図1に示すプローブ組立体を検査用ヘッドの取付体に取り付けた状態の一実施例を示す図である。
【図6】プローブの一実施例を示す拡大図である。
【符号の説明】
10 プローブ組立体
12 ブロック
14 プローブ
16 ガイドバー
18 スリットバー
20 ガイド部材
22 サイドカバー
28 ガイドピン
30 中央領域
32,34 針先領域
36 ガイド穴
38 長穴
40 スリット
Claims (4)
- ブロックと、
帯状の中央領域ならびに該中央領域の先端および後端からそれぞれさらに前方および後方へ伸びる第1および第2の針先領域を備える複数のプローブであって前記中央領域の幅方向が上下方向となる状態に前記ブロックの下側に前記中央領域を対向させて並列的に配置された複数のプローブと、
前記プローブの中央領域を貫通して伸びかつ前記ブロックに支持された細長い1以上のガイドバーと、
前記ブロックの先端側および後端側にそれぞれ配置されて前記ガイドバーの長手方向へ伸びる第1および第2のスリットバーであって前記プローブの先端側および後端側の部位をそれぞれ下方から受け入れることができる長手方向に間隔をおいた複数のスリットをそれぞれ有する第1および第2のスリットバーと、
前記ガイドバーの長手方向の端部を受け入れる板状の一対のサイドカバーであって前記ブロックの側部に取り外し可能に組み付けられた一対のサイドカバーとを含む、プローブ組立体。 - 一対の前記ガイドバーが設けられており、両ガイドバーは前記中央領域の長手方向に間隔をおいた部位を貫通して伸びる、請求項1に記載のプローブ組立体。
- 前記第1および第2の針先領域は、それぞれ、その先端部および後端部から下方および上方へ突出する針先を有する、請求項1または2に記載のプローブ組立体。
- さらに、前記ブロックの後端に前記ガイドバーの長手方向へ伸びる状態に組み付けられた長い板状のガイド部材であって前記第2の針先領域の針先が貫通する複数の穴を有するガイド部材を含む、請求項3に記載のプローブ組立体。
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