KR20080091510A

KR20080091510A - 도전성 접촉자 유닛

Info

Publication number: KR20080091510A
Application number: KR1020087021512A
Authority: KR
Inventors: 준 도미나가; 고지 이시카와; 다이이치 리키마루
Original assignee: 니혼 하츠쵸 가부시키가이샤
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2007-03-01
Publication date: 2008-10-13
Also published as: JPWO2007102401A1; WO2007102401A1; JP5179347B2; US7789707B2; CN101395482A; US20090233493A1; TW200804824A

Abstract

본 발명의 목적은 접촉자와 가이드의 사이에 생기는 마찰력의 불균일을 저감하고, 검사신호를 안정적으로 공급할 수 있는 도전성 접촉자 유닛을 제공한다.

이 목적을 위하여, 회로구조와의 사이에서 전기신호의 입출력을 각각 행하는 복수의 도전성 접촉자를 수용하고, 다른 회로구조 사이를 전기적으로 접속하는 도전성 접촉자 유닛으로서, 상기 복수의 도전성 접촉자를 수용 유지하는 도전성 접촉자 홀더와, 상기 도전성 접촉자 홀더에 대하여 진동을 인가하는 진동 인가수단을 구비한다.

Description

도전성 접촉자 유닛{CONDUCTIVE CONTACT UNIT}

본 발명은, 액정 패널이나 반도체 집적회로 등의 전자부품에서의 도통상태 검사나 동작 특성검사를 행할 때에, 그 전자부품의 전극이나 단자에 접촉하여 전기신호의 송수신을 행하는 도전성 접촉자 유닛에 관한 것이다.

종래, 반도체 집적회로 등의 검사대상의 전기 특성검사에 관한 기술분야에서, 반도체 집적회로의 접속단자에 대응하여 복수의 도전성 접촉자(프로브)를 설치하고, 도전성 접촉자를 접속단자에 물리적으로 접촉시킴으로써, 전기적 도통을 확보하는 기능을 가지는 도전성 접촉자 유닛에 관한 기술이 알려져 있다. 이와 같은 도전성 접촉자 유닛은, 복수의 도전성 접촉자와, 도전성 접촉자를 유지하는 도전성 접촉자 홀더를 적어도 구비한 구조를 가진다. 이와 같은 도전성 접촉자 유닛에서는, 검사대상인 반도체 집적회로 등의 미세화 경향에 따르는 접속단자의 배열 간격의 협소화에 대응 가능하게 하기 위하여, 복수의 도전성 접촉자의 배열 간격을 협소화하는 여러가지 기술이 제안되어 있다.

예를 들면, 배열 간격의 협소화를 실현하는 도전성 접촉자로서, 검사대상 등과 접촉하는 접촉부 및 그 접촉부에 대하여 탄발 가세하는 탄성부를 판형상의 도전성부재에 의하여 일체적으로 형성한 구조가 제안되어 있다. 이 기술에서는, 판형 상의 도전성 접촉자를 판 두께 방향으로 배열함으로써 좁은 영역에 다수의 도전성 접촉자를 배치하는 것이 이론상 가능하게 되어, 검사대상에 구비되는 접속단자의 배열 간격의 협소화에 대응한 도전성 접촉자를 실현하는 것이 가능하다(예를 들면, 특허문헌 1 및 2 참조).

[특허문헌 1]

일본국 특개2001-343397호 공보

[특허문헌 2]

일본국 특개평10-132853호 공보

도전성 접촉자 홀더에 가이드를 설치하고, 그 가이드의 사이에 도전성 접촉자를 삽입하는 구성으로 하는 도전성 접촉자 유닛의 경우, 도전성 접촉자와 가이드 사이에 클리어런스가 있다. 이 때문에, 도전성 접촉자가 가이드에 접촉하면서 하중을 발생하는 경우, 각 도전성 접촉자와 가이드의 접촉 위치가 일치하지 않아 마찰력에 불균일이 생겨, 검사대상에 대하여 안정된 검사신호를 공급할 수 없게 될 염려가 있었다.

본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 도전성 접촉자와 가이드와의 사이에 생기는 마찰력의 불균일을 저감하여, 검사신호를 안정적으로 공급할 수 있는 도전성 접촉자 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관한 도전성 접촉자 유닛은, 회로구조와의 사이에서 전기신호의 입출력을 각각 행하는 복수의 도전성 접촉자를 수용하고, 다른 회로구조 사이를 전기적으로 접속하는 도전성 접촉자 유닛으로서, 상기 복수의 도전성 접촉자를 수용 유지하는 도전성 접촉자 홀더와, 상기 도전성 접촉자 홀더에 대하여 진동을 인가하는 진동 인가수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관한 도전성 접촉자 유닛은, 상기 발명에서, 상기 진동 인가수단은, 상기 도전성 접촉자 홀더의 측면에 부착된 진동체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관한 도전성 접촉자 유닛은, 상기 발명에서, 상기 진동 인가수단은, 상기 도전성 접촉자 홀더의 공진 주파수 또는 상기 도전성 접촉자의 공진 주파수를 가지는 진동을 상기 도전성 접촉자 홀더에 인가하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관한 도전성 접촉자 유닛은, 상기 발명에서, 상기 도전성 접촉자는 판형상을 이루고, 상기 다른 회로구조 중 어느 하나와 물리적으로 접촉하는 제 1 접촉부와, 상기 제 1 접촉부와는 다른 회로구조와 물리적으로 접촉하는 제 2 접촉부와, 상기 제 1 접촉부와 상기 제 2 접촉부와의 사이에 개재하고, 길이방향으로 신축 자유로운 탄성부와, 상기 탄성부와 상기 제 1 접촉부를 접속하는 제 1 접속부와, 상기 탄성부와 상기 제 2 접촉부를 접속하는 제 2 접속부를 가지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관한 도전성 접촉자 유닛은, 상기 발명에서, 상기 제 2 접촉부의 적어도 일부는, 상기 도전성 접촉자 홀더의 바깥쪽 면으로서 안쪽에 가이드홈이 형성된 부분의 바깥쪽 면보다도 상기 바깥쪽 면의 법선방향으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관한 도전성 접촉자 유닛은, 상기 발명에서, 상기 도전성 접촉자 홀더는, 상기 도전성 접촉자의 폭 방향의 한쪽의 가장자리 끝부를 슬라이딩 자유롭게 끼워 맞춰 유지하는 제 1 가이드홈과, 상기 제 1 가이드홈과 대향하여 위치하고, 상기 제 1 가이드홈에 끼워 넣어진 상기 도전성 접촉자의 다른쪽의 가장자리 끝부를 슬라이딩 자유롭게 끼워 맞춰 유지하는 제 2 가이드홈을 각각 복수개 가지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관한 도전성 접촉자 유닛은, 상기 발명에서, 상기 도전성 접촉자는, 상기 다른 회로구조 중 어느 하나와 물리적으로 접촉하는 제 1 바늘형상 부재와, 상기 제 1 바늘형상 부재와는 다른 회로구조와 물리적으로 접촉하는 제 2 바늘형상 부재와, 상기 제 1 바늘형상 부재와 상기 제 2 바늘형상 부재를 연결하고, 길이방향으로 신축 자유로운 스프링부재를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관한 도전성 접촉자 유닛에 의하면, 회로구조와의 사이에서 전기신호의 입출력을 각각 행하는 복수의 도전성 접촉자를 수용하고, 다른 회로구조 사이를 전기적으로 접속하는 도전성 접촉자 유닛으로서, 상기 복수의 도전성 접촉자를 수용 유지하는 도전성 접촉자 홀더와, 상기 도전성 접촉자 홀더에 대하여 진동을 인가하는 진동 인가수단을 구비함으로써, 도전성 접촉자와 가이드와의 사이에 생기는 마찰력의 불균일을 저감하여, 검사신호를 안정적으로 공급하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 관한 도전성 접촉자 유닛의 구성을 나타내는 사시도,

도 2는 도 1의 화살표 A 방향의 화살표도,

도 3은 도전성 접촉자의 구성을 나타내는 도,

도 4는 도전성 접촉자 홀더의 상면부의 부분 확대 사시도,

도 5는 본 발명의 실시형태 1에 관한 도전성 접촉자 유닛의 내부 구성을 나타내는 도,

도 6은 도전성 접촉자 홀더의 위쪽에, 검사용 회로에 접속되는 회로 기판을 설치한 상태를 나타내는 부분 확대도,

도 7a는, 본 발명의 실시형태 1에 관한 도전성 접촉자 유닛에 대하여 검사대상을 접촉시킨 직후의 상태를 나타내는 도,

도 7b는, 본 발명의 실시형태 1에 관한 도전성 접촉자 유닛에 대하여 검사대상을 검사시의 위치까지 상승시켰을 때의 상태를 나타내는 도,

도 8은 본 발명의 실시형태 1에 관한 도전성 접촉자 유닛에 수용된 도전성 접촉자의 휘어짐 - 하중 특성(진동 인가시)을 나타내는 도,

도 9는 본 발명의 실시형태 1에 관한 도전성 접촉자 유닛에 수용된 도전성 접촉자의 휘어짐 - 하중 특성(진동 비인가시)을 나타내는 도,

도 10은 본 발명의 실시형태 2에 관한 도전성 접촉자 유닛의 내부 구성을 나타내는 도면이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 7 : 도전성 접촉자 유닛 2, 8 : 도전성 접촉자

3, 9 : 도전성 접촉자 홀더 3a : 상면부

3b, 3c : 측면부 3d : 저면부

4 : 막대형상 부재 5, 10 : 진동체

6 : 발진부 9a, 9b : 기판

21 : 제 1 접촉부 22 : 제 2 접촉부

23 : 탄성부 24 : 제 1 접속부

25 : 제 2 접속부 26 : 개구부

31 : 유지부 32 : 제 1 가이드부재

33 : 제 2 가이드부재 34 : 고착용 구멍부

81, 82 : 바늘형상 부재 83 : 스프링부재

91 : 홀더구멍 201 : 회로 기판

202 : 고정부재 203 : 검사대상

321, 331 : 가이드홈 L₁, L₂ : 특성 곡선

P₁ : 초기 접촉점 P₂ : 최종 접촉점

Δ₁ : 오프셋량 δ₁, h : 돌출량

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태(이후, 「실시형태」라고 한다)를 설명한다. 또한, 도면은 모식적인 것으로, 각 부분의 두께와 폭과의 관계, 각각의 부분의 두께의 비율 등은 현실의 것과는 다른 경우도 있는 것에 유의해야 하며, 도면 상호간에서도 서로의 치수의 관계나 비율이 다른 부분이 포함되는 경우가 있는 것은 물론이다.

(실시형태 1)

도 1은, 본 발명의 실시형태 1에 관한 도전성 접촉자 유닛의 구성을 나타내는 사시도이다. 또, 도 2는 도 1의 화살표 A 방향의 화살표도이다. 이들 도면에 나타내는 도전성 접촉자 유닛(1)은, 검사대상인 액정 패널 등의 회로구조의 도통상태 검사나 동작특성 검사를 행하는 것으로, 각각이 판형상을 이루는 복수의 도전성 접촉자(2)와, 복수의 도전성 접촉자(2)를 수용 유지하는 도전성 접촉자 홀더(3)와, 도전성 접촉자 홀더(3)에 고착되어, 복수의 도전성 접촉자(2)를 지지하는 막대형상부재(4)와, 도전성 접촉자 홀더(3)의 측면부(3c)에 부착되어 도전성 접촉자 홀더(3)에 대하여 진동을 인가하는 진동체(5)(진동 인가수단)와, 진동체(5)를 진동시키기 위한 소정 주파수의 신호를 발생하는 발진부(6)를 구비한다.

도 3은, 도전성 접촉자(2)의 구성을 나타내는 도면이다. 이하의 설명에서는도 3에서의 연직방향을 「도전성 접촉자(2)의 길이방향」, 도 3에서의 수평방향을「도전성 접촉자(2)의 폭 방향」, 이들 길이방향과 폭 방향으로 직교하는 방향을「도전성 접촉자(2)의 판 두께 방향」이라고 각각 부르기로 한다.

도 3에 나타내는 도전성 접촉자(2)는, 다른 회로구조 사이의 전기적인 접속을 확립하는 것으로, 기설정된 회로구조(구체적으로는 검사신호가 공급되는 플렉시블 기판)와 물리적으로 접촉하는 제 1 접촉부(21)와, 제 1 접촉부(21)와는 다른 회로구조(구체적으로는 액정 패널 등의 검사대상)와 물리적으로 접촉하는 제 2 접촉부(22)와, 제 1 접촉부(21) 및 제 2 접촉부(22)의 사이에 개재하고, 길이방향으로 신축 자유로운 탄성부(23)와, 탄성부(23)와 동일한 폭 및 두께를 가지고, 제 1 접촉부(21) 및 탄성부(23)를 접속하는 제 1 접속부(24)와, 탄성부(23)와 동일한 폭 및 두께를 가지고, 제 2 접촉부(22) 및 탄성부(23)를 접속하고, 판 두께 방향으로 관통하는 개구부(26)가 형성된 제 2 접속부(25)를 구비한다. 제 2 접촉부(22)는, 제 2 접속부(25)의 폭 방향의 가장자리 끝부보다 상기 폭 방향으로 돌출되어 있다.

도전성 접촉자(2)는, 도전성 재료에 의하여 형성된다. 구체적으로는 예를 들면 니켈(Ni)계의 얇은 박을 에칭 가공함으로써 형성된다. 또한, 도전성 접촉자(2) 표면의 일부 또는 전부에 절연층을 형성하여도 된다. 또, 제 1 접속부(24) 및 제 2 접속부(25)가, 탄성부(23)와 다른 폭 및/또는 두께를 가지고 있어도 된다.

다음에 도전성 접촉자 홀더(3)에 대하여 설명한다. 도전성 접촉자 홀더(3)는, 중공부를 가지는 대략 직육면체형상을 이루는 유지부(31)와, 유지부(31)의 중공부에 서로 대향하여 설치되어, 복수의 도전성 접촉자를 가이드하는 제 1 가이드부재(32) 및 제 2 가이드부재(33)와, 유지부(31)를 거쳐 서로 대향하는 측면부(3b)의 기설정된 위치에 각각 형성되고, 막대형상 부재(4)의 끝부를 고착하는 고착용 구멍부(34)를 가진다.

도 4는, 도전성 접촉자 홀더(3)의 상면부(3a)의 부분 확대사시도이다. 상기 도면에 나타내는 바와 같이, 제 1 가이드부재(32)에는, 도전성 접촉자(2)를 장착할 때에 그 도전성 접촉자(2)의 폭 방향의 한쪽의 가장자리 끝부를 슬라이딩 자유롭게 끼워 맞춰 유지하는 직선형상의 가이드홈(321)이 복수 형성되고, 제 2 가이드부재(33)에는, 제 1 가이드부재(32)의 가이드홈(321)(제 1 가이드홈)에 대향하여 위치하고, 가이드홈(321)에 끼워 넣어진 도전성 접촉자(2)의 폭 방향의 다른쪽 가장자리 끝부를 슬라이딩 자유롭게 끼워 맞춰 유지하는 직선형상의 가이드홈(331)(제 2 가이드홈)이 복수 형성되어 있다. 쌍을 이루는 가이드홈(321) 및 가이드홈(331)은, 도전성 접촉자(2)를 그 길이방향과 수직한 면방향에 대하여 위치 결정하는 기능을 가짐과 동시에, 도전성 접촉자(2)의 신축동작을 가이드하는 기능을 가지고 있다. 또, 가이드홈(321) 및 가이드홈(331)이 이루는 쌍 중, 인접하는 쌍 끼리의 간격은 모두 같고, 또한 서로 평행이다.

가이드홈(321) 및 가이드홈(331)의 각각은 동일한 홈 폭(w라 한다)을 가짐과 동시에, 동일한 홈 깊이(d라 한다)를 가진다. 이 중, 홈 깊이는 도전성 접촉자(2)가 벗겨지는 일 없이 확실하게 유지할 수 있는 값을 가지고 있으면 되고, 이 의미에서는, 가이드홈(321)의 홈 깊이와 가이드홈(331)의 홈 깊이가 달라도 상관없다.

각 가이드홈의 홈 폭(w)은, 도전성 접촉자(2)의 판 두께보다 약간 크다. 또, 대향하는 가이드홈(321, 331)의 홈 바닥부끼리의 거리는, 도전성 접촉자(2)의 폭보다 약간 크다. 이와 같이 도전성 접촉자(2)와 도전성 접촉자 홀더(3)와의 사이에는 클리어런스가 있기 때문에, 도전성 접촉자(2)는 가이드 내에서 구속되지 않 고 운동 가능한 자유도를 가지고 있다.

계속해서 도전성 접촉자 홀더(3)의 구성을 설명한다. 도 5는 도전성 접촉자 유닛(1)의 내부 구성을 나타내는 도면이다. 제 1 가이드부재(32) 및 제 2 가이드부재(33)는, 도 5의 z축 방향(홈 폭 방향 및 홈 깊이방향과 직교하는 방향)을 따라 서로 평행하게 연신(延伸)된 구조를 가진다. 가이드홈(321)이 도 5의 z축 방향으로 연신하는 길이는, 가이드홈(331)이 동일한 z축 방향으로 연신하는 길이보다 짧고, 가이드홈(321)은 도전성 접촉자 홀더(3)의 저면부(3d)까지 도달하고 있으나, 가이드홈(321)은 저면부(3d)보다 연직 위쪽의 위치까지밖에 도달하고 있지 않다.

이상의 구성을 가지는 도전성 접촉자 홀더(3)에 있어서, 제 1 접촉부(21) 및 제 2 접촉부(22)에 하중이 가해져 있지 않은 상태(도 5에 나타내는 상태)에서, 제 2 접촉부(22)의 선단은, 도전성 접촉자 홀더(3)의 측면부(3c)보다 x축 방향으로 기설정된 양 돌출되어 있다(돌출량을 δ₁이라 한다). 돌출량(δ₁)은, 도전성 접촉자(2)나 도전성 접촉자 홀더(3)의 크기, 검사 대상에 가해야 할 하중 등의 조건에 따라 적절하게 정해진다.

상기한 바와 같이 제 2 접촉부(22)를 도전성 접촉자 홀더(3)의 측면부(3c)보다 폭 방향으로 돌출시킴으로써, 오퍼레이터는 실제의 검사시, 도전성 접촉자 유닛의 위쪽으로부터의 육안이나 현미경에 의한 관찰을 용이하게 행하여, 도전성 접촉자의 선단과 검사대상의 물리적인 접촉을 확인하면서 검사작업을 행할 수 있다. 이 결과, 오퍼레이터는 자세를 굽히거나 하여 도전성 접촉자와 검사대상과의 접촉 상황을 관찰할 필요가 없어진다. 따라서 검사의 작업성, 신뢰성을 한층 향상시킬 수 있음과 동시에, 오퍼레이터의 부담을 경감할 수 있다.

또한, 제 2 접촉부(22)의 선단은, 저면부(3d)로부터 z축부의 방향으로 기설정된 양 돌출함과(돌출량을 h라 한다) 동시에, 제 2 접촉부(22)는 탄성부(23)나 제 1 접속부(24)의 길이방향으로 평행한 대칭축(O)으로부터 기설정된 거리 오프셋한 위치(오프셋량을 Δ₁ 이라 한다)에 형성되어 있다. 여기서의 돌출량(h)이나 오프셋량(Δ₁)도, 돌출량(δ₁)과 마찬가지로, 도전성 접촉자(2)나 도전성 접촉자 홀더(3)의 크기, 검사대상에 가해야 할 하중 등의 조건에 따라 적절하게 정해진다.

도전성 접촉자 홀더(3) 중, 적어도 도전성 접촉자(2)와 직접 접촉하는 제 1 가이드부재(32) 및 제 2 가이드부재(33)는, 단락의 발생을 방지하기 위하여 절연성재료에 의하여 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 저열팽창의 합성수지를 사용하여 도전성 접촉자 홀더(3)를 형성하고, 다이싱 등에 의하여 가이드홈(321) 및 가이드홈(331)을 형성하면 된다. 그 외에도 알루미나(Al₂O₃), 지르코니아(ZrO₂), 실리카(SiO₂) 등의 세라믹스, 실리콘, 에폭시 등의 열경화성수지, 폴리카보네이트 등의 엔지니어링 플라스틱 등에 의하여 도전성 접촉자 홀더(3)의 모재를 형성하고, 에칭 등의 가공기술에 의하여 가이드홈(321) 및 가이드홈(331)을 형성하여도 된다.

또한, 절연성재료를 이용하여 도전성 접촉자 홀더(3)를 형성하는 대신에, 다른 적당한 재료(절연성의 유무는 묻지 않는다)를 사용하여 모재를 형성하고, 도전성 접촉자(2)와 접촉할 수 있는 부분[가이드홈(321)이나 가이드홈(331)을 포함하는 부분]에 대하여 적당한 절연성 도료를 도포하는 구성으로 하여도 된다. 또한, 제 1 가이드부재(32)나 제 2 가이드부재(33)와 동일한 절연성 재료를 사용함으로써 유지부(31)를 구성하여도 된다.

막대형상 부재(4)의 양쪽 끝부는, 복수의 도전성 접촉자(2)를 제 1 가이드부재(32) 및 제 2 가이드부재(33)에 수용하고, 각 도전성 접촉자(2)의 개구부(26)를 관통한 후, 고착용 구멍부(34)에 삽입되고, 도전성 접촉자 홀더(3)에 대하여 고착된다. 막대형상 부재(4)는, 유지부(31)로 유지하는 복수의 도전성 접촉자(2)의 개구부(26)를 일괄하여 관통함으로써 도전성 접촉자(2)의 유지부(31)로부터의 빠짐 방지기능을 함과 동시에, 도전성 접촉자(2)에 대하여 초기 휘어짐을 부여하는 기능을 한다.

막대형상 부재(4)의 길이방향으로 수직한 단면은, 장방형의 각을 모따기한 형상을 이루고, 그 면적은, 도전성 접촉자(2)가 가지는 개구부(26)의 면적보다 작다. 이와 같은 단면형상으로 함으로써, 도전성 접촉자(2)에 대하여 고착용 구멍부(34)를 형성할 때의 가공을 용이하게 할 수 있다. 또, 상기한 단면형상으로 함으로써, 도전성 접촉자(2)에 하중을 가하였을 때의 도전성 접촉자(2)의 움직임을 원활하게 함과 동시에, 도전성 접촉자(2)에 기설정된 하중을 가하였을 때의 막대형상 부재(4)에서의 지지 안정성을 확보하는 것도 가능하게 된다. 또한 도전성 접촉자(2)에 검사대상을 접촉시켰을 때, 개구부(26)가 막대형상 부재(4)로부터 이간되고, 막대형상 부재(4)에 대하여 자유롭게 이동할 수 있게 된다. 이 결과, 뒤에서 설명하는 바와 같이 도전성 접촉자(2)가 미소한 회전을 일으키는 것이 가능해진다.

또한, 막대형상 부재(4)의 길이방향으로 수직한 단면형상은 상기한 것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 다각형이나 정방형 등이어도 되고, 원형이어도 된다. 고착용 구멍부(34)의 형상이, 막대형상 부재(4)의 단면형상에 따라 변하는 것은 물론이다.

이상의 구성을 가지는 막대형상 부재(4)도 절연성 재료로 형성된다. 이 막대형상 부재(4)는, 다수의 도전성 접촉자(2)의 개구부(26)를 관통하여 그것들 모든 도전성 접촉자(2)를 지지하는 것을 감안하여, 강성이 높고 하중이 가해져도 휘어짐이 적은 세라믹스 등의 절연성 재료가 특히 바람직하다.

진동체(5)는, 예를 들면 압전소자 등을 적용할 수 있으나, 그 외에도 회전 모터에 대하여 불균형이 되는 밸런서를 설치한 것을 적용하여도 된다. 이와 같은 진동체(5)는, 발진부(6)로부터의 기설정된 주파수의 신호에 의하여 진동하고, 제 1 가이드부재(32) 및 제 2 가이드부재(33)에 대하여 진동을 가한다. 또한, 진동체(5)는 측면부(3c)에 부착되어 있으나, 제 1 가이드부재(32) 및 제 2 가이드부재(33)에 대하여 진동을 가할 수 있으면, 그 부착위치는 제한되지 않는다.

진동체(5)의 진동 주파수는, 도전성 접촉자 홀더(3)를 구성하는 유지부(31)의 공진 주파수, 또는 제 1 가이드부재(32)나 제 2 가이드부재(33)의 공진 주파수, 또는 도전성 접촉자(2)의 공진 주파수와 대략 일치하는 값이면, 진동체(5)에 대하여 인가하는 전극을 저감하여 효율좋게 진동시키는 것이 가능해지기 때문에, 더욱 바람직하다.

또, 진동체(5)는, 도전성 접촉자 홀더(3)의 근방으로서 도전성 접촉자 홀 더(3)를 진동시킬 수 있는 위치이면, 도전성 접촉자 홀더(3)에 부착하지 않아도 되고, 예를 들면 도전성 접촉자(2)를 관통하는 막대형상 부재를 진동체로 하여도 된다.

도 6은, 도전성 접촉자 홀더(3)의 위쪽에, 검사용 신호를 생성 출력하는 신호처리회로와의 전기적인 접속을 확립하는 회로 기판을 설치한 상태를 나타내는 부분 확대도로서, 비교를 위해 도 5에 나타내는 도전성 접촉자(2)의 위치를 1점 쇄선에 의하여 나타내고 있다. 도 6에 나타내는 회로 기판(201)은, 폴리이미드 등으로 이루어지는 시트형상 기재의 한쪽의 표면에, 니켈 등으로 이루어지는 다수의 배선 및 접속용 전극이 형성된 것이다. 도 6에서는, 플렉시블 기판 등의 회로 기판(201)의 전극이 도전성 접촉자(2)의 제 1 접촉부(21)와 접촉하도록 위치 결정을 행하고, 도전성 접촉자 홀더(3)와 동일한 재료로 이루어지는 고정부재(202) 및 도전성 접촉자 홀더(3)에 의하여 회로 기판(201)을 끼워 유지하여 고정한 상태를 나타내고 있다. 회로 기판(201)을 도전성 접촉자 유닛(1)에 고정할 때에는, 도전성 접촉자 홀더(3)와 고정부재(202)를 나사 등에 의하여 체결하면 된다(도시 생략). 이와 같이 하여 도 5에 나타내는 상태로부터 도 6에 나타내는 상태로 천이하면, 각 도전성 접촉자(2)에는 자신에게 작용하는 중력 이외의 힘에 기인하는 하중(초기 하중)이 가해져, 각 탄성부(23)가 길이방향으로 수축한다.

회로 기판(201)의 다른쪽 끝은, 상기한 바와 같이 신호처리회로(도시 생략)에 접속되어 있고, 제 2 접촉부(22)에 접촉하는 검사대상과의 사이에서 전기신호의 송수신을 행한다. 또한, 도 6에서는 도전성 접촉자(2)에 회로 기판(201)을 접촉시 키고 있으나, 그 대신으로 신호 출력회로의 접속용 단자를, 도전성 접촉자(2)에 대하여 직접 접촉시키는 구성으로 하는 것도 가능하다.

종래의 도전성 접촉자 유닛에서는, 도전성 접촉자에 초기 하중을 부여하기 위하여 평판형상의 덮개부재를 사용하고 있었으나, 이와 같은 덮개부재를 사용하면, 그 덮개부재의 두께분만큼 도전성 접촉자의 선단의 접촉부의 돌기량을 증가시킬 필요가 있었다. 이 때문에 하중이 가해졌을 때에 불안정해지는 부분이 차지하는 비율이 커지고, 선단 부근이 구부러지기 쉬워진다는 문제가 있었다. 본 실시형태 1에 관한 도전성 접촉자 유닛(1)에서는, 덮개부재를 사용하지 않기 때문에, 상기한 문제가 생길 염려가 없고, 제 1 접촉부(21)를 종래보다 현저하게 작게 형성할 수 있다.

다음에, 도전성 접촉자 유닛(1)과 검사대상과의 접촉형태에 대하여 설명한다. 도 7a는, 검사대상(203)이 도전성 접촉자(2)의 제 2 접촉부(22)에 접촉한 직후의 도전성 접촉자(2)의 하단부 근방의 상태를 나타내는 도면이다. 또, 도 7b는, 검사대상(203)을 검사시의 위치까지 상승시켰을 때의 도전성 접촉자(2)의 하단부 근방의 상태를 나타내는 도면이다. 도 7b에서는, 비교를 위해 접촉 직후의 도전성 접촉자(2)의 위치를 1점 쇄선에 의하여 나타내고 있다.

제 2 접촉부(22)의 선단은, 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 탄성부(23)나 제 1 접속부(24)의 길이방향의 대칭축(중심축)(O)으로부터 Δ₁만큼 오프셋되어 있다. 이 때문에, 검사대상(203)에 접촉한 제 2 접촉부(22)의 선단부에 작용하는 하중의 작용선이 도전성 접촉자(2)의 중심을 통과하지 않기 때문에, 도전성 접촉자(2)에는 모멘트가 발생한다. 이 결과, 도 7a에 나타내는 상태로부터 도 7b에 나타내는 상태로 천이하는 동안, 도전성 접촉자(2)는, 탄성부(23)가 수축함과 동시에 개구부(26)가 막대형상 부재(4)로부터 이간되고, 상기한 모멘트에 의해 미소하게 회전한다. 이 회전은, 탄성부(23)의 폭 방향의 가장자리 끝부와 가이드홈(321) 및 가이드홈(331)의 사이에 미소한 간극이 존재하고 있는 것에 의하여 생길 수 있다.

상기한 회전에 의하여 제 2 접촉부(22)는 도 7b에서 시계방향으로 미소 각만큼 회전하고, 접촉상태를 지속하면서 검사대상(203)의 표면 상을 이동한다. 더욱 구체적으로는, 제 2 접촉부(22)의 선단은, 초기 접촉점(P₁)에서 최종 접촉점(P₂)까지 검사대상(203) 상을 긁어 미끄러지면서 x축 방향으로 x₁(> 0)만큼 이동한다. 이와 같이 하여 제 2 접촉부(22)의 선단이 검사대상(203) 상을 이동함으로써, 검사대상(203)의 표면에 형성된 산화막이나 그 표면에 부착된 오염을 제거하고, 검사대상(203)과의 사이에서 안정된 전기적 접촉을 얻는 것이 가능해진다. 그때, 검사대상(203)의 이동속도(상승 속도)를 적절하게 제어하면, 제 2 접촉부(22)의 선단이 검사대상(203)의 표면을 크게 손상하는 일 없이, 도전성 접촉자(2)에도 과도한 하중을 가하지 않아도 되기 때문에 더욱 바람직하다.

또한, 도 7b에 나타내는 상태에서는, 진동체(5)에 의한 진동이 도전성 접촉자(2)에도 전해지고, 도전성 접촉자(2)는 미소하게 진동한다. 이에 의하여 콘택트시에 검사대상(203)의 패드 상의 산화 피막을 벗기는 스크래치 효과를 한층 더 기 대할 수 있다.

이상 설명한 도전성 접촉자 유닛(1)은, 진동체(5)가 진동함으로써 제 1 가이드부재(32)나 제 2 가이드부재(33)가 미소하게 진동하고 있기 때문에, 도전성 접촉자(2)가 가이드홈(321)이나 가이드홈(331)에 접촉하여도 즉시 떨어진다. 이 때문에 외견상의 운동마찰 계수가 작아지고, 마찰력이 작아진다. 도전성 접촉자(2)의 폭 방향의 가장자리 끝부가 가이드홈(321, 331)에 접촉하는 시간이 짧아지기 때문에, 가이드홈(321, 331)과의 사이에서 생기는 마찰력을 저감하는 것이 가능하게 된다.

또, 도전성 접촉자 유닛(1)에서는, 도전성 접촉자(2)의 탄성부(23)의 신축방향을 따라 연신한 가이드홈(321) 및 가이드홈(331)에 일부를 끼워 넣은 상태에서 도전성 접촉자(2)를 유지하고 있다. 이 때문에, 판형상의 도전성 접촉자(2)에 특유의 문제인 탄성부(23)의 수축시의 좌굴 및 비틀림의 발생을 방지하여, 그것들에 기인하는 탄성부(23)의 스프링 특성의 열화를 일으키지 않아도 된다. 따라서, 도전성 접촉자(2)에 적절한 범위 내에서 일정 이상의 하중을 가하여도 좌굴이나 비틀림을 일으키지 않고 큰 스트로크를 실현 수 있어, 검사대상(203)과의 사이에서 원하는 접촉상태를 얻는 것이 가능해진다.

또한, 도전성 접촉자 유닛(1)에서는, 제 1 가이드부재(32)의 가이드홈(321) 및 제 2 가이드부재(33)의 가이드홈(331)에 의하여 도전성 접촉자(2)를 유지하는 것으로 하였기 때문에, 도전성 접촉자(2)와 도전성 접촉자 홀더(3)와의 사이의 접촉 면적을 저감하여 슬라이딩 저항을 감소시킬 수 있고, 도전성 접촉자(2)의 신축 동작을 원활하게 행하는 것이 가능해진다.

또, 도전성 접촉자 유닛(1)은, 가이드홈(321) 및 가이드홈(331)의 홈 폭(w)이 도전성 접촉자(2)의 판 두께와 동일한 정도의 값이어도 되고, 서로 인접하는 가이드홈(321) 사이 및 가이드홈(331) 사이의 각 간격은, 인접하는 도전성 접촉자(2) 사이의 절연성을 충분히 확보할 수 있는 값이면, 임의의 작은 값으로 하여도 된다. 따라서 복수의 도전성 접촉자(2)의 배열 간격을 협소화하는 것이 가능하고, 접촉 대상의 회로구조가 가지는 접속용 전극이나 단자의 배열 간격의 협소화에도 충분히 대응할 수 있다.

아울러, 도전성 접촉자 유닛(1)에서는, 도전성 접촉자(2)에 막대형상 부재(4)를 관통함으로써 도전성 접촉자(2)에 초기 휘어짐을 줌과 동시에, 빠짐 방지를 하고 있다. 이 결과, 제 2 접촉부(22)의 선단, 즉 도전성 접촉자(2)의 하단이 도전성 접촉자 홀더(3)의 저면부(3d)에서 연직 아래쪽으로 돌출하는 돌출량(h)을 작게 할 수 있다. 바꾸어 말하면, 제 2 접촉부(22)를 작게 할 수 있고, 도전성 접촉자(2)의 선단의 구부러짐을 방지하여, 안정되게 유지하는 것이 가능해지고, 도전성 접촉자(2)가 하단부 부근에서 가이드홈(321) 및/또는 가이드홈(331)으로부터 벗겨지는 것을 억제할 수 있다. 이 결과, 도전성 접촉자(2)의 선단의 위치 정밀도가 높아지고, 도전성 접촉자 유닛(1)의 신뢰성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 8은, 도전성 접촉자 유닛(1)에서, 진동체(5)가 진동하고 있는 상태에서의 도전성 접촉자(2)의 휘어짐과 하중과의 사이의 관계(휘어짐 - 하중 특성)를 나타내는 도면이다. 또, 도 9는 진동체(5)가 진동하고 있지 않은 상태에서의 도전성 접 촉자(2)의 휘어짐 - 하중 특성을 예시하는 도면이다. 양쪽 도면 모두 위쪽이 압축시이고, 아래 쪽이 신장시이다.

도 8에 나타내는 특성 곡선(L₁)과 도 9에 나타내는 특성 곡선(L₂)을 비교한 경우, 진동체(5)가 진동하고 있는 경우의 쪽이 도전성 접촉자(2)를 압축시와 신장시의 특성차(히스테리시스)가 작다. 또, 도전성 접촉자(2)의 압축시의 발생 하중과 신장시의 발생 하중과의 차를 동일한 휘어짐량으로 비교하면, 그 차는 도 8의 쪽이 도 9보다 30% 정도 적다. 이 경향은, 발진부(6)에서 발진하는 신호의 주파수에 의하지 않고도 할 수 있다는 것이다.

이와 같이, 본 실시형태 1에 관한 도전성 접촉자 유닛(1)에 의하면, 도전성 접촉자(2)가 도전성 접촉자 홀더(3) 내부에서 진동함으로써 가이드홈(321, 331)과의 사이의 마찰력이 저감되기 때문에, 도전성 접촉자(2)에 발생하는 하중값의 불균일이 종래보다 작아지고, 검사대상(203)에 대하여 안정된 검사신호를 공급하는 것이 가능해진다. 이와 같은 효과는, 검사대상(203)이 협피치화하면 할 수록 커진다.

이상 설명한 본 발명의 실시형태 1에 의하면, 회로구조와의 사이에서 전기신호의 입출력을 각각 행하는 복수의 도전성 접촉자를 수용하고, 다른 회로구조 사이를 전기적으로 접속하는 도전성 접촉자 유닛으로서, 상기 복수의 도전성 접촉자를 수용유지하는 도전성 접촉자 홀더와, 상기 도전성 접촉자 홀더에 대하여 진동을 인가하는 진동 인가수단을 구비함으로써, 도전성 접촉자와 가이드와의 사이에 생기는 마찰력의 불균일을 저감하고, 검사신호를 안정적으로 공급하는 것이 가능해진다.

또한, 도전성 접촉자의 제 2 접촉부의 형상은, 그 도전성 접촉자의 재질, 그 도전성 접촉자를 수용 유지하는 도전성 접촉자 홀더의 형상, 그 도전성 접촉자 홀더에 가해야 할 하중, 검사대상의 종류 등, 여러가지 조건에 의하여 정해져야 하는 것으로, 본 발명에 관한 기술적 특징을 구비하고 있으면, 그 형상의 세부에 대해서는 적절히 변경하는 것이 가능하다.

(실시형태 2)

도 10은 본 발명의 실시형태 2에 관한 도전성 접촉자 유닛의 구성을 나타내는 부분 단면도이다. 상기 도면에 나타내는 도전성 접촉자 유닛(7)은, 복수의 도전성 접촉자(8)와, 도전성 접촉자(8)를 수용하는 도전성 접촉자 홀더(9)와, 도전성 접촉자 홀더(9)에 부착된 진동체(10)를 구비한다. 또, 진동체(10)는 발진부(도시 생략)에 접속되어 있고, 발진부에서 출력되는 기설정된 주파수의 신호에 따라 진동한다.

또한, 도 10에서 실시형태 1과 동일한 부호를 부착한 구성요소는, 특별히 언급하지 않는 한에 있어서 실시형태 1과 동일한 구조를 가지는 것으로 한다.

도전성 접촉자(8)는 핀형 프로브이고, 회로 기판(201)에 접촉하는 바늘형상 부재(81)(제 1 바늘형상 부재)와, 검사대상(203) 상의 접속단자(도시 생략)에 접촉하는 바늘형상 부재(82)(제 2 바늘형상 부재)와, 바늘형상 부재(81) 및 바늘형상 부재(82)의 사이에 개재하여 양쪽 바늘형상 부재를 신축 자유롭게 연결하는 스프링부재(83)를 구비한다. 도전성 접촉자(8)를 구성하는 바늘형상 부재(81, 82) 및 스 프링부재(83)는, 도전성재료에 의하여 동일한 축선을 가지도록 구성되어 있고, 전체로서 도전성 접촉자 홀더(9)에 형성되는 홀더 구멍(91)을 관통하고 있다.

도전성 접촉자 홀더(9)는, 2개의 기판(9a, 9b)을 적층함으로써 형성되어 있다. 홀더 구멍(91)의 끝부 부근은, 바늘형상 부재(81, 82)가 가지는 플랜지형상에 대응한 단부착 형상을 하고 있고, 도전성 접촉자(8)의 도전성 접촉자 홀더(9)로부터의 빠짐 방지기능을 하고 있다.

이상 설명한 본 발명의 실시형태 2에 의하면, 상기 실시형태 1과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

(그 밖의 실시형태)

여기까지, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태로서, 실시형태 1 및 2를 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 그것들 2개의 실시형태에 의해서만 한정되어야 하는 것은 아니다. 예를 들면, 실시형태 1에서는, 제 1 가이드부재 및/또는 제 2 가이드부재를 세라믹스 등으로 구성하고, 이 가이드부재 자체를 진동체로 하여 직접 진동을 인가하는 구성으로 하여도 된다.

또, 본 발명에 관한 도전성 접촉자 유닛은, 액정 패널을 검사하는 이외에도, 반도체 칩을 탑재한 패키지 기판이나 웨이퍼 레벨의 검사에 사용하는 고밀도 프로브 유닛의 검사에도 적용 가능하다.

이와 같이, 본 발명은 여기서는 기재하고 있지 않은 여러가지 실시형태 등을 포함할 수 있는 것으로, 특허청구의 범위에 의해 특정되는 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위 내에서 여러가지의 설계변경 등을 실시하는 것이 가능하다.

이상과 같이, 본 발명에 관한 도전성 접촉자 유닛은, 액정 패널이나 반도체 집적회로 등의 전자부품에서의 도통상태 검사나 동작 특성검사에 적합하다.

Claims

회로구조와의 사이에서 전기신호의 입출력을 각각 행하는 복수의 도전성 접촉자를 수용하고, 다른 회로구조 사이를 전기적으로 접속하는 도전성 접촉자 유닛에 있어서,

상기 복수의 도전성 접촉자를 수용 유지하는 도전성 접촉자 홀더와,

상기 도전성 접촉자 홀더에 대하여 진동을 인가하는 진동 인가수단을 구비한 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 진동 인가수단은,

상기 도전성 접촉자 홀더의 측면에 부착된 진동체를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자 유닛.
제 1항에 있어서,

상기 진동 인가수단은,

상기 도전성 접촉자 홀더의 공진주파수 또는 상기 도전성 접촉자의 공진주파수를 가지는 진동을 상기 도전성 접촉자 홀더에 인가하는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자 유닛.
제 2항에 있어서,

상기 진동 인가수단은,

상기 도전성 접촉자 홀더의 측면에 부착된 진동체를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자 유닛.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 도전성 접촉자는 판형상을 이루고,

상기 다른 회로구조의 어느 하나와 물리적으로 접촉하는 제 1 접촉부와,

상기 제 1 접촉부와는 다른 회로구조와 물리적으로 접촉하는 제 2 접촉부와,

상기 제 1 접촉부와 상기 제 2 접촉부와의 사이에 개재하고, 길이방향으로 신축 자유로운 탄성부와,

상기 탄성부와 상기 제 1 접촉부를 접속하는 제 1 접속부와,

상기 탄성부와 상기 제 2 접촉부를 접속하는 제 2 접속부를 가지는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자 유닛.
제 5항에 있어서,

상기 제 2 접촉부의 적어도 일부는, 상기 도전성 접촉자 홀더의 바깥쪽 면으로서, 안쪽에 가이드홈이 형성된 부분의 바깥쪽 면보다도 상기 바깥쪽 면의 법선방향으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자 유닛.
제 5항에 있어서,

상기 도전성 접촉자 홀더는,

상기 도전성 접촉자의 폭 방향의 한쪽의 가장자리 끝부를 슬라이딩 자유롭게 끼워맞춰 유지하는 제 1 가이드홈과,

상기 제 1 가이드홈과 대향하여 위치하고, 상기 제 1 가이드홈에 끼워 넣어진 상기 도전성 접촉자의 다른쪽의 가장자리 끝부를 슬라이딩 자유롭게 끼워맞춰 유지하는 제 2 가이드홈을 각각 복수개 가지는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자 유닛.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 도전성 접촉자는,

상기 다른 회로구조의 어느 하나와 물리적으로 접촉하는 제 1 바늘형상부재와,

상기 제 1 바늘형상부재와는 다른 회로구조와 물리적으로 접촉하는 제 2 바늘형상부재와,

상기 제 1 바늘형상부재와 상기 제 2 바늘형상부재를 연결하고, 길이방향으로 신축 자유로운 스프링부재를 가지는 것을 특징으로 하는 도전성 접촉자 유닛.