探针单元、探针单元制造方法及检查方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及包括探针销和支承探针销的支承部的探针单元、制造这种探针单元的探针单元制造方法以及利用这种探针单元来检查基板的检查方法。
【背景技术】
[0002]作为这种探针单元，以下专利文献1中记载了申请人公开的探针销。这种探针销包括探针销主体以及固定部件。固定部件包括:将探针销加以固定的探针销固定部、用于安装到探针销引导机构的安装部、以及将探针销固定部及安装部加以连接的一对连接用臂。此时，在各连接用臂上，在与安装部间的连接部位以及与探针销固定部间的连接部位，分别将连接用臂沿着厚度方向(上下方向)切成圆弧状，形成支点。这种探针销通过固定部件上的探针销固定部、安装部、连接用臂以及各支点，构成了允许探针销作与探测方向相反方向的直线运动或近似直线运动的绞链四节连杆机构。因此，这种探针销能够在探针销主体的前端与探测对象的表面接触后安装部继续下降时，减少因探针销主体的前端在探测对象的表面上移动而产生的接触痕迹。
[0003]专利文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本专利第4717144号公报(第5-6页，图1)
[0006]然而，上述过去的探针销存在以下需要改进的问题。S卩，这种探针销是通过在各连接用臂沿厚度方向切除来形成支点。此时，为了使切除部分作为支点发挥作用，要使切除部分的刚性比其他部分低许多，因此必须使切除部分与其他部分(未切除部分)之间的厚度有明显差异。因此，过去的探针销要使连接用臂的厚度(未切除部分的厚度)达到某种程度。另一方面，在进行探测时，探针销主体的前端部与接触对象之间的接触会在接触对象上产生击打痕迹。此时，探针销整体的质量越大，产生的击打痕迹越大。因此，为了减小击打痕迹，必须减轻探针销整体的质量。然而，如上所述，过去的探针销必须要使连接用臂的厚度达到某种程度，因此很难实现轻型化，这一点需要改进。
【发明内容】
[0007]本发明正是为了解决上述问题，目的在于提供一种能够实现轻型化的探针单元、探针单元制造方法以及能够实现该探针单元所具备的效果的检查方法。
[0008]为了实现上述目的，技术方案1的探针单元包括探针销、以及支承该探针销的支承部，其特征在于，上述支承部包括:带状的第一臂和第二臂，该第一臂和第二臂沿着使上述探针销对探测对象进行探测时的探测方向而以相互隔开地相向的状态配置；保持部，该保持部将该各臂的各基端部加以保持；以及连接部，该连接部能够安装上述探针销，并且将上述各臂的各前端部彼此连接，上述支承部构成允许上述探针销作与上述探测方向相反方向的直线运动或近似直线运动的四节连杆机构，上述各臂分别在比上述基端部稍靠近上述前端部一侧的部位以及比该前端部稍靠近该基端部一侧的部位形成通孔，该各通孔之间的中间部位作为构成上述四节连杆机构的各连杆来发挥作用，同时该各通孔的形成部位作为构成上述四节连杆机构的接头来发挥作用。
[0009]技术方案2的探针单元是在技术方案1的探针单元的基础上，上述臂如下形成:该臂上宽度方向的端部与上述通孔之间的边缘部的宽度随着沿该臂长度方向远离上述中间部位而扩大。
[0010]技术方案3的探针单元是在技术方案2的探针单元的基础上，上述臂如下形成:隔着上述通孔而相向的两个上述边缘部以在该臂上通过上述宽度方向的中心且沿着上述长度方向的中心线为对称轴而成为线对称的形状。
[0011]技术方案4的探针单元是在技术方案1的探针单元的基础上，上述探针销固定在上述第一臂的上述前端部及上述第二臂的上述前端部，该探针销作为上述连接部发挥作用。
[0012]技术方案5的探针单元是在技术方案2的探针单元的基础上，上述探针销固定在上述第一臂的上述前端部及上述第二臂的上述前端部，该探针销作为上述连接部发挥作用。
[0013]技术方案6的探针单元是在技术方案3的探针单元的基础上，上述探针销固定在上述第一臂的上述前端部及上述第二臂的上述前端部，上述探针销作为上述连接部发挥作用。
[0014]技术方案7的探针单元是在技术方案1的探针单元的基础上，上述各臂包括沿着该臂的长度方向在上述中间部位形成的肋。
[0015]技术方案8的探针单元是在技术方案1的探针单元的基础上，包括一对上述探针销，并且包括一对上述第一臂及一对上述第二臂，上述保持部以上述一对第一臂相邻地延伸的状态保持该各第一臂的上述各基端部，同时以上述一对第二臂相邻地延伸的状态保持该各第二臂的上述各基端部。
[0016]技术方案9的探针单元是在技术方案8的探针单元的基础上，在维持上述各第一臂的上述各基端部被上述保持部保持时的位置关系的状态下一体地制作该各第一臂，然后在上述各基端部被上述保持部保持的状态下将该各第一臂上至少从上述基端部附近到上述前端部之间的部分加以分离，构成上述各第一臂，并且在维持上述各第二臂的上述各基端部被上述保持部保持时的位置关系的状态下一体地制作该各第二臂，然后在上述各基端部被上述保持部保持的状态下将该各第二臂上至少从上述基端部附近到上述前端部之间的部分加以分离，构成上述各第二臂。
[0017]技术方案10的探针单元是在技术方案9的探针单元的基础上，上述各第一臂具有非导电性，在上述各基端部彼此连接的状态下一体地制作成，同时维持该各基端部连接的状态而被上述保持部保持，上述各第二臂具有非导电性，在上述各基端部彼此连接的状态下一体地制作成，同时维持该各基端部连接的状态而被上述保持部保持。
[0018]技术方案11的探针单元是在技术方案1的探针单元的基础上，包括导电性的屏蔽板，该屏蔽板隔着绝缘体配置于上述各臂中的在上述探测时位于探测对象一侧的臂的与该探测对象相向的面一侧。
[0019]技术方案12的探针单元制造方法是制造技术方案8的探针单元的探针单元制造方法，其特征在于，在维持上述一对第一臂的上述各基端部被上述保持部保持时的位置关系的状态下一体地制作上述两个第一臂，然后将该各第一臂上至少从上述基端部附近到上述前端部为止的部分加以分离来制作该各第一臂，并且在维持上述一对第二臂的上述各基端部被上述保持部保持时的位置关系的状态下一体地制作上述两个第二臂，然后将该各第二臂上至少从上述基端部附近到上述前端部为止的部分加以分离来制作该各第二臂。
[0020]技术方案13的探针单元制造方法是在技术方案12的探针单元制造方法的基础上，在维持上述一对第一臂的上述各基端部被上述保持部保持时的位置关系的状态下，以将上述制作成一体的各第一臂的上述各基端部保持于上述保持部的状态，将该各第一臂上至少从上述基端部附近到上述前端部为止的部分加以分离，且以将上述制作成一体的各第二臂的上述各基端部保持于上述保持部的状态，将该各第二臂上至少从上述基端部附近到上述前端部为止的部分加以分离，来制造上述探针单元。
[0021]技术方案14的检查方法是检查基板的检查方法，其特征在于，使技术方案1至11中任一项所述的探针单元的上述探针销对作为上述探测对象的上述基板进行探测，并且基于经该探针销而输入输出的电气信号来检查该基板。
[0022]发明的效果
[0023]技术方案1的探针单元在用支承部来构成四节连杆机构，即，在带状的第一臂及第二臂上，在比基端部稍靠近前端部一侧的部位以及比前端部稍靠近基端部一侧的部位分别形成通孔，各通孔间的中间部位作为各连杆来发挥作用，各通孔的形成部位作为接头来发挥作用。S卩，这种探针单元在带状的各臂上形成了通孔，其通孔的形成部位容易弹性变形，因此能够将形成部位作为接头发挥作用。因此，这种探针单元与将臂沿厚度方向切除而将该部分作为接头发挥作用(臂需要某种程度的厚度)的传统结构相比，能够使各臂充分地薄型化，因此能够使各臂充分地轻型化，结果是能够使探针单元充分地轻型化。从而，这种探针单元能够充分减少因探测时探针销与探测对象接触而导致探测对象上发生的击打痕迹。
[0024]技术方案2的探针单元的臂如下形成:臂上宽度方向的端部与通孔之间的边缘部的宽度随着沿臂长度方向远离中间部位而渐渐扩大，从而能够充分减少探测时在各边缘部发生的应力集中，因此能可靠地防止应力集中导致的边缘部破损。
[0025]技术方案3的探针单元的臂如下形成:隔着通孔而相向的两个边缘部以在臂上通过宽度方向的中心的中心线为对称轴而呈线对称的形状，从而在隔着通孔相向的两个边缘部发生的应力就以中心线为对称轴而成为线对称状态，因此能够进一步减少边缘部的应力集中，结果是能够进一步防止各边缘部的破损。
[0026]技术方案4至6的探针单元是将探针销作为连接部发挥作用，从而与在探针销之外用其他部件另设连接部的结构相比，能够使探针单元进一步轻型化。
[0027]技术方案7的探针单元是臂上包括沿着臂的长度方向在臂的中间部位形成的肋，从而能够利用肋使中间部位的刚性比其他部分(特别是通孔的形成部位)高，因此能够使各通孔的形成部位更容易发生弹性变形。从而，这种探针单元能够进一步减少探测时在探测对象上发生的击打痕迹。
[0028]技术方案8的探针单元包括一对探针销，并且包括一对第一臂及一对第二臂，保持部保持一对第一臂的各基端部，同时保持一对第二臂的各基端部。即，这种探针单元通过支承部来支承一对探针销。因此这种探针单元能够在用两个探针销对探测对象中的一个探测部位进行探测的所谓四端子法或四端子对法的探测或检查中适当地使用，同时能够充分减少探测时探针销的击打导致的击打痕迹。
[0029]技术方案9的探针单元是在维持一对第一臂及一对第二臂的各基端部被保持部保持时的位置关系的状态下一体地制作各第一臂及第二臂，然后在各基端部被保持部保持的状态下将从基端部附近到前端部之间的部分加以分离，来构成各第一臂及各第二臂。因此，这种探针单元能够分别以相同的制作条件(使用了相同材质的材料或相同材料的同一部分的相同加工条件)一次性制作，从而能够减少材质波动或条件不同导致的各臂尺寸或弹性率等各项要素的波动。另外，这种探针单元能够在维持一体制作各第一臂及各第二臂时的位置关系的状态下将各第一臂及各第二臂保持于保持部，因此能够可靠地防止将各第一臂及各第二臂保持于保持部时各第一臂彼此间及各第二臂彼此间的错位。从而，这种探针单元能够实现正确的探测。
[0030]另外，技术方案10的探针单元的各第一臂及第二臂具有非导电性，在各基端部彼此连接的状态下分别一体地制作成，同时维持各基端部连接的状态而被保持部保持