专利名称：检查夹具及检查装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及检查夹具及检查装置，特别是涉及适于进行电路板与电子零部件等的电气试验的情况下使用的检查夹具的结构。
背景技术：
通常，为了发现电路板的配线图案和IC等集成电路的短路和断线等异常情况而进行电气检查时，使用装有具备与检查对象导电接触的多支探针的检查夹具的检查装置。在这种情况下，形成多支探针的前端部与检查对象接触时能够弹性变形的结构。这样，使全部探针对检查对象施加适当的接触压力，同时与其电导通。
近年来，随着电路板的配线图案的复杂化和集成电路的高集成化等的发展，检查夹具的探针的排列间距变得越来越小，因此，各探针的直径也有必要做得小。因此，代替以往的内装弹簧的探针，使用具备可屈曲的弹性的导线(wire)状探针的检查夹具越来越多。已知有这样的结构，即在这样的检查夹具中，设置配置于检查对象侧的前端侧支持板和保持间隔配置于该前端侧支持板后方的后端侧支持板，在所述前端侧支持板上形成使探针的前端部出入自如的探针插通孔，在后端侧支持板上固定探针的后端部，使处于前端侧支持板与后端侧支持板之间的探针的的中间部分适当屈曲构成的结构(例如参照专利文献1)。
另外，具备有与上面所述相同的前端侧支持板及可屈曲的具有弹性的探针，保持间隔配置于前端侧支持体的后方的后端侧支持板上也形成探针插通孔，将探针插入该探针插通孔，将该探针的后端部固定在后端侧支持板的更背后配置的电极上，以此提高探针与电极之间的导电性连接的可靠性，同时使探针能够容易更换的检查夹具(参照例如专利文献2)也被公开。这种检查夹具以前端侧支持板的探针插通孔与后端侧支持板的探针插通孔配置于平面重叠的位置上那样地构成两枚支持板的状态，使探针插通两枚支持板的探针插通孔，其后，通过使前端侧支持板与后端侧支持板在平面方向上相互移动，使得在前端侧支持板与后端侧支持板之间探针的中间部分发生屈曲。
专利文献1日本特开平9-274054号公报专利文献2日本特开2002-90419号公报发明内容发明要解决的问题但是，使用上述能够屈曲、具有弹性的探针的检查夹具中，使用在后端侧支持板上固定探针后端部的检查夹具的情况下，在一部分探针不合适的情况下，探针替换不便，因此存在维修保养麻烦，或必须将整个检查夹具加以替换的问题。
又，在将探针的后端部固定于配置在后端侧支持板的背后的电极上的结构的情况下，存在通过取下电极，容易将不合适的探针从后端侧支持板的背面侧替换下来的优点。但是，为了便于进行探针的替换，必须形成使前端侧支持板与后端侧支持板在平面方向上移动的结构，因此存在检查夹具的结构复杂化的问题。
因此，本发明的课题在于，在利用可屈曲具有弹性的探针的挠曲进行检查用的检查夹具中，实现尽管能够方便地进行探针的交换，还是可以采用简单的结构的检查夹具的新结构。
为了解决上述课题，本发明的检查夹具，其特征在于，具备具有有向检查对象的探针引导方向的前端侧插通孔的前端侧支持体，在前端侧支持体的后方保持间隔配置、具有沿相对于前端侧插通孔的探针引导方向倾斜的探针引导方向的后端侧插通孔的后端侧支持体，具有能够使其前端在检查对象侧出没地插通所述前端侧插通孔的前端侧部分以及插通所述后端侧插通孔的后端侧部分的、可屈曲的具有弹性的探针，以及配置于所述后端侧支持体的后方、与后端侧部分接触的电极；探针的前端侧部分配置于相对后端侧部分向后端侧插通孔的探针引导方向的倾斜侧偏移的位置上。
采用本发明，通过后端侧支持孔的探针引导方向相对于前端侧插通孔的探针引导方向倾斜，在前端侧支持体与后端侧支持体之间能够使探针的中间部分倾斜，因此探针的前端抵住检测对象时能够使探针顺利挠曲。这时，通过将探针的前端侧部分配置于相对于后端侧部分向后端侧插通孔的探针引导方向的倾斜侧偏移的位置上，后端侧插通孔的向探针引导方向的倾斜的方向与安装的探针或应该安装的探针的倾斜姿势的方向可以一致，因此，容易将探针从后端侧支持体的后方拔出和插入。因此，不像以往那样设置使前端侧支持体和后端侧支持体在平面方向上移动用的构件等复杂的结构也能够方便地进行探针的更换。
在本发明中，最好是前端侧插通孔的后端侧的开口位置，从后端侧插通孔来看配置于后端侧插通孔的探针引导方向上。采用这样的结构，前端侧插通孔的后端侧的开口位置从后端侧插通孔来看配置于该探针引导方向上，这样，在将直线状的探针从后端侧支持体的后方插入后端侧插通孔时候，贯通后端侧支持体延伸的探针的前端部保持原样地到达前端侧支持体的前端侧插通孔的后端侧的开口位置上，因此探针的安装操作容易进行。
在本发明中，设置多个前端侧插通孔、后端侧插通孔、以及探针，能够形成多个后端侧插通孔的探针引导方向相对于前端侧插通孔的探针引导方向向相同的方向倾斜的结构。采用这种结构，多个后端侧插通孔的探针引导方向相对于前端侧插通孔的探针引导方向向相同的方向倾斜，因此前端侧支持体与后端侧支持体之间的多个探针的中间部分也相互向同方向倾斜，所以即使将探针的排列间距做得比较小，在检查时，探针挠曲时探针中间部分也不容易相互接触，因此能够确保探针的接触压力的稳定性和均匀性。
在本发明中，设置多个前端侧插通孔、后端侧插通孔、以及探针，相邻的多个后端侧插通孔的探针引导方向能够相对于前端侧插通孔的探针引导方向向不同的方向倾斜。采用这种结构，即使探针的前端侧部分的排列间距做得小，也能够将多支探针的后端侧部分相互之间的间距做得大。因此探针后端侧部分连接的电极的配置变得容易。又，因为能够将多支探针的后端侧部分的相互间的间距做得大，因此能够将电极做得大。从而即使是形成探针直径小的结构，也能够可靠地使探针的后端侧部分与电极接触。
在本发明中，最好是相邻的多个后端侧插通孔的探针引导方向交互向垂直于前端侧插通孔的排列方向的一个方向以及与作为该一个方向的相反方向的另一方向的不同方向倾斜。采用这种结构，插通后端侧插通孔的探针的后端侧部分可以有规则地正确地排列。因此，能够高效率地配置与探针的后端侧部分接触的电极。
在本发明中，最好是设定多个不同的倾斜角度作为多个后端侧插通孔的探针引导方向倾斜的角度。采用这样的结构，即使是将探针的前端侧部分的排列间距做得小，也能够将多支探针的后端侧部分的相互间的间距做得更大。因此，更容易配置与探针的后端侧部分接触的电极。又，由于能够将电极做得大，因此即使是采用探针直径小的结构，也能够更可靠地使探针的后端侧部分与电极接触。
在本发明中，最好是具有支持电极的电极支持体，后端侧支持体与电极支持体形成可装卸的结构。采用这样的结构，通过设置支持电极的电极支持体，组装和维修变得容易，同时由于形成后端侧支持体与电极支持体可装卸的结构，因此形成只要从后端侧支持体上取下电极支持体就能够替换探针的状态。特别是在设置多个探针和电极的情况下，采用利用电极支持体成一整体地支持多个电极的结构是有效的。
在本发明中，最好是在后端侧支持体与电极之间可装卸地配置定位板，定位板上设置与后端侧插通孔连通，形成比后端侧插通孔直径小的直径的定位孔。采用这样的结构，在定位板上利用比后端侧插通孔直径小的小直径(具有小开口范围地形成的)的定位孔能够将插入后端侧插通孔的探针的后端侧部分加以定位，因此能够更可靠得到相对于电极的导电接触状态。又，通过设置定位板可以将后端侧插通孔的孔径扩大到容易将探针插入拔出的程度，因此，能够形成可以更方便地替换探针的结构。在这里，上述定位孔只要具备不妨碍探针的后端部位与电极之间的导电接触的孔径(开口范围)即可。
又，为了解决上述课题，本发明的检查夹具，其特征在于，具备具有有规定的探针引导方向的前端侧插通孔和与检查对象相对的对向面的前端侧支持体，在所述前端侧支持体的后方保持间隔配置、具有有规定的探针引导方向的后端侧插通孔的后端侧支持体，具有能够使其前端在检查对象侧出没地插通前端侧插通孔的前端部分以及插通后端侧插通孔的后端侧部分的、可屈曲的具有弹性的探针，以及配置于后端侧支持体的后方、与后端侧部分接触的电极；前端侧插通孔及所述后端侧插通孔中的至少一方具备其探针的引导方向相对于对向面的垂直方向倾斜的倾斜部，探针的前端侧部分及后端侧部分中的任一方配置于相对前端侧部分及后端侧部分中的任一方外的一方、向所述倾斜部的倾斜侧偏移的位置上。
采用本发明，前端侧插通孔和后端侧插通孔的至少一方具备其探针引导方向相对于对向面的正交方向倾斜的倾斜部，探针的前端侧部分和后端侧部分的任一方配置于相对于前端侧部分和后端侧部分的任一另一方、向倾斜部的倾斜侧偏移的位置上，因此，在前端侧支持体和后端侧支持体之间能够使探针的中间部分倾斜，因此，在探针的前端接触检查对象时能够使探针顺利挠曲。又，探针的前端侧部分和后端侧部分的任一方配置于相对前端侧部分和后端侧部分的任一另一方、向倾斜部的倾斜侧偏移的位置上，因此倾斜部的倾斜方向与安装的探针或应该安装探针的倾斜姿势的方向一致。因此容易从前端侧支持体的前方或后端侧支持体的后方拔出或插入探针。其结果是，不像以往那样设置使前端侧支持体与后端侧支持体在平面方向上移动用的构件等复杂的结构，也能够方便地更换探针。
又，本发明的检查装置，其特征在于，是具有上述任一项所述的检查夹具、以及与该检查夹具的多个电极电连接的电气检查手段。作为电气检查手段，可以举出有发现配线图案和电路的短路、断线的开路试验或短路试验的试验手段。又，作为电气检查的对象，可以举出有印刷电路板和半导体集成电路等。
还有，在上述各发明中，探针最好是至少从前端侧支持体向检查对象突出的前端部位和与电极接触的后端部位以外的部分覆盖电绝缘被覆层。采用这样的结构，可以利用电绝缘被覆层消除探针之间的短路事故发生的危险。在这种情况下，最好是形成探针的前端侧的电绝缘被覆层的端缘可以相对于前端侧插通孔向检查对象侧嵌合的结构，成为防止探针向检查对象侧脱落的防止部。采用这种结构，探针的电绝缘被覆层的端缘成为相对于前端侧插通孔嵌合在检查对象侧的脱落防止部，因此能够防止探针向检查对象侧脱出。
又，前端侧支持体的探针引导方向最好是前端侧支持体的检查对象侧的表面的垂直方向。在这种情况下，能够使探针垂直于检查对象表面与其接触，因此不容易损伤检查对象，而且能够得到稳定的接触电阻。
采用本发明，能够得到可提供尽管结构简单却容易替换探针的检查夹具的优异效果。
图1是表示本发明实施形态1的检查夹具的结构的大概立体图。
图2是表示图1所示的检查夹具的剖面结构的纵剖面图。
图3是表示图1所示的前端侧支持体的剖面结构的放大的部分剖面图。
图4是表示图1所示的后端侧支持体的剖面结构的放大的部分剖面图。
图5是表示本发明实施形态1的探针的后端部位与电极的导电接触状态的放大的部分立体图。
图6是搭载图1所示的检查夹具形成的检查装置的概略结构图。
图7是将图1所示的检查夹具使用于规定的检查对象的情况下的接触电阻值与探针的压入量的关系曲线图。
图8是本发明实施形态2的后端侧支持体的与图4所示的剖面不同的剖面的的结构的放大的部分剖面图。
图9是表示本发明实施形态2的检查夹具的一部分的剖面结构的纵剖面图。
图10是将本发明实施形态2的探针的前端部位与后端部位的配置关系从图9的Z方向表示出的图。
图11是表示本发明其他实施形态的前端侧支持体的剖面结构的放大的部分剖面图。
图12是表示本发明其他实施形态的后端侧支持体的剖面结构的放大的部分剖面图。
图13是表示本发明其他实施形态的探针的前端部位与后端部位的配置关系从图9的Z方向表示出的图。
图14是表示本发明其他实施形态的探针的前端部位与后端部位的配置关系从图9的Z方向表示出的图。
图15是表示本发明其他实施形态的前端侧支持体及后端侧支持体的剖面结构的放大的部分剖面图。
图16是表示本发明其他实施形态的前端侧支持体及后端侧支持体的剖面结构的放大的部分剖面图。
符号说明10检查夹具11、11′、51 前端侧支持体11a、51a 对向面11X、11X′、51X 前端侧插通孔12、12′、52、62 后端侧支持体12X、12X′、12X1、12Y、12Y1、52X、62X 后端侧插通孔
14探针14s 前端侧部分14u 后端侧部分15电极支持体16电极18定位板18a 定位孔100 检查装置110 控制部(电气检查手段)A 前端侧插通孔的排列方向B 一个方向C 另一方向V1探针引导方向V2探针引导方向W 检查对象θ1、θ2 角度(倾斜角度)具体实施形态以下参照附图对实施本发明用的最佳形态进行说明。
实施形态1图1是表示本发明实施形态1的检查夹具10的结构的大概立体图。图2是图1所示的检查夹具10的纵剖面图。图3是表示图1所示的前端侧支持体11的剖面结构的放大的部分剖面图。图4是表示图1所示的后端侧支持体12的剖面结构的放大的部分剖面图。图5是表示本发明实施形态1的探针14的后端部位14v与电极16的导电接触状态的放大的部分立体图。图6是搭载图1所示的检查夹具10而形成的检查装置100的概略结构图。图7是将图1所示的检查夹具10使用于规定的检查对象W的情况下的接触电阻值与探针14的压入量的关系曲线图。
本实施形态的检查夹具10，具备前端侧支持体11、保持间隔配置于该前端侧支持体11的后方的后端侧支持体12、连接固定前端侧支持体11和后端侧支持体12用的支持柱13。前端侧支持体11和后端侧支持体12分别形成为板状，并进行配置使其表面相互平行。在前端侧支持体11和后端侧支持体12上插通探针14，该探针14的前端在前端侧支持体11的表面上稍微突出。
在后端侧支持体12的后方安装电极支持体15。该电极支持体15如图2所示，支持固定与探针14导电接触而形成的多个电极16。还有，在图2中，只描绘出一个探针14和一个电极16，但是实际上在平面方向(即沿着前端侧支持体11、后端侧支持体12的表面的方向)上排列配置有多支探针14和电极16。又，在图2中，形成于前端侧支持体11和后端侧支持体12上的下述前端侧插通孔11X以及后端侧插通孔12X也在图示中省略。
探针14用钨、锋钢(SKH)、铍铜(Be-Cu)等金属和其他导电体构成，形成可屈曲的具有弹性的导线状结构。在本实施形态中，探针14具备有如上所述的导电体构成的导线14a、以及覆盖该导线14a的外表面的电绝缘被覆层14b。电绝缘被覆层14b用合成树脂等绝缘体构成，最好通过施加绝缘包覆在导线14a的表面进行涂覆。如图3和图4所示，探针14的前端侧部分14s和后端侧部分14u中，不形成电绝缘被覆层14b，形成导线14a露出的状态。该探针14的前端部位14t和后端部位14v最好是如图中的例示那样形成球面状结构。又，最好是在这些前端部位14t和后端部位14v的表面上利用电镀等方法形成提高导电接触特性(接触性)或维持该特性用的表面层。这样的表面层有例如在镍层上叠层金、钯、铑等金属层的电镀层等。
前端侧支持体11，通过从配置检查对象侧(图中的上侧)开始依序叠层多枚支持板111、112、113而构成。如图3所示，各支持板111、112、113上分别形成贯通孔111a、112a、113a。利用这些贯通孔111a、112a、113a构成插通探针14的前端侧部分14s的一个前端侧插通孔11X。该前端侧插通孔11X，具有与前端侧支持体11的与检查对象相对的对向面(图中上侧的表面)11a垂直的探针14的引导方向(图中的上下方向)。又，该前端侧插通孔11X只设置有在检查夹具10上设置的探针14的数目。
3个贯通孔111a、112a、113a形成同心状。更具体地说，贯通孔111a由小直径孔111a1和比小直径孔111a1直径大的大直径孔111a2构成，贯通孔113a由小直径孔113a1和比小直径孔113a1直径大的大直径孔113a2构成。又，小直径孔111a1与小直径孔113a1直径大致相同，而且，比导线14a的外径稍大，并且以比电绝缘被覆层14b的部分的探针14的外径稍小的内径形成。还有，贯通孔112a形成比小直径孔111a1、113a1直径都大，而且比大直径孔111a2、113a2直径都小的尺寸。
后端侧支持体12，通过从前端侧支持体11侧开始依序叠层多枚支持板121、122、123而构成。如图4所示，各支持板121、122、123上分别形成贯通孔121a、122a、123a。利用这些贯通孔121a、122a、123a构成插通探针14的后端侧部分14u的一个后端侧插通孔12X。该后端侧插通孔12X具有相对于前端侧插通孔11X的探针引导方向(即对向面11a的垂直方向)倾斜的探针引导方向V1。即3个贯通孔121a、122a、123a以各中心分别稍有偏移的状态形成，整个后端侧插通孔12X成为相对于对向面11a的垂直方向倾斜的倾斜部。更具体地说，如图4所示，以按照贯通孔121a、122a、123a的顺序，其中心向图中的右方稍许偏移的状态形成3个贯通孔121a、122a、123a。因此，探针引导方向V1相对于与后端侧支持体12的表面垂直的法线n1，在图4中向逆时针方向仅倾斜角度θ1。又，该后端侧插通孔12X只设置有在检查夹具10上设置的探针14的数目。
又，贯通孔121a由小直径孔121a1和比小直径孔121a1直径大的大直径孔121a2构成；贯通孔122a由小直径孔122a1和比小直径孔122a1直径大的大直径孔122a2构成；贯通孔123a由小直径孔123a1和比小直径孔123a1直径大的大直径孔123a2构成。小直径孔123a1以比导线14a的外径稍大，而且比电绝缘被覆层14b的部分的探针14的外径稍小的内径形成，小直径孔121a1与小直径孔122a1直径大致相同，而且以比形成绝缘被覆膜14b的部分的探针14的外径还稍大的内径形成。
又，在各探针14上，插通前端侧插通孔11X的前端侧部分14s配置于比插入后端侧插通孔12X的后端侧部分14u更偏向后端侧插通孔12X的探针引导方向V1的倾斜方向的位置。也就是说，导入某一探针14的前端侧部分14s的前端侧插通孔11X的后端侧的开口位置(也就是支持板113的贯通孔113a的开口位置)，如图4所示，从导入该探针14的后端侧部分14u的后端侧插通孔12X看来，配置于该后端侧插通孔12X的探针引导方向V1的倾斜侧。更详细地说，在本实施形态中，导入某一探针14的前端侧部分14s的前端侧插通孔11X的后端侧开口位置(也就是贯通孔113a的开口位置)，从导入该探针14的后端侧部分14u的后端侧插通孔12X看来，配置于该后端侧插通孔12X的探针引导方向V1。
探针14的前端侧的电绝缘被覆层14b的端缘14bs如图3所示，配置于比前端侧插通孔11X的贯通孔113a的小直径孔113a1更靠后的位置。又，如上所述，贯通孔113a的小直径孔113a1，以比导线14a的外径稍大、且比电绝缘被覆层14b的部分的探针14的外径稍小的内径形成。因此，电绝缘被覆层14b的端缘14bs相对于前端侧插通孔11X的贯通孔113a的小直径孔113a1的开口缘113b向检查对象侧(图中的上方)可嵌合地形成。这样，电绝缘被覆层14b的端缘14bs形成嵌合于前端侧插通孔11X的防止脱落部，因此能够防止探针14从检查对象侧脱落。
图5是表示探针14的后端部位14v与电极16的表面16a的接触状态的放大立体图。后端部位14v如上所述构成球面状，因此沿着具备如上所述那样倾斜的探针引导方向V1的后端侧插通孔12X的内部，探针14的后端侧部分14u即使是倾斜的，对后端部位14v与电极16的表面16a的导电接触状态也没有影响。
电极支持体15，如图2所示，具有埋设多个电极16的支持板151、152与支持电连接于电极16的配线17的支持板153叠层的结构。配线17连接于下面所述的检查装置100的控制部110。电极支持体15相对于后端侧支持体12利用螺杆等固定手段可装卸地加以固定。
图6是搭载检查夹具10的检查装置100的总体结构的示意性概略结构图。该检查装置100具备包含进行电气判断的检查电路的控制部110、连接于该控制部110的驱动部120、以及由该驱动部120驱动的检查构件130。检查构件130具有安装检查夹具10的第1支持盘131、相对于该第1支持盘131对向配置的第2支持盘132、以及使第1支持盘131与第2支持盘132可相对靠近与离开地移动的移动构件133。该移动构件133由球形螺丝构件和油压构件等构成，利用驱动部120驱动。
安装固定于第1支持盘131的检查夹具10的电极16通过配线17连接于配线109，通过该配线109与控制部110电连接。又，在第2支持盘132上以定位的状态放置检查对象W(电路板等)。然后，驱动部120根据控制部110的控制信号驱动移动构件133，第1支持盘131向第2支持盘132接近，以规定的压力将检查夹具10按压在检查对象W上。一旦检查夹具10的各探针14与检查对象W导通，控制部110通过配线109对检查夹具10提供规定的信号，或通过接收检查夹具10检查出的电位等，进行检查对象W的电气试验。
下面对如上所说明的实施形态1的检查夹具10的作用效果进行说明。在组装本实施形态的检查夹具10的情况下，首先在将多支探针14插通前端侧支持体11和后端侧支持体12之后，利用支持柱13将前端侧支持体11和后端侧支持体12连接固定，然后，将电极支持体15相对于后端侧支持体12安装固定。
又，在替换探针14的情况下，将电极支持体15从后端侧支持体12取下，其后再取下支持板123，从后端侧支持体12(支持板121、122)的后端侧插通孔12X取下探针14。这时，探针14的前端侧部分14s配置于向后端侧插通孔12X的倾斜方向偏离的位置(即向倾斜部的倾斜侧偏离的位置)，因此容易沿着具有倾斜的探针引导方向V1的后端侧插通孔12X取出探针14。又，将新的探针14插入后端侧支持体12(支持板121、122)的后端侧插通孔12X，原封不动地将前端侧部分14s插通到前端侧支持体11的前端侧插通孔11X。这时，前端侧插通孔11X位于相对后端侧插通孔12X向其探针引导方向V1的倾斜侧偏移的位置(即向倾斜部的倾斜侧偏移的位置)，因此，容易将探针14插通到前端侧支持体11。其后，将支持板123加以固定，作为完成的后端侧支持体12。以此使得探针14从前端部位14t侧和从后端部位14v侧都不会脱落。
特别是在本实施形态中，引入某一探针14的前端侧部分14s的前端侧插通孔11X的后端侧的开口位置，从导入该探针14的后端侧部分14u的后端侧插通孔12X看来，是配置于该后端侧插通孔12X的探针引导方向V1上。因此，从后端侧支持体12的后方将探针14插入后端侧插通孔12X时，如果探针14形成直线状，探针14就原封不动地在后端侧插通孔12X的探针引导方向V1上延伸，探针14的前端侧部分14s到达前端侧支持体11的前端侧插通孔11X的后端侧的开口位置，因此，可以非常方便地进行探针14的插入作业。
在本实施形态中，前端侧支持体11与后端侧支持体12之间的探针14的中间部分在后端侧插通孔12X内向后端侧部分14u倾斜的方向倾斜延伸，保持该状态被引入前端侧插通孔11X。借助于此，一旦探针14的前端部位14t接触并按压在检查对象上，如上所述，处于倾斜姿势的探针14的中间部分容易挠曲(屈曲)，又，该中间部分的挠曲方向(屈曲姿势)被限制在该倾斜方向上。
后端侧插通孔12X的探针引导方向V1的倾斜方向最好是在多个后端插通孔12X中有相同的方向。在本实施形态中，形成这样的结构。因此即使多支探针14的排列间距做得小，在检查时探针14挠曲时，探针14的中间部分也不容易相互接触，因此探针14与检查对象之间产生的接触压力相对于探针14的挠曲量是稳定的，而且，多支探针14的接触压力也是均匀的。
图7是表示使用本实施形态的结构时的探针14与检查对象之间的接触电阻值和探针的压入量的关系的曲线图。在这里，探针的电阻值为300m ，配线的电阻值为500mΩ。如该曲线图所示，探针的压入量极小的区域(压入量为0.04mm以上0.1mm以下的区域)中也能够得到稳定的接触状态。又可知探针之间的接触电阻的特性差也极小。
实施形态2图8是本发明实施形态2的后端侧支持体12的与图4所示的剖面不同的剖面的结构的放大部分剖面图。图9是表示本发明实施形态2的检查夹具的一部分的剖面结构的纵剖面图。图10是本发明实施形态2的探针14的前端部位14t与后端部位14v的配置关系从图9的Z方向表示出的图。
在上述实施形态1中，形成这样的结构，即后端侧插通孔12X的探针引导方向V1的倾斜方向在多个后端侧插通孔12X中与前端侧插通孔11X的探针引导方向相同。另一方面，在实施形态2中，后端侧插通孔的探针引导方向的倾斜方向在相邻的多个后端侧插通孔中，与前端侧插通孔11X的探针引导方向交替变化，这一点是实施形态1与实施形态2结构上的主要不同点。因此，在下面将这一不同点为中心对本实施形态的结构进行说明。还有，在本实施形态中，除了上述结构以外的其他结构与实施形态1相同，因此对于相同的结构标以相同的符号，同时对相同的部分省略其详细说明。或，省略与实施形态1相同的部分的图示和说明。
在实施形态2中，构成后端侧支持体12的各支持板121、122、123的规定部位上，与实施形态1一样，如图4所示分别形成贯通孔121a、122a、123a。利用这些贯通孔121a、122a、123a在规定的部位上构成插通探针14的后端侧部分14u的一个后端侧插通孔12X。
又，各支持板121、122、123的与图4所示部位不同的其他部位上，如图8所示分别形成贯通孔121b、122b、123b。利用这些贯通孔121b、122b、123b，在其他部位上构成插通探针14的后端侧部分14u的一个后端侧插通孔12Y。该后端侧插通孔12Y具有相对于前端侧插通孔11X的探针引导方向倾斜的探针引导方向V2。也就是说，3个贯通孔121b、122b、123b以各中心逐个稍许偏移的状态形成。更具体地说，如图8所示，以贯通孔121b、122b、123b的顺序，以其中心向图中的左方向逐个稍许偏移的状态形成3个贯通孔121b、122b、123b。因此探针引导方向V2相对于与后端侧支持体12的表面垂直的法线n1在图8中向顺时针方向仅倾斜角度θ1。
又，贯通孔121b由与贯通孔121a的小直径孔121a1和大直径孔121a2相同的小直径孔121b1和大直径孔121b2构成；贯通孔122b由与贯通孔122a的小直径孔122a1和大直径孔122a2相同的小直径孔122b1和大直径孔122b2构成；贯通孔123b由与贯通孔123a的小直径孔123a1和大直径孔123a2相同的小直径孔123b1和大直径孔123b2构成。
如图9和图10所示，相对于与该表面垂直的法线n1，探针引导方向V1向逆时针方向仅倾斜角度θ1的后端侧插通孔12X、相对于法线n1，探针引导方向V2向顺时针方向仅倾斜角度θ1的后端侧插通孔12Y、相对于法线n1、探针引导方向向逆时针方向仅倾斜比角度θ1大的角度θ2的后端侧插通孔12X1、以及相对于法线n1，探针引导方向向顺时针方向仅倾斜角度θ2的后端侧插通孔12Y1，按照这一顺序并且重复这一顺序地、相邻接地在后端侧支持体12上形成与探针14的数目对应的数目。
也就是说，如图9和图10所示，上述4种相邻接的后端侧插通孔12X、12Y、12X1、12Y1的探针引导方向交替向垂直于前端侧插通孔11X的排列方向(图中的上下方向)A的一个方向(图中向右的方向)B、和与一个方向B相反向的另一方向(图中向左方向)C这样的互不相同的方向倾斜。
这样，相邻的后端侧插通孔12X、12Y、12X1、12Y1形成为相对于与后端侧支持体12的表面垂直的法线n1，探针引导方向交替向不同方向倾斜。又，后端侧插通孔12X、12Y的倾斜角度θ1与后端侧插通孔12X1、12Y1的倾斜角度θ2不同地形成后端侧插通孔12X、12Y、12X1、12Y1。也就是说，作为后端侧插通孔12X、12Y、12X1、12Y1的探针引导方向倾斜的角度，设定两个不同的倾斜角度θ1、θ2。
换句话说，在本实施形态中，相对于探针14的前端部位14t，后端部位14v向图10的一个方向B以及另一方向C(左右方向)偏移，同时，在前端侧插通孔11X的排列方向A(上下方向)相邻的后端部位14v的偏移量不同。例如，在本实施形态中，如图10所示，后端侧插通孔12X、12Y中插入的后端部位14v的相对于前端部位14t的偏移量L1为0.35mm，插入后端侧插通孔12X1、12Y1的后端部位14v的相对于前端部位14t的偏移量L2为0.75mm。
还有，在本实施形态中，设定两个偏移量，作为后端侧插通孔12X、12Y、12X1、12Y1中插入的后端部位14v的偏移量；但是，设定的偏移量也可以是一个，也可以设定3个或3个以上的偏移量。也就是说，在本实施形态中，作为后端侧插通孔12X、12Y、12X1、12Y1的探针引导方向倾斜的角度，设定2个不同的倾斜角度θ1、θ2，但是，设定的探针引导方向的倾斜角度也可以是1个，也可以设定3个或3个以上的倾斜角度。
如上所述，在本实施形态中，相邻接的多个后端侧插通孔12X、12Y、12X1、12Y1的探针引导方向，形成相对于前端侧插通孔11X的探针引导方向向不同的方向倾斜的结构。因此，即使是探针14的前端部位14t的排列间距做得小，也能够将多个探针14的后端部位14v的相互间的距离做得大。例如，即使将前端部位14t的排列间距做成80微米，也能够将后端部位14v的相互间的距离做得大。因此，探针14的后端部位14v接触的电极容易配置。
又，由于能够将多个探针14的后端部位14v的相互间的距离做得大，因此能够将电极16做得大。例如，相对于具有50微米直径的探针14，能够形成具有300微米(0.3mm)直径的电极部16。从而，即使在前端侧插通孔11X和后端侧插通孔12X、12Y、12X1、12Y1的加工精度、或电极16的位置精度低的情况下，也能够可靠地使探针14的后端部位14v与电极16相接触。
在本实施形态中，相邻接的多个后端侧插通孔12X、12Y、12X1、12Y1的探针引导方向交替地向垂直于前端侧插通孔11X的排列方向A的一个方向B、和这一个方向B的相反方向的另一方向C这样的不同方向倾斜。因此，能够将插入后端侧插通孔12X、12Y、12X1、12Y1的探针14的后端部位14v有规则地正确地排列。因此，能够高效率地配置探针14的后端部位14v接触的电极16。
在本实施形态中，作为多个后端侧插通孔12X、12Y、12X1、12Y1的探针引导方向倾斜的角度，设定2个不同的倾斜角度θ1、θ2。因此与作为探针引导方向倾斜的角度只设定1个倾斜角度(例如角度θ1)的情况相比，能够将多个探针14的后端部位14v的相互间的距离做得更大。从而，探针14的后端部位14v接触的电极16的配置更加容易。又，由于能够将电极16做得大，因此即使是探针14的直径做得小，也能够更加可靠地使探针14的后端部位14v与电极16接触。
其他实施形态如上所述的各实施形态是本发明最佳实施形态的一个例子，但是并不限于此，在不变更本发明的要旨内，本发明可以有各种变形。例如，也可以用图11所示那样的前端侧支持体11′代替上述各实施形态的前端侧支持体11。该前端侧支持体11′是两片支持板111′和112′叠层形成的。又，利用支持板111′上设置的贯通孔111a′和支持板112上设置的贯通孔112a′构成前端侧插通孔11X′。
更具体地说，由小直径孔111a1′和比小直径孔111a1′直径大的大直径孔111a2′构成的贯通孔111a′，与由小直径孔112a1′和比小直径孔112a1′直径大的大直径孔112a2′构成的贯通孔112a′形成同心状。在该前端侧插通孔11X′中，形成探针14的电绝缘被覆层14b的端缘14bs从后方嵌合的结构。也就是说，探针14想要向前端侧移动时，电绝缘被覆层14b的端缘14bs嵌合于支持板112′上的贯通孔112a′的开口缘112b，因此能够防止探针14从检查对象侧脱落。
该前端侧支持体11′只用两片支持板111′和112′构成，但是在前端侧插通孔11X′的最前端侧和后端侧上分别设置小直径孔111a1′和小直径孔112a1′。因此，能够确保前端侧插通孔11X′有充分的长度，也就是说，能够确保探针引导长度。
又，也可以使用图12所示的后端侧支持体12′，同时使用定位板18，代替如上所述的各实施形态的后端侧支持体12。这些后端侧支持体12′和定位板18以叠层状态固定，但是定位板18形成能够从后端侧支持体12′简单地取下的结构。又，定位板18配置于后端侧支持体12′与电极支持体15之间。
该后端侧支持体12′利用支持板121、122以及123′叠层构成，各支持板121、122、123′的贯通孔121a、122a以及123a′构成后端侧插通孔12X′。还有，贯通孔123a′由小直径孔123a1′和比小直径孔123a1′直径大的大直径孔123a2′构成。
又，在定位板18上形成决定探针14的后端部位14v的位置用的定位孔18a。该定位孔18a形成比后端侧插通孔12X′的内径、特别是比后端侧插通孔12X′的最后端侧的贯通孔123a′的小直径孔123a1′的内径小的结构。因此，即使是插入后端侧插通孔12X′的探针14的后端侧部分14u的位置具有某种程度的宽裕，也能够利用定位板18的定位孔18a更加正确地决定探针14的后端部位14v的位置，因此能够提高与电极16导电接触的可靠性。又，由于与电极16的导电接触利用定位板18加以保障，因此可以使后端侧插通孔12X′的内径在某种程度上做得大一些。
在这里，替换探针14的情况下，通过将定位板18取下，探针14的后端部位14v形成向后端侧支持体12′的后方突出的状态，而且，后端侧插通孔12X′能够如上述那样做成大直径结构，因此极容易向后方将探针14拔下，或安装新探针14。
还有，也可以使相邻的后端侧插通孔的探针引导方向为图13或图14所示的方向。在这里，图13和图14中，与图10相同表示出从图9的Z方向观察的探针14的前端部位14t与后端部位14v的配置关系。也就是说，如图13所示，使相邻的后端侧插通孔的探针引导方向为从一个方向B向图示的逆时针方向仅倾斜角度α1的方向，并且向一个方向B倾斜的方向，以及从另一方向C向图中顺时针方向仅倾斜角度α2的方向，并且，向另一方向C倾斜的方向这两个方向。这时，角度α1和角度α2可以相同，也可以不同。又，如图14所示，使相邻的后端侧插通孔的探针引导方向为从一个方向B向图示的顺时针方向仅倾斜角度β1的方向，并且向一个方向B倾斜的方向，以及从另一方向C向图中顺时针方向仅倾斜角度β2的方向，并且向另一方向C倾斜的方向这两个方向。这时，角度β1和角度β2可以相同，也可以不同。
还有，在上述各实施形态中，前端侧支持体11、11′以及后端侧支持体12、12′分别采用多个支持板111等叠层的结构，但是，也可以采用以单个构件构成的结构。又，在上述各实施形态的支持板111等上，形成由小直径孔111a1等和大直径孔111a2等构成的贯通孔111a等，但是，贯通孔也可以形成在轴线方向上具有相同的开口剖面的形状。
又，在上述各实施形态中，形成前端侧插通孔11X与前端侧支持体11的对向面11a垂直，同时后端侧插通孔12X相对于前端侧支持体11的对向面11a的垂直方向倾斜的倾斜部。又，探针14的前端侧部分14s配置于向后端侧插通孔12X的倾斜方向偏移的位置、即向倾斜部的倾斜侧偏移的位置上。但是，如图15所示，也可以形成为具备使后端侧插通孔52X与前端侧支持体51的对向面51a垂直，同时，前端侧插通孔51X相对于对向面51a的垂直方向倾斜的倾斜部的结构，探针14的后端侧部分14u配置于偏离倾斜部的倾斜侧(倾斜方向)的位置上。
更具体地说，也可以形成如下所述的构成。例如，将具有垂直于前端侧支持体51的与检查对象相对的对向面51a的贯通孔211a的支持板211、以及具有相对于对向面51a的垂直方向倾斜的贯通孔212a的支持板212叠层构成前端侧支持体51。前端侧插通孔51X由贯通孔211a和贯通孔212a构成，形成贯通孔212a的部分成为前端侧插通孔51X的倾斜部。又，在后端侧支持体52上，在垂直于对向面51a的方向上形成后端侧插通孔52X。而且，探针14的后端侧部分14u被配置于相对于前端侧部分14s向前端侧插通孔51X的倾斜部的倾斜侧(倾斜方向)偏移的位置上。
在如上所述构成的情况下，从前端侧插通孔51X向图中的上侧拔出探针14或从图中的上侧向前端侧插通孔51X插入探针14。即使是这样构成的情况下，也能够得到与上述实施形态1所述的效果相同的效果。例如，由于倾斜部的倾斜方向与探针14的倾斜姿势的方向大致一致，因此能够很容易地拔出探针14。又，由于后端侧插通孔52X配置于向前端侧插通孔51X的倾斜部的倾斜方向偏移的位置上，因此容易将探针14插入后端侧支持体52。
又，如图16所示，形成除了前端侧插通孔51X的倾斜部以外，还具备后端侧插通孔62X相对于对向面51a的垂直方向倾斜的倾斜部，同时，可以配置前端侧插通孔51X与后端侧插通孔62X，使前端侧插通孔51X的倾斜部的倾斜方向与后端侧插通孔62X的倾斜部的倾斜方向大致一致。也就是说，也可以是探针14的前端侧部分14s和后端侧部分14u中的任一方配置于相对于前端侧部分14s和后端侧部分14u中的任意另一方向倾斜部的倾斜侧偏移的位置上。
更具体地说，也可以形成如下所述的结构。例如，如上所述将具有垂直于对向面51a的贯通孔211a的支持板211与具有相对于对向面51a的正交方向倾斜的贯通孔212a的支持板212叠层，构成前端侧支持体51。又，将具有垂直于对向面51a的贯通孔222a的支持板222与具有相对于对向面51a的正交方向倾斜的贯通孔221a的支持板221叠层，构成后端侧支持体62。前端侧插通孔51X由贯通孔211a和贯通孔212a构成，形成贯通孔212a的部分成为前端侧插通孔51X的倾斜部。又，后端侧插通孔62X由贯通孔221a和贯通孔222a构成，形成贯通孔221a的部分成为后端侧插通孔62X的倾斜部。而且，配置前端侧插通孔51X与后端侧插通孔62X，使前端侧插通孔51X的倾斜部的倾斜方向与后端侧插通孔62X的倾斜部的倾斜方向大致一致，同时，探针14的前端侧部分14s和后端侧部分14u中的任一方配置为相对于前端侧部分14s和后端侧部分14u中的任意另一方，向倾斜部倾斜侧偏移的位置上。
在这样构成的情况下，向前端侧插通孔51X的上侧，或从后端侧插通孔62X向下侧拔出探针14，或从上侧向前端侧插通孔51X，或从下侧向后端侧插通孔62X插入探针14。即使是这样构成的情况下，也能够得到与上述实施形态1所述的效果相同的效果。例如，由于倾斜部的倾斜方向与探针14的倾斜姿势的方向大致一致，所以能够容易地拔出探针14。又，在从上侧向前端侧插通孔51X插入探针14的情况下，后端侧插通孔62X配置于向前端侧插通孔51X的倾斜部的倾斜方向偏移的位置上，因此容易将探针14插入后端侧支持体62，在从下侧向后端侧插通孔62X插入探针14的情况下，前端侧插通孔51X配置于向后端侧插通孔62X的倾斜部的倾斜方向偏移的位置上，因此容易将探针14插入前端侧支持体51。还有，使用前端侧支持体和后端侧支持体构成的支持板的叠层数不限于2层。
权利要求
1.一种检查夹具，其特征在于，具备具有有向检查对象的探针引导方向的前端侧插通孔的前端侧支持体，在所述前端侧支持体的后方保持间隔配置、具有沿相对于所述前端侧插通孔的探针引导方向倾斜的探针引导方向的后端侧插通孔的后端侧支持体，具有能够使其前端在所述检查对象侧出没地插通所述前端侧插通孔的前端侧部分以及插通所述后端侧插通孔的后端侧部分的、可屈曲的具有弹性的探针，以及配置于所述后端侧支持体的后方、与所述后端侧部分接触的电极；所述探针的前端侧部分配置于相对所述后端侧部分向所述后端侧插通孔的探针引导方向的倾斜侧偏移的位置上。
2.如权利要求1所述的检查夹具，其特征在于，所述前端侧插通孔的后端侧的开口位置，从所述后端侧插通孔来看配置于所述后端侧插通孔的探针引导方向上。
3.如权利要求1或2所述的检查夹具，其特征在于，设置多个所述前端侧插通孔、后端侧插通孔以及探针，所述多个后端侧插通孔的探针引导方向相对于所述前端侧插通孔的探针引导方向向相同的方向倾斜。
4.如权利要求1或2所述的检查夹具，其特征在于，设置多个所述前端侧插通孔、后端侧插通孔以及探针，相邻的所述多个后端侧插通孔的探针引导方向相对于所述前端侧插通孔的探针引导方向向不同的方向倾斜。
5.如权利要求4所述的检查夹具，其特征在于，所述相邻的多个后端侧插通孔的探针引导方向交互向垂直于所述前端侧插通孔的排列方向的一个方向以及与作为该一个方向的相反方向的另一方向的不同方向倾斜。
6.如权利要求4或5所述的检查夹具，其特征在于，设定多个不同的倾斜角度作为所述多个后端侧插通孔的探针引导方向倾斜的角度。
7.如权利要求1～6中的任一项所述的检查夹具，其特征在于，具有支持所述电极的电极支持体，所述后端侧支持体与所述电极支持体形成可装卸的结构。
8.如权利要求1～7中的任一项所述的检查夹具，其特征在于，在所述后端侧支持体与所述电极之间可装卸地配置定位板，所述定位板上设置与所述后端侧插通孔连通、形成比所述后端侧插通孔直径小的直径的定位孔。
9.一种检查夹具，其特征在于，具备具有有规定的探针引导方向的前端侧插通孔和与检查对象相对的对向面的前端侧支持体，在所述前端侧支持体的后方保持间隔配置、具有有规定的探针引导方向的后端侧插通孔的后端侧支持体，具有能够使其前端在所述检查对象侧出没地插通所述前端侧插通孔的前端部分以及插通所述后端侧插通孔的后端侧部分的、可屈曲的具有弹性的探针，以及配置于所述后端侧支持体的后方、与所述后端侧部分接触的电极；所述前端侧插通孔及所述后端侧插通孔中的至少一方具备其探针的引导方向相对于所述对向面的垂直方向倾斜的倾斜部，所述探针的所述前端侧部分及所述后端侧部分中的任一方配置于相对所述前端侧部分及所述后端侧部分中的任一方外的一方、向所述倾斜部的倾斜侧偏移的位置上。
10.一种检查装置，其特征在于，是具有权利要求1～9中的任一项所述的检查夹具、以及与该检查夹具的所述多个电极电连接的电气检查装置。
全文摘要
本发明的课题是，在利用能够屈曲具有弹性的探针的挠曲进行检查用的检查夹具中，实现尽管可以容易地进行探针的替换，还是可以采用简单结构的检查夹具的新的结构。本发明的检查夹具(10)具备具有有向检查对象的探针引导方向的前端侧插通孔的前端侧支持体(11)，在前端侧支持体(11)的后方保持间隔配置、具有沿相对于前端侧插通孔的探针引导方向倾斜的探针引导方向的后端侧插通孔的后端侧支持体(12)，具有能够使其前端在检查对象侧出没地插通前端侧插通孔的前端侧部分以及插通后端侧插通孔的后端侧部分的、可屈曲的具有弹性的探针(14)，以及配置于后端侧支持体(12)的后方、与后端侧部分接触的电极(16)；探针(14)的前端侧部分配置于相对后端侧部分向后端侧插通孔的探针引导方向倾斜侧偏移的位置上。
文档编号G01R31/02GK1854744SQ20051011345
公开日2006年11月1日 申请日期2005年10月9日 优先权日2005年4月21日
发明者土桥贤治, 小泽浩二, 伊藤光彦, 两角和彦, 饭野伸治 申请人:株式会社光阳科技