探針單元、探針單元制造方法及檢查方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及包括探針銷和支承探針銷的支承部的探針單元、制造這種探針單元的探針單元制造方法以及利用這種探針單元來(lái)檢查基板的檢查方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為這種探針單元，以下專利文獻(xiàn)1中記載了申請(qǐng)人公開(kāi)的探針銷。這種探針銷包括探針銷主體以及固定部件。固定部件包括:將探針銷加以固定的探針銷固定部、用于安裝到探針銷引導(dǎo)機(jī)構(gòu)的安裝部、以及將探針銷固定部及安裝部加以連接的一對(duì)連接用臂。此時(shí)，在各連接用臂上，在與安裝部間的連接部位以及與探針銷固定部間的連接部位，分別將連接用臂沿著厚度方向(上下方向)切成圓弧狀，形成支點(diǎn)。這種探針銷通過(guò)固定部件上的探針銷固定部、安裝部、連接用臂以及各支點(diǎn)，構(gòu)成了允許探針銷作與探測(cè)方向相反方向的直線運(yùn)動(dòng)或近似直線運(yùn)動(dòng)的絞鏈四節(jié)連桿機(jī)構(gòu)。因此，這種探針銷能夠在探針銷主體的前端與探測(cè)對(duì)象的表面接觸后安裝部繼續(xù)下降時(shí)，減少因探針銷主體的前端在探測(cè)對(duì)象的表面上移動(dòng)而產(chǎn)生的接觸痕跡。
[0003]專利文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本專利第4717144號(hào)公報(bào)(第5-6頁(yè)，圖1)
[0006]然而，上述過(guò)去的探針銷存在以下需要改進(jìn)的問(wèn)題。S卩，這種探針銷是通過(guò)在各連接用臂沿厚度方向切除來(lái)形成支點(diǎn)。此時(shí)，為了使切除部分作為支點(diǎn)發(fā)揮作用，要使切除部分的剛性比其他部分低許多，因此必須使切除部分與其他部分(未切除部分)之間的厚度有明顯差異。因此，過(guò)去的探針銷要使連接用臂的厚度(未切除部分的厚度)達(dá)到某種程度。另一方面，在進(jìn)行探測(cè)時(shí)，探針銷主體的前端部與接觸對(duì)象之間的接觸會(huì)在接觸對(duì)象上產(chǎn)生擊打痕跡。此時(shí)，探針銷整體的質(zhì)量越大，產(chǎn)生的擊打痕跡越大。因此，為了減小擊打痕跡，必須減輕探針銷整體的質(zhì)量。然而，如上所述，過(guò)去的探針銷必須要使連接用臂的厚度達(dá)到某種程度，因此很難實(shí)現(xiàn)輕型化，這一點(diǎn)需要改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明正是為了解決上述問(wèn)題，目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)輕型化的探針單元、探針單元制造方法以及能夠?qū)崿F(xiàn)該探針單元所具備的效果的檢查方法。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，技術(shù)方案1的探針單元包括探針銷、以及支承該探針銷的支承部，其特征在于，上述支承部包括:帶狀的第一臂和第二臂，該第一臂和第二臂沿著使上述探針銷對(duì)探測(cè)對(duì)象進(jìn)行探測(cè)時(shí)的探測(cè)方向而以相互隔開(kāi)地相向的狀態(tài)配置；保持部，該保持部將該各臂的各基端部加以保持；以及連接部，該連接部能夠安裝上述探針銷，并且將上述各臂的各前端部彼此連接，上述支承部構(gòu)成允許上述探針銷作與上述探測(cè)方向相反方向的直線運(yùn)動(dòng)或近似直線運(yùn)動(dòng)的四節(jié)連桿機(jī)構(gòu)，上述各臂分別在比上述基端部稍靠近上述前端部一側(cè)的部位以及比該前端部稍靠近該基端部一側(cè)的部位形成通孔，該各通孔之間的中間部位作為構(gòu)成上述四節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的各連桿來(lái)發(fā)揮作用，同時(shí)該各通孔的形成部位作為構(gòu)成上述四節(jié)連桿機(jī)構(gòu)的接頭來(lái)發(fā)揮作用。
[0009]技術(shù)方案2的探針單元是在技術(shù)方案1的探針單元的基礎(chǔ)上，上述臂如下形成:該臂上寬度方向的端部與上述通孔之間的邊緣部的寬度隨著沿該臂長(zhǎng)度方向遠(yuǎn)離上述中間部位而擴(kuò)大。
[0010]技術(shù)方案3的探針單元是在技術(shù)方案2的探針單元的基礎(chǔ)上，上述臂如下形成:隔著上述通孔而相向的兩個(gè)上述邊緣部以在該臂上通過(guò)上述寬度方向的中心且沿著上述長(zhǎng)度方向的中心線為對(duì)稱軸而成為線對(duì)稱的形狀。
[0011]技術(shù)方案4的探針單元是在技術(shù)方案1的探針單元的基礎(chǔ)上，上述探針銷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，該探針銷作為上述連接部發(fā)揮作用。
[0012]技術(shù)方案5的探針單元是在技術(shù)方案2的探針單元的基礎(chǔ)上，上述探針銷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，該探針銷作為上述連接部發(fā)揮作用。
[0013]技術(shù)方案6的探針單元是在技術(shù)方案3的探針單元的基礎(chǔ)上，上述探針銷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，上述探針銷作為上述連接部發(fā)揮作用。
[0014]技術(shù)方案7的探針單元是在技術(shù)方案1的探針單元的基礎(chǔ)上，上述各臂包括沿著該臂的長(zhǎng)度方向在上述中間部位形成的肋。
[0015]技術(shù)方案8的探針單元是在技術(shù)方案1的探針單元的基礎(chǔ)上，包括一對(duì)上述探針銷，并且包括一對(duì)上述第一臂及一對(duì)上述第二臂，上述保持部以上述一對(duì)第一臂相鄰地延伸的狀態(tài)保持該各第一臂的上述各基端部，同時(shí)以上述一對(duì)第二臂相鄰地延伸的狀態(tài)保持該各第二臂的上述各基端部。
[0016]技術(shù)方案9的探針單元是在技術(shù)方案8的探針單元的基礎(chǔ)上，在維持上述各第一臂的上述各基端部被上述保持部保持時(shí)的位置關(guān)系的狀態(tài)下一體地制作該各第一臂，然后在上述各基端部被上述保持部保持的狀態(tài)下將該各第一臂上至少?gòu)纳鲜龌瞬扛浇缴鲜銮岸瞬恐g的部分加以分離，構(gòu)成上述各第一臂，并且在維持上述各第二臂的上述各基端部被上述保持部保持時(shí)的位置關(guān)系的狀態(tài)下一體地制作該各第二臂，然后在上述各基端部被上述保持部保持的狀態(tài)下將該各第二臂上至少?gòu)纳鲜龌瞬扛浇缴鲜銮岸瞬恐g的部分加以分離，構(gòu)成上述各第二臂。
[0017]技術(shù)方案10的探針單元是在技術(shù)方案9的探針單元的基礎(chǔ)上，上述各第一臂具有非導(dǎo)電性，在上述各基端部彼此連接的狀態(tài)下一體地制作成，同時(shí)維持該各基端部連接的狀態(tài)而被上述保持部保持，上述各第二臂具有非導(dǎo)電性，在上述各基端部彼此連接的狀態(tài)下一體地制作成，同時(shí)維持該各基端部連接的狀態(tài)而被上述保持部保持。
[0018]技術(shù)方案11的探針單元是在技術(shù)方案1的探針單元的基礎(chǔ)上，包括導(dǎo)電性的屏蔽板，該屏蔽板隔著絕緣體配置于上述各臂中的在上述探測(cè)時(shí)位于探測(cè)對(duì)象一側(cè)的臂的與該探測(cè)對(duì)象相向的面一側(cè)。
[0019]技術(shù)方案12的探針單元制造方法是制造技術(shù)方案8的探針單元的探針單元制造方法，其特征在于，在維持上述一對(duì)第一臂的上述各基端部被上述保持部保持時(shí)的位置關(guān)系的狀態(tài)下一體地制作上述兩個(gè)第一臂，然后將該各第一臂上至少?gòu)纳鲜龌瞬扛浇缴鲜銮岸瞬繛橹沟牟糠旨右苑蛛x來(lái)制作該各第一臂，并且在維持上述一對(duì)第二臂的上述各基端部被上述保持部保持時(shí)的位置關(guān)系的狀態(tài)下一體地制作上述兩個(gè)第二臂，然后將該各第二臂上至少?gòu)纳鲜龌瞬扛浇缴鲜銮岸瞬繛橹沟牟糠旨右苑蛛x來(lái)制作該各第二臂。
[0020]技術(shù)方案13的探針單元制造方法是在技術(shù)方案12的探針單元制造方法的基礎(chǔ)上，在維持上述一對(duì)第一臂的上述各基端部被上述保持部保持時(shí)的位置關(guān)系的狀態(tài)下，以將上述制作成一體的各第一臂的上述各基端部保持于上述保持部的狀態(tài)，將該各第一臂上至少?gòu)纳鲜龌瞬扛浇缴鲜銮岸瞬繛橹沟牟糠旨右苑蛛x，且以將上述制作成一體的各第二臂的上述各基端部保持于上述保持部的狀態(tài)，將該各第二臂上至少?gòu)纳鲜龌瞬扛浇缴鲜銮岸瞬繛橹沟牟糠旨右苑蛛x，來(lái)制造上述探針單元。
[0021]技術(shù)方案14的檢查方法是檢查基板的檢查方法，其特征在于，使技術(shù)方案1至11中任一項(xiàng)所述的探針單元的上述探針銷對(duì)作為上述探測(cè)對(duì)象的上述基板進(jìn)行探測(cè)，并且基于經(jīng)該探針銷而輸入輸出的電氣信號(hào)來(lái)檢查該基板。
[0022]發(fā)明的效果
[0023]技術(shù)方案1的探針單元在用支承部來(lái)構(gòu)成四節(jié)連桿機(jī)構(gòu)，即，在帶狀的第一臂及第二臂上，在比基端部稍靠近前端部一側(cè)的部位以及比前端部稍靠近基端部一側(cè)的部位分別形成通孔，各通孔間的中間部位作為各連桿來(lái)發(fā)揮作用，各通孔的形成部位作為接頭來(lái)發(fā)揮作用。S卩，這種探針單元在帶狀的各臂上形成了通孔，其通孔的形成部位容易彈性變形，因此能夠?qū)⑿纬刹课蛔鳛榻宇^發(fā)揮作用。因此，這種探針單元與將臂沿厚度方向切除而將該部分作為接頭發(fā)揮作用(臂需要某種程度的厚度)的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，能夠使各臂充分地薄型化，因此能夠使各臂充分地輕型化，結(jié)果是能夠使探針單元充分地輕型化。從而，這種探針單元能夠充分減少因探測(cè)時(shí)探針銷與探測(cè)對(duì)象接觸而導(dǎo)致探測(cè)對(duì)象上發(fā)生的擊打痕跡。
[0024]技術(shù)方案2的探針單元的臂如下形成:臂上寬度方向的端部與通孔之間的邊緣部的寬度隨著沿臂長(zhǎng)度方向遠(yuǎn)離中間部位而漸漸擴(kuò)大，從而能夠充分減少探測(cè)時(shí)在各邊緣部發(fā)生的應(yīng)力集中，因此能可靠地防止應(yīng)力集中導(dǎo)致的邊緣部破損。
[0025]技術(shù)方案3的探針單元的臂如下形成:隔著通孔而相向的兩個(gè)邊緣部以在臂上通過(guò)寬度方向的中心的中心線為對(duì)稱軸而呈線對(duì)稱的形狀，從而在隔著通孔相向的兩個(gè)邊緣部發(fā)生的應(yīng)力就以中心線為對(duì)稱軸而成為線對(duì)稱狀態(tài)，因此能夠進(jìn)一步減少邊緣部的應(yīng)力集中，結(jié)果是能夠進(jìn)一步防止各邊緣部的破損。
[0026]技術(shù)方案4至6的探針單元是將探針銷作為連接部發(fā)揮作用，從而與在探針銷之外用其他部件另設(shè)連接部的結(jié)構(gòu)相比，能夠使探針單元進(jìn)一步輕型化。
[0027]技術(shù)方案7的探針單元是臂上包括沿著臂的長(zhǎng)度方向在臂的中間部位形成的肋，從而能夠利用肋使中間部位的剛性比其他部分(特別是通孔的形成部位)高，因此能夠使各通孔的形成部位更容易發(fā)生彈性變形。從而，這種探針單元能夠進(jìn)一步減少探測(cè)時(shí)在探測(cè)對(duì)象上發(fā)生的擊打痕跡。
[0028]技術(shù)方案8的探針單元包括一對(duì)探針銷，并且包括一對(duì)第一臂及一對(duì)第二臂，保持部保持一對(duì)第一臂的各基端部，同時(shí)保持一對(duì)第二臂的各基端部。即，這種探針單元通過(guò)支承部來(lái)支承一對(duì)探針銷。因此這種探針單元能夠在用兩個(gè)探針銷對(duì)探測(cè)對(duì)象中的一個(gè)探測(cè)部位進(jìn)行探測(cè)的所謂四端子法或四端子對(duì)法的探測(cè)或檢查中適當(dāng)?shù)厥褂?，同時(shí)能夠充分減少探測(cè)時(shí)探針銷的擊打?qū)е碌膿舸蚝圹E。
[0029]技術(shù)方案9的探針單元是在維持一對(duì)第一臂及一對(duì)第二臂的各基端部被保持部保持時(shí)的位置關(guān)系的狀態(tài)下一體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狀態(tài)下將從基端部附近到前端部之間的部分加以分離，來(lái)構(gòu)成各第一臂及各第二臂。因此，這種探針單元能夠分別以相同的制作條件(使用了相同材質(zhì)的材料或相同材料的同一部分的相同加工條件)一次性制作，從而能夠減少材質(zhì)波動(dòng)或條件不同導(dǎo)致的各臂尺寸或彈性率等各項(xiàng)要素的波動(dòng)。另外，這種探針單元能夠在維持一體制作各第一臂及各第二臂時(shí)的位置關(guān)系的狀態(tài)下將各第一臂及各第二臂保持于保持部，因此能夠可靠地防止將各第一臂及各第二臂保持于保持部時(shí)各第一臂彼此間及各第二臂彼此間的錯(cuò)位。從而，這種探針單元能夠?qū)崿F(xiàn)正確的探測(cè)。
[0030]另外，技術(shù)方案10的探針單元的各第一臂及第二臂具有非導(dǎo)電性，在各基端部彼此連接的狀態(tài)下分別一體地制作成，同時(shí)維持各基端部連接的狀態(tài)而被保持部保持