プローブユニットおよび回路基板検査装置
【課題】ショートやリークの発生の防止、および円滑なプロービングを実現する。
【解決手段】第１挿通孔３１ａが形成された第１支持部３１および第２挿通孔３２ａが形成された第２支持部３２を有する本体部１１と、先端部２１および基端部２２が第１挿通孔３１ａおよび第２挿通孔３２ａにそれぞれ挿通された状態で本体部１１によって支持されて中央部２３がプロービング時に湾曲可能に構成されると共に中央部２３の直径が第１挿通孔３１ａの直径よりも大径となる厚みで中央部２３の周面に第１絶縁層２４が形成されたプローブピン１２とを備え、プローブピン１２における先端部２１の表面の一部であって回路基板１００の端子１０１に接触する部位を除く予め決め規定された先端領域Ａには、先端領域Ａの直径が第１挿通孔３１ａの直径よりも小径となる厚みで第２絶縁層２５が形成されている。
【解決手段】第１挿通孔３１ａが形成された第１支持部３１および第２挿通孔３２ａが形成された第２支持部３２を有する本体部１１と、先端部２１および基端部２２が第１挿通孔３１ａおよび第２挿通孔３２ａにそれぞれ挿通された状態で本体部１１によって支持されて中央部２３がプロービング時に湾曲可能に構成されると共に中央部２３の直径が第１挿通孔３１ａの直径よりも大径となる厚みで中央部２３の周面に第１絶縁層２４が形成されたプローブピン１２とを備え、プローブピン１２における先端部２１の表面の一部であって回路基板１００の端子１０１に接触する部位を除く予め決め規定された先端領域Ａには、先端領域Ａの直径が第１挿通孔３１ａの直径よりも小径となる厚みで第２絶縁層２５が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の支持部の挿通孔にプローブピンが挿通されて構成されたプローブユニット、そのプローブユニットを備えた回路基板検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回路基板の検査等に用いられるプローブユニットとして、特開２０００−２９２４３９号公報に開示されたプローブユニット（垂直作動型プローブカード）が知られている。このプローブユニットは、中央部に座屈部を有する複数のプローブと、異方性導電体を介して各プローブの接続部に接触される配線パターンが形成された基板と、複数の貫通孔がそれぞれ形成された上側支持基板および下側支持基板を有するプローブ支持部材とを備えて構成されている。このプローブユニットでは、各プローブが、上側支持基板の貫通孔および下側支持基板の貫通孔に貫通させられた状態で接着剤によって上側支持基板に固定されている。このため、このプローブカードには、プローブを交換する際のプローブの取り外し作業および取り付け作業が煩雑であるという問題点が存在する。
【０００３】
この問題点を解決すべく、発明者は、図９に示すプローブユニット１０２を既に開発している。このプローブユニット１０２は、プローブ本体１２０が金属で形成されたプローブピン１１２とプローブピン１１２を支持する第１支持部１３１および第２支持部１３２とを備えて構成されている。このプローブユニット１０２では、隣接する他のプローブピン１１２との絶縁を兼ねて、プローブピン１１２の中央部１２３に絶縁層１２４が形成され、この絶縁層１２４によって中央部１２３が第１支持部１３１の第１挿通孔１３１ａよりも大径となるように構成されている。このプローブユニット１０２を組み立てる際には、第２支持部１３２の第２挿通孔１３２ａおよび第１支持部１３１の第１挿通孔１３１ａにプローブピン１１２を挿通させて先端部１２１を第１支持部１３１から突出させ、次いで、電極板１１３を第２支持部１３２に当接させて固定する。これにより、プローブピン１１２が第１支持部１３１および第２支持部１３２によって保持される。この場合、第１挿通孔１３１ａよりも大径に形成した中央部１２３の端部、つまり中央部１２３に形成した絶縁層１２４の端部が第１支持部１３１における第１挿通孔１３１ａの縁部に当接し、これによって第１挿通孔１３１ａからのプローブピン１１２の抜けが規制される。このように、このプローブユニット１０２では、接着剤を用いてプローブピン１１２を固定する作業を省略することができるため、プローブピン１１２の取り外し作業および取り付け作業を容易に行うことが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９２４３９号公報（第３頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、出願人が開発した上記のプローブユニット１０２には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、このプローブユニット１０２では、中央部１２３にのみ絶縁層１２４を形成している。このため、プローブピン１１２の先端部１２１は、金属で形成されたプローブ本体１２０の表面（金属面）が露出した状態となっている。一方、回路基板上の端子に対してプローブピン１１２をプロービングさせたときには、端子や端子に付着している半田がプローブピン１１２によって削られて金属屑（切削屑）が発生し、この金属屑がプローブピン１１２の先端部１２１に付着することがある。この場合、このプローブユニット１０２では、回路基板の高密度化に対応して各プローブピン１１２の間隔が非常に狭く規定されている。このため、隣接するプローブピン１１２における金属面が露出している先端部１２１同士が、付着したが金属屑を介して電気的に接続され、これに起因してショートやリークが発生するおそれがある。また、発明者は、金属面が露出しているプローブピン１１２の先端部１２１に付着した半田の切削屑（半田屑）が先端部１２１の金属面に固着し易いことを見いだしている。この場合、プロービングの際の中央部１２３の座屈に伴って先端部１２１が第１支持部１３１に対して摺動するときに、先端部１２１に固着した半田屑が第１挿通孔１３１ａ内に引き込まれ、この半田屑によって先端部１２１の摺動が阻害されて円滑なプロービングが困難となるおそれもある。
【０００６】
本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、ショートやリークの発生の防止、および円滑なプロービングを実現し得るプローブユニットおよび回路基板検査装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載のプローブユニットは、第１挿通孔が形成された板状の第１支持部および当該第１支持部に対して対向配置されると共に第２挿通孔が形成された板状の第２支持部を有する本体部と、先端部および基端部が前記第１挿通孔および前記第２挿通孔にそれぞれ挿通された状態で前記本体部によって支持されて前記第１支持部および前記第２支持部の間に位置する中央部がプロービング時に湾曲可能に構成されると共に当該中央部の直径が前記第１挿通孔の直径よりも大径となる厚みで当該中央部の周面に第１絶縁層が形成されたプローブピンとを備えたプローブユニットであって、前記プローブピンにおける前記先端部の表面の一部であってプロービング対象体に接触する部位を除く予め決め規定された先端領域には、当該先端領域の直径が前記第１挿通孔の直径よりも小径となる厚みで第２絶縁層が形成されている。
【０００８】
また、請求項２記載のプローブユニットは、請求項１記載のプローブユニットにおいて、前記中央部の周面および前記先端領域に前記第２絶縁層が連続的に形成され、前記第１絶縁層は前記中央部に形成された前記第２絶縁層の上部に上層として形成されている。
【０００９】
また、請求項３記載のプローブユニットは、請求項１または２記載のプローブユニットにおいて、前記プローブピンは、前記先端部が一様な太さの円柱状に形成され、前記先端部の周面の全域が前記先端領域として規定されている。
【００１０】
さらに、請求項４記載のプローブユニットは、請求項１または２記載のプローブユニットにおいて、前記プローブピンは、前記先端部が先端に向かうに従って小径となる小径部を有して構成され、前記先端部における当該小径部を除く部分の周面が前記先端領域として規定されている。
【００１１】
また、請求項５記載の回路基板検査装置は、請求項１から４のいずれかに記載のプローブユニットと、プロービング対象体としての回路基板に接触させた前記プローブユニットの前記プローブピンを介して入出力した電気信号に基づいて当該回路基板に対する電気的検査を実行する検査部とを備えている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載のプローブユニットによれば、プローブピンの先端部における先端領域に第２絶縁層を形成したことにより、プロービングの際に発生した金属屑がプローブピンの先端部に付着したとしても、隣接するプローブピンの先端部同士がその金属屑を介して電気的に接続される事態を確実に防止することができる。このため、このプローブユニットによれば、隣接するプローブピンの先端部同士の電気的な接続に起因するショートやリークの発生を確実に防止することができる。また、このプローブユニットによれば、先端部の先端領域に第２絶縁層が形成されてプローブピンの金属面が露出していないため、プロービングの際に発生した半田の切削屑（半田屑）が先端部の先端領域に付着したとしても、その半田屑が先端領域に固着する事態を確実に防止することができる。このため、このプローブユニットによれば、先端部の先端領域に固着した半田屑が第１支持部の第１挿通孔内に引き込まれて、この半田屑によってプロービングの際の先端部の摺動が阻害される事態を確実に防止することができ、この結果、円滑なプロービングを実現することができる。
【００１３】
また、請求項２記載のプローブユニットでは、プローブピンの中央部の周面および先端部の先端領域に第２絶縁層が連続的に形成されて、中央部に形成された第２絶縁層の上部に上層としての第１絶縁層が形成されている。このため、このプローブユニットによれば、中央部の周面から先端部の先端領域の間にプローブピンの表面（金属面）が露出する部分が存在しないため、隣接するプローブピンの先端部同士が金属屑を介して電気的に接続される事態をより確実に防止することができると共に、半田屑が先端部の先端領域に固着して第１支持部の第１挿通孔内に引き込まれる事態をより確実に防止することができる。
【００１４】
また、請求項３記載のプローブユニットによれば、プローブピンの先端部を一様な太さの円柱状に形成し、先端部の周面の全域を先端領域として規定して第２絶縁層を形成したことにより、端面を除く先端部の表面の全ての部分を第２絶縁層で覆ってプローブピンの金属面を露出させない状態とすることができる。このため、このプローブユニットによれば、露出する金属面を最小限に抑えることができ、この結果、隣接するプローブピンの先端部同士が金属屑を介して電気的に接続される事態をさらに確実に防止することができると共に、半田屑が先端部の先端領域に固着して第１支持部の第１挿通孔内に引き込まれる事態をさらに確実に防止することができる。
【００１５】
さらに、請求項４記載のプローブユニットによれば、先端に向かうに従って小径となる小径部を有して先端部を構成したことにより、例えば、プロービング対象体としての回路基板の端子の形状が半球状であったり、回路基板の表面と端子の表面とが面一であったりしたときに、これらの端子に対して先端部（小径部）を確実に接触させることができる。
【００１６】
また、請求項５記載の回路基板検査装置によれば、上記のプローブユニットを備えたことにより、上記のプローブユニットが有す効果と同様の効果を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】回路基板検査装置１の構成を示す構成図である。
【図２】プローブユニット２の構成を示す構成図である。
【図３】プローブユニット２の断面図である。
【図４】プローブピン１２の断面図である。
【図５】プローブユニット２の組立て方法を説明する第１の説明図である。
【図６】プローブユニット２の組立て方法を説明する第２の説明図である。
【図７】プローブユニット２ａの断面図である。
【図８】プローブユニット２ｂの断面図である。
【図９】プローブユニット１０２の構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るプローブユニットおよび回路基板検査装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
最初に、回路基板検査装置１の構成について説明する。図１に示す回路基板検査装置１は、プロービング対象体の一例としての回路基板１００についての電気的検査を実行可能に構成されている。具体的には、回路基板検査装置１は、同図に示すように、プローブユニット２、移動機構３、回路基板支持部４、検査部５および制御部６を備えて構成されている。
【００２０】
プローブユニット２は、一例として、図２に示すように、本体部１１、プローブピン１２および電極板１３を備えて構成されている。
【００２１】
本体部１１は、図２に示すように、第１支持部３１、第２支持部３２および連結部３３を備えて構成されている。第１支持部３１は、非導電性を有する樹脂材料等によって板状に形成されている。また、第１支持部３１には、図３に示すように、複数の第１挿通孔３１ａが形成されている。この場合、第１挿通孔３１ａは、後述するプローブピン１２の先端部２１の挿通を可能とし、プローブピン１２の中央部２３の挿通を規制可能な大きさ、つまり、その直径Ｄ１が、先端部２１の直径Ｄ４よりも大径で、かつ中央部２３の直径Ｄ５よりも小径となるように形成されている（図５参照）。
【００２２】
第２支持部３２は、図３に示すように、支持板４１，４２を備えて構成されている。支持板４１は、非導電性を有する樹脂材料等によって板状に形成されている。また、支持板４１は、第１支持部３１に対して平行（またはほぼ平行）な状態で対向配置されて、図２に示すように、連結部３３によって第１支持部３１に連結されている。また、支持板４１には、図３に示すように、複数の挿通孔４１ａが形成されている。この場合、挿通孔４１ａは、プローブピン１２の中央部２３の挿通を可能とする大きさ、つまり、その直径Ｄ２が、中央部２３の直径Ｄ５よりも大径となるように形成されている（図５参照）。
【００２３】
また、支持板４１には、図３に示すように、固定ピン４３を挿入可能な挿入孔４１ｃ，４１ｄが形成されている。この場合、挿入孔４１ｃは、図５に示すように、プローブユニット２の組み立てに際してプローブピン１２を第１挿通孔３１ａ、挿通孔４１ａおよび後述する挿通孔４２ａに挿通させるときに、各挿通孔３１ａ，４１ａ，４２ａの中心軸が同軸となる状態（第１状態）に支持板４１，４２を位置合わせする際に用いられる。また、挿入孔４１ｄは、図６に示すように、各挿通孔４１ａ，４２ａの中心軸が軸ずれした状態（第２状態）に支持板４１，４２を位置させて、各挿通孔３１ａ，４１ａ，４２ａに挿通させたプローブピン１２を湾曲（弾性変形）させる際に用いられる。
【００２４】
支持板４２は、図３に示すように、非導電性を有する樹脂材料等によって板状に形成され、支持板４１に対してスライド可能に支持板４１の上部に配設されている。また、支持板４２には、図５に示すように、上記した第１状態において支持板４１の各挿通孔４１ａにそれぞれ連通する複数の挿通孔４２ａが形成されている。この場合、挿通孔４２ａは、その直径Ｄ３が、例えば、挿通孔４１ａの直径Ｄ２と同径となるように形成されている。なお、挿通孔４１ａ，４２ａによって第２挿通孔３２ａが構成される（図３参照）。
【００２５】
また、支持板４２には、図３に示すように、上記した固定ピン４３を挿入可能な挿入孔４２ｃ，４２ｄが形成されている。この場合、挿入孔４２ｃは、上記した第１状態において、支持板４１の挿入孔４１ｃに連通する位置に形成され（図５参照）、挿入孔４２ｄは、上記した第２状態において、支持板４１の挿入孔４１ｄに連通する位置に形成されている（図６参照）。
【００２６】
プローブピン１２は、一例として、導電性を有する金属材料（例えば、ベリリウム銅合金、ＳＫＨ（高速度工具鋼）およびタングステン鋼など）によって弾性変形可能な棒状に形成されたプローブ本体２０を備えて構成されている（図３，４参照）。また、プローブピン１２（プローブ本体２０）は、図４に示すように、先端部２１が一様な太さの円柱状に形成され、基端部２２の先端が鋭利に形成されている。
【００２７】
また、図４に示すように、プローブピン１２（プローブ本体２０）の先端部２１における予め決め規定された領域（以下、この領域を「先端領域Ａ」ともいう）と、プローブピン１２の中央部２３の周面には、第２絶縁層２５が形成されている。このプローブユニット２では、同図に示すように、先端部２１の表面２１ａ（同図に示す端面２１ｂおよび周面２１ｃ）のうちの、プロービング時に回路基板１００の端子１０１に接触する先端部２１の端面２１ｂを除く全領域、つまり円柱状に形成された先端部２１の周面２１ｃの全域が先端領域Ａとして規定されている。
【００２８】
この場合、第２絶縁層２５は、先端領域Ａにおけるプローブピン１２の直径（先端部２１の直径Ｄ４）が第１挿通孔３１ａの直径Ｄ１よりも小径となる厚みで形成されている。また、第２絶縁層２５は、一例として、プローブピン１２（プローブ本体２０）の中央部２３の周面および先端部２１の先端領域Ａに、絶縁性を有するコーティング材料（例えば、テフロン（登録商標）等のフッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリエステルおよびポリイミドなど）を塗布することによって形成される。
【００２９】
また、図４に示すように、中央部２３に形成された第２絶縁層２５の上部には、上層としての第１絶縁層２４が重ねて形成（積層）されている。この場合、第１絶縁層２４は、例えば、上記したコーティング材料を塗布することにより、中央部２３の直径Ｄ５が第１挿通孔３１ａの直径Ｄ１よりも大径となる厚みで形成される。
【００３０】
また、プローブピン１２は、図３に示すように、先端部２１が支持部３１の第１挿通孔３１ａに挿通され、基端部２２が第２支持部３２の第２挿通孔３２ａに挿通された状態で本体部１１によって支持されている。
【００３１】
電極板１３は、図３に示すように、非導電性を有する樹脂材料等によって板状に形成されて、本体部１１の第２支持部３２（支持板４２）の上部に配設され、本体部１１と共に移動機構３の取り付け板（図示せず）に固定される。また、電極板１３における各プローブピン１２の各基端部２２との接触部位には、同図に示すように、導電性を有する端子１３ａが嵌め込まれており、この各端子１３ａには、プローブピン１２と検査部５とを電気的に接続するためのケーブル１３ｂがそれぞれ接続されている。
【００３２】
移動機構３は、プローブユニット２を固定可能に構成されて、制御部６の制御に従い、回路基板支持部４に対して近接する向きおよび離反する向きにプローブユニット２を移動させる。回路基板支持部４は、回路基板１００を保持可能に構成されている。検査部５は、制御部６の制御に従い、プローブユニット２のプローブピン１２を介して入力した電気信号に基づいて回路基板１００に対して断線検査や短絡検査などの予め決められた電気的検査を実行する。制御部６は、移動機構３を制御することにより、移動機構３に固定されたプローブユニット２を移動させる。また、制御部６は、検査部５を制御して、回路基板１００に対する電気的検査を実行させる。
【００３３】
次に、プローブユニット２の組立て方法について、図面を参照して説明する。
【００３４】
まず、図５に示すように、第１支持部３１の第１挿通孔３１ａ、支持板４１の挿通孔４１ａ、および支持板４２の挿通孔４２ａにおける各々の中心軸が同軸状態（第１状態）となるように支持板４２をスライドさせる。この際に、支持板４１の挿入孔４１ｃと支持板４２の挿入孔４２ｃとが連通する。次いで、挿入孔４２ｃ，４１ｃに固定ピン４３を挿入する。これにより、支持板４１と支持板４２とが第１状態に維持される。
【００３５】
続いて、図５に示すように、支持板４２の各挿通孔４２ａ、支持板４１の挿通孔４１ａ、および第１支持部３１の第１挿通孔３１ａの順にプローブピン１２を挿通させる。この場合、このプローブユニット２では、プローブピン１２の先端部２１の直径Ｄ４が第１挿通孔３１ａの直径Ｄ１よりも小径のため、先端部２１（先端部２１の一部）だけが第１挿通孔３１ａに挿通されて第１支持部３１の下側に突出する。また、第１挿通孔３１ａの直径Ｄ１がプローブピン１２の中央部２３の直径Ｄ５よりも小径のため、中央部２３の端部、つまり中央部２３に形成されている第１絶縁層２４の端部が第１支持部３１における第１挿通孔３１ａの縁部に当接し、これによって第１挿通孔３１ａからのプローブピン１２の抜けが規制される。
【００３６】
次いで、各挿通孔３１ａ，４１ａ，４２ａへのプローブピン１２の挿通が終了した後に、固定ピン４３を挿入孔４１ｃ，４２ｃから引き抜く。続いて、図６に示すように、各挿通孔４１ａ，４２ａの中心軸が軸ずれする第２状態となるまで支持板４２をスライドさせる。この際に、支持板４２のスライドにより、プローブピン１２の基端部２２側がスライド方向に傾けられる結果、同図に示すように、中央部２３がやや湾曲（弾性変形）させられる。また、第２の位置へのスライドにより、支持板４１の挿入孔４１ｄと支持板４２の挿入孔４２ｄとが連通する。次いで、挿入孔４２ｄ，４１ｄに固定ピン４３を挿入する。これにより、支持板４１と支持板４２とが第２状態に維持され、プローブピン１２の中央部２３がやや湾曲させられた状態に維持される。
【００３７】
続いて、第２支持部３２（支持板４２）の上部に電極板１３を配設し、移動機構３の取り付け板（図示せず）に第２支持部３２（本体部１１）を電極板１３と共にねじ止めする。以上によりプローブユニット２の組立てが完了する。
【００３８】
次に、回路基板検査装置１を用いて回路基板１００に対する電気的検査を行う方法について、図面を参照して説明する。
【００３９】
まず、回路基板支持部４に回路基板１００を固定する。次いで、回路基板検査装置１を作動させる。この際に、制御部６が、移動機構３を制御することにより、回路基板１００に対して近接する向きにプローブユニット２を移動させる。続いて、制御部６は、プローブユニット２の各プローブピン１２における先端部２１の端面２１ｂが回路基板１００の端子１０１に接触した位置から所定距離だけプローブユニット２を更に移動させる（図３参照）。この場合、このプローブユニット２では、プローブピン１２の中央部２３が事前にやや湾曲させられている。このため、プローブユニット２の移動に伴ってプローブピン１２の先端部２１が第２支持部３２側に移動させられたときに、中央部２３の湾曲量が変化（増大）すると共に、湾曲量の変化に起因する弾性力によって基端部２２の先端が電極板１３の端子１３ａに確実に接触する。
【００４０】
ここで、このプローブユニット２では、先端部２１の周面２１ｃ（先端部２１の表面における端面２１ｂを除く先端領域Ａ）に第２絶縁層２５が形成されている。このため、プロービングの際にプローブピン１２によって端子１０１が削られて金属屑が発生して、この金属屑がプローブピン１２の先端部２１に付着したとしても、隣接するプローブピン１２の先端部２１同士は、付着した金属屑を介して電気的に接続される事態が確実に防止される。また、先端部２１の周面２１ｃ（先端領域Ａ）に第２絶縁層２５が形成されてプローブ本体２０の金属面が露出していないため、端子１０１付着している半田が削られて切削屑（半田屑）が発生して、半田屑がプローブピン１２の先端部２１に付着したとしても、その半田屑が周面２１ｃに固着する事態が確実に防止される。
【００４１】
次いで、検査部５が、制御部６の制御に従い、プローブピン１２を介して入力した電気信号に基づいて回路基板１００対する電気的検査を実行する。続いて、回路基板１００に対する検査を終了したときには、制御部６は、移動機構３を制御して、回路基板１００から離間する方向にプローブユニット２を移動させる。次いで、他の回路基板１００に対する電気的検査を行う際には、上記の工程を繰り返して実行する。
【００４２】
このように、このプローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、プローブピン１２の先端部２１における先端領域Ａとしての周面２１ｃに第２絶縁層２５を形成したことにより、プロービングの際に発生した金属屑がプローブピン１２の先端部２１に付着したとしても、隣接するプローブピン１２の先端部２１同士がその金属屑を介して電気的に接続される事態を確実に防止することができる。このため、このプローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、隣接するプローブピン１２の先端部２１同士の電気的な接続に起因するショートやリークの発生を確実に防止することができる。また、このプローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、先端部２１の周面２１ｃに第２絶縁層２５が形成されてプローブ本体２０の金属面が露出していないため、プロービングの際に発生した半田の切削屑（半田屑）がプローブピン１２の先端部２１に付着したとしても、その半田屑が周面２１ｃに固着する事態を確実に防止することができる。このため、このプローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、先端部２１に固着した半田屑が第１挿通孔３１ａ内に引き込まれて、この半田屑によってプロービングの際の先端部２１の摺動が阻害される事態を確実に防止することができ、この結果、円滑なプロービングを実現することができる。
【００４３】
また、このプローブユニット２および回路基板検査装置１では、プローブピン１２の中央部２３の周面および先端部２１の先端領域Ａに第２絶縁層２５が連続的に形成されて、中央部２３に形成された第２絶縁層２５の上部に上層としての第１絶縁層２４が形成されている。このため、このプローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、中央部２３の周面から先端部２１の先端領域Ａの間にプローブ本体２０の表面（金属面）が露出する部分が存在しないため、隣接するプローブピン１２の先端部２１同士が金属屑を介して電気的に接続される事態をより確実に防止することができると共に、半田屑が先端部２１の周面２１ｃに固着して第１挿通孔３１ａ内に引き込まれる事態をより確実に防止することができる。
【００４４】
さらに、このプローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、プローブピン１２の先端部２１を一様な太さの円柱状に形成し、先端部２１の周面２１ｃの全域を先端領域Ａとして規定して第２絶縁層２５を形成したことにより、端面２１ｂを除く先端部２１の表面２１ａの全ての部分を第２絶縁層２５で覆ってプローブ本体２０の金属面を露出させない状態とすることができる。このため、このプローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、露出する金属面を最小限に抑えることができ、この結果、隣接するプローブピン１２の先端部２１同士が金属屑を介して電気的に接続される事態をさらに確実に防止することができると共に、半田屑が先端部２１の周面２１ｃに固着して第１挿通孔３１ａ内に引き込まれる事態をさらに確実に防止することができる。
【００４５】
なお、プローブユニットおよび回路基板検査装置は、上記の構成に限定されない。例えば、プローブピン１２の先端部２１が一様な太さの円柱状に形成されている構成例について上記したが、図７に示すように、先端に向かうに従って小径となる小径部２１ｄを先端部２１が有しているプローブピン１２ａを用いてプローブユニット２ａを構成することができ、そのプローブユニット２ａを備えて回路基板検査装置を構成することもできる。なお、同図および後述の図８において、上記したプローブユニット２の構成要素と同じ機能を有するものについては、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００４６】
また、図８に示すように、小径部２１ｅが先端に向かうに従って小径になると共にその先端が鋭利に形成されているプローブピン１２ｂを用いてプローブユニット２ｂを構成することができ、そのプローブユニット２ａを備えて回路基板検査装置を構成することもできる。これらのプローブ２ｂ，２ｃの構成では、先端部２１における小径部２１ｄを除く部分の周面２１ｃが先端領域Ａとして規定され、その先端領域Ａに第２絶縁層２５が形成されている。この構成によれば、先端部２１が小径部２１ｄ，２１ｅを有しているため、端子１０１の形状が半球状であったり（図７参照）、回路基板１００の表面と端子１０１の表面とが面一であったり（図８参照）したときに、これらの端子１０１に対して先端部２１（小径部２１ｄ，２１ｅ）を確実に接触させることができる。
【００４７】
また、コーティング材料をコーティングして第１絶縁層２４および第２絶縁層２５を形成する例について上記したが、絶縁材料で形成した円筒体をプローブ本体２０の先端部２１や中央部２３に装着して（円筒体にプローブ本体２０を挿入して）、その絶縁材料を第１絶縁層２４や第２絶縁層２５とする構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４８】
１ 回路基板検査装置
２，２ａ，２ｂ プローブユニット
５ 検査部
６ 制御部
１１ 本体部
１２，１２ａ，１２ｂ プローブピン
２１ 先端部
２１ｂ 端面
２１ｃ 周面
２１ｄ，２１ｅ 小径部
２２ 基端部
２３ 中央部
２４ 第１絶縁層
２５ 第２絶縁層
３１ 第１支持部
３１ａ 第１挿通孔
３２ 第２支持部
３２ａ 第２挿通孔
４１，４２ 支持板
４１ａ，４２ａ 挿通孔
１００ 回路基板
１０１ 端子
Ａ 先端領域
Ｄ１，Ｄ４，Ｄ５ 直径
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の支持部の挿通孔にプローブピンが挿通されて構成されたプローブユニット、そのプローブユニットを備えた回路基板検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回路基板の検査等に用いられるプローブユニットとして、特開２０００−２９２４３９号公報に開示されたプローブユニット（垂直作動型プローブカード）が知られている。このプローブユニットは、中央部に座屈部を有する複数のプローブと、異方性導電体を介して各プローブの接続部に接触される配線パターンが形成された基板と、複数の貫通孔がそれぞれ形成された上側支持基板および下側支持基板を有するプローブ支持部材とを備えて構成されている。このプローブユニットでは、各プローブが、上側支持基板の貫通孔および下側支持基板の貫通孔に貫通させられた状態で接着剤によって上側支持基板に固定されている。このため、このプローブカードには、プローブを交換する際のプローブの取り外し作業および取り付け作業が煩雑であるという問題点が存在する。
【０００３】
この問題点を解決すべく、発明者は、図９に示すプローブユニット１０２を既に開発している。このプローブユニット１０２は、プローブ本体１２０が金属で形成されたプローブピン１１２とプローブピン１１２を支持する第１支持部１３１および第２支持部１３２とを備えて構成されている。このプローブユニット１０２では、隣接する他のプローブピン１１２との絶縁を兼ねて、プローブピン１１２の中央部１２３に絶縁層１２４が形成され、この絶縁層１２４によって中央部１２３が第１支持部１３１の第１挿通孔１３１ａよりも大径となるように構成されている。このプローブユニット１０２を組み立てる際には、第２支持部１３２の第２挿通孔１３２ａおよび第１支持部１３１の第１挿通孔１３１ａにプローブピン１１２を挿通させて先端部１２１を第１支持部１３１から突出させ、次いで、電極板１１３を第２支持部１３２に当接させて固定する。これにより、プローブピン１１２が第１支持部１３１および第２支持部１３２によって保持される。この場合、第１挿通孔１３１ａよりも大径に形成した中央部１２３の端部、つまり中央部１２３に形成した絶縁層１２４の端部が第１支持部１３１における第１挿通孔１３１ａの縁部に当接し、これによって第１挿通孔１３１ａからのプローブピン１１２の抜けが規制される。このように、このプローブユニット１０２では、接着剤を用いてプローブピン１１２を固定する作業を省略することができるため、プローブピン１１２の取り外し作業および取り付け作業を容易に行うことが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２９２４３９号公報（第３頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、出願人が開発した上記のプローブユニット１０２には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、このプローブユニット１０２では、中央部１２３にのみ絶縁層１２４を形成している。このため、プローブピン１１２の先端部１２１は、金属で形成されたプローブ本体１２０の表面（金属面）が露出した状態となっている。一方、回路基板上の端子に対してプローブピン１１２をプロービングさせたときには、端子や端子に付着している半田がプローブピン１１２によって削られて金属屑（切削屑）が発生し、この金属屑がプローブピン１１２の先端部１２１に付着することがある。この場合、このプローブユニット１０２では、回路基板の高密度化に対応して各プローブピン１１２の間隔が非常に狭く規定されている。このため、隣接するプローブピン１１２における金属面が露出している先端部１２１同士が、付着したが金属屑を介して電気的に接続され、これに起因してショートやリークが発生するおそれがある。また、発明者は、金属面が露出しているプローブピン１１２の先端部１２１に付着した半田の切削屑（半田屑）が先端部１２１の金属面に固着し易いことを見いだしている。この場合、プロービングの際の中央部１２３の座屈に伴って先端部１２１が第１支持部１３１に対して摺動するときに、先端部１２１に固着した半田屑が第１挿通孔１３１ａ内に引き込まれ、この半田屑によって先端部１２１の摺動が阻害されて円滑なプロービングが困難となるおそれもある。
【０００６】
本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、ショートやリークの発生の防止、および円滑なプロービングを実現し得るプローブユニットおよび回路基板検査装置を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく請求項１記載のプローブユニットは、第１挿通孔が形成された板状の第１支持部および当該第１支持部に対して対向配置されると共に第２挿通孔が形成された板状の第２支持部を有する本体部と、先端部および基端部が前記第１挿通孔および前記第２挿通孔にそれぞれ挿通された状態で前記本体部によって支持されて前記第１支持部および前記第２支持部の間に位置する中央部がプロービング時に湾曲可能に構成されると共に当該中央部の直径が前記第１挿通孔の直径よりも大径となる厚みで当該中央部の周面に第１絶縁層が形成されたプローブピンとを備えたプローブユニットであって、前記プローブピンにおける前記先端部の表面の一部であってプロービング対象体に接触する部位を除く予め決め規定された先端領域には、当該先端領域の直径が前記第１挿通孔の直径よりも小径となる厚みで第２絶縁層が形成されている。
【０００８】
また、請求項２記載のプローブユニットは、請求項１記載のプローブユニットにおいて、前記中央部の周面および前記先端領域に前記第２絶縁層が連続的に形成され、前記第１絶縁層は前記中央部に形成された前記第２絶縁層の上部に上層として形成されている。
【０００９】
また、請求項３記載のプローブユニットは、請求項１または２記載のプローブユニットにおいて、前記プローブピンは、前記先端部が一様な太さの円柱状に形成され、前記先端部の周面の全域が前記先端領域として規定されている。
【００１０】
さらに、請求項４記載のプローブユニットは、請求項１または２記載のプローブユニットにおいて、前記プローブピンは、前記先端部が先端に向かうに従って小径となる小径部を有して構成され、前記先端部における当該小径部を除く部分の周面が前記先端領域として規定されている。
【００１１】
また、請求項５記載の回路基板検査装置は、請求項１から４のいずれかに記載のプローブユニットと、プロービング対象体としての回路基板に接触させた前記プローブユニットの前記プローブピンを介して入出力した電気信号に基づいて当該回路基板に対する電気的検査を実行する検査部とを備えている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載のプローブユニットによれば、プローブピンの先端部における先端領域に第２絶縁層を形成したことにより、プロービングの際に発生した金属屑がプローブピンの先端部に付着したとしても、隣接するプローブピンの先端部同士がその金属屑を介して電気的に接続される事態を確実に防止することができる。このため、このプローブユニットによれば、隣接するプローブピンの先端部同士の電気的な接続に起因するショートやリークの発生を確実に防止することができる。また、このプローブユニットによれば、先端部の先端領域に第２絶縁層が形成されてプローブピンの金属面が露出していないため、プロービングの際に発生した半田の切削屑（半田屑）が先端部の先端領域に付着したとしても、その半田屑が先端領域に固着する事態を確実に防止することができる。このため、このプローブユニットによれば、先端部の先端領域に固着した半田屑が第１支持部の第１挿通孔内に引き込まれて、この半田屑によってプロービングの際の先端部の摺動が阻害される事態を確実に防止することができ、この結果、円滑なプロービングを実現することができる。
【００１３】
また、請求項２記載のプローブユニットでは、プローブピンの中央部の周面および先端部の先端領域に第２絶縁層が連続的に形成されて、中央部に形成された第２絶縁層の上部に上層としての第１絶縁層が形成されている。このため、このプローブユニットによれば、中央部の周面から先端部の先端領域の間にプローブピンの表面（金属面）が露出する部分が存在しないため、隣接するプローブピンの先端部同士が金属屑を介して電気的に接続される事態をより確実に防止することができると共に、半田屑が先端部の先端領域に固着して第１支持部の第１挿通孔内に引き込まれる事態をより確実に防止することができる。
【００１４】
また、請求項３記載のプローブユニットによれば、プローブピンの先端部を一様な太さの円柱状に形成し、先端部の周面の全域を先端領域として規定して第２絶縁層を形成したことにより、端面を除く先端部の表面の全ての部分を第２絶縁層で覆ってプローブピンの金属面を露出させない状態とすることができる。このため、このプローブユニットによれば、露出する金属面を最小限に抑えることができ、この結果、隣接するプローブピンの先端部同士が金属屑を介して電気的に接続される事態をさらに確実に防止することができると共に、半田屑が先端部の先端領域に固着して第１支持部の第１挿通孔内に引き込まれる事態をさらに確実に防止することができる。
【００１５】
さらに、請求項４記載のプローブユニットによれば、先端に向かうに従って小径となる小径部を有して先端部を構成したことにより、例えば、プロービング対象体としての回路基板の端子の形状が半球状であったり、回路基板の表面と端子の表面とが面一であったりしたときに、これらの端子に対して先端部（小径部）を確実に接触させることができる。
【００１６】
また、請求項５記載の回路基板検査装置によれば、上記のプローブユニットを備えたことにより、上記のプローブユニットが有す効果と同様の効果を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】回路基板検査装置１の構成を示す構成図である。
【図２】プローブユニット２の構成を示す構成図である。
【図３】プローブユニット２の断面図である。
【図４】プローブピン１２の断面図である。
【図５】プローブユニット２の組立て方法を説明する第１の説明図である。
【図６】プローブユニット２の組立て方法を説明する第２の説明図である。
【図７】プローブユニット２ａの断面図である。
【図８】プローブユニット２ｂの断面図である。
【図９】プローブユニット１０２の構成を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るプローブユニットおよび回路基板検査装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
最初に、回路基板検査装置１の構成について説明する。図１に示す回路基板検査装置１は、プロービング対象体の一例としての回路基板１００についての電気的検査を実行可能に構成されている。具体的には、回路基板検査装置１は、同図に示すように、プローブユニット２、移動機構３、回路基板支持部４、検査部５および制御部６を備えて構成されている。
【００２０】
プローブユニット２は、一例として、図２に示すように、本体部１１、プローブピン１２および電極板１３を備えて構成されている。
【００２１】
本体部１１は、図２に示すように、第１支持部３１、第２支持部３２および連結部３３を備えて構成されている。第１支持部３１は、非導電性を有する樹脂材料等によって板状に形成されている。また、第１支持部３１には、図３に示すように、複数の第１挿通孔３１ａが形成されている。この場合、第１挿通孔３１ａは、後述するプローブピン１２の先端部２１の挿通を可能とし、プローブピン１２の中央部２３の挿通を規制可能な大きさ、つまり、その直径Ｄ１が、先端部２１の直径Ｄ４よりも大径で、かつ中央部２３の直径Ｄ５よりも小径となるように形成されている（図５参照）。
【００２２】
第２支持部３２は、図３に示すように、支持板４１，４２を備えて構成されている。支持板４１は、非導電性を有する樹脂材料等によって板状に形成されている。また、支持板４１は、第１支持部３１に対して平行（またはほぼ平行）な状態で対向配置されて、図２に示すように、連結部３３によって第１支持部３１に連結されている。また、支持板４１には、図３に示すように、複数の挿通孔４１ａが形成されている。この場合、挿通孔４１ａは、プローブピン１２の中央部２３の挿通を可能とする大きさ、つまり、その直径Ｄ２が、中央部２３の直径Ｄ５よりも大径となるように形成されている（図５参照）。
【００２３】
また、支持板４１には、図３に示すように、固定ピン４３を挿入可能な挿入孔４１ｃ，４１ｄが形成されている。この場合、挿入孔４１ｃは、図５に示すように、プローブユニット２の組み立てに際してプローブピン１２を第１挿通孔３１ａ、挿通孔４１ａおよび後述する挿通孔４２ａに挿通させるときに、各挿通孔３１ａ，４１ａ，４２ａの中心軸が同軸となる状態（第１状態）に支持板４１，４２を位置合わせする際に用いられる。また、挿入孔４１ｄは、図６に示すように、各挿通孔４１ａ，４２ａの中心軸が軸ずれした状態（第２状態）に支持板４１，４２を位置させて、各挿通孔３１ａ，４１ａ，４２ａに挿通させたプローブピン１２を湾曲（弾性変形）させる際に用いられる。
【００２４】
支持板４２は、図３に示すように、非導電性を有する樹脂材料等によって板状に形成され、支持板４１に対してスライド可能に支持板４１の上部に配設されている。また、支持板４２には、図５に示すように、上記した第１状態において支持板４１の各挿通孔４１ａにそれぞれ連通する複数の挿通孔４２ａが形成されている。この場合、挿通孔４２ａは、その直径Ｄ３が、例えば、挿通孔４１ａの直径Ｄ２と同径となるように形成されている。なお、挿通孔４１ａ，４２ａによって第２挿通孔３２ａが構成される（図３参照）。
【００２５】
また、支持板４２には、図３に示すように、上記した固定ピン４３を挿入可能な挿入孔４２ｃ，４２ｄが形成されている。この場合、挿入孔４２ｃは、上記した第１状態において、支持板４１の挿入孔４１ｃに連通する位置に形成され（図５参照）、挿入孔４２ｄは、上記した第２状態において、支持板４１の挿入孔４１ｄに連通する位置に形成されている（図６参照）。
【００２６】
プローブピン１２は、一例として、導電性を有する金属材料（例えば、ベリリウム銅合金、ＳＫＨ（高速度工具鋼）およびタングステン鋼など）によって弾性変形可能な棒状に形成されたプローブ本体２０を備えて構成されている（図３，４参照）。また、プローブピン１２（プローブ本体２０）は、図４に示すように、先端部２１が一様な太さの円柱状に形成され、基端部２２の先端が鋭利に形成されている。
【００２７】
また、図４に示すように、プローブピン１２（プローブ本体２０）の先端部２１における予め決め規定された領域（以下、この領域を「先端領域Ａ」ともいう）と、プローブピン１２の中央部２３の周面には、第２絶縁層２５が形成されている。このプローブユニット２では、同図に示すように、先端部２１の表面２１ａ（同図に示す端面２１ｂおよび周面２１ｃ）のうちの、プロービング時に回路基板１００の端子１０１に接触する先端部２１の端面２１ｂを除く全領域、つまり円柱状に形成された先端部２１の周面２１ｃの全域が先端領域Ａとして規定されている。
【００２８】
この場合、第２絶縁層２５は、先端領域Ａにおけるプローブピン１２の直径（先端部２１の直径Ｄ４）が第１挿通孔３１ａの直径Ｄ１よりも小径となる厚みで形成されている。また、第２絶縁層２５は、一例として、プローブピン１２（プローブ本体２０）の中央部２３の周面および先端部２１の先端領域Ａに、絶縁性を有するコーティング材料（例えば、テフロン（登録商標）等のフッ素系樹脂、ポリウレタン、ポリエステルおよびポリイミドなど）を塗布することによって形成される。
【００２９】
また、図４に示すように、中央部２３に形成された第２絶縁層２５の上部には、上層としての第１絶縁層２４が重ねて形成（積層）されている。この場合、第１絶縁層２４は、例えば、上記したコーティング材料を塗布することにより、中央部２３の直径Ｄ５が第１挿通孔３１ａの直径Ｄ１よりも大径となる厚みで形成される。
【００３０】
また、プローブピン１２は、図３に示すように、先端部２１が支持部３１の第１挿通孔３１ａに挿通され、基端部２２が第２支持部３２の第２挿通孔３２ａに挿通された状態で本体部１１によって支持されている。
【００３１】
電極板１３は、図３に示すように、非導電性を有する樹脂材料等によって板状に形成されて、本体部１１の第２支持部３２（支持板４２）の上部に配設され、本体部１１と共に移動機構３の取り付け板（図示せず）に固定される。また、電極板１３における各プローブピン１２の各基端部２２との接触部位には、同図に示すように、導電性を有する端子１３ａが嵌め込まれており、この各端子１３ａには、プローブピン１２と検査部５とを電気的に接続するためのケーブル１３ｂがそれぞれ接続されている。
【００３２】
移動機構３は、プローブユニット２を固定可能に構成されて、制御部６の制御に従い、回路基板支持部４に対して近接する向きおよび離反する向きにプローブユニット２を移動させる。回路基板支持部４は、回路基板１００を保持可能に構成されている。検査部５は、制御部６の制御に従い、プローブユニット２のプローブピン１２を介して入力した電気信号に基づいて回路基板１００に対して断線検査や短絡検査などの予め決められた電気的検査を実行する。制御部６は、移動機構３を制御することにより、移動機構３に固定されたプローブユニット２を移動させる。また、制御部６は、検査部５を制御して、回路基板１００に対する電気的検査を実行させる。
【００３３】
次に、プローブユニット２の組立て方法について、図面を参照して説明する。
【００３４】
まず、図５に示すように、第１支持部３１の第１挿通孔３１ａ、支持板４１の挿通孔４１ａ、および支持板４２の挿通孔４２ａにおける各々の中心軸が同軸状態（第１状態）となるように支持板４２をスライドさせる。この際に、支持板４１の挿入孔４１ｃと支持板４２の挿入孔４２ｃとが連通する。次いで、挿入孔４２ｃ，４１ｃに固定ピン４３を挿入する。これにより、支持板４１と支持板４２とが第１状態に維持される。
【００３５】
続いて、図５に示すように、支持板４２の各挿通孔４２ａ、支持板４１の挿通孔４１ａ、および第１支持部３１の第１挿通孔３１ａの順にプローブピン１２を挿通させる。この場合、このプローブユニット２では、プローブピン１２の先端部２１の直径Ｄ４が第１挿通孔３１ａの直径Ｄ１よりも小径のため、先端部２１（先端部２１の一部）だけが第１挿通孔３１ａに挿通されて第１支持部３１の下側に突出する。また、第１挿通孔３１ａの直径Ｄ１がプローブピン１２の中央部２３の直径Ｄ５よりも小径のため、中央部２３の端部、つまり中央部２３に形成されている第１絶縁層２４の端部が第１支持部３１における第１挿通孔３１ａの縁部に当接し、これによって第１挿通孔３１ａからのプローブピン１２の抜けが規制される。
【００３６】
次いで、各挿通孔３１ａ，４１ａ，４２ａへのプローブピン１２の挿通が終了した後に、固定ピン４３を挿入孔４１ｃ，４２ｃから引き抜く。続いて、図６に示すように、各挿通孔４１ａ，４２ａの中心軸が軸ずれする第２状態となるまで支持板４２をスライドさせる。この際に、支持板４２のスライドにより、プローブピン１２の基端部２２側がスライド方向に傾けられる結果、同図に示すように、中央部２３がやや湾曲（弾性変形）させられる。また、第２の位置へのスライドにより、支持板４１の挿入孔４１ｄと支持板４２の挿入孔４２ｄとが連通する。次いで、挿入孔４２ｄ，４１ｄに固定ピン４３を挿入する。これにより、支持板４１と支持板４２とが第２状態に維持され、プローブピン１２の中央部２３がやや湾曲させられた状態に維持される。
【００３７】
続いて、第２支持部３２（支持板４２）の上部に電極板１３を配設し、移動機構３の取り付け板（図示せず）に第２支持部３２（本体部１１）を電極板１３と共にねじ止めする。以上によりプローブユニット２の組立てが完了する。
【００３８】
次に、回路基板検査装置１を用いて回路基板１００に対する電気的検査を行う方法について、図面を参照して説明する。
【００３９】
まず、回路基板支持部４に回路基板１００を固定する。次いで、回路基板検査装置１を作動させる。この際に、制御部６が、移動機構３を制御することにより、回路基板１００に対して近接する向きにプローブユニット２を移動させる。続いて、制御部６は、プローブユニット２の各プローブピン１２における先端部２１の端面２１ｂが回路基板１００の端子１０１に接触した位置から所定距離だけプローブユニット２を更に移動させる（図３参照）。この場合、このプローブユニット２では、プローブピン１２の中央部２３が事前にやや湾曲させられている。このため、プローブユニット２の移動に伴ってプローブピン１２の先端部２１が第２支持部３２側に移動させられたときに、中央部２３の湾曲量が変化（増大）すると共に、湾曲量の変化に起因する弾性力によって基端部２２の先端が電極板１３の端子１３ａに確実に接触する。
【００４０】
ここで、このプローブユニット２では、先端部２１の周面２１ｃ（先端部２１の表面における端面２１ｂを除く先端領域Ａ）に第２絶縁層２５が形成されている。このため、プロービングの際にプローブピン１２によって端子１０１が削られて金属屑が発生して、この金属屑がプローブピン１２の先端部２１に付着したとしても、隣接するプローブピン１２の先端部２１同士は、付着した金属屑を介して電気的に接続される事態が確実に防止される。また、先端部２１の周面２１ｃ（先端領域Ａ）に第２絶縁層２５が形成されてプローブ本体２０の金属面が露出していないため、端子１０１付着している半田が削られて切削屑（半田屑）が発生して、半田屑がプローブピン１２の先端部２１に付着したとしても、その半田屑が周面２１ｃに固着する事態が確実に防止される。
【００４１】
次いで、検査部５が、制御部６の制御に従い、プローブピン１２を介して入力した電気信号に基づいて回路基板１００対する電気的検査を実行する。続いて、回路基板１００に対する検査を終了したときには、制御部６は、移動機構３を制御して、回路基板１００から離間する方向にプローブユニット２を移動させる。次いで、他の回路基板１００に対する電気的検査を行う際には、上記の工程を繰り返して実行する。
【００４２】
このように、このプローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、プローブピン１２の先端部２１における先端領域Ａとしての周面２１ｃに第２絶縁層２５を形成したことにより、プロービングの際に発生した金属屑がプローブピン１２の先端部２１に付着したとしても、隣接するプローブピン１２の先端部２１同士がその金属屑を介して電気的に接続される事態を確実に防止することができる。このため、このプローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、隣接するプローブピン１２の先端部２１同士の電気的な接続に起因するショートやリークの発生を確実に防止することができる。また、このプローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、先端部２１の周面２１ｃに第２絶縁層２５が形成されてプローブ本体２０の金属面が露出していないため、プロービングの際に発生した半田の切削屑（半田屑）がプローブピン１２の先端部２１に付着したとしても、その半田屑が周面２１ｃに固着する事態を確実に防止することができる。このため、このプローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、先端部２１に固着した半田屑が第１挿通孔３１ａ内に引き込まれて、この半田屑によってプロービングの際の先端部２１の摺動が阻害される事態を確実に防止することができ、この結果、円滑なプロービングを実現することができる。
【００４３】
また、このプローブユニット２および回路基板検査装置１では、プローブピン１２の中央部２３の周面および先端部２１の先端領域Ａに第２絶縁層２５が連続的に形成されて、中央部２３に形成された第２絶縁層２５の上部に上層としての第１絶縁層２４が形成されている。このため、このプローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、中央部２３の周面から先端部２１の先端領域Ａの間にプローブ本体２０の表面（金属面）が露出する部分が存在しないため、隣接するプローブピン１２の先端部２１同士が金属屑を介して電気的に接続される事態をより確実に防止することができると共に、半田屑が先端部２１の周面２１ｃに固着して第１挿通孔３１ａ内に引き込まれる事態をより確実に防止することができる。
【００４４】
さらに、このプローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、プローブピン１２の先端部２１を一様な太さの円柱状に形成し、先端部２１の周面２１ｃの全域を先端領域Ａとして規定して第２絶縁層２５を形成したことにより、端面２１ｂを除く先端部２１の表面２１ａの全ての部分を第２絶縁層２５で覆ってプローブ本体２０の金属面を露出させない状態とすることができる。このため、このプローブユニット２および回路基板検査装置１によれば、露出する金属面を最小限に抑えることができ、この結果、隣接するプローブピン１２の先端部２１同士が金属屑を介して電気的に接続される事態をさらに確実に防止することができると共に、半田屑が先端部２１の周面２１ｃに固着して第１挿通孔３１ａ内に引き込まれる事態をさらに確実に防止することができる。
【００４５】
なお、プローブユニットおよび回路基板検査装置は、上記の構成に限定されない。例えば、プローブピン１２の先端部２１が一様な太さの円柱状に形成されている構成例について上記したが、図７に示すように、先端に向かうに従って小径となる小径部２１ｄを先端部２１が有しているプローブピン１２ａを用いてプローブユニット２ａを構成することができ、そのプローブユニット２ａを備えて回路基板検査装置を構成することもできる。なお、同図および後述の図８において、上記したプローブユニット２の構成要素と同じ機能を有するものについては、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００４６】
また、図８に示すように、小径部２１ｅが先端に向かうに従って小径になると共にその先端が鋭利に形成されているプローブピン１２ｂを用いてプローブユニット２ｂを構成することができ、そのプローブユニット２ａを備えて回路基板検査装置を構成することもできる。これらのプローブ２ｂ，２ｃの構成では、先端部２１における小径部２１ｄを除く部分の周面２１ｃが先端領域Ａとして規定され、その先端領域Ａに第２絶縁層２５が形成されている。この構成によれば、先端部２１が小径部２１ｄ，２１ｅを有しているため、端子１０１の形状が半球状であったり（図７参照）、回路基板１００の表面と端子１０１の表面とが面一であったり（図８参照）したときに、これらの端子１０１に対して先端部２１（小径部２１ｄ，２１ｅ）を確実に接触させることができる。
【００４７】
また、コーティング材料をコーティングして第１絶縁層２４および第２絶縁層２５を形成する例について上記したが、絶縁材料で形成した円筒体をプローブ本体２０の先端部２１や中央部２３に装着して（円筒体にプローブ本体２０を挿入して）、その絶縁材料を第１絶縁層２４や第２絶縁層２５とする構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００４８】
１ 回路基板検査装置
２，２ａ，２ｂ プローブユニット
５ 検査部
６ 制御部
１１ 本体部
１２，１２ａ，１２ｂ プローブピン
２１ 先端部
２１ｂ 端面
２１ｃ 周面
２１ｄ，２１ｅ 小径部
２２ 基端部
２３ 中央部
２４ 第１絶縁層
２５ 第２絶縁層
３１ 第１支持部
３１ａ 第１挿通孔
３２ 第２支持部
３２ａ 第２挿通孔
４１，４２ 支持板
４１ａ，４２ａ 挿通孔
１００ 回路基板
１０１ 端子
Ａ 先端領域
Ｄ１，Ｄ４，Ｄ５ 直径
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１挿通孔が形成された板状の第１支持部および当該第１支持部に対して対向配置されると共に第２挿通孔が形成された板状の第２支持部を有する本体部と、先端部および基端部が前記第１挿通孔および前記第２挿通孔にそれぞれ挿通された状態で前記本体部によって支持されて前記第１支持部および前記第２支持部の間に位置する中央部がプロービング時に湾曲可能に構成されると共に当該中央部の直径が前記第１挿通孔の直径よりも大径となる厚みで当該中央部の周面に第１絶縁層が形成されたプローブピンとを備えたプローブユニットであって、
前記プローブピンにおける前記先端部の表面の一部であってプロービング対象体に接触する部位を除く予め決め規定された先端領域には、当該先端領域の直径が前記第１挿通孔の直径よりも小径となる厚みで第２絶縁層が形成されているプローブユニット。
【請求項２】
前記中央部の周面および前記先端領域に前記第２絶縁層が連続的に形成され、前記第１絶縁層は前記中央部に形成された前記第２絶縁層の上部に上層として形成されている請求項１記載のプローブユニット。
【請求項３】
前記プローブピンは、前記先端部が一様な太さの円柱状に形成され、
前記先端部の周面の全域が前記先端領域として規定されている請求項１または２記載のプローブユニット。
【請求項４】
前記プローブピンは、前記先端部が先端に向かうに従って小径となる小径部を有して構成され、
前記先端部における当該小径部を除く部分の周面が前記先端領域として規定されている請求項１または２記載のプローブユニット。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のプローブユニットと、プロービング対象体としての回路基板に接触させた前記プローブユニットの前記プローブピンを介して入出力した電気信号に基づいて当該回路基板に対する電気的検査を実行する検査部とを備えている回路基板検査装置。
【請求項１】
第１挿通孔が形成された板状の第１支持部および当該第１支持部に対して対向配置されると共に第２挿通孔が形成された板状の第２支持部を有する本体部と、先端部および基端部が前記第１挿通孔および前記第２挿通孔にそれぞれ挿通された状態で前記本体部によって支持されて前記第１支持部および前記第２支持部の間に位置する中央部がプロービング時に湾曲可能に構成されると共に当該中央部の直径が前記第１挿通孔の直径よりも大径となる厚みで当該中央部の周面に第１絶縁層が形成されたプローブピンとを備えたプローブユニットであって、
前記プローブピンにおける前記先端部の表面の一部であってプロービング対象体に接触する部位を除く予め決め規定された先端領域には、当該先端領域の直径が前記第１挿通孔の直径よりも小径となる厚みで第２絶縁層が形成されているプローブユニット。
【請求項２】
前記中央部の周面および前記先端領域に前記第２絶縁層が連続的に形成され、前記第１絶縁層は前記中央部に形成された前記第２絶縁層の上部に上層として形成されている請求項１記載のプローブユニット。
【請求項３】
前記プローブピンは、前記先端部が一様な太さの円柱状に形成され、
前記先端部の周面の全域が前記先端領域として規定されている請求項１または２記載のプローブユニット。
【請求項４】
前記プローブピンは、前記先端部が先端に向かうに従って小径となる小径部を有して構成され、
前記先端部における当該小径部を除く部分の周面が前記先端領域として規定されている請求項１または２記載のプローブユニット。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のプローブユニットと、プロービング対象体としての回路基板に接触させた前記プローブユニットの前記プローブピンを介して入出力した電気信号に基づいて当該回路基板に対する電気的検査を実行する検査部とを備えている回路基板検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−３００２（Ｐ２０１３−３００２Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３５２５３（Ｐ２０１１−１３５２５３）
【出願日】平成２３年６月１７日（２０１１．６．１７）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１７日（２０１１．６．１７）
【出願人】（０００２２７１８０）日置電機株式会社 (982)
【Ｆターム（参考）】
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