專利名稱：探針單元及檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢查液晶面板等檢查對(duì)象板的探針 單元及檢查裝置。
背景技術(shù)：
通常，通過(guò)在探針上形成全接地面來(lái)控制電氣特性。作為
該例子已有專利文獻(xiàn)1 。基于圖2和圖3概括地i兌明專利文獻(xiàn)1的 探針。
被檢查設(shè)備1的5個(gè)電極排列成一列，其中4個(gè)是電源電極 2, l個(gè)是接地電極3。配置在配線板4下側(cè)即被檢查設(shè)備1側(cè)的電 源配線5和接地配線6與被檢查設(shè)備1的多個(gè)電極相接觸。電源配 線5和接地配線6對(duì)準(zhǔn)電源電極2和接地電極3的位置進(jìn)行配置。
在配線板4上，在與接地配線6相反側(cè)的面上隔著絕緣體7 設(shè)置有第 一全接地面8，借助通孔9接地配線6和第 一全接地面8 進(jìn)行電連接。該第 一 全接地面8形成在位于配線板4上的絕緣體7 的整個(gè)面上。
這樣一來(lái)，通過(guò)^f吏與接地電極3同電位的第一全接地面8位 于電源配線5的上側(cè)，從而不在電源配線5與接地配線6之間插入 電容器就能夠降低探針前端即電源配線5前端部分的電感成分。 由此，能夠減小電源配線54皮此之間的間隔和電源配線5與^r地 配線6的間隔，能夠向具有窄間距(例如，200pm以下)的電^L 配置的被檢查設(shè)備供給電源。
在這樣的探針中，根據(jù)全接地面8所具有的功能，作為電 氣特性，不僅能夠控制電感，而且也能夠控制阻抗。
專利文獻(xiàn)l:日本特開2003 - 152036號(hào)公才艮

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題
但是，近年來(lái)檢查對(duì)象板逐漸高清晰化，預(yù)計(jì)隨之檢查信
號(hào)也會(huì)高頻化。例如，在高清晰TV等中，預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)， 檢查信號(hào)將變?yōu)?80Hz。然后，隨著檢查信號(hào)的高頻化的發(fā)展， 若不使信號(hào)線的阻抗高度匹配，就會(huì)產(chǎn)生TCP的驅(qū)動(dòng)用集成電 路驅(qū)動(dòng)不良的問題。
本發(fā)明是用于解決上述問題而提出的，其目的在于提供一 種即使檢查信號(hào)高頻化也能夠進(jìn)行穩(wěn)定檢查的探針單元和檢查 裝置。
用于解決問題的方案
為了解決上述問題，本發(fā)明的探針單元的特征在于，包括 探針組裝體，具有與檢查對(duì)象板相接觸而傳輸檢查信號(hào)的探針； 連接電纜部，電連接上述探針側(cè)和外部裝置側(cè)；上述連接電纜 部具有傳輸伴隨著檢查所產(chǎn)生的電信號(hào)的F P C電纜，該F P C電纜 包括傳輸檢查信號(hào)的多條信號(hào)線；在一側(cè)面上形成該信號(hào)線 的FPC基板；形成在該FPC基板的另 一側(cè)面上的4妄地層；形成該 接地層的一部分，并插入到上述FPC基板的一側(cè)面上的多條上 述信號(hào)線之間的線形的接地線。
最好將上述探針單元使用在下述的檢查裝置中，該檢查裝 置包括面板配設(shè)部，在對(duì)自外部插入的檢查對(duì)象板的檢查結(jié) 束之后，將檢查對(duì)象板向外部搬出；測(cè)量部，支承從該面板配 設(shè)部輸送來(lái)的#r查對(duì)象4反并進(jìn)行試-驗(yàn)。
發(fā)明的效果
即使檢查信號(hào)高頻化也能夠進(jìn)行穩(wěn)定的檢查，能夠保持高 檢查精度。


圖l是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的探針單元的后視的分解立 體圖。
圖2是表示以往的探針單元的俯視圖。 圖3是表示以往的探針單元的側(cè)視圖。 圖4是表示檢查裝置的一例的主視圖。 圖5是表示本發(fā)明的探針單元的立體圖。 圖6是表示本發(fā)明的探針單元的側(cè)視圖。 圖7是表示本發(fā)明的探針單元的后視圖。 圖8是表示本發(fā)明的探針單元的后視立體圖。 圖9是表示本發(fā)明的探針單元的后視圖。
具體實(shí)施例方式
以下， 一邊參照附圖 一邊說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的探針單 元。另外，作為裝有本實(shí)施方式的探針單元的檢查裝置，能夠 使用各種的裝置。例如，在檢查對(duì)象是液晶面板的情況下，在 其制造工序中，對(duì)已封裝了液晶的液晶面板是否具有說(shuō)明書所 述的性能進(jìn)行檢查(試驗(yàn))。通常，在該檢查中使用包括具有多 個(gè)探針的探針單元的檢查裝置。該情況下，將檢查裝置的各探 針按壓在液晶面才反的電才及上，在該狀態(tài)下向*見定電才及供給夫見定 的電信號(hào)來(lái)進(jìn)行檢查。能夠在這樣的所有的檢查裝置中裝入實(shí) 施方式的探針單元。
圖4表示這樣的檢查裝置的一例。圖示的檢查裝置ll主要 由面才反配i殳(panel set)部12和測(cè)量部13構(gòu)成。
面才反配設(shè)部12是用于將從外部插入的液晶面^反等4全查對(duì) 象板15輸送到測(cè)量部11,并將完成檢查的檢查對(duì)象板15輸送到外部的裝置。面^反配i殳部12在其開口部16的里面設(shè)有面板配設(shè) 臺(tái)17,由該面板配設(shè)臺(tái)17支承檢查對(duì)象板15并向測(cè)量部13輸送。 此外，面板配設(shè)臺(tái)17接收已在測(cè)量部13中完成4企查后的檢查對(duì) 象板15,并向外部輸送。
測(cè)量部13是用于支承從面板配設(shè)部12輸送來(lái)的檢查對(duì)象 板15并進(jìn)行試驗(yàn)的裝置。測(cè)量部13具有卡盤頂部18和探針單元 21等。
卡盤頂部18是用于支承檢查對(duì)象板15的構(gòu)件。該卡盤頂部 18由XYZe臺(tái)(未圖示)支承，控制向XYZ軸方向的移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)， 從而調(diào)整纟企查對(duì)象板15的位置。
本發(fā)明的探針單元21裝在如上所述的檢查裝置11中。具體 地說(shuō)，將探針單元21以面向基板20的開口 20A的狀態(tài)由基板20 支承。另外，上述檢查裝置11是裝有本發(fā)明的探針單元21的檢 查裝置的一例?？梢栽谀苎b入本發(fā)明的探針單元21的所有檢查 裝置中適用本發(fā)明。
如圖5所示，探針單元21由探針基部22、支承部23、探針 組裝體24和連接電纜部25構(gòu)成。
上述探針基部22是一體地支承多個(gè)支承部23的板材，該支 承部23支承探針組裝體24。多個(gè)探針組裝體24以面向工作臺(tái)26 上的液晶面板等檢查對(duì)象板15的狀態(tài)借助支承部2 3由該探針基 部22支承。
上述支承部23是用于在上述探針基部22上支承著該支承 部23基端側(cè)的狀態(tài)下，由其前端側(cè)支承上述探針組裝體24的構(gòu) 件。如圖5和圖6所示，該支承部23包括懸吊塊28，其直接安 裝在上述探針基部22上并支承支承部23整體；滑塊29,其支承 在該懸吊塊28的前端部上；探針板30,其一體地安裝在該滑塊 29的內(nèi)側(cè)面(圖6中的下側(cè)面)上。探針組裝體24是用于與檢查對(duì)象板15的電路電極相接觸 來(lái)傳輸檢查信號(hào)的構(gòu)件。探針組裝體24安裝在探針板30的下側(cè) 面。該探針組裝體24具有探針塊32和探針33。
探針塊32直接安裝在探針板30的下側(cè)面。在該探針塊32的 下側(cè)安裝有探針33。探針33是與檢查對(duì)象板15的電路電極直接 相接觸的構(gòu)件。在纟果針33的前端部和基端部分別具有針部33A、 33B，前端部的針部33A與檢查對(duì)象板15的電路電極相接觸，基 端部的4十部3 3 B與連接電纜部2 5的端子相4妄觸。
連接電纜部25是用于電連接上述探針33和外部裝置側(cè)(未 圖示)的構(gòu)件。具體地說(shuō)，該連接電纜部25直接與上述探針33 的針部33B和探針基部22側(cè)的信號(hào)基板35連接，經(jīng)由該探針基 部22側(cè)的電路與外部裝置進(jìn)行電連接。即，該連接電纜部25經(jīng)
部裝置電連接。如圖6-8所示，該連接電纜部25由FPC板37、 驅(qū)動(dòng)用集成電路38及FPC電纜39構(gòu)成。
上述FPC板37是用于將上述連接電纜部25固定在上述探針 組裝體24側(cè)的構(gòu)件。FPC板37安裝在探針板3 0的下側(cè)。
驅(qū)動(dòng)用集成電路38是進(jìn)行伴隨著檢查操作的處理的電路。 驅(qū)動(dòng)用集成電路38安裝在FPC板37的下側(cè)。驅(qū)動(dòng)用集成電路38 的一端與FPC電纜39連接。驅(qū)動(dòng)用集成電路38的另 一端經(jīng)由各 配線41,與探針33的基端側(cè)的針部33B進(jìn)行電連4妻。
FPC電纜39是用于傳輸伴隨著檢查操作而產(chǎn)生的電信號(hào)的 電纜。FPC電纜39的一端固定在FPC板37上，并與驅(qū)動(dòng)用集成電 路38進(jìn)行電連接，在該狀態(tài)下另 一端與設(shè)置在探針基部22下側(cè) 的信號(hào)基板35進(jìn)行電連接。這樣，F(xiàn)PC電纜39經(jīng)由該信號(hào)基板 35與外部裝置進(jìn)行電連接，向驅(qū)動(dòng)用集成電路38傳輸來(lái)自外部 裝置的檢查信號(hào)。如圖1和圖7~ 9所示，F(xiàn)PC電纜39由FPC基^反43、信號(hào)線44、 全4妄地層45、 4妻地線46及連接固定部47構(gòu)成。
FPC基板43是用于在其一側(cè)面上形成信號(hào)線44,在另 一側(cè) 面上形成全接地層45的基板。FPC基板43由具有能夠在連接固 定部47處彎曲成U字形程度的柔軟性的公知材料構(gòu)成。
信號(hào)線44是用于電連接驅(qū)動(dòng)用集成電路38和信號(hào)基板35 而傳輸檢查信號(hào)的線。信號(hào)線44設(shè)置在FPC基板43的一側(cè)面(圖 l的下側(cè)面)上。根據(jù)探針33的個(gè)數(shù)設(shè)定信號(hào)線44的數(shù)量。
全接地層45是設(shè)置在FPC基板43的另 一側(cè)面(圖l的上側(cè) 面)上的整面的層。該全接地層45隔著FPC基板43與信號(hào)線44 相對(duì)地設(shè)置，具有謀求阻抗匹配的功能。為了謀求正確的阻抗 匹配，兼顧接地線46地設(shè)定信號(hào)線44與全接地層45的間隔(FPC 基々反43的厚度)、信號(hào)線44及全接地層45與FPC基板43之間的粘 接層的厚度等條件。
接地線46是形成全接地層45的一部分，直接插入到信號(hào)線 44間的線形的接地層。接地線46設(shè)置在多條信號(hào)線44之間。在 此，以10條比1條的比例每隔恒定間隔設(shè)置一條接地線46。信號(hào) 線44與接地線46的條數(shù)的比率不限于10條比1條的比例，可以在 謀求阻抗匹配的基礎(chǔ)上調(diào)整為最佳值。關(guān)于該比率以后進(jìn)行敘 述。設(shè)置接地線46長(zhǎng)于信號(hào)線44。具體地說(shuō)，接地線46是從FPC 基板43的長(zhǎng)度方向一端(圖l的右端)緣部起延伸到自另一端緣 部向驅(qū)動(dòng)用集成電3各38的方向伸出一定距離為止。即，從FPC 基板43的長(zhǎng)度方向另 一端緣部向驅(qū)動(dòng)用集成電路38的方向延伸 出一定尺寸(比后述的短路板51的寬度稍大一點(diǎn)的尺寸)。這是 因?yàn)?，短路?1不與信號(hào)線44接觸，僅與4妄地線46^妻觸。
才妻地線46與全4妻地層45進(jìn)行電連接，與該全接地層45 —起 具有謀求阻抗匹配的功能。調(diào)整接地線46的條數(shù)、間隔、厚度、
8材質(zhì)、寬度和長(zhǎng)度，從而與全接地層45 —起謀求阻抗匹配。由 于調(diào)整接地線46的條數(shù)等也存在需要兼顧全接地層45的問題， W^7考慮到與全接地層45的厚度、材質(zhì)、寬度、尺寸和面積 等組合，從實(shí)驗(yàn)中確定最佳條件。
接地線46通常只是用于與全接地層45 —起來(lái)i某求阻抗匹 配。另外，若作為傳遞沒有障礙的信號(hào)等的線，也可以和信號(hào) 線44同樣地使用，使其在傳遞信號(hào)等的同時(shí)具有阻抗匹配的功 能。
連接固定部47是用于支承FPC基板43并將信號(hào)線44與信號(hào) 基板35側(cè)的端子部55電連接的構(gòu)件。該連接固定部47由支承板 50、短路板51、導(dǎo)電螺絲52和支承螺絲53構(gòu)成。
支承板50是支承FPC基板43，使該FPC基板43與探針33側(cè) 直接進(jìn)行電連接，間接地電連接探針3 3側(cè)和信號(hào)基板3 5側(cè)的構(gòu) 件。支承板50直接支承FPC基板43，并且電連接FPC電纜39的信 號(hào)線4 4和信號(hào)基板3 5側(cè)的端子部5 5 。支承板5 0由電纜支承部5 6 和固定部57構(gòu)成。
電纜支承部5 6是用于巻繞并支承被彎曲成U字形的F P C電 纜39的部分。電纜支承部56向信號(hào)基板35側(cè)的端子部55側(cè)突出 而形成。該電纜支承部56將FPC電纜39的信號(hào)線44大面積地按 壓到信號(hào)基板35側(cè)的端子部55上。
固定部57是用于將支承板50固定到信號(hào)基板35側(cè)的部分。 在固定部57的兩端部設(shè)置有孔58。在信號(hào)基才反35側(cè)，在與該孔 58相匹配的位置上設(shè)置有螺紋孔59。在固定部57的中間部，在6 條接地線46之間的位置上設(shè)置有3個(gè)螺紋孔60。
另外，支承板50由導(dǎo)電材料構(gòu)成，與全接地層45相接觸， 并與全接地層45電連才妄。
短路板51是用于使6條接地線46短路的導(dǎo)電板材。短路板51在與6條接地線46接觸的狀態(tài)下，由導(dǎo)電螺絲52固定在支承板 50上。
導(dǎo)電螺絲52是用于電連接并導(dǎo)通短路板51和支承板50的 螺絲。3根導(dǎo)電螺絲52經(jīng)由短路板51的螺紋孑L 61旋入到支承^反50 的螺紋孔60中，/人而電連接短路板51和支/l^反50。而且，由于 支承板50和全接地層45電連接，因此，全接地層45和接地線46 電連4妄。
支承螺絲5 3是用于將支承板5 0固定在信號(hào)基板3 5側(cè)的螺 絲。支^^螺絲53旋入并穿過(guò)到支承板50的孔58和信號(hào)基板35側(cè) 的螺紋孔59中，將支承板50固定在信號(hào)基板35側(cè)。
如上所述構(gòu)成的探針單元21起到如下作用。另外，裝有該 探針單元21的檢查裝置的整體作用與以往的檢查裝置相同，因 此，在此以探針單元21的阻抗匹配為中心進(jìn)行說(shuō)明。
當(dāng)高頻的檢查信號(hào)在檢查裝置的信號(hào)線44上進(jìn)行傳遞時(shí)， 若不與信號(hào)線44的阻抗高度匹配，驅(qū)動(dòng)用集成電路38就產(chǎn)生驅(qū) 動(dòng)不良，因此需要進(jìn)行阻抗匹配。該情況下，由于阻抗特性根 據(jù)檢查裝置的種類而不同，因此，對(duì)檢查裝置的各個(gè)種類分別 進(jìn)行設(shè)定。
具體地+兌，-沒定全"t妄地層45和形成該全4妄地層45的一部分 的接地線46的厚度、材質(zhì)等。特別是調(diào)整接地線46的條數(shù)、信 號(hào)線44與接地線46的條數(shù)的比率、間隔、厚度、材質(zhì)、寬度和 長(zhǎng)度，配合全接地層4 5共同調(diào)整阻抗特性到最佳狀態(tài)。
該阻抗特性根據(jù)檢查信號(hào)的頻率等各種的條件而不同。因 此，設(shè)想每個(gè)檢查裝置或者每個(gè)所使用的檢查信號(hào)的不同頻率 等各種的條件，從實(shí)驗(yàn)中設(shè)定全接地層45和接地線46的厚度、 材質(zhì)等。
這樣，隔著FPC基板43,從一側(cè)用全接地層45,從另一側(cè)
10用接地線46,對(duì)傳輸檢查信號(hào)的信號(hào)線44給予電、磁的影響， 從而調(diào)整其阻抗特性。
對(duì)全接地層45和接地線46的厚度、材質(zhì)等進(jìn)行各種的改變 而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)確定最佳圖形。
這樣，高頻的檢查信號(hào)在被傳遞到信號(hào)線44上時(shí)，全接地 層45和接地線46對(duì)信號(hào)線44給予電、磁的影響，其阻抗特性發(fā) 生變化。然后進(jìn)行調(diào)整，使該阻抗特性與相應(yīng)于各檢查裝置和 探針單元21的最佳阻抗特性相匹配。
這樣，即使在高頻的檢查信號(hào)被傳遞到信號(hào)線4 4上的情況 下，驅(qū)動(dòng)用集成電路38也不產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)不良，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的良 好的檢查。其結(jié)果，能夠保持高檢查精度。
在上述實(shí)施方式中，在FPC基板43的另一側(cè)面上設(shè)置了全 接地層45,但不限于整個(gè)層，也可以是其它結(jié)構(gòu)的層。例如， 也可以如網(wǎng)狀層、格柵狀層等這樣地，由空有間隙的層來(lái)構(gòu)成， 用最適于阻抗匹配的圖形來(lái)形成層。
權(quán)利要求
1. 一種探針單元，其特征在于，包括探針組裝體，具有與檢查對(duì)象板相接觸而傳輸檢查信號(hào)的探針；連接電纜部，電連接上述探針側(cè)和外部裝置側(cè)；上述連接電纜部具有傳輸伴隨著檢查所產(chǎn)生的電信號(hào)的FPC電纜，該FPC電纜包括傳輸檢查信號(hào)的多條信號(hào)線；在一側(cè)面上形成該信號(hào)線的FPC基板；形成在該FPC基板的另側(cè)個(gè)面上的接地層；形成該接地層的一部分，并插入到上述FPC基板的一側(cè)面上的多條上述信號(hào)線之間的線形的接地線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的探針單元，其特征在于，上述接地層作為全層形成在上述F P C基板的另 一 側(cè)面的整個(gè)面上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的探針單元，其特征在于，上述接地線每隔恒定間隔插入到上述信號(hào)線之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的探針單元，其特征在于，調(diào)整上述接地線的條數(shù)、間隔、厚度、材質(zhì)、寬度和長(zhǎng)度來(lái)i茱求阻抗匹配。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的探針單元，其特征在于，與上述接地線一起調(diào)整接地層的厚度、材質(zhì)、寬度和尺寸來(lái)i某求阻抗匹配。
6. —種檢查裝置，用于檢查檢查對(duì)象板，其特征在于，包括面板配設(shè)部，在對(duì)從外部插入的4全查對(duì)象板的4全查結(jié)束之后，將檢查對(duì)象板向外部搬出；測(cè)量部，支承從該面板配i史部輸送來(lái)的#r查對(duì)象一反并進(jìn)行試-驗(yàn)，作為上述測(cè)量部的探針單元，使用了權(quán)利要求1 5的任一項(xiàng)所述的探針單元。
全文摘要
本發(fā)明提供一種與最佳阻抗特性相匹配，保持高檢查精度的探針單元及檢查裝置。該探針單元包括探針組裝體，具有與檢查對(duì)象板相接觸而傳輸檢查信號(hào)的探針；連接電纜部，電連接上述探針側(cè)和外部裝置側(cè)；上述連接電纜部具有傳輸伴隨著檢查所產(chǎn)生的電信號(hào)的FPC電纜，該FPC電纜包括傳輸檢查信號(hào)的多條信號(hào)線；在一側(cè)面上形成該信號(hào)線的FPC基板；形成在該FPC基板的另側(cè)個(gè)面上的接地層；形成該接地層的一部分，并插入到上述FPC基板的一側(cè)面上的多條上述信號(hào)線之間的線形的接地線。
文檔編號(hào)G02F1/13GK101509937SQ20091000727
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2009年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月15日
發(fā)明者奈良岡修治, 山內(nèi)和弘 申請(qǐng)人:日本麥可羅尼克斯股份有限公司