專利名稱：探針單元及使用該探針單元的測試裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于對液晶顯示面板那樣的平板狀被檢查體進行通電測試的探針單 元及使用該探針單元的測試裝置。
背景技術：
通常，使用具有探針單元的檢查裝置即測試裝置對液晶顯示面板那樣的平板狀被 檢查體進行檢查、即測試。作為上述探針單元的1種，有專利文獻1、2所述的裝置。專利文獻1所記載的探針單元包括安裝在測試裝置的主體框架上的板狀的探針 基座、和在前后方向上隔開間隔地配置在該探針基座上的多個探針裝置。各探針裝置包括安裝在探針基座上的連結塊(滑動基座)、以能調整高度位置的 方式懸掛在連結塊上的支承塊、安裝在支承塊上且將多個探針配置在探針保持體下側的探 針裝配體(探針塊)、和自探針裝配體的后端部向后方延伸的薄片狀的電連接件。在上述的以往技術中，使用TAB (Tape Automated bonding、卷帶自動結合)、 TCP (Tape Carrier Package，帶載封裝)、FPC (Flexible Printed Circuit、撓性印刷布線 基板)等薄片狀的布線連接用具作為電連接件。連結塊以及支承塊形成用于支承探針裝配體的支承裝置。另外，電連接件具有沿 前后方向延伸的多條布線。此外，各布線的前端部與上述探針的后端針尖相連接。電連接件在探針基座的下側延伸，且電連接件的后端部與中繼基板電連接。中繼 基板借助中繼布線與產生用于對被實驗體進行測試的測試信號的電路電連接。但是，若電連接件在探針基座的下側延伸，則如專利文獻2所述必須將中繼基板 設置在探針基座的下側，且必須使自該中繼基板向后方延伸的中繼布線位于探針基座的下 側而向探針基座的后方延伸。在上述那樣的探針單元中，當更換或檢修電連接件、中繼基板、中繼布線等故障零 件或檢修零件時，必須在使探針基座自主體框架離開后進行更換作業(yè)或維修管理作業(yè)，不 僅使故障零件或檢修零件的更換作業(yè)或檢修作業(yè)變得比較麻煩，而且中繼布線的處理也比 較麻煩。另外，在將能使探針裝配體相對于被檢查體上下移動或進退的機構那樣的驅動機 構配置在探針基座的下側的測試裝置中，必須使電連接件、中繼基板以及中繼布線在驅動 機構的下側通過，以避免它們妨礙上述驅動機構的動作，從而使驅動機構、電連接件、中繼 基板、中繼布線等的處理比較麻煩，而且使上述各構件的維修管理作業(yè)復雜化。作為用于解決上述問題的方法之一，可以在探針基板上沿左右方向隔開間隔地設 置多個沿上下方向貫穿探針基座的布線通孔，從而使各探針裝置的電連接件或中繼布線在 該通孔中自探針基座的下方通向上方。但是，在上述那樣地設置時，探針基座的設有布線通孔處的機械強度下降，因此必 須在探針基座上設置多個用于補償上述機械強度下降的加強構件，從而使探針基座的構造 復雜化，由此使探針單元的制造成本增加。
專利文獻1 日本特開2004-191064號公報專利文獻2 日本特開2009-115585號公報

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種不用在探針基座上設置布線通孔就能使電連接件通 向探針基座上側的構造。本發(fā)明的探針單元包括探針基座，其為板狀；支承臺，其配置在該探針基座上； 探針裝置，其被支承在該支承臺上、且具有多個具有前端針尖和后端針尖的探針；電連接 件，其自該探針裝置向后方延伸、且具有多條沿前后方向延伸的布線，各布線的前端部與上 述后端針尖相連接。上述支承臺具有向前方、后方以及下方敞開的空間。上述電連接件的 后部側的區(qū)域被引導向上述探針基座的上側、并經過上述支承臺的上述空間而延伸?？梢岳弥黧w部和腿部將上述支承臺的正面形狀形成為門形，上述主體部為沿左 右方向延伸的板狀、且上述探針裝置安裝在該主體部上，上述腿部自主體部的左右方向各 端部向下方延伸。上述腿部中的一個腿可以自上述主體部的前端向左右方向中的一側突出，上述腿 部中的另一個腿可以自上述主體部后端向左右方向中的另一側突出，由此將上述支承臺的 平面形狀形成為曲柄狀?？梢岳寐菟嫾⑸鲜鲋С信_安裝在上述探針基座上，該螺栓構件沿上下方向 貫穿上述探針基座和上述腿部中的任意一個而與上述探針基座和上述腿部中的另一個螺 紋連接。本發(fā)明的探針單元可以包括多個上述支承臺、和多個被分別支承在該支承臺上的 上述探針裝置。也可以代替該種探針裝置地具有多個被支承在共用的上述支承臺上的上述 探針裝置。此外，本發(fā)明的探針單元還包括中繼基板，該中繼基板配置在上述探針基座的上 側、且與上述電連接件的布線的后端部電連接?？梢岳眠B接器使上述電連接件的后端部 與上述中繼基板電連接。上述中繼基板可以在向后上方傾斜地延伸的狀態(tài)下配置在上述探針基座的上側， 也可以利用連接器以及與該連接器相連接的線纜使上述電連接件的后端部與上述中繼基 板電連接。上述探針裝置可以包括探針裝配體，其在探針保持體的下側配置有上述多個探 針；第1支承裝置，其用于支承該探針裝配體；第2支承裝置，其用于支承該第1支承裝置、 且該第2支承裝置安裝在上述支承臺上。另外，上述電連接件能自上述探針裝配體的后端 部向后延伸?？梢允股鲜鲭娺B接件經過上述第1支承裝置的下部而向后延伸，且自上述探針基 座的前端部被弓I導向上述探針基座的上側。上述電連接件可以包括第1布線區(qū)域，其具有多條沿前后方向延伸的第1布線、 且使各第ι布線的前端部與上述探針的后端針尖相連接；第2布線區(qū)域，其具有多條沿前后 方向延伸的第2布線、且使各第2布線的前端部與上述第1布線的后端部相連接，且在上述 第2布線區(qū)域，上述電連接件被引導向上述探針基座的上側、并經過上述支承臺的上述空間。上述第1支承裝置可以包括支承塊，其被支承在上述第2支承裝置上；結合塊， 其安裝在該支承塊上、上述探針裝配體組裝在該結合塊的前部下側且上述第1布線區(qū)域配 置在該結合塊的下側；連接塊，其配置在上述支承塊的后部下側與上述結合塊的后部上側 之間且安裝在上述支承塊上、上述第2布線區(qū)域的前端部配置在該連接塊的下側。另外，上 述第1布線區(qū)域的后端部在上述結合塊的后端自該結合塊的下側翻折到上側，從而該第1 布線區(qū)域的各布線與上述第2布線區(qū)域的布線相連接。上述電連接件可以具有薄片狀的布線連接用具。本發(fā)明的測試裝置包括基座；工作臺，其被支承在該基座上、且具有用于承載平 板狀被檢查體的承載部；探針單元，其結構如上所述、且配置在上述基座上；單元支承機 構，其將該探針單元支承在上述基座上。該單元支承機構包括第1移動體，其能在與上述 被檢查體平行的XY面內沿前后方向移動地被上述基座承載、且在上述XY面內沿左右方向 延伸；第2移動體，其能沿傾斜的上下方向移動地與上述第1移動體結合、且沿左右方向延 伸；止擋件，其限定上述第2移動體的最大前進位置；探針移位機構，其使上述第1移動體 相對于被檢查體進退，由此使上述第2移動體沿前后方向移動并沿上下方向移位。上述探 針單元被支承在上述第2移動體上。


圖1是表示本發(fā)明的探針單元的一實施例的俯視圖。圖2是表示圖1所示的探針單元中的一個探針裝置以及該探針裝置附近的結構的 主視圖。圖3是表示圖1所示的探針單元中的一個探針裝置以及該探針裝置附近的結構的 俯視圖。圖4是卸下探針裝配體和結合塊后的探針裝置的主視圖。圖5是圖1以及圖2所示的探針單元的右視圖，且是支承臺的剖視圖。圖6是圖5中的6-6剖視圖。圖7是放大表示支承臺的一實施例的俯視圖。圖8是圖3中的8-8剖視圖，且是分解地表示探針單元的圖。圖9是探針裝置的主要部分的剖視圖。圖10是表示用于將結合塊組裝在支承塊上的組裝裝置的一實施例的分解立體 圖。圖11是放大表示電連接件的連接部的剖視圖。圖12是表示本發(fā)明的探針單元的測試裝置的一實施例的、在探針被推壓到被檢 查體上的狀態(tài)下的右視圖，且是局部剖視圖。圖13是表示圖12所示的測試裝置的、在探針自被檢查體向上位移的狀態(tài)下的圖。圖14是表示圖12所示的測試裝置的、在探針自被檢查體向退避位置后退的狀態(tài) 下的圖。圖15是圖12所示的檢查裝置的俯視圖。圖16是圖12中的16-16剖視圖。
圖17是圖12中的17-17剖視圖。圖18是圖12中的附圖標記A所示的部分的放大圖。
具體實施例方式關于本說明書中的用語在本發(fā)明中，在圖2中將上下方向稱作上下方向或Z方向，將左右方向稱作左右方 向或X方向，將朝向紙里方向稱作以探針的前端針尖側，并以該方向為前方的前后方向或Y 方向。但是，這些方向依據被工作臺那樣的面板承載部承載的被檢查體的姿勢的不同而不 同。因此，可以在使本發(fā)明中所稱的上下方向(Z方向)成為實際應用中的上下方向的 狀態(tài)、上下顛倒的狀態(tài)、傾斜方向的狀態(tài)等任意方向的狀態(tài)下、將本發(fā)明的探針單元安裝在 測試裝置上而進行使用。探針單元的實施例參照圖1 圖10，將局部結構如圖8以及圖9所示的液晶顯示面板當作平板狀的 被檢查體12，使用探針單元10對被檢查體12進行點亮檢查。被檢查體12的形狀為長方 形，且至少在與長方形的相鄰兩邊對應的緣部以規(guī)定間距形成有多個電極14(參照圖9)。 各電極14形成為沿與配置有電極14的緣部正交的方向(X方向或Y方向)延伸的帶狀。探針單元10包括安裝在主體框架(未圖示)上的板狀的探針基座16、沿左右方 向隔開間隔地并列配置在探針基座16的前端部上側的多個支承臺18、以一對一的關系載 置在支承臺18上的多個探針裝置20、配置在探針基座16上的板狀的中繼基座22 (參照圖 5)、和載置在中繼基座22上的中繼基板24 (參照圖5)。在下述狀態(tài)下將探針基座16直接或隔著板狀的基座安裝在測試裝置的上述主體 框架上，即、使探針基座16沿被檢查體12的配置有電極14的一個緣部的長度方向(在圖 示的例子中為左右方向)延伸的狀態(tài)以及將厚度方向作為上下方向的狀態(tài)。如圖1 圖3、圖5 圖8所示，各支承臺18由沿左右方向延伸的板狀的主體部 18a、和自主體部18a的左右方向上的端部向下延伸的一對腿部18b、18b形成為門形的正面 形狀。由此，各支承臺18具有朝向前方、后方以及下方敞開的空間26(參照圖2、圖6)。如圖7所示，俯視看時，一個腿部18b自主體部18a的前端向左右方向的一側突 出，另一個腿部18b自主體部18a的后端向左右方向的另一側突出。由此，支承臺18俯視 呈大致Z字形、即曲柄狀的俯視形狀。利用一對螺栓構件28將支承臺18安裝在探針基座16上，該螺栓構件28自下方 貫穿探針基座16的沿左右方向分開的位置而與腿部18b的內螺紋孔18c螺紋連接。探針 裝置20安裝在主體部18a上。如圖2、圖3、圖8、圖9所示，各探針裝置20包括探針裝配體30、用于支承探針裝 配體30的支承塊32、用于支承支承塊32的連結塊34、被支承在支承塊32的下側(Z方向 上的任意一側)而將探針裝配體30支承在支承塊32上的結合塊36、用于將結合塊36組裝 在支承塊32下側的組裝裝置38、和安裝在支承塊32下側的連接塊40。探針裝配體30如圖2 圖6、圖8、圖9所示，將利用導電性材料制成的多個探針 42以沿左右方向隔開間隔且沿前后方向延伸的狀態(tài)配置在一對帶有槽的桿46上，帶有槽的桿46以沿前后方向隔開間隔的方式組裝在塊狀片44的下表面上，使橫截面形狀為圓形 的桿構件48貫穿在探針42中，利用一對蓋50將桿構件48的兩端部組裝在塊狀片44上。如圖9所示，各探針42形成為刀片式的針，且包括形成為矩形的板狀的針主體部 42a、自針主體部42a的前端向前方一體地延伸的前端區(qū)域42b、自針主體部42a的后端向后 方一體地延伸的后端區(qū)域42c、自前端區(qū)域42b的前端向下方延伸的前端針尖42d、和自后 端區(qū)域42c的后端向上方延伸的后端針尖42e。前端針尖42d以及后端針尖42e為三角形 且尖銳。塊狀片44以及各帶有槽的桿46均利用具有絕緣性的陶瓷、合成樹脂等形成為在 左右方向上較長的棱柱狀。利用絕緣性的材料將各帶有槽的桿46制成棱柱狀，且將各帶有槽的桿46以沿左 右方向延伸的狀態(tài)安裝在塊狀片44的前部下表面或后部下表面上。如圖9所示，各帶有槽 的桿46在下表面上具有多個隙縫52，該隙縫52以在帶有槽的桿46的長度方向(左右方 向)上隔開規(guī)定間隔且沿前后方向延伸的方式朝下敞開。桿構件48在圖示的例子中截面形狀為圓形，且由陶瓷那樣硬質的絕緣性材料形 成。桿構件48貫穿探針42的針主體部42a。但是，桿構件48也可以是利用絕緣性材料覆 蓋導電性材料后形成的構件，且橫截面形狀可以是矩形、六邊形等多邊形那樣的其他形狀。在下述狀態(tài)下將各探針42并列配置在帶有槽的桿46上，即、將針主體部42a的厚 度方向作為左右方向、且使前端針尖42d和后端針尖42e分別自塊狀片44向前和向后突出 的狀態(tài)，此外，使前端區(qū)域42b和后端區(qū)域42c與帶有槽的桿46的隙縫52相嵌合。如圖2所示，各蓋50由位于內側的板狀的蓋構件50a、和位于該蓋構件50a外側的 板狀的蓋構件50b形成。利用多個螺栓構件54(參照圖5)將各蓋50以能拆卸的方式安裝在塊狀片44的 左右方向上的側面，該螺栓構件54貫穿蓋構件50a、50b的沿前后方向空有間隔的位置而與 塊狀片44的左右方向上的端部螺紋連接。另外，利用多個定位銷56(參照圖5)相對于塊狀片44定位各蓋50。各定位銷56 以自塊狀片44的左右方向上的端部沿左右方向突出的狀態(tài)安裝在該端部上，且各定位銷 56貫穿在兩個蓋構件50a、50b中。桿構件48將其端部插入在設于內側的各蓋構件50a上的通孔(未圖示)中。由 此，能夠利用螺栓構件54以及定位銷56將桿構件48連同蓋構件50a、50b —起安裝并定位 在塊狀片44上。如圖9所示，前側的帶有槽的桿46以及各探針42分別在后端部和前端部具有朝 向后方突出的凸部60和朝向前方敞開的凹部62。凸部60和凹部62的截面形狀為U字形， 并且彼此嵌合。另外，凸部60包括位于下方(Z方向上的任意一側)的下緣部60a和位于上方(Z 方向上的另一側)的上緣部60b，凹部62包括位于下方(Z方向上的任意一側)的上緣部 62a和位于上方(Z方向上的另一側)的下緣部62b。凸部60的下緣部60a和凹部62的上緣部62a朝向下方，凸部60的上緣部60b和 凹部62的下緣部62b朝向上方。凹部62的上緣部62a越靠后方越低。由此，在凹部62里 側的底部下側形成附加的凹部62c。
另外，如圖8以及圖9所示，探針裝配體30具有沿左右方向隔開間隔地設置的多 個定位銷64 (圖中表示其中一個)。各定位銷64安裝在塊狀片44上，且自塊狀片44向上 延伸。此外，各定位銷64與設置在結合塊36中的定位孔(未圖示)嵌合，從而與該定位 孔一起相對于結合塊36定位探針裝配體30。也可以與上述配置方式相反地將定位銷64設置在結合塊36上、將定位孔設置在 塊狀片44中。在凸部60和凹部62彼此嵌合、且桿構件48貫穿探針42、此外前端區(qū)域42b以及 后端區(qū)域42c與隙縫52嵌合的狀態(tài)下將各探針42配置在帶有槽的桿46上。另外，利用螺栓構件、粘接劑等如上所述地將上述帶有槽的桿46組裝在塊狀片44 上、并如上所述地將蓋50組裝在塊狀片44上，從而將各探針42組裝并保持在塊狀片44上。如圖8所示，結合塊36具有朝下臺階部66，探針裝配體30配置在該朝下臺階部 66上。朝下臺階部66在結合塊36下部的前端部沿左右方向延伸。如圖8以及圖10所示，在定位銷64插入在上述定位孔中的狀態(tài)下利用帶頭的螺 栓構件70將探針裝配體30維持在朝下臺階部66上，該帶頭的螺栓構件70自上向下貫穿 結合塊36的通孔67而與設置在塊狀片44中的內螺紋孔68螺紋連接。在圖中，相鄰的探針42沿左右方向隔開很大的間隔，但實際的探針42的配置間距 很小。探針42的數量、厚度尺寸、配置間距以及帶有槽的桿46的隙縫的數量、配置間距、寬 度尺寸根據被檢查體12的種類、特別是電極14的配置間距和寬度尺寸的不同而不同。在以上述狀態(tài)將兩個帶有槽的桿46安裝在塊狀片44上的狀態(tài)下，將各探針42的 前端區(qū)域42b和后端區(qū)域42c插入在帶有槽的桿46的隙縫52中，并且使凸部60和凹部62 相嵌合，且將桿構件48貫穿在探針42和蓋構件50a中，然后利用螺栓構件54和定位銷56 將蓋構件50a、50b安裝在塊狀片44上，從而能夠組裝探針裝配體30。也可以在將兩個帶有槽的桿46安裝在塊狀片44上后，將一方的蓋50安裝在塊狀 片44上。通過執(zhí)行與上述操作相反的操作，能夠分解探針裝配體30。在執(zhí)行了與上述操作 相反的操作而將原來的探針換成新的探針之后，執(zhí)行與上述操作相同的操作，從而能夠更 換探針42。在將定位銷64 (參照圖8)插入在結合塊36的上述定位孔中的狀態(tài)下，使螺栓構 件70自上向下貫穿在結合塊36的通孔67中而與塊狀片44的上述內螺紋孔螺紋連接，從 而能夠將探針裝配體30組裝到結合塊36上。通過執(zhí)行與上述操作相反的操作，能夠自結合塊36卸下探針裝配體30。在該實施例中，塊狀片44和帶有槽的桿46構成以在左右方向上隔開間隔且沿前 后方向延伸的方式并列配置有多個探針42的探針保持體。如圖5以及圖8所示，利用板狀的兩個支承部32a、32b以截面形狀為L字形的方 式制成支承塊32。利用安裝在支承臺18上的主體部34a、和自主體部34a的上部向前方延 伸的延長部34b將連結塊34形成為倒L字形。在圖示的例子中，支承塊32連同結合塊36形成支承體，螺栓構件70作為用于將 探針裝配體30組裝在結合塊36上的組裝用具發(fā)揮作用。
利用引導構件74和一對導軌72使支承塊32以能沿上下方向移動的方式與連結 塊34的主體部34a的前表面相連結，上述一對導軌72在左右方向上隔開間隔且沿上下方 向延伸，上述引導構件74在兩個導軌72之間沿上下方向延伸，并且利用螺栓76使支承塊 32以能夠調整上下方向的位置的方式與連結塊34的延長部34b相連結。兩個導軌72是線性導軌，引導構件74是線性引導構件。兩個導軌72安裝在支承 塊32的支承部32a的后端面上。相對于此，引導構件74以能使兩個導軌72相對于引導構 件74沿上下方向移動的方式配置在左右方向上的兩個導軌72之間、且安裝在連結塊34的 主體部34a的前端面上。螺栓76自上向下貫穿連結塊34的延長部34b，且與形成在支承塊32中的螺紋孔 78螺紋連接。如圖2所示，利用沿左右方向隔開間隔地配置的一對壓縮螺旋彈簧80對支承 塊32施加向下的力。各壓縮螺旋彈簧80以沿上下方向貫穿連結塊34的延長部34b的狀態(tài)配置在板狀 的彈簧推壓件82與支承塊32的支承部32a之間，上述彈簧推壓件82利用多個螺栓構件 71(參照圖3)安裝在連結塊34的延長部34b上。由此，通過調整螺栓76的向螺紋孔78中 的旋入量，能夠調整支承塊32乃至探針裝配體30的高度位置。彈簧推壓件82具有通孔82a，該通孔82a供螺絲刀那樣的工具的前端部自上方插 入而調整螺栓76的旋轉量。由此，不用自連結塊34卸下彈簧推壓件82就能調整支承塊32 乃至探針裝配體30的高度位置，因此易于進行上述那樣的高度位置的調整操作。如圖2、圖3、圖5、圖6以及圖8所示，利用多個螺栓86將連結塊34以能卸下的方 式安裝在支承臺18上。各螺栓86自上向下貫穿連結塊34的主體部34a、且與形成在支承 臺18的主體部18a中的螺紋孔88螺紋連接。如圖4、圖8以及圖10所示，組裝裝置38包括凹部90，其形成在結合塊36上；連 結構件92，其與凹部90嵌合；多個螺栓構件94 (參照圖4)，其將連結構件92組裝在支承塊 32的下側而使支承塊32支承該連結構件92 ；螺栓構件96，其自上向下貫穿連結構件92的 通孔95而與結合塊36的螺紋孔98螺紋連接。凹部90以及連結構件92的橫截面形狀為圓形。如圖4所示，各螺栓構件94自上 向下貫穿支承塊32的支承部32b而與連結構件92的內螺紋孔93 (參照圖4以及圖10)螺
紋連接。在圖示的例子中，如圖8所示，內螺紋孔98是不能位移地組裝在結合塊36的主體 部36a中的螺母36b，但內螺紋孔98也可以直接形成在主體部36a中。使組裝裝置38的螺栓構件96自上向下貫穿連結構件92的通孔95而與內螺紋孔 98螺紋連接，然后利用螺栓構件94將連結構件92安裝在支承塊32上，從而將結合塊36安 裝在支承塊32的支承部32b的下側。另外，通過使組裝裝置38的凹部90和連結構件92嵌合，能夠相對于支承塊32將 結合塊36維持在由左右方向以及前后方向形成的XY平面內、也就是與應被測試的被檢查 體平行的XY面內的規(guī)定位置上。在圖示的例子中，組裝裝置38還包括凹部100，其形成在結合塊36上、且在XY 面內延伸而與凹部90相連通；銷構件102，其自連結構件92在XY面內延伸、且能被收納在 凹部100中；一對凹部104，其形成在支承塊32的支承部32b的下表面上、且向連結構件92側敞開；一對銷構件106，其自連結構件92向上延伸、且能被收納在凹部104中。凹部100以及銷構件102在XY面內的比螺栓構件96靠前方的位置上沿一方向 (在圖示的例子中為X方向)延伸。與此相對，兩個凹部104以及兩個銷構件106分別沿 與凹部100以及銷構件102的延伸方向交叉的方向、優(yōu)選正交的方向(在圖示的例子中為 Y方向)分開地配置。組裝裝置38利用上述凹部100、104以及銷構件102、104使結合塊36相對于支承 塊32維持在下述位置，即、維持在左右方向以及前后方向的規(guī)定位置且繞上下方向延伸的 θ軸線位于規(guī)定角度位置。也可以將凹部90設置在支承塊32上、將連結構件92螺紋定位在結合塊36中。另 外，也可以對調凹部100、104以及銷構件102、106的設置位置。在使銷構件106位于對應的凹部104中的狀態(tài)下利用螺栓構件94將連結構件92 安裝在支承塊32的下側，然后使連結構件92與凹部90配合，并且在使銷構件102位于對 應的凹部100中的狀態(tài)下使螺栓構件96與結合塊36的內螺紋孔98螺紋連接，從而能夠將 結合塊36安裝在支承塊32上。通過執(zhí)行與上述操作相反的操作，能夠自支承塊32卸下結合塊36。在以厚度方向作為上下方向的狀態(tài)下，利用未圖示的多個螺栓構件將中繼基座22 配置在探針基座16上。中繼基板24是具有多條分別與探針裝置20的探針42相對應的布 線(未圖示)的布線基板。利用每個探針裝置20所具有的電連接件120 (參照圖1、圖3、圖5、圖6、圖9、圖 10以及圖11)使中繼基板24的布線與對應的探針42電連接。如圖3、圖5以及圖8所示，連接塊40在支承塊32的下側沿左右方向延伸，且連接 塊40位于結合塊36的后端部與支承塊32之間。利用沿左右方向空有間隔的多個螺栓構 件140、和沿前后方向空有間隔的多個定位銷142將連接塊40以能與支承塊32分開的方式 安裝在支承塊32的下側。各螺栓構件140自下向上貫穿連接塊40而與支承塊32螺紋連接。各定位銷142 以沿上下方向延伸的狀態(tài)固定在連接塊40和支承塊32中的任意一方上，從而與設置于連 接塊40和支承塊32中的另一方的定位孔配合。在上述的探針裝置20中，支承塊32、結合塊36和連接塊40作為第1支承裝置發(fā) 揮作用，連結塊34作為第2支承裝置發(fā)揮作用。如圖1、圖3、圖5、圖6、圖9、圖10以及圖11所示，各電連接件120具有多條沿前 后方向延伸的布線，且包括自探針裝配體30向后方延伸的薄片狀的第1布線區(qū)域122、和自 第1布線區(qū)域122向后方延伸的薄片狀的第2布線區(qū)域124。第1布線區(qū)域122以及第2布線區(qū)域124分別具有在左右方向上空有間隔且沿前 后方向延伸的多條第1布線126和多條第2布線128 (均參照圖11)。第1布線區(qū)域122是FPC (撓性印刷布線基板)、ΤΑΒ (卷帶自動結合)或是將FPC、 TAB組合而成的復合電路薄片，另外，第2布線區(qū)域124是FPC。如圖8所示，利用固定板130將第1布線區(qū)域122配置在結合塊36的下側，且將 用于驅動被檢查體12的集成電路132配置在第1布線區(qū)域122的中間區(qū)域，此外第1布線 區(qū)域122在作為第1支承裝置的一部分而發(fā)揮作用的結合塊36的下側向后方延伸。
如圖5、圖8、圖10以及圖11所示，以使第1布線126的前端部在下方露出的狀態(tài)， 將第1布線區(qū)域122的前端部維持在結合塊36的下表面。由此，在組裝了探針裝置20的 狀態(tài)下，如圖9所示，各探針42的后端針尖42e被按壓在第1布線126的前端部上而與第 1布線126電連接。如圖5、圖8以及圖11所示，在結合塊36的后端部將第1布線區(qū)域122向上以及 向前翻折成橫U字形，從而以使第1布線126的后端部在上方露出的狀態(tài)將第1布線區(qū)域 122的前端部維持在結合塊36的上表面上。如圖5、圖8以及圖11所示，以使第2布線區(qū)域124的前端部位于第1布線區(qū)域 122的翻折部的上方、以及使第2布線128的前端部位于下方的狀態(tài)，將第2布線區(qū)域124 的前端部維持在連接塊40的下表面上。由此，在組裝了探針裝置20的狀態(tài)下，第1布線 126的后端部和第2布線128的前端部被彼此按壓而電連接起來。將第2布線區(qū)域124自連接塊40的后端與探針基座16的前端之間引導向探針基 座16的上側，且使第2布線區(qū)域124經過支承臺18的空間26而進一步在探針基座16的 上方向后方延伸。利用設置在第2布線區(qū)域124的后端的連接器144使第2布線區(qū)域124與中繼基 板24結合。連接器144具有借助電連接件120的布線與對應的探針裝置20的探針42相 連接的多個端子。這些端子與中繼基板24的上述布線相連接。中繼基板24的布線與用于產生測試信號的電路(未圖示)相連接。自上述電路 借助電連接件120向探針42輸出測試信號而驅動(點亮)被檢查體12。如圖8以及圖11所示，彈性體146位于連接塊40的下側、且配置在與第1布線126 和第2布線128間的接觸部相對應的位置上。因此，如圖11所示，在將結合塊36和連接塊 40組裝在支承塊32上的狀態(tài)下，彈性體146、第1布線區(qū)域122以及第2布線區(qū)域124被 壓縮變形。由此，第1布線126和第2布線128被強烈地按壓從而可靠地接觸?？梢栽谧灾С袎K32分離了結合塊36的狀態(tài)下更換探針裝配體30以及電連接件 120。另外，可以在自支承塊32分離了結合塊36、自結合塊36分離了探針裝配體30的狀 態(tài)下，更換探針42。此外，可以在自支承塊32分離了結合塊36、自支承塊32分離了連接塊 40的狀態(tài)下更換電連接件120。在探針單元10中，借助具有向前方、后方以及下方敞開的空間的支承臺18將探針 裝置20支承在探針基座16上。因此，不用在探針基座16上設置布線通孔，就能將電連接 件120的后部側區(qū)域引向探針基座16的上側并使該區(qū)域以經過支承臺18的空間26的方 式延伸。結果，布線126、128的電有效長度尺寸變短，信號的減衰量相應地變少，從而能夠 向被檢查體12輸出有效的測試信號。在用于對被檢查體12進行測試的測試裝置中，使用多個具有上述形狀構造的探 針單元10。測試裝置的實施例如圖12 圖18所示，測試裝置200包括探針單元202 ；支承基座204，其為板狀， 用于支承探針單元202 ；工作臺206，其配置在支承基座204上且用于承載被檢查體12 ；單 元支承機構208，其將探針單元202支承在支承基座204上。在形狀構造方面，將多個探針裝置20配置在共用的支承臺210上、利用FPC那樣具有撓性的布線片214(參照圖18)使中繼基板24與配置在該中繼基板24后方的第2中 繼基板212電連接、使第2中繼基板212與測試裝置的電路電連接，除此之外，探針單元202 與圖1 圖11所示的探針單元10相同。如圖17所示，支承臺210包括與探針基座16平行且沿左右方向延伸的板狀的主 體部210a、自主體部210a的兩端部向下延伸的一對腿部210b、和在兩個腿部210b之間自 主體部向下延伸的多個輔助部210c，且利用多個螺栓構件216 (參照圖17)將支承臺210安 裝在探針基座16的上表面，該螺栓構件216自上向下貫穿支承臺210而與探針基座16螺 紋連接。主體部210a、腿部210b和輔助部210c在每個探針裝置20形成向前方、后方以及 下方敞開的空間26。各探針裝置20以位于對應的空間26的上方的方式設置在支承臺210 上。各探針裝置20的電連接件120、特別是第2布線區(qū)域124沿前后方向穿過所對應的空 間26。但也可以使多個探針裝置20共用一個空間26。在該實施例中，多個探針裝置20共同中繼基板24。因此，全部的第2布線區(qū)域124 與中繼基板212電連接。利用一對安裝用具218將中繼基板212以朝向斜后上方傾斜的方 式安裝在探針基座16的上側。可以分別在每個探針裝置20上設置中繼基板24，也可以使 多個探針裝置20共用一個中繼基板24。支承基座204水平地配置在測試裝置200的框架上。工作臺206具有承載被檢查 體12而以能解除吸附狀態(tài)的方式吸附被檢查體12的面板承載面206a。支承基座204可以 與工作臺206 —體地形成，且也可以是設置在具有面板承載面206a的面板承載部上的朝外 的凸緣狀構件。單元支承機構208包括第1移動體220，其以能在與被檢查體12平行的XY面內 相對于工作臺206進退的方式配置在支承基座204上、且沿支承基座16的長度方向(左右 方向)延伸；第2移動體222，其能沿相對于面板承載面206a傾斜的方向移動地與第1移動 體220結合、且沿探針基座16的長度方向(左右方向)延伸；探針移動機構224，其能使第 1移動體220與第2移動體222 —起相對于工作臺206進退；第1止動件226，其為多個，用 于限定第2移動體222的最大前進位置(工作臺206側的位置)；第2止動件228，其為多 個，用于規(guī)定第2移動體222的最大上升位置且呈倒L字形，該單元支承機構208將探針單 元202支承在第2移動體222上。在第1移動體220中，將第2構件220b以不能相對于第1構件220a移動的方式 安裝在該第1構件220a上，上述第1構件220a沿左右方向延伸且截面形狀為L字形，上述 第2構件220b沿左右方向延伸且截面形狀為楔形。利用引導構件232和一對或多對的導 軌230使第1移動體220結合在支承基座204之上，上述導軌230在左右方向上空有間隔 且沿前后方向延伸，將上述引導構件232以能沿各導軌230的長度方向移動的方式支承在 各導軌230上。在圖示的例子中，導軌230安裝在支承基座204的上表面上，引導構件232安裝在 第1構件220a的底板部的下表面上。由此，第1移動體220能沿靠近或離開工作臺206的 方向(前后方向)移動。在第2移動體222中，將第2構件222b以不能相對于第1構件222a移動的方式 安裝在該第1構件222a上，上述第1構件222a沿左右方向延伸且截面形狀為T字形，上述第2構件222b沿左右方向延伸且為棱柱狀。第1構件222a的頂面與XY面平行，且將探針 基座16支承在第1構件222a的頂面上。第2構件222b具有沿傾斜的上下方向貫穿該第 2構件222b的引導孔234。通過將以沿傾斜的上下方向延伸的狀態(tài)被支承在第1移動體220上的桿236自下 方收納在引導孔234中，并利用在能相對位移地結合起來的引導構件238和導軌240，使第 2移動體222以能夠沿越向上越靠前的傾斜的上下方向移動的方式與第1移動體220結合。引導孔234以及桿236以越靠上側的部位越靠近工作臺206側的方式傾斜，另外， 使引導構件238和導軌240間能相對移動的方向為越靠上側越靠近工作臺206側、并位于 引導孔234和桿236的延伸方向的方式，將引導構件238以及導軌240安裝在第1移動體 220以及第2移動體222上。利用在桿236的周圍延伸的壓縮螺旋彈簧242始終對第2移動體222施加向上的 力。但是，通過使被支承在第2移動體222上的探針單元202的探針基座16與安裝在第1 移動體220上的多個第2止動件228的沿前后方向延伸的上端部相抵接，能夠規(guī)定第2移 動體222的最大上升位置。因此，同樣能夠利用第2止動件228規(guī)定探針單元202的最大 上升位置。各探針移動機構224通過使第1移動體220沿前后方向移動，能夠使第1移動體 220與第2移動體222以及探針單元202 —起相對于工作臺206進退。作為上述那樣的探針移動機構224，能夠舉出包括如下部件的機構，S卩、包括；電 動機246，利用托架244將該電動機246設置在支承基座204的上表面；滾珠絲杠248，其以 沿前后方向延伸的狀態(tài)與電動機246相連結，從而能在電動機246的作用下旋轉；螺母(未 圖示)，其設置在第1構件220a上且與滾珠絲杠248螺紋連接?？梢詫㈦妱訖C246形成為 像脈沖電動機那樣能夠控制位置的電動機，以可解除旋轉角度位置的方式維持該旋轉角度 位置。第1止動件226在前后方向上位于工作臺206與第2移動體222之間、且在左右 方向上空有間隔(參照圖16)。各第1止動件226包括支柱250，其以向上延伸的狀態(tài)被 支承在支承基座204上；輥252，其能繞沿左右方向延伸的軸線旋轉地安裝在支柱250的上 端部。輥252在圖示的例子中為軸承，且配置在能供第2移動體222的前表面抵接的高度 位置上。測試裝置200的探針單元202和單元支承機構208位于被檢查體12的配置有電 極14的各緣部。測試裝置的動作使測試裝置200的各探針單元202、第1移動體220和第2移動體222后退到圖 14所示的待機位置。在該狀態(tài)下，利用壓縮螺旋彈簧242使第2移動體222上升到由止動 件228限定的最大上升位置，并且利用單元移動機構224使第2移動體222自止動件226 的輥252向后方離開。在處于上述待機位置時，探針單元202向上以及向后離開工作臺206，因而使探針 42的針尖后退到向上以及向后離開自工作臺206之上的被檢查體的位置。在該狀態(tài)下，自 上方側對工作臺206交接被檢查體12。在被檢查體12的交接結束時，利用單元移動機構224使第1移動體220前進至第2移動體222的前表面與止動件226的輥252抵接為止。由此，使探針單元202也一起前 進，從而如圖13所示使各探針42的針尖移動到被檢查體12的電極14的上方。在利用單元移動機構224使第1移動體220進一步前進時，第1移動體220在第2 移動體222的前進受到止動件226阻止的狀態(tài)下前進。因此，一邊容許第1移動體220前 進，一邊在第2移動體222的前表面與輥252抵接的狀態(tài)下，利用弓|導構件238、導軌240和 桿236使第2移動體222下降。由此，使各探針單元202下降，從而如圖12所示將各探針 42的針尖按壓在被檢查體12的電極14上。在該狀態(tài)下，對被檢查體12通電而對被檢查體 12進行點亮測試。根據上述說明可清楚得知，引導孔234、桿236、引導構件238、導軌240以及壓縮螺 旋彈簧242作為使探針單元202沿傾斜的上下方向位移的探針移位機構而發(fā)揮作用。上述點亮測試可以是操作者自上方肉眼觀察被檢查體12的肉眼點亮測試，也可 以是使用攝像機那樣的面?zhèn)鞲衅髑依每刂蒲b置進行圖像處理的自動點亮測試。在電測試結束時，使各探針單元202、各第1移動體220和各第2移動體222退避 到圖14所示的待機位置。此時，在第1移動體220自止動件226離開之前的期間內，各第2 移動體222在壓縮螺旋彈簧242的作用下上升而后與第1移動體220 —起后退。然后，相 對于工作臺206交接被檢查體12。在如上述那樣地采用測試裝置200時，在使探針單元202的探針42的針尖前進到 被檢查體12的電極14的上方之后，使探針單元202下降而將針尖按壓到電極14上，在使 探針42的針尖向被檢查體12的電極14的上方上升而自電極14離開后，使探針單元202 后退。由此，在探針單元202上下移動時，各探針42的針尖沿接觸以及離開電極14的方向 位移，但在探針單元202本身前進或后退時，各探針42的針尖維持自電極14離開的狀態(tài)。 結果，能夠防止針尖磨損以及損壞電極14。工業(yè)實用性本發(fā)明不僅能應用在液晶顯示面板用探針單元中，還能應用在形成有薄膜晶體管 的玻璃基板那樣的其他的顯示用基板用探針單元、集成電路那樣的其他的平板狀被檢查體 用探針單元中。本發(fā)明并不限定于上述實施例，在不脫離權利要求所述的主旨的范圍內，可以進 行各種變更。
權利要求
一種探針單元，其中，該探針單元包括探針基座，其為板狀；支承臺，其配置在該探針基座上；探針裝置，其被支承在該支承臺上，且具有多個具有前端針尖和后端針尖的探針；電連接件，其自該探針裝置向后方延伸，且具有多條沿前后方向延伸的布線，各布線的前端部與上述后端針尖相連接；上述支承臺具有向前方、后方以及下方敞開的空間；上述電連接件的后部側的區(qū)域被引導向上述探針基座的上側、并經過上述支承臺的上述空間而延伸。
2.根據權利要求1所述的探針單元，其中，利用主體部和腿部將上述支承臺的正面形狀形成為門形，上述主體部為沿左右方向延 伸的板狀、且上述探針裝置安裝在該主體部上，上述腿部自主體部的左右方向各端部向下 方延伸。
3.根據權利要求2所述的探針單元，其中，上述腿部中的一個腿自上述主體部的前端向左右方向中的一側突出，上述腿部中的另 一個腿自上述主體部后端向左右方向中的另一側突出，由此將上述支承臺的平面形狀形成 為曲柄狀。
4.根據權利要求2所述的探針單元，其中，利用螺栓構件將上述支承臺安裝在上述探針基座上，該螺栓構件沿上下方向貫穿上述 探針基座和上述腿部中的任意一個而與上述探針基座和上述腿部中的另一個螺紋連接。
5.根據權利要求1所述的探針單元，其中，該探針單元包括多個上述支承臺、和多個被分別支承在該支承臺上的上述探針裝置。
6.根據權利要求1所述的探針單元，其中，該探針單元具有多個被支承在共用的上述支承臺上的上述探針裝置。
7.根據權利要求1所述的探針單元，其中，該探針單元還包括中繼基板，該中繼基板配置在上述探針基座的上側、且與上述電連 接件的布線的后端部電連接。
8.根據權利要求7所述的探針單元，其中，利用連接器使上述電連接件的后端部與上述中繼基板電連接。
9.根據權利要求7所述的探針單元，其中，上述中繼基板在向后上方傾斜地延伸的狀態(tài)下配置在上述探針基座的上側，利用連接 器以及與該連接器相連接的線纜使上述電連接件的后端部與上述中繼基板電連接。
10.根據權利要求1所述的探針單元，其中，上述探針裝置包括探針裝配體，其在探針保持體的下側配置有上述多個探針；第1支 承裝置，其用于支承該探針裝配體；第2支承裝置，其用于支承該第1支承裝置、且該第2支 承裝置安裝在上述支承臺上；上述電連接件自上述探針裝配體的后端部向后延伸。
11.根據權利要求10所述的探針單元，其中，上述電連接件經過上述第1支承裝置的下部而向后延伸，且自上述探針基座的前端部 被引導向上述探針基座的上側。
12.根據權利要求1所述的探針單元，其中，上述電連接件包括第1布線區(qū)域，其具有多條沿前后方向延伸的第1布線、且使各第 1布線的前端部與上述探針的后端針尖相連接；第2布線區(qū)域，其具有多條沿前后方向延伸 的第2布線、且使各第2布線的前端部與上述第1布線的后端部相連接，且在上述第2布線 區(qū)域處，上述電連接件被引導向上述探針基座的上側并經過上述支承臺的上述空間。
13.根據權利要求12所述的探針單元，其中，上述第1支承裝置包括支承塊，其被支承在上述第2支承裝置上；結合塊，其安裝在 該支承塊上，上述探針裝配體組裝在該結合塊的前部下側且上述第1布線區(qū)域配置在該結 合塊的下側；連接塊，其配置在上述支承塊的后部下側與上述結合塊的后部上側之間、且該 連接塊安裝在上述支承塊上，上述第2布線區(qū)域的前端部配置在該連接塊的下側；上述第1布線區(qū)域的后端部在上述結合塊的后端處自該結合塊的下側翻折到上側，從 而使該第1布線區(qū)域的各布線與上述第2布線區(qū)域的布線相連接。
14.根據權利要求1所述的探針單元，其中，上述電連接件具有薄片狀的布線連接用具。
15.一種測試裝置，其中，該測試裝置包括基座；工作臺，其被支承在該基座上、且該工作臺具有用于承載平板 狀被檢查體的承載部；探針單元，其為權利要求1所述的探針單元、且探針單元配置在上述 基座上；單元支承機構，其將該探針單元支承在上述基座上；該單元支承機構包括第1移動體，其能在與上述被檢查體平行的XY面內沿前后方向 移動地被上述基座承載、且該第1移動體在上述XY面內沿左右方向延伸；第2移動體，其能 沿傾斜的上下方向移動地與上述第1移動體結合、且該第2移動體沿左右方向延伸；止擋 件，其限定上述第2移動體的最大前進位置；探針移位機構，其用于使上述第1移動體相對 于被檢查體進退，以使上述第2移動體沿前后方向移動并沿上下方向移位；上述探針單元被支承在上述第2移動體上。
全文摘要
本發(fā)明提供探針單元以及使用該探針單元的測試裝置。目的在于提供一種不用在探針基座上設置布線通孔就能使電連接件通向探針基座上側的構造。探針單元包括探針基座，其為板狀；支承臺，其配置在該探針基座上；探針裝置，其被支承在該支承臺上、且具有多個具有前端針尖和后端針尖的探針；電連接件，其自該探針裝置向后方延伸、且具有多條沿前后方向延伸的布線，各布線的前端部與后端針尖相連接。支承臺具有向前方、后方以及下方敞開的空間。電連接件的后部側的區(qū)域被引導向探針基座的上側、并經過支承臺的空間而延伸。
文檔編號G01R31/00GK101988932SQ201010250319
公開日2011年3月23日 申請日期2010年8月4日 優(yōu)先權日2009年8月4日
發(fā)明者久我智昭, 廣田英輝 申請人:日本麥可羅尼克斯股份有限公司