特許 6651359 プローブユニット、プロービング機構および基板検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6651359

(24)【登録日】2020年1月24日

(45)【発行日】2020年2月19日

(54)【発明の名称】プローブユニット、プロービング機構および基板検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/06 20060101AFI20200210BHJP

【ＦＩ】

   G01R1/06 D

【請求項の数】7

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2016-2187(P2016-2187)

(22)【出願日】2016年1月8日

(65)【公開番号】特開2017-122663(P2017-122663A)

(43)【公開日】2017年7月13日

【審査請求日】2018年11月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000227180

【氏名又は名称】日置電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104787

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 伸司

(72)【発明者】

【氏名】月岡 靖幸

(72)【発明者】

【氏名】小林 昌史

(72)【発明者】

【氏名】小川原 崇裕

【審査官】 青木 洋平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−０９８１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１３１３４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０１−１２４５７６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０８−３２７７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１５６９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１８９０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０４１９７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ １／０６−１／０７３

Ｇ０１Ｒ ３１／２６

Ｈ０１Ｌ ２１／６４−２１／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プローブ本体と、当該プローブ本体を支持する支持部とを備えたプローブユニットであって、
前記支持部は、当該プローブユニットをプロービング機構に取り付けるためのユニット側取付部と、前記プロービング機構によって当該プローブ本体がプロービング対象にプロービングさせられる際のプロービングの向きとは逆向きへの当該プローブ本体の直動または近似的な直動を許容する弾性変形部とを備え、
前記ユニット側取付部は、前記プロービング機構に設けられた機構側基準面に対して面的に接触させられるユニット側基準面が当該プロービング機構による前記プロービングの向きと交差するように設けられると共に、軸部および当該軸部の径よりも広い広径部を有して前記プロービング機構に配設された固定部材における当該広径部の径よりも狭い開口幅で、かつ当該軸部の径よりも広い開口幅の固定用開口部が前記ユニット側基準面に設けられた基部を備え、前記ユニット側基準面には、前記プロービング機構の前記機構側基準面に配設された機構側位置決め用ピンを挿入可能なユニット側位置決め用穴、および前記プロービング機構の前記機構側基準面に配設された機構側位置決め用穴に挿入可能なユニット側位置決め用ピンの少なくとも一方が配設され、前記広径部が前記機構側基準面に接近させられて前記基部における前記固定用開口部の口縁部が当該広径部と当該機構側基準面との間に挟み込まれることによって当該プローブユニットを前記プロービング機構に取付け可能に構成されているプローブユニット。

【請求項2】

前記ユニット側基準面には、前記プローブ本体に対して電気的に接続されると共に、前記プロービング機構の前記機構側基準面に設けられている機構側接続用電極に接触させられるユニット側接続用電極が設けられている請求項１記載のプローブユニット。

【請求項3】

プローブ本体と、当該プローブ本体を支持する支持部とを備えたプローブユニットを取付け可能に構成されて当該プローブ本体をプロービング対象にプロービング可能に構成されたプロービング機構であって、
当該プロービング機構に取り付けるためのユニット側取付部と、前記プローブ本体が前記プロービング対象にプロービングさせられる際のプロービングの向きとは逆向きへの当該プローブ本体の直動または近似的な直動を許容する弾性変形部とを有して前記支持部が構成された前記プローブユニットを取付け可能な機構側取付部を備え、
前記機構側取付部は、前記ユニット側取付部の基部に設けられたユニット側基準面が面的に接触させられる機構側基準面が前記プロービングの向きと交差するように設けられると共に、軸部および当該軸部の径よりも広い広径部を有して当該軸部の径が前記ユニット側基準面に設けられた固定用開口部の開口幅よりも狭く、かつ当該広径部の径が当該固定用開口部の開口幅よりも広く規定された固定部材を備え、前記機構側基準面には、前記プローブユニットの前記ユニット側基準面に配設されたユニット側位置決め用穴に挿入可能な機構側位置決め用ピン、および前記プローブユニットの前記ユニット側基準面に配設されたユニット側位置決め用ピンを穴に挿入可能な機構側位置決め用穴の少なくとも一方が配設され、前記広径部を前記機構側基準面に接近させて前記基部における前記固定用開口部の口縁部を当該広径部と当該機構側基準面との間に挟み込むことによって当該機構側取付部に前記プローブユニットを取付け可能に構成されているプロービング機構。

【請求項4】

前記機構側取付部は、前記固定部材を備えると共に、前記広径部を前記機構側基準面から離間させる向きおよび当該広径部を当該機構側基準面に接近させる向きに前記軸部の軸線方向に沿って当該固定部材を移動させるアクチュエータを備えている請求項３記載のプロービング機構。

【請求項5】

前記機構側基準面には、前記プローブユニットの前記ユニット側基準面に設けられて前記プローブ本体に対して電気的に接続されたユニット側接続用電極に接触させられる機構側接続用電極が設けられている請求項３または４記載のプロービング機構。

【請求項6】

請求項１記載のプローブユニットと、請求項３または４記載のプロービング機構とを備え、前記プロービング対象としての検査対象基板を検査可能に構成されている基板検査装置。

【請求項7】

請求項２記載のプローブユニットと、請求項５記載のプロービング機構とを備え、前記プロービング対象としての検査対象基板を検査可能に構成されている基板検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プローブ本体および支持部を備えたプローブユニット、そのようなプローブユニットを取付け可能に構成されたプロービング機構、並びに、プローブユニットとプロービング機構とを備えて構成された基板検査装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

この種のプローブユニットおよびプロービング機構を備えた基板検査装置として、出願人は、プローブユニットおよびプローブ案内機構を備えて検査対象の回路基板を電気的に検査可能に構成された回路基板検査装置を下記の特許文献に開示している。

【0003】

この場合、出願人が開示している回路基板検査装置のプローブユニットでは、プリント基板およびベース部を備えて構成されたプローブ保持部によって一対のコンタクトプローブが保持されている。また、プリント基板は、ベース部をプローブ案内機構に固定する固定具としての機能に加え、両コンタクトプローブのプローブピンをプローブ案内機構に対して電気的に接続する接続具としての機能を有するように構成されている。具体的には、プリント基板には、プローブ案内機構に固定するための取付用ねじを挿通可能な取付用孔と、プローブ案内機構に配設されている位置決め用ピンを挿通可能な位置決め用孔とが形成されると共に、後述するようにプローブ案内機構に配設されている接続用パターンに接してこれに電気的に接続される接続用パターンが形成されて両プローブピンが信号ケーブルを介して接続されている。

【0004】

一方、プローブ案内機構には、プローブユニットを取り付けるための上記の取付用ねじをねじ込み可能なねじ穴が形成され、かつプローブユニットの位置決め用孔に挿入される位置決め用ピンが配設されると共に、プローブユニットの接続用パターンに接して電気的に接続される接続用パターンが形成されたプリント基板が取り付けられている。なお、以下の説明においては、プローブユニットのプリント基板を「ユニット側基板」ともいい、プローブ案内機構のプリント基板を「機構側基板」ともいう。

【0005】

このプローブ案内機構にプローブユニットを取り付ける際には、まず、プローブユニットを持ってプローブ案内機構の位置決め用ピンを位置決め用孔に挿通させるようにして機構側基板にユニット側基板を当接させる。この際には、機構側基板の接続用パターンとユニット側基板の接続用パターンとが接して両パターンおよび信号ケーブルを介してプローブピンがプローブ案内機構に接続された状態になると共に、ユニット側基板の取付用孔とプローブ案内機構のねじ穴とが連通した状態となる。次いで、一方の手でプローブユニットを押さえて機構側基板にユニット側基板を当接させた状態を維持しつつ、他方の手で取付用ねじを持ち、その先端部を取付用孔に挿通させてねじ穴にねじ込む。

【0006】

続いて、一方の手でプローブユニットを押さえた状態を維持しつつ、他方の手でドライバを持って取付用ねじを規定のトルクで締め込む。これにより、位置決め用孔に挿通させられている位置決め用ピンによってプローブユニットがプローブ案内機構に対して位置決めされた状態で、ねじ穴にねじ込んだ取付用ねじによってプローブ案内機構からのプローブユニットの離脱が規制された状態となる。以上により、プローブ案内機構に対するプローブユニットの取付けが完了する。この後、プローブ案内機構によってプローブユニットが任意のＸ−Ｙ−Ｚ方向に案内されて（移動させられて）検査対象の回路基板上の導体パターンにプローブピンがプロービングされ、回路基板が電気的に検査される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００１−４１９７５号公報（第３−６頁、第１−６図）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところが、出願人が上記特許文献に開示している回路基板検査装置（プローブユニットおよびプローブ案内機構）には、以下のような改善すべき課題が存在する。すなわち、出願人が開示している回路基板検査装置では、ユニット側基板の取付用孔を挿通させた取付用ねじをプローブ案内機構のねじ穴にねじ込んで締め付けることでプローブ案内機構にプローブユニットを取り付ける構成が採用されている。

【0009】

この場合、出願人が開示している回路基板検査装置では、プローブ案内機構においてプローブユニットに接する面（「機構側基板」の表面：以下、「機構側基準面」ともいう）、およびプローブユニットにおいてプローブ案内機構に接する面（「ユニット側基板」の表面：以下、「ユニット側基準面」ともいう）が、プローブ案内機構によるプローブユニットの案内方向（プロービングの向き）と平行になるようにそれぞれ規定されている。また、出願人が開示している回路基板検査装置では、プローブ案内機構に対するプローブユニットのスムーズな着脱を可能とするために、位置決め用ピンの周面と、位置決め用孔の内面との間に僅かな隙間が生じるようにプローブ案内機構およびプローブユニットがそれぞれ構成されている。

【0010】

このため、出願人が開示している回路基板検査装置では、位置決め用ピンと位置決め用孔との間に生じた上記の僅かな隙間に起因して、プローブ案内機構に対してプローブユニットが僅かに傾いた状態で取り付けられるおそれがある。また、出願人が開示している回路基板検査装置では、プローブ案内機構による案内に従ってプローブピンの先端部をプロービングの向きとは逆向きに直動または近似直動させるようにプローブユニットが構成されているものの、プローブ案内機構に対してプローブユニットが傾いた状態で取り付けられている場合には、回路基板の基板面に大きな接触痕（プローブピンの先端部の引摺り痕）が形成されるおそれがある。

【0011】

具体的には、図１５に示すように、プローブ案内機構に対してプローブユニット２ｘが角度θだけ傾いた状態で取り付けられた場合には、そのプローブユニット２ｘがプローブ案内機構によって矢印Ａの向きに案内させられてプローブピン１１ｘの先端部１１ａｘが回路基板（導体パターン）に当接し、その状態からプローブ案内機構によって矢印Ａの向きにさらに移動させられたときに、プローブピン１１ｘを保持している「弾性変形部（図示せず）」の弾性変形により、同図に破線で示すようにプローブピン１１ｘが「基部（図示せず）」に対して矢印Ｂ２の向き（矢印Ａの向きの逆向きに対して角度θだけ傾いた向き）に相対的に移動させられる。

【0012】

このため、プローブピン１１ｘ（先端部１１ａｘ）が直動または近似直動するようにプローブユニット２ｘが構成され、かつ、プローブ案内機構がそのプローブユニット２ｘを回路基板の基板面に対して垂直な矢印Ａの向きに移動させているにも拘わらず、プローブピン１１ｘの先端部１１ａｘが回路基板の基板面上を矢印Ｃの向きに距離Ｌｘだけ移動させられる結果、回路基板の基板面（導体パターン）に距離Ｌｘの接触痕（先端部１１ａｘの引摺り痕）が形成されるおそれがある。したがって、出願人が開示している回路基板検査装置では、プローブ案内機構に対してプローブユニットが傾かないように取り付ける必要があり、プローブ案内機構に対するプローブユニットの取り付け作業が煩雑になっている。したがって、この点を改善するのが好ましい。

【0013】

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、プロービング機構に対して正確かつ容易に取付け可能なプローブユニット、プローブユニットを容易に取付け可能なプロービング機構、およびそれらを備えた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】

【0014】

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、プローブ本体と、当該プローブ本体を支持する支持部とを備えたプローブユニットであって、前記支持部は、当該プローブユニットをプロービング機構に取り付けるためのユニット側取付部と、前記プロービング機構によって当該プローブ本体がプロービング対象にプロービングさせられる際のプロービングの向きとは逆向きへの当該プローブ本体の直動または近似的な直動を許容する弾性変形部とを備え、前記ユニット側取付部は、前記プロービング機構に設けられた機構側基準面に対して面的に接触させられるユニット側基準面が当該プロービング機構による前記プロービングの向きと交差するように設けられると共に、軸部および当該軸部の径よりも広い広径部を有して前記プロービング機構に配設された固定部材における当該広径部の径よりも狭い開口幅で、かつ当該軸部の径よりも広い開口幅の固定用開口部が前記ユニット側基準面に設けられた基部を備え、前記ユニット側基準面には、前記プロービング機構の前記機構側基準面に配設された機構側位置決め用ピンを挿入可能なユニット側位置決め用穴、および前記プロービング機構の前記機構側基準面に配設された機構側位置決め用穴に挿入可能なユニット側位置決め用ピンの少なくとも一方が配設され、前記広径部が前記機構側基準面に接近させられて前記基部における前記固定用開口部の口縁部が当該広径部と当該機構側基準面との間に挟み込まれることによって当該プローブユニットを前記プロービング機構に取付け可能に構成されている。

【0015】

また、請求項２記載のブローブユニットは、請求項１記載のプローブユニットにおいて、前記ユニット側基準面には、前記プローブ本体に対して電気的に接続されると共に、前記プロービング機構の前記機構側基準面に設けられている機構側接続用電極に接触させられるユニット側接続用電極が設けられている。

【0017】

また、請求項３記載のプロービング機構は、プローブ本体と、当該プローブ本体を支持する支持部とを備えたプローブユニットを取付け可能に構成されて当該プローブ本体をプロービング対象にプロービング可能に構成されたプロービング機構であって、当該プロービング機構に取り付けるためのユニット側取付部と、前記プローブ本体が前記プロービング対象にプロービングさせられる際のプロービングの向きとは逆向きへの当該プローブ本体の直動または近似的な直動を許容する弾性変形部とを有して前記支持部が構成された前記プローブユニットを取付け可能な機構側取付部を備え、前記機構側取付部は、前記ユニット側取付部の基部に設けられたユニット側基準面が面的に接触させられる機構側基準面が前記プロービングの向きと交差するように設けられると共に、軸部および当該軸部の径よりも広い広径部を有して当該軸部の径が前記ユニット側基準面に設けられた固定用開口部の開口幅よりも狭く、かつ当該広径部の径が当該固定用開口部の開口幅よりも広く規定された固定部材を備え、前記機構側基準面には、前記プローブユニットの前記ユニット側基準面に配設されたユニット側位置決め用穴に挿入可能な機構側位置決め用ピン、および前記プローブユニットの前記ユニット側基準面に配設されたユニット側位置決め用ピンを穴に挿入可能な機構側位置決め用穴の少なくとも一方が配設され、前記広径部を前記機構側基準面に接近させて前記基部における前記固定用開口部の口縁部を当該広径部と当該機構側基準面との間に挟み込むことによって当該機構側取付部に前記プローブユニットを取付け可能に構成されている。

【0018】

また、請求項４記載のプロービング機構は、請求項３記載のプロービング機構において、前記機構側取付部は、前記固定部材を備えると共に、前記広径部を前記機構側基準面から離間させる向きおよび当該広径部を当該機構側基準面に接近させる向きに前記軸部の軸線方向に沿って当該固定部材を移動させるアクチュエータを備えている。

【0019】

さらに、請求項５記載のプロービング機構は、請求項３または４記載のプロービング機構において、前記機構側基準面には、前記プローブユニットの前記ユニット側基準面に設けられて前記プローブ本体に対して電気的に接続されたユニット側接続用電極に接触させられる機構側接続用電極が設けられている。

【0021】

また、請求項６記載の基板検査装置は、請求項１記載のプローブユニットと、請求項３または４記載のプロービング機構とを備え、前記プロービング対象としての検査対象基板を検査可能に構成されている。

【0022】

また、請求項７記載の基板検査装置は、請求項２記載のプローブユニットと、請求項５記載のプロービング機構とを備え、前記プロービング対象としての検査対象基板を検査可能に構成されている。

【発明の効果】

【0024】

請求項１記載のプローブユニットでは、プロービング機構の機構側基準面に対して面的に接触させられるユニット側基準面がプロービング機構によるプロービングの向きと交差するように設けられると共に、プロービング機構の固定部材における広径部の径よりも狭い開口幅で、かつ固定部材における軸部の径よりも広い開口幅の固定用開口部がユニット側基準面に設けられた基部を備えてユニット側取付部が構成され、広径部が機構側基準面に接近させられて基部における固定用開口部の口縁部が広径部と機構側基準面との間に挟み込まれることによってプローブユニットをプロービング機構に取付け可能に構成されている。また、請求項１記載のプローブユニットでは、プロービング機構の機構側基準面に配設された機構側位置決め用ピンを挿入可能なユニット側位置決め用穴、およびプロービング機構の機構側基準面に配設された機構側位置決め用穴に挿入可能なユニット側位置決め用ピンの少なくとも一方がユニット側基準面に配設されている。

【0025】

また、請求項３記載のプロービング機構では、プローブユニットのユニット側基準面が面的に接触させられる機構側基準面がプロービングの向きと交差するように設けられると共に、軸部および軸部の径よりも広い広径部を有して軸部の径がユニット側基準面に設けられた固定用開口部の開口幅よりも狭く、かつ広径部の径が固定用開口部の開口幅よりも広く規定された固定部材を備えて機構側取付部が構成され、広径部を機構側基準面に接近させてプローブユニットの基部における固定用開口部の口縁部を広径部と機構側基準面との間に挟み込むことによって機構側取付部にプローブユニットを取付け可能に構成されている。また、請求項３記載のプロービング機構では、プローブユニットのユニット側基準面に配設されたユニット側位置決め用穴に挿入可能な機構側位置決め用ピン、およびプローブユニットのユニット側基準面に配設されたユニット側位置決め用ピンを穴に挿入可能な機構側位置決め用穴の少なくとも一方が機構側基準面に配設されている。

【0026】

さらに、請求項６記載の基板検査装置では、上記のプローブユニットとプロービング機構とを備え、プロービング対象としての検査対象基板を検査可能に構成されている。

【0027】

したがって、請求項１記載のプローブユニット、請求項３記載のプロービング機構、および請求項６記載の基板検査装置によれば、プローブユニットのユニット側基準面が接する機構側基準面に沿ってプローブユニットがプロービング機構に対して回動した状態となっても、プロービング機構に対してプローブユニットが傾いた状態で取り付けられる事態が回避されるため、プロービング機構に対するプローブユニットの取り付けに際して傾きが生じないように慎重に作業を行う必要がなくなる結果、プロービング機構に対してプローブユニットを正確かつ容易に取り付けることができる。また、プロービング機構に対する傾きが生じない状態でプローブユニットが取り付けられることにより、プロービングに際して支持部の弾性変形部が基部に対してプローブ本体を近似直動させることで、プローブ本体の先端部をプロービング対象（検査対象基板）に対して大きく移動させることなくプロービング対象に先端部を接触させた状態を維持できるため、大きな接触痕を形成せずにプロービングを行って検査することができる。また、位置決め用のピンや位置決め用の孔が存在しない構成とは異なり、プロービング機構における固定部材の軸部、および軸部が挿通させられた状態となる固定用開口部の存在と相俟ってプロービング機構に対するプローブユニットの取付け姿勢が一義的に定まる結果、プロービング機構に対してプローブユニットをどのような向きで取り付けるべきかを悩むことなく、これを正確かつ容易に取り付けることができる。また、機構側基準面に沿ったプロービング機構に対するプローブユニットの回動を好適に阻止することができるため、多数回のプロービングを行う際に、プロービング機構に対してプローブユニットが機構側基準面に沿って回動してプローブ本体の先端部が意図しない位置にプロービングされる状態となることを好適に回避することができる。

【0028】

請求項２記載のプローブユニットでは、プローブ本体に対して電気的に接続されると共に、プロービング機構の機構側基準面に設けられている機構側接続用電極に接触させられるユニット側接続用電極がユニット側基準面に設けられている。また、請求項５記載のプロービング機構では、プローブユニットのユニット側基準面に設けられてプローブ本体に対して電気的に接続されたユニット側接続用電極に接触させられる機構側接続用電極が機構側基準面に設けられている。さらに、請求項７記載の基板検査装置では、上記のプローブユニットとプロービング機構とを備え、プロービング対象としての検査対象基板を検査可能に構成されている。

【0029】

したがって、請求項２記載のプローブユニット、請求項５記載のプロービング機構、および請求項７記載の基板検査装置によれば、プロービング機構にプローブユニットを取り付けるだけでユニット側接続用電極および機構側接続用電極を介してプローブ本体がプロービング機構に電気的に接続されるため、信号ケーブル等の配線作業が不要となる分だけ、プロービング機構に対するプローブユニットの取付け作業を一層容易にすることができる。また、プロービング機構からプローブユニットを取り外すだけでプローブ本体とプロービング機構との電気的な接続が解除されるため、信号ケーブル等の配線作業が不要となる分だけ、プロービング機構からのプローブユニットを容易に取り外すことができる。

【0032】

また、請求項４記載のプロービング機構では、固定部材を備えると共に、広径部を機構側基準面から離間させる向きおよび広径部を機構側基準面に接近させる向きに軸部の軸線方向に沿って固定部材を移動させるアクチュエータを備えて機構側取付部が構成されている。また、請求項６記載の基板検査装置では、請求項１記載のプローブユニットと上記のプロービング機構とを備え、プロービング対象としての検査対象基板を検査可能に構成されている。

【0033】

したがって、請求項４記載のプロービング機構、および請求項６記載の基板検査装置によれば、ねじ（ボルト）やナットを固定部材として備えた構成とは異なり、ドライバやレンチなどの工具を使用せずにプローブユニットを着脱することができるため、プロービング機構に対してプローブユニットを一層容易に着脱することができる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】基板検査装置１におけるプローブユニット２およびプロービング機構３の外観斜視図である。

【図2】プローブユニット２の外観斜視図である。

【図3】プローブユニット２の平面図である。

【図4】プローブユニット２の分解斜視図である。

【図5】挿通用孔２１ａにおける幅広部２１ａ１の部位において切断したプローブユニット２を背面側から見た断面図である。

【図6】挿通用孔２１ａにおける幅狭部２１ａ２の部位において切断したプローブユニット２を背面側から見た断面図である。

【図7】挿通用孔２１ａおよび凹部２２ａの部位において切断したプローブユニット２を右側方から見た断面図である。

【図8】プローブユニット２が取り付けられていない状態のプロービング機構３の外観斜視図である。

【図9】プロービング機構３の分解斜視図である。

【図10】プローブユニット２が取り付けられていない状態のプロービング機構３の正面図である。

【図11】プローブユニット２が取り付けられていない状態のプロービング機構３の底面図である。

【図12】プロービング機構３にプローブユニット２が取り付けられた状態の基板検査装置１の正面図である。

【図13】プロービング機構３にプローブユニット２が取り付けられた状態の基板検査装置１の側面図である。

【図14】プロービング機構３によるプロービング時におけるプローブユニット２（プローブピン１１）の動作を正面側から見た概念図である。

【図15】傾きが生じた状態のプローブユニット２ｘ（プローブピン１１ｘ）のプロービング時における動作を正面側から見た概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

以下、プローブユニット、プロービング機構および基板検査装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

【0036】

図１に示す基板検査装置１は、「基板検査装置」の一例であって、プローブユニット２およびプロービング機構３、並びに図示しない測定装置や制御装置などを備えて検査対象の回路基板（「プロービング対象」の一例：図示せず）を電気的に検査可能に構成されている。

【0037】

プローブユニット２は、「プローブユニット」の一例であって、図２〜７に示すように、「プローブ本体」の一例であるプローブピン１１と、「支持部」の一例である支持部１２と、プローブピン１１および支持部１２を相互に接続する信号ケーブル１３とを備えてプロービング機構３に取付け可能に構成されている。この場合、プローブピン１１は、先端部１１ａが尖った円柱状に形成され、プロービング機構３によってプローブユニット２が移動させられたときにプロービング対象の回路基板における導体パターンに先端部１１ａがプロービング（接触）させられる。

【0038】

また、支持部１２は、「基部」の一例である基部１２ａと、「弾性変形部」の一例である弾性変形部１２ｂとを備え、プローブピン１１を支持可能に構成されると共に、プロービング機構３に対して取付け可能に構成されている。具体的には、支持部１２は、接続用基板２１、取付用ブロック２２、プローブ保持具２３および固定用ネジ２４，２５を備えて構成されている。

【0039】

接続用基板２１は、取付用ブロック２２、およびプローブ保持具２３の固定部３５と相俟って基部１２ａを構成する部材であって、後述するようにプロービング機構３に配設されているアクチュエータ４２のロッド６２（「固定部材」の一例：図８〜１０参照）を挿通可能な挿通用孔２１ａが形成されると共に、固定用ネジ２５，２５によって取付用ブロック２２の上面に固定されている。この場合、本例のプローブユニットでは、この接続用基板２１によって「ユニット側取付部」が構成されている。

【0040】

具体的には、本例の接続用基板２１では、図５〜７に示すように、ロッド６２における頭部６２ｂ（「広径部」の一例）の挿通が可能に頭部６２ｂの径（直径：シャフト部６２ａの軸線方向と直交する向きの幅）よりも広い開口幅に形成された幅広部２１ａ１と、ロッド６２における頭部６２ｂの挿通を規制可能に頭部６２ｂの径よりも狭い開口幅で、かつロッド６２におけるシャフト部６２ａ（「軸部」の一例）の挿通が可能にシャフト部６２ａの径（直径：軸線方向と直交する向きの幅）よりも広い開口幅に形成された幅狭部２１ａ２（「固定用開口部」の一例）とが連続して（前後方向で並んで）形成されて上記の挿通用孔２１ａが構成されている。

【0041】

また、本例のプローブユニット２では、接続用基板２１の上面に規定された基準面Ｆ２が「ユニット側基準面」に相当する。この場合、本例のプローブユニット２（基板検査装置１）では、この基準面Ｆ２が、検査対象の回路基板における基板面と平行で、かつプロービング機構３がプローブユニット２を案内する際のＺ方向（回路基板の基板面に対して垂直な向き）に対して直交するように規定されている。

【0042】

さらに、本例のプローブユニット２では、図３に示すように、接続用基板２１の基準面Ｆ２に、電極パターン３１、および「ユニット側位置決め用穴」の一例である位置決め用穴３２，３２が形成されている。なお、本例のプローブユニット２では、電極パターン３１が「ユニット側接続用電極」に相当し、後述するように、接続用基板２１の内層パターン（図示せず）および信号ケーブル１３を介してプローブピン１１に対して電気的に接続されている。

【0043】

取付用ブロック２２は、接続用基板２１およびプローブ保持具２３を一体化させるための部材であって、正面視（背面視も）逆Ｌ字状に形成されると共に、図４〜７に示すように、接続用基板２１の挿通用孔２１ａを挿通させたロッド６２の頭部６２ｂを収容可能に頭部６２ｂの径よりも広い開口幅の凹部２２ａが上面中央部に形成されている。この凹部２２ａは、図５〜７に示すように、取付用ブロック２２に接続用基板２１が取り付けられた状態において接続用基板２１の挿通用孔２１ａ（幅広部２１ａ１および幅狭部２１ａ２）と上下方向において重なるように形成されている。

【0044】

プローブ保持具２３は、固定部３５、アーム３６，３７およびヘッド部３８を備えて４節リンク機構が構成されると共に、プローブピン１１を保持可能に構成されて接続用基板２１および取付用ブロック２２に対するプローブピン１１（先端部１１ａ）の近似直動（「プローブ本体の直動または近似的な直動」の一例）を許容するように構成されている。固定部３５は、プローブ保持具２３を取付用ブロック２２に固定するための部位であって、挿通用穴３５ａ，３５ａ（図４参照）を挿通させた固定用ネジ２４，２４をねじ込むことによって取付用ブロック２２に固定されて、前述したように、接続用基板２１および取付用ブロック２２と相まって基部１２ａを構成する。

【0045】

アーム３６は一端部に形成された円弧切欠き支点３６ａを介して固定部３５に連結されると共に他端部に形成された円弧切欠き支点３６ａを介してヘッド部３８に連結されている。同様にして、アーム３７は一端部に形成された円弧切欠き支点３７ａを介して固定部３５に連結されると共に他端部に形成された円弧切欠き支点３７ａを介してヘッド部３８に連結されている。なお、本例のプローブユニット２では、円弧切欠き支点３６ａ，３６ａが形成されたアーム３６、および円弧切欠き支点３７ａ，３７ａが形成されたアーム３７によって「弾性変形部」に相当する弾性変形部１２ｂが構成されている。

【0046】

ヘッド部３８は、プローブピン１１を嵌入可能な嵌入用溝３８ａ（図４参照）が形成されると共にアーム３６，３７を介して固定部３５に連結されている。この場合、本例のプローブユニット２では、嵌入用溝３８ａに嵌入された状態のプローブピン１１が、導電性接着剤等によってヘッド部３８に固定されると共に、信号ケーブル１３および接続用基板２１の内層パターンを介して基準面Ｆ２の電極パターン３１に電気的に接続されている。

【0047】

一方、プロービング機構３は、上記のプローブユニット２を取付け可能に構成されると共に、制御装置の制御に従ってプローブユニット２を任意のＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動させることによってプローブピン１１の先端部１１ａを検査対象の回路基板における導体パターンにプロービングさせる。この場合、本例のプロービング機構３では、プロービング機構３がプローブユニット２のプローブピン１１を回路基板に対して接触させる向き（図１２，１３における矢印Ａの向き）が「プロービングの向き」に相当し、プロービング機構３がプローブユニット２のプローブピン１１を回路基板から離間させる向き（図１２，１３における矢印Ｂの向き）が「プロービングの向きとは逆向き」に相当する。

【0048】

このプロービング機構３は、図８〜１１に示すように、基部４１ａ〜４１ｃ、アクチュエータ４２、位置決め用ピン４３，４３および固定用ネジ４４，４４，４５，４５を備え、これらの構成要素４１ａ〜４１ｃ，４２〜４５によって「機構側取付部」が構成されている。なお、実際のプロービング機構３（基板検査装置１）では、上記の各構成要素（機構側取付部）の他に、基部４１ａを任意のＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動させるガイドレールやサーボモータなどを備えているが、「プロービング機構」の構成についての理解を容易とするために、それらについての図示および説明を省略する。

【0049】

この場合、基部４１ａには、固定用ネジ４４，４４によって基部４１ｂ，４１ｃを固定するための図示しないねじ孔が形成されると共に、図９に示すように、固定用ネジ４５，４５によってアクチュエータ４２を取り付けるためのねじ孔４９，４９が形成されている。また、同図に示すように、基部４１ｂ，４１ｃには、位置決め用ピン４３，４３を挿通可能な挿通孔４６，４６と、固定用ネジ４４，４４を挿通可能な挿通孔４７，４７と、アクチュエータ４２におけるロッド６２の挿通が可能な挿通孔４８とが形成されている。

【0050】

なお、本例のプロービング機構３では、基部４１ｃの底面（下面）に規定された基準面Ｆ３が「機構側基準面」に相当する。また、本例のプロービング機構３（基板検査装置１）では、上記の基準面Ｆ３が、検査対象の回路基板における基板面と平行で、プロービング機構３がプローブユニット２を案内する際のＺ方向（回路基板に基板面に対して垂直な向き）と直交するように規定されている（「機構側基準面がプロービングの向きと交差するように設けられる」との構成の一例）。

【0051】

さらに、本例のプロービング機構３では、図１１に示すように、プローブユニット２の電極パターン３１に接して電極パターン３１と電気的に接続される電極パターン５１（「機構側接続用電極」の一例）が基部４１ｃ（接続用基板）の基準面Ｆ３に形成されている。

【0052】

なお、本例のプロービング機構３では、一例として、基部４１ｂ，４１ｃに形成された挿通孔４７，４７を挿通させた固定用ネジ４４，４４を基部４１ａの底面に形成されたねじ孔にねじ込むことによって基部４１ｂ，４１ｃが基部４１ａに固定され、これにより、各基部４１ａ〜４１ｃが一体化される構成が採用される。このような構成に代えて、例えば、金属材料の切削加工によって基部４１ａ，４１ｂを一体化させたのと同形状の部材を製作し、その部材に基部４１ｃ（接続用基板）を取り付ける構成を採用することもできる（図示せず）。

【0053】

アクチュエータ４２は、「アクチュエータ」の一例である双方向可動型エアアクチュエータであって、図８〜１０に示すように、本体部６１、ロッド６２およびエア給排口６３ａ，６３ｂを備え、固定用ネジ４５，４５によって基部４１ａに固定されている。この場合、本例のプロービング機構３（アクチュエータ４２）では、一例として、図示しないエア供給源からエア給排口６３ａを介して本体部６１に圧縮空気が供給されることによってロッド６２が本体部６１に対して下向き（「広径部を機構側基準面から離間させる向き」の一例）に移動させられると共に、エア供給源からエア給排口６３ｂを介して本体部６１に圧縮空気が供給されることによってロッド６２が本体部６１に対して上向き（「広径部を機構側基準面に接近させる向き」の一例）に移動させられる構成が採用されている。

【0054】

また、ロッド６２は、前述したように「固定部材」の一例であって、「軸部」の一例であるシャフト部６２ａと、「広径部」の一例である頭部６２ｂとが一体形成されると共に、シャフト部６２ａの基端部（上端部）が本体部６１内のエアシリンダに連結されている。さらに、エア給排口６３ａ，６３ｂは、上記のエア供給源に接続された図示しないエアホースを接続可能に構成されている。

【0055】

なお、アクチュエータ４２のようなエアアクチュエータに代えて、電動式アクチュエータを備えて「プロービング機構」を構成することもできるが、電動式アクチュエータを採用した場合には、後述するようにプローブユニット２の着脱に際して「固定部材」を移動させるときや、プローブユニット２が取り付けられた状態を維持させるときに、「アクチュエータ」に供給される電力に起因してノイズが生じるおそれがある。このため、本例のプロービング機構３におけるアクチュエータ４２のように電力供給が不要なエアアクチュエータを採用することにより、正確な検査が可能となる。

【0056】

位置決め用ピン４３，４３は、「機構側位置決め用ピン」の一例であって、その基端部（上端部）が基部４１ａの底部に圧入固定されると共に、先端部（下端部）が基部４１ｂ，４１ｃに形成されている挿通孔４６，４６に挿通させられて基準面Ｆ３から下向きに突出させられている。

【0057】

次に、プロービング機構３に対するプローブユニット２の着脱方法、および基板検査装置１による回路基板の検査方法（プロービング方法）について、添付図面を参照して説明する。

【0058】

プロービング機構３にプローブユニット２を取り付ける際には、まず、プロービング機構３におけるアクチュエータ４２のエア給排口６３ａに圧縮空気を供給することで本体部６１に対してロッド６２を下向きに移動させる。この際には、基準面Ｆ３からのロッド６２の突出長が十分に長くなり、ロッド６２の頭部６２ｂと基準面Ｆ３との間のシャフト部６２ａの軸線方向に沿った距離Ｌａ（図１０参照）が、プローブユニット２における接続用基板２１（挿通用孔２１ａが形成されている部材）の厚みＴ（図７参照）よりも長い状態となる。具体的には、エア給排口６３ａに圧縮空気を供給したロッド６２を下方に移動させた状態においては、基準面Ｆ３と頭部６２ｂとの間の距離Ｌａが、接続用基板２１の厚みＴと、基準面Ｆ３からの位置決め用ピン４３，４３の突出長Ｌｂ（図１０参照）との合計長よりも長い距離となる。

【0059】

次いで、一例として、基準面Ｆ２を上向きにした状態でプローブユニット２を持ってプロービング機構３における基部４１ｃ（基準面Ｆ３）の下方に位置させた後にプローブユニット２を上向きに移動させることにより、挿通用孔２１ａにロッド６２を挿通させる。この際には、ロッド６２の頭部６２ｂよりも幅広に開口されている幅広部２１ａ１にロッド６２を挿通させることにより、頭部６２ｂが接続用基板２１における基準面Ｆ２の裏面側（すなわち、取付用ブロック２２の凹部２２ａ内）に位置した状態になると共に、シャフト部６２ａが幅広部２１ａ１に挿通させられた状態となる。

【0060】

続いて、基準面Ｆ２，Ｆ３に沿ってプローブユニット２を後ろ向き（正面から背面に向かう向き）に移動させる。この際には、図７に示すように、ロッド６２のシャフト部６２ａがプローブユニット２（接続用基板２１）の幅狭部２１ａ２に挿通させられた状態になると共に、位置決め用穴３２，３２の上方に位置決め用ピン４３，４３が位置した状態となる（図示せず）。

【0061】

次いで、アクチュエータ４２のエア給排口６３ｂに対する圧縮空気の供給を開始することで本体部６１に対してロッド６２を上向きに移動させ（「広径部を機構側基準面に接近させる」との状態の一例）、エア給排口６３ｂに対する圧縮空気の供給を継続させることで、その状態を維持させる。この際には、基準面Ｆ３からのロッド６２の突出長が短くなる結果、ロッド６２（頭部６２ｂ）に引き上げられるようにしてプローブユニット２がプロービング機構３に向かって上昇させられて、プローブユニット２の基部１２ａ（接続用基板２１）における挿通用孔２１ａ（幅狭部２１ａ２）の口縁部がロッド６２の頭部６２ｂと基準面Ｆ３との間に挟み込まれた状態となる。

【0062】

これにより、位置決め用穴３２，３２内に位置決め用ピン４３，４３が挿入された状態となってプロービング機構３に対するプローブユニット２の基準面Ｆ３に沿ったスライドや回転が規制されると共に、図１２，１３に示すように、プローブユニット２の基準面Ｆ２（基部１２ａを構成する接続用基板２１の上面）がプロービング機構３の基準面Ｆ３（「機構側取付部」を構成する基部４１ｃの下面）に押し付けられた状態となり、プロービング機構３からのプローブユニット２の離脱が規制される。

【0063】

また、上記したように基準面Ｆ２，Ｆ３が互いに接した状態となることにより、プローブユニット２（接続用基板２１）の電極パターン３１がプロービング機構３（基部４１ｃ）の電極パターン５１に接した状態となり、これにより、電極パターン３１に電気的に接続されているプローブピン１１がプロービング機構３に接続された状態となる。

【0064】

以上により、プロービング機構３に対するプローブユニット２の取付け作業が完了し、プローブユニット２を介して回路基板を電気的に検査する準備が整う。また、基板検査装置１による回路基板の電気的検査に際しては、プロービング機構３が制御装置の制御に従ってプローブユニット２のプローブピン１１における先端部１１ａを回路基板上の任意の導体パターンにプロービングさせ、その状態において測定装置による測定処理が行われると共に、測定結果と検査用基準値との比較によって回路基板の良否が判定される。

【0065】

この場合、本例の基板検査装置１では、図１４に示すように、プローブユニット２がプロービング機構３によって矢印Ａの向き（「プロービングの向き」の一例：Ｚ方向）に移動させられてプローブピン１１の先端部１１ａが回路基板（導体パターン）に当接し、その状態からプロービング機構３によって矢印Ａの向きにさらに移動させられたときに、弾性変形部１２ｂ（アーム３６，３７における円弧切欠き支点３６ａ，３６ａ，３７ａ，３７ａの部位）の弾性変形により、同図に破線で示すようにプローブピン１１が基部１２ａに対して矢印Ｂ１の向き（矢印Ａの向きの逆向き）に相対的に移動させられる。

【0066】

この際に、本例の基板検査装置１では、プロービング機構３の基準面Ｆ３、およびプローブユニット２の基準面Ｆ２がプロービングの向き（矢印Ａの向き）に対して直交するように規定されている。このため、前述したような手順に従ってプロービング機構３にプローブユニット２を取り付ける際に、プローブユニット２が基準面Ｆ２，Ｆ３に沿って僅かに回動した状態でロッド６２が締め込まれたとしても、プロービング機構３に対してプローブユニット２が傾いた状態で固定される事態が好適に回避される。

【0067】

したがって、弾性変形部１２ｂの弾性変形によってプローブピン１１（先端部１１ａ）が同図に一点鎖線で示すように近似直動するようにプローブユニット２が構成されている本例の基板検査装置１では、プロービング機構３が回路基板の基板面に対して垂直な矢印Ａの向きにプローブユニット２（基部１２ａ）を移動させることで、プローブピン１１の先端部１１ａが、プロービング機構３によるプローブユニット２（基部１２ａ）の移動方向（矢印Ａ）の向きと真逆の向き（矢印Ｂ１の向き）に相対的に移動する結果、プローブピン１１の先端部１１ａが基板面（導体パターン）上の１点に接した状態が維持される。これにより、回路基板の基板面（導体パターン）に大きな接触痕（先端部１１ａの引摺り痕）が形成される事態が好適に回避される。

【0068】

一方、多数回のプロービングによってプローブユニット２が劣化したり、不良の回路基板に対するプロービング等によってプローブユニット２が破損したりしたときには、劣化または破損したプローブユニット２をプロービング機構３から取り外して新しいプローブユニット２を取り付ける（プローブユニット２を交換する）。具体的には、劣化または破損したプローブユニット２の取外しに際しては、まず、アクチュエータ４２のエア給排口６３ａに対して圧縮空気を供給することで本体部６１に対してロッド６２を下向きに移動させる。

【0069】

この際には、ロッド６２の移動に伴って頭部６２ｂが下向きに移動する結果、挿通用孔２１ａ（幅狭部２１ａ２）における取付用ブロック２２側の口縁部がロッド６２の頭部６２ｂに引っ掛かった状態でプローブユニット２が頭部６２ｂと共に下降させられる。これにより、位置決め用ピン４３，４３が位置決め用穴３２，３２から離脱してプロービング機構３に対するプローブユニット２の位置決めが解除されると共に、プローブユニット２の基準面Ｆ２がプロービング機構３の基準面Ｆ３から離間した状態となって、各電極パターン３１と各電極パターン５１との接続が解除される。

【0070】

次いで、プローブユニット２を持ち、基準面Ｆ２，Ｆ３に沿って手前側に移動させる。この際には、ロッド６２のシャフト部６２ａがプローブユニット２（接続用基板２１）の幅広部２１ａ１に挿通させられた状態となったときに、挿通用孔２１ａにおける取付用ブロック２２側の口縁部に対する頭部６２ｂの係合が解除されてプロービング機構３（ロッド６２）に対してプローブユニット２を下向きに移動させることが可能な状態となる。この後、プローブユニット２を下向きに移動させて挿通用孔２１ａ（幅広部２１ａ１）からロッド６２を離脱させることにより、プロービング機構３からのプローブユニット２の取り外しが完了する。この後、前述した取付け手順に従って新しいプローブユニット２をプロービング機構３に取り付けることにより、プローブユニット２の交換作業が完了する。

【0071】

このように、このプローブユニット２では、プロービング機構３の基準面Ｆ３に対して面的に接触させられる基準面Ｆ２がプロービング機構３によるプロービングの向きと交差するように設けられると共に、プロービング機構３のロッド６２における頭部６２ｂの径よりも狭い開口幅で、かつロッド６２におけるシャフト部６２ａの径よりも広い開口幅の挿通用孔２１ａ（幅狭部２１ａ２）が基準面Ｆ２に設けられた基部１２ａを備えて「ユニット側取付部」が構成され、ロッド６２の頭部６２ｂが基準面Ｆ３に接近させられて基部１２ａにおける挿通用孔２１ａ（幅狭部２１ａ２）の口縁部が頭部６２ｂと基準面Ｆ３との間に挟み込まれることによってプローブユニット２をプロービング機構３に取付け可能に構成されている。

【0072】

また、このプロービング機構３では、プローブユニット２の基準面Ｆ２が面的に接触させられる基準面Ｆ３がプロービングの向きと交差するように設けられると共に、シャフト部６２ａおよび頭部６２ｂを有してシャフト部６２ａの径が基準面Ｆ２に設けられた挿通用孔２１ａ（幅狭部２１ａ２）の開口幅よりも狭く、かつ頭部６２ｂの径が挿通用孔２１ａ（幅狭部２１ａ２）の開口幅よりも広く規定されたロッド６２を「固定部材」として備えて「機構側取付部」が構成され、頭部６２ｂを基準面Ｆ３に接近させてプローブユニット２の基部１２ａにおける挿通用孔２１ａ（幅狭部２１ａ２）の口縁部を頭部６２ｂと基準面Ｆ３との間に挟み込むことによって「機構側取付部」にプローブユニット２を取付け可能に構成されている。

【0073】

さらに、この基板検査装置１では、上記のプローブユニット２とプロービング機構３とを備え、プロービング対象としての検査対象基板を検査可能に構成されている。

【0074】

したがって、このプローブユニット２、プロービング機構３および基板検査装置１によれば、プローブユニット２の基準面Ｆ２が接する基準面Ｆ３に沿ってプローブユニット２がプロービング機構３に対して回動した状態となっても、プロービング機構３に対してプローブユニット２が傾いた状態で取り付けられる事態が回避されるため、プロービング機構３に対するプローブユニット２の取り付けに際して傾きが生じないように慎重に作業を行う必要がなくなる結果、プロービング機構３に対してプローブユニット２を正確かつ容易に取り付けることができる。また、プロービング機構３に対する傾きが生じない状態でプローブユニット２が取り付けられることにより、プロービングに際して支持部１２の弾性変形部１２ｂが基部１２ａに対してプローブピン１１を近似直動させることで、プローブピン１１の先端部１１ａをプロービング対象（回路基板）に対して大きく移動させることなくプロービング対象に先端部１１ａを接触させた状態を維持できるため、大きな接触痕を形成せずにプロービングを行って検査することができる。

【0075】

また、このプローブユニット２では、プローブピン１１に対して電気的に接続されると共に、プロービング機構３の基準面Ｆ３に設けられている電極パターン５１に接触させられる電極パターン３１が基準面Ｆ２に設けられている。また、このプロービング機構３では、プローブユニット２の基準面Ｆ２に設けられてプローブピン１１に対して電気的に接続された電極パターン３１に接触させられる電極パターン５１が基準面Ｆ３に設けられている。さらに、この基板検査装置１では、上記のプローブユニット２およびプロービング機構３を備えてプロービング対象としての検査対象基板を検査可能に構成されている。

【0076】

したがって、このプローブユニット２、プロービング機構３および基板検査装置１によれば、プロービング機構３にプローブユニット２を取り付けるだけで電極パターン３１，５１を介してプローブピン１１がプロービング機構３に電気的に接続されるため、信号ケーブル等の配線作業が不要となる分だけ、プロービング機構３に対するプローブユニット２の取付け作業を一層容易にすることができる。また、プロービング機構３からプローブユニット２を取り外すだけでプローブピン１１とプロービング機構３との電気的な接続が解除されるため、信号ケーブル等の配線作業が不要となる分だけ、プロービング機構３からのプローブユニット２を容易に取り外すことができる。

【0077】

また、このプローブユニット２では、プロービング機構３の基準面Ｆ３に配設された位置決め用ピン４３，４３を挿入可能な位置決め用穴３２，３２が基準面Ｆ２に配設されている。また、このプロービング機構３では、プローブユニット２の基準面Ｆ２に配設された位置決め用穴３２，３２に挿入可能な位置決め用ピン４３，４３が基準面Ｆ３に配設されている。さらに、この基板検査装置１では、上記のプローブユニット２およびプロービング機構３を備えてプロービング対象としての検査対象基板を検査可能に構成されている。

【0078】

したがって、このプローブユニット２、プロービング機構３および基板検査装置１によれば、位置決め用のピンや位置決め用の孔が存在しない構成とは異なり、プロービング機構３におけるロッド６２のシャフト部６２ａ、およびシャフト部６２ａが挿通させられた状態となる挿通用孔２１ａ（幅狭部２１ａ２）の存在と相俟ってプロービング機構３に対するプローブユニット２の取付け姿勢が一義的に定まる結果、プロービング機構３に対してプローブユニット２をどのような向きで取り付けるべきかを悩むことなく、これを正確かつ容易に取り付けることができる。また、基準面Ｆ３に沿ったプロービング機構３に対するプローブユニット２の回動を好適に阻止することができるため、多数回のプロービングを行う際に、プロービング機構３に対してプローブユニット２が基準面Ｆ３に沿って回動してプローブピン１１の先端部１１ａが意図しない位置にプロービングされる状態となることを好適に回避することができる。

【0079】

また、このプロービング機構３では、「固定部材」としてのロッド６２を備えると共に、頭部６２ｂを基準面Ｆ３から離間させる向きおよび頭部６２ｂを基準面Ｆ３に接近させる向きにシャフト部６２ａの軸線方向に沿ってロッド６２を移動させるアクチュエータ４２を備えて「機構側取付部」が構成されている。また、この基板検査装置１では、上記のプローブユニット２およびプロービング機構３を備え、プロービング対象としての検査対象基板を検査可能に構成されている。

【0080】

したがって、このプロービング機構３および基板検査装置１によれば、ねじ（ボルト）やナットを「固定部材」として備えた構成とは異なり、ドライバやレンチなどの工具を使用せずにプローブユニット２を着脱することができるため、プロービング機構３に対してプローブユニット２を一層容易に着脱することができる。

【0081】

なお、「基板検査装置」（「プローブユニット」および「プロービング機構」）の構成は、上記の基板検査装置１（プローブユニット２およびプロービング機構３）の構成の例に限定されない。例えば、双方向可動型のエアアクチュエータで構成されたアクチュエータ４２を備えたプロービング機構３を例に挙げて説明したが、このような構成に代えて、電動式アクチュエータ（サーボモータ等を動力源とするアクチュエータ）を「アクチュエータ」として備えて「プロービング機構」を構成することができる（図示せず）。この場合、エアアクチュエータおよび電動式アクチュエータのいずれを採用した場合においても、「アクチュエータ」を備えて「機構側取付部」を構成することにより、「プロービング機構」に対する「プローブユニット」の着脱を自動化することができる。

【0082】

具体的には、例えば、エアアクチュエータで構成されたアクチュエータ４２を備えた上記の基板検査装置１（プロービング機構３）の構成では、予め規定されたプローブユニット配設位置に、基準面Ｆ２を上向きにしてプローブユニット２を配置しておき、プローブユニット２が取り付けられていない状態のプロービング機構３（プロービング機構３における基部４１ａ〜４１ｃおよびアクチュエータ４２等）をプローブユニット配設位置に移動させてプローブユニット２に向けて下降させることでロッド６２を挿通用孔２１ａ（幅広部２１ａ１）に挿入する。

【0083】

次いで、プローブユニット２の前方に向かってプロービング機構３を移動させることで幅狭部２１ａ２にシャフト部６２ａが挿通させられた状態とした後に、アクチュエータ４２のエア給排口６３ｂに圧縮空気を供給することで挿通用孔２１ａの口縁部を基準面Ｆ３と頭部６２ｂとの間に挟み込む。これにより、プロービング機構３に対するプローブユニット２の取り付けが完了する。また、プローブユニット２の取り外しに際しては、上記の取り付け手順とは逆の手順でプロービング機構３を動作させる。このような構成を採用することにより、プロービング機構３に対するプローブユニット２の着脱に際してプローブユニット２を手に持って移動させることなく着脱することができる結果、プローブユニット２を一層容易に着脱することができる。

【0084】

さらに、電極パターン３１や電極パターン５１を設けずに、プローブピン１１、またはプローブピン１１に対して電気的に接続されている配線パターン（図示せず）などをプロービング機構３に対して信号ケーブルを介して直接接続する構成を採用することもできる（図示せず）。

【0085】

また、プロービング機構３の基部４１ｂ，４１ｃを挿通させた位置決め用ピン４３，４３をプローブユニット２の位置決め用穴３２，３２に挿入して位置決めする構成を例に挙げて説明したが、このような構成に代えて（または、このような構成に加えて）、「プローブユニット」の「ユニット側基準面」に配設した「ユニット側位置決め用ピン」を、「プロービング機構」の「機構側基準面」に設けた「機構側位置決め用孔」に挿入して位置決めする構成を採用することもできる（図示せず）。

【0086】

さらに、基準面Ｆ２，Ｆ３を「プロービングの向き」と直交するように構成したプローブユニット２およびプロービング機構３を規定した構成を例に挙げて説明したが、「ユニット側基準面」や「機構側基準面」については、直交以外の任意の角度で「プロービングの向き」に対して交差するように規定することができる。また、「プロービング機構」に対する「プローブユニット」の傾きに起因する上記の「接触痕の形成」が、実質的に問題とはならないような用途で使用する場合には、「ユニット側基準面」や「機構側基準面」を「プロービングの向き」と平行に規定することもできる。

【符号の説明】

【0087】

１ 基板検査装置
２ プローブユニット
３ プロービング機構
１１ プローブピン
１１ａ 先端部
１２ 支持部
１２ａ 基部
１２ｂ 弾性変形部
１３ 信号ケーブル
２１ 接続用基板
２１ａ 挿通用孔
２１ａ１ 幅広部
２１ａ２ 幅狭部
２２ 取付用ブロック
２２ａ 凹部
２３ プローブ保持具
２４，２５ 固定用ネジ
３１，５１ 電極パターン
３２ 位置決め用穴
３５ 固定部
３６，３７ アーム
３６ａ，３７ａ 円弧切欠き支点
３８ ヘッド部
４１ａ〜４１ｃ 基部
４２ アクチュエータ
４３ 位置決め用ピン
４４，４５ 固定用ネジ
４６〜４８ 挿通孔
４９ ねじ孔
６１ 本体部
６２ ロッド
６２ａ シャフト部
６２ｂ 頭部
６３ａ，６３ｂ エア給排口
Ｆ２，Ｆ３ 基準面
Ｌａ 距離
Ｌｂ 突出長
Ｔ 厚み

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】