专利名称：平板显示器检查用探针装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于配置了多个列状电极的平板显示器(flat panneldisplay)的检查的探针装置(probe unit)。
背景技术：
作为用于平板显示器的检查的探针装置，现有技术中提出了各种探针装置。
例如，特开平8-313557号公报中公开了悬臂型(canti levertype)的探针装置。其由固定在基台上的块和固定在该块上的曲柄(crank)形的多个探针构成。探针的一端接触被测量基板的电极，另一端接触固定在基台上的多极端子板的电极。
另外，特开2003-35722号公报中公开了弹簧型(spring type)的探针装置。其在绝缘性支持物(holder)中形成引导孔，并在该引导孔的内部配置弹簧销。使得从支持物突出的弹簧销的一端接触平板显示器上的电极，另一端接触检查用电路基板的电极。
另一方面，在特开2002-365310号公报中公开了在上下两支撑板间排列多个探针用销，使该各个销上侧的连接端部插入支撑在上部支撑板中设置的引导孔，而与电信号输入端子可接触地配置，同时，使各个销下侧的接触端部插入支撑下部支撑板的引导孔，而与作为检查对象的基板的电极垫可接触地配置的垂直型探针卡。
但是，平板显示器上的电极由金属形成，其表面上形成薄的氧化膜。因此，在探针接触电极时，最好探针的前端有少量削去电极表面的所谓的刮擦作用(scratch action)。通过少量削去电极表面，可破坏作为绝缘体的氧化膜，而可以使探针和电极电接触(contact)。
悬臂型存在与容易产生该刮擦作用的相反的削去超过需要的电极表面的情况。切去了超过需要的金属片为杂质，而成为电接触不良的原因。
另一方面，弹簧型由于弹簧销仅在上下方向上移动，所以很难产生刮擦作用，存在很难得到良好的电接触的问题。
若使用特开2002-365310号公报的垂直型探针，虽然可产生适当的刮擦作用，但是该探针卡将具有电极垫的晶片(wafter)这样的基板作为对象，不能原样适用于配置了多个列状电极的平板显示器的检查。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种可得到良好的电接触的平板显示器检查用的探针装置。
本发明的探针装置，用于检查配置了多个列状电极的平板显示器，其特征在于，包括检查用电路基板，配置了多个将检查信号供给列状电极用的检查电路的布线电极；上侧支撑板，具有与布线电极等间距设置的上孔；下侧支撑板，在上侧支撑板的下方保持预定的间隙固定，具有与列状电极等间距设置的下孔；通过上侧支撑板和下侧支撑板支撑的多个探针销；探针销具有上侧销，接触布线电极，插入上孔；下侧销，可接触列状电极，插入下孔；连接部，连接上侧销和下侧销，可通过弹性变形而弯曲；当使探针销接触列状电极时，通过连接部的弯曲，下侧销的前端在列状电极上移动微小距离。
根据上述结构，使探针销接触列状电极时产生适当的刮擦作用，可以得到良好的电接触。
在优选方式中，包括校准微调板，在上侧支撑板的上面设置，在对应于布线电极的位置上具有贯通孔；通过将上侧销的前端部插入贯通孔，将前端部导入布线电极而进行校准的微调。最好将上侧销和下侧销的至少一个配置为交错状。
在另一优选方式中，其特征在于，在下侧支撑板上设置为探针装置的定位基准的基准标记；上侧支撑板相对下侧支撑板向长向方向后侧偏移，从上面看时，可以看到基准标记。该基准最好是在下侧支撑板的前侧端面设置的切口。
这里，所谓平板显示器，是指液晶显示面板(liquid crystaldisplay panel)和等离子显示用面板(plasma display panel)等的平板状显示器用的基板，作为列状电极，若是在平板显示器上形成的列状的电极，也可以是透明电极(transparent electrode)、栅极图案电极(gate pattern electrode)和Cs图案电极等。另外，也可以是如COG(Chip On Glass)等那样，将电极的一端排列成横向一列、排列成U字、矩形状和电极的端部稍微弯曲的电极。
检查用电路基板是包括检查用电路和与其连接的多个电极的基板。例如，是挠性印刷基板和TCP(Tape Carrier Package)等。
根据本发明的探针装置，在平板显示器的检查中可以得到良好的电接触。
图1是作为本发明的实施方式的探针装置的立体图；图2是探针装置的纵截面的示意图；图3是探针销的立体图；图4是探针装置的俯视示意图；图5(A)是表示校准微调板和上侧支撑板的关系的图，图5(B)是图5(A)的局部放大图，图5(C)是图5(B)的X-X截面图；图6是表示接触时的探针销的运动的图。
符号说明10探针装置；14上侧支持板；14a上孔；16下侧支持板；16a下孔；16b前端；18探针销；20校准微调板；20a贯通孔；28基准切口；30上侧销；32下侧销；34连接部；44被检查电极。
具体实施例方式
下面，参照附图，说明本发明实施方式。
图1表示作为本发明实施方式的探针装置10的立体图。但是，为看起来容易，图1中改变了探针销18(probe pin)的数目和比例尺。
该探针装置10用于进行液晶面板(图中未示)的点亮检查，包括作为焊接(bonding)了液晶面板的驱动IC(driver IC)的检查用电路基板的TCP22。另外，多个探针销18通过由上侧支撑板14和下侧支撑板16构成的支撑体13支撑。从上侧支撑板14突出的探针销18的上端面接触在TCP22上设置的布线电极(未图示)。另外，通过使从下侧支撑板16突出的探针销18的下端接触液晶面板上的列状电极，而可电连接布线电极和列状电极。并且，该状态下，向列状电极供给检查用信号，而进行液晶面板的点亮检查。
图2表示该探针装置10的纵截面的示意图。TCP22是焊接了液晶面板40的驱动IC的挠性基板，其固定在基台12上。TCP22上按列状布线了多个供给来自驱动IC的信号用的布线电极(未图示)。该布线电极对下方、即支撑体13侧露出，作为探针销的上侧的销的上侧销30接触各布线电极。
支撑体13由上侧支撑板14和下侧支撑体16构成，支撑多个探针销18。在上侧支撑板14和下侧支撑体16之间形成预定的间隙，可根据探针销18的连接部34所施加的力来自由弯曲。
在下侧支撑板16上形成与被检查电极44等间距的多个下孔16a。将作为探针销18的下侧的销的下侧销32插入到该下孔16a中。在上侧支撑板14上形成与布线电极等间距的多个上孔14a，并插入上侧销30。
上侧支撑板14相对下侧支撑板16稍微向长向方向后侧(图2中X方向左侧)偏移，下侧支撑板16的前端16b比上侧支撑板14的前端14b向前侧突出。在下侧支撑板16的前端16b设置后述的基准切口28，而可从上面看到。
这里，下孔16a或上孔14a也可配置为交错状(stagger)。图4表示将下孔16a配置为交错状的情况的一例。在与被检查电极44的间距d相比下孔16a的直径R大的情况下，若将下孔16a配置为直线状，则彼此干扰。因此，这种情况下，如图4所示，对于被检查电极44的排列方向(Y方向)设为与被检查电极等间距(d)，而对于被检查电极的长向方向(X方向)前后偏移。并且，设置下孔16a，使其整体为交错状。这样，通过将下孔16a配置为交错状，即使被检查电极44为窄间距，也可对应。当然，还可将上孔14a配置为交错状，而不限于下孔16a。并且，通过将探针销18的上侧销30或下侧销32插入该上孔14a或下孔16a内，而可将上侧销30或下侧销32配置为交错状。当然，在被检查电极和布线电极不是窄间距的情况下，也可将下孔16a和上孔14a配置为一列。
如图3所示，探针销18由与布线电极接触的上侧销30、与被检查电极44接触的下侧销32、连接上侧销30和下侧销32的连接部34构成。
上侧销30进一步分为圆筒形状的柱部30b和椭圆形状的前端部30a。柱部30b从连接部34向垂直上方伸出，为直径比上孔14a小一些的圆筒。前端部30a是椭圆形状，其上端面与布线电极接触。作为接触面的上端面大致平坦。使柱部30b的长度比上侧支撑板14的厚度�。仪岸瞬�30a从上侧支撑板14突出。另外，合并柱部30b和前端部30a的上侧销30整体的长度比合并上侧支撑板14和后述的校准微调板20(fine adjustment plate for alignment)的厚度大，使前端部30a从校准微调板20突出。
下侧销32是与被检查电极44接触用的销，其前端形成为针状。下侧销32的直径比下孔16a�。诓迦胂驴�16a的情况下，在下孔16a和下侧销32之间形成预定的间隙(clearance)。该间隙可以是使插在下孔16a中的下侧销32可小角度倾斜或小距离移动的程度。下侧销32的长度比下侧支撑板16的厚度大，使其前端从下侧支撑板16突出。
连接部34是连接上侧销30和下侧销32的平板部件，该连接部34根据垂直的力通过弹性变形而自由弯曲。即，该连接部34有作为一种板弹簧的功能。弯曲程度(相当于弹簧常数)可以通过适当调整连接部34的板压和材质等来调整。
另外，本实施方式中，连接部34形成为某种程度弯曲的状态。通过预先弯曲，而可将施加了垂直向上方向的力时的弯曲方向设为一定。另外，通过预先弯曲，而容易前后偏移上孔14a和下孔16a的位置，并且，容易向后侧偏移上侧支撑板14(参照图2)。将连接部34的宽度形成为比上孔14a、下孔16a的直径大，由此，可以防止探针销18从支撑体13中脱落。另外，本实施方式中虽然使用了平板形状的连接部，但是若可根据垂直方向的力通过弹性变形而弯曲，当然也可以是金属丝状或其他形状。
将这样形成的探针销18插入到上孔14a和下孔16a，并通过上侧支撑板14和下侧支撑板16支撑。通过插入到该上孔14a和下孔16a，而将上侧销30和下侧销32定位在预定的位置，而可与布线电极和被检查电极44接触。
但是，在TCP22上布线的布线电极多数间距比被检查电极44窄，另外，该间距容易产生几μm的误差。因此，存在仅通过将上侧销30插入到上孔14a，上侧销30和布线电极不能接触的情况。
因此，本实施方式中，在上侧支撑板14的上面设置校准微调板20(参照图2)，而进行上侧销30的校准微调。图5表示该校准微调板20和上侧支撑板14及上侧销30的关系。校准微调板20是在与布线电极对应的位置上设置了贯通孔20a的树脂制薄膜。该贯通孔20a为矩形状，且可插入上侧销30的前端部30a(参照图5(A))。
由于上侧销30的柱部30b和前端部30a形成为比上孔14a�。陨峡�14a和柱部30b及前端部30a之间形成预定的间隙(参照图5(B)、图5(C))。即，上侧销30自由移动其间隙部分。通过将该自由移动的上侧销30的前端部30a插入到校准微调板20的贯通孔20a内，而可将前端部30a准确导到布线电极。并且，由此，可以使上侧销和布线电极准确接触。
但是，该探针装置10的组装由探针销18的向上孔14a和下孔16a的插入工艺等构成，不存在现有的悬臂型的探针的粘接工艺等的对整体精度产生影响的工艺。因此，若预先高精度制作各构成部件(下侧支撑板16和探针销18等)，则组装工艺中其精度不会大大偏差。现有的悬臂型中，即使高精度制作各部件，由于探针的粘接工艺中产生了精度偏差(尤其是针前端的位置偏差)，所以需要手工进行的微调。但是，本实施方式的探针装置10的组装工艺不存在对这种整体的精度产生影响的工艺，故即使容易地自动化组装工艺，也可制造高精度的探针装置。因此，可以提供价格低廉且高精度的探针装置。
接着，用图4说明检查液晶面板40时的本探针装置10的定位。在检查液晶面板40的情况下，需要定位探针装置，使得下侧销32来到被检查电极44上。为了进行该定位，本实施方式中，在下侧支撑板16的前端16b上设置为探针装置10的定位的基准标记的基准切口28(basis crena)。其是在下侧支撑板16的前端16b上设置的半圆状切口，分别设置在左右两侧。该基准切口28设置在其中心和被检查电极44的中心匹配时，下侧销32来到被检查电极44上的位置上。另外，由于上侧支撑板14相对下侧支撑板16向后侧偏移(参照图2)，所以从上面看探针装置10时，可以看到在前端16b上形成的基准切口28。
因此，检查液晶面板40时，定位探针装置10，使得该基准切口28的中心与电极的中心匹配。由此，可以可靠地在被检查电极44上可配置被上侧支撑板14遮住而不能看到的下侧销32。
另外，本实施方式中，虽然是半圆状的切口，也可以是其他形状。另外，也可以仅仅是在下侧支撑板16的表面上通过印刷等标记的标记(直线或曲线)，而不是切口。另外，本实施方式中，在左右两侧设置基准切口28。通过在左右两侧设置，可以更可靠地进行定位。但是，也可以仅设置在左侧或右侧，当然也可以在其他位置，例如，在中央仅设置一个。
接着，用图6说明这样定位的探针装置10的探针销18和被检查电极44接触时的运动。
在探针销18与被检查电极44接触时，在相对液晶面板40定位探针装置10后，使液晶面板40缓慢向Z方向上侧移动，而使下侧销32和被检查电极44接触。这时，为可靠接触，使液晶面板40稍微过驱动(over drive)。即，将液晶面板40从可接触下侧销32和被检查电极44的位置开始进一步向上侧移动微小距离。这样进行过驱动是为了产生可靠的接触与下侧销32的高度偏差吸收与刮擦作用。
若过驱动液晶面板40，即，从本来的接触高度开始进一步向上侧移动，而向下侧销32施加垂直向上的力。通过该垂直向上的力，连接部34产生弹性变形，弯曲程度(曲率)变大。通过该连接部34的弹性变形，而吸收了下侧销的高度偏差。另外，伴随连接部34的变形，由连接部34连接的下侧销32产生小角度的倾斜(参照图6的虚线)。在下侧销32的前端接触被检查电极44的表面的状态下产生该倾斜。因此，下侧销32的前端在被检查电极44表面上移动小距离，由此，产生了少量削去被检查电极44表面的刮擦作用。
被检查电极44的表面，如上所述由作为绝缘体的薄氧化膜覆盖，仅仅通过使下侧销32接触，得不到电接触。但是，通过由下侧销32的前端少量削去被检查电极44表面，从而切去氧化膜，而可使下侧销32的前端与作为导电体的新生面接触。
即，通过过驱动，吸收了下侧销32的高度偏差，且产生了刮擦租用，因此，可以得到良好的电接触。
本探针装置10中，与现有的悬臂型相比，不会产生过度的刮擦作用(过削)。这是因为若下侧销32的前端过度移动(倾斜)，下侧销32碰到下孔16a的内壁，而限制了其运动。另外，与现有的弹簧型不同，由于是使下侧销32稍微前后滑动的结构，所以在接触时可以削去被检查电极44的表面。因此，根据本探针装置10，可容易得到良好的电接触。
如上面所说明的，根据本实施方式，在液晶面板的检查中可以得到良好的电接触。另外，其组装工艺中，由于没有对整体的精度产生影响的工艺，所以即使自动化制造工艺也可制造高精度的探针装置。由此，可以提供价格低廉、高精度的探针装置。
另外，本实施方式中，虽然作为平板显示器使用了液晶面板，当然也可以是其他的平板显示器。另外作为列状电极、作为被检查电极，若是在平板显示器上配置的列状电极，也可以是透明电极、Cs图案电极和其他的电极。另外，也可以是如COG(Chip On Glass)等那样，将电极的端部排成横向一列，排成U字形状、矩形形状、端部稍微弯曲的电极。
另外，虽然作为检查用电路基板使用了焊接了液晶面板用的驱动IC的TCP，但是也可以是其他基板。例如，也可以是装载了检测列状电极的断路、短路用的电路的基板等。
权利要求
1.一种探针装置，用于检查配置了多个列状电极的平板显示器，其特征在于，包括检查用电路基板，配置了多个将检查信号供给列状电极用的检查电路的布线电极；上侧支撑板，具有与布线电极等间距设置的上孔；下侧支撑板，在上侧支撑板的下方保持预定的间隙固定，具有与列状电极等间距设置的下孔；通过上侧支撑板和下侧支撑板支撑的多个探针销；探针销具有上侧销，接触布线电极，插入上孔；下侧销，可接触列状电极，插入下孔；连接部，连接上侧销和下侧销，可通过弹性变形而弯曲；当使探针销接触列状电极时，通过连接部的弯曲，下侧销的前端在列状电极上移动微小距离。
2.根据权利要求1所述的探针装置，其特征在于，进一步包括校准微调板，在上侧支撑板的上面设置，在对应于布线电极的位置上具有贯通孔；通过将上侧销的前端插入贯通孔，将前端部导到布线电极而进行校准的微调。
3.根据权利要求1或2所述的探针装置，其特征在于将上侧销和下侧销的至少一个配置为交错状。
4.根据权利要求1所述的探针装置，其特征在于在下侧支撑板上设置为探针装置的定位基准的基准标记；上侧支撑板相对下侧支撑板向长向方向后侧偏移，从上面看时，可看到基准标记。
5.根据权利要求4所述的探针装置，其特征在于基准标记是在下侧支撑板的前侧端面设置的切口。
全文摘要
本发明提供了一种可以得到良好的电接触的探针装置。检查配置了多个列状电极(44)的液晶面板用的探针装置中，包括通过上侧支撑板(14)和下侧支撑板(16)支撑的多个探针销。探针销具有下侧销(32)，可接触列状电极(44)，插入到设置在下侧支撑板(16)上的下孔(16a)；连接部(34)，与下侧销(32)连接，可通过弹性变形而弯曲，当使探针销接触列状电极(44)时，通过连接部(34)的弯曲，下侧销(32)的前端在列状电极(44)上移动微小距离。由此，可以少量削去列状电极(44)表面，可以得到良好的电接触。
文档编号G01R31/00GK1580787SQ20041006267
公开日2005年2月16日 申请日期2004年8月6日 优先权日2003年8月6日
发明者泷泽广幸, 永野登 申请人:株式会社东京阴极研究所
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
