专利名称：探针单元及使用该探针单元的测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于对液晶显示面板那样的平板状被检查体进行通电测试的探针单 元及使用该探针单元的测试装置。
背景技术：
通常，使用具有探针单元的检查装置即测试装置对液晶显示面板那样的平板状被 检查体进行检查、即测试。作为上述探针单元的1种，有专利文献1、2所述的装置。专利文献1所记载的探针单元包括安装在测试装置的主体框架上的板状的探针 基座、和在前后方向上隔开间隔地配置在该探针基座上的多个探针装置。各探针装置包括安装在探针基座上的连结块(滑动基座)、以能调整高度位置的 方式悬挂在连结块上的支承块、安装在支承块上且将多个探针配置在探针保持体下侧的探 针装配体(探针块)、和自探针装配体的后端部向后方延伸的薄片状的电连接件。在上述的以往技术中，使用TAB (Tape Automated bonding、卷带自动结合)、 TCP (Tape Carrier Package，带载封装)、FPC (Flexible Printed Circuit、挠性印刷布线 基板)等薄片状的布线连接用具作为电连接件。连结块以及支承块形成用于支承探针装配体的支承装置。另外，电连接件具有沿 前后方向延伸的多条布线。此外，各布线的前端部与上述探针的后端针尖相连接。电连接件在探针基座的下侧延伸，且电连接件的后端部与中继基板电连接。中继 基板借助中继布线与产生用于对被实验体进行测试的测试信号的电路电连接。但是，若电连接件在探针基座的下侧延伸，则如专利文献2所述必须将中继基板 设置在探针基座的下侧，且必须使自该中继基板向后方延伸的中继布线位于探针基座的下 侧而向探针基座的后方延伸。在上述那样的探针单元中，当更换或检修电连接件、中继基板、中继布线等故障零 件或检修零件时，必须在使探针基座自主体框架离开后进行更换作业或维修管理作业，不 仅使故障零件或检修零件的更换作业或检修作业变得比较麻烦，而且中继布线的处理也比 较麻烦。另外，在将能使探针装配体相对于被检查体上下移动或进退的机构那样的驱动机 构配置在探针基座的下侧的测试装置中，必须使电连接件、中继基板以及中继布线在驱动 机构的下侧通过，以避免它们妨碍上述驱动机构的动作，从而使驱动机构、电连接件、中继 基板、中继布线等的处理比较麻烦，而且使上述各构件的维修管理作业复杂化。作为用于解决上述问题的方法之一，可以在探针基板上沿左右方向隔开间隔地设 置多个沿上下方向贯穿探针基座的布线通孔，从而使各探针装置的电连接件或中继布线在 该通孔中自探针基座的下方通向上方。但是，在上述那样地设置时，探针基座的设有布线通孔处的机械强度下降，因此必 须在探针基座上设置多个用于补偿上述机械强度下降的加强构件，从而使探针基座的构造 复杂化，由此使探针单元的制造成本增加。
专利文献1 日本特开2004-191064号公报专利文献2 日本特开2009-115585号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种不用在探针基座上设置布线通孔就能使电连接件通 向探针基座上侧的构造。本发明的探针单元包括探针基座，其为板状；支承台，其配置在该探针基座上； 探针装置，其被支承在该支承台上、且具有多个具有前端针尖和后端针尖的探针；电连接 件，其自该探针装置向后方延伸、且具有多条沿前后方向延伸的布线，各布线的前端部与上 述后端针尖相连接。上述支承台具有向前方、后方以及下方敞开的空间。上述电连接件的 后部侧的区域被引导向上述探针基座的上侧、并经过上述支承台的上述空间而延伸。可以利用主体部和腿部将上述支承台的正面形状形成为门形，上述主体部为沿左 右方向延伸的板状、且上述探针装置安装在该主体部上，上述腿部自主体部的左右方向各 端部向下方延伸。上述腿部中的一个腿可以自上述主体部的前端向左右方向中的一侧突出，上述腿 部中的另一个腿可以自上述主体部后端向左右方向中的另一侧突出，由此将上述支承台的 平面形状形成为曲柄状。可以利用螺栓构件将上述支承台安装在上述探针基座上，该螺栓构件沿上下方向 贯穿上述探针基座和上述腿部中的任意一个而与上述探针基座和上述腿部中的另一个螺 纹连接。本发明的探针单元可以包括多个上述支承台、和多个被分别支承在该支承台上的 上述探针装置。也可以代替该种探针装置地具有多个被支承在共用的上述支承台上的上述 探针装置。此外，本发明的探针单元还包括中继基板，该中继基板配置在上述探针基座的上 侧、且与上述电连接件的布线的后端部电连接。可以利用连接器使上述电连接件的后端部 与上述中继基板电连接。上述中继基板可以在向后上方倾斜地延伸的状态下配置在上述探针基座的上侧， 也可以利用连接器以及与该连接器相连接的线缆使上述电连接件的后端部与上述中继基 板电连接。上述探针装置可以包括探针装配体，其在探针保持体的下侧配置有上述多个探 针；第1支承装置，其用于支承该探针装配体；第2支承装置，其用于支承该第1支承装置、 且该第2支承装置安装在上述支承台上。另外，上述电连接件能自上述探针装配体的后端 部向后延伸。可以使上述电连接件经过上述第1支承装置的下部而向后延伸，且自上述探针基 座的前端部被弓I导向上述探针基座的上侧。上述电连接件可以包括第1布线区域，其具有多条沿前后方向延伸的第1布线、 且使各第ι布线的前端部与上述探针的后端针尖相连接；第2布线区域，其具有多条沿前后 方向延伸的第2布线、且使各第2布线的前端部与上述第1布线的后端部相连接，且在上述 第2布线区域，上述电连接件被引导向上述探针基座的上侧、并经过上述支承台的上述空间。上述第1支承装置可以包括支承块，其被支承在上述第2支承装置上；结合块， 其安装在该支承块上、上述探针装配体组装在该结合块的前部下侧且上述第1布线区域配 置在该结合块的下侧；连接块，其配置在上述支承块的后部下侧与上述结合块的后部上侧 之间且安装在上述支承块上、上述第2布线区域的前端部配置在该连接块的下侧。另外，上 述第1布线区域的后端部在上述结合块的后端自该结合块的下侧翻折到上侧，从而该第1 布线区域的各布线与上述第2布线区域的布线相连接。上述电连接件可以具有薄片状的布线连接用具。本发明的测试装置包括基座；工作台，其被支承在该基座上、且具有用于承载平 板状被检查体的承载部；探针单元，其结构如上所述、且配置在上述基座上；单元支承机 构，其将该探针单元支承在上述基座上。该单元支承机构包括第1移动体，其能在与上述 被检查体平行的XY面内沿前后方向移动地被上述基座承载、且在上述XY面内沿左右方向 延伸；第2移动体，其能沿倾斜的上下方向移动地与上述第1移动体结合、且沿左右方向延 伸；止挡件，其限定上述第2移动体的最大前进位置；探针移位机构，其使上述第1移动体 相对于被检查体进退，由此使上述第2移动体沿前后方向移动并沿上下方向移位。上述探 针单元被支承在上述第2移动体上。
图1是表示本发明的探针单元的一实施例的俯视图。图2是表示图1所示的探针单元中的一个探针装置以及该探针装置附近的结构的 主视图。图3是表示图1所示的探针单元中的一个探针装置以及该探针装置附近的结构的 俯视图。图4是卸下探针装配体和结合块后的探针装置的主视图。图5是图1以及图2所示的探针单元的右视图，且是支承台的剖视图。图6是图5中的6-6剖视图。图7是放大表示支承台的一实施例的俯视图。图8是图3中的8-8剖视图，且是分解地表示探针单元的图。图9是探针装置的主要部分的剖视图。图10是表示用于将结合块组装在支承块上的组装装置的一实施例的分解立体 图。图11是放大表示电连接件的连接部的剖视图。图12是表示本发明的探针单元的测试装置的一实施例的、在探针被推压到被检 查体上的状态下的右视图，且是局部剖视图。图13是表示图12所示的测试装置的、在探针自被检查体向上位移的状态下的图。图14是表示图12所示的测试装置的、在探针自被检查体向退避位置后退的状态 下的图。图15是图12所示的检查装置的俯视图。图16是图12中的16-16剖视图。
图17是图12中的17-17剖视图。图18是图12中的附图标记A所示的部分的放大图。
具体实施例方式关于本说明书中的用语在本发明中，在图2中将上下方向称作上下方向或Z方向，将左右方向称作左右方 向或X方向，将朝向纸里方向称作以探针的前端针尖侧，并以该方向为前方的前后方向或Y 方向。但是，这些方向依据被工作台那样的面板承载部承载的被检查体的姿势的不同而不 同。因此，可以在使本发明中所称的上下方向(Z方向)成为实际应用中的上下方向的 状态、上下颠倒的状态、倾斜方向的状态等任意方向的状态下、将本发明的探针单元安装在 测试装置上而进行使用。探针单元的实施例参照图1 图10，将局部结构如图8以及图9所示的液晶显示面板当作平板状的 被检查体12，使用探针单元10对被检查体12进行点亮检查。被检查体12的形状为长方 形，且至少在与长方形的相邻两边对应的缘部以规定间距形成有多个电极14(参照图9)。 各电极14形成为沿与配置有电极14的缘部正交的方向(X方向或Y方向)延伸的带状。探针单元10包括安装在主体框架(未图示)上的板状的探针基座16、沿左右方 向隔开间隔地并列配置在探针基座16的前端部上侧的多个支承台18、以一对一的关系载 置在支承台18上的多个探针装置20、配置在探针基座16上的板状的中继基座22 (参照图 5)、和载置在中继基座22上的中继基板24 (参照图5)。在下述状态下将探针基座16直接或隔着板状的基座安装在测试装置的上述主体 框架上，即、使探针基座16沿被检查体12的配置有电极14的一个缘部的长度方向(在图 示的例子中为左右方向)延伸的状态以及将厚度方向作为上下方向的状态。如图1 图3、图5 图8所示，各支承台18由沿左右方向延伸的板状的主体部 18a、和自主体部18a的左右方向上的端部向下延伸的一对腿部18b、18b形成为门形的正面 形状。由此，各支承台18具有朝向前方、后方以及下方敞开的空间26(参照图2、图6)。如图7所示，俯视看时，一个腿部18b自主体部18a的前端向左右方向的一侧突 出，另一个腿部18b自主体部18a的后端向左右方向的另一侧突出。由此，支承台18俯视 呈大致Z字形、即曲柄状的俯视形状。利用一对螺栓构件28将支承台18安装在探针基座16上，该螺栓构件28自下方 贯穿探针基座16的沿左右方向分开的位置而与腿部18b的内螺纹孔18c螺纹连接。探针 装置20安装在主体部18a上。如图2、图3、图8、图9所示，各探针装置20包括探针装配体30、用于支承探针装 配体30的支承块32、用于支承支承块32的连结块34、被支承在支承块32的下侧(Z方向 上的任意一侧)而将探针装配体30支承在支承块32上的结合块36、用于将结合块36组装 在支承块32下侧的组装装置38、和安装在支承块32下侧的连接块40。探针装配体30如图2 图6、图8、图9所示，将利用导电性材料制成的多个探针 42以沿左右方向隔开间隔且沿前后方向延伸的状态配置在一对带有槽的杆46上，带有槽的杆46以沿前后方向隔开间隔的方式组装在块状片44的下表面上，使横截面形状为圆形 的杆构件48贯穿在探针42中，利用一对盖50将杆构件48的两端部组装在块状片44上。如图9所示，各探针42形成为刀片式的针，且包括形成为矩形的板状的针主体部 42a、自针主体部42a的前端向前方一体地延伸的前端区域42b、自针主体部42a的后端向后 方一体地延伸的后端区域42c、自前端区域42b的前端向下方延伸的前端针尖42d、和自后 端区域42c的后端向上方延伸的后端针尖42e。前端针尖42d以及后端针尖42e为三角形 且尖锐。块状片44以及各带有槽的杆46均利用具有绝缘性的陶瓷、合成树脂等形成为在 左右方向上较长的棱柱状。利用绝缘性的材料将各带有槽的杆46制成棱柱状，且将各带有槽的杆46以沿左 右方向延伸的状态安装在块状片44的前部下表面或后部下表面上。如图9所示，各带有槽 的杆46在下表面上具有多个隙缝52，该隙缝52以在带有槽的杆46的长度方向(左右方 向)上隔开规定间隔且沿前后方向延伸的方式朝下敞开。杆构件48在图示的例子中截面形状为圆形，且由陶瓷那样硬质的绝缘性材料形 成。杆构件48贯穿探针42的针主体部42a。但是，杆构件48也可以是利用绝缘性材料覆 盖导电性材料后形成的构件，且横截面形状可以是矩形、六边形等多边形那样的其他形状。在下述状态下将各探针42并列配置在带有槽的杆46上，即、将针主体部42a的厚 度方向作为左右方向、且使前端针尖42d和后端针尖42e分别自块状片44向前和向后突出 的状态，此外，使前端区域42b和后端区域42c与带有槽的杆46的隙缝52相嵌合。如图2所示，各盖50由位于内侧的板状的盖构件50a、和位于该盖构件50a外侧的 板状的盖构件50b形成。利用多个螺栓构件54(参照图5)将各盖50以能拆卸的方式安装在块状片44的 左右方向上的侧面，该螺栓构件54贯穿盖构件50a、50b的沿前后方向空有间隔的位置而与 块状片44的左右方向上的端部螺纹连接。另外，利用多个定位销56(参照图5)相对于块状片44定位各盖50。各定位销56 以自块状片44的左右方向上的端部沿左右方向突出的状态安装在该端部上，且各定位销 56贯穿在两个盖构件50a、50b中。杆构件48将其端部插入在设于内侧的各盖构件50a上的通孔(未图示)中。由 此，能够利用螺栓构件54以及定位销56将杆构件48连同盖构件50a、50b —起安装并定位 在块状片44上。如图9所示，前侧的带有槽的杆46以及各探针42分别在后端部和前端部具有朝 向后方突出的凸部60和朝向前方敞开的凹部62。凸部60和凹部62的截面形状为U字形， 并且彼此嵌合。另外，凸部60包括位于下方(Z方向上的任意一侧)的下缘部60a和位于上方(Z 方向上的另一侧)的上缘部60b，凹部62包括位于下方(Z方向上的任意一侧)的上缘部 62a和位于上方(Z方向上的另一侧)的下缘部62b。凸部60的下缘部60a和凹部62的上缘部62a朝向下方，凸部60的上缘部60b和 凹部62的下缘部62b朝向上方。凹部62的上缘部62a越靠后方越低。由此，在凹部62里 侧的底部下侧形成附加的凹部62c。
另外，如图8以及图9所示，探针装配体30具有沿左右方向隔开间隔地设置的多 个定位销64 (图中表示其中一个)。各定位销64安装在块状片44上，且自块状片44向上 延伸。此外，各定位销64与设置在结合块36中的定位孔(未图示)嵌合，从而与该定位 孔一起相对于结合块36定位探针装配体30。也可以与上述配置方式相反地将定位销64设置在结合块36上、将定位孔设置在 块状片44中。在凸部60和凹部62彼此嵌合、且杆构件48贯穿探针42、此外前端区域42b以及 后端区域42c与隙缝52嵌合的状态下将各探针42配置在带有槽的杆46上。另外，利用螺栓构件、粘接剂等如上所述地将上述带有槽的杆46组装在块状片44 上、并如上所述地将盖50组装在块状片44上，从而将各探针42组装并保持在块状片44上。如图8所示，结合块36具有朝下台阶部66，探针装配体30配置在该朝下台阶部 66上。朝下台阶部66在结合块36下部的前端部沿左右方向延伸。如图8以及图10所示，在定位销64插入在上述定位孔中的状态下利用带头的螺 栓构件70将探针装配体30维持在朝下台阶部66上，该带头的螺栓构件70自上向下贯穿 结合块36的通孔67而与设置在块状片44中的内螺纹孔68螺纹连接。在图中，相邻的探针42沿左右方向隔开很大的间隔，但实际的探针42的配置间距 很小。探针42的数量、厚度尺寸、配置间距以及带有槽的杆46的隙缝的数量、配置间距、宽 度尺寸根据被检查体12的种类、特别是电极14的配置间距和宽度尺寸的不同而不同。在以上述状态将两个带有槽的杆46安装在块状片44上的状态下，将各探针42的 前端区域42b和后端区域42c插入在带有槽的杆46的隙缝52中，并且使凸部60和凹部62 相嵌合，且将杆构件48贯穿在探针42和盖构件50a中，然后利用螺栓构件54和定位销56 将盖构件50a、50b安装在块状片44上，从而能够组装探针装配体30。也可以在将两个带有槽的杆46安装在块状片44上后，将一方的盖50安装在块状 片44上。通过执行与上述操作相反的操作，能够分解探针装配体30。在执行了与上述操作 相反的操作而将原来的探针换成新的探针之后，执行与上述操作相同的操作，从而能够更 换探针42。在将定位销64 (参照图8)插入在结合块36的上述定位孔中的状态下，使螺栓构 件70自上向下贯穿在结合块36的通孔67中而与块状片44的上述内螺纹孔螺纹连接，从 而能够将探针装配体30组装到结合块36上。通过执行与上述操作相反的操作，能够自结合块36卸下探针装配体30。在该实施例中，块状片44和带有槽的杆46构成以在左右方向上隔开间隔且沿前 后方向延伸的方式并列配置有多个探针42的探针保持体。如图5以及图8所示，利用板状的两个支承部32a、32b以截面形状为L字形的方 式制成支承块32。利用安装在支承台18上的主体部34a、和自主体部34a的上部向前方延 伸的延长部34b将连结块34形成为倒L字形。在图示的例子中，支承块32连同结合块36形成支承体，螺栓构件70作为用于将 探针装配体30组装在结合块36上的组装用具发挥作用。
利用引导构件74和一对导轨72使支承块32以能沿上下方向移动的方式与连结 块34的主体部34a的前表面相连结，上述一对导轨72在左右方向上隔开间隔且沿上下方 向延伸，上述引导构件74在两个导轨72之间沿上下方向延伸，并且利用螺栓76使支承块 32以能够调整上下方向的位置的方式与连结块34的延长部34b相连结。两个导轨72是线性导轨，引导构件74是线性引导构件。两个导轨72安装在支承 块32的支承部32a的后端面上。相对于此，引导构件74以能使两个导轨72相对于引导构 件74沿上下方向移动的方式配置在左右方向上的两个导轨72之间、且安装在连结块34的 主体部34a的前端面上。螺栓76自上向下贯穿连结块34的延长部34b，且与形成在支承块32中的螺纹孔 78螺纹连接。如图2所示，利用沿左右方向隔开间隔地配置的一对压缩螺旋弹簧80对支承 块32施加向下的力。各压缩螺旋弹簧80以沿上下方向贯穿连结块34的延长部34b的状态配置在板状 的弹簧推压件82与支承块32的支承部32a之间，上述弹簧推压件82利用多个螺栓构件 71(参照图3)安装在连结块34的延长部34b上。由此，通过调整螺栓76的向螺纹孔78中 的旋入量，能够调整支承块32乃至探针装配体30的高度位置。弹簧推压件82具有通孔82a，该通孔82a供螺丝刀那样的工具的前端部自上方插 入而调整螺栓76的旋转量。由此，不用自连结块34卸下弹簧推压件82就能调整支承块32 乃至探针装配体30的高度位置，因此易于进行上述那样的高度位置的调整操作。如图2、图3、图5、图6以及图8所示，利用多个螺栓86将连结块34以能卸下的方 式安装在支承台18上。各螺栓86自上向下贯穿连结块34的主体部34a、且与形成在支承 台18的主体部18a中的螺纹孔88螺纹连接。如图4、图8以及图10所示，组装装置38包括凹部90，其形成在结合块36上；连 结构件92，其与凹部90嵌合；多个螺栓构件94 (参照图4)，其将连结构件92组装在支承块 32的下侧而使支承块32支承该连结构件92 ；螺栓构件96，其自上向下贯穿连结构件92的 通孔95而与结合块36的螺纹孔98螺纹连接。凹部90以及连结构件92的横截面形状为圆形。如图4所示，各螺栓构件94自上 向下贯穿支承块32的支承部32b而与连结构件92的内螺纹孔93 (参照图4以及图10)螺
纹连接。在图示的例子中，如图8所示，内螺纹孔98是不能位移地组装在结合块36的主体 部36a中的螺母36b，但内螺纹孔98也可以直接形成在主体部36a中。使组装装置38的螺栓构件96自上向下贯穿连结构件92的通孔95而与内螺纹孔 98螺纹连接，然后利用螺栓构件94将连结构件92安装在支承块32上，从而将结合块36安 装在支承块32的支承部32b的下侧。另外，通过使组装装置38的凹部90和连结构件92嵌合，能够相对于支承块32将 结合块36维持在由左右方向以及前后方向形成的XY平面内、也就是与应被测试的被检查 体平行的XY面内的规定位置上。在图示的例子中，组装装置38还包括凹部100，其形成在结合块36上、且在XY 面内延伸而与凹部90相连通；销构件102，其自连结构件92在XY面内延伸、且能被收纳在 凹部100中；一对凹部104，其形成在支承块32的支承部32b的下表面上、且向连结构件92侧敞开；一对销构件106，其自连结构件92向上延伸、且能被收纳在凹部104中。凹部100以及销构件102在XY面内的比螺栓构件96靠前方的位置上沿一方向 (在图示的例子中为X方向)延伸。与此相对，两个凹部104以及两个销构件106分别沿 与凹部100以及销构件102的延伸方向交叉的方向、优选正交的方向(在图示的例子中为 Y方向)分开地配置。组装装置38利用上述凹部100、104以及销构件102、104使结合块36相对于支承 块32维持在下述位置，即、维持在左右方向以及前后方向的规定位置且绕上下方向延伸的 θ轴线位于规定角度位置。也可以将凹部90设置在支承块32上、将连结构件92螺纹定位在结合块36中。另 外，也可以对调凹部100、104以及销构件102、106的设置位置。在使销构件106位于对应的凹部104中的状态下利用螺栓构件94将连结构件92 安装在支承块32的下侧，然后使连结构件92与凹部90配合，并且在使销构件102位于对 应的凹部100中的状态下使螺栓构件96与结合块36的内螺纹孔98螺纹连接，从而能够将 结合块36安装在支承块32上。通过执行与上述操作相反的操作，能够自支承块32卸下结合块36。在以厚度方向作为上下方向的状态下，利用未图示的多个螺栓构件将中继基座22 配置在探针基座16上。中继基板24是具有多条分别与探针装置20的探针42相对应的布 线(未图示)的布线基板。利用每个探针装置20所具有的电连接件120 (参照图1、图3、图5、图6、图9、图 10以及图11)使中继基板24的布线与对应的探针42电连接。如图3、图5以及图8所示，连接块40在支承块32的下侧沿左右方向延伸，且连接 块40位于结合块36的后端部与支承块32之间。利用沿左右方向空有间隔的多个螺栓构 件140、和沿前后方向空有间隔的多个定位销142将连接块40以能与支承块32分开的方式 安装在支承块32的下侧。各螺栓构件140自下向上贯穿连接块40而与支承块32螺纹连接。各定位销142 以沿上下方向延伸的状态固定在连接块40和支承块32中的任意一方上，从而与设置于连 接块40和支承块32中的另一方的定位孔配合。在上述的探针装置20中，支承块32、结合块36和连接块40作为第1支承装置发 挥作用，连结块34作为第2支承装置发挥作用。如图1、图3、图5、图6、图9、图10以及图11所示，各电连接件120具有多条沿前 后方向延伸的布线，且包括自探针装配体30向后方延伸的薄片状的第1布线区域122、和自 第1布线区域122向后方延伸的薄片状的第2布线区域124。第1布线区域122以及第2布线区域124分别具有在左右方向上空有间隔且沿前 后方向延伸的多条第1布线126和多条第2布线128 (均参照图11)。第1布线区域122是FPC (挠性印刷布线基板)、ΤΑΒ (卷带自动结合)或是将FPC、 TAB组合而成的复合电路薄片，另外，第2布线区域124是FPC。如图8所示，利用固定板130将第1布线区域122配置在结合块36的下侧，且将 用于驱动被检查体12的集成电路132配置在第1布线区域122的中间区域，此外第1布线 区域122在作为第1支承装置的一部分而发挥作用的结合块36的下侧向后方延伸。
如图5、图8、图10以及图11所示，以使第1布线126的前端部在下方露出的状态， 将第1布线区域122的前端部维持在结合块36的下表面。由此，在组装了探针装置20的 状态下，如图9所示，各探针42的后端针尖42e被按压在第1布线126的前端部上而与第 1布线126电连接。如图5、图8以及图11所示，在结合块36的后端部将第1布线区域122向上以及 向前翻折成横U字形，从而以使第1布线126的后端部在上方露出的状态将第1布线区域 122的前端部维持在结合块36的上表面上。如图5、图8以及图11所示，以使第2布线区域124的前端部位于第1布线区域 122的翻折部的上方、以及使第2布线128的前端部位于下方的状态，将第2布线区域124 的前端部维持在连接块40的下表面上。由此，在组装了探针装置20的状态下，第1布线 126的后端部和第2布线128的前端部被彼此按压而电连接起来。将第2布线区域124自连接块40的后端与探针基座16的前端之间引导向探针基 座16的上侧，且使第2布线区域124经过支承台18的空间26而进一步在探针基座16的 上方向后方延伸。利用设置在第2布线区域124的后端的连接器144使第2布线区域124与中继基 板24结合。连接器144具有借助电连接件120的布线与对应的探针装置20的探针42相 连接的多个端子。这些端子与中继基板24的上述布线相连接。中继基板24的布线与用于产生测试信号的电路(未图示)相连接。自上述电路 借助电连接件120向探针42输出测试信号而驱动(点亮)被检查体12。如图8以及图11所示，弹性体146位于连接块40的下侧、且配置在与第1布线126 和第2布线128间的接触部相对应的位置上。因此，如图11所示，在将结合块36和连接块 40组装在支承块32上的状态下，弹性体146、第1布线区域122以及第2布线区域124被 压缩变形。由此，第1布线126和第2布线128被强烈地按压从而可靠地接触。可以在自支承块32分离了结合块36的状态下更换探针装配体30以及电连接件 120。另外，可以在自支承块32分离了结合块36、自结合块36分离了探针装配体30的状 态下，更换探针42。此外，可以在自支承块32分离了结合块36、自支承块32分离了连接块 40的状态下更换电连接件120。在探针单元10中，借助具有向前方、后方以及下方敞开的空间的支承台18将探针 装置20支承在探针基座16上。因此，不用在探针基座16上设置布线通孔，就能将电连接 件120的后部侧区域引向探针基座16的上侧并使该区域以经过支承台18的空间26的方 式延伸。结果，布线126、128的电有效长度尺寸变短，信号的减衰量相应地变少，从而能够 向被检查体12输出有效的测试信号。在用于对被检查体12进行测试的测试装置中，使用多个具有上述形状构造的探 针单元10。测试装置的实施例如图12 图18所示，测试装置200包括探针单元202 ；支承基座204，其为板状， 用于支承探针单元202 ；工作台206，其配置在支承基座204上且用于承载被检查体12 ；单 元支承机构208，其将探针单元202支承在支承基座204上。在形状构造方面，将多个探针装置20配置在共用的支承台210上、利用FPC那样具有挠性的布线片214(参照图18)使中继基板24与配置在该中继基板24后方的第2中 继基板212电连接、使第2中继基板212与测试装置的电路电连接，除此之外，探针单元202 与图1 图11所示的探针单元10相同。如图17所示，支承台210包括与探针基座16平行且沿左右方向延伸的板状的主 体部210a、自主体部210a的两端部向下延伸的一对腿部210b、和在两个腿部210b之间自 主体部向下延伸的多个辅助部210c，且利用多个螺栓构件216 (参照图17)将支承台210安 装在探针基座16的上表面，该螺栓构件216自上向下贯穿支承台210而与探针基座16螺 纹连接。主体部210a、腿部210b和辅助部210c在每个探针装置20形成向前方、后方以及 下方敞开的空间26。各探针装置20以位于对应的空间26的上方的方式设置在支承台210 上。各探针装置20的电连接件120、特别是第2布线区域124沿前后方向穿过所对应的空 间26。但也可以使多个探针装置20共用一个空间26。在该实施例中，多个探针装置20共同中继基板24。因此，全部的第2布线区域124 与中继基板212电连接。利用一对安装用具218将中继基板212以朝向斜后上方倾斜的方 式安装在探针基座16的上侧。可以分别在每个探针装置20上设置中继基板24，也可以使 多个探针装置20共用一个中继基板24。支承基座204水平地配置在测试装置200的框架上。工作台206具有承载被检查 体12而以能解除吸附状态的方式吸附被检查体12的面板承载面206a。支承基座204可以 与工作台206 —体地形成，且也可以是设置在具有面板承载面206a的面板承载部上的朝外 的凸缘状构件。单元支承机构208包括第1移动体220，其以能在与被检查体12平行的XY面内 相对于工作台206进退的方式配置在支承基座204上、且沿支承基座16的长度方向(左右 方向)延伸；第2移动体222，其能沿相对于面板承载面206a倾斜的方向移动地与第1移动 体220结合、且沿探针基座16的长度方向(左右方向)延伸；探针移动机构224，其能使第 1移动体220与第2移动体222 —起相对于工作台206进退；第1止动件226，其为多个，用 于限定第2移动体222的最大前进位置(工作台206侧的位置)；第2止动件228，其为多 个，用于规定第2移动体222的最大上升位置且呈倒L字形，该单元支承机构208将探针单 元202支承在第2移动体222上。在第1移动体220中，将第2构件220b以不能相对于第1构件220a移动的方式 安装在该第1构件220a上，上述第1构件220a沿左右方向延伸且截面形状为L字形，上述 第2构件220b沿左右方向延伸且截面形状为楔形。利用引导构件232和一对或多对的导 轨230使第1移动体220结合在支承基座204之上，上述导轨230在左右方向上空有间隔 且沿前后方向延伸，将上述引导构件232以能沿各导轨230的长度方向移动的方式支承在 各导轨230上。在图示的例子中，导轨230安装在支承基座204的上表面上，引导构件232安装在 第1构件220a的底板部的下表面上。由此，第1移动体220能沿靠近或离开工作台206的 方向(前后方向)移动。在第2移动体222中，将第2构件222b以不能相对于第1构件222a移动的方式 安装在该第1构件222a上，上述第1构件222a沿左右方向延伸且截面形状为T字形，上述第2构件222b沿左右方向延伸且为棱柱状。第1构件222a的顶面与XY面平行，且将探针 基座16支承在第1构件222a的顶面上。第2构件222b具有沿倾斜的上下方向贯穿该第 2构件222b的引导孔234。通过将以沿倾斜的上下方向延伸的状态被支承在第1移动体220上的杆236自下 方收纳在引导孔234中，并利用在能相对位移地结合起来的引导构件238和导轨240，使第 2移动体222以能够沿越向上越靠前的倾斜的上下方向移动的方式与第1移动体220结合。引导孔234以及杆236以越靠上侧的部位越靠近工作台206侧的方式倾斜，另外， 使引导构件238和导轨240间能相对移动的方向为越靠上侧越靠近工作台206侧、并位于 引导孔234和杆236的延伸方向的方式，将引导构件238以及导轨240安装在第1移动体 220以及第2移动体222上。利用在杆236的周围延伸的压缩螺旋弹簧242始终对第2移动体222施加向上的 力。但是，通过使被支承在第2移动体222上的探针单元202的探针基座16与安装在第1 移动体220上的多个第2止动件228的沿前后方向延伸的上端部相抵接，能够规定第2移 动体222的最大上升位置。因此，同样能够利用第2止动件228规定探针单元202的最大 上升位置。各探针移动机构224通过使第1移动体220沿前后方向移动，能够使第1移动体 220与第2移动体222以及探针单元202 —起相对于工作台206进退。作为上述那样的探针移动机构224，能够举出包括如下部件的机构，S卩、包括；电 动机246，利用托架244将该电动机246设置在支承基座204的上表面；滚珠丝杠248，其以 沿前后方向延伸的状态与电动机246相连结，从而能在电动机246的作用下旋转；螺母(未 图示)，其设置在第1构件220a上且与滚珠丝杠248螺纹连接。可以将电动机246形成为 像脉冲电动机那样能够控制位置的电动机，以可解除旋转角度位置的方式维持该旋转角度 位置。第1止动件226在前后方向上位于工作台206与第2移动体222之间、且在左右 方向上空有间隔(参照图16)。各第1止动件226包括支柱250，其以向上延伸的状态被 支承在支承基座204上；辊252，其能绕沿左右方向延伸的轴线旋转地安装在支柱250的上 端部。辊252在图示的例子中为轴承，且配置在能供第2移动体222的前表面抵接的高度 位置上。测试装置200的探针单元202和单元支承机构208位于被检查体12的配置有电 极14的各缘部。测试装置的动作使测试装置200的各探针单元202、第1移动体220和第2移动体222后退到图 14所示的待机位置。在该状态下，利用压缩螺旋弹簧242使第2移动体222上升到由止动 件228限定的最大上升位置，并且利用单元移动机构224使第2移动体222自止动件226 的辊252向后方离开。在处于上述待机位置时，探针单元202向上以及向后离开工作台206，因而使探针 42的针尖后退到向上以及向后离开自工作台206之上的被检查体的位置。在该状态下，自 上方侧对工作台206交接被检查体12。在被检查体12的交接结束时，利用单元移动机构224使第1移动体220前进至第2移动体222的前表面与止动件226的辊252抵接为止。由此，使探针单元202也一起前 进，从而如图13所示使各探针42的针尖移动到被检查体12的电极14的上方。在利用单元移动机构224使第1移动体220进一步前进时，第1移动体220在第2 移动体222的前进受到止动件226阻止的状态下前进。因此，一边容许第1移动体220前 进，一边在第2移动体222的前表面与辊252抵接的状态下，利用弓|导构件238、导轨240和 杆236使第2移动体222下降。由此，使各探针单元202下降，从而如图12所示将各探针 42的针尖按压在被检查体12的电极14上。在该状态下，对被检查体12通电而对被检查体 12进行点亮测试。根据上述说明可清楚得知，引导孔234、杆236、引导构件238、导轨240以及压缩螺 旋弹簧242作为使探针单元202沿倾斜的上下方向位移的探针移位机构而发挥作用。上述点亮测试可以是操作者自上方肉眼观察被检查体12的肉眼点亮测试，也可 以是使用摄像机那样的面传感器且利用控制装置进行图像处理的自动点亮测试。在电测试结束时，使各探针单元202、各第1移动体220和各第2移动体222退避 到图14所示的待机位置。此时，在第1移动体220自止动件226离开之前的期间内，各第2 移动体222在压缩螺旋弹簧242的作用下上升而后与第1移动体220 —起后退。然后，相 对于工作台206交接被检查体12。在如上述那样地采用测试装置200时，在使探针单元202的探针42的针尖前进到 被检查体12的电极14的上方之后，使探针单元202下降而将针尖按压到电极14上，在使 探针42的针尖向被检查体12的电极14的上方上升而自电极14离开后，使探针单元202 后退。由此，在探针单元202上下移动时，各探针42的针尖沿接触以及离开电极14的方向 位移，但在探针单元202本身前进或后退时，各探针42的针尖维持自电极14离开的状态。 结果，能够防止针尖磨损以及损坏电极14。工业实用性本发明不仅能应用在液晶显示面板用探针单元中，还能应用在形成有薄膜晶体管 的玻璃基板那样的其他的显示用基板用探针单元、集成电路那样的其他的平板状被检查体 用探针单元中。本发明并不限定于上述实施例，在不脱离权利要求所述的主旨的范围内，可以进 行各种变更。
权利要求
一种探针单元，其中，该探针单元包括探针基座，其为板状；支承台，其配置在该探针基座上；探针装置，其被支承在该支承台上，且具有多个具有前端针尖和后端针尖的探针；电连接件，其自该探针装置向后方延伸，且具有多条沿前后方向延伸的布线，各布线的前端部与上述后端针尖相连接；上述支承台具有向前方、后方以及下方敞开的空间；上述电连接件的后部侧的区域被引导向上述探针基座的上侧、并经过上述支承台的上述空间而延伸。
2.根据权利要求1所述的探针单元，其中，利用主体部和腿部将上述支承台的正面形状形成为门形，上述主体部为沿左右方向延 伸的板状、且上述探针装置安装在该主体部上，上述腿部自主体部的左右方向各端部向下 方延伸。
3.根据权利要求2所述的探针单元，其中，上述腿部中的一个腿自上述主体部的前端向左右方向中的一侧突出，上述腿部中的另 一个腿自上述主体部后端向左右方向中的另一侧突出，由此将上述支承台的平面形状形成 为曲柄状。
4.根据权利要求2所述的探针单元，其中，利用螺栓构件将上述支承台安装在上述探针基座上，该螺栓构件沿上下方向贯穿上述 探针基座和上述腿部中的任意一个而与上述探针基座和上述腿部中的另一个螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的探针单元，其中，该探针单元包括多个上述支承台、和多个被分别支承在该支承台上的上述探针装置。
6.根据权利要求1所述的探针单元，其中，该探针单元具有多个被支承在共用的上述支承台上的上述探针装置。
7.根据权利要求1所述的探针单元，其中，该探针单元还包括中继基板，该中继基板配置在上述探针基座的上侧、且与上述电连 接件的布线的后端部电连接。
8.根据权利要求7所述的探针单元，其中，利用连接器使上述电连接件的后端部与上述中继基板电连接。
9.根据权利要求7所述的探针单元，其中，上述中继基板在向后上方倾斜地延伸的状态下配置在上述探针基座的上侧，利用连接 器以及与该连接器相连接的线缆使上述电连接件的后端部与上述中继基板电连接。
10.根据权利要求1所述的探针单元，其中，上述探针装置包括探针装配体，其在探针保持体的下侧配置有上述多个探针；第1支 承装置，其用于支承该探针装配体；第2支承装置，其用于支承该第1支承装置、且该第2支 承装置安装在上述支承台上；上述电连接件自上述探针装配体的后端部向后延伸。
11.根据权利要求10所述的探针单元，其中，上述电连接件经过上述第1支承装置的下部而向后延伸，且自上述探针基座的前端部 被引导向上述探针基座的上侧。
12.根据权利要求1所述的探针单元，其中，上述电连接件包括第1布线区域，其具有多条沿前后方向延伸的第1布线、且使各第 1布线的前端部与上述探针的后端针尖相连接；第2布线区域，其具有多条沿前后方向延伸 的第2布线、且使各第2布线的前端部与上述第1布线的后端部相连接，且在上述第2布线 区域处，上述电连接件被引导向上述探针基座的上侧并经过上述支承台的上述空间。
13.根据权利要求12所述的探针单元，其中，上述第1支承装置包括支承块，其被支承在上述第2支承装置上；结合块，其安装在 该支承块上，上述探针装配体组装在该结合块的前部下侧且上述第1布线区域配置在该结 合块的下侧；连接块，其配置在上述支承块的后部下侧与上述结合块的后部上侧之间、且该 连接块安装在上述支承块上，上述第2布线区域的前端部配置在该连接块的下侧；上述第1布线区域的后端部在上述结合块的后端处自该结合块的下侧翻折到上侧，从 而使该第1布线区域的各布线与上述第2布线区域的布线相连接。
14.根据权利要求1所述的探针单元，其中，上述电连接件具有薄片状的布线连接用具。
15.一种测试装置，其中，该测试装置包括基座；工作台，其被支承在该基座上、且该工作台具有用于承载平板 状被检查体的承载部；探针单元，其为权利要求1所述的探针单元、且探针单元配置在上述 基座上；单元支承机构，其将该探针单元支承在上述基座上；该单元支承机构包括第1移动体，其能在与上述被检查体平行的XY面内沿前后方向 移动地被上述基座承载、且该第1移动体在上述XY面内沿左右方向延伸；第2移动体，其能 沿倾斜的上下方向移动地与上述第1移动体结合、且该第2移动体沿左右方向延伸；止挡 件，其限定上述第2移动体的最大前进位置；探针移位机构，其用于使上述第1移动体相对 于被检查体进退，以使上述第2移动体沿前后方向移动并沿上下方向移位；上述探针单元被支承在上述第2移动体上。
全文摘要
本发明提供探针单元以及使用该探针单元的测试装置。目的在于提供一种不用在探针基座上设置布线通孔就能使电连接件通向探针基座上侧的构造。探针单元包括探针基座，其为板状；支承台，其配置在该探针基座上；探针装置，其被支承在该支承台上、且具有多个具有前端针尖和后端针尖的探针；电连接件，其自该探针装置向后方延伸、且具有多条沿前后方向延伸的布线，各布线的前端部与后端针尖相连接。支承台具有向前方、后方以及下方敞开的空间。电连接件的后部侧的区域被引导向探针基座的上侧、并经过支承台的空间而延伸。
文档编号G01R31/00GK101988932SQ201010250319
公开日2011年3月23日 申请日期2010年8月4日 优先权日2009年8月4日
发明者久我智昭, 广田英辉 申请人:日本麦可罗尼克斯股份有限公司
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