JP2000009749A - 電気検査用ピンと電気検査治具およびそれらの作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気検査用ピンとワイヤー線の接続部におけ
る抵抗値を最小にし、狭ピッチの配置が可能なプリント
配線板の電気検査用ピンおよび電気検査治具を提供し、
低抵抗の電気検査に対応しうることを目的とする。 【解決手段】 電気検査用ピン１のソケット３のワイヤ
ー線５との接続において、前記ソケット３の管内にワイ
ヤー線５を挿入し、はんだ付けすることにより接続部の
接触抵抗を最小にすることができ、さらに接続部がソケ
ット径と同径であるため、高密度プリント配線板の密集
部においても隣接ピンとの接触もなく高密度のプリント
配線板の低抵抗での検査が可能な電気検査治具を効率的
に作製することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種電子機器に数
多く使用されているプリント配線板の電気検査に用いる
電気検査用ピンと電気検査治具およびそれらの作製方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、プリント配線板は電子機器の小型
化や多機能化や電子部品の自動挿入化あるいは表面実装
化などに伴い、高密度・高精度化などの厳しい要求がな
されている。特に高密度のプリント配線板になれば電気
検査治具の電気検査用ピンを狭ピッチに設計・配置する
必要があり、またビルドアップの多層プリント配線板や
貫通穴に導電性ペーストを充填することにより両面また
は内層間あるいは最外層との電気的接続を図るプリント
配線板や導通孔の直上に実装部品のはんだ付けランドを
形成したプリント配線板も年々増加してきた。そのため
各配線パターンおよび導通孔の電気検査における抵抗値
も高精度に検出する必要があり、電気検査機も低抵抗で
の検出を要求されてきた。

【０００３】以下に従来のプリント配線板の電気検査機
の構成および作製方法について説明する。

【０００４】図６は従来のプリント配線板用のコンタク
トプローブとワイヤー線との結線を示す概略構成図であ
り、図７は従来の電気検査治具の概略構成図である。

【０００５】図６、図７において２０は電気検査用ピ
ン、２１はコンタクトプローブ、２２はソケット、２３
は接続部、２４はワイヤー線、２５はベースボード、２
６はガイドプレート、２７はつばによる止まり部、２８
は絶縁性チューブである。

【０００６】まず、電気検査用ピン２０のソケット２２
とワイヤー線２４との結線方法について図６を用いて説
明する。図６（ａ）の方法は、ワイヤー線２４をソケッ
ト２２に挿入した後、機械的なカシメ等により、圧着し
て接続する方法で、この場合接続部２３の直径はソケッ
ト２２の直径とほぼ同等となる。また図６（ｂ）の方法
はワイヤー線２４に予備はんだをした後、ソケット２２
の一部切欠した側面ではんだ付けにより接続する方法で
あり、図６（ｃ）の方法は、ワイヤー線２４をソケット
２２に挿入した後、もしくは挿入せずにソケットの先端
部ではんだ付けする方法である。

【０００７】ここで、上記図６（ｂ）および図６（ｃ）
による方法ではワイヤー線２４とソケット２２の接続部
２３周辺ではんだが露出しているため絶縁性のチューブ
２８で被覆する必要があり、この場合、接続部２３の直
径はソケット２２の直径より大きくなるものであった。

【０００８】次に、電気検査用治具について図７を用い
て説明する。図７は、電気検査用ピン２０をベースボー
ド２５に組込み、ガイドプレート２６を取付けた構成の
断面図である。図の構成において、ベースボード２５の
加工穴の径は電気検査用ピン２０がガタつかない程度
に、ソケット２２の直径より少し大きく加工しており、
また止まり部２７の直径はベースボード２５の加工穴の
径よりも少し大きく形成している。

【０００９】図７の構成から明らかなように、図６
（ａ）で示したカシメ等により圧着する方法において
は、必要な数の電気検査用ピン２０を事前にワイヤー線
２４と結線しておき、その後にベースボード２５に組込
むことが可能であり、作業性が優れている。一方、図６
（ｂ）および（ｃ）で示した結線方法では、接続部２３
の直径が大きくなるため、ベースボード２５にソケット
２２を組込んだ後しか結線することができない。

【００１０】なお、この後、コンタクトプローブ２１の
位置を確保するためガイドプレート２６を取付け、さら
にワイヤー線２４をコネクタ等に結線して、電気検査用
治具を完成する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら高密度の
プリント配線板に対応する電気検査治具においては、小
径の電気検査用ピンを狭ピッチに配置し、さらには治具
の結線部の接触抵抗を最小にすることが要求されてお
り、最近ではコンタクトプローブのピッチが０．５〜
０．２mmに配置する必要性や接触抵抗値が数ｍΩ以下が
要求されるようになってきた。

【００１２】まず、狭ピッチに対応する電気検査治具
は、上記の図６（ａ）に示す方法で圧着によりソケット
２２とワイヤー線２４を結線したのち、ベースボード２
５に組込むことにより対応することが可能であるが、こ
の方法の場合、接続部２３の圧着した部分のソケット２
２とワイヤー線２４の接触による抵抗値が大きくかつそ
のばらつきが大きくなり、測定の結果も、抵抗値のバラ
ツキは０．１０Ω〜１７０Ωであった。そのためコンタ
クトプローブを狭ピッチに配置できたとしても、数ｍΩ
単位の検出を必要とする場合は対応できないものであっ
た。

【００１３】一方、図６（ｂ），（ｃ）に示したよう
に、ベースボード２５に先にソケットを組み込んだ後で
半田付けにより結線を行う方法では、ソケット２２とワ
イヤー線２４の接触による抵抗値は０．１０ｍΩ程度ま
で低くなり、さらにばらつきも図６（ａ）の方法に比較
して減少するが、この方法の場合、ソケット２２の径よ
り接続部２３のはんだ付け部分の径が大きくなるため隣
接ピンとの接触による短絡の発生を防止するため絶縁性
のチューブで被覆する必要があり、この場合はさらに接
続部２３の直径が大きくなり、高密度プリント配線板の
狭ピッチに対応することは不可能となる。さらにベース
ボード２５に対し電気検査用ピン２０の密集部は、はん
だ付けが困難であり、しかもソケット２２とワイヤー線
２４を事前にはんだ付け結線した後ベースボード２５に
組み込むという作業手順をとることができず、そのため
電気検査用治具の作製に多くの時間を費やすことになっ
ている。

【００１４】本発明は、上記従来の課題を解決するもの
で、電気検査用ピンのソケットとワイヤー線の接続部に
おける抵抗値を最小にし、同時に狭ピッチ配置が可能な
プリント配線板の電気検査用ピンおよびそれを用いた電
気検査用治具およびその作製方法を提供し、高密度プリ
ント配線板における低抵抗の電気検査に対応しうること
を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、コンタクトプローブとそれを覆うソケット
とからなる電気検査用ピンとワイヤー線との接続におい
て、前記ソケットの管内にワイヤー線を挿入し、ソケッ
ト間内に存在するはんだによりワイヤー線と電気的に接
続した電気検査用ピンを用いることにより、電気検査を
ソケットとワイヤー接続部の接触抵抗を最小にすること
ができ、さらに事前に結線しても接続部がソケット径よ
り大きくなることがないため、高密度プリント配線板の
密集部においてもベースボードにワイヤー線側から組み
込みが可能であり、しかも隣接する電気検査用ピンとの
接触もなく狭ピッチの配置が可能な電気検査治具を効率
的に作製できることから高密度のプリント配線板の低抵
抗での検査が可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、コンタクトプローブとそれを覆うソケットとからな
る電気検査用ピンとワイヤー線との接続において、前記
ソケットの管内にワイヤー線を挿入し、ソケット管内の
みに存在するはんだによりワイヤー線と電気的に接続し
た電気検査用ピンとしたものであり、ソケットとワイヤ
ー線の接続部の抵抗値を最小にし、かつ接続部の直径が
ソケット径より大きくならず、狭ピッチの配置が可能と
なり、さらに事前にソケットとワイヤー線を接続した電
気検査用ピンを準備することができることにより、電気
検査治具の作製作業が容易にできるという作用を有す
る。

【００１７】本発明の請求項２に記載の発明は、ソケッ
ト管内の一定の位置ではんだ付けした請求項１に記載の
電気検査用ピンとしたものであり、一定の位置ではんだ
付けによる接続部を形成することにより、電気検査治具
に使用される複数本の電気検査用ピンの抵抗値のバラツ
キを低減するという作用を有する。

【００１８】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１に記載の電気検査用ピンを用いた電気検査治具とした
ものであり、上記電気検査用ピンを用いて電気検査治具
を作製することにより、狭ピッチかつ低抵抗の電気検査
を必要とする高密度のプリント配線板に対応しうる電気
検査治具を提供できるものである。

【００１９】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
２に記載の電気検査用ピンを用いた電気検査治具とした
ものであり、上記電気検査用ピンを用いて電気検査治具
を作製することにより、抵抗値のバラツキを低減し高精
度な電気検査を必要とする高密度のプリント配線板に対
応しうる電気検査治具を提供できるものである。

【００２０】本発明の請求項５に記載の発明は、電気検
査用ピンのソケット管内に、導体表面をはんだで被覆し
たワイヤー線を挿入した後、ソケットを外部から熱する
ことによりはんだを溶融することでソケットとワイヤー
線をはんだ付けする電気検査用ピンの作製方法としたも
のであり、ソケット管内に挿入する前にワイヤー線の導
体表面にはんだを被覆することにより、はんだ量を一定
にすることが容易となり、そのことにより接続部の抵抗
値のバラツキを低減することができ、さらにソケット管
内に挿入したあと、はんだを溶融することによりソケッ
トとワイヤー線の接続作業を容易にし、これにより作業
効率の向上と作業によるバラツキを低減するという作業
を有する。

【００２１】本発明の請求項６に記載の発明は、電気検
査用ピンのソケット管内に一定の大きさの糸状または球
状のはんだを挿入した後ワイヤー線を挿入する請求項５
に記載の電気検査用ピンの作製方法としたものであり、
ソケット管内に一定量のはんだを確保することにより、
ワイヤー線とソケットのはんだ溶融による接続の信頼性
を向上させるという作業を有する。

【００２２】本発明の請求項７に記載の発明は、事前に
電気検査用ピンのソケットのワイヤー線を挿入する側の
反対側から非金属またははんだ不着性の物質を一定の位
置まで挿入する請求項６に記載の電気検査用ピンの作製
方法としたものであり、非金属またははんだ不着性の物
質をソケット管内の一定の位置で一旦固定することによ
り、糸状または球状のはんだのソケット管内での位置を
一定かつ容易に設定することができるため、ソケットと
ワイヤー線の接続部を一定にできるため複数本の電気検
査用ピンの抵抗値のバラツキを低減することができ、さ
らに作業性を向上させることができるという作用を有す
る。

【００２３】本発明の請求項８に記載の発明は、請求項
５〜請求項７に記載のいずれかの方法で作製した複数の
電気検査用ピンを接続されたワイヤー線の側からベース
ボードに組み込んだ後、複数の所定位置に穴加工が施さ
れたガイドプレートをコンタクトプローブ側からベース
ボードに取り付け固定する電気検査治具の作製方法とし
たものであり、ベースボードに接続する前にワイヤー線
と接続することにより低抵抗でかつバラツキの小さい電
気検査用ピンを複数本作製したのち、それらをベースボ
ードに組み込み、ガイドプレートを取り付け固定すると
いう方法で電気検査治具を作製することにより、ワイヤ
ー線との接続部の抵抗値およびそのバラツキを最小に
し、かつ狭ピッチに電気検査用ピンを配置することがで
き、さらに電気検査治具の作製の作業を向上するという
ものである。

【００２４】（実施の形態）以下、本発明の一実施の形
態について、図面を参照しながら説明する。

【００２５】図１〜図４は本発明の一実施の形態を示す
プリント配線板の電気検査用ピンの作製方法を示す図で
あり、図５は、本発明の一実施の形態の電気検査治具の
断面を示す図である。図１〜図５において１は電気検査
用ピン、２はコンタクトプローブ、３はソケット、４は
はんだ付けによる接続部、５はワイヤー線、５ｂはワイ
ヤー線の導体部、５ｃはワイヤー線導体部のはんだ被覆
部、６はコンタクトプローブ内のスプリング、７はコン
タクトプローブ内のプランジャー、８はつばによる止ま
り部、９は糸状または球状あるいはクリーム状のはん
だ、９ａはソケット管内で溶融した少量のはんだ、１０
は非金属のはんだ不着性の物質としての耐熱性樹脂棒で
あり、１０ａは耐熱性樹脂棒の止め部である。

【００２６】まず、図１に示すように、電気検査用ピン
１をコンタクトプローブ２とソケット３に分離する。次
に図２に示すように、内径がφ０．３５mmのソケット３
のコンタクトプローブ側から直径がφ０．３２mmの耐熱
性樹脂棒１０を挿入し、止め部１０ａにより一定の位置
Ａ点で停止させ、その状態を維持する。

【００２７】次に反対側から直径０．２５mmで溶融温度
が１８０℃〜２３０℃の糸状はんだまたは球状はんだを
ソケット３の管内のＡ点まで入れる。ソケット３の外部
からＡ点に瞬間的にはんだごてなどの手段を用いて２０
０℃〜２５０℃の熱を加えソケット管内で溶融した少量
のはんだ９ａだけを管内のソケット３のＡ点付近に残し
ておく。このときの糸状はんだまたは球状はんだの径は
ソケット内径に対して（表１）に示すような関係が最も
望ましく、あらゆるソケット径に対応することが可能で
ある。

【００２８】

【表１】

【００２９】次に図３に示すように、ワイヤー線５をソ
ケット３に挿入し、ワイヤー線のはんだ被覆部５ｃがＡ
点に達した時点で、ソケット管内で溶融した少量のはん
だ９ａをはんだ被覆部５ｃのはんだとともにソケット３
のＡ点をはんだごて等の加熱溶融手段を用いて外部から
はんだの溶融温度以上の２００℃〜２５０℃の熱を加え
て溶融し、ソケット３のＡ点でワイヤー線の導体部５ｂ
とソケット３をはんだを介して接続する。その数秒後耐
熱性樹脂棒１０をソケット３から抜き取りＡ点にはんだ
付けによる接続部４を形成する。その後コンタクトプロ
ーブ２と結線が終了したソケット３を組立て図４に示す
ような電気検査用ピン１を完成する。

【００３０】上記の電気検査用ピン１の構造および作製
方法から明らかなように、耐熱性樹脂棒１０をソケット
３の管内の一定の位置で一旦固定することにより、糸状
または球状のはんだ９のソケット管内での位置を一定か
つ容易に設定することができ、さらに、ソケット３管内
に挿入する前にワイヤー線の導体表面にはんだを被覆す
ることにより、はんだ量を一定にすることが容易とな
る。このことから複数本の電気検査用ピンの抵抗値のバ
ラツキを低減することができる。

【００３１】またソケット管内に挿入したあとに、はん
だを溶融することによりソケットとワイヤー線の接続作
業を容易にし、作業によるバラツキも低減する。

【００３２】次に、上記のプリント配線板の電気検査用
ピンを用いた電気検査治具について図５を用いて説明す
る。

【００３３】まず、電気検査治具に必要な本数の電気検
査用ピン１を作製し、必要な検査位置および径でＮＣ工
作機などを用いて穴加工、座繰り加工などを行ったベー
スボード２５およびガイドプレート２６を別途準備す
る。次に前述の方法で作製し用意した複数の電気検査用
ピン１をベースボード２５に組込み、コンタクトプロー
ブ２の位置を確保するためガイドプレート２６を取付け
る。

【００３４】ここでベースボード２５の加工穴の径は電
気検査用ピン１がガタつかない程度に、ソケット３の直
径より大きく加工しており、また止まり部８の直径は加
工穴よりも大きくする必要がある。

【００３５】その後、ワイヤー線５をコネクタ等に結線
し、最後にボード間の補強や組み上げのためのボルトの
締め付け、ガイドピン等の組み込みを行い完成する。そ
して電気検査治具を完成する。

【００３６】上記の電気検査治具の構造から明らかなよ
うに、ソケット３とワイヤー線５の接続部４の抵抗値を
最小にし、かつ接続部４がソケット３の管内であるため
接続部４の直径がソケット３の径より大きくなることは
なく、従来用いられた絶縁チューブが不要のため狭ピッ
チの配置が可能となり、低抵抗の電気検査を必要とする
高密度のプリント配線板に対応しうる電気検査治具を提
供できるものである。

【００３７】以下に、ワイヤー線をソケットに挿入し、
機械的なカシメ等により圧着して接続する従来による方
法と本発明で作製した電気検査用ピンの抵抗値の比較を
（表２）に示す（ソケット内径φ０．３５mmの場合の比
較データ：リード線内部抵抗含む、電気検査用ピンのサ
ンプル数 ２０本）。

【００３８】

【表２】

【００３９】比較結果からも明らかなように、本実施の
形態においては抵抗値およびそのバラツキにおいても優
れている。

【００４０】従来の圧着による方式では、圧着力の強弱
のバラツキにより、接続性に与える影響が大きく、圧着
力が強すぎるとソケットが変形しベースボードに通りに
くくなるため、組込み作業時にワイヤーへかかる力が大
きくなる場合があり、ワイヤーとソケットの接続におい
て断線や断線手前の状態が発生することもあり、また、
圧着が弱すぎると接続が不完全であり、引張強度が確保
出来ずソケットから外れてしまうこともある。

【００４１】本実施の形態においては、上述のような電
気検査治具の作製時の不具合も解消することができ、治
具作製に要する時間も３０％以上短縮することができ
た。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明は、電気検査用ピン
のソケットとワイヤー接続部の接触抵抗を最小にするこ
とができ、さらに事前に結線しても接続部がソケット径
より大きくなることがないため、高密度プリント配線板
の密集部においてもベースボードにワイヤー線側から組
み込みが可能であり、しかも隣接する電気検査用ピンと
の接触もなく狭ピッチの配置が可能な電気検査治具を効
率的に作製できることから高密度のプリント配線板の低
抵抗での検査が可能となり、さらに電気検査治具の作製
時の不具合を解消し、併せて作業性の向上も図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示すプリント配線板の
電気検査用ピンの作製工程を示す断面図

【図２】同工程断面図

【図３】同工程断面図

【図４】同工程断面図

【図５】本発明の一実施の形態の電気検査治具の断面図

【図６】従来のプリント配線板用のコンタクトプローブ
とワイヤー線との結線を示す概略構成図

【図７】従来の電気検査治具の概略構成図

【符号の説明】 １ 電気検査用ピン ２ コンタクトプローブ ３ ソケット ４ はんだ付けによる接続部 ５ ワイヤー線 ５ｂ ワイヤー線の導体部 ５ｃ ワイヤー線導体部のはんだ被覆部 ６ コンタクトプローブ内のスプリング ７ コンタクトプローブ内のプランジャー ８ つばによる止まり部 ９ 糸状のはんだ ９ａ ソケット管内で溶融した少量のはんだ １０ 非金属のはんだ不着性の物質としての耐熱性樹脂
棒 １０ａ 耐熱性樹脂棒の止め部 ２５ ベースボード ２６ ガイドプレート

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 コンタクトプローブとそれを覆うソケッ
   トとからなる電気検査用ピンとワイヤー線との接続にお
   いて、前記ソケットの管内にワイヤー線を挿入し、ソケ
   ット管内に存在するはんだによりワイヤー線と電気的に
   接続した電気検査用ピン。
2. 【請求項２】 ソケット管内の一定の位置ではんだ付け
   した請求項１に記載の電気検査用ピン。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の電気検査用ピンを用い
   た電気検査治具。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の電気検査用ピンを用い
   た電気検査治具。
5. 【請求項５】 電気検査用ピンのソケット管内に、導体
   表面をはんだで被覆したワイヤー線を挿入した後、ソケ
   ットを外部から熱することによりはんだを溶融しソケッ
   トとワイヤー線をはんだ付けする電気検査用ピンの作製
   方法。
6. 【請求項６】 電気検査用ピンのソケット管内に一定の
   大きさの糸状または球状のはんだを挿入した後ワイヤー
   線を挿入する請求項５に記載の電気検査用ピンの作製方
   法。
7. 【請求項７】 事前に電気検査用ピンのソケットのワイ
   ヤー線を挿入する側の反対側から非金属またははんだ不
   着性の物質を一定の箇所まで挿入する請求項６に記載の
   電気検査用ピンの作製方法。
8. 【請求項８】 請求項５〜請求項７に記載のいずれかの
   方法で作製した複数の電気検査用ピンを接続されたワイ
   ヤー線の側からベースボードに組み込んだ後、複数の所
   定位置に穴加工が施されたガイドプレートをコンタクト
   プローブ側からベースボードに取り付け固定する電気検
   査治具の作製方法。