JP2001133483A - Ｗストロークプリント基板検査機用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 プリント基板検査機用の治具製作の簡素化と
プローブの低抵抗値化。 【解決手段】 プローブ１からチューブを廃し、簡素化
したプローブと、治具本体をストロークさせる事によ
り、プローブ自体の小ストローク化を行いプローブ長を
短くし、尚且つ、端子１６とプランジャー１５を直接接
触させる事で、電気抵抗値の低下を実現する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板検査器の
治具に関し、特にファインピッチと呼称される、集積度
の高いプリント基板検査器の治具の製作の簡素化に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のプリント基板検査機用治
具は、厚さ〜１５ｍｍ程度のベース板に対して垂直に複
数個のベース穴を開口し、その穴に垂直に差し込まれる
複数個のプローブとで構成されている。

【０００３】しかしながら、厚さ〜１５ｍｍ程度のベー
ス板に正確な径の穴を場合によっては２０００個以上も
開口する作業は大変手間がかかる作業であり、又、近年
需要の増えつつあるファインピッチと呼称されるプロー
ブ同士の間隔が０．５ｍｍ以下の治具の場合、プローブ
の外径寸法も０．５ｍｍ以下となる為、ベース板の穴あ
けのシビアな精度要求の他に、プローブ自体の構成部品
である細長い筒状のスリーブ部分の内外径と、そのスリ
ーブの筒内に軸方向に移動可能に配設される棒状のプラ
ンジャー部分の外径等の各構成部品の精度要求もシビア
な物となる為に、この精度要求に対する部品数の多さ
が、従来の治具製作の上での大きなネックとなってい
た。

【０００４】上記課題を解決せんとして、本発明者は鋭
意研究を重ね、従来のプローブから、筒状のスリーブ部
分を無くす事で、プローブ構造を簡略化したプローブを
用いた、チューブレスプリント基板検査機用治具を開発
した。このチューブレスプリント基板検査機用治具につ
いては、本出願と同一出願人による出願に係る特願平１
１−２５０５８２号明細書に詳細に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
基板検査の更なる小ピッチ化にともない、従来よりも更
に、細径なプローブの開発が求められている。プローブ
の外径が細くなると、それに伴って電気抵抗値が大きく
なる問題があり、特に、プローブの構成部品の１つであ
るスプリングは、線径が細くなる上に、必用な動き分の
ストロークを得る為に、スプリングはある程度の全長が
必用であり、電気抵抗値が大きくなる原因となり、プロ
ーブの細径化の足枷になっていた。その上、市場では更
に、電気抵抗値が低いプローブの需要が増加する傾向に
あり、上記の特願平１１−２５０５８２号明細書に詳細
に記載されているプローブに、電気抵抗値を減らす工夫
が求められてきた。

【０００６】本発明は、従来の上記実状に鑑みてなされ
たものであり、従って本発明の目的は、従来の技術に内
在する上記欠点を解消し、更に、従来のファインピッチ
プリント基板検査機用治具に比べて、低コストを維持し
ながらも、プローブの電気抵抗値を低下させた治具を提
供することにある。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】上記目的を解決する為に、
本発明に係わる治具では、上記の特願平１１−２５０５
８２号明細書に詳細に記載されている治具の中のプロー
ブ部分に対して、部品点数を増やさずに、部品の形状
と、組み合わせ方を変える事によって、従来通りの性能
と、低い抵抗値を実現している。又、従来プローブのス
プリングは、ある程度のストローク分動く事が要求され
ている為に、ある程度の全長が必用であり、結果的にプ
ローブ全長が長くなる。電気抵抗値は全長に比例して大
きくなる為に、その事も抵抗値が大きくなる原因であっ
たが、本発明では、プローブのスプリングの動きを測定
物の表面の凹凸に追従する為の必要最小限のストローク
とし、足りないストローク分は、治具全体をストローク
させる事で解決して、プローブのスプリングと、プロー
ブの全長を短く抑え、尚且つ、プランジャーと、端子の
間にスプリングを挟まずに直接接触させる事で、電気抵
抗値を、より低減する事に成功している。

【０００８】又、上記の方法よりも更に小ピッチの治具
を製作する場合、スプリングの製作が、かなり困難とな
ってくる。そこで、その問題を解決する方法として、上
記の治具のプローブの構成部品であるスプリングを廃
し、その代わりに、ゴム等の弾性素材を使用する事で解
決している。

【０００９】

【実施例】次に本発明をその好ましい各実施例について
図面を参照しながら具体的に説明する。

【００１０】図１は、従来例の代表的な１例を示した実
施例の側面図である。

【００１１】図１を参照するに、従来の代表的な治具で
は、板状のベース２に垂直に開口した穴に圧入されたプ
ローブ１と、そのプローブ１に接続された配線１８で構
成される。

【００１２】しかしながら、この治具では、プローブ１
を、ベース２に圧入すると言う構成の為、プローブの外
径がφ０．３以下の物になると、圧入する穴の加工が非
常にシビアになり、尚且つ、穴に圧入するプローブ１自
体の外径精度もシビアになる事から、製作が非常に困難
である。

【００１３】図２ａは、本発明で使用される治具の実施
例を示した側面図、ｂは、その正面図、図３ａは、図２
ｂの治具をｘ−ｘ’間で切断し、矢印の方向に見た断面
図、ｂは、ａの治具の作動状態を現した断面図，図４
は、図３ａ、ｂに示した治具の主要構成部品を示した断
面図、図５は、図２〜４に示したプローブベース６の部
分のみを示した正面図、及びその側面図である。

【００１４】図２ａ、ｂ、及び図３ａ、ｂ、図４、図５
を参照するに、この治具は、複数の板で構成されるブロ
ック状の部分と、そこに組み込まれた複数のプローブ１
とで構成されるプローブベース６と、そのプローブベー
ス６を覆うように配設され、その内部の開口部分をプロ
ーブベース６が図３の上下方向に移動可能なフレームス
ペーサ４と、フレームスペーサ４の内側を移動するプロ
ーブベース６が、図３の上方向に動くのを一定量に制限
する為のフランジ２１を具備するフレームＡ３と、フレ
ームスペーサ４の内側を移動するプローブベース６が、
図３の下方向に動くのを阻止し、又、プローブベース６
を図３の上方向へ常に押し出す力を与える為のダンパー
１２をはめ込む為の溝１４を具備する、フレームスペー
サ４に被せる蓋の様な形状のフレームＢ５とで構成さ
れ、又、フレームＡ３と、フレームスペーサ４と、フレ
ームＢ５は、通常、止めネジ７によって一体に固定され
ている。

【００１５】又、ダンパー１２は、フレームＢ５と、プ
ローブベース６の間に挟まれ、常にプローブベースを図
３の上方向へ動かす力を与えるゴム状の弾性体である。

【００１６】実際に使用する際は、図３ｂに示す様に、
プリント基板２０が治具本体のプローブ１の部分に押し
付けられると、プローブ１が、図３の下方向へ押し下げ
られる事によりプローブ１が取り付けられたプローブベ
ース６も図３の下方へ押し下げられる。すると、フレー
ムＢ５と、プローブベース６の間に挟まれたダンパー１
２が圧縮される事によって発生する反発力により、プロ
ーブベース６と、プローブ１は、プリント基板２０に一
定の圧力で押し付けられる。この際、プローブ１は、導
電性を持った素材で作られている為に、プリント基板２
０の配線パターン部分と、プローブ１が電気的に接触
し、配線１８を通してプローブ１に電流を流す事で、各
種の検査を行う。

【００１７】しかし、このままでは、プリント基板２０
の表面が完全な平面でなければ、各プローブ１が、プリ
ント基板２０に接触する物としない物が出てくる。この
問題を解決する為、本発明では、プローブ１が、プリン
ト基板２０の表面の凹凸を吸収するだけの、必用最低限
のストロークだけ動く構造になっている。以下は、その
部分の説明である。

【００１８】図６ａは、図４のプローブ１の中の１本を
拡大した断面図、ｂはそのプローブの作動状態を示す断
面図、図７ａは、本発明におけるプローブの第２の実施
例を示す断面図、ｂは、その作動状態を示す断面図であ
る。

【００１９】図６を参照するに、プローブ１は、細長い
棒状のプランジャー１５と、同じく棒状で、プランジャ
ー１５に接触する側の片端側にフランジ状の凸部分を持
つ端子１６と、端子１６のフランジ部分と、端子１６が
差し込まれる穴を持ち、尚且つ差し込まれた端子１６が
図６の上下方向に移動可能に配設されている端子ガイド
１１との間に配設される押しバネのスプリング１７で構
成される。

【００２０】プランジャー１５は、ガイド板Ａ８と、ガ
イド板Ｂ９にそれぞれ開口された穴に挿しこまれ、図６
の上下方向に移動可能に配設さていて、その片端は、ス
プリング１７によって、常に図６の上方向に押し上げる
力が加えられている端子１６に接触している。このプラ
ンジャー１５は、図６の上方向には抜け落ちない様にフ
ランジ状の段や、プレス等による凸部を設ける事が出来
るが、この図では特に図示しない。

【００２１】プリント基板２０が図６ｂの様に押しつけ
られると、プランジャー１５は下方向に押し付けられ、
プランジャー１５に接触している端子１６も下方向に押
されると、端子１６のフランジ部分と、端子ガイド１１
に挟まれたスプリング１７が圧縮され、スプリング１７
に反発力が生じる。その結果、端子１６とプランジャー
１５は、プリント基板２０に押し付けられ、この事によ
り、プローブ１はプリント基板２０の表面の凹凸に追従
して、すべてのプローブ１が、プリント基板２０に接触
する。

【００２２】これは、従来のプローブが、プリント基板
の表面の凹凸に加え、基板の厚みの誤差、治具を取り付
ける測定機械本体の動作誤差などの全てを吸収する為
に、ある程度、プローブが動くストロークが多目に必用
であった。これはプローブの全長を伸ばす事になり、必
然的に、全長の長さは、電気抵抗の増加を招く。

【００２３】しかし、本発明でのプローブは、プリント
基板の表面の凹凸のみを吸収出来れば良く、それ以上の
誤差は、プローブベース６自体が動く事で吸収する又、
今まで必要以上のストロークを動かす為にある程度の長
さが必用だったプローブを短くする事が出来、電気抵抗
値が低いプローブを求める市場のニーズを満たすもので
ある。

【００２４】又、プランジャー１５が、摩耗等で交換が
必用になった時には、プローブベース６を、通常は止め
ネジ７で一体に固定されているスプリングガイド１０
と、ガイド板Ｂ９間で分割する事により、プランジャー
１５のみの交換が可能であり、これは治具の維持コスト
の削減に、大きく貢献する物である。

【００２５】又、現在の市場では、プローブ同士の配置
ピッチがより狭い物が要求されている。しかしながら、
プローブに押しバネを使用する限り、バネの製作できる
大きさには限界があり、小ピッチ化への大きな問題であ
る。

【００２６】図７は、この問題を解決する為に、図６の
スプリング１７に代わって、弾性素材で作られた、ラバ
ースプリング１９で、端子１９の周囲を覆う事により、
端子１９が動く際に、一緒に動かされるラバースプリン
グ１９の変形に対する反発力を利用して、バネを使わず
に、同様の効果を持たせた物である。

【００２７】図３、図４の補強材１３は、端子ガイド１
１の強度が必用な時に使用される充填材であり、この補
強材１３と端子１６は、一体に固定はされておらず、端
子１６は、補強材１３の内部の穴を、軸方向に移動可能
である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来のプリント基板検査機用治具に比べ、治具製作の
際、一番数を多く使用する、プローブの部品数を抑える
事で、コスト的に大きなメリットがあり治具製作の際の
コスト削減に大きく貢献するものであり、尚且つ、プロ
ーブの全長が短くなる事による電気抵抗値の低下と言う
メリットも大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の代表的な１例を示した実施例の断面図
である。

【図２】図２ａは、本発明で使用される治具の実施例を
示した側面図、ｂは、その正面図である。

【図３】図３ａは、図２ｂの治具をｘ−ｘ’間で切断
し、矢印の方向に見た断面図、ｂは、ａの治具の作動状
態を現した断面図である。

【図４】図４は、図３ａ、ｂに示した治具の主要構成部
品を示した断面図である。

【図５】図５は、図２〜４に示したプローブベース６の
部分のみを示した正面図、及びその側面図である。

【図６】図６ａは、図４のプローブ１の中の１本を拡大
した断面図、ｂはそのプローブの作動状態を示す断面図
である。

【図７】図７ａは、本発明におけるプローブの第２の実
施例を示す断面図、ｂは、その作動状態を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１…プローブ ２…ベース ３…フレームＡ ４…フレームスペーサ ５…フレームＢ ６…プローブベース ７…止めネジ ８…ガイド板Ａ ９…ガイド板Ｂ １０…スプリングガイド １１…端子ガイド １２…ダンパー １３…補強材 １４…溝 １５…プランジャー １６…端子 １７…スプリング １８…配線 １９…ラバースプリング ２０…プリント基板 ２１…フランジ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】細長い棒状のプランジャーと、段付きのフ
   ランジ構造を持つ細長い棒状の端子と、その端子の軸方
   向にはめ込まれた押しバネのスプリングで構成され、プ
   ランジャー部分のみの交換が可能な、ガイド用の金属チ
   ューブ構造を持たないことを特徴とするプローブ。
2. 【請求項２】前記スプリングは、ゴム等の弾性素材に置
   き換える事も可能な事を更に特徴とする請求項１に記載
   のプローブ。
3. 【請求項３】前記プローブのプランジャー部分が、押し
   バネのスプリングによって軸方向に移動する際に、プラ
   ンジャーが取り付けられている治具本体も治具本体に取
   り付けられたバネ構造により、プランジャーと同方向に
   移動する事を更に特徴とする、請求項１、及び請求項２
   に記載のプローブを使用した、プリント基板検査機用治
   具。