JP2005134285A - ワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具及びピッチ変換治具 - Google Patents

ワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具及びピッチ変換治具 Download PDF

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Tomoko Mita
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Abstract

【課題】従来の多ピンワイヤプローブを用いて簡単に測定ピッチの変更が可能なワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具及びピッチ変換治具を提供することを目的とする。
【解決手段】ワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具は、ワイヤプローブ10とプローブガイド板20とワイヤ固定板30と固定枠40とで構成されており、ワイヤプローブ10はワイヤ固定板30に接着剤51等で固定され、ワイヤプローブ10の測定ピッチはプローブガイド板20にて設定され、ピッチ変換治具を用いてワイヤプローブ10の測定ピッチを変更し、プローブガイド板20を取り替えることにより測定ピッチの変更ができるようになっている。
【選択図】図1

Description

本発明は、プリント基板等、各種通電検査に使用する多ピンワイヤプローブで、このプローブ間ピッチが可変できるワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具に関する。
プリント基板の電通検査で、基板の多端子に、全て一度に給電する際は、基板のパターンに応じた多ピンワイヤプローブを基板個別に製作して対応していたが、特にBGA基板の場合のピン配列はマトリックス形状で、ピン数とピン間隔が異なるだけのものを個別に製作していた。
従来、BGA基板検査用の給電プローブは、グリッド(マトリックス)状に並んだ基板のパッドに、同じ配列の多ピン給電プローブを押し当てて、そこに給電し、基板の検査を行っている。ピン数は、正方形に配列されるため、32×32=1024ピンから64×64=4096ピン等があり、ピン間隔は0.4mmから1mmと様々である。
実際の電通検査は、BGA基板に合わせてプローブを個別に製作し、対応している。この方法では、1024ピン(32×32)で0.5mmピッチと0.6mmピッチの違いでも、それぞれの対応プローブを製作して検査を行っている。スプリングプローブでは、1ピンあたり1000円が相場で、1000ピンとなると100万円のコストが基板毎にかかって、問題となっている。
上記問題点を緩和するために、プローブの配列ピッチを無段階に変更し、同じ試験治具で試験できるピッチ可変構造が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、構造的に複雑で、価格も高いのが問題である。
特開平06−222111号公報
本発明は、上記問題点に鑑み、鋭意検討した結果考案されたもので、従来の多ピンワイヤプローブを用いて簡単に測定ピッチの変更が可能なワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具及びピッチ変換治具を提供することを目的とする。
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項1においては、ワイヤプローブガイド板、ワイヤ固定板、固定枠及びマトリックス状に配設されたワイヤプローブからなるピッチ可変検査治具であって、ピッチ変換治具を用いて前記ワイヤプローブの測定ピッチを変更し、前記ワイヤプローブガイド板を取り替えることによりワイヤプローブの測定ピッチを変更できるようにしたことを特徴とするワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具としたものである。
また、請求項2においては、請求項1に記載のピッチ変換治具であって、前記ピッチ変換治具は、先端部に変更前の測定ピッチの開口溝が、先端部から所定の距離隔てて、変更後の測定ピッチの櫛状の溝が形成されていることを特徴とするピッチ変換治具としたものである。
本発明のワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具は、ピッチ変換治具を用いて測定ピッチを変更し、ワイヤプローブガイド板を交換することで新ピッチの検査治具が製作できるため、従来の検査治具の半分以下のコストに抑えることができる。
図1は、本発明のワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具の一実施例を模式的に示す斜視図である。図2は、図1の斜視図をA−A’線で切断した模式構成断面図である。
本発明のワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具は、ワイヤプローブ10とプローブガイド板20とワイヤ固定板30と固定枠40とで構成されており、ワイヤプローブ10はワイヤ固定板30に接着剤51等で固定され、ワイヤプローブ10の測定ピッチはプローブガイド板20にて設定され、ピッチ変換治具を用いて測定ピッチを変更し、プローブガイド板20を取り替えることにより測定ピッチの変更ができるようになっている。また、ワイヤプローブ10のピッチPは、0.5mm前後が多く使用され、同一ピッチ可変検査治具で、可変できる測定ピッチの可変範囲は±0.1〜0.2mmである。
プローブガイド板20及びワイヤ固定板30は、絶縁性で、機械的な強度を有する材料であれば各種の材料が使用できる。固定枠40は、機械的に強度のある材料であればいずれの材料でも使用可能である。ワイヤプローブ10は、通常0.1mmφ前後のタングステンワイヤが使用され、先端部は、電気的接触を良くするため、ニッケル、金皮膜等が形成される場合もある。ワイヤプローブ10はリードを介して測定機器に電気的に接続されている。
図3及び図4は、本発明のピッチ変換治具の一例を示す模式平面図である。
図3のピッチ変換治具70aは、ワイヤプローブ10の測定ピッチP1をP2に変更(増加)するための治具である。また、図4のピッチ変換治具70bは、ワイヤプローブ10の測定ピッチP2をP1に変更(減少)するための治具である。ここで、P1とP2は、P2>P1の関係になっている。
ピッチ変換治具70a及びピッチ変換治具70bは、所定厚の樹脂板、金属板等の板材を加工して作製され、変更前の測定ピッチの溝が先端部に形成されており、蛇行するようにして変更後の測定ピッチになるように櫛状の溝が所定の長さ形成されている。櫛状の溝の幅はワイヤプローブ10の径より若干大きめに設定されている。櫛状の溝の加工法としては、パンチング成型、レーザー加工、エッチング加工等各種の加工法が適用できる。
ピッチ変換治具70a及びピッチ変換治具70bは、基本的構成は同じで、変更後の測定ピッチを増加させるか、減少させるかでピッチ変換治具の形状が若干異なる。
図5は、ピッチ変換治具70aを用いてワイヤプローブ10の測定ピッチP1をP2に変更する状態を示す模式平面図である。
図6は、ピッチ変換治具70bを用いてワイヤプローブ10の測定ピッチP2をP1に変更する状態を示す模式平面図である。
いずれの場合もピッチ変換治具70a及びピッチ変換治具70bをいずれもX方向用とY方向用の2枚用いて、各ワイヤプローブ10間に差し入れることで、ワイヤプローブ10をX、Y同じ測定ピッチにピッチ変更した事例で、この後上記プローブガイド板20をセットし、変換冶具70a及び変換冶具70bをそれぞれ抜くことにより、測定ピッチが変更されたワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具を得ることができる。
図7は、ピッチ変換治具70a及びピッチ変換治具70bを用いて、X方向とY方向の測定ピッチを異なったピッチに変更した事例で、ピッチ変換治具70aをY方向に、ピッチ変換治具70bをX方向に各ワイヤプローブ10間に差し入れることで、X方向の測定ピッチをP1からP2に、Y方向の測定ピッチをP2からP1にピッチ変更したもので、この後上記プローブガイド板20をセットし、ピッチ変換冶具70a及び変換冶具70bを抜くことにより、それぞれ測定ピッチが変更されたワイヤプローブを用いたピッチ可変検査
治具を得ることができる
このように、本発明のピッチ変換治具を用いることにより、マトリックス状に配列され、かつ、同一ピッチ可変検査治具で可変ピッチ範囲が±0.1〜0.2mmであれば、X、Y方向任意の測定ピッチ変更が可能であり、ワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具の測定ピッチを容易に変更できる。
ここで、ピッチ変換治具で測定ピッチを変換して作製したワイヤプローブを用いた1024ピン(32×32)検査治具のワイヤプローブの挙動について説明する。
例えば、変換治具で当初測定ピッチが0.5mmピッチの検査治具の測定ピッチを0.6mmに変換した場合ワイヤプローブ10は3.2(0.1mm×32)mmシフトし、センター振り分けでも1.6mmシフトする。また、測定ピッチを0.7mmに変換した場合ワイヤプローブ10は6.4(0.2mm×32)mmシフトし、センター振り分けでも3.2mmシフトする。このように、プローブガイド板20で、ピッチ変更するとワイヤプローブ10のシフトとそれに伴うワイヤプローブ10のたわみが発生する。
測定ピッチを0.5から0.6mmに変更した場合、ワイヤプローブ10のシフトとたわみのワイヤプローブ長への影響は、ワイヤプローブ10のワイヤ固定板30からの垂直方向の突出量L1は、ワイヤプローブ10の固定板30からのワイヤプローブ長Lを30mmとした場合29.98mmとなり、垂直方向の突出量差δL1は、0.02mmとなる。
また、測定ピッチを0.5から0.7mmに変更した場合、ワイヤプローブ10のシフトとたわみのワイヤプローブ長の影響は、ワイヤプローブ10の固定板30からの垂直方向の突出量L2は、ワイヤプローブ10の固定板30からの垂直方向の突出量Lを30mmとした場合29.95mmとなり、垂直方向の突出量差δL2は、0.05mmとなる。
このように、同一ピッチ可変検査治具で、測定ピッチを0.1〜0.2mmの範囲で変更しても、ワイヤプローブ10の垂直直方向の突出量差δL1、δL2はワイヤプローブ長Lを30mmに対し0.05mmの範囲に収まり、検査治具として問題とはならない。
まず、2mm厚の樹脂板(商品名:エコノール)を用いて、0.55mmピッチで、1024(32×32)ピン用に穴あけ加工してプローブガイド板20及びワイヤ固定板30を作製し、アルミニウムを加工して固定枠40を作製し、0.12mmφのタングステンワイヤをセットし、0.55mmピッチ、1024(32×32)ピン用のワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具を作製した。
次に、2mm厚の金属板をレーザー加工して先端部のピッチP1が0.55mm、溝幅61が0.15mmの開口溝を、3mm隔てた所から、溝幅61が0.15mm、ピッチP2が0.6mmの櫛状の溝を形成したピッチ変換治具70aを2個作製した。
次に、0.55mmピッチのプローブガイド板20を取り外し、0.6mmピッチのピッチ変換治具70aをX、Y方向から0.12mmφのワイヤプローブ10間に差し入れ、別途作製しておいた0.6mmピッチのプローブガイド板20をセット、固定して、ピッチ変換冶具70aを抜くことにより、ワイヤプローブ10の測定ピッチ0.55mmを0.6mmに変更したワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具を作製した。
ワイヤプローブ10の測定ピッチを0.55mmから0.6mmに変更すると、プローブガイド板20の穴位置のオフセット量はプローブガイド板20の中心から両サイドに割り振った場合、最大で、0.4mmとなり、ワイヤ固定板30とプローブガイド板20の距離を30mmとした場合、このオフセット量はほとんど問題にならない。
次に、2mm厚の金属板をレーザー加工して先端部のピッチP1が0.6mm、溝幅61が0.15mmの開口溝を、3mm隔てた所から、溝幅61が0.15mm、ピッチP2が0.5mmの櫛状の溝を形成したピッチ変換治具70bを2個作製した。
次に、上記実施例1で作製したワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具の0.6mmピッチのプローブガイド板20を取り外し、0.5mmピッチのピッチ変換治具70bをそれぞれX、Y方向から0.12mmφのワイヤプローブ10間に差し入れ、別途作製しておいた0.5mmピッチのワイヤプローブガイド板20をセット、固定して、ピッチ変換冶具70bを抜くことにより、ワイヤプローブ10の測定ピッチ0.6mmを0.5mmに変更したワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具を作製した。
まず、実施例1及び実施例2で作製したワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具及びピッチ変換治具を用いて、まず、測定ピッチ0.5mmのワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具の0.5mmピッチのプローブガイド板20を取り外し、0.6mmピッチのピッチ変換治具70aをY方向から、0.55mmピッチのピッチ変換治具70bをX方向から0.12mmφのワイヤプローブ10間にそれぞれ差し入れ、別途作製しておいたX方向ピッチ0.6mm、Y方向ピッチ0.55mmのプローブガイド板20をセット、固定して、ピッチ変換冶具70a及び70bを抜くことにより、測定ピッチがX方向0.6mm、Y方向0.55mmのワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具を作製した。
本発明のワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具の一実施例を示す模式的に示す説明図である。 図1のワイヤプローブをA−A’線にて切断した模式構成断面図である。 本発明のピッチ変換治具の一例を示す模式平面図である。 本発明のピッチ変換治具の他の例を示す模式平面図である。 本発明のピッチ変換治具70aを用いてワイヤプローブのピッチ変換をしている状態を示す説明図である。 本発明のピッチ変換治具70bを用いてワイヤプローブのピッチ変換をしている状態を示す説明図である。 本発明のピッチ変換治具70a及び70bを用いてワイヤプローブのピッチ変換をしている状態を示す説明図である。
符号の説明
10……ワイヤプローブ
20……プローブガイド板
21、22、121……接着層
30……ワイヤ固定板
40……固定枠
51……接着剤
61……開口溝
70a、70b……ピッチ変換治具
1……変更前の測定ピッチ
2……変更後の測定ピッチ
D……ワイヤプローブ直径
P……測定ピッチ
L……ワイヤ固定板からのワイヤプローブ長
1、L2……ワイヤ固定板からの垂直方向の突出量
δL1、δL2……垂直方向の突出量差

Claims (2)

  1. ワイヤプローブガイド板、ワイヤ固定板、固定枠及びマトリックス状に配設されたワイヤプローブからなる検査治具であって、ピッチ変換治具を用いて前記ワイヤプローブの測定ピッチを変更し、前記ワイヤプローブガイド板を取り替えることによりワイヤプローブの測定ピッチを変更できるようにしたことを特徴とするワイヤプローブを用いたピッチ可変検査治具。
  2. 請求項1に記載のピッチ変換治具であって、前記ピッチ変換治具は、先端部に変更前の測定ピッチの開口溝が、先端部から所定の距離隔てて、変更後の測定ピッチの櫛状の溝が形成されていることを特徴とするピッチ変換治具。
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