JP2006153552A - 通電検査用プローブ - Google Patents

Abstract

【課題】コンタクトピンを可能な限り極小ピッチで配列することができ、コンタクトピンの配列ピッチの極小化に対応する。また、狭ピッチ幅のコンタクトピン取付ホルダの組み立て・一体化作業と不良のコンタクトピンのみの交換によるメンテナンスを容易にする。
【解決手段】コンタクトピン取付ホルダ４を次のように構成する。鉛直方向へ２分割した２つのホルダ部材４１、４２を設ける。この２つのホルダ部材４１、４２の相対する両側面に、複数組のコンタクトピン３１、３２とスプリング３３を並列に配置するための収容室４５を構成する凹部４５１と、コンタクトピン３１、３２を摺動可能に支持する溝部４５４と長孔窓部４３，４４を形成する。この凹部４５１へ複数組のコンタクトピン３１、３２とスプリング３３を並列に装着し、各コンタクトピン３１、３２の間に絶縁体のスペーサ７を配置した後、２つのホルダ部材４１、４２を互いに接合し一体に構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、高密度配線回路を有するプリント配線基板等の電子基盤の電気的検査に用いられる通電検査用プローブに関する。

高密度配線回路を有するプリント配線基板等の電子基盤の導通試験などに用いる検査治具には、コンタクトプローブが使用され、狭いピッチで集積された電子基盤の検査に対応するため、コンタクトプローブ自体の極小化やコンタクトピンの微細化といった改良が図られてきた。

ところが、近年に至り、検査対象である電子基盤の高集積化、微細化が飛躍的に進んだことから、かかる改良のみでは、検査対象への対応が困難となったため、コンタクトプローブのコンタクトピン間のピッチをより狭ピッチに設定でき、かつコンタクトプローブに伝送される信号へのノイズの混入を少なくすることができるコンタクトプローブ取付ホルダが提案されるに至っている（例えば、特許文献１参照。）。

さらに、コンタクトピン間のピッチをより狭いピッチに設定し得るコンタクトプローブ取付ホルダとしては、例えば、図４および図５に示すように、複数本のコンタクトプローブを装着することができる絶縁体の樹脂等からなるコンタクトプローブ取付ホルダが使用されている。

この図４および図５に示すコンタクトプローブ取付ホルダ１に装着された複数本のコンタクトプローブ２は、両端に抜け止め絞り加工を施したスリーブ２１と、このスリーブ２１の両端においてピン先端を外方向に突出させて摺動可能に収容された一対のコンタクトピン２２と、この一対のコンタクトピン２２間に配置されて挟み込まれ、コンタクトピン２２のピン先端方向に弾性付勢する導電性のスプリング２３とを一体に組み立てたものである。

また、コンタクトピン２２には、抜け止め用のストッパ部２４が形成され、このストッパ部２４をスリーブ２１の抜け止め絞り加工を施した部分へ当接させることによって、スプリング２３のピン先端方向への弾性付勢により、コンタクトピン２２がスリーブ２１から抜け出るのを防止するように構成している。

上記のように構成したコンタクトプローブ２は、コンタクトプローブ取付ホルダ１に所定の間隔を置いて設けた貫通孔１１内にそれぞれ挿通固定され保持されている。このコンタクトプローブ２は、被検査体としての電子基盤（図示しない）の検査点に対応して配置されている。また、上記コンタクトプローブ２の上端は、例えば、電気的導通を検査するための給電基板（図示しない）の各接点に電気的に接続され、また、下端は、被検査体としての例えば、高密度配線回路を有するプリント配線基板（図示しない）の各接点に接触するように構成している。

特開平７−２１８５３６号公報（第２―５頁、第４図）

しかしながら、上述した図４および図５に示すようなコンタクトプローブ取付ホルダ１に複数本のコンタクトプローブ２を並列設置して使用する場合において、コンタクトプローブ２間のピッチの極小化を図るとき、あるいは、間隔の精度を上げるときに、次のような制約があった。

上述したコンタクトプローブ２は、筒状のスリーブ２１を使用するため、スリーブ２１の肉厚とスリーブ２１内をコンタクトピン２２が摺動移動するために必要とする間隙（クリアランス）分、コンタクトプローブ２の径が大きくなり、設定ピッチ幅に限界が生じ、コンタクトピン２２間の設定ピッチ幅をより狭ピッチに設定することが困難であるという問題があった。

例えば、コンタクトピン２２の径が５０μｍの場合、ストッパ部２４の径が９０μｍ、筒状のスリーブ２１の径が１３０μｍ、コンタクトプローブ取付ホルダ１に設けた貫通孔１１と隣接する貫通孔１１との間に形成される絶縁層の厚さが２０μｍとなり、コンタクトピン２２の間隔は、１５０μｍ必要であった。

また、コンタクトピン取付ホルダ１にスリーブ２１を挿通固定するための貫通孔１１を設ける場合、細く深い正確な径の穴加工を近接して行う必要があり、加工が非常に困難であった。また、スリーブ２１自体の加工精度にも誤差が生じ、コンタクトプローブ２の間隔の精度を確保することが困難であった。

さらに、コンタクトプローブ取付ホルダ１へ装着したコンタクトプローブ２の装着間隔が極めて狭いため、装着されている複数本のコンタクトプローブ２の内、その一部のコンタクトピン２２を破損した場合、これらの交換作業には厳格で微細な寸法合わせを要求されるため、コンタクトプローブ取付ホルダ１を一旦分解して破損したコンタクトプローブ２のみを交換することは事実上不可能であり、結局、１本のコンタクトプローブ２の破損であっても全体を廃棄処分せざるを得ず、コストがかかるという問題があった。

本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、複数本のコンタクトピンを装着する狭ピッチ幅のコンタクトピン取付ホルダの組み立て・一体化作業が極めて簡単かつ迅速に行えるとともに、個々のコンタクトピンに不良が生じた場合に、簡易かつ迅速に該当するコンタクトピンのみの交換によるメンテナンスを可能とし、また、配線回路の高密度化に伴うコンタクトピンの配列ピッチの極小化に対応することができる通電検査用プローブを提供することを目的としている。

そして、本発明は、上記の目的を達成するために、複数本のコンタクトピンを摺動可能に並列させて装着する溝部と、コンタクトピンおよびコンタクトピンのピン先端方向へ弾性付勢するスプリングを複数組並列させて配置する凹部とを一対のホルダ部材の相対する位置に設けるとともに、この一対のホルダ部材の相対する両側面を互いに接合させて一体に構成したとき、凹部により構成される収容室を内部に形成したコンタクトピン取付ホルダを備え、このコンタクトピン取付ホルダの収容室へコンタクトピンとスプリングとを複数組並列させて装着するとともに、各コンタクトピン間に絶縁体のスペーサを挟み込み収容するように構成したものである。

また、第２の課題解決手段は、摺動可能な一対のコンタクトピンとこの一対のコンタクトピンの間に配置され両コンタクトピンのピン先端方向へ弾性付勢するスプリングとを複数組並列させて収容するように構成したコンタクトピン取付ホルダを備えた両端可動型の通電検査用プローブであって、
上記コンタクトピン取付ホルダは、収容した複数本のコンタクトピンのピン先端部分を外方向へ摺動可能に突出させる長孔窓部を上下両側面に形成するとともに、この長孔窓部を長手方向に２分する線に沿って鉛直方向へ２分割した形状の２つのホルダ部材と、この２つのホルダ部材の相対する位置に設け、複数本のコンタクトピンを摺動可能に並列させて装着する溝部と、上記２つのホルダ部材の相対する位置に設け、複数組のコンタクトピンとスプリングとを並列させて配置する凹部と、上記２つのホルダ部材の相対する両側面を互いに接合させて一体に構成することにより形成され、コンタクトピンとスプリングとを複数組並列させて装着し収容する収容室と、この収容室へ装着した各コンタクトピン間に配置され、コンタクトピン間の間隔を保持する絶縁体のスペーサとを設けたものである。

上述したように本発明の通電検査用プローブは、コンタクトピンを可能な限り極小ピッチで配列、装着することができ、配線回路の高密度化に伴うコンタクトピンの配列ピッチの極小化に対応することができる。また、複数本のコンタクトピンを装着する狭ピッチ幅のコンタクトピン取付ホルダの組み立て・一体化作業が極めて簡単かつ迅速に行えるとともに、個々のコンタクトピンに不良が生じた場合に、簡易かつ迅速に該当するコンタクトピンのみの交換によるメンテナンスを可能とした通電検査用プローブを提供できる。

以下、本発明に係る通電検査用プローブの実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１は本発明の実施の形態を示す両端可動型の通電検査用プローブの部分断面図で、摺動可能な一対のコンタクトピン３１、３２と、この一対のコンタクトピン３１，３２の間に配置されたスプリング３３とをコンタクトピン取付ホルダ４内へ組み付けた状態を示すとともに、この組み付けたコンタクトピン３１のピン先端部が電気的導通を検査するための給電基板５の各接点に接触し、また、コンタクトピン３２ピン先端部が被検査体である高密度な配線回路を有するプリント配線基板６の各接点に接触した状態を示している。

また、図２の（ａ）は、一組のコンタクトプローブを構成するコンタクトピン３１、３２とスプリング３３をコンタクトピン取付ホルダ４内に複数組並列に組み付けた状態を示す平面図である。また、図２の（ｂ）は、コンタクトピン取付ホルダ４を２分割して構成した一方のホルダ部材４１にコンタクトピン３１、３２とスプリング３３を複数組並列に装着した状態を示す正面図である。また、図３は２分割したコンタクトピン取付ホルダ４の一方のホルダ部材４１を示す斜視図である。

まず、コンタクトプローブを構成する一対のコンタクトピン３１、３２とスプリング３３について説明する。一対のコンタクトピン３１、３２は、後述するコンタクトピン取付ホルダ４内において、ピン先端部分を互いに外側に向け、軸線方向に摺動可能に装着されている。このコンタクトピン３１、３２の付け根部分には、ピン先端方向へ弾性付勢する導電性のスプリング３３を取り付ける係止部３１１、３２１を設けて、スプリング３３を両コンタクトピン３１、３２間に挟み込むようにして取り付けている。

また、この係止部３１１、３２１の上部には、ストッパ部３１２、３２２が設けられ、スプリング３３によるピン先端方向への弾性付勢により、コンタクトピン３１、３２がコンタクトピン取付ホルダ４から抜け出るのを防止している。

次に、コンタクトピン取付ホルダ４の構成について説明する。コンタクトピン取付ホルダ４は、収容した複数本のコンタクトピン３１、３２のピン先端部分を外方向へ摺動可能に突出させる長孔窓部４３、４４を上下両側面の対称位置にそれぞれ形成している。この長孔窓部４３、４４の内周壁面と、コンタクトピン３１、３２先端部分の外周との間には、コンタクトピン３１、３２がその軸線方向へ摺動移動できるようにするための僅かな間隙（クリアランス）が設けられている。また、このコンタクトピン取付ホルダ４は、長孔窓部４３を長手方向に２分する線に沿って鉛直方向へ２分割した形状の２つのホルダ部材４１、４２によって構成されている。

この２分割して形成した２つのホルダ部材４１、４２は、その相対する両側面の対称位置に収容室４５を構成する凹部４５１をそれぞれ設けている。したがって、収容室４５１は、２つのホルダ部材４１、４２の相対する両側面を互いに接合させて一体に構成したとき、両側面の対称位置に設けた両凹部４５１によって形成される。この両凹部４５１によって構成された収容室４５内には、図２の（ｂ）で示すように、コンタクトプローブを構成するコンタクトピン３１、３２とスプリング３３を複数組並列に配置し収容できるように構成している。

また、収容室４５を構成する凹部４５１には、収容した各コンタクトピン３１、３２に形成したストッパ部３１２、３２２がそれぞれ当接する帯状の突起部４５２、４５３を上下に所定の間隔を置いて平行に設けている。この突起部４５２、４５３へストッパ部３１２、３２２がそれぞれ当接することにより、コンタクトピン３１、３２が抜け出るのを防止している。

また、帯状の突起部４５２、４５３には、図３で示すように、複数個の溝部４５４が設けられている。この溝部４５４は、コンタクトピン３１、３２をそれぞれ摺動可能に支持するように形成されている。したがって、この溝部４５４の内周壁面とコンタクトピン３１、３２の外周との間には、コンタクトピン３１、３２がその軸線方向へ摺動移動できるようにするための僅かな間隙（クリアランス）が設けられている。

上記のように構成したコンタクトピン取付ホルダ４によれば、その一方の例えば、ホルダ部材４１の凹部４５１に対して、図２の（ｂ）で示すように、複数組のコンタクトピン３１、３２とスプリング３３を並列に載置することができる。また、この載置の際に、隣り合うコンタクトピン３１の間、および隣り合うコンタクトピン３２の間へ絶縁体のスペーサ７をそれぞれ挟み込むことによって、各コンタクトピン３１、３２の所定の間隔を保持した状態で、並列に装着することができる。このスペーサ７は、スペーサ７の製作加工時に、外形寸法の精度を出せば良いので、容易に、高精度の加工を行うことができる。

図２の（ｂ）で示すように、複数組のコンタクトピン３１、３１およびスプリング３３を凹部４５１へ並列に配置した後、もう一方のホルダ部材４２をかぶせるようにして一体の接合することにより、図１に示すように構成した両端可動型の通電検査用プローブを設けることができる。

上記のように構成した本発明に係る通電検査用プローブによれば、コンタクトピンを可能な限り極小ピッチで配列、装着することができ、配線回路の高密度化に伴うコンタクトピンの配列ピッチの極小化に対応することができる。例えば、コンタクトピン３１、３２の径が５０μｍの場合、ストッパ部３１２、３２２の径が９０μｍで、スペーサ７の厚さが５０μｍとすれば、隣接するストッパ部の間隔が１０μｍとなり、コンタクトピンの間隔は、１００μｍとなり、上述した従来のものに比較して、コンタクトピンの配列ピッチを狭くでき、狭い間隔の配線回路の検査に対応することができる。

また、コンタクトピン取付ホルダ４に、従来のようにコンタクトプローブを装着するための穴加工を施す必要が無く、凹部４５１と溝部４５５の精度出せば良いため、容易に高精度の加工を行うことができる。また、コンタクトピン３１、３２を直接コンタクトピン取付ホルダ４で支持する構造であるため、支持剛性が高く、コンタクトピンのブレや曲がりの発生を少なくすることができる。

さらに、コンタクトピン取付ホルダ４を２分割して構成したことにより、複数本のコンタクトピンを装着する狭ピッチ幅のコンタクトピン取付ホルダ４の組み立て・一体化作業が極めて簡単かつ迅速に行えるとともに、個々のコンタクトピンに不良が生じた場合に、簡易かつ迅速に該当するコンタクトピンのみの交換によるメンテナンスを可能とした通電検査用プローブを提供することができる。

本発明の実施の形態を示す通電検査用プローブの部分断面図である。 コンタクトピン取付ホルダ内にコンタクトピンとスプリングを複数組並列に組み付けた状態を示す説明図である。 ２分割したコンタクトピン取付ホルダの一方のホルダ部材を示す斜視図である。 従来の通電検査用プローブの構成を示す説明図である。 従来の通電検査用プローブに用いられていたコンタクトプローブの構成を示す説明図である。

符号の説明

３１ コンタクトピン
３２ コンタクトピン
３３ スプリング
３１１ 係止部
３１２ ストッパ部
３２１ 係止部
３２２ ストッパ部
４ コンタクトピン取付ホルダ
４１ ホルダ部材
４２ ホルダ部材
４３ 長孔窓部
４４ 長孔窓部
４５ 収容室
４５１ 凹部
４５２ 突起部
４５３ 突起部
４５４ 溝部
５ 給電基板
６ プリント配線基板

Claims (2)

1. 複数本のコンタクトピンを摺動可能に並列させて装着する溝部と、コンタクトピンおよびコンタクトピンのピン先端方向へ弾性付勢するスプリングを複数組並列させて配置する凹部とを一対のホルダ部材の相対する位置に設けるとともに、この一対のホルダ部材の相対する両側面を互いに接合させて一体に構成したとき、凹部により構成される収容室を内部に形成したコンタクトピン取付ホルダを備え、
   このコンタクトピン取付ホルダの収容室へコンタクトピンとスプリングとを複数組並列させて装着するとともに、各コンタクトピン間に絶縁体のスペーサを配置したことを特徴とする通電検査用プローブ。
2. 摺動可能な一対のコンタクトピンとこの一対のコンタクトピンの間に配置され両コンタクトピンのピン先端方向へ弾性付勢するスプリングとを複数組並列させて収容するように構成したコンタクトピン取付ホルダを備えた両端可動型の通電検査用プローブであって、
   上記コンタクトピン取付ホルダは、
   収容した複数本のコンタクトピンのピン先端部分を外方向へ摺動可能に突出させる長孔窓部を上下両側面に形成するとともに、この長孔窓部を長手方向に２分する線に沿って鉛直方向へ２分割した形状の２つのホルダ部材と、
   この２つのホルダ部材の相対する位置に設け、複数本のコンタクトピンを摺動可能に並列させて装着する溝部と、
   ２つのホルダ部材の相対する位置に設け、複数組のコンタクトピンとスプリングとを並列させて配置する凹部と、
   ２つのホルダ部材の相対する両側面を互いに接合させて一体に構成することにより形成され、コンタクトピンとスプリングとを複数組並列させて装着し収容する収容室と、
   この収容室へ装着した各コンタクトピン間に配置され、コンタクトピン間の間隔を保持する絶縁体のスペーサと
   を設けたことを特徴とする通電検査用プローブ。

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