JP2006234639A

JP2006234639A - 電気回路検査用プローブ装置

Info

Publication number: JP2006234639A
Application number: JP2005050916A
Authority: JP
Inventors: Souki Yanagi; 宗貴柳
Original assignee: RIKA DENSHI CO Ltd
Current assignee: RIKA DENSHI CO Ltd
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2006-09-07

Abstract

【課題】コネクタを有している被検査物の回路動作の検査を行う時に、コネクタとテスタの端子の接続が容易に行える電気回路検査用プローブ装置の実現。
【解決手段】回路及び回路に接続されるコネクタ104を有する被検査物100のコネクタと、被検査物の回路の動作を検査するテスタの端子と、を接続するプローブ装置であって、コネクタに接触するスプリングプローブ31を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気回路モジュールなどのボード（基板）状被検査物と電気回路の検査を行うテスタの端子を接続する電気回路検査用プローブ装置に関し、特にコネクタを有するボード状被検査物の電気回路検査用プローブ装置に関する。

電気（電子）回路を含む装置が広く使用されており、そこで使用される電気回路は、製造の各段階で各種の動作検査が行われる。例えば、半導体集積回路（ＩＣ）は、ウエハ上に形成された段階で動作試験が行われ、ＩＣモジュールに組み立てられた段階でも動作検査が行われる。これに加えて、ＩＣモジュールなどを搭載した回路基板を有する電気回路モジュールなども動作検査が行われる。

図１は、液晶表示装置（ＬＣＤ）回路モジュールの動作検査を説明する図である。図１の（Ａ）に示すように、ＬＣＤモジュール１００は、液晶パネル１０１と、パネルに搭載されたＩＣ１０２、パネルに接続され各種の電気・電子部品を有するフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）１０３と、ＦＰＣ基板１０３に接続された雌型コネクタ１０４とを有する。このＬＣＤモジュール１００を動作させるには、駆動モジュールに接続された雄型コネクタを雌型コネクタ１０４に接続し、駆動モジュールから電源及び駆動信号を供給する。また、ＬＣＤモジュール１００からの信号は、雌型コネクタ１０４及び雄型コネクタを介して駆動モジュールへ送られる。なお、ここではＬＣＤモジュール１００が雌型コネクタ１０４を有する例を説明するが、雄型コネクタを有する場合もある。

上記のようなＬＣＤモジュール１００の動作検査を行う時には、図１の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、テスタ１１０から伸びるＦＰＣ基板１１１に設けられた雄型コネクタを雌型コネクタ１０４に接続し、テスタ１１０から電源及びテスト信号を供給し、ＬＣＤモジュール１００の動作を確認すると共に、ＬＣＤモジュール１００からの信号をテスタ１１０で確認する。

図１の（Ｃ）はＬＣＤモジュール１００の雌型コネクタ１０４の詳細を示す図であり、（Ｄ）は雌型コネクタ１０４に雄型コネクタ１１２を接続した状態を示す。

図１のＬＣＤモジュール１００は、電源及び信号の送受のためのコネクタを有しており、このコネクタを介して動作検査のための電源及びテスト信号を供給できるので、コネクタを利用してＬＣＤモジュール１００とテスタ１１０を接続する。コネクタを利用しない場合には、ＬＣＤモジュール１００にテスタ１１０と接続するための端子を余分に設ける必要が生じる。また、コネクタを利用しないと、動作検査でコネクタにおける故障を発見することはできない。

以上のような理由で、被検査物（図１ではＬＣＤモジュール）が電源及び信号の送受のためのコネクタを有している場合には、コネクタを介してテスタとの接続を行っている。

しかし、雌型コネクタに雄型コネクタを接続するのは、着脱が容易でなく、特に取り外す時にコネクタのコンタクトピンが損傷しやすいという問題がある。

特許文献１は、雄型コネクタの代わりにコンタクトピンを配列したプリント配線板を設け、コンタクトピンを雌型コネクタに勘合させる検査時具を記載している。しかし、コンタクトピンが雌型コネクタに勘合するため、雌型コネクタと雄型コネクタを接続する場合と同様に、着脱が容易でなく、コンタクトピンが損傷しやすいという問題がある。

また、特許文献２は、半導体ウエハ上に形成された半導体素子の電極パッドとテスタの端子を接続するため、スプリングプローブを使用する構成を記載している。しかし、特許文献２が記載しているのは、半導体ウエハ上に形成された半導体素子の電極パッドとテスタの端子を接続する場合であり、コネクタを有するようなモジュール化された被検査物については何ら記載していない。

特開２００３−１４８０６特開２００１−１８３４２１

上記のように、被検査物（図１ではＬＣＤモジュール）が電源及び信号の送受のためのコネクタを有している場合には、コネクタを介してテスタとの接続を行っているが、これにはコネクタの着脱が容易でなく、コンタクトピンが損傷しやすいという問題がある。

また、特許文献１に記載されているような雄型コネクタの代わりにプリント配線板に配列したコンタクトピンを使用する場合も同様の問題がある。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、電源及び信号の送受のためのコネクタを有している被検査物の回路動作の検査を行う時に、コネクタとテスタの端子の接続が容易に行える電気回路検査用プローブ装置の実現を目的とする。

上記目的を実現するため、本発明の電気回路検査用プローブ装置は、コネクタに接触するコンタクトにスプリングプローブを使用する。

すなわち、本発明の電気回路検査用プローブ装置は、回路及び前記回路に接続されるコネクタを有する被検査物の前記コネクタと、前記被検査物の前記回路の動作を検査するテスタの端子と、を接続するプローブ装置であって、前記コネクタに接触するスプリングプローブを備えることを特徴とする。

本発明によれば、スプリングプローブをコネクタに接触させるため、プローブの先端がコネクタに勘合しなくても確実に導通させることができる。

通常、コネクタは複数の端子を有するので、プローブ装置は複数のスプリングプローブを有する必要があり、複数のスプリングプローブはコネクタの複数の端子の配置に対応して正確に配置される必要がある。そこで、コネクタの複数の端子の配置に対応して正確に配置された複数のスプリングプローブを保持するプローブ保持部材を設ける。そして、コネクタが配置される載置台と、プローブ保持部材と載置台の位置関係を変化させて、複数のスプリングプローブをコネクタの複数の端子に接触させる移動機構とを設ける。

載置台はコネクタの配置される位置を規定する位置決め手段を有し、コネクタの複数の端子と複数のスプリングプローブとの位置関係を正確に規定できるようにする。

更に、コネクタの端子に対応し、複数のスプリングプローブとコネクタの複数の端子が接触するように案内する案内手段を、載置台に設けることが望ましい。

本発明によれば、電源及び信号の送受のためのコネクタを有している被検査物の回路動作の検査を行う時に、コネクタとテスタの端子の接続が容易に且つ確実に行える。これにより、検査効率が向上し、コネクタや検査装置の損傷が低減できる。

図２は、本発明の第１実施例の回路動作検査システムの構成を示す図である。第１実施例の回路動作検査システムは、図１に示したＬＣＤモジュール１００を検査するシステムである。

図２に示すように、この検査システムは、底板１１と脚部材１２と上板１３で構成される筐体に設けられる。筐体の上には、被検査物であるＬＣＤモジュール１００が載置される載置台１６が設けられる。載置台１６は、上板１３に設けられた摺動機構１４により上下移動可能な支柱１５により支持されており、上下方向に移動可能である。載置台１６は、図示していない付勢手段により上方へ付勢されており、上から押し付けることにより下側に移動し、上板１３に接触する。上板１３には、プローブ保持部材３０が設けられ、載置台１６が下側に移動すると、プローブ保持部材３０に保持された複数のスプリングプローブが、ＬＣＤモジュール１００のコネクタ１０４に接触する。プローブ保持部材３０の複数のスプリングプローブは、ケーブル２９を介して、図示していないテスタに接続される。プローブ保持部材３０の部分の詳細は、後述する。

上板１３の上には、回転軸１８を支持する台１７が設けられている。回転軸１８には、回転部材１９が取り付けられており、回転部材１９の一方の端にはプレス部材２１が設けられており、回転部材１９の他方の端に設けられたハンドル２０を押し上げることにより、プレス部材２１に設けられた押し付け部材２２が、載置台１６及び載置台１６に配置されたコネクタ１０４を下方に押し付け、載置台１６を下方に移動させる。

図３は、プローブ保持部材３０の構造を示す図であり、１本のスプリングプローブ３１を保持する構造を示しており、実際にはＬＣＤモジュール１００のコネクタ１０４の端子の配列に対応して多数のスプリングプローブ３１が保持されている。また、図４は、スプリングプローブ３１の詳細な構造を示す図である。図３のプローブ保持部材３０は、図２では、上下逆に配置される。

図３に示すように、プローブ保持部材３０は、スプリングプローブ３１及び端子部材３３が配置される穴を有し、一方の側の保持板に端子部材３３が抜けないように配置される。スプリングプローブ３１を穴に配置して他方の側の保持板を組み立てた後は、スプリングプローブ３１はプローブ保持部材３０から抜けなくなり、コンタクト３２のみがプローブ保持部材３０から突き出る。

図４に示すように、スプリングプローブ３１は、導電性のパイプにバネを介して２本のプランジャを挿入したものであり、パイプの途中をかしめて２本のプランジャは抜けないようになっている。２本のプランジャは、パイプ内を摺動可能であり、バネによりそれぞれ外側に付勢されている。プランジャの先端のコンタクト３２を押すと、プランジャはパイプに押し込まれる。

従って、図３のプローブ保持部材３０では、上方のプランジャが端子部材３３に接触しており、下方のプランジャの先端のコンタクト３２がプローブ保持部材３０から突き出ており、コンタクト３２を上方に押すと、コンタクト３２は上方に移動する。パイプ、プランジャ、バネ及び端子部材３３は導電性であるので、端子部材３３に接続される導電性線材３４をテスタの端子に接続すると、コンタクト３２とテスタの端子が電気的に接続された状態になる。図２のケーブル２９は、複数本の線材３４を、相互に絶縁してまとめたものである。

図５は、図２における、ＬＣＤモジュール１００のコネクタ１０４が配置される載置台１６の部分と、プローブ保持部材３０の部分の構成を示す図である。載置台１６には、コネクタ１０４を配置する部分が設けられており、その部分には、コネクタ１０４を突き当てて配置することにより、コネクタ１０４が載置台１６の所定位置に配置される位置決め面が設けられている。載置台１６には、位置決めして配置したコネクタ１０４の端子に対応して穴２５が設けられている。穴２５の下側は漏斗状に広がっている。

載置台１６のコネクタ１０４が配置される部分の下には、プローブ保持部材３０が設けられており、図５に示すように、コンタクト３２が突き出ている。前述のように、押し付け部材２２で載置台１６及びコネクタ１０４を押し下げると、コンタクト３２が穴２５に入り、コネクタ１０４の端子表面に接触する。コンタクト３２は上下移動可能であるので、コンタクト３２はコネクタ１０４の端子に接触した状態で、若干下方に変位する。このようにして、すべてのコンタクト３２はコネクタ１０４の端子に同じ圧力で接触し、コネクタ１０４の端子がテスタの端子に電気的に接続された状態になる。

図５の構成では、コネクタ１０４の下に設けられた穴２５が漏斗状に広がっているので、コンタクト３２の位置に誤差があっても、コンタクト３２がコネクタ１０４の端子に接触するように案内される。

なお、図５の構成で、載置台１６で穴２５が設けられる部分のみを別部品にして、穴の配置を変更できるようにしてもよい。これにより、端子の配置が異なる各種のコネクタに対応できる。

なお、コンタクト３２は、先端形状やストロークの異なる複数の種類が用意されており、プローブ保持部材３０は、異なるピッチで複数のスプリングプローブを配列した複数の種類が用意されており、コネクタの端子の形状や配列に応じてそれぞれ選択できるようになっている。また前述のようにコネクタは雌型の場合も、雄型の場合もあり、本発明はいずれにも適用可能である。

図６は、コネクタ１０４が配置される載置台１６の部分と、プローブ保持部材３０の部分の変形例の構成を示す図である。図６の構成は、コンタクト３２の先端が常に穴２５内に位置している点が、図５の構成とは異なる。この構成により、コンタクト３２はより確実に対応するコネクタ１０４の端子に接触する。

図７は、本発明の第２実施例の回路動作検査システムの構成を示す図である。第２実施例の回路動作検査システムも、図１に示したＬＣＤモジュール１００を検査するシステムである。

図７に示すように、この検査システムは、脚部材１２で支持された上板１３の上に、被検査物であるＬＣＤモジュール１００が載置される。ＬＣＤモジュール１００のコネクタ１０４は、位置きめ部材２２に突き当てて配置することにより、所定位置に配置される。

上板１３の上には、移動部材４２を上下方向に摺動可能に支持する摺動機構４１が設けられている。移動部材４２からはアーム４３が伸び、アーム４３にはプローブ保持部材３０が取り付けられる。プローブ保持部材３０は、第１実施例と同じものであり、下側からは複数のコンタクト３２が突き出ており、上側にはテスタの端子に接続されるケーブル２９が接続されている。移動部材４２には、移動部材４２に対して上下に移動可能な部材４３が設けられ、部材４３には、プローブ保持部材３０の上側を押す押し付け部材４４が設けられている。部材４３を上から押し付けることにより、プローブ保持部材３０は移動部材４２と一緒に下側に移動し、コンタクト３２がコネクタ１０４の端子に接触する。コンタクト３２は上下移動可能であるので、コンタクト３２はコネクタ１０４の端子に接触した状態で、若干上方に変位する。このようにして、すべてのコンタクト３２はコネクタ１０４の端子に同じ圧力で接触し、コネクタ１０４の端子がテスタの端子に電気的に接続された状態になる。

第２実施例では、コネクタ１０４を案内する穴が設けられていないので、第１実施例に比べて、コンタクト３２の位置ずれが小さく、プローブ保持部材３０の移動精度が高いことが要求されるが、案内用の穴を設ける必要がないので、構成が簡単である。

本発明は、コネクタを有する各種回路モジュールの動作検査に適用でき、特に狭ピッチのコネクタを有する各種回路モジュールの動作検査に適している。

検査対象の例であるＬＣＤモジュールと、それを検査する従来の構成を示す図である。本発明の第１実施例の回路動作検査システムの構成を示す図である。プローブ保持部材の構成を示す図である。スプリングプローブの構成を示す図である。第１実施例においてコネクタとコンタクトが接触する部分の詳細構成を示す図である。コネクタとコンタクトが接触する部分の変形例の構成を示す図である。本発明の第２実施例の回路動作検査システムの構成を示す図である。

符号の説明

１６載置台
３０プローブ保持部材
３１スプリングプローブ
１００ＬＣＤモジュール
１０４コネクタ

Claims

回路及び前記回路に接続されるコネクタを有する被検査物の前記コネクタと、前記被検査物の前記回路の動作を検査するテスタの端子と、を接続するプローブ装置であって、
前記コネクタに接触するスプリングプローブを備えることを特徴とする電気回路検査用プローブ装置。
複数の前記スプリングプローブを保持するプローブ保持部材と、
前記コネクタが配置される載置台と、
前記プローブ保持部材と前記載置台の位置関係を相対的に変化させ、前記複数のスプリングプローブを前記コネクタの複数の端子に接触させる移動機構とを備える請求項１に記載の電気回路検査用プローブ装置。
前記載置台は、前記コネクタの配置される位置を規定する位置決め手段を有する請求項２に記載の電気回路検査用プローブ装置。
前記載置台は、前記コネクタの端子に対応し、前記複数のスプリングプローブと前記コネクタの複数の端子が接触するように案内する案内手段を有する請求項２または３に記載の電気回路検査用プローブ装置。