JP2007263630A - プリント基板の検査治具および検査ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】プローブの交換などを安全かつ容易に行うことにできる検査治具および当該検査治具で用いられる検査ユニットを提供する。
【解決手段】下部ユニット２００には、検査ユニット２０１が着脱可能に取り付けられている。検査ユニット２０１は、プローブ２１０、第１、第２のプローブスライド板２１１、２１２、およびプローブ抜け防止板２１３から構成される。プローブ２１０のスリーブにはフランジが設けられている。プリント基板１１の検査時、下部ユニット２００が上昇して、プローブ２１０が接触ポイント１４に接触する。プローブ２１０の交換時、検査治具３００から外された検査ユニット２０１を持ち上げても、プローブ抜け防止板２１３によってプローブ２１０の脱落が防止される。検査ユニット２０１を上下逆にした状態でプローブ抜け防止板２１３を外した後にプローブ２１０が交換される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プローブを備えたプリント基板の検査治具および検査治具で用いられる検査ユニットに関する。

抵抗や集積回路などの電子部品を実装したプリント基板の検査（プリント基板のパターンの断線や、半田付け不良によるパターンの短絡、電子部品のリードの半田付け不良などの検査）が、プリント基板の検査治具を用いて行われている。この検査治具は多数の導電性のプローブを備えており、プローブがプリント基板上の所定位置に接触する。そして、プローブを介してテスターとプリント基板との間で検査用の電気信号が送受され、テスターがプリント基板からの電気信号を解析することにより、プリント基板の検査が行われる。

図５は従来の検査治具の概略構成を示す。この検査治具５００では、プローブ板５０９の貫通孔５１０にソケット５０８が圧入・固定され、ソケット５０８にプローブ５０４が嵌め込まれている。プローブ５０４は、一端に開口を有する円筒状のスリーブ５０５、スリーブ５０５内に設けられたバネ５０７、およびスリーブ５０５の開口に対して進退可能な可動針５０６から構成される。図の状態では、可動針５０６がバネ５０７によってプリント基板５０２の方へ付勢されるとともに、プリント基板５０２によってスリーブ５０５内に押し込まれている。つまり、可動針５０６がプリント基板５０２上の接触ポイント５０３（プリント基板のビアホールや、電子部品５０１のリードの半田付け用ランドなど。実際のものよりも厚く図示している）に所定の押圧力で接触している。したがって、接触ポイント５０３の表面がフラックスで覆われていても、可動針５０６によってフラックスが突き破られ、接触ポイント５０３とプローブ５０４との間で良好な電気的導通が得られる。

一方、ソケット５０８の端子は、プローブ板５０９に取り付けられたコネクタ５１１の端子にラッピング配線で接続されている。このコネクタ５１１には、テスターからのコネクタ（図示せず）が接続される。そして、コネクタ５１１、ソケット５０８、およびプローブ５０４を介して、テスターとプリント基板５０２との間で検査用の電気信号が送受されることで、プリント基板５０２の検査が行われる。なお、プローブ５０４をソケット５０８に嵌め込んでいるのは、損傷などしたプローブ５０４を容易に交換できるようにするためである。また、プローブ５０４が１本だけ図示されているが、実際にはプリント基板５０２を検査するのに必要な接触ポイント５０３の数（例えば数百）だけのプローブ５０４が備えられる。

ところで、検査治具５００では、プローブ５０４の外にソケット５０８も必要であり、検査治具５００の材料コストが嵩む。また、プローブ５０４の先端の位置精度を出すためには、プローブ板５０９の板厚を厚くする必要がある。しかしながら、厚いプローブ板５０９に垂直な貫通孔５１０を高い精度で空けることは、加工的に難しく、しかも穴あけに長時間を要する。さらに、ソケット５０８をプローブ板５０９に対して垂直に貫通孔５１０に打ち込む作業にも手間がかかる。そこで、上記の問題を解決すべく、特殊なプローブを用いた検査治具が提案されている（例えば、特許文献１）。

図６は、上記の特殊なプローブの構造を示す縦断面図である。このプローブ７００は、両端に開口を有する円筒状のスリーブ７０１と、スリーブ７０１の一端に固定され、一端の開口から突出する固定針７０２と、スリーブ内に設けられたバネ７０４と、バネ７０４によってスリーブ７０１の他端の開口から外方向へ付勢される進退可能な可動針７０３と、スリーブ７０１の他端に設けられた張り出し部であるドーナツ状のフランジ７０５とから構成される。ここではフランジ７０５をスリーブ７０１の他端に設けているが、固定針７０２側へ幾分か移動した位置に設けてもよい。図６（ａ）は可動針７０３に対してスリーブ７０１内に押し込める力がかかっていないときのプローブ７００を示し、（ｂ）は可動針７０３がスリーブ７０１内に押し込められているときのプローブ７００を示し、（ｃ）は先端部の大きい可動針７０３を有するプローブ７００ａを示す。図において、Ｄ１はスリーブ７０１の径、Ｄ２は可動針７０３の径（最大径）、Ｄ３はフランジ７０５の径である。

図７は、上記のプローブ７００を用いた検査治具の概略構成を示す。この検査治具８００では、プローブ７００と２枚のプローブスライド板８０５、８０６とインターフェイス板８０７とが一体的に昇降するユニット８０４として構成されている。このユニット８０４は検査治具８００の筐体（図示せず）に着脱可能になっている。上記のプローブスライド板８０５、８０６の貫通孔８０８、８０９には、プローブ７００が挿入・保持されている。また、筐体から外されたユニット８０４を上下逆にしてもプローブ７００がユニット８０４から抜け落ちないように、プローブ７００のフランジ７０５の径Ｄ３を貫通孔８０９の径よりも大きくしている。

そして、プローブ７００の上端（固定針７０２の先端）がプリント基板８０２によって押さえつけられると、プローブ７００が貫通孔８０８、８０９をスライドするとともに、プローブ７００の下部に位置する可動針７０３がスリーブ７０１内に押し込まれる。この結果、固定針７０２が所定の押圧力で電子部品８０１を実装したプリント基板８０２の接触ポイント８０３に接触し、可動針７０３がインターフェイス板８０７に嵌め込まれた中継ピン８１０の円板部に接触する。この中継ピン８１０の端子は、インターフェイス板８０７に取り付けられたコネクタ８１１の端子にラッピング配線で接続されている。このコネクタ８１１には、テスターからのコネクタ（図示せず）が接続される。以上述べたように、検査治具８００では、ソケット５０８（図５参照）が不要である。また、離間して配置された２枚のプローブスライド板８０５、８０６として薄板をもちいることができる。

特開平１１−０６４４２６号公報（要約、図１〜図３）

図７に示す検査治具８００でプリント基板８０２の検査が繰り返し行われると、プローブ７００の先端（可動針７０３（図６））の先端に付着したフラックスが時間の経過とともに硬化したり、フラックスの付着量が増加したりする。このため、プローブ７００と接触ポイント８０３との間で接触不良が生じるようになり、プリント基板８０２の所望の検査ができなくなる。そこで、状況に応じて、プローブ７００の交換やフラックスの除去が行われる。フラックスは、例えば金属製のブラシなどでプローブ７００の先端を擦ることによって除去される。

プローブ７００の交換などは、ユニット８０４を検査治具８００の筐体から外して行われるが、インターフェイス板８０７の一方の面には配線や中継ピン８１０の端子、コネクタ８１１の端子が存在する。このため、プローブ７００の交換などの作業に不手際があると、配線が断線したり、中継ピン８１０やコネクタ８１１の端子が曲がって隣の端子と短絡したりするといった事故が起こるおそれがある。この事故を防止するために、インターフェイス板８０７をプリント基板化することも考えられるが、プリント基板化のための設計・製造の時間やコストを考えると、プリント基板８０２の検査のために１枚だけ必要なインターフェイス板８０７をプリント基板化することは現実的には難しい。さらに、プローブ７００の本数が多い場合には、上記の作業の前後に数個〜十数個程度のコネクタ８１１の着脱を行わなければならず、この着脱に手間がかかるという問題もある。

本発明は、上記問題点を解決するものであって、その課題とするところは、プローブの交換などを安全かつ容易に行うことのできる検査治具および当該検査治具で用いられる検査ユニットを提供することにある。

第１の発明に係る検査ユニットは、互いに平行に配置されるプリント基板とインターフェイス板との間に設けられ、このインターフェイス板を介してテスターとプリント基板との間の電気信号を中継する、プリント基板の検査治具の検査ユニットであって、円筒状のスリーブと、このスリーブの一端に固定された、プリント基板に接触させる固定針と、スリーブ内に設けられたバネと、スリーブの他端の開口から突出し、バネによって付勢される進退可能な可動針であって、インターフェイス板の導電部に接触させる可動針と、スリーブの他端側に設けられ、可動針の径よりも径の大きいフランジと、からなる複数のプローブと、プリント基板と平行に配置される、固定針とスリーブとが通過できるがフランジが通過できない貫通孔を有するプローブスライド板と、インターフェイス板とプローブスライド板との間にプリント基板と平行に配置される、可動針が通過できるがフランジが通過できない貫通孔を有するプローブ抜け防止板とを備える。そして、フランジがプローブスライド板とプローブ抜け防止板との間に位置し、しかも固定針がプローブスライド板から突出するように、プローブがプローブスライド板の貫通孔に挿入される。さらに、プローブとプローブスライド板とプローブ抜け防止板とが検査治具に対して一体的に着脱可能に構成されている。

このようにすることで、プローブとプローブスライド板とプローブ抜け防止板とを検査ユニットとして検査治具から一体的に外すことができる。この検査ユニットはインターフェイス板などを含まず、小型軽量であるので、検査ユニットを検査治具から外してプローブの交換やブラシによるフラックス除去などを行うときの作業負荷を軽減することができる。また、検査ユニットはコネクタや中継ピンを含まないので、検査ユニットを検査治具から外してプローブの交換などを行うときに、コネクタを着脱する必要がなく、しかもコネクタや中継ピンの端子同士が曲がって短絡したり、両者を接続する配線が断線したりするという事故も起きない。さらに、プリント基板の検査には不必要なプローブ抜け防止板をあえて設けているので、検査ユニットを検査治具から外したときや上下逆にしたときに、プローブが検査ユニットから抜け落ちることもない。

第１の発明においては、プローブスライド板が互いに平行に配置された離間した２枚の板からなり、プローブ脱落防止板の板厚が２枚の板よりも薄く、プローブ脱落防止板の貫通孔の径が２枚の板の貫通孔の径よりも大きい。
このようにすることで、プローブの先端の位置精度を落とすことなく検査ユニットを軽量化することができるので、プローブの交換などの作業負荷をさらに軽減することができる。また、プローブの先端の位置精度に関係しないプローブ抜け防止板の貫通孔の径を大きくしているので、板厚の薄いプローブ抜け防止板が撓んでも、可動針をインターフェイス板の導電部に確実に接触させることができる。

第２の発明に係る検査治具は、プリント基板を支持する支持手段と、インターフェイス板と、第１の発明に係る検査ユニットと、プリント基板と検査ユニットとの間隔を増減する駆動手段とを備える。そして、駆動手段が上記間隔を所定間隔としたときに、バネの付勢力により、固定針が所定の押圧力でプリント基板に接触するとともに、プローブ抜け防止板の貫通孔を通過した可動針が所定の押圧力でインターフェイス板の導電部に接触する。
上記のように検査治具が第１の発明に係る検査ユニットを採用しているので、第１の発明と同様の作用効果が得られる。

本発明によれば、プローブとプローブスライド板とプローブ抜け防止板とを検査ユニットとして検査治具から一体的に外すことができ、しかもプリント基板の検査には不必要なプローブ抜け防止板をあえて設けているので、検査ユニットを検査治具から外したときや上下逆にしたとときに、プローブが検査ユニットから抜け落ちることがなく、プローブの交換などを安全かつ容易に行うことができる。

以下、本発明の第１の実施形態について説明する。図１、図２は、本実施形態に係るプリント基板の検査治具の概略構成を示す。図１はプリント基板の検査が行われる前後での検査治具を示し、図２はプリント基板の検査が行われているときの検査治具を示す。この検査治具３００には、筐体（図示せず）に対して昇降可能な上部取り付け板２１と下部取り付け板２４とが設けられている。上部取り付け板２１はエアシリンダ２２によって駆動され、下部取り付け板２４はエアシリンダ２５によって駆動される。上部取り付け板２１には、図６に示すプローブ７００と同じプローブ１１０を備える上部ユニット１００が取り付けられている。下部取り付け板２４には、同様のプローブ２１０を備える下部ユニット２００が取り付けられている。図１、図２には、プローブ１１０、２１０が１本ずつ示されているだけであるが、上部ユニット１００と下部ユニット２００とは、多数（例えば数百本）のプローブ１１０、２１０を備えている。

上部ユニット１００と下部ユニット２００との間には、水平方向に移動可能な基板セット板１７が設けられている。基板セット板１７が筐体（図示せず）の外部に位置するときに検査対象のプリント基板１１が基板セット板１７にセットされ、その後、筐体内に移動して図１に示す状態となる。基板セット板１７の上面には、プリント基板１１の下面を支えるスペーサ１６とプリント基板１１の位置決めを行うガイドピン１５とが設けられている。プリント基板１１の上面には、プローブ１１０が接触する接触ポイント１３（プリント基板１１のビアホールや、電子部品１２のリードの半田付け用ランドなど）が有る。プリント基板１１の下面には、プローブ２１０が接触する接触ポイント１４が有る。

プリント基板１１を検査するときは、図２に示すように、上部ユニット１００が下降してプローブ１１０が接触ポイント１３に接触するとともに、下部ユニット２００が上昇して基板セット板１７の貫通孔１８を通ったプローブ２１０が接触ポイント１４に接触する。下部ユニット２００のプローブ２１０の本数が上部ユニット１００のプローブ１１０の本数よりも多い場合、プローブ２１０の押圧力がプローブ１１０の押圧力よりも優り、プリント基板１１がスペーサ１６から浮き上がってしまう。このような場合には、プリント基板１１を上方から押さえる基板押さえ手段（図示せず）を設け、この基板押さえ手段によってプリント基板１１の浮き上がりを防止する。

次に、上部ユニット１００と下部ユニット２００とについて説明する。図１から分かるように、下部ユニット２００の構造は上部ユニット１００を上下逆にした構造であるので、特に必要のない限り下部ユニット２００については説明を省略する。また、下部ユニット２００の部材（例えばプローブ２１０）の符号は、対応する上部ユニット１００の部材（例えばプローブ１１０）の符号に１００を加算したものである。上部ユニット１００は、互いに平行に配置された、ベース板１１５、インターフェイス板１１４、および検査ユニット１０１から主に構成される。ベース板１１５は、検査対象のプリント基板１１の種類に合わせて交換される上部ユニット１００をネジなどによって上部取り付け板２１に取り付けるためのものである。また、後述する中継ピン１２３やコネクタ１２５の端子を保護する機能も併せ持つ。なお、上記のベース板１１５やインターフェイス板１１４、および後記の第１、第２のプローブスライド板１１１、１１２などの形状は矩形である。

インターフェイス板１１４は、厚さが３ｍｍ程度のガラスエポキシ樹脂製の板であり、スペーサ１２４を介してベース板１１５に固定されている。インターフェイス板１１４には、プローブ１１０に対応する位置に導電部としての中継ピン１２３が嵌め込まれており、インターフェイス板１１４の下面に位置する中継ピン１２３の円板部にプローブ１１０が接触する。また、中継ピン１２３の端子は、インターフェイス板１１４に取り付けられたコネクタ１２５の端子にラッピング配線によって接続されている。このコネクタ１２５にはテスターからの配線を有するコネクタ２３が接続される。

次に、検査ユニット１０１について説明する。検査ユニット１０１は、プローブ１１０、第１のプローブスライド板１１１、第２のプローブスライド板１１２、およびプローブ抜け防止板１１３とから主に構成される。ガラスエポキシ樹脂製の板である、第１、第２のプローブスライド板１１１、１１２とプローブ抜け防止板１１３とは、互いに平行に配置され、それぞれスペーサ１２１、１２２を介してネジなど（図示せず）で互いに固定されている。また、検査ユニット１０１は、インターフェイス板１１４の下面の四隅に固定された支柱１２０（図１には支柱１２０が２つだけ示されている）の下端にネジ１１９で固定されている。

第１、第２のスライド板１１１、１１２とプローブ抜け防止板１１３には、中継ピン１２３の円板部の中心とプリント基板１１の接触ポイント１３の中心とを結ぶ直線が通過する位置に、プローブ１１０が垂直に通過する貫通孔１１６、１１７、１１８がそれぞれ設けられている。この貫通孔１１６、１１７にプローブ１１０（スリーブ７０１（図６参照））が挿入されている。すなわち、貫通孔１１６、１１７の径は、固定針７０２の径およびスリーブ７０１の径Ｄ１よりも大きくなっている。ここで、プローブ１１０が検査ユニット１０１から抜け落ちないように、プローブ１１０のフランジ７０５を第２のプローブスライド板１１２の上側に配置するとともに、第２のプローブスライド板１１２の貫通孔１１７の径をフランジ７０５の径Ｄ３よりも小さくしている。

また、プローブ１１０の下端（固定針７０２の先端）が高い精度で接触ポイント１３の中心に当たり、プローブ１１０の上端（可動針７０３の先端）が高い精度で中継ピン１２３の円板部の中心に当たるように、第１、第２のスライド板１１１、１１２の貫通孔１１６、１１７の径をスリーブ７０１の径Ｄ１よりも僅かだけ大きくする（例えば、径Ｄ１が１ｍｍであれば、貫通孔１１６、１１７の径を１．０３ｍｍ〜１．０５ｍｍにする）とともに、第１、第２のプローブスライド板１１１、１１２を所定距離（例えば１０ｍｍ）だけ離間させている。なお、２枚のプローブスライド板１１１、１１２に代えて１枚物のプローブスライド板を用いることも可能ではあるが、同等の精度を得るためには当該プローブスライド板の板厚を厚くする必要がある。このようにすると、検査ユニット１０１が重くなるばかりでなく、当該プローブスライド板の貫通孔の加工が難しくなる。

さらに、上部ユニット１００から外された検査ユニット１０１が上下逆にされても、プローブ１１０が検査ユニット１０１から抜け落ちないように、プローブ抜け防止板１１３の貫通孔１１８の径をプローブ１１０のフランジ７０５の径Ｄ３よりも小さくしている。さらに、プローブ１１０のインターフェイス板１１４に対する接触、具体的には中継ピン１２３の円板部に対する接触がプローブ抜け防止板１１３によって妨げられないように、貫通孔１１８の径をプローブ１１０の上端の径（可動針７０３の径Ｄ２）よりも大きくしている。なお、プローブ抜け防止板１１３には外的な力がかからず、しかも貫通孔１１８の位置精度も貫通孔１１６、１１７に比べて要求されないので、プローブ抜け防止板１１３の板厚を第１、第２のプローブスライド板１１１、１１２よりも薄くしている。例えば、第１、第２のプローブスライド板１１１、１１２の厚さを２ｍｍ程度とし、プローブ抜け防止板１１３の厚さを１ｍｍ程度とする。

次に、検査治具３００の動作について説明する。まず、検査対象のプリント基板１１が基板セット板１７の上にセットされ、検査治具３００が図１に示す状態になっているものとする。このとき、上部ユニット１００のプローブ１１０の可動針７０３（図６参照）が僅かにスリーブ７０１内に押し込まれ、弱い押圧力で中継ピン１２３の円板部に接触している。このように可動針７０３を中継ピン１２３に常に接触させておくことで、両者の接触安定性を高めている。ただし、プリント基板１１を検査するときだけにプローブ１１０の可動針７０３を中継ピン１２３に接触させるようにしてもよい。下部ユニット２００のプローブ２１０の可動針７０３も弱い押圧力で中継ピン２２３に接触している。

次に、エアシリンダ２２が作動して、上部ユニット１００が所定位置まで下降する。所定位置に到達する過程で、プローブ１１０のスリーブ７０１が第１、第２のプローブスライド板１１１、１１２の貫通孔１１６、１１７をスライドするとともに、プローブ１１０の可動針７０３がスリーブ７０１内に押し込まれ、フランジ７０５が中継ピン１２３に近付いていく。そして、所定位置に到達した状態（図２参照）では、プローブ１１０の上端（可動針７０３の先端）が所定の押圧力で中継ピン１２３に接触し、プローブ１１０の下端（固定針７０２の先端）も所定の押圧力でプリント基板１１の接触ポイント１３に接触している。この押圧力を受けた固定針７０２によって接触ポイント１３の表面を覆うフラックスが突き破られ、プローブ１１０と接触ポイント１３との間で良好な電気的導通が得られる。

次に、エアシリンダ２５が作動して、下部ユニット２００が所定位置まで上昇する。所定位置に到達する過程で、プローブ２１０のスリーブ７０１が第１、第２のプローブスライド板２１１、２１２の貫通孔２１６、２１７をスライドするとともに、プローブ２１０の可動針７０３がスリーブ７０１内に押し込まれ、フランジ７０５が中継ピン２２３に近付いていく。そして、所定位置に到達した状態（図２参照）では、プローブ２１０の下端（可動針７０３の先端）が所定の押圧力で中継ピン２２３に接触し、プローブ２１０の上端（固定針７０２の先端）も所定の押圧力でプリント基板１１の接触ポイント１４に接触している。その後、プローブ１１０、２１０を介してプリント基板１１とテスター（図示せず）との間で検査用の電気信号が送受されてプリント基板１１の検査が行われ、検査の終了後、検査治具３００が図１に示す状態に戻る。

次に、上部ユニット１００のプローブ１１０を交換するときの手順（１）〜（６）について説明する。（１）図１の状態で４本のネジ１１９（図１では２本だけ示されている）を抜いて、検査ユニット１０１を上部ユニット１００（検査治具３００）からから外す。（２）プローブ１１０の下部が障害物と干渉しないように、検査ユニット１０１の第１のプローブスライド板１１１の両端を支持台（図示せず）の上などに置く。（３）プローブ抜け防止板１１３を検査ユニット１０１から外す。（４）交換するプローブ１１０を第１、第２のプローブスライド板１１１、１１２から抜き取り、新品のプローブをプローブスライド板１１１、１１２の貫通孔１１６、１１７に挿入する。（５）プローブ抜け防止板１１３を検査ユニット１０１に取り付ける。（６）検査ユニット１０１を検査治具３００に取り付ける。

下部ユニット２００のプローブ２１０を交換するときの手順は、下部ユニット２００から外した検査ユニット２０１を上下逆にして上記の支持台の上などに置く点を除き、上記の手順と同じである。なお、プローブ１１０の下端あるいはプローブ２１０の上端（固定針７０２の先端）に付着したフラックスを金属製のブラシなどで擦ることによって除去する場合は、上記の手順（２）の後にブラッシングを行い、ブラッシングの終了後、手順（６）を行う。

以上述べたように、上部ユニット１００のプローブ１１０の交換やフラックスの除去に際して、４本のネジ１１９を外すだけで検査ユニット１０１を検査治具３００から外すことができ、しかも検査ユニット１０１は上部ユニット１００に比べて小さくて軽いので、交換作業などの負荷が軽減される。また、検査治具３００から外した検査ユニット１０１を何からの都合で上下逆にしても、プリント基板１１の検査を行う上では必要のないプローブ抜け防止板１１３があえて設けられているので、プローブ１１０が検査ユニット１０１から抜け落ちることがない。さらに、検査ユニット１０１にはコネクタ１２５や配線用の中継ピン１２３が存在しないので、プローブ１１０の交換などに際して、従来のようにコネクタ２３、１２５を着脱する必要がなく、中継ピン１２３やコネクタ１２５の端子同士が曲がって短絡したり、配線が断線したりする事故が起きない。

一方、下部ユニット２００のプローブ２１０の交換などに際しても、上部ユニット１００のプローブ１１０の交換などをする場合と同様の作用効果が得られる。なお、プローブ抜け防止板２１３が設けられているので、検査ユニット２０１を検査治具３００から外して持ち上げたときに、プローブ２１０が検査ユニット２０１から抜け落ちることがない。つまり、プローブ１１０、２１０の交換などの作業を安全かつ容易に行うことができるので、必要なときに当該作業が確実に行われ、プリント基板１１の検査を常に高い信頼性で行うことができる。本実施形態では、プリント基板１１の上下に上部ユニット１００と下部ユニット２００とが設けられているが、プリント基板１１の接触ポイント１３、１４の配置によっては、上部ユニット１００または下部ユニット２００の一方を無くすことができる。

以下、本発明の第２の実施形態について説明する。図３、図４は、第２の実施形態に係る検査治具の概略構成を示す。図３はプリント基板の検査が行われる前後の検査治具を示し、図４はプリント基板の検査が行われているときの検査治具を示す。先の実施形態ではエアシリンダ２２、２５でプローブ１１０、２１０とプリント基板１１との間隔を変えることにより、プローブ１１０、２１０をプリント基板１１に接触させ、あるいはプリント基板１１から離したが、本実施形態の検査治具４００では真空ポンプを利用する。

図３、図４において、６６は底部に開口を有する下部筐体、６５は下部筐体６６の上に開閉可能に取り付けられた上部筐体、６３は上部筐体６５の上部に着脱可能に取り付けられた枠状の枠カバー、６７は上部筐体６５の壁部に固定された矩形枠状の固定板、５６は固定板６７に対して上下動可能な可動板である。５１は、電子部品５２を実装したプリント基板であり、可動板５６の上面のスペーサ５４上に載置され、ガイドピン５５によって位置決めされる。６４は、プリント基板の周囲を囲むように可動板５６の上面に設けられた矩形枠状の封止ラバーである。６１は、プリント基板５１を覆う開閉可能なアクリル製の封止カバーであり、プリント基板５１を上面から押さえる基板押さえ棒６２を備える。

固定板６７の下面には、固定板６７の開口部を塞ぐようにインターフェイス板４１がスペーサ４６を介して取り付けられている。また、固定板６７の開口の周囲は、固定板６７とインターフェイス板４１との間に配された枠状の封止ラバー４５によって気密に囲まれている。固定板６７の上面の凹所にはバネ６８が配されるとともに、固定板６７の貫通孔７４には可動板ガイドピン６９が嵌め込まれている。可動板５６はバネ６８の付勢力によって上方に押し上げられるが、可動板５６の上限位置は封止ラバー６４と枠カバー６３とによって規制される。固定板６７の通気孔７０には伸縮性のホース７１が接続され、ホース７１の先に真空ポンプ（図示せず）が接続される。また、封止カバー６１の下面と可動板５６との間には封止ラバー６４が介装されており、封止カバー６１、封止ラバー６４、上部筐体６５、固定板６７、封止ラバー４５、およびインターフェイス板４１で囲まれた領域は、他の領域に対して気密性を有する。なお、図中の矢印は、真空ポンプが作動したときの空気の流れを示す。また、可動板ガイドピン６９の下端を気密に覆う封止手段も設けられるが、図示は省略されている。

インターフェイス板４１の上面に立てられた４本の支柱４３（図３には２本だけ示されている）の上端には、検査ユニット３０がネジ４４で取り付けられている。検査ユニット３０は、図６に示すプローブ７００と同じプローブ３１、第１、第２のプローブスライド板３２，３３、プローブ抜け防止板３４、およびスペーサ３８、３９から構成される。第１、第２のプローブスライド板３２、３３およびプローブ抜け防止板３４には、プローブ３１が通過する貫通孔３５、３６、３７がそれぞれ設けられている。プローブ３１の下端（可動針７０３の先端）はインターフェイス板４１に嵌め込まれた中継ピン４２と接触している。なお、検査ユニット３０は、図１に示す下部ユニット２００の検査ユニット２０１と構造的には同じである。また、第１、第２のプローブスライド板３２、３３、プローブ抜け防止板３４、インターフェイス板４１、固定板６７、可動板５６、およびプリント基板５１は互いに平行である。

下部筐体６６の底面の開口にはテスターインターフェイス板７２が取り付けられている。テスターインターフェイス板７２には中継ピン７３が嵌め込まれており、この中継ピン７３の端子とインターフェイス板４１の中継ピン４２の端子とがラッピング配線で接続されている。すなわち、中継ピン７３と中継ピン４２とはコネクタを介さずに結線されている。また、中継ピン７３は、テスター（図示せず）のインターフェイス部８１に規則的に配列された、検査用の信号線に対応する進退可能なピン８２と接触している。すなわち、プリント基板５１の検査用の電気信号はピン８２を介してテスターに対して送受される。

次に、検査治具４００の動作について説明する。まず、封止カバー６１が開けられて検査対象のプリント基板５１が可動板５６の上にセットされた後、封止カバー６１が閉められて図３に示す状態になっているものとする。その後、真空ポンプ（図示せず）が作動してホース７１を通して排気が行われると、プリント基板５１、可動板５６、封止ラバー６４、および封止カバー６１が一体的に下降を始め、可動板ガイドピン６９の太い部分の下面が固定板６７の上面に到達した位置で下降が停止して、検査治具４００が図４に示す状態となる。この状態では、プローブ３１の可動針７０３がスリーブ７０１内に押し込まれ、プローブ３１の上端（固定針７０２の先端）が所定の押圧力でプリント基板５１の接触ポイント５３に接触し、プローブ３１の下端（可動針７０３の先端）が所定の押圧力で中継ピン４２の円板部に接触している。そして、プリント基板５１の検査がテスター（図示せず）によって行われ、その後、真空ポンプが停止するとともに、ホース７１の系統が大気開放されると、検査治具４００は図３に示す状態に戻る。

本実施形態においても、検査ユニット３０が先の実施形態の下部ユニット２００の検査ユニット２０１と同様に構成されているので、先の実施形態と同様の作用効果が得られる。ただし、検査ユニット３０を検査治具３００から外す前に、可動板５６などを外しておく必要がある。なお、本実施形態ではインターフェイス板４１が検査治具４００から切り離せない構造になっているので、検査ユニット３０を検査治具３００から外せないと、プローブ３１の交換作業は非常に面倒である。また、本実施形態ではプリント基板５１の下方にだけ検査ユニット３０を設けたが、封止カバー６１を大きくし、大きくした封止カバーの内部にプリント基板５１の上面に接触するプローブを備えた検査ユニットを設けるようにしてもよい。

以上述べた実施形態においては、第１、第２のプローブスライド板１１１、１１２などの板厚や、第１、第２のプローブスライド板１１１、１１２の間隔を数値で示したが、これらの数値は単なる例示であり、適宜変更しても本発明を実施することができる。また、上記実施形態では、スペーサ１２１などを第１のプローブスライド板１１１などの板の四隅（図１にはスペーサ１２１が２つだけ示されている）に配置するようにしたが、板のサイズに応じて四隅以外の位置にも配置して板の撓みを減らすこともできる。さらに、上記実施形態では、検査対象が電子部品１２（５２）を実装したプリント基板１１（５１）である場合について説明したが、検査治具３００（４００）は電子部品を実装していないプリント基板の検査（プリント基板のパターンの断線や短絡などの検査）にも用いることができる。

第１の実施形態に係る検査治具の概略構成を示す図である。 第１の実施形態に係る検査治具の概略構成を示す図である。 第２の実施形態に係る検査治具の概略構成を示す図である。 第２の実施形態に係る検査治具の概略構成を示す図である。 従来の検査治具の概略構成を示す図である。 特殊なプローブの構造を示す縦断面図である。 特殊なプローブを用いた従来の検査治具の概略構成を示す図である。

符号の説明

１１、５１ プリント基板
１３、１４、５３ プリント基板の接触ポイント
３０、１０１、２０１ 検査ユニット
３１、１１０、２１０ プローブ
３２、１１１、２１１ 第１のプローブスライド板
３３、１１２、２１２ 第２のプローブスライド板
３４、１１３、２１３ プローブ抜け防止板
３５、１１６、２１６ 第１のプローブスライド板の貫通孔
３６、１１７、２１７ 第２のプローブスライド板の貫通孔
３７、１１８、２１８ プローブ抜け防止板の貫通孔
４１、１１４、２１４ インターフェイス板
４２、１２３、２２３ 中継ピン
１００ 上部ユニット
２００ 下部ユニット
３００、４００ 検査治具
７００ プローブ
７０１ スリーブ
７０２ 固定針
７０３ 可動針
７０４ バネ
７０５ フランジ

Claims (3)

1. 互いに平行に配置されるプリント基板とインターフェイス板との間に設けられ、このインターフェイス板を介してテスターと前記プリント基板との間の電気信号を中継する、プリント基板の検査治具の検査ユニットであって、
   円筒状のスリーブと、このスリーブの一端に固定された、前記プリント基板に接触させる固定針と、前記スリーブ内に設けられたバネと、前記スリーブの他端の開口から突出し、前記バネによって付勢される進退可能な可動針であって、前記インターフェイス板の導電部に接触させる可動針と、前記スリーブの他端側に設けられ、前記可動針の径よりも径の大きいフランジと、からなる複数のプローブと、
   前記プリント基板と平行に配置される、前記固定針と前記スリーブとが通過できるが前記フランジが通過できない貫通孔を有するプローブスライド板と、
   前記インターフェイス板と前記プローブスライド板との間に前記プリント基板と平行に配置される、前記可動針が通過できるが前記フランジが通過できない貫通孔を有するプローブ抜け防止板とを備え、
   前記フランジが前記プローブスライド板と前記プローブ抜け防止板との間に位置し、しかも前記固定針が前記プローブスライド板から突出するように、前記プローブが前記プローブスライド板の貫通孔に挿入され、
   前記プローブと前記プローブスライド板と前記プローブ抜け防止板とが前記検査治具に対して一体的に着脱可能に構成されていることを特徴とする検査ユニット。
2. 請求項１に記載の検査ユニットにおいて、
   前記プローブスライド板が互いに平行に配置された離間した２枚の板からなり、前記プローブ脱落防止板の板厚が前記２枚の板よりも薄く、前記プローブ脱落防止板の貫通孔の径が前記２枚の板の貫通孔の径よりも大きいことを特徴とする検査ユニット。
3. 前記プリント基板を支持する支持手段と、
   前記インターフェイス板と、
   請求項１または請求項２に記載の検査ユニットと、
   前記プリント基板と前記検査ユニットとの間隔を増減する駆動手段とを備え、
   前記駆動手段が前記間隔を所定間隔としたときに、前記バネの付勢力により、前記固定針が所定の押圧力で前記プリント基板に接触するとともに、前記プローブ抜け防止板の貫通孔を通過した前記可動針が所定の押圧力で前記インターフェイス板の導電部に接触することを特徴とするプリント基板の検査治具。
   

Images