JP2007281101A - Printed wiring structure of control board - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、表面実装方式の外部インタフェースコネクタを持つ制御基板のプリント配線構造に関するものである。 The present invention relates to a printed wiring structure of a control board having a surface mount type external interface connector.
現在、制御用電子回路を使用した制御装置は、その回路の構築のために、プリント配線基板を用いることが一般的である。また、このプリント基板を製造するメーカにおいては、この制御基板の動作試験を行う際には、プリント配線基板上に実装された電子部品やコネクタ等が確実に半田付けされていることを、通電試験、機能試験、外観検査等によって確認することが一般的である。この発明は、このような制御基板の通電、機能試験を効率良く実施するための装置に係わり、特に、プリント配線基板上でのパターン作成に関するものである。 At present, a control device using a control electronic circuit generally uses a printed wiring board for the construction of the circuit. In addition, in the manufacture of this printed circuit board, when conducting an operation test of this control board, it is confirmed that the electronic components and connectors mounted on the printed circuit board are securely soldered. In general, it is confirmed by a function test, an appearance inspection or the like. The present invention relates to an apparatus for efficiently performing such energization and function test of a control board, and particularly relates to pattern creation on a printed wiring board.
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
上述の通り、電子機器を製造するメーカにおいては、製造されたプリント配線基板上に実装された電子部品やコネクタ等が確実に半田付けされていることを、通電試験、機能試験、外観検査等によって確認することが一般的である。特に、外部との信号授受を行う制御基板の場合、制御基板上には信号用コネクタが実装されるのが一般的であって、このコネクタにより制御基板同士の信号接続を直接行ったり、一旦ケーブルを介して信号の接続を行ったりする。その意味で、この信号用コネクタは重要な部品の一つである。従って、外部との信号授受を行う制御基板の試験工程では、外部接続用のコネクタが製造上確実に半田付けされていて、その制御基板の外部インタフェースが正しく接続されていることを確認することが必要である。 As described above, in a manufacturer that manufactures electronic equipment, it is confirmed that the electronic components and connectors mounted on the manufactured printed wiring board are securely soldered by conducting an energization test, a functional test, an appearance inspection, etc. It is common to check. In particular, in the case of a control board for exchanging signals with the outside, a signal connector is generally mounted on the control board, and the signal connection between the control boards is directly performed by this connector, or the cable is temporarily connected. Or make signal connections. In this sense, this signal connector is one of important components. Therefore, in the control board test process for exchanging signals with the outside, it is possible to confirm that the connector for external connection is securely soldered in manufacturing and that the external interface of the control board is correctly connected. is necessary.
現在、このようなコネクタ部を持った制御基板の試験工程では、このコネクタ部に直接ケーブルを接続して、対向する装置との間で実際の信号をやり取りしてこの部分の接続性を確認することが一般的であるが、この方法は、コネクタ部へのケーブルの着脱に必ず人手を必要とするために、大量の製品を効率良く試験することが困難であった。この様子を図5に示す。図5において、1が試験される制御基板であり、2は試験を行う際の操作を行うためのヒューマンインタフェース(コンソール)用コネクタ、3は電源コネクタ、4が今回の試験の対象となる外部機器インタフェース用コネクタであり、これらのコネクタ2〜4はいずれも制御基板1に設けられている。5は制御基板1上の制御信号を授受するIC部品であって、そのリ−ド5aが制御基板1のパターンに半田付けされるポイントであり、リード5aはコネクタ4のリード取付パッドに接続される。6は試験時に制御基板1の制御操作等の設定、起動等を行うコンソール機器であり、パソコン等がこれに相当する。6aはコンソール機器6と制御基板1とを接続するヒューマンインタフェースケーブル、7はケーブル6aをコネクタ2を介して制御基板1に接続するコネクタ(リセプタクル側)である。
Currently, in the test process of a control board having such a connector part, a cable is directly connected to this connector part, and an actual signal is exchanged with the opposing device to confirm the connectivity of this part. However, since this method always requires manpower to attach and detach the cable to and from the connector portion, it has been difficult to efficiently test a large number of products. This is shown in FIG. In FIG. 5, 1 is a control board to be tested, 2 is a connector for a human interface (console) for performing an operation when performing the test, 3 is a power connector, and 4 is an external device to be tested. These are interface connectors, and these
又、8は試験時に制御基板1に電源を与えるための電源装置であり、AC/DCアダプタ装置等がこれに該当する。8aは電源装置8と制御基板1とを接続するための電源ケーブルであり、一端が電源装置8に接続され、他端がコネクタ(リセプタクル側)9及び電源コネクタ3を介して制御基板1と接続される。さらに、10は制御基板1と信号の授受を行って、通信等を行う対向機器であり、様々な機器が想定される。ここでは、LAN(Ethernet(登録商標))インタフェースを想定して対向用のパソコンを例に採っている。10aはこの対向機器10と制御基板1とを接続する信号ケーブルであり、その一端は対向機器10と接続され、他端はコネクタ(リセプタクル側)11及びコネクタ4を介して制御基板1と接続される。
ここで、これらの試験用周辺機器やケーブルを利用して、制御基板の機能試験を行う場合を考えると、各周辺機器とそれに付随するケーブルの接続、及び制御基板とそれらのケーブルの接続操作が必要である。製品試験のように、制御基板が多数に及ぶ場合、周辺機器とケーブルとの接続は、1回で済むが、制御基板とケーブルの挿抜(挿入/抜去)は、制御基板毎に毎回行わなければならないことになる。特に、図5に示すように、ケーブル用コネクタが複数ある場合(4と11、2と7、3と9)には、それら全ての挿抜を行わなければ次の制御基板の試験に移れないことになる。これでは、多数の制御基板が存在する工程には人手を介する時間が大きくなり、不向きである。 Here, considering the case where a functional test of the control board is performed using these test peripheral devices and cables, connection of each peripheral device and its associated cable, and connection operation of the control board and those cables are not performed. is necessary. When there are a large number of control boards as in product testing, the connection between the peripheral device and the cable is only required once, but the control board and the cable must be inserted / extracted (insertion / extraction) for each control board. It will not be. In particular, as shown in FIG. 5, when there are a plurality of cable connectors (4, 11, 2, 7, 3, and 9), it is not possible to move to the next control board test unless all of them are inserted and removed. become. This is not suitable for a process in which a large number of control boards are present, because the time required for manual operation is increased.
この課題を解決するために、近年では、被検対象の制御基板を安直に着脱できるフィクスチャと呼ばれる枠組みを用意し、このフィクスチャの下側に制御基板の部品パッド(半田付け部)をプローブできるプローブピンを配置することによって、被検対象の制御基板を載せるだけで一括して必要な信号の接続及び試験が行える方式を採ることが一般的になってきている。この様子を図6に示す。符号1〜11で示した部分は図5と同一部分を示し、フィクスチャ12は制御基板1が丁度収まるサイズになっている。13はフィクスチャ12内にある絶縁基板であり、被検対象の制御基板1の部品配置(リードの半田付けパッドの位置)に合わせた座標上にプローブピンを立てるための基板である。14〜16はそれぞれ制御基板1上のコネクタ2〜4の信号ピンに対応させたプローブピンである。17〜19はそれぞれ制御基板1上のコネクタ2〜4と同等のコネクタであり、フィクスチャ12上に配置され、それぞれプロービピン14〜16と電気的に接続される。これらのコネクタ17〜19はコネクタ2〜4と接続していたコネクタ7,9,11をそのまま接続できるようにしたものであり、コネクタ7をコネクタ17に、コネクタ9をコネクタ18に、コネクタ11をコネクタ19にそれぞれ接続する。
In order to solve this problem, in recent years, a framework called a fixture that allows the control board to be tested to be easily attached and detached is prepared, and a component pad (soldering part) on the control board is probed below the fixture. It has become common to employ a method in which necessary signals can be connected and tested at once by simply placing a control board to be tested by placing probe pins that can be tested. This is shown in FIG. The parts denoted by
このような機構の下で、制御基板1を太い矢印20の方向に移動して、フィクスチャ12に嵌め込むと、コネクタ2はプローブピン14に、コネクタ3はプローブピン15に、コネクタ4はプローブピン16にそれぞれ接触して、コネクタ17〜19に接続される。このように、フィクスチャ12を用いたプローブピン14〜16による通電試験の場合、制御基板1に搭載した部品がラジアルリード部品の場合は、部品リードの半田付け用のスルーホールとそのパッドが制御基板1の底面側に存在するので、このパッド部分にプローブピン14〜16を立てれば、この部品が実装されて半田付けされているかどうかを確認することができる。この様子を図7に示す。図7はフィクスチャ12に制御基板1を嵌め込んで、プローブピン16がコネクタ4のリード4aと接触する直前の状態を、コネクタ4の中心を断面として、右側から俯瞰した断面図を示し、4aはコネクタ4の接点とリードピンを構成するリードであり、制御基板1のスルーホール1aに挿入される。19aはコネクタ19の接点とリードピンを構成するリード、11aはコネクタ11の接点とリードピンを構成するリードであり、リード11a,19aは接触する。又、プローブピン16は絶縁基板13を移動可能に挿通され、16aはプローブピン16とリード19aとを結ぶケーブル、16bはプローブピン16の押下動作に対して反発するばね部材である。又、21はコネクタ4を制御基板1に実装する場合のリード4aの取付パッドであり、取付パッド21は制御基板1の表面側に設けられるとともに、スルーホール1a内を介して制御基板1の裏面側にも設けられる。A部即ちスルーホール1a内及び裏面側では半田付けが行われて取付パッド21にリード4aが固定される。その他の部分は、図5及び図6と同様である。
When the
今、矢印22の方向に制御基板1を嵌合、移動させると、リード4aの先端がプローブピン16に接触する。コネクタ4の実装とA部での半田付けが正しく行われている場合、IC部品5のリード5aからコネクタ11までの電気的接続が確保されるので、この間を結ぶ機能試験(通電試験でもよい。)にパスすることになる。この状態を示したのが図8である。
Now, when the
図9はコネクタ4が実装されているものの、半田付けが正しく行われていない場合を示している。この場合、コネクタ4のリード4aとプローブピン16とは接触するが、リード4aと取付パッド21とが半田付けされていないために、IC部品5のリード5aからコネクタ11までの電気的接続(導通)が得られず、この機能試験(通電試験でもよい。)でエラーが発生するので、この部分の製造不良を検出することができる。
FIG. 9 shows a case where the
一方、図10はコネクタ4が実装されていない場合を示す。この場合には、制御基板1をフィクスチャ12に実装しても、取付パッド21とプローブピン16とは接触しないので、この場合にもIC部品5のリード5aからコネクタ11までの電気的接続(導通)は得られず、この機能試験(通電試験でもよい。)でエラーが発生して、この部分の製造不良を検出することができる。このような機構により、フィクスチャ12を利用すると、制御基板1が多数ある場合でも、多くのコネクタのケーブル挿抜を行わなくても、制御基板1をフィクスチャ12に嵌合、取り外しを行うだけで、機能試験、導通試験等を実施することができ、試験工程の大幅な合理化を図ることができる。
On the other hand, FIG. 10 shows a case where the
ところが、このフィクスチャ12の機構は、コネクタ4が表面実装部品である場合には、次のような問題が発生して上手く利用できない。この様子を図11に示す。図11はコネクタ4が表面実装部品の場合を示し、この場合、コネクタ4のリード4bは制御基板1の表面側の取付パッド23に半田付けされるが、スルーホール1aがないために、取付パッド23がプローブピン16が接触する制御基板1の裏面側のB部に存在せず、フィクスチャ12を利用してもプロービングができないことになる。この問題を解決するために、制御基板1の表面側にしか設けられていない取付パッド23を制御基板1のスルーホール1bを介して裏面側にも設け、この裏面側に設けた取付パッド23をプローブピン16によりプロービングできるようにした。この例を図12に示す。このようにすれば、コネクタが表面実装部品であっても、フィクスチャ12によって裏面側からプロービングできるが、この場合、C部に示すように、コネクタ4のリード4bと取付パッド23の表面側との間が半田付けされていなかったり、コネクタ4が実装されていない場合でもIC部品5のリード5aからコネクタ11までの電気的接続(導通)が得られてしまうため、この部分の製造不良を検出することができなかった。
However, the mechanism of the
この発明は上記のような課題を解決するために成されたものであり、表面実装コネクタのリードが半田付けされる取付パッドを表面側に設けられた制御基板において、フィクスチャを利用した一括セッティングによる効率の良い試験を行うことができるとともに、表面実装コネクタが実装されていなかったり、表面実装コネクタが取付パッドと正しく半田付けされていないことを検出することができる制御基板のプリント配線構造を得ることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems. In a control board provided with a mounting pad on the surface side to which a lead of a surface mount connector is soldered, collective setting using a fixture To obtain a printed wiring structure of a control board capable of performing an efficient test according to the above and detecting whether the surface mount connector is not mounted or the surface mount connector is not properly soldered to the mounting pad. For the purpose.
この発明の請求項1に係る制御基板のプリント配線構造は、表面実装コネクタのリードが半田付けされる取付パッドを表面側に設けられた制御基板において、前記取付パッドは制御基板のスルーホール内のパッドを介して制御基板の裏面側に設けられたテストパッドと接続するとともに、前記取付パッドはスリットを設けることによって二つの領域に分割し、前記コネクタのリードを二つの領域に跨って半田付けするとともに、取付パッドのテストパッドに接続されない方の領域に信号を接続し、かつ制御基板に嵌合するフィクスチャに前記コネクタのリード電位をプロービングするために設けられたプローブピンを前記テストパッドと接触させるようにしたものである。
The printed wiring structure of the control board according to
請求項2に係る制御基板のプリント配線構造は、前記スリットを前記取付パッドの長さ方向に対して略平行に設けたものである。
In the printed wiring structure of the control board according to
以上のようにこの発明の請求項1によれば、制御基板の表面側に設けられ、表面実装コネクタのリードが半田付けされる取付パッドを制御基板のスルーホール内のパッドを介して制御基板の裏面側に設けられたテストパッドと接続しており、制御基板に嵌合するフィクスチャに設けられたプローブピンをテストパッドと接触させることにより表面実装コネクタのリード電位をプロービングすることができ、フィクスチャによる一括セッティングを可能にし、人手に頼ったコネクタの挿抜作業を無くすことができ、効率の良い試験を行うことができる。又、制御基板の表面側に設けられた取付パッドをスリットにより二つの領域に分割するとともに、コネクタのリードを二つの領域に跨って半田付けし、取付パッドのテストパッドに接続されない方の領域に信号を接続しており、表面実装コネクタが実装されなかったり、コネクタのリードの半田付けが正しく行われなかったりした場合には、二つの領域間の電気的接続が行われず、コネクタのリード電位を検出することができず、製造不良を検出することができる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, the mounting pad provided on the front surface side of the control board and to which the lead of the surface mount connector is soldered is connected to the control board via the pad in the through hole of the control board. It is connected to the test pad provided on the back side, and the lead potential of the surface mount connector can be probed by bringing the probe pin provided on the fixture fitted to the control board into contact with the test pad. Enables batch setting by the tea, eliminates the need for manual connector insertion / removal, and enables efficient testing. In addition, the mounting pad provided on the surface side of the control board is divided into two regions by slits, and the connector leads are soldered across the two regions, so that the mounting pad is not connected to the test pad. If a signal is connected and the surface mount connector is not mounted or the lead of the connector is not soldered correctly, the electrical connection between the two areas will not be made and the lead potential of the connector will be reduced. It cannot be detected, and a manufacturing defect can be detected.
請求項2によれば、取付パッドのスリットを取付パッドの長さ方向に対して略平行としており、半田付け部とスリットとの重なり距離が長くなり、半田付けの状態をより正確に検出することができる。
According to
実施最良形態1
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面とともに説明する。一般に、制御基板1上に表面実装部品を実装するための取付パッド(フットプリント)24は図4のような形状を有している。24は取付位置4′bにコネクタ4のリード4bが取り付けられる取付パッドであり、取付パッド24にはIC部品5のリード5aが接続されるパターン部24aが一体に設けられている。図1(a),(b)はこの発明の実施最良形態1による制御基板1のプリント配線構造の要部縦断正面図及びそのD部拡大図、図2は表面実装コネクタ用取付パッド25の正面図を示し、コネクタ4は制御基板1の表面に実装され、そのリード4bは制御基板1の表面側に設けられた取付パッド25に半田付けされ、4′bがその取付位置を示す。制御基板1に嵌合するフィクスチャ12内には絶縁基板13が設けられ、絶縁基板13の取付パッド25に対応した位置にはプローブピン16が上下動自在に設けられ、プローブピン16はばね部材16b,ケーブル16a,リード19a,11aを介してコネクタ19,11に接続される。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In general, a mounting pad (footprint) 24 for mounting a surface-mounted component on the
又、取付パッド25の一端は制御基板1のスルーホール1b内のパッド26を介して制御基板1の裏面側に設けられたテストパッド27と接続され、また取付パッド25はスリット28によって二つの領域25a,25bに分割され、リード4bは二つの領域25a,25bに跨って半田付けされる。また、取付パッド25のテストパッド27と接続されない方の領域25aにはパターン部29を介してIC部品5のリード5aを接続し、制御信号を接続する。プローブピン16はテストパッド27と接触し、コネクタ4のリード4bの電位をプロービングする。
One end of the mounting
実施最良形態1においては、上記のように構成されており、コネクタ4が確実に実装され、コネクタ4のリード4bが取付パッド25の二つの領域25a,25bに跨って双方に確実に半田付けされた場合に限って、IC部品5のリード5aからコネクタ11までの電気的接続(導通)が確保されるので、この間を結ぶ機能試験(通電試験でもよい。)にパスすることになる。
In the first embodiment, the configuration is as described above, the
逆に、コネクタ4が実装されていない場合や、そのリード4bの半田付けが正しく行われていない場合には、制御基板1をフィクスチャ12に実装しても、取付パッド25の領域25a,25bが電気的に接続されないので、IC部品5のリード5aからコネクタ11までの電気的接続(導通)が得られず、この機能試験(通電試験でも良い。)でエラーを発生して、この部分の製造不良を検出することができる。
On the contrary, if the
上記した実施最良形態1においては、制御基板1の表面側に設けられた取付パッド25をスルーホール1b内のパッド26を介して制御基板1の裏面側のテストパッド27と接続しており、フィクスチャ12に設けられたプローブピン16をテストパッド27に接触させることにより、表面実装コネクタ4のリード4bの電位をプロービングすることができ、フィクスチャ12による一括セッティングが可能となり、人手に頼ったコネクタの挿抜作業を無くすことができ、効率の良い試験を行うことができる。又、コネクタ4のリード4bを取付パッド25の分割された二つの領域25a,25bに跨って半田付けしており、表面実装コネクタ4が実装されなかったり、コネクタ4のリード4bの半田付けが正しく行われなかったりした場合には、二つの領域25a,25b間の電気的接続が行われず、コネクタ4のリード電位を検出することができず、製造不良を検出することができる。
In the first embodiment described above, the mounting
実施最良形態2
図3はこの発明の実施最良形態2による取付パッドの正面図を示し、実施最良形態1においては、取付パッド25をその長さ方向に対して直角方向のスリット28を設けて、二つの領域25a,25bに分割したが、実施最良形態2においては取付パッド25をその長さ方向に対して略平行のスリット30によって二つに分割しており、半田付け部とスリット30との重なり距離Eが長くなり、半田付け状態をより正確に検出することができる。
FIG. 3 shows a front view of a mounting pad according to the second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the mounting
1…制御基板
1b…スルーホール
4、11,19…コネクタ
5…IC部品
4b,5a,11a,19a…リード
12…フィクスチャ
13…絶縁基板
16…プローブピン
25…取付パッド
26…パッド
27…テストパッド
28,30…スリット
29…パターン部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
The printed wiring structure for a control board according to claim 1, wherein the slit is provided substantially parallel to the length direction of the mounting pad.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006103712A JP2007281101A (en) | 2006-04-05 | 2006-04-05 | Printed wiring structure of control board |
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2006
- 2006-04-05 JP JP2006103712A patent/JP2007281101A/en active Pending
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