JP2008039639A - 接触式計測用プローブ - Google Patents

Abstract

【課題】
被計測物を損傷することなく、被計測物と良好に接触できる接触式計測用プローブを提供する。
【解決手段】
プローブ５は上下駆動機構に取り付けられ、その先端が上方から電気回路に接触して電気計測器に信号を伝えるプローブにおいて、円錐の先端部３と棒状本体４とからなり、円錐の根元径が棒状本体４より細径である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プリント基板上の導通確認などをフライングテスタ等の駆動機構に連結した検査機器で計測を行うための接触式計測用プローブに関するものである。

電気機器に組み込まれるプリント基板、集積回路、液晶パネル等の電子部品は、電気機器に組み込まれる前に、プリントパターンや回路、素子等の導通確認、絶縁確認、動作確認のような電気的性能検査が行なわれる。中でも、フライングテスタ等の検査機器は、ロボットアームを用いているのでフィクスチャーレスであり、また４端子法を採用しているので高精度であることから広く用いられている。

性能検査の際、フライングテスタ等の検査機器を電子部品に接続するため、接触式計測用プローブが用いられる。このプローブを、検査ポイントへ接触させてから、導通確認等の所期の性能検査が行なわれる。

接触式計測用プローブは、Ｘ−Ｙ−Ｚ駆動機構に搭載される（図１参照）。Ｘ−Ｙ−Ｚ駆動機構は、Ｘ-Ｙ平面駆動機構及び上下駆動機構からなる。Ｘ-Ｙ平面駆動機構により、Ｚ軸ユニット８に取付けられたプローブ５を平面方向に駆動させる。そして上下駆動機構により、プローブ５を降下させ、検査ポイント２に接触させる。こうして、被計測物であるプリント基板１０を検査機器と導通させ、電気的性能検査を行う。

接触式計測用プローブとして、特許文献１に、先端部分が円錐形状のプローブピンが記載されている。しかし、この場合、図５（ａ）に示すように、プローブの先端の角度が鈍角であると、検査ポイント表面上ですべりを生じたり、検査ポイント表面を覆っているフラックスを突き破ることができず接触不良を起こしたりしやすい。一方、図５（ｂ）に示すように、プローブの先端の角度が鋭角であると、検査ポイント表面に深く刺さるため、深い接触跡を残したり、さらには被計測物自体を突き破ったりすることがある。また、計測後にささった接触式計測用プローブが被計測物からプローブが抜けにくい場合がある。

また、特許文献２に、先端部分を球状に形成しているプローブピンが記載されている。しかし、この場合、図５（ｃ）に示すように、先端部が球状であるため、検査ポイント表面上ですべりを生じたり、検査ポイント表面を覆っているフラックスやハンダを突き破ることができず接触不良を起こしたりしやすい。

特開２００１−４１９７９号公報 特開平１０−３８９１９号公報

本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、被計測物を損傷することなく、被計測物と良好に接触できる接触式計測用プローブを提供することを目的とする。

前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載された接触式計測用プローブは、上下駆動機構に取り付けられ、その先端が上方から電気回路に接触して電気計測器に信号を伝えるプローブにおいて、円錐の先端部と棒状本体とからなり、該円錐の根元径が棒状本体より細径であることを特徴とする。

請求項２に記載の接触式計測用プローブは、請求項１に記載されたもので、前記上下駆動機構がＸ-Ｙ平面駆動機構に取り付けられていることを特徴とする。

請求項３に記載の接触式計測用プローブは、請求項１に記載されたもので、該円錐の根元が棒状本体の平面端に固設されていることを特徴とする。

請求項４に記載の接触式計測用プローブは、請求項１に記載されたもので、該円錐の根元が棒状本体の球面端に固設されていることを特徴とする。

本発明の接触式計測用プローブは、先端が円錐形状であるので、被計測物の検査ポイント表面上ですべりが起きにくく、しかも検査ポイント表面を覆っているフラックスを突き破ることができるため、接触性に優れている。また、接触式計測用プローブは最大でも円錐の先端部のみが検査ポイントにささる構造になっているので、該先端部の大きさを適宜変更することにより、ささりの限界を設定できる。これにより、被計測物自体の突き破りを防止することができる。さらに、ささった接触式計測用プローブが検査ポイントから離れる際の力を必要最小限に抑えることができる。また、軸に対して対称なので、位置決めをしやすく、検査ポイントに正確に接触できる。

本発明の接触式計測用プローブは、プリント基板、集積回路（ＩＣ）ソケット、液晶パネル、半導体のような各種電子部品について、導通確認、絶縁確認、動作確認、抵抗値測定のような性能検査をするのに、用いられる。

以下、本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例に限定されるものではない。
図１は、本発明を適用する接触式計測用プローブを搭載したフライングテスタで計測を行っている状態の要部を示す斜視図である。テスタのフライング部は、Ｘ軸ユニット６、Ｙ軸ユニット７、Ｚ軸ユニット８を有している。Ｘ軸ユニット６、Ｙ軸ユニット７は、Ｚ軸ユニット８に取付けられたプローブ５を平面方向（Ｘ−Ｙ）に駆動する機構である。Ｚ軸ユニット８はプローブ５を垂直（Ｚ）に駆動する上下駆動機構である。Ｚ軸ユニット８の下方であって、テスタの資料台（不図示）には計測すべき集積回路１が接着されたプリント基板１０が乗せられる。したがって、プローブ５はＺ軸ユニット８によりプリント基板１０の検査ポイント２に接触、離脱できる。

図２は、本発明を適用する一実施例のプローブ５の要部である先端近傍部分を示す拡大側面図である。このプローブ５が図１のフライングテスタに搭載される。プローブ５の先端は、断面が円の円錐であり、錐角が３０°である。円錐の先端部３の根元が、棒状本体４の球面端に固設された形状に加工されている。

フライングテスタで計測の際には、Ｚ軸ユニット８によりプローブ５をプリント基板１０から離しておき、Ｘ軸ユニット６及びＹ軸ユニット７を操作して、プリント基板１０の上を平面方向に移動させる。そして、プローブ５を検査ポイント２上まで移動させたところで、Ｚ軸ユニット８により下げ、プローブ５の先端をプリント基板１０の検査ポイント２に接触させる。こうして、プリント基板１０をプローブ５及び各ユニット内のリード線を介してテスタと導通させ、電気的性能検査を行う。
このとき、プローブ５は、図４に示すように、万一必要以上の力が加わった場合でも、最大で円錐の先端部３までしかささらない構造になっている。あらかじめ被計測物にあった大きさの円錐の先端部３を設定しておけば、被計測物自体の突き破りを防止することができる。

図３は、本発明を適用する別な実施例のプローブ５の要部である先端近傍部分を示す拡大側面図である。プローブ５の先端は、錐角が３０°である円錐の先端部３の根元が、棒状本体４の平面端に固設された形状に加工されている。

本発明を適用する接触式計測用プローブを搭載したフライングテスタの要部の使用途中を示す斜視図である。

本発明を適用する接触式計測用プローブの先端近傍を示す部分図である。

本発明を適用する別な接触式計測用プローブの先端近傍を示す部分図である。

本発明を適用する接触式計測用プローブの使用途中を示す部分図である。

従来の接触式計測用プローブを示す図である。

符号の説明

１は集積回路、２は検査ポイント、３は円錐の先端部、４は棒状本体、５はプローブ、６はＸ軸ユニット、７はＹ軸ユニット、８はＺ軸ユニット、１０はプリント基板である。

Claims (4)

1. 上下駆動機構に取り付けられ、その先端が上方から電気回路に接触して電気計測器に信号を伝えるプローブにおいて、円錐の先端部と棒状本体とからなり、該円錐の根元径が棒状本体より細径であることを特徴とする接触式計測用プローブ。
2. 前記上下駆動機構がＸ-Ｙ平面駆動機構に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の接触式計測用プローブ。
3. 該円錐の根元が棒状本体の平面端に固設されていることを特徴とする請求項１に記載の接触式計測用プローブ。
4. 該円錐の根元が棒状本体の球面端に固設されていることを特徴とする請求項１に記載の接触式計測用プローブ。

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