JP2008045986A - ケルビン検査用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】大きな電流を流しても大きな電圧降下が生じないケルビン検査用治具を提供する。
【解決手段】絶縁材からなるソケット１０に平行に電流供給用プローブ２０と電圧監視用プローブ３０を配設し、被検査電子部品５０の１つの端子５２に２本のプローブ２０、３０のプランジャー２４、３４の当接ポイント２４ａ、３４ａをともに弾接させ、電流供給用プローブ２０のチューブ２２の外形を大きくして軸方向と直交する断面積を、電圧監視用プローブ３０のチューブ３２の軸方向と直交する断面積より大きく設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被検査電子部品に配設された端子に弾接して、被検査電子部品の電子回路等を検査するケルビン法に用いるケルビン検査用治具に関するものである。

従来より、電子回路等の検査を行う方法の１つとして、ケルビン法が知られている。この検査には、図９に示すように、被検査電子部品５０に配設された１つの端子５２に、２本のプローブ５４、５４のプランジャー５６、５６がともに弾接させられる。そして、一方が電流供給用プローブとして当該端子５２に電流を供給するために用いられ、その他端が電流供給用端子６０に当接される。また、他方が電圧監視用プローブとして当該端子５２の電圧を監視するために用いられ、その他端が電圧監視用端子６２に当接される。なお、ケルビン法にあっては、当該端子５２に所望の値の電流が供給されるとともに、当該端子５２が所望の電圧に維持されている必要がある。

かかるケルビン法に用いて好適なプローブ５４、５４の技術が、特開２００５−６２１００号公報（特許文献１）や実開平０３−１２２３７０号公報（特許文献２）および実開昭６１−４８３７２号公報（特許文献３）に示されている。これらの特許文献１、２、３に示されているいずれの技術にあっても、一対となる２本のプローブ５４、５４、すなわち電流供給用プローブと電圧監視用プローブは同じ寸法形状である。
特開２００５−６２１００号公報 実開平０３−１２２３７０号公報 実開昭６１−４８３７２号公報

近年において、電子回路等が構成される回路基板に配設される端子５２は、その形状が極めて小さいものとなっている。さらに、複数の端子５２、５２…が配設される場合には、端子間のピッチが極めて小さいものとなっている。一方で、検査のために端子５２、５２…に大きな電流の供給が必要な場合がある。そこで、上記特許文献１、２、３で示された技術を、被検査電子部品５０に配設された端子５２、５２…の寸法に応じて小型化するならば、検査のために大きな電流を供給すると、電流供給用のプローブ５４において大きな電圧降下を生じさせ、当該端子５２、５２…で所望の電圧を維持し得ない。これは、小型化に伴い、プローブ５４のチューブの軸方向と直交する断面積も小さくなってその抵抗値が大きくなり、大きな電流の供給により大きな電圧降下を生ずるためである。

本発明は、かかる従来技術の事情に鑑みてなされたもので、電流供給用プローブのチューブの断面積を、電圧監視用プローブのチューブの断面積より大きくして、大きな電流が流れても大きな電圧降下が生じないようにしたケルビン検査用治具を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明のケルビン検査用治具は、導電性金属からなるチュ−ブの少なくとも一端側に、導電性金属からなるプランジャーをその先端部を外方に突出させるとともに抜け出さないようにして軸方向に突出収納自在に配設し、前記チュ−ブ内に前記プランジャーを外方に弾性付勢するスプリングコイルを縮設したプローブを、絶縁材からなるソケットに平行に２本配設し、被検査電子部品の１つの端子に一対となる２本の前記プローブの前記プランジャーをともに弾接させ、２本の前記プローブの一方を電流供給用プローブとし他方を電圧監視用プローブとするケルビン検査用治具において、前記電流供給用プローブの前記チューブの外形を大きくして前記軸方向と直交する断面積を、前記電圧監視用プローブの前記チューブの前記軸方向と直交する断面積より大きく設定して構成されている。

そして、前記被検査電子部品に配設された複数の前記端子のピッチ方向に、前記ソケットに前記ピッチで複数対の前記電流供給用プローブと前記電圧監視用プローブを配設し、しかも前記電流供給用プローブと前記電圧監視用プローブを前記ピッチ方向に交互に配設して構成しても良い。

さらに、前記電流供給用プローブと前記電圧監視用プローブの前記プランジャーの外方に突出した先端部を、前記軸方向に対して斜めでさらに前記斜めとは異なる方向で互いに逆向きに傾いた２つの面で切断して切断面の中央部に稜線を設けた形状として構成することことも出来る。

請求項１記載のケルビン検査用治具にあっては、電流供給用プローブのチューブの軸方向と直交する断面積を、電圧監視用プローブのチューブの軸方向と直交する断面積より大きく設定しているので、電流供給用プローブのチューブの抵抗値を小さくでき、大きな電流が流れても大きな電圧降下を生ずることがない。そこで、形状がほぼ同じ従来技術の電流供給用プローブと電圧監視用プローブを、被検査電子部品に配設される端子に弾接させるのと比較して、本発明では、大きな電圧降下を生じさせずにより大きな電流の供給が可能である。

請求項２記載のケルビン検査用治具にあっては、被検査電子部品に配設された複数の端子のピッチ方向に、外形の大きなチューブを有する電流供給用プローブと、外形の小さなチューブを有する電圧供給用プローブとを、交互に配設しているので、外形の大きなチューブを有する電流供給用プローブを一方の側のみに配設するのに比較して、より小さなピッチにまで対応が可能である。

請求項６記載のケルビン検査用治具にあっては、先端部を軸方向に対して斜めでさらに斜めとは異なる方向で互いに逆向きに傾いた２つの面で切断して切断面の中央部に稜線を設けた形状としたので、先端部の当接ポイントが鋭利な形状となり、突き刺し効果により接触抵抗の軽減が得られる。しかも、この当接ポイントの軸方向と直交する断面が略扇形となって機械的強度が大きい。

以下、本発明の第１実施例を図１ないし図６を参照して説明する。図１は、本発明のケルビン検査用治具の第１実施例でソケットを縦に切り欠いた図である。図２は、電流供給用プローブの外観図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。図３は、電圧監視用プローブの外観図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。図４は、図１のＡ−Ａ断面矢視図である。図５は、図１のＢ−Ｂ断面矢視図である。図６は、図１のＣ−Ｃ断面矢視図である。

図１において、絶縁材からなるソケット１０に、一対となる電流供給用プローブ２０と電圧監視用プローブ３０が、２本平行に配設される。電流供給用プローブ２０は、図２に示すごとく、導電性金属からならチューブ２２の一端側に、導電性金属からなるプランジャー２４が外方に先端部を突出させるとともに抜け出ないようにして突出収納自在に配設される。チューブ２２内には、プランジャー２４を外方に弾性付勢するスプリングコイル（図示せず）が縮設されている。チューブ２２の他端には、電流供給用端子６０に当接する導電性金属からなる当接部２６がチューブ２２に電気的接続された状態で配設される。そして、プランジャー２４の先端部は、軸方向に対して斜めでさらにこの斜めとは異なる方向で互いに逆向きに傾いた２つの面で切断して切断面の中央部に稜線２４ｃを設けた形状とされる。なお、軸方向に対して斜めの平面で切断された形状とされても良く、また斜めの緩やかな曲線でスプーンカット形状とされても良い。いずれの形状であっても、斜めに切断された最先端部が、被検査電子部品５０に配設された端子５２に弾接される当接ポイント２４ａとなる。さらに、プランジャー２４のチュ−ブ２２から外方に突出した位置に膨大部２４ｂが設けられ、この膨大部２４ｂの軸方向と直交する断面形状が小判型とされている。なお、一例として、チューブ２２の、断面外形は０．５８ｍｍの円形であり断面内径は０．４３ｍｍであり、プランジャー２４の断面外形は０．４１ｍｍであり、自然状態の全長の長さは６ｍｍである。また、電圧監視用プローブ３０は、図３に示すごとく、導電性金属からならチューブ３２の一端側に、導電性金属からなるプランジャー３４が外方に先端部を突出させるとともに抜け出ないようにして突出収納自在に配設される。チューブ３２内には、プランジャー３４を外方に弾性付勢するスプリングコイル（図示せず）が縮設されている。チューブ３２の他端には、電圧監視用端子６２に当接する導電性金属からなる当接部３６がチューブ３２に電気的接続された状態で配設される。そして、プランジャー３４の先端部は、軸方向に対して斜めでさらにこの斜めとは異なる方向で互いに逆向きに傾いた２つの面で切断して切断面の中央部に稜線３４ｃを設けた形状とされる。なお、軸方向に対して斜めの平面で切断された形状とされても良く、また斜めの緩やかな曲線でスプーンカット形状とされても良い。いずれの形状であっても、斜めに切断された最先端部が、被検査電子部品５０に配設された端子５２に弾接される当接ポイント３４ａとなる。さらに、プランジャー３４のチュ−ブ３２から外方に突出した位置に膨大部３４ｂが設けられ、この膨大部３４ｂの軸方向と直交する断面形状が小判型とされている。なお、一例として、チューブ３２の、断面外形は０．３０ｍｍの円形であり断面内径は０．２３ｍｍであり、プランジャー３２の断面外形は０．２１ｍｍであり、自然状態の全長の長さは６ｍｍである。

そして、ソケット１０は、リテーナ１２とピンブロック１４およびピンプレート１６が積層に配設されて形成されている。この３層の中央に配設されたピンブロック１４には、電流供給用プローブ２０および電圧監視用プローブ３０のチューブ２２、３２をそれぞれに挿通する大きい径と小さい径の貫通孔が穿設されている。また、積層の先端側に配設されたリテーナ１２には、プランジャー２４、３４の先端部の斜めの面が互いに背中合わせとなるような姿勢で軸回りの回転を阻止するように、膨大部２４ｂ、３４ｂが嵌合挿通される回り止め部１２ａ、１２ｂが設けられているとともに、チュ−ブ２２、３２が先端方向に抜け出ないように構成されていう。さらに、積層の後端側に配設されたピンプレート１６は、他端側の当接部２６、３６が外方に突出するとともにチューブ２２、３２の他端側が後端方向に抜け出ないように狭窄部が構成されている。なお、膨大部２４ｂ、３４ｂの軸方向と直交する断面形状は、回り止め部１２ａ、１２ｂに嵌合することで、プランジャー２４、３４の軸回りの姿勢が規制できれば良く、上記断面形状が小判型のものに限られず、角形や一部が切り欠かれた円形などであっても良い。

さらに、被検査電子部品５０に配設された複数の端子５２、５２…のピッチ方向に対して、図４に示されるように、複数対の電流供給用プローブ２０および電圧監視用プローブ３０が配設されるが、ピッチ方向に対して電流供給用プローブ２０と電圧監視用プローブ３０が交互に配設されている。図５に示すごとく、リテーナ１２に設けられる回り止め部１２ａ、１２ｂは、ピッチ方向に電流供給用プローブ２０の膨大部２４ｂと電圧監視用プローブ３０の膨大部３４ｂが交互に嵌合し得るように配設されている。なお、第１実施例では、回り止め部１２ａ、１２ｂが一連に連続しているように形成されているが、これに限られず、膨大部２４ｂ、３４ｂが嵌合する回り止め孔が穿設されていても良い。さらに、ピンブロック１４には、ピッチ方向に対して電流供給用プローブ２０のチューブ２２が挿通し得る大きい径の貫通孔と電圧監視用プローブ３０のチューブ３２が挿通し得る小さい径の貫通孔とが交互に配設されている。

かかる構成において、電流供給用プローブ２０のチューブ２２の外形を大きく設定したので、チューブ２２の軸方向と直交する断面積を大きくすることができ、それだけチューブ２２の軸方向の抵抗値が小さくなる。よって、従来技術ではたかだか０．６Ａ程度までしか電流を流せなかったものが、本発明にあっては電流供給用プローブ２０に大きな電流を流しても大きな電圧降下を生じることがないので、実験によれば３．５Ａまで流すことが可能であった。しかも、図４に示すごとく、一対をなす電流供給用プローブ２０と電圧監視用プローブ３０を０．５ｍｍの間隔で配設しても、プランジャー２４、３４の先端部の斜めの面が互いに背中合わせとなるような姿勢で軸回りの回転が阻止されているので、先端の当接ポイント２４ａ、３４ａは、０．１９ｍｍの間隔となり、余裕を取って０．４ｍｍの長さの端子５２に２つの当接ポイント２４ａ、３４ａを弾接することが可能である。さらに、複数対の電流供給用プローブ２０と電圧監視用プローブ３０は、複数の端子５２、５２…が配設されたピッチ方向に電流供給用プローブ２０と電圧監視用プローブ３０を交互に配設するので、０．５ｍｍのピッチで配設することが可能である。

しかも、プランジャー２４、３４の先端部は、軸方向に対して斜めでさらにこの斜めとは異なる方向で互いに逆向きに傾いた２つの面で切断して切断面の中央部に稜線２４ｃ、３４ｃを設けた形状とされているので、当接ポイント２４ａ、３４ａが鋭利な形状となり、突き刺し効果により接触抵抗の軽減が得られる。そこで、接触抵抗が少ない分だけ発熱量が軽減されて、大きな電流が流せる。しかも、この当接ポイント２４ａ、３４ａの軸方向と直交する断面が略扇形となって断面積が大きくなり、単に軸方向に対して斜めの平面で切断された形状とされたものや、斜めの緩やかな曲線でスプーンカット形状とされたものと比較して、機械的強度が大きい。

次に、本発明の第２実施例を図７を参照して説明する。図７は、本発明のケルビン検査用治具の第２実施例の電流供給用プローブと電圧監視用プローブのチューブの断面形状を示す図である。図７において、図１ないし図６と同じまたは均等な部材には、同じ符号を付けて重複する説明を省略する。

本発明の第２実施例にあっては、電流供給用プローブ２０のチュ−ブ２２の断面形状を軸方向と直交する断面積をより拡大するために、電圧監視用プローブ３０が配設される以外の側で、チュ−ブ２２の外形を許容される範囲で拡大したものである。図７に示す第２実施例では、チューブ２２の外形を円形に変えて略正方形としたものである。４隅が拡大された分だけ断面積が大きくなって抵抗値が低下し、大きな電流を流すことができる。

さらに、本発明の第３実施例を図８を参照して説明する。図８は、本発明のケルビン検査用治具の第３実施例の電流供給用プローブと電圧監視用プローブのチューブの断面形状を示す図である。図８において、図１ないし図７と同じまたは均等な部材には、同じ符号を付けて重複する説明を省略する。

本発明の第３実施例にあっては、電流供給用プローブ２０のチュ−ブ２２の断面形状を軸方向と直交する断面積をより拡大するために、電圧監視用プローブ３０が配設される以外で、ピッチ方向と直交する方向にチュ−ブ２２の外形を拡大したものである。図８に示す第３実施例では、チューブ２２の外形を略長方形としたものである。長方形として断面積が拡大された分だけより抵抗値が低下し、より大きな電流を流すことができる。しかも、ピッチ方向の寸法が変化していないので、第１実施例と同じピッチで配設することが可能である。

なお、上記実施例において、電流供給用プローブ２０および電圧監視用プローブ３０は、その一端側に可動端子としてのプランジャー２４、３４が設けられているが、両端側に可動端子を設けても良いことは勿論である。また、上記実施例において、プランジャー２２、３２のチューブ２２、３２から外方に突出した部分を円形としてさらに膨大部２４ｂ、３４ｂを設けているが、これに限られず、プランジャー２４、３４のチューブ２２、３２から外方に突出した部分全体の断面形状を、膨大部２４ｂ、３４ｂの断面形状と同様に形成しても良い。そして、プランジャー２４、３４の当接ポイント２４ａ、３４ｂは上記実施例のごとく軸方向に斜めの面により形成されたものに限られず、先端側が適宜に尖った形状であれば良い。

本発明のケルビン検査用治具の第１実施例でソケットを縦に切り欠いた図である。 電流供給用プローブの外観図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。 電圧監視用プローブの外観図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。 図１のＡ−Ａ断面矢視図である。 図１のＢ−Ｂ断面矢視図である。 図１のＣ−Ｃ断面矢視図である。 本発明のケルビン検査用治具の第２実施例の電流供給用プローブと電圧監視用プローブのチューブの断面形状を示す図である。 本発明のケルビン検査用治具の第３実施例の電流供給用プローブと電圧監視用プローブのチューブの断面形状を示す図である。 ケルビン法の回路構成の簡単な説明をするための図である。

符号の説明

１０ ソケット
１２ リテーナ
１２ａ、１２ｂ 回り止め部
１４ ピンブロック
１６ ピンプレート
２０ 電流検査用プローブ
２２、３２ チューブ
２４、３４ プランジャー
２４ａ、２４ａ 当接ポイント
２４ｂ、３４ｂ 膨大部
２４ｃ、３４ｃ 稜線
２６、３６ 当接部
３０ 電圧監視用プローブ
５０ 被検査電子部品
５２ 端子
６０ 電流供給用端子
６２ 電圧監視用端子

Claims (6)

1. 導電性金属からなるチュ−ブの少なくとも一端側に、導電性金属からなるプランジャーをその先端部を外方に突出させるとともに抜け出さないようにして軸方向に突出収納自在に配設し、前記チュ−ブ内に前記プランジャーを外方に弾性付勢するスプリングコイルを縮設したプローブを、絶縁材からなるソケットに平行に２本配設し、被検査電子部品の１つの端子に一対となる２本の前記プローブの前記プランジャーをともに弾接させ、２本の前記プローブの一方を電流供給用プローブとし他方を電圧監視用プローブとするケルビン検査用治具において、前記電流供給用プローブの前記チューブの外形を大きくして前記軸方向と直交する断面積を、前記電圧監視用プローブの前記チューブの前記軸方向と直交する断面積より大きく設定して構成したことを特徴とするケルビン検査用治具。
2. 請求項１記載のケルビン検査用治具において、前記被検査電子部品に配設された複数の前記端子のピッチ方向に、前記ソケットに前記ピッチで複数対の前記電流供給用プローブと前記電圧監視用プローブを配設し、しかも前記電流供給用プローブと前記電圧監視用プローブを前記ピッチ方向に交互に配設して構成したことを特徴とするケルビン検査用治具。
3. 請求項１記載のケルビン検査用治具において、前記電流供給用プローブと前記電圧監視用プローブの前記プランジャーの外方に突出した先端部を、ともに前記軸方向に対して斜めに切断した形状とし、前記プランジャーの外方に突出した位置に膨大部を設けるとともにこの膨大部の前記軸方向と直交する断面形状を小判型または角形または一部が切り欠かれた円形とし、２本の前記プランジャーの先端部の前記軸方向に対して斜めに切断した形状が互いに背中合わせとなるように、前記ソケットに前記膨大部の前記断面形状が嵌合して軸回りの回転を阻止する回り止め部を設けて構成したことを特徴とするケルビン検査用治具。
4. 請求項１記載のケルビン検査用治具において、前記電流供給用プローブの前記チューブの断面外形を、一対となる前記電圧監視用プローブが配設される以外の方向に大きくして前記断面積を大きく構成したことを特徴とするケルビン検査用治具。
5. 請求項２記載のケルビン検査用治具において、前記電流供給用プローブの前記チューブの断面外形を、一対となる前記電圧監視用プローブが配設される以外の方向でしかも前記ピッチ方向に対して直交する方向に大きくして前記断面積を大きく構成したことを特徴とするケルビン検査用治具。
6. 請求項３記載のケルビン検査用治具において、前記電流供給用プローブと前記電圧監視用プローブの前記プランジャーの外方に突出した先端部を、前記軸方向に対して斜めでさらに前記斜めとは異なる方向で互いに逆向きに傾いた２つの面で切断して切断面の中央部に稜線を設けた形状として構成したことを特徴とするケルビン検査用治具。