JP2009115551A - コンタクト装置、コンタクトピン保護機構 - Google Patents

Abstract

【課題】コンタクトピンの変形の自由度を損なうことなく、またストロークの増大による位置決め精度低下や作業所要時間の増大を生じることなく、コンタクトピンの変形を防止する。
【解決手段】軸４に沿って昇降する可動ヘッド部材３に固定され、コンタクトピン２を保持するコンタクトブロック１のスライドガイド１ａに、ガイド長孔６ａを介して上下方向に可動にコンタクトピン２を覆うコンタクトピンカバー６を装着し、可動ヘッド部材３が上死点Ｂの位置ではストッパ部材７がコンタクトピンカバー６の上端に当接してコンタクトピン２を保護するコンタクトピンカバー６の変位を拘束し、コンタクトピン２が基板５に当接する下死点Ａの位置ではコンタクトピンカバー６がコンタクトブロック１に対して可動状態となるようにしてコンタクトピンカバー６がコンタクトピン２の基板５に対する接触を妨げない構成とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、コンタクト技術およびコンタクトピン保護技術に関し、コンタクトピンを介して対象物と電気的な接続を行うコンタクト技術に適用して有効な技術に関する。

たとえば、電子機器等の検査や調整工程等においては、電子機器の複数の外部接続端子に対して、外部の検査装置からコンタクトピンを接触させて電気的に接続し、所望の検査や調整等を行うことが知られている。

このようなコンタクトピンを用いたコンタクト技術としては、たとえば特許文献１に開示された技術が知られている。
すなわち、この特許文献１では、自動焦点カメラの焦点位置調整において、固定ベースにスライド可能に載置されたコンタクトピンが、カメラに設けられた外部入力端子に挿抜される構成とし、コンタクトピンに接続されたケーブルを介して焦点位置の調整結果をカメラ内部の記憶部に書き込む技術が開示されている。

ところで、カメラ等の比較的大型の機器では、外部接続端子のサイズも比較的大きいため、対応するコンタクトピンも剛性の大きな太いサイズのものを用いることが可能であり、変形等の懸念は少ない。

ところが、たとえば、半導体基板や、カプセル内視鏡等の小型の電子機器の調整では、機器に内蔵される基板および基板上に配列されたコンタクトランド等の外部接続電極はコンマ数ミリ程度に微細であり、対応するコンタクトピンは極細サイズとなる。このため、以下のような技術的課題が生じる。

第１に、基板への接触の都合上、コンタクトピンはむき出しのため、コンタクトピンが極細サイズの場合には基板の着脱時に作業者の手や基板等への接触により極めて変形する可能性が高い。

第２に、基板の着脱時に、作業者の手や基板がコンタクトピンに触れないようにするためには、機器に接近および離間するコンタクトピンのストローク（すなわち、機器からの退避距離）を大きくすることが考えられるが、ストロークの増大によって装置が大型化し好ましくない。同様に、コンタクトピンの移動距離が長くなるため、当該コンタクトピンの位置決め精度が低下することが懸念されて好ましくない。また、コンタクトピンの移動所要時間を含む作業時間も長くなり作業効率の観点からも好ましくない。

第３に、個々のコンタクトピン自体にカバーを付けた場合、コンタクトピンは基板に接触して先端が収縮変形するので、この収縮変形を阻害しないためにカバーはコンタクトピンの先端まで伸ばせない。従って不完全なカバーとなり、コンタクトピンの変形を防止できない。
特開平９−２４３５１１号公報

本発明の目的は、コンタクトピンの変形の自由度を損なうことなく、またストロークの増大による組み込み装置の大型化、位置決め精度低下、作業所要時間の増大等を生じることなく、コンタクトピンの変形を防止することが可能な技術を提供することにある。

本発明の第１の観点は、対象物に接触されるコンタクトピンと、
前記コンタクトピンの前記対象物に対する往復変位の方向に前記コンタクトピンの先端部よりも突出する位置まで移動可能に設けられたコンタクトピンカバーと、
前記往復変位の範囲内で前記コンタクトピンカバーを前記コンタクトピンの先端部よりも突出する位置に規制する規制部材と、
を含むコンタクト装置を提供する。

本発明の第２の観点は、対象物に接触するコンタクトピンの前記対象物に対する往復変位の方向に前記コンタクトピンの先端部よりも突出する位置まで移動可能に設けられたコンタクトピンカバーと、
前記往復変位の範囲内で前記コンタクトピンカバーを前記コンタクトピンの先端部よりも突出する位置に規制する規制部材と、
を含むコンタクトピン保護機構を提供する。

本発明によれば、コンタクトピンの変形の自由度を損なうことなく、またストロークの増大による位置決め精度低下や作業所要時間の増大を生じることなく、コンタクトピンの変形を防止することが可能な技術を提供することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態であるコンタクトピン保護機構を備えたコンタクト装置の構成の一例を示す拡大略断面図であり、図２は、本実施の形態のコンタクト装置の作用の一例を示す拡大略断面図である。

この場合、図１は、たとえばカプセル内視鏡等の小型の電子機器に実装される基板５（対象物）における微小なコンタクトランド５ａ（外部接続電極）を図示しない外部の調整装置に接続させるコンタクト装置１０におけるコンタクトピン周辺を拡大して示している。

本実施の形態のコンタクト装置１０は、基板５が載置されるワークテーブル９が配置されたベースヘッド部材８ａと、このベースヘッド部材８ａに下端部が垂直に固定された複数の軸４と、この軸４の上端部を固定する固定ヘッド部材８を備えている。

固定ヘッド部材８とベースヘッド部材８ａの間には、図示しない昇降機構によって駆動されることにより、軸４に支持されて水平な姿勢で上下方向に移動する可動ヘッド部材３が設けられている。

この可動ヘッド部材３の中央部には、複数のコンタクトピン２が先端２ａを下向きにした垂直な姿勢で挿入されて保持されているコンタクトブロック１が固定されている。
コンタクトブロック１に保持された複数のコンタクトピン２は図示しないケーブルを介して、外部の図示しない検査装置や調整装置に電気的に接続されている。

そして、コンタクトブロック１を支持した可動ヘッド部材３が、下死点Ａと上死点Ｂの間のストロークＳ（往復変位）の範囲で昇降動作することで、複数のコンタクトピン２の各々の先端２ａを基板５上の複数のコンタクトランド５ａの各々に当接させる動作と、コンタクトピン２を上昇させて基板５から離間させる動作が行われる。

すなわち、可動ヘッド部材３を駆動する図示しない昇降機構には、可動ヘッド部材３のストロークＳの両端の下死点Ａおよび上死点Ｂの各々で、可動ヘッド部材３（コンタクトブロック１）を停止させるための図示しない位置決め機構が設けられている。ここで下死点Ａは基板５にコンタクトピン２の先端２ａが接触しているときの可動ヘッド部材３の位置であり、上死点Ｂは、基板５をワークテーブル９に着脱するために、コンタクトピン２を上方に退避させる時の停止位置である。

この場合、コンタクトブロック１の側面には、コンタクトピン保護機構として、コンタクトブロック１の下面に突設された複数のコンタクトピン２を取り囲んで隠蔽するように筒状のコンタクトピンカバー６が、コンタクトピン２のストローク方向（軸方向）に可動に装着されている。

コンタクトブロック１の側面の回転対称な位置には複数のスライドガイド１ａが突設されており、コンタクトピンカバー６の上端部の周囲に穿設された複数のガイド長孔６ａの各々が、この複数のスライドガイド１ａの各々に嵌合している。

これにより、コンタクトピンカバー６は、コンタクトブロック１に対して、スライドガイド１ａに嵌合したガイド長孔６ａの長手方向の長さの範囲で上下方向に可動になっている。

そして、コンタクトピンカバー６がコンタクトブロック１に対して相対的に最も下側に移動した図１の位置（すなわちガイド長孔６ａの上端がスライドガイド１ａに当接した位置）では、コンタクトピン２の先端２ａはコンタクトピンカバー６の下端部に完全に覆われる状態となり、さらに、この位置から、コンタクトピンカバー６がコンタクトブロック１に対して相対的に上昇する方向には、コンタクトピンカバー６の下端からコンタクトピン２の先端２ａが露出可能な位置まで当該コンタクトピンカバー６がコンタクトブロック１に対して可動となるように、ガイド長孔６ａの長さおよびスライドガイド１ａに対する高さ方向の位置が設定されている。

固定ヘッド部材８の下面には、コンタクトブロック１の外周部の近傍に望む位置に複数のストッパ部材７（規制部材）が突設されている。
可動ヘッド部材３には、このストッパ部材７が貫通する複数のストッパ貫通孔３ａが開口されており、可動ヘッド部材３が上死点Ｂまで上昇した位置で、ストッパ部材７の下端部が、コンタクトピンカバー６の上端部に当接して、コンタクトピン２の先端２ａを完全に覆う位置に降下しているコンタクトピンカバー６の上下方向の変位を拘束する構成となっている。

すなわち、ストッパ部材７は、上死点Ｂでは、コンタクトピンカバー６の上端に当接してコンタクトピンカバー６によるコンタクトピン２の完全な隠蔽状態を維持する。また、上死点Ｂから下側にコンタクトブロック１（可動ヘッド部材３）が降下した状態では、ストッパ部材７はコンタクトピンカバー６から離間し、当該コンタクトピンカバー６はガイド長孔６ａの長さ寸法Ｌの範囲内でコンタクトブロック１に対して相対的に上下方向に自由な可動状態となる。

このように、本実施の形態のコンタクト装置１０では、基板５に接触するコンタクトピン２は、基板５をワークテーブル９に着脱するためにコンタクトピン２を上方に退避させた上死点Ｂの位置では、コンタクトピンカバー６に完全に覆われて変形が防止される。また上死点Ｂでは、コンタクトピンカバー６は、上下方向の変位の自由度をストッパ部材７により規制されているため、コンタクトピンカバー６を持ち上げる外力がかかっても、コンタクトピン２を覆ったままのため、コンタクトピン２の変形を防ぐことができる。また、基板５を着脱する上死点Ｂの位置以外では、コンタクトピンカバー６は可動状態となり、コンタクトピン２の基板５への接触を妨げることはない。

次に、上述のような構成の本実施の形態のコンタクト装置１０の作用について説明する。
まず、図１に例示されるように、コンタクトブロック１が上死点Ｂまで上昇した状態で、ワークである基板５をワークテーブル９にセットする。

このとき、コンタクトピン２の先端２ａは、コンタクトブロック１に対して最も下方に位置するコンタクトピンカバー６の下端部によって完全に隠蔽されているとともに、コンタクトピンカバー６の上昇方向の変位はストッパ部材７によって拘束されているため、たとえば、基板５を取り扱う作業者の手がコンタクトピンカバー６に触れてもコンタクトピンカバー６は不動状態であるため、コンタクトピンカバー６に覆われたコンタクトピン２は確実に損傷から保護される。

次に、コンタクトブロック１の固定されている可動ヘッド部材３を軸４に沿って下降させると、最初にコンタクトピンカバー６の下端が基板５またはワークテーブル９の上面に当接するが、上述のように上死点Ｂよりもコンタクトブロック１が降下した状態では、コンタクトピンカバー６はコンタクトブロック１に対して上下方向に可動な状態となるため、コンタクトピンカバー６は基板５上で停止する。

そして、この基板５上に停止したコンタクトピンカバー６の中を、移動を妨げられることなく、コンタクトブロック１およびコンタクトピン２がさらに下死点Ａまで降下して、コンタクトピン２の先端２ａは基板５の対応するコンタクトランド５ａの各々に接触する。この状態が図２である。

この図２の状態で、コンタクトピン２およびコンタクトランド５ａを介した基板５と外部の図示しない装置との間における電気信号の授受によって、基板５に対する所望の電気的な検査や調整が行われる。

この検査や調整が終了した後、可動ヘッド部材３を上昇させると、共に上昇するコンタクトブロック１のスライドガイド１ａがコンタクトピンカバー６のガイド長孔６ａの上端に当接する位置で、コンタクトピン２の先端２ａまで覆い隠す状態でコンタクトピンカバー６は持ち上げられてコンタクトブロック１とともに上昇する。

そして、図１に例示されるように、可動ヘッド部材３が上死点Ｂに到達すると同時に、ストッパ部材７の下端はコンタクトピンカバー６の上端に当接してコンタクトピンカバー６のコンタクトブロック１に対する上下方向の変位が拘束される。

すなわち、上死点Ｂでは、ストッパ部材７がコンタクトピンカバー６を拘束し、コンタクトブロック１とコンタクトピンカバー６は擬似的に固定状態になる。
これにより、図１のように、基板５の取り外し作業位置である上死点Ｂでは、コンタクトピンカバー６はコンタクトピン２を完全に覆い隠し、コンタクトピンカバー６を押し上げるような外力が働いても、コンタクトピン２の変形を防止することができる。

また、上死点Ｂ以外の位置ではコンタクトピンカバー６は、ガイド長孔６ａの長さ寸法Ｌの分だけ、上下に自由に移動可能となり、コンタクトピン２の基板５に対する接触動作を妨げない。

すなわちストッパ部材７によってコンタクトピンカバー６は、コンタクトブロック１に対する固定状態および移動可能状態の二つの状態をとる。
以上説明したように、基板５を取り外す作業が行われる図１の上死点Ｂでは、コンタクトピンカバー６がコンタクトピン２の先端２ａを完全に覆って損傷から保護することが出来る。また、コンタクトピン２が基板５と接触状態となる下死点Ａではコンタクトピンカバー６は上方に相対的にスライドし、基板５に対するコンタクトピン２の接触動作を妨げないとともに、個々のコンタクトピン２の基板５に対する当接時の適度な弾性変形が妨げられることもない。

よってコンタクトピン２の基板５に対する接触機能を満足したまま、コンタクトピンカバー６によりコンタクトピン２の変形等の損傷を確実に防止できる。
また、コンタクトピン２の損傷を防止する目的で、上死点Ｂを必要以上に高く設定してコンタクトピン２を高い位置に退避させる必要がないので、必要以上にストロークＳを長くする必要がなくなる。

この結果、軸４に沿ったストロークＳが長くなることに起因する可動ヘッド部材３の水平方向の誤差、すなわちコンタクトピン２の基板５のコンタクトランド５ａに対する位置決め誤差が抑制され、コンタクトピン２と基板５の高精度な電気的接続を実現できるとともに、長いストロークＳを可動ヘッド部材３が移動するための所要時間の増大も抑止される。

すなわち、コンタクトピン２の変形の自由度を損なうことなく、またストロークＳの増大による位置決め精度低下や作業所要時間の増大を生じることなく、コンタクトピン２の変形を防止することが可能となる。

すなわち、微小なコンタクトランド５ａを備えた基板５をコンタクトの対象とするコンタクトピン２を有する装置において、コンタクトピン２の変形を防止して高精度で生産性の高い検査や調整作業を実現できる。

なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
［付記１］
微小なコンタクトランドを有する基板の検査または調整等でのコンタクトランドへコンタクトピンを接触させる装置において、コンタクトピンの周囲にコンタクトピンのストローク方向と同方向に移動可能で先端がコンタクトピンの先端より長いコンタクトピンカバーと、そのカバーの自由度を特定条件で規制する部材を有しているコンタクトピン保護機構。
［付記２］
付記１に記載のコンタクトピン保護機構で、コンタクトピンを複数保持しているコンタクトブロックを有するコンタクトピン保護機構。
［付記３］
付記２に記載のコンタクトピン保護機構で、コンタクトピンカバーはコンタクトブロックに設けられたスライドガイドに取り付けることによって移動可能にしたコンタクトピン保護機構。

本発明の一実施の形態であるコンタクトピン保護機構を備えたコンタクト装置の構成の一例を示す拡大略断面図である。 本発明の一実施の形態であるコンタクトピン保護機構を備えたコンタクト装置の作用の一例を示す拡大略断面図である。

符号の説明

１ コンタクトブロック
１ａ スライドガイド
２ コンタクトピン
２ａ 先端
３ 可動ヘッド部材
３ａ ストッパ貫通孔
４ 軸
５ 基板
５ａ コンタクトランド
６ コンタクトピンカバー
６ａ ガイド長孔
７ ストッパ部材
８ 固定ヘッド部材
８ａ ベースヘッド部材
９ ワークテーブル
１０ コンタクト装置
Ａ 下死点
Ｂ 上死点
Ｌ ガイド長孔６ａの長さ寸法
Ｓ ストローク

Claims (6)

1. 対象物に接触されるコンタクトピンと、
   前記コンタクトピンの前記対象物に対する往復変位の方向に前記コンタクトピンの先端部よりも突出する位置まで移動可能に設けられたコンタクトピンカバーと、
   前記往復変位の範囲内で前記コンタクトピンカバーを前記コンタクトピンの先端部よりも突出する位置に規制する規制部材と、
   を含むことを特徴とするコンタクト装置。
2. 請求項１記載のコンタクト装置において、
   さらに、複数の前記コンタクトピンを保持するコンタクトブロックと、
   前記コンタクトブロックの側面に突設されたスライドガイドと、
   前記コンタクトピンカバーに穿設され前記スライドガイドに嵌合する長孔と、
   を含むことを特徴とするコンタクト装置。
3. 請求項２記載のコンタクト装置において、
   前記コンタクトピンカバーの前記長孔は、前記コンタクトピンが前記対象物に接する下死点側では前記コンタクトブロックに対する前記コンタクトピンカバーの変位が拘束されず、前記コンタクトピンが前記対象物から最も離間した上死点側では、当該長孔の一端に当接した前記スライドガイドと前記規制部材との間で前記コンタクトピンカバーを前記コンタクトピンの先端部よりも突出する位置に規制する形状に設けられていることを特徴とするコンタクト装置。
4. 対象物に接触するコンタクトピンの前記対象物に対する往復変位の方向に前記コンタクトピンの先端部よりも突出する位置まで移動可能に設けられたコンタクトピンカバーと、
   前記往復変位の範囲内で前記コンタクトピンカバーを前記コンタクトピンの先端部よりも突出する位置に規制する規制部材と、
   を含むことを特徴とするコンタクトピン保護機構。
5. 請求項４記載のコンタクトピン保護機構において、
   さらに、複数の前記コンタクトピンを保持するコンタクトブロックの側面に突設されたスライドガイドと、
   前記コンタクトピンカバーに穿設され前記スライドガイドに嵌合する長孔と、
   を含むことを特徴とするコンタクトピン保護機構。
6. 請求項５記載のコンタクトピン保護機構において、
   前記コンタクトピンカバーの前記長孔は、前記コンタクトピンが前記対象物に接する下死点側では前記コンタクトブロックに対する前記コンタクトピンカバーの変位が拘束されず、前記コンタクトピンが前記対象物から最も離間した上死点側では、当該長孔の一端に当接した前記スライドガイドと前記規制部材との間で前記コンタクトピンカバーを前記コンタクトピンの先端部よりも突出する位置に規制する形状に設けられていることを特徴とするコンタクトピン保護機構。