JP2012063170A - フライング検査用コンタクトプローブ保持構造及び回路基板のフライング検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】多数の検査ポイントへの接触に対する耐久性を確保することができるフライング検査用コンタクトプローブ保持構造、及び該フライング検査用コンタクトプローブ保持構造を備え信頼性が高いフライング検査装置を得る。
【解決手段】コンタクトプローブアセンブリ１０を構成するスプリングプローブ２０は、先端部２５Ａが検査ポイントに接触される針状のプランジャ２５と、該プランジャ２５の他端側が進退可能に挿入されたバレル２４と、プランジャ２５をバレル２４に対する突出方向の移動限に偏移させるスプリング２６とを含んで構成されている。バレル２４は、基板部２２の長手方向一端部に形成された溝部３２の溝壁面３２Ａ、溝底面３２Ｂのそれぞれに複合接着構造３４によって固定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、フライング検査用コンタクトプローブ保持構造及び回路基板のフライング検査装置に関するものである。

プリント基板の検査装置として、該プリント基板の複数の検査ポイントにプローブを順次移動させ、移動先の検査ポイントにプローブを接触させることで導通検査を行う、所謂フライング検査装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、このようなフライング検査装置において、プローブを同軸配置したコイルスプリングによってプリント基板側に付勢したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−２２２６４９号公報 特開平７−９２２２７号公報

しかしながら、上記した従来の技術では、少数のプローブで多数の検査ポイントに順次接触される構成であるため、プローブには耐久性が要求される。

本発明は、多数の検査ポイントへの接触に対する耐久性を確保することができるフライング検査用コンタクトプローブ保持構造、及び該フライング検査用コンタクトプローブ保持構造を備え信頼性が高いフライング検査装置を得ることが目的である。

請求項１記載の発明に係るフライング検査用コンタクトプローブ保持構造は、一対の外側基板の間に内側基板を挟み込むことで、前記一対の外側基板の対向面を溝壁面としかつ前記内側基板の端面を溝底面する溝部が長手方向の端部に幅方向に沿って形成されると共に、検査ポイント間を移動するための移動手段に保持される保持部が前記溝部とは前記長手方向に離間した位置に設けられた基板部と、一端側が検査ポイントに接触される針状の接触子と、該接触子の他端側が進退可能に挿入された筒体と、前記接触子を前記筒体に対する突出方向の移動限に偏移させる付勢部材とを含んで構成されたスプリングプローブと、前記基板部の溝部内に入り込まされた前記スプリングプローブの筒体を、前記基板部の溝部における前記一対の溝壁面及び溝底面のそれぞれに固定した固定手段と、を備えている。

請求項１記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造では、スプリングプローブの接触子が、基板部の長手方向一端部に固定された筒体に対し進退（伸縮）しつつ検査ポイントに接触される。ここで、本フライング検査用コンタクトプローブ保持構造では、スプリングプローブの筒体を基板部（を介して移動手段）に固定する構造であるため、基板部にはスプリング機能を設ける必要がなく、所要の強度を確保し易い。また、基板部の溝部における溝壁面及び溝底面のそれぞれに対しスプリングプローブの筒体が固定される構造であるため、基板部に対しスプリングプローブの筒体を強固に固定することができる。

このように、請求項１記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造では、多数の検査ポイントへの接触に対する耐久性を確保することができる。また、基板部は、一対の外側基板に内側基板を挟み込む構成によって、機械加工を経ることなく溝部を形成することができる。

請求項２記載の発明に係るフライング検査用コンタクトプローブ保持構造は、請求項１記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造において、前記固定手段は、接着剤であり、前記基板部における前記溝部と前記保持部との間に切欠き部が形成されている。

請求項２記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造では、基板部の溝部内にスプリングプローブの筒体をセットして、該溝部（溝壁面及び溝底面）と筒体との間に接着剤を供給することで、スプリングプローブが基板部に固定される。この基板部に切欠き部を形成することで、基板部における保持部側に接着剤が侵入することが防止される。

請求項３記載の発明に係るフライング検査用コンタクトプローブ保持構造は、請求項１又は請求項２記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造において、単一の前記スプリングプローブが前記溝部内で前記一対の溝壁面及び溝底面のそれぞれに固定されている。

請求項３記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造では、単一のスプリングプローブの筒体が、一対の溝壁面及び溝底面のそれぞれに強固に固定され、耐久性の向上に寄与する。

請求項４記載の発明に係るフライング検査用コンタクトプローブ保持構造は、請求項１〜請求項３の何れか１項記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造において、複数の前記スプリングプローブが前記溝部内で前記厚み方向に絶縁シートを挟み込ませつつ並べて配置されている。

請求項４記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造では、複数（例えば２つ）のスプリングプローブが基板部の厚み方向に並べられた状態で該基板部の溝部内に固定されている。これら複数のスプリングプローブの筒体間は絶縁シートによって電気的に絶縁されている。この構成では、複数のスプリングプローブによる基板検査ポイントへの接触の信頼性が向上する。また、基板部の溝部と固定手段とによって複数のスプリングプローブであっても強固に固定することができ、耐久性の向上に寄与する。

請求項５記載の発明に係るフライング検査用コンタクトプローブ保持構造は、請求項１〜請求項４の何れか１項記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造において、前記基板部は、前記検査ポイント側の縁部が、前記長手方向の一端において前記検査ポイント側に最も突出した形状とされている。

請求項５記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造では、基板部におけるスプリングプローブが固定される長手方向一端が、該スプリングプローブの接触子が接触する検査ポイント側に突出している。このため、本フライング検査用コンタクトプローブ保持構造では、検査ポイントの近傍に凸部が位置する場合においても、該凸部との干渉が回避される。

請求項６記載の発明に係るフライング検査用コンタクトプローブ保持構造は、請求項５記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造において、前記基板部は、前記検査ポイント側の縁部が、円弧状を成している。

請求項６記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造では、基板部における検査ポイント側の縁部が円弧状を成すため、該基板部は長手方向において断面（断面係数等）の急変部が形成されず、所要の強度を確保し易い。

請求項７記載の発明に係るフライング検査用コンタクトプローブ保持構造は、請求項１〜請求項６の何れか１項記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造において、前記スプリングプローブは、前記筒体に対する前記接触子の進退に伴って該接触子を自軸廻りに回転させる回転付与機構を有する。

請求項７記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造では、接触子が筒体に対する進退に伴って自軸廻りに回転される。このため、検査ポイントが絶縁体で覆われていても、本フライング検査用コンタクトプローブ保持構造を構成するスプリングプローブの接触子は、絶縁体を貫通して検査ポイントに接触される。

請求項８記載の発明に係る回路基板のフライング検査装置は、被検査基板を吸着保持する基板保持部と、請求項１〜請求項７の何れか１項記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造を前記基板部において保持し、前記スプリングプローブの接触子を前記被検査基板における複数の検査ポイントに順次接触させるプローブ駆動機構と、を備えている。

請求項８記載の回路基板のフライング検査装置では、基板保持部に吸着保持された回路基板の複数の検査ポイントに対し、プローブ駆動機構によって駆動されたフライング検査用コンタクトプローブ保持構造のスプリングプローブが順次移動、接触することで、回路基板の検査が為される。本フライング検査装置は、多数の検査ポイントへの繰り返し接触に対する耐久性を確保する請求項１〜請求項７の何れか１項記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造を備えるので、コンパクトに構成することができ、かつ信頼性が高い。

請求項９記載の発明に係る回路基板のフライング検査装置は、被検査基板をシート状のカバー材と共に吸着保持する基板保持部と、前記基板部において請求項７記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造を保持し、前記スプリングプローブの接触子を前記被検査基板における複数の検査ポイントに順次接触させるプローブ駆動機構と、を備えている。

請求項９記載の回路基板のフライング検査装置では、カバー材と共に基板保持部に吸着保持された回路基板の複数の検査ポイントに対し、プローブ駆動機構によって駆動されたフライング検査用コンタクトプローブ保持構造のスプリングプローブが順次移動、接触することで、回路基板の検査が為される。本フライング検査装置では、カバー材を回路基板と共に吸着することで、回路基板の部分的な浮きが防止又は効果的に抑制され、検査の信頼性が向上する。

そして、本フライング検査装置では、スプリングプローブの接触子がプローブへの接触（筒体に対する進退）に伴って回転されるため、該接触子はカバー材を貫通して回路基板の検査ポイントに接触する。このため、カバー材で回路基板を覆う検査方法をフライング検査装置にて実現することができる。なお、接触子の先端は、エッジ部が周方向（回転方向）に複数形成された形状（例えば正三角錐等の角錐状）とすることが望ましい。

請求項１０記載の発明に係る回路基板のフライング検査装置は、請求項９記載の回路基板のフライング検査装置において、前記カバー材は、無延伸又は二軸延伸のポリエチレンより成るシート材である。

請求項１０記載の回路基板のフライング検査装置では、ポリエチレンより成るシート材を回路基板と共に吸着することで、該シート材に覆われた回路基板の検査を行う。ここで、ポリエチレンのシートは、上記スプリングプローブの接触子で貫通した際に一方向に裂けることがないので、回路基板を覆いつつ基板保持部に吸着保持されて該回路基板の浮きを防止又は効果的に抑制する機能を維持することができる。これにより、本フライング検査装置では、回路基板の検査の信頼性が一層向上する。

以上説明したように本発明に係るフライング検査用コンタクトプローブ保持構造は、多数の検査ポイントへの接触に対する耐久性を確保することができるという優れた効果を有する。

また、本発明に係る回路基板のフライング検査装置は、上記のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造が適用されることで信頼性が高いという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係るコンタクトプローブアセンブリの全体構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るコンタクトプローブアセンブリの全体構成を示す側面図である。 本発明の第１の実施形態に係るコンタクトプローブアセンブリの基板部に対するスプリングプローブの固定構造を拡大して示す平面図である。 本発明の第１の実施形態に係るコンタクトプローブアセンブリの製造方法を示す図であって、（Ａ）は基板部仮止め工程を示す斜視図、（Ｂ）はプローブ接着工程を示す斜視図、（Ｃ）は接着部補強工程を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るコンタクトプローブアセンブリを構成するスプリングプローブの縦断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るコンタクトプローブアセンブリが適用されたプリント基板のフライング検査装置の要部を模式的に示す一部破断した側面図である。 本発明の第１の実施形態との比較例に係るプリント基板の検査装置を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態に係るコンタクトプローブアセンブリの基板部に対するスプリングプローブの固定構造を拡大して示す平面図である。

本発明の第１の実施形態に係るフライング検査用コンタクトプローブ保持構造が適用されたコンタクトプローブアセンブリ１０、該コンタクトプローブアセンブリ１０を備えたプリント基板のフライング検査装置１１について、図１〜図７に基づいて説明する。先ず、フライング検査装置１１の概略全体構成について説明し、次いで、本発明の要部であるコンタクトプローブアセンブリ１０について詳細に説明することとする。

（プリント基板のフライング検査装置の全体構成）
図６には、プリント基板のフライング検査装置１１の要部が一部破断した模式的な側面図にて示されている。この図に示される如く、フライング検査装置１１は、検査対象であるプリント基板１２の各検査ポイントの導通等を、後に詳述するコンタクトプローブアセンブリ１０を用いて検査する構成とされている。この実施形態では、フライング検査装置１１は、被検査プリント基板１２に形成された導体パターンと基準電極との間の静電容量を測定し、その測定した静電容量に基づいて導体パターンの良否を検査するようになっている。以下、具体的に説明するが、検査（良否判定）原理については周知の方法を適用し得るので、説明を省略する。

フライング検査装置１１は、プリント基板１２を反検査面側から真空引き（負圧）によって吸着保持する基板保持部としての吸着テーブル１４と、コンタクトプローブアセンブリ１０を検査ポイントに応じて移動させるプローブ駆動機構としてのプローブ駆動ユニット１６と、図示しない測定部とを主要部として構成されている。

吸着テーブル１４は、水平かつ鉛直方向の上側を向く基板載置面１４Ａを有し、複数の吸引孔１４Ｂを通じて基板載置面１４Ａとは反対（下面）側から図示しない吸引装置にて真空引きすることで、基板載置面１４Ａ上にプリント基板１２を吸着保持するようになっている。また、基板載置面１４Ａ上には、プリント基板１２を位置決めするための衝立部（凸部）１４Ｃが設けられている。この実施形態に係るフライング検査装置１１では、図７（Ａ）にも示される如く、シート状のカバー材１８がプリント基板１２を上方から覆うように、該カバー材１８をプリント基板１２と共に吸着テーブル１４に吸着させるようになっている。

これにより、コンタクトプローブアセンブリ１０では、プリント基板１２の各部を基板載置面１４Ａに浮きを生じることなく密着させることができる構成とされている。カバー材１８は、厚み０．１ｍｍの無延伸又は二軸延伸のポリエチレンシートとされており、後述するプランジャ２５による貫通（孔開け）に伴って一方向に裂けることがない構成とされている。

プローブ駆動ユニット１６は、吸着テーブル１４に対しコンタクトプローブアセンブリ１０をＸ方向、Ｙ方向に駆動する水平駆動部と、コンタクトプローブアセンブリ１０をＺ方向に駆動する鉛直駆動部とを有して構成されている。これにより、コンタクトプローブアセンブリ１０では、プローブ駆動ユニット１６の水平駆動部によってコンタクトプローブアセンブリ１０（のスプリングプローブ２０）を検査ポイントの直上方に移動させた後、鉛直駆動部によってコンタクトプローブアセンブリ１０を降下させることでスプリングプローブ２０を検査ポイントに接触（コンタクト）させることで、測定部によって検査ポイントの検査が行われるようになっている。

また、コンタクトプローブアセンブリ１０は、スプリングプローブ２０が検査ポイントに接触している状態から鉛直駆動部によってコンタクトプローブアセンブリ１０を上昇させた後、水平駆動部によってコンタクトプローブアセンブリ１０別の検査ポイントに移動させ、複数の検査ポイントの検査を行うようになっている。

図６に示される如く、この実施形態に係るフライング検査装置１１は、一組（２つ）のコンタクトプローブアセンブリ１０、プローブ駆動ユニット１６を備えて構成されている。

（コンタクトプローブアセンブリの構成）
図１に示される如く、コンタクトプローブアセンブリ１０は、プリント基板１２の検査ポイントに接触されて該検査ポイントと測定部とを導通させるスプリングプローブ２０と、スプリングプローブ２０が固定されると共にプローブ駆動ユニット１６のプローブ固定部１６Ａに固定的に取り付けられる基板部２２とを主要部として構成されている。

スプリングプローブ２０は、図５に示される如く、筒状を成す筒体としてのバレル２４と、針状を成し長手方向の一部がバレル２４に挿入された接触子としてのプランジャ２５と、プランジャ２５をバレル２４に対する突出側に付勢する付勢部材としてのスプリング２６とを主要部として構成されている。

バレル２４は、長さが略１５ｍｍ、外径Ｄが略０．４８ｍｍの細長円筒状を成しており、長手方向一方側の開口端２４Ａにプランジャ２５が挿通されている。また、バレル２４のカシメられた長手方向他端部２４Ｂには、測定部と導通するための導線２８（図１参照）がハンダ付け等によって接続されるようになっている。さらに、バレル２４における長手方向の中間部には、径方向内側に突出された凸部２４Ｃが形成されている。バレル２４は、プランジャ２５の抜け止め突起、及びプランジャ２５のストローク力を回転力に変換するカムとして機能するようになっている。この実施形態では、バレル２４の材質は、ベリリウム銅に金をクラッドしたものとされている。

プランジャ２５は、バレル２４から突出された先端部２５Ａが検査ポイントに接触するようになっている。先端部２５Ａは、角錐状（この実施形態では略正三角錐状）に形成されており、周方向に沿って複数のエッジ２５Ｂが配置されている。プランジャ２５におけるバレル２４内に位置する他端部には、凸部２４Ｃに係合する抜け止め段部２５Ｃが形成されている。この実施形態では、プランジャ２５の材質は、ステンレス鋼とされている。

スプリング２６は、圧縮コイルスプリングとされており、プランジャ２５におけるバレル２４内に位置する端部２５Ｄとバレル２４の長手方向他端部２４Ｂとの間に圧縮状態で配置されている。これにより、プランジャ２５は、バレル２４に対し開口端２４Ａから突出する方向に付勢されており、抜け止め段部２５Ｃが凸部２４Ｃに係合することでスプリング２６の付勢力に抗してバレル２４に対し抜け止めされている。すなわち、抜け止め段部２５Ｃが凸部２４Ｃに係合する位置が、プランジャ２５のバレル２４に対する突出限とされている。換言すれば、プランジャ２５は、スプリング２６の付勢力によって突出限に偏倚されている。突出限に位置するプランジャ２５のバレル２４に対する突出長は、略２ｍｍとされている。

また、プランジャ２５における先端部２５Ａと抜け止め段部２５Ｃとの間（この実施形態では、常にバレル２４内に位置する部分）には、バレル２４の凸部２４Ｃを入り込ませた螺旋溝２５Ｅが形成されている。これにより、スプリングプローブ２０は、プランジャ２５をスプリング２６の付勢力に抗してバレル２４内に押し込む力の一部が、螺旋溝２５Ｅの溝壁と凸部２４Ｃとの摺動（カム作用）に伴ってプランジャ２５の自軸廻りの回転力に変換される構成とされている。

この螺旋溝２５Ｅの溝壁と凸部２４Ｃとのカム作用により、プランジャ２５は、検査ポイントに押し付けられると、自軸廻りに回転しつつバレル２４内に押し込まれる（進入する）ようになっている。この実施形態では、プランジャ２５の回転角は、フルストロークで略４５°、フライング検査装置１１による検査ストロークで略３０°とされている。この実施形態では、螺旋溝２５Ｅの溝壁と凸部２４Ｃとが本発明における回転付与機構に相当する。

基板部２２は、図１及び図６に示される如く、水平方向（例えばプローブ駆動ユニット１６のＸ方向）に長手の板状に形成されており、該長手方向の一端部にスプリングプローブ２０が固定されると共に、長手方向の略中央部でプローブ駆動ユニット１６のプローブ固定部１６Ａに固定されている。この実施形態では、基板部２２は、長手方向の略中央部に該長手方向に並べて形成された保持部としての２つの透孔２２Ａ（図４参照）を貫通した２つのビス３０によって、プローブ駆動ユニット１６のプローブ固定部１６Ａに締結固定されている。

基板部２２の長手方向一端部には、溝部３２が形成されており、該溝部３２にスプリングプローブ２０のバレル２４が固定手段としての複合接着構造３４によって固定されている。具体的には図２に示される如く、溝部３２は、基板部２２の厚み方向に対向する一対の溝壁面３２Ａと、一対の溝壁面３２Ａ間で長手方向の一端側を向く溝底面３２Ｂとを有する。

この実施形態では、基板部２２は、図４（Ａ）に示される如く、互いに似た形状を成す３枚の板材の重ね合わせによって構成されている。具体的には、基板部２２は、一対の外側基板３６及び内側基板３８を板厚方向に重ね合わせて構成されている。基板部２２は、一対の外側基板３６の長手方向一端部３６Ａが内側基板３８の長手方向一端部３８Ａに対し該長手方向に突出されることで、溝部３２が形成されている。

基板部２２は、外側基板３６、内側基板３８の長手方向他端３６Ｂ、３８Ｂの位置は略一致されている。すなわち、内側基板３８は、外側基板３６に対し若干短く形成されている。また、外側基板３６、内側基板３８のそれぞれには、透孔２２Ａを成す透孔３６Ｃ、３８Ｃが形成されている。透孔３６Ｃ、３８Ｃは、後述する如く共通のビス３０が挿通されて外側基板３６、内側基板３８を仮保持するのにも用いられるようになっており、該外側基板３６と内側基板３８との位置決め基準として機能する構成である。なお、互いに似た形状の外側基板３６と内側基板３８とを識別するために、該外側基板３６、内側基板３８の長手方向他端３６Ｂ、３８Ｂには、幅方向（上下方向）の異なる位置に識別片３６Ｄ、３８Ｄが設けられている。

以上により、溝壁面３２Ａは、外側基板３６の長手方向一端部３６Ａにおける内側基板３８の長手方向一端部３８Ａに対し突出した部分の板厚方向の端面であり、溝底面３２Ｂは、内側基板３８の長手方向一端部３８Ａの長手方向端面（板厚部分）とされている。すなわち、基板部２２の溝部３２は、長手方向の一端側及び板厚方向の一方側に開口された空間を形成しているものと把握することができる。また、溝壁面３２Ａの幅（基板部２２の長手方向に沿った幅）Ｗ１は、バレル２４の外径Ｄと同等又は若干大とされており、溝底面３２Ｂの幅（基板部２２の厚み方向に沿った幅）Ｗ２は、バレル２４の外径と同等又は若干大とされている。

また、この実施形態では、溝部３２は、基板部２２の幅方向（鉛直方向）の全幅に亘って形成されており、上下両側にも開口された空間を形成しているものと把握することができる。スプリングプローブ２０は、この溝部３２が形成する空間を占有（上下に貫通）するように配置されている。

以上説明した基板部２２を構成する外側基板３６、内側基板３８は、プリント基板材料であるガラスクロス入りの基板、より具体的にはＦＲ４グレード（米国電機工業規格(ＮＥＭＡ）による）の耐熱性ガラス基材エポキシ樹脂積層板にて構成されている。

そして、基板部２２は、溝部３２の一対の溝壁面３２Ａ及び溝底面３２Ｂのそれぞれが固定手段としての接着層３４を介して接着されている。この実施形態では、接着層３４は、溝部３２側の端部において一対の外側基板３６と内側基板３８との間に浸透し、該外側基板３６と内側基板３８とを固着するのにも寄与している。

また、この実施形態では、基板部２２おける溝部３２と透孔２２Ａとの間には、切欠き部３５が形成されている。切欠き部３５は、後述する如く溝部３２側から供給された接着層３４が透孔２２Ａ側に浸透することを防止するようになっている。切欠き部３５は、プローブ駆動ユニット１６へのコンタクトプローブアセンブリ１０の取り付け状態で上向きに開口する略Ｕ字状の縁部を有し、基板部２２を幅（上下）方向の半分以上に亘って切り欠いている。

さらに、図１に示される如く、コンタクトプローブアセンブリ１０では、スプリングプローブ２０は、鉛直方向（プローブ駆動ユニット１６によって駆動されるＺ方向）に対し所定角度θだけ傾斜して基板部２２に固定されている。すなわち、基板部２２の溝部３２は、鉛直方向に対し所定角度θだけ傾斜して形成されている。所定角度θは、フライング検査装置１１の２つのコンタクトプローブアセンブリ１０が隣接する検査ポイントに接触する際に互いに干渉することがなく、かつバレル２４に対するプランジャ２５のスムースな進退（ストローク）が担保される値として設定されており、この実施形態では略８°とされている。

また、コンタクトプローブアセンブリ１０を構成する基板部２２は、長手方向の一端部が最も鉛直方向下向きに突出されている。この実施形態では、基板部２２（外側基板３６及び内側基板３８）の下縁２２Ｂは、円弧状に形成されている。この下縁２２Ｂの形状は、衝立部１４Ｃに近接した検査ポイントにスプリングプローブ２０を接触させる（プランジャ２５がバレル２４に押し込まれるようにストロークさせる）際に、該衝立部１４Ｃに干渉しないように決められている（図７（Ｂ）参照）。なお、スプリングプローブ２０のバレル２４は、図４（Ｃ）に示される如く、その下端（開口端２４Ａ）が基板部２２の下縁２２Ｂ（下方への突出端）に一致されるように、該基板部２２の溝部３２に固定されている。また、この実施形態では、溝部３２における下縁２２Ｂ（プランジャ２５突出側）の端部は、接着層３４が設けられておらず、バレル２４の非固定部３２Ｃが設定されている。溝部３２の長手方向に沿った非固定部３２Ｃの長さは略２ｍｍとされている。

（コンタクトプローブアセンブリの製造方法）

次に、以上説明したコンタクトプローブアセンブリ１０の製造方法（手順）を図４に基づいて説明する。図４（Ａ）には、コンタクトプローブアセンブリ１０の主要部が分解斜視図にて示されている。この図に示される如く、コンタクトプローブアセンブリ１０を製造するに当たっては、先ず、ビス３０とナット４０とによって、外側基板３６と内側基板３８とを仮止めする（基板部仮止め工程）。これにより、長手方向の一端部に溝部３２を有する基板部２２が仮形成される。

次いで、図４（Ｂ）に示される如く、溝底面３２Ｂが鉛直方向の上側を向くように基板部２２をチャックにて保持し、溝部３２内にバレル２４入り込むようにスプリングプローブ２０をセットする（プローブセット工程）。そして、流動性を有する接着剤（例えば、エポキシ樹脂やシアノアクリレート）を溝部３２内に流し込み、硬化させる。（プローブ接着工程）。硬化した接着剤により接着層３４が形成され、スプリングプローブ２０が基板部２２に固着される。なお、チャックは、基板部２２における切欠き部３５の底部と下縁２２Ｂとの間の部分を挟むことで該基板部２２を保持する。

このプローブ接着工程において接着剤の一部は、各外側基板３６と内側基板３８との間に流れ込み、該外側基板３６と内側基板３８との間においても硬化される。これにより、３枚の基板の重ね合わせ構造の基板部２２が一体化される。なお、基板部２２を構成する各外側基板３６と内側基板３８は、溝部３２においてスプリングプローブ２０を介しても一体化されている。これにより、コンタクトプローブアセンブリ１０は、ビス３０とナット４０とによる締結を解除した状態での取り扱い、保管等が可能となる。そして、使用の際には再度ビス３０を用いてプローブ駆動ユニット１６のプローブ固定部１６Ａに締結固定される。

次に、実施形態の作用を説明する。

上記構成のコンタクトプローブアセンブリ１０が適用されたフライング検査装置１１では、プリント基板１２の検査を行うにあたっては、先ず、吸着テーブル１４の基板載置面１４Ａ上に、衝立部１４Ｃで位置決めされるようにプリント基板１２をセットする。次いで、プリント基板１２にカバー材１８を被せて、吸着テーブル１４の吸引装置を起動する。すると、フライング検査装置１１では、複数の吸引孔１４Ｂを通じた真空引きによってプリント基板１２がカバー材１８と共に基板載置面１４Ａに吸着される。このカバー材１８がプリント基板１２の周縁の隙を塞ぐことで、プリント基板１２は基板載置面１４Ａに浮きなく密着される。

この状態から各プローブ駆動ユニット１６を起動させると、各プローブ駆動ユニット１６は水平駆動部によってスプリングプローブ２０を複数の検査ポイント上方に移動させ、鉛直駆動部によってスプリングプローブ２０を検査ポイントに接触（コンタクト）させる。具体的には、プローブ駆動ユニット１６の鉛直駆動部によってコンタクトプローブアセンブリ１０を下方（プリント基板１２側）に移動されると、先ず先端部２５Ａがカバー材１８に突き当たり、さらにコンタクトプローブアセンブリ１０が下方に移動されると、プランジャ２５は自軸廻りに回転しつつバレル２４に押し込まれる。

このプランジャ２５の回転とスプリング２６の圧縮量の増加に伴う押付力の増大とによって、プランジャ２５はカバー材１８を貫通し、プリント基板１２の検査ポイントに接触する。これにより、検査ポイントとフライング検査装置１１の測定部とが導通され、プリント基板１２の導体パターンの良否が判定される。フライング検査装置１１は、以上の動作を検査ポイントの数だけ繰り返す。

ここで、フライング検査装置１１を構成するコンタクトプローブアセンブリ１０は、スプリングプローブ２０を基板部２２の溝部３２に固定する構造であるため、高い耐久性能を得ることができる。例えば、コンタクトプローブアセンブリ１０と同程度の寸法形状を有する比較例として、樹脂製のプレートにおける針状のプローブを保持する部分とプローブ駆動ユニット１６のプローブ固定部１６Ａに固定される部分との間に、板バネ部を設定する構成が考えられる。この第１比較例との比較で説明すると、この第１比較例では、板バネ部の疲労破壊により耐久性が低い（検査点数で略２万回〜３万回）ことが確かめられている。

これに対して、スプリング２６を内蔵したスプリングプローブ２０を採用したコンタクトプローブアセンブリ１０では、基板部２２には板バネ部が設定されないので、基板部２２の疲労破壊の恐れがない。また、ＦＲ４グレードのガラスクロス入りの基板である基板部２２の溝部３２における溝壁面３２Ａ、溝底面３２Ｂのそれぞれにスプリングプローブ２０のバレル２４が接着されるので、基板部２２に対するスプリングプローブ２０の保持強度が高い。しかも、スプリングプローブ２０のバレル２４は、接着層３４Ａと被覆接着層３４Ｂとを含む複合接着構造３４によって基板部２２の溝部３２に固定されるので、換言すれば、接着層３４Ａによる接着部位が被覆接着層３４Ｂによって被覆（保護、補強）されているので、基板部２２に対するスプリングプローブ２０の保持強度が一層高い。

以上により、コンタクトプローブアセンブリ１０では、繰り返し検査回数で１０００万回以上の高い耐久性を示すことが確かめられた。このように、本実施形態に係るフライング検査用コンタクトプローブ保持構造が適用されたコンタクトプローブアセンブリ１０では、多数の検査ポイントへの繰り返し接触に対する耐久性を確保することができる。また、スプリングプローブ２０が鉛直方向に対し傾斜した姿勢で複合接着構造３４によって基板部２２に固定されているため、多数の検査ポイントへの繰り返し接触に伴い複合接着構造３４には純粋なせん断ではなく、剥離荷重も分力として作用する構成とされている。このように接着層３４へのせん断荷重を低減する構成も基板部２２に対するスプリングプローブ２０の保持強度（耐久性）の確保に寄与している。なお、鉛直方向に対しスプリングプローブ２０の成す角θが１０°を超えると、耐久性が低下することが確かめられており、θが８°を下回ると、２つのコンタクトプローブアセンブリ１０が干渉してしまう恐れがある。

なお、１つの溝壁面３２Ａと溝底面３２Ｂとで成すＬ字状の接着面にスプリングプローブ２０を接着すると共に、該接着部分をさらに被覆接着層で被覆した第２比較例では、繰り返し検査回数で８００万回以上であることが確かめられており、上記の比較例に対しては十分に高い強度を有するが、溝部３２内でスプリングプローブ２０を３方向から固定（接着）する構成すなわちコンタクトプローブアセンブリ１０を採用することで、耐久性がさらに向上することが解る。これは、後述する通りプランジャ２５の検査ポイントへの接触に伴ってバレル２４に基板部２２からの剥離方向の荷重が作用するところ、コンタクトプローブアセンブリ１０は、Ｌ字状の接着面にスプリングプローブ２０を接着する構成と比較して、この剥離方向の荷重に対しての接合強度が高いためと推察される。一方でコンタクトプローブアセンブリ１０では、溝部３２にスプリングプローブ２０の非固定部３２Ｃが設定されているので、スプリングプローブ２０が基板部２２から過剰な拘束を受けることが防止又は効果的に抑制されている。すなわち、バレル２４の先端側の一部は、上記の剥離方向の荷重によってプランジャ２５と共に弾性曲げを生じ、この曲げによって接着層３４、スプリングプローブ２０自体が保護されて耐久性の向上に寄与している。非固定部３２Ｃが設定されない以外はコンタクトプローブアセンブリ１０と同様に構成された第３比較例（本発明に含まれる）の繰り返し検査回数は４００万回程度であることが確かめられている。

また、上記第１比較例に係る板バネ部を有する樹脂プレートは、板バネ部が水平方向への変位を生じ、検査ポイントがずれてしまう懸念がある。これに対してコンタクトプローブアセンブリ１０では、高剛性の基板部２２にスプリングプローブ２０を固定する構成であるため、所要の検査ポイントに確実にスプリングプローブ２０を接触させることができる。

さらに、上記第１比較例に係る板バネ部を有する樹脂プレートは、射出成形にて形成されるので、特に少量生産の場合に製造コストが高い。これに対してコンタクトプローブアセンブリ１０は、ガラスクロス入りの基板の機械加工によって基板部２２（外側基板３６、内側基板３８）を形成することができ、少量生産の場合であっても低コストで製造することができる。特に、コンタクトプローブアセンブリ１０では、外側基板３６及び内側基板３８を重ね合わせて基板部２２を構成するため、単純な機械加工と重ね併せ作業（ビス３０、ナット４０による仮保持）によって溝部３２を有する基板部２２を得ることができる。これにより、コンタクトプローブアセンブリ１０は、少量生産の場合に極めて低コストで製造することが可能である。しかも、コンタクトプローブアセンブリ１０では、外側基板３６及び内側基板３８を重ね合わせて基板部２２を構成するため、溝部３２を高精度で形成することができる。しかも、コンタクトプローブアセンブリ１０では、単に接着層３４によってスプリングプローブ２０を溝部３２（一対の溝壁面３２Ａ、溝底面３２Ｂ）に固定する構成であるため、接着部位をさらに被覆接着層で被覆する上記第２比較例と比較して、製造が容易である。すなわち、コンタクトプローブアセンブリ１０では、第２比較例と比較して大量生産の対応が可能（容易）となるメリットがある。

またさらに、コンタクトプローブアセンブリ１０では、バレル２４の外径と同程度の厚みを有する内側基板３８に対し、バレル２４の外径と同程度だけ長手方向一端部３６Ａを突出させて一対の外側基板３６を重ね合わせる（挟み込む）構成であるため、基板部２２の板厚が薄い。これによって、コンタクトプローブアセンブリ１０のコンパクト化が図られる。

また、コンタクトプローブアセンブリ１０では、基板部２２におけるスプリングプローブ２０が固定される溝部３２の形成部位（長手方向一端部）が他の部分に対し下方に突出しているため、該基板部２２の下縁２２Ｂと衝立部１４Ｃとの干渉が回避される。しかも、基板部２２の下縁２２Ｂが円弧状を成しているので、基板部２２は、上記の通り溝部３２の形成部位を他の部分に対し下方に突出させた構成において、断面（断面係数等）の急変部が形成されない。これにより、基板部２２単体での強度（疲労強度）が確保し易く、コンタクトプローブアセンブリ１０としての耐久性確保に寄与する。

さらに、コンタクトプローブアセンブリ１０では、バレル２４に対する進退に伴ってプランジャ２５が回転されるスプリングプローブ２０を採用しているため、該プランジャ２５によってプリント基板１２を覆うカバー材１８を貫通して検査ポイントにスプリングプローブ２０を導通させることができる。しかも、プランジャ２５の先端部２５Ａが略正三角錐状を成しているため、検査ポイントへの繰り返し接触によって先端部２５Ａが丸まっても複数のエッジ２５Ｂによってカバー材１８を貫通する能力が維持される。コンタクトプローブアセンブリ１０では、カバー材１８にて覆われたプリント基板１２に対し、上記した８００万回以上の繰り返し検査回数（耐久性）を達成することが確かめられている。なお、プローブが回転しない上記比較例では、カバー材１８を貫通させることができないことが確かめられている。

そして、フライング検査装置１１は、多数の検査ポイントへの繰り返し接触に対する耐久性を確保し得るコンタクトプローブアセンブリ１０を備えるため、信頼性が高い。また、フライング検査装置１１のランニングコストが低減される。さらに、フライング検査装置１１では、吸着テーブル１４の基板載置面１４Ａにプリント基板１２と共にカバー材１８を吸着する構成であるため、基板載置面１４Ａに対するプリント基板１２の浮きを防止又は効果的に抑制することができる。これにより、スプリングプローブ２０がプリント基板１２における各検査ポイントに正確に接触するので、検査（精度）に対する信頼性が向上する。特に、フレキシブル基板の検査においてカバー材１８を用いる構成（検査方法）が有効である。

そして、上記した通りスプリングプローブ２０のプランジャ２５がストロークに伴い回転するため、カバー材１８を使用する構成（検査方法）において、スプリングプローブ２０をプリント基板１２の検査ポイントに確実に接触させることができる。また、カバー材１８が一軸延伸構造ではないポリエチレンシートにて構成されているので、該カバー材１８は、例えばシリコンゴム製のカバー材のようにプランジャ２５の貫通に伴って特定方向に裂けることがなく、検査完了までプリント基板１２の基板載置面１４Ａに浮きなく密着させる機能が維持される。

（コンタクトプローブアセンブリの第２実施形態）
以下、第２の実施形態に係るコンタクトプローブアセンブリ５０について、図８に基づいて説明する。なお、コンタクトプローブアセンブリ５０における基本的にコンタクトプローブアセンブリ１０と同様に構成されている部分については、コンタクトプローブアセンブリ１０と同様の符号を付して、図示、説明を省略する。

図８には、コンタクトプローブアセンブリ５０が図３に対応する拡大平面図にて示されている。この図に示される如く、コンタクトプローブアセンブリ５０は、複数（この実施形態では２つ）のスプリングプローブ２０を備える点で、第１の実施形態に係るコンタクトプローブアセンブリ１０とは異なる。コンタクトプローブアセンブリ５０では、２つのスプリングプローブ２０が基板部５２の厚み方向に並列されて、該基板部５２の溝部５４に入り込まされている。

具体的には、基板部５２は、一対の外側基板３６と、該一対の外側基板３６に厚み方向に重ね合わされるように挟み込まれた内側基板５６とを主要部として構成されている。内側基板５６の厚みは、バレル２４の外径（内側基板３８の厚み）の略２倍とされている。内側基板５６は、単一の基板にて構成されても良く、内側基板３８を２枚重ね合わせたもの（図８の想像線ＩＬを境界とするもの）として構成されても良い。

基板部５２の溝部５４は、一対の外側基板３６の長手方向一端部３６Ａが内側基板５６の長手方向一端部５６Ａに対し該長手方向に突出されることで形成されている。したがって、溝部５４における基板部５２の厚み方向に対向する一対の溝壁面５４Ａは一対の外側基板３６の長手方向一端部３６Ａ側の対向面であり、溝部５４における溝底面５４Ｂは内側基板５６の長手方向端面５６Ａとされている。

また、コンタクトプローブアセンブリ５０では、２つのスプリングプローブ２０のバレル２４間に電気絶縁性を有する絶縁シート５８が介在されている。これにより、２つのスプリングプローブ２０は電気的に絶縁され、独立して検査ポイントと導通し得る構成とされている。

コンタクトプローブアセンブリ５０における他の構成は、基本的にコンタクトプローブアセンブリ１０における対応する構成を同じである。したがって、第２の実施形態に係るコンタクトプローブアセンブリ５０によっても、耐久性で若干劣るもののコンタクトプローブアセンブリ１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、コンタクトプローブアセンブリ５０では、複数のスプリングプローブ２０で検査ポイントに接触することができるので、該検査ポイントに対する接触位置ずれに対する信頼性が高い。

なお、上記した実施形態では、バレル２４の外径Ｄが略０．４８ｍｍである例を示したが、本発明はこれに限定されず、用途に応じた寸法のスプリングプローブ２０を採用し得ることは言うまでもない。また、例えば、カバー材１８を使用しない構成（フライング検査装置、検査方法）においては、プランジャが自軸廻りに回転しないタイプのスプリングプローブを用いても良い。

また、上記した実施形態では、基板部２２が外側基板３６と内側基板３８との重ね合わせより成る例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、一枚板の端部に溝部３２を形成する構成としても良い。但し、基板部２２をＦＲ４グレードのガラスクロス入り基板にて構成する場合、加工性を考慮すると、外側基板３６と内側基板３８との重ね合わせを採用することが望ましい。また、基板部２２は、樹脂（繊維やクロスが含浸されたものを含む）の射出成形にて形成されても良い。

さらに、上記した実施形態では、フライング検査装置１１が被検査プリント基板１２に形成された導体パターンと基準電極との間の静電容量に基づいて導体パターンの良否を検査する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、プリント基板１２の表裏からスプリングプローブ２０を接触させて直接的に導通を検査するフライング検査装置１１に本発明を適用しても良い。

１０ コンタクトプローブアセンブリ（フライング検査用コンタクトプローブ保持構造）
１１ ライング検査装置
１２ プリント基板（回路基板）
１４ 吸着テーブル（基板保持部）
１６ プローブ駆動ユニット（プローブ駆動機構）
２０ スプリングプローブ
２２ 基板部
２４ バレル（筒体）
２５ プランジャ（接触子）
２６ スプリング（付勢部材）
３２ 溝部
３２Ａ 溝壁面
３２Ｂ 溝底面
３４ 接着層（固定手段）
３５ 切欠き部
３６ 外側基板部
３８ 内側基板部
５０ コンタクトプローブアセンブリ（フライング検査用コンタクトプローブ保持構造）
５２ 基板部
５４ 溝部
５６ 内側基板
５８ 絶縁シート

Claims (10)

1. 一対の外側基板の間に内側基板を挟み込むことで、前記一対の外側基板の対向面を溝壁面としかつ前記内側基板の端面を溝底面する溝部が長手方向の端部に幅方向に沿って形成されると共に、検査ポイント間を移動するための移動手段に保持される保持部が前記溝部とは前記長手方向に離間した位置に設けられた基板部と、
   一端側が検査ポイントに接触される針状の接触子と、該接触子の他端側が進退可能に挿入された筒体と、前記接触子を前記筒体に対する突出方向の移動限に偏移させる付勢部材とを含んで構成されたスプリングプローブと、
   前記基板部の溝部内に入り込まされた前記スプリングプローブの筒体を、前記基板部の溝部における前記一対の溝壁面及び溝底面のそれぞれに固定した固定手段と、
   を備えたフライング検査用コンタクトプローブ保持構造。
2. 前記固定手段は、接着剤であり、
   前記基板部における前記溝部と前記保持部との間に切欠き部が形成されている請求項１記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造。
3. 単一の前記スプリングプローブが前記溝部内で前記一対の溝壁面及び溝底面のそれぞれに固定されている請求項１又は請求項２記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造。
4. 複数の前記スプリングプローブが前記溝部内で前記厚み方向に絶縁シートを挟み込ませつつ並べて配置されている請求項１又は請求項２記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造。
5. 前記基板部は、前記幅方向における前記検査ポイント側の縁部が、前記長手方向の一端において前記検査ポイント側に最も突出した形状とされている請求項１〜請求項４の何れか１項記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造。
6. 前記基板部は、前記検査ポイント側の縁部が、円弧状を成している請求項５記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造。
7. 前記スプリングプローブは、前記筒体に対する前記接触子の進退に伴って該接触子を自軸廻りに回転させる回転付与機構を有する請求項１〜請求項６の何れか１項記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造。
8. 被検査基板を吸着保持する基板保持部と、
   請求項１〜請求項７の何れか１項記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造を前記基板部において保持し、前記スプリングプローブの接触子を前記被検査基板における複数の検査ポイントに順次接触させるプローブ駆動機構と、
   を備えた回路基板のフライング検査装置。
9. 被検査基板をシート状のカバー材と共に吸着保持する基板保持部と、
   前記基板部において請求項７記載のフライング検査用コンタクトプローブ保持構造を保持し、前記スプリングプローブの接触子を前記被検査基板における複数の検査ポイントに順次接触させるプローブ駆動機構と、
   を備えた回路基板のフライング検査装置。
10. 前記カバー材は、無延伸又は二軸延伸のポリエチレンより成るシート材である請求項９記載の回路基板のフライング検査装置。

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