JP3187208B2 - 回路基板検査機の部品有無検出プローブ - Google Patents

回路基板検査機の部品有無検出プローブ

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JP3187208B2 JP16752993A JP16752993A JP3187208B2 JP 3187208 B2 JP3187208 B2 JP 3187208B2 JP 16752993 A JP16752993 A JP 16752993A JP 16752993 A JP16752993 A JP 16752993A JP 3187208 B2 JP3187208 B2 JP 3187208B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は回路基板検査機の部品
有無検出プローブに係り、さらに詳しくは、極小高さ部
品であってもその有無を検出することができるほか、断
線状態の有無をも検知することができる回路基板検査機
の部品有無検出プローブに関する。
【0002】
【従来の技術】回路基板のプリント配線の断線や短絡、
回路基板に実装された部品の種類や性能等の各種検査を
するために、プローブピンを測定部位に接触させて検査
する検査機がある。このような検査機のなかには、回路
基板に合わせてプローブピンを固定した専用の治具(ピ
ンボード)を用いるほかに、プローブピンをX−Yユニ
ット及びZ軸ユニットにより所定の部位に移動させて必
要な測定を行うようにしたものもある。
【0003】三次元方向へのプローブピンの移動を自在
とした上記回路基板検査機において、部品の有無を検出
する場合には、図4に示すような部品有無検出プローブ
をZ軸ユニットに取り付けて行っている。この部品有無
検出プローブ1は、保持筒2に第1及び第2のコンタク
トプローブ3,5を軸方向で移動自在に設けて構成され
ている。
【0004】このうち、第1のコンタクトプローブ3
は、保持筒2の先端側に導電性カラー4を介して取り付
けられており、その先端部3aが部品に接触するように
なっている。また、第2のコンタクトプローブ5は、第
1のコンタクトプローブ3の後端部3bと隙間Aだけ離
間してその先端部5aが位置するように、保持筒2の後
端側に絶縁性カラー6を介して取り付けられている。こ
れら第1及び第2のコンタクトプローブ3,5は、それ
ぞれの後端部3bと先端部5aとが導通状態に設定され
ており、さらに、図示しないコイルバネにより共に部品
側に突出するように付勢されている。そして、このよう
な初期状態のもとでの第1のコンタクトプローブ3の後
端部3bと、第2のコンタクトプローブ5の先端部5a
との間の隙間はAに設定されている。
【0005】一方、保持筒2は、導電性材料から形成さ
れており、これに保持される第1のコンタクトプローブ
3とは導電性カラー4を介して導電状態となっている。
また、第2のコンタクトプローブ5は、絶縁性カラー6
を介して保持筒2に取り付けられているため、保持筒2
と第2のコンタクトプローブ5とは絶縁状態となってい
る。そして、保持筒2の表面と第2のコンタクトプロー
ブ5の後端部5bとのそれぞれにはリード線8,9が接
続され、これにより部品有無検出プローブ1の検出信号
が測定器側に送られるようになっている。
【0006】上記のような部品有無検出プローブ1を用
いて回路基板上の部品の有無を検出する場合には、被検
出部品(高さA以上)上にこの部品有無検出プローブ1
を位置決めしてから下降させ、部品に第1のコンタクト
プローブ3の先端部3aを接触させるようにする。この
状態で、部品があると、第1のコンタクトプローブ3が
部品に接触して保持筒2内を移動して、第2のコンタク
トプローブ5の先端部5aに当接する。これにより、両
者が導電状態になり、部品があることを検出することが
できる。また、部品が無い場合には、第1のコンタクト
プローブ3は移動しないから、絶縁状態が維持されて、
部品が無いことを検出することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記のような部品有無
検出プローブ1は構造が簡単である反面、部品の高さ
が、第1及び第2のコンタクトプローブ3,5間の隙間
A以上でないと、相互の接点部である後端部3bと先端
部5aとが当接しないので、部品の有無を検出すること
が不可能になるという問題がある。また、部品があれば
第1及び第2のコンタクトプローブ3,5の短絡状態か
ら部品が有りと判定し、部品が無ければ絶縁状態が維持
されて部品が無いと判定するので、部品有無検出プロー
ブ1が断線した場合に、部品有りを部品無しと誤検出し
てしまうという問題もある。
【0008】この発明は上記課題を解決するためのもの
であり、微小高さの部品であっても、部品の高さに関わ
りなくこれを検出することができ、しかも、部品有無検
出プローブが断線した場合に、この断線状態をも検知す
ることができるようにした部品有無検出プローブを提供
することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために、被検査回路基板の部品にコンタクトプ
ローブを接触させ、その際のストローク変位により部品
の有無の検出信号を出力する回路基板検査機の部品有無
検出プローブにおいて、前記部品に接触するコンタクト
プローブと、このコンタクトプローブの下部側を絶縁材
を介在させて軸方向での移動を自在に、かつ相互間を所
定の抵抗値のもとで導電状態にして保持する導電性の第
1保持部材と、この第1保持部材に固着させて前記コン
タクトプローブの上部側を軸方向での移動を自在に保持
する絶縁性の第2保持部材と、コンタクトプローブを前
記部品側へと押し出す付勢手段と、この付勢手段により
コンタクトプローブと第1保持部材が接触する部位であ
って、かつ部品に接触した際に生ずるコンタクトプロー
ブのストローク変位によりその接触状態が絶たれる部位
のそれぞれに形成される接点部とを備え、被検査回路基
板の部品有無検出操作時における検出信号を、前記接点
部相互が接触状態のときに部品無しの信号とし、接点部
相互が非接触状態のときに部品有りの信号とするように
構成されている。
【0010】
【作用】このため、部品有無検出プローブを下降させて
被検査回路基板の部品に接触させると、今まで接触して
短絡状態にあった接点部相互が離れるため、所定の抵抗
値のもとで相互に導電状態にあるコンタクトプローブと
第1保持部材とを経由して得られる抵抗値により部品有
りの状態を検出することができる。また、被検査位置に
部品が無い場合には、部品有無検出プローブを下降させ
ても、コンタクトプローブは移動しないため、接点部相
互が依然として接触して短絡状態を維持し、これにより
部品無しの状態を検出することができる。
【0011】また、部品有無検出プローブが断線した場
合には、部品の有無にかかわらず常に抵抗が無限大とな
るので、誤判定することがなくなる。
【0012】しかも、コンタクトプローブが部品に接触
すると、僅かなストロークの変位でも接点部相互が必ず
離れるため、部品の高さが極小でも確実にこれを検出す
ることができる。
【0013】
【実施例】この発明が適用される回路基板検査機を示す
図3において、部品有無検出プローブ10は、その取り
付け高さを部品高さに合わせて調整するための取付高さ
調整金具11を介してZ軸ユニット12に取り付けられ
ている。
【0014】Z軸ユニット12は、可動部13に取り付
けられている。Z軸ユニット12は、プローブ10をZ
軸方向に移動させて、プローブ10の先端を回路基板1
4に接触させる。なお、図示例では、Z軸ユニット12
を可動部13の外部に設けているが、これは可動部13
に内蔵させてもよい。
【0015】可動部13は、X−Yユニット15のアー
ム16にY方向で移動自在に取り付けられている。X−
Yユニット15は、アーム16と案内レール17とを備
えており、図示しない駆動部により案内レール17に沿
ってアーム16を移動させるとともに、アーム16に沿
って可動部13を移動させることにより、可動部13を
X−Y方向に移動自在にしている。
【0016】被検査回路基板14は、案内レール17と
平行に設けた1対の支持板18a,18b上に載せられ
ている。支持板18a,18bは回路基板14の両端部
近くを支持するように、互いを十分に離して基台19に
取り付けられている。
【0017】図1に示すように、この発明の部品有無検
出プローブ10は、金属製のコンタクトプローブ21
と、このコンタクトプローブ21を軸方向に移動自在に
保持する第1保持部材26と第2保持部材31とで構成
されている。
【0018】このうち、一体に、もしくは導電材料によ
り別体に形成されて固着される鍔部24により区画され
るコンタクトプローブ21の下部側は、第1保持部材2
6に移動自在に取り付けられている。この第1保持部材
26は、導電材料から形成されており、しかも、その内
周側には、絶縁塗料を塗布したり、絶縁性カラーを介す
るなどして形成される絶縁部27が介在しているので、
コンタクトプローブ21と第1保持部材26とは相互に
非導電状態になっている。
【0019】しかも、このような非導電状態にあるコン
タクトプローブ21と第1保持部材26とは、所定の抵
抗値(RΩ)を有する抵抗ワイヤーなどの抵抗部材30
を直結して介在させてあるので、所定の抵抗値(RΩ)
のもとでの導電状態は保持しており、これにより部品有
無検出プローブ10の断線を検出することができるよう
になっている。
【0020】また、後述する付勢手段32によりコンタ
クトプローブ21と第1保持部材26が接触する部位で
あって、かつ部品14aに接触した際に生ずるコンタク
トプローブ21のストローク変位によりその接触状態が
絶たれる部位のそれぞれ、つまり、コンタクトプローブ
21の鍔部24と第1保持部材26の上端面28のそれ
ぞれには、接点部25,29が形成されている。
【0021】一方、鍔部24により区画されるコンタク
トプローブ21の上部側を保持する絶縁材料からなる第
2保持部材31は、第1保持部材26に連結して固着配
置されており、したがって、コンタクトプローブ21と
第2保持部材31との間は絶縁状態が維持されることに
なる。
【0022】また、コンタクトプローブ21の鍔部24
と第2保持部材31との間にはコイルバネなどからなる
付勢手段32が取り付けられており、この付勢手段32
によりコンタクトプローブ21はその先端部22が部品
14a側へと常時押し当てる方向で付勢されることにな
る。
【0023】さらに、リード線35は第1保持部材26
に、リード線36はコンタクトプローブ21の後端部2
3に接続されており、これらのリード線35,36を介
することで部品有無検出プローブ10の検出信号は測定
器に送られることになる。
【0024】次に、本実施例の作用を説明する。図3に
示すように、回路基板14の所定位置に部品14aが有
るか否かを検出する場合には、取付高さ調整金具11を
介し部品有無検出プローブ10をZ軸ユニット12に取
り付ける。この状態で、X−Yユニット15を作動させ
て、可動部13を回路基板14の被検査対象である部品
14aの上方に位置決めする。そして、Z軸ユニット1
2によりプローブ10を下降させ、測定部位の部品14
aにコンタクトプローブ21の先端部22を接触させ
る。
【0025】部品14aにコンタクトプローブ21の先
端部22が接触すると、図2に示すように、コンタクト
プローブ21が第1保持部材26及び第2保持部材31
内で移動する。これにより、コンタクトプローブ21は
部品14aの高さ分のストロークで押し上げられるた
め、第1保持部材26の上端面28に形成される接点部
29と、コンタクトプローブ21にストッパーとしての
機能を備えて設けられている鍔部24により形成される
接点部25との間の接触状態が解除されて離れる。した
がって、リード線35,36間は、抵抗部材30から得
られる抵抗値(RΩ)を示すようになる。これにより、
測定器側で部品有りと判定することができる。
【0026】また、Z軸ユニット12を作動させてプロ
ーブ10を下降させても、部品14aが無い場合には、
コンタクトプローブ21は部品14aに接触することが
ないので、図1に示すように、このコンタクトプローブ
21は移動することがない。したがって、接点部25,
29相互が離れることがないので、リード線35,36
間は短絡状態(≒0Ω)となっており、測定器側では部
品無しと判定することができる。
【0027】また、部品14aにコンタクトプローブ2
1が接触する前の初期状態(図1の状態)において、リ
ード線35,36間の短絡状態をチェックすることによ
り、短絡状態であれば部品有無検出プローブ10が正常
であり、抵抗が無限大を示す場合には部品有無検出プロ
ーブ10が断線等を起こして不良となっていることが判
る。
【0028】
【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、部
品有無検出プローブを下降させて被検査回路基板の部品
に接触させると、今まで接触して短絡状態にあった接点
部相互が離れるため、所定の抵抗値のもとで相互に導電
状態にあるコンタクトプローブと第1保持部材とを経由
して得られる抵抗値により部品有りの状態を検出するこ
とができる。また、被検査位置に部品が無い場合には、
部品有無検出プローブを下降させても、コンタクトプロ
ーブは移動しないため、接点部相互が依然として接触し
て短絡状態を維持し、これにより部品無しの状態を検出
することができる。
【0029】また、部品にコンタクトプローブが接触す
る前の初期状態において、接点部相互をチェックするこ
とにより、短絡状態にあれば部品有無検出プローブが正
常であり、抵抗が無限大であれば部品有無検出プローブ
が断線等を起こして不良となっていることが判明するの
で、部品の有無にかかわらず誤判定することがなくな
る。
【0030】しかも、コンタクトプローブが部品に接触
すると、僅かなストロークの変位でも接点部相互が必ず
離れるため、部品の高さが極小でも確実にこれを検出す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例につき部品無しの状態を示
す説明図である。
【図2】図1に示す実施例につき部品有りの状態を示す
説明図である。
【図3】この発明が適用される回路基板検査機の要部を
例示する斜視図である。
【図4】従来の部品有無検出プローブを示す説明図であ
る。
【符号の説明】
10 部品有無検出プローブ 11 取付ユニット 12 Z軸ユニット 13 可動部 14 回路基板 14a 部品 15 X−Yユニット 21 コンタクトプローブ 22 先端部 23 後端部 24 鍔部 25 接点部 26 第1保持部材 27 絶縁部 28 上端面 29 接点部 30 抵抗部材 31 第2保持部材 32 付勢手段 35,36 リード線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/28 G01R 1/067 G01R 31/02 H05K 13/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検査回路基板の部品にコンタクトプロ
    ーブを接触させ、その際のストローク変位により部品の
    有無の検出信号を出力する回路基板検査機の部品有無検
    出プローブにおいて、前記部品に接触するコンタクトプ
    ローブと、このコンタクトプローブの下部側を絶縁材を
    介在させて軸方向での移動を自在に、かつ相互間を所定
    の抵抗値のもとで導電状態にして保持する導電性の第1
    保持部材と、この第1保持部材に固着させて前記コンタ
    クトプローブの上部側を軸方向での移動を自在に保持す
    る絶縁性の第2保持部材と、コンタクトプローブを前記
    部品側へと押し出す付勢手段と、この付勢手段によりコ
    ンタクトプローブと第1保持部材が接触する部位であっ
    て、かつ部品に接触した際に生ずるコンタクトプローブ
    のストローク変位によりその接触状態が絶たれる部位の
    それぞれに形成される接点部とを備え、被検査回路基板
    の部品有無検出操作時における検出信号を、前記接点部
    相互が接触状態のときに部品無しの信号とし、接点部相
    互が非接触状態のときに部品有りの信号とすることを特
    徴とする部品有無検出プローブ。
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CN106291006B (zh) * 2016-07-27 2019-01-22 京东方科技集团股份有限公司 一种探针更换装置及其更换方法和测试设备

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