JP3238225B2 - 回路基板検査機の部品有無検出プローブ - Google Patents

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関するものである。

【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。この検査機では、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
用いる他に、プローブピンをＸ−Ｙユニット及びＺ軸ユ
ニットにより移動させて行うものもある。

【０００３】このような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５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は、保持筒１に第１及び
第２のコンタクトプローブ２，３を軸方向で移動自在に
設けて構成されている。

【０００４】第１のコンタクトプローブ２は保持筒１の
先端側に取り付けられており、その先端が部品に接触す
るようになっている。また、第２のコンタクトプローブ
３は、第１のコンタクトプローブ２の後端と隙間Ａだけ
離間してその先端が位置するように、保持筒２の後端側
に絶縁性カラー４を介し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２，３はそれぞれの
先端と後端とが導通状態に設定されており、更に、コイ
ルバネ５，６によって部品側に突出するように付勢され
ている。このときの第１のコンタクトプローブ２の後端
と、第２のコンタクトプローブ３の先端との隙間はＡに
設定されている。

【０００５】保持筒１は導電材料から構成されており、
これに保持される第１のコンタクトプローブ２とは導電
状態となっている。また、第２のコンタクトプローブ３
は絶縁カラー４を介し保持筒１に取り付けられているた
め、保持筒１と第２のコンタクトプローブ３とは絶縁状
態となっている。そして、保持筒１の表面と第２のコン
タクトプローブ３の後端とにコード（線材）７，８が接
続され、これにより部品有無検出プローブの検出信号が
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を位
置決めして、部品有無検出プローブを下降させ、部品に
第１のコンタクトプローブ２の先端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２が部品に接触して保持筒１内を移動して、第２
のコンタクトプローブ３の先端に当接する。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２は変位しないから、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間の隙間Ａ以上でな
いと、両接点部材が当接しないので、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がある。

【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、この断線も検出すること
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】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載した発明は、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、二本が直列配置
されて前記部品に接触するコンタクトプローブと、前記
回路基板検査機の側に高さ位置の調節を自在に取り付け
るための取付高さ調整金具をその先端側に備えてコンタ
クトプローブを軸方向で移動自在に保持する保持部材
と、コンタクトプローブを前記部品側に付勢する付勢手
段と、この付勢手段によりコンタクトプローブと保持部
材が接触する部位であって、かつ、コンタクトプローブ
が部品に接触した後のコンタクトプローブのストローク
変位によりこの接触が絶たれる部位にそれぞれ設けた接
点部材とを備え、被検査回路基板の部品有無検出操作時
に、前記接点部材間が導電状態のときに部品無しの信号
とし、接点部材間が不導電状態のときに部品有りの信号
とするようにしたものである。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の部品有無検出プローブにおいて、前記接点部材間に
並列に抵抗を接続し、被検査回路基板の部品有無検出操
作時に、前記接点部材間が導電状態のときに部品無しの
信号とし、接点部材間が所定の抵抗値となっている状態
のときに部品有りの信号とするようにしたものである。

【００１１】

【作用】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、今まで導電状態であった接
点部材同志が離れるため、抵抗が無限大になり、これに
より部品が検出される。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、接点部材同志が導電
状態を維持する。これにより、部品が無いことが検出さ
れる。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材同志が離反す
る。このため、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。

【００１２】また、接点部材間に並列に所定の抵抗値を
有する抵抗を接続することにより、離反した時は所定の
抵抗値を示すから、部品有無検出プローブが断線した場
合に誤判定することがなくなる。すなわち、絶縁状態で
部品有りの判定をするため、抵抗が入っていない場合に
は、部品有無検出プローブが断線したときも同じように
部品有りの誤判定をする可能性があるが、これを無くす
ことができる。

【００１３】

【実施例】この発明を実施した回路基板検査機を示す図
２において、部品有無検出プローブ１０は取付高さ調整
金具１１を介しＺ軸ユニット１２に取り付けられてい
る。取付高さ調整金具１１は、保持部材であるプローブ
ケース２２の先端側に取り付けられており、これにより
プローブ１０の取り付け高さを部品高さに合わせて調整
することができる。

【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、本実施例では、Ｚ軸ユニット１
２を可動部１３の外部に設けているが、これは可動部１
３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、直列配置される金属製の第１及び第
２のコンタクトプローブ２０，２１と、これらが軸方向
に移動自在に保持される保持部材としてのプローブケー
ス２２，２３とから構成されている。

【００１８】第１のコンタクトプローブ２０は、前側の
プローブケース２２に移動自在に取り付けられている。
このプローブケース２２は、導電材料から構成されてお
り、これにより第１のコンタクトプローブ２０とプロー
ブケース２２とは導電状態になっている。

【００１９】第１のコンタクトプローブ２０とプローブ
ケース２２との間には、コイルバネ２５が取り付けられ
ている。このコイルバネ２５は、第１のコンタクトプロ
ーブ２０の先端を部品側に突出させるように付勢してい
る。また、第１のコンタクトプローブ２０の後端側に
は、絶縁材料からなるカラー２４が取り付けられてい
る。

【００２０】第２のコンタクトプローブ２１は、後側の
プローブケース２３に移動自在に取り付けられている。
このプローブケース２３は、絶縁性材料から構成されて
おり、これにより第２のコンタクトプローブ２１とプロ
ーブケース２３とは絶縁状態になっている。

【００２１】第２のコンタクトプローブ２１と後側のプ
ローブケース２３との間には、付勢手段としてのコイル
バネ２６が取り付けられており、このコイルバネ２６は
コンタクトプローブ２１の先端を第１のコンタクトプロ
ーブ２０側に突出させるように付勢している。これによ
り、第２のコンタクトプローブ２１の先端は、前側のプ
ローブケース２２の後端及び第１のコンタクトプローブ
２０のカラー２４に常に接触した状態になっている。し
たがって、プローブケース２２の後端面が一方の接点部
材としての接点ｂ１となり、第２のコンタクトプローブ
２１の先端面が他方の接点部材としての接点ｂ２となる
ノーマルクローズ型のスイッチが構成される。

【００２２】コード３０は前側のプローブケース２２
に、コード３１は第２のコンタクトプローブ２１の後端
に接続されており、これらにより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。また、コード３
０，３１の間には、抵抗値Ｒの抵抗３３が並列に接続さ
れており、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。

【００２３】次に、本実施例の作用を説明する。図２に
示すように、回路基板１４の所定位置に部品が有るか否
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の上方
に位置決めする。そして、Ｚ軸ユニット１２によりプロ
ーブ１０を下降させ、測定部位の部品に第１のコンタク
トプローブ２０の先端を接触させる。

【００２４】部品に第１のコンタクトプローブ２０の先
端が接触すると、図１（Ｂ）に示すように、第１のコン
タクトプローブ２０が前側のプローブケース２２内で移
動する。これにより、第２のコンタクトプローブ２１も
第１のコンタクトプローブ２０により押されるため、前
側のプローブケース２２の後端（接点ｂ１）と第２のコ
ンタクトプローブ２１の先端（接点ｂ２）とが離反す
る。したがって、接点部材としての接点ｂ１，ｂ２同志
が離れるため、コード３０，３１間は抵抗３３の抵抗値
Ｒ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。

【００２５】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、部品が無い場合には、第１の
コンタクトプローブ２０は部品に接触することがないの
で、図１（Ａ）に示すように、このコンタクトプローブ
２０は移動することがない。したがって、接点ｂ１，ｂ
２同志が離反することがないので、コード３０、３１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。

【００２６】また、部品に第１のコンタクトプローブ２
０が接触する前の初期状態において、コード３０，３１
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Ｒの
抵抗値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。

【００２７】なお、この発明はコンタクトプローブで形
成する接点がノーマルクローズとなっていればよく、上
記実施例の構成に限定されない。例えば、図３，図４に
示すような構成により、ノーマルクローズの接点を構成
したものであってもよい。

【００２８】図３は、金属製のコンタクトプローブ５０
を絶縁材料からなる保持部材としてのプローブケース５
１に移動自在に取り付け、コンタクトプローブ５０をそ
の先端が部品側に突出するように付勢手段としてのコイ
ルバネ５２で付勢したものである。そして、プローブケ
ース５１の内部には導電材料からなる接点部材５３を配
置して、この接点部材５３とコンタクトプローブ５０の
他方の接点部材である段部５０ａとを接触させて、通常
の状態では導電状態となるようにしておく。接点部材５
３とコンタクトプローブ５０の後端部とにはコード５
５，５６を接続し、これの検出信号を測定器に送る。ま
た、コード５５，５６の間には並列に抵抗５７が接続し
てある。部品の有無の検査時は、部品にコンタクトプロ
ーブ５０が接触すると、図３（Ｂ）に示すように、プロ
ーブケース５１内でコンタクトプローブ５０が移動す
る。これにより、コンタクトプローブ５０の段部５０ａ
と接点部材５３とが離れるため、部品有りと判定するこ
とができる。

【００２９】図４は、図３の部品有無検出プローブにお
いて、コイルバネの位置を先端側に配置したものであ
り、その他の構成は、図３のものと基本的に同じであ
る。すなわち、金属製のコンタクトプローブ６０を絶縁
材料からなる保持部材としてのプローブケース６１に移
動自在に取り付け、コンタクトプローブ６０をその先端
が部品側に突出するように付勢手段としてのコイルバネ
６２で付勢したものである。そして、プローブケース６
１の内部には導電材料からなる接点部材６３を配置し
て、この接点部材６３とコンタクトプローブ６０の他方
の接点部材である段部６０ａとを接触させて、通常の状
態では導電状態となるようにしておく。接点部材６３と
コンタクトプローブ６０の後端部とにはコード６５，６
６を接続し、これの検出信号を測定器に送る。更に、コ
ード６５，６６の間には並列に抵抗６７が接続してあ
る。この場合にも、コンタクトプローブ６０の段部６０
ａと接点部材６３とによりノールマクローズの接点を構
成したから、コンタクトプローブ６０の少しのストロー
ク量で接点を離すことができ、微小高さの部品も確実に
検出することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、コ
ンタクトプローブと接点部材とにより、ノーマルクロー
ズ型の接点からなる部品有無検出プローブを構成したか
ら、部品に接触したときのコンタクトプローブの僅かな
ストローク変位でも接点を開くことができるため、微小
高さの部品でも確実に検出することができる。

【００３１】しかも、ノーマルクローズ型の接点に抵抗
を並列に接続したから、部品有無検出プローブが断線し
た場合に、これを検出することが容易になる。すなわ
ち、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、各接点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が正常であ
り、抵抗Ｒの抵抗値を示す場合には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る。

【００３２】さらに、部品有無検出プローブは、保持部
材がその先端側に備えている取付高さ調整金具を介して
回路基板検査機の側に取り付けられているので、その取
り付け高さを部品高さに合わせて調整することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施した回路基板検査機の部品有無
検出プローブを示すもので、（Ａ）は部品が無い状態の
ときの、（Ｂ）は部品がある状態のときの断面図であ
る。

【図２】同回路基板検査機の要部を示す斜視図である。

【図３】他の部品有無検出プローブを示すもので、
（Ａ）は部品が無い状態のときの、（Ｂ）は部品がある
状態のときの断面図である。

【図４】他の部品有無検出プローブを示すもので、
（Ａ）は部品が無い状態のときの、（Ｂ）は部品がある
状態のときの断面図である。

【図５】従来の部品有無検出プローブを示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 部品有無検出プローブ １１ 取付高さ調整金具 １２ Ｚ軸ユニット １３ 可動部 １４ 回路基板 １５ Ｘ−Ｙユニット ２０ 第１のコンタクトプローブ ２１ 第２のコンタクトプローブ ２２，２３ プローブケース ２４ カラー ２５，２６ コイルバネ ３０，３１ コード ３３ 抵抗 ５０，６０ コンタクトプローブ ５１，６１ プローブケース ５２，６２ コイルバネ ５３，６３ 接点部材

Claims (2)

(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、二本が直列配置されて 前記部品に接触するコンタクトプ
   ローブと、前記回路基板検査機の側に高さ位置の調節を
   自在に取り付けるための取付高さ調整金具をその先端側
   に備えてコンタクトプローブを軸方向で移動自在に保持
   する保持部材と、コンタクトプローブを前記部品側に付
   勢する付勢手段と、この付勢手段によりコンタクトプロ
   ーブと保持部材が接触する部位であって、かつ、コンタ
   クトプローブが部品に接触した後のコンタクトプローブ
   のストローク変位によりこの接触が絶たれる部位にそれ
   ぞれ設けた接点部材とを備え、被検査回路基板の部品有
   無検出操作時に、前記接点部材間が導電状態のときに部
   品無しの信号とし、接点部材間が不導電状態のときに部
   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。
2. 【請求項２】 請求項１記載の部品有無検出プローブに
   おいて、前記接点部材間に並列に抵抗を接続し、被検査
   回路基板の部品有無検出操作時に、前記接点部材間が導
   電状態のときに部品無しの信号とし、接点部材間が所定
   の抵抗値となっている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。