JP3565303B2 - Jig, measuring device and measuring method for electrical characteristics between terminals of wiring board - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面に複数のピン、パッド、半田バンプ、リード等の端子を有する半導体パッケージ等の配線基板の各端子相互間における絶縁性等を測定するために用いられる配線基板の端子間電気的特性測定治具と測定装置並びにこれらを用いた測定方法に関する。
【0002】
【従来の技術とその問題点】
半導体集積回路(IC)を搭載するセラミック又はプラスチックからなるパッケージ等の配線基板には、この配線基板をプリント基板等に接続するため、外部端子として多数のピン等の端子がその表面に設けられている。これらの端子は、各々配線基板の表面或いは内部に設けられた回路配線と繋がっている。従って、ある端子と別のある端子との間は、絶縁、短絡、又は、所定の抵抗値、静電容量値、インダクタンス等の電気的特性を持つように設計される。しかし、上記配線基板を製造する際に、何らかの不具合により、ある端子と別のある端子との間において、例えば絶縁されている筈のものが短絡していたり、逆に短絡している筈のものが絶縁(開放)されていたり、或いは、所望の抵抗値になっていなかったりする場合がある。このような不具合を検出するために、例えば端子と端子との間の絶縁を確認するため、絶縁検査装置が用いられている。
【0003】
例えば、図11(A)に示す絶縁検査装置200は、絶縁体のホルダ202に多数のプローブ204を配線基板210の各ピンPに対応して垂直に設けている。このプローブ204の先端部(図中の上端部)は、その軸方向に可動で、しかも図中の上方に付勢されている。また、各プローブ204の下端からリード線206が延出し、図示しない測定装置に接続されている。ホルダ202の上方には、上記各ピンPを貫通させる貫通孔209を多数明けた絶縁性のガイド板208が平行に設置されている。そして、移動式のアーム212に上面が吸着された配線基板210を下降させ、各ピンPを対向するプローブ204の先端部に押圧し、ピンPとプローブ204を導通させた後、各プローブ204間に電圧を印加する。この際、通電する部分が検出されると、当該プローブ204に接触したピンP同士の間が短絡していることが検知される。図11(B)は、配線基板210を上方に持ち上げ、各プローブ204がピンPから離隔した状態である。
【0004】
ところで、繰り返して上記のような絶縁性の検査を行っている間に、各プローブ204自体が故障して動かなくなってピンPと接触しなくなったり、そのリード線206が断線してしまうことがある。係る状態になると、検査している各ピンP間は短絡しているにも拘わらず、誤って絶縁性有りと判断される。この誤判定では、絶縁性が不十分な配線基板が合格になるため、正常な配線基板の信頼性までも傷付けることになる。そのため、係る誤判定を必ず排除して検査する必要がある。このことは、表面に多数のパッドを設けた配線基板のパッド相互間の絶縁性の検査を各パッドに接離するプローブによって行う場合も同じである。
しかし、配線基板における多数のピン、パッド、半田バンプ、又はリード等の端子相互間の絶縁性を測定する度に、検査装置における多数のプローブの故障やそれらのリード線の断線の有無を確認することは、極めて煩雑な作業となり、且つ生産性の点からも困難であった。
【0005】
【発明が解決すべき課題】
本発明は、以上の従来の技術が抱える問題点を解決し、各ピン又はパッド等の端子間の絶縁性等の測定と前後して、プローブの故障やそのリード線の断線の有無の検査を迅速且つ確実に行うことができる配線基板の端子間電気的特性測定治具と測定装置並びに測定方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するため、前記ガイド板を導電体とし、配線基板がない状態において、このガイド板を介してプローブの故障やリード線の断線の有無を検査することに着想して成されたものである。
即ち、本発明の配線基板の端子間電気的特性測定治具は、表面に複数の端子を設けてなる配線基板の電気的特性を測定する治具であって、上記端子に接触する複数のプローブと、このプローブが互いに平行にして周縁に当接し又は貫通する複数のガイド孔を有するガイド板とを有し、上記プローブが端子に接触して導通する測定時において、各プローブとガイド板とが不導通とされ、且つ上記プローブが端子と離隔して不導通となる非測定時において、各プローブとガイド板とが導通するように構成したことを特徴とする。
この治具によれば、配線基板の端子間の絶縁性等の電気的特性の測定と、この測定に用いるプローブの故障やプローブのリード線における断線有無の検査とが交互に確実且つ迅速に行うことが可能となる。尚、上記電気的特性には絶縁性の他、抵抗値、静電容量値、インダクタンス、インピーダンス等が含まれる。
【0007】
また、表面に複数のピンを植設してなる配線基板の各ピンを表面からその裏面まで遊嵌状に貫挿可能な複数のガイド孔を有し、少なくとも前記裏面側が導電性を有するガイド板と、上記各ガイド孔の中心軸と略同心状の中心軸を有し、上記ガイド板の裏面に対向する先端部が中心軸方向に移動可能で、この先端部は上記ガイド板の裏面寄りに移動して該裏面と先端部が接触し導通するように付勢されており、前記ピンをガイド孔に貫挿することにより、ピンと先端部とが接触して導通し且つ上記ガイド板の裏面と先端部とが離隔して両者間が不導通となる複数のプローブと、を有する配線基板の端子間電気的特性測定治具も含まれる。
これによれば、ピンをガイド孔に貫挿させてピン相互間の電気的特性の測定を行うと共に、ピンを抜きプローブとガイド板の裏面とを導通させてそのリード線の断線有無の検査を行うことが、交互に確実に行い得る。
【0008】
更に、表面に複数の端子を設けてなる配線基板の各端子に対し、先端部が接触可能な複数のプローブと、このプローブが互いに平行して貫通する複数のガイド孔を有し少なくとも裏面側が導電性を有するガイド板とを有し、各プローブは各ガイド孔の中心軸と略同心状の中心軸を有し、その先端部が中心軸に沿って端子側に移動可能に付勢されると共に、各プローブの中間に突設した突部を上記ガイド孔の周縁のガイド板の裏面に接離可能となるように構成した配線基板の端子間電気的特性測定治具も含まれる。
これによれば、偏平形状のパッドやリードはもとより、基板の表面に植設される前記ピンや半田バンプからなる端子を有する配線基板でも、ガイド孔を貫通するプローブの先端部が接触して端子相互間の電気的特性の測定を行える。しかも、端子から先端部が離脱するとプローブとガイド板が導通されて、プローブ自体の故障やそのリード線における断線有無の検査を行うことができる。
この治具で、端子がパッド等の偏平形状のもの場合、プローブの先端部の形状は特に限定されないが、端子が特にピン又は半田バンプである場合、後述する略円錐状又は略半球状の凹面を先端部に有するプローブを用いることが望ましい。
【0009】
本発明は、表面に複数のピンを植設してなる配線基板の各ピンを表面からその裏面まで遊嵌状に貫挿可能な多数のガイド孔を有し、少なくとも前記裏面側が導電性を有するガイド板と、上記各ガイド孔の中心軸と略同心状の中心軸を有し、上記ガイド板の裏面に対向する軸方向に移動可能な先端部を含む複数のプローブを互いに平行に固定したプローブ固定具と、上記ガイド板又はプローブ固定具の何れか一方を他方側に移動可能とし、ガイド板の裏面と各プローブの先端部とを接触及び離隔させる移動具と、を有する配線基板の端子間電気的特性測定治具も提案する。
これによれば、ガイド板又は各プローブを移動して、ピンとプローブとの接触及びプローブとガイド板との接触を交互に確実に行わせることが可能となる。
尚、移動具には、搬送アーム、流体圧シリンダ、マニプレータ等が含まれる。
【0010】
また、表面に複数の端子を設けてなる配線基板の各端子に対し、先端部が接触可能な複数のプローブと、上記プローブが互いに平行して貫通する複数のガイド孔を有し、少なくとも裏面側が導電性を有するガイド板と、上記複数のプローブをそれぞれ軸方向に移動可能に支持し、且つ空間を介して上記ガイド板を固定したプローブ固定具と、上記複数のプローブ、ガイド板、及びプローブ固定具とを上記配線基板に対し移動可能とする移動具とを有し、各プローブは各ガイド孔の中心軸と略同心状の中心軸を有し、且つ上記空間内におけるプローブの中間に突部を設け、上記プローブの先端部が配線基板の端子に接触したときに上記突部がガイド孔の周縁のガイド板の裏面と離隔し、且つプローブの先端部が配線基板の端子と離隔したときに上記突部がガイド孔の周縁のガイド板の裏面と接触するように構成した配線基板の端子間電気的特性測定治具も含まれる。
これによれば、複数のプローブ、ガイド板、及びプローブ支持具とを一体にして配線基板に対し接離するよう移動でき、且つ端子間の電気的特性測定と各プローブのリード線における断線の検査とを交互に確実に行うことが可能となる。
【0011】
更に、前記ガイド板が導電体にて形成されている測定治具、又は前記ガイド板の各ガイド孔の内周面が絶縁体により形成されるか絶縁層が被覆されている測定治具、或いは、前記ガイド板が絶縁体の基板とその裏面側に設けた導電性部を有する配線基板の端子間電気的特性測定治具も含まれる。即ち、ガイド板は少なくとも裏面側が導電性を付与されておれば良く、例えばプローブが芯振れしてもその裏面とプローブの先端部又は突部とを確実に接離できる。
また、前記ピンに接離するプローブの先端部における先端面が、略円錐状又は略半球状の凹面である測定治具も含まれる。これにより、特にピン又は半田バンプとプローブとの接触を確実に行えるので、ピン間や半田バンプ間の電気的特性の測定を正確に行うことができる。
更に、前記ガイド孔を貫通して端子に接離するプローブにおいて、その突部と先端部との間の周面に絶縁層を被覆した測定治具も含まれる。これにより、プローブが芯振れしても端子との接触時にガイド板との不用意な導通を予防できる。
また、前記プローブの先端部の付勢が、各プローブの本体に内蔵されたバネ等の弾性体によって行われる測定治具も含まれる。これにより、プローブの先端部を端子に確実に接触させることができる。
【0012】
更に本発明は、以上の配線基板の電気的特性測定治具と、前記配線基板をその厚さ方向に移動可能に保持する保持手段と、各端子と前記プローブの先端部とが接触し導通している間に、各プローブを通して配線基板内の端子相互間における電気的特性を測定する電気特性測定部と、ガイド板の裏面とプローブの先端部又は突部とが接触し導通している間に、ガイド板から各プローブを経由して、電源までの回路における電気的断線の有無を検出する断線検出部と、を有する配線基板の端子間電気的特性測定装置も提案する。
これによれば、測定すべき配線基板を取り替えている間に、プローブの故障やそのリード線の断線の有無等を検査できるので、多数の配線基板における端子間の電気的特性の測定を自動的に効率良く、確実に成さしめることができる。
上記保持手段には、例えば配線基板の端子のない表面側をエア吸着する3次元方向に移動可能な搬送アーム等が用いられる。また、上記電気特性測定部や断線検出部には、配線基板や測定項目に応じて種々の測定装置が用いられ、例えばテスタ装置が挙げられる。このテスタ装置は、各プローブを介して各端子(ピン)に接続している配線に対して、例えば1ピンと2ピン、1ピンと3ピン、…、のように次々に各配線間に電圧を印加して、絶縁性等を測定するものである。
尚、上記測定部と検出部とを1台のテスタ装置等に兼用させることもできる。
【0013】
加えて、表面に複数の端子を設けてなる配線基板の各端子によって、各プローブの先端部を押圧し、このプローブの先端部をその軸方向に後退させて当該プローブの各先端部又は係るプローブの中間に設けた各突部を導電体から離隔し、端子とプローブの先端部とを接触して導通させ、各プローブを通して各端子間における電気的特性を測定する工程と、上記配線基板を除去して、上記プローブの各先端部をその軸方向に前進させるか又は上記導電体を移動させて、プローブの各先端部又は各突部を導電体に接触させて導通し、この導電体から各プローブを経由して電源までの回路における電気的導通を確認する工程と、を交互に繰り返して上記配線基板の端子間の電気的特性を測定し、且つ上記プローブ側の電気的導通を確認する、配線基板の端子間電気的特性測定方法も提案する。
これにより、配線基板の端子間の特性測定とリード線の断線等の検査を交互に行え、高い信頼性の品質管理を可能とする。尚、上記導電体には、前記の各ガイド板、又はこれと別体の物を用いることもできる。
【0014】
【実施の形態】
以下に本発明の実施に好適な形態を図面と共に説明する。
図1は、本発明の端子間電気特性測定治具(装置)1に関し、同図(A)及び(B)は、その縦断面図を示す。下方の図示しないフレーム上の四辺に立設された絶縁材からなる側壁2内に、アクリル樹脂製のホルダ4が水平に架設され、且つその上方に水平な真鍮製のガイド板6が固定される。上記ホルダ4には、複数のプローブ10が垂直に貫通し、且つ配線基板Wの端子たるピンP群に対応した位置に固定されている。また、上記ガイド板6にも、配線基板WのピンP群を貫挿可能とする複数のガイド孔8が穿設されている。更に、各プローブ10の下端からリード線12がそれぞれ延びて後述する電気特性測定部及び断線検出部に接続され、ガイド板6からもリード線9が後述する断線検出部に接続されている。
【0015】
図1(C)は、上記プローブ10の断面図を示し、右側のリード線12の先端をコネクタ13に接続し、このコネクタ13の左側にプランジャ14の後(右)端をスライド可能に挿入する。このプランジャ14の周囲にコイルバネ17を巻き付け、バネ17の両端をプランジャ14の段部14aとパイプケース18中央の紐出し部19に当接させて、プランジャ14を図中左方に付勢しつつ支持している。また、プランジャ14左方の太径の先端部15の先端面16は、円錐状の凹面とされている。従って、通常各プランジャ14は上方に付勢され、ガイド孔8にピンPが貫挿していない時には、図1(B)のように、その先端面16の周縁が前記ガイド板6裏面の各孔8の周縁に接触する。係る配線基板Wがない状態では、各プランジャ14とガイド板6が導通しているため、プローブ10に接続した各リード線12の断線の有無やプローブ10自体の故障の有無が検査可能となる。
【0016】
一方、水平及び垂直方向に移動可能な保持手段たる搬送アーム20の下端にエア吸着された配線基板Wを、その各ピンPを下向きにして測定治具1に上方から下降して近接させ、ピンPをガイド板6の各ガイド孔8に貫挿し、各ピンPの下端で各プローブ10の先端面16を押圧(押し下げ)した状態が図1(A)である。各ガイド孔8の内径は、ピンPの直径よりも大きいため、ピンPは遊嵌状に挿通され、両者は接触しない。この状態では、各ピンP間の配線基板W内において本来求められる絶縁性の測定が行われる。
即ち、測定治具1は、ガイド板6全体を導電体の真鍮製とし、プローブ10の先端部15をガイド板6の裏面と接触し導通するように付勢したので、配線基板WにおけるピンP間の絶縁性の測定という本来の目的と共に、その前後においてプローブ10の故障やそれらのリード線12の断線の有無も検査可能とし、誤りのないピンP間の絶縁性の測定を可能としたものである。
【0017】
図2は、前記測定治具1における配線基板Wとガイド板6とホルダ4に固定されたプローブ10群の配置関係を示す斜視図である。配線基板Wはピングリッドアレイ(PGA)型基板で、その下表面の中央に搭載するICの周囲に3列のピンPを全体を枠状に且つ隣接するピンP同士を格子状に植設したものである。
また、ガイド板6は、これらのピンP群を貫挿させる複数のガイド孔8を同様に穿設している。更に、下方のホルダ4を貫通してそのパイプケース18を固定された複数のプローブ10も、上記ピンP群の配列パターンと同じ位置に固定され、それらの先端部15の先端面16を上向きにして、ピンPの下(先)端に接触可能に対向している。
尚、上記先端面16を円錐状の凹面としたのは、ピンPの下端を先端面16の中心部に案内し、その接触位置を一定にすると共に、ピンPをガイド板6の各ガイド孔8の内周面に接触させないためである。
【0018】
次に、本測定治具(装置)1の作用について説明する。
図3(A)は、配線基板Wを前記搬送アーム20と共に下降させ、そのピンPをガイド板6のガイド孔8に貫挿させると共に、ピンPの下端をプローブ10における先端部15の先端面16に接触させ、且つ、そのプランジャ14を下方に押し下げた状態を示す。
この状態において、例えば図4(A)に示すように、2つのピンPA,PBをそれぞれプローブ10A,10B、リード線12A,12Bを通じて電気特性測定部30に接続する。ここで、電気特性測定部30から、例えば、一方のリード線12Aを通じて一方のピンPAに正電圧を、他方のリード線12Bを通じて他方のピンPBに負電圧を印加する(或いは、ピンPBを接地する)。
【0019】
本来、この2つのピンPA,PBに接続している配線基板Wに設けられた配線間が絶縁されていれば、配線基板Wは正常であり電流は流れず、2つの配線間、即ち2つのピンPA,PB間で絶縁性が保たれていることが判る。一方、電流が流れた場合には、2つの配線間、即ち2つのピンPA,PB間で短絡が生じており、配線基板Wが何らかの不具合を有していることが判定できる。
上記電気特性測定部30としては、種々のものを用いることができるが、例えばプリント基板テスタ、オープンリークテスタ等と称される各種検査装置を使用すると良い。尚、上記においては、配線間(ピン間)の絶縁性について測定した例を示したが、ピン間の抵抗値や静電容量値等を測定することも可能である。
【0020】
次いで、上記絶縁性の測定が済んだ配線基板Wを搬送アーム20と共に上昇させ除去すると、各プローブ10のプランジャ14はそのバネ17に付勢されて上昇し、図3(B)に示すように、その先端部15は、ガイド板6裏面の対応するガイド孔8の周縁に接触する。この状態において、ガイド板6は真鍮製の導電体であるため、ガイド板6とプローブ10の間、更には各プローブ10間は、ガイド板6を介して導通可能になる。
この状態において、図4(B)に示すように、2つのプローブ10A,10Bをリード線12A,12Bを通じて断線検出部40に接続する。また、同様にガイド板6もリード線9を通じて上記検出部40に接続する。ここで、例えば検出部40の図示しない電源からリード線9を通じてガイド板6に負電圧を印加し、リード線12Aを通じてプローブ10Aに正電圧を印加すると、ガイド板6とプローブ10Aとは接触導通しているため、電流が流れることになる。また、同様にして検出部40の電源からリード線12Bを通じてプローブ10Bに正電圧を印加しても電流が流れる。これにより各プローブ10A,10B内の故障によるピンPA,PBとの接触不良や各リード線12A,12Bにおける断線等の電気的断線がないことが判明し、前記ピンPA,PB間の絶縁性の測定が正しい前提のもとに行われたことが裏付けられる。
【0021】
尚、以上の他、検出部40の電源からリード線12Aを通じてプローブ10Aに正電圧を、リード線12Bを通じてプローブ10Bに負電圧をそれぞれ印加して、両者間に導通があることを確認するようにしても良い。
しかし、あるプローブ、例えばプローブ10Aに接続するリード線12A中に断線がある場合、電流は流れない。また、プローブ10Aが内部で故障し、その先端部15Aが上下に動かない状態となっている場合も同様となる。係る断線したリード線12Aに接続されたプローブ10Aや故障したプローブ10Aを用いて、前記ピンPA,PB間の絶縁性測定を行っても、元々ピンPAが電気特性測定部30に接続していないため、プローブ10A,10Bに接触した各ピンPA,PB間が配線基板W中で正しく絶縁されているか否か測定できない。むしろピンPA,PBの間が短絡している場合にも、絶縁性有りと誤った測定結果を出すことになる。そこで、上記リード線12Aの断線等が検知された場合、その導通がない旨を表示又はアラームすることによって知らせ、直ちに測定装置1を停止して当該部分の補修を行う。尚、前記電気特性測定部30と上記断線検出部40を一台の同じテスタ装置で兼用させて用いることもできる。
【0022】
以上のように、本測定治具(装置)1によれば、各プローブ10の先端部15が上昇可能に付勢されているので、配線基板Wがない状態では、各プローブ10の先端部15がガイド板6の裏面に接触し、各プローブ10の故障やリード線12の断線を検査できる。また、搬送アーム20によって新たな配線基板Wが搬入され、そのピンPをガイド板6の各ガイド孔8を貫挿して対向するプローブ10の先端部15を押圧し下降させると、ガイド板6とプローブ10は離隔され、本来のピンP間の絶縁性の測定が行える。そして、これら断線等の検査と絶縁性の測定が交互に且つ自動的に行われるので、配線基板WのピンP間の絶縁性の測定を正しく連続して行うことができ、極めて信頼性の高い測定を行うことができる。
【0023】
尚、本測定治具(装置)1の形態には、以下のものも含まれる。
図5(A)に示すように、プローブ10のプランジャ14の先端部15における先端面16を、中心部が下向きに窪んだ球面状の凹面16′としたり、又は、同図(B)に示すように、周縁のみテーパ面とし中心部を急な傾斜の球面窪みを設けた凹面16″とすることもできる。即ち、先端面16の中心部が他より低位となる形状にすると良い。ピンPの下(先)端が自ずと先端面16の中心部に案内され、且つピンPとガイド板6が接触し難くなるからである。
また、ガイド板6を真鍮製の単一体とせず、例えば図6(A)に示すように、前記と同様の真鍮板52にガイド孔54を所定の位置に穿設し、且つこれをガラス繊維で強化したエポキシ製の基板たる樹脂板56の下面に貼り付け、且つ樹脂板56にガイド孔54よりやや小径のガイド孔58を連通させたガイド板50を用いることもできる。
【0024】
或いは、図6(B)に示すように、真鍮板62にガイド孔66を有するリングフランジ64を一体に形成し、これを前記同様の絶縁性基板たる樹脂板68の下面に貼り付け、且つ、この樹脂板68から上記ガイド孔66内にその下端部分を残して進入する小径のリングフランジ70を垂下させたガイド板60を用いることもできる。尚、上記真鍮板52,62は本発明における導電性部に相当する。
これらのガイド板50、60によれば、配線基板Wの各ピンPが貫挿する際、絶縁性の樹脂板56、68のガイド孔58内やフランジ70に接触しても導通することなく下方にガイドされ、且つ、導電体の真鍮板52,62には接触しにくい。従って、前記図3(A)のように各ピンPをプローブ10の先端部15の先端面16に確実に接触させ、導通することができる。
【0025】
また、図7は、前記と同様にガイド板6を固定させ、プローブ10群を固定したホルダ4をその周辺5において、移動具たる複数のエアシリンダ82のピストンロッド84の上端に連結し、該シリンダ82によって上方のガイド板6の裏面に対し各プローブ10の先端部15を接離自在とする測定治具80を示す。この治具80は、プローブ10の先端部15の昇降ストロークが不足したり、互いにバラ付く場合、エアシリンダ82の駆動によって、ガイド板6と各プローブ10の接触と離隔を確実に行わせることができる。
【0026】
更に、図8は、ガイド板6をその周辺7において複数のエアシリンダ92の各ピストンロッド94の上端に連結して昇降可能とし、ガイド板6の裏面を各プローブ10に対し接離自在とした測定治具90を示す。
尚、上記シリンダ82、92に替えて、例えばコイルバネ、板バネ、合成ゴム体等の弾性体を用いることもできる。何れの治具80,90によっても、配線基板Wの種類によってそれらのピンPの長さが変更される場合に有効である。
【0027】
図9は、表面に端子たる複数の接続用パッドpを設けた配線基板wの各パッドp相互間の絶縁性等を検査する端子間電気的特性測定治具100に関する。
図9(A)はこの測定治具100の垂直断面図を示し、この治具100は矩形状のプローブ固定具たるホルダ102と、該ホルダ102を垂直に貫通して支持される複数のプローブ110と、各プローブ110の図示で下端の先端部114を貫通させるガイド孔108を穿設し、且つ上記ホルダ102にその周辺部109において固定されるガイド板106とを有する。
上記ホルダ102には、複数の貫通孔104が形成され、前記同様のプローブ110のパイプケース116が上記の各貫通孔104内に固定されて、このケース116内に内装した図示しないバネにより、各プローブ110におけるプランジャ112の先端部114を図示で下向き方向に付勢しつつ支持している。
【0028】
また、ホルダ102とガイド板106との間には、空間105が形成され、各プローブ110のプランジャ112の中間において水平向きにリング状に設けた突部たる鍔118を上記空間105内に位置させると共に、各鍔118の下面をガイド板106の各ガイド孔108の上面(裏面)側の周縁に接触させている。
図9(A)に示す非測定時においては、各鍔118とガイド板106とは互いに導通されている。従って、各プローブ110の上端のリード線119とガイド板106とを図示しない断線検出部に接続することにより、各プローブ110自体の故障や各リード線119における断線の有無を検査することができる。
【0029】
一方、図9(B)に示すように、ホルダ102等を図示しないマニプレータ等の移動具に保持しつつ、絶縁性のテーブルT上の所定位置に載置された配線基板wに向けて下降すると、各プローブ110のプランジャ112の半球形状を呈する先端部114は配線基板wの上表面に配設された複数の端子たるパッドpに接触する。接触した各プローブ110のプランジャ112は図示のように上昇して、その鍔118がガイド板106から離隔することによって、プローブ110とガイド板106とは不導通とされる。尚、配線基板wよりも外側に位置するプローブ110はテーブルT上に接触すると共に、ホルダ102等を図示よりも更に下降することで、その各鍔118もガイド板106から離隔する。
【0030】
係る状態において、各プローブ110間にリード線119を介して図示しない電気特性測定部から電圧を印加する。すると、各プローブ110に接触するパッドp相互間における絶縁性が所定値以上に保たれているか否かが測定される。即ち、各パッドp間の基板w内において短絡が存在すると、これらに接触するプローブ110間に電流が流れたことが検出される。これにより係る基板wを排除対象として、ラインから排出する。尚、テーブルTは絶縁体からなるので、基板wの外周に位置してそのパッドpに接触しないプローブ110との間でも不導通となり、上記の測定に支障を来さない。
【0031】
尚、突部は前記鍔118に替えて、プローブ110の中間の周面から側方に突出し、且つガイド孔108の裏面側の周縁に接触可能であれば、種々の形状を有するフランジやリブ或いは突起等を用いることもできる。例えば図10(A)は断面が略三角形を呈する円錐形状の突部118aを示し、そのテーパ面にてガイド孔108の裏面側の周縁に接触可能としたものである。また、同図(B)は略楕円形の断面を有する球形状の突部118bを示し、その球面にてガイド孔108の裏面側の周縁に接触するようにしたものである。そして、同図(C)はプランジャ112の中間から水平に延びる突起118cを設けたもので、突起118cの先端側がガイド孔108の裏面側の周縁に接触するものである。
【0032】
また、プランジャ112がガイド孔108の中心線に対してその中心軸が芯振れして、パッドp等の端子に接触していない際に、ガイド孔108の内周面との不用意な接触を防ぐため、ガイド孔108の内周面を薄肉の樹脂製パイプ(図示せず)で被覆しても良く、或いは樹脂製塗料を塗布することで絶縁しても良い。
或いは、図10(D)に示すように、プランジャ112における鍔118等の突部と先端部114との間の周面に薄い絶縁層113を予め被覆しておくこともできる。何れによっても、プランジャ112とガイド孔108との不用意な接触を予防できると共に、プランジャ112自体の磨耗等も防げるので、その耐久性を高めることにもなる。
【0033】
更に、プランジャ112の半球形状を呈する先端部114は、パッドpやリード等の扁平な形状の端子に対して接触し易いが、前記ピンPや球形状の半田バンプのように突出する端子には接触しにくい。
そこで、図10(E)に示すように、プランジャ112の下(先)端に前記と同様な下向きの略球面状の凹面115aを有する先端部115を固定すると、図示のように配線基板(図示せず)の表面から立設するピンPの先端に接触させることが可能となる。
即ち、この測定治具(装置)100によれば、プローブ110の先端部114,115を選択することにより、パッドp等の扁平形状の端子の他、ピンPのような突出する形状の端子を有する配線基板についても、各端子間における絶縁性、抵抗値、静電容量値、インダクタンス、インピーダンス等の電気的特性を測定することが可能であり、前記測定治具(装置)1等に比べ汎用性の高いものである。
【0034】
また、測定治具100は、複数のプローブ110の位置が測定すべき配線基板wのパッドp等の各端子の位置と略対応していれば良く、各プローブ110及びこれらが貫通するガイド板106のガイド孔108とが、各端子と同数でなくても良いので、種々の端子配列を有する配線基板の電気的特性を測定できる。
しかも、測定治具100は、ホルダ102とガイド板106と複数のプローブ110とを予め一つのユニットとして一体化して移動可能とし、且つ電気的特性の測定時において端子との接触の有無に関わりなく各プローブ110を自由に移動するように構成されるので、製作し易く使用方法を簡便にする利点も有する。
【0035】
本発明は、以上の各形態に限定されるものではない。
ガイド板の材質は、導電体であれば銅、鉄、鋼、ステンレス鋼、所謂インバー合金(Fe−Ni系の低膨張合金)、アルミ、又はチタン或いはこれらの合金を適用することや、これらを樹脂板の裏面に貼り付けた複合材を用いることもできる。
また、ガイド板に穿設する各孔は、ピン又はプランジャの挿入側を広くしたすり鉢状のテーパ孔とし、ピン等の挿通を容易化することもできる。
更に、ガイド板を複数のプローブを有するホルダと平行にして一体化し、各配線基板毎の専用測定治具としても良い。この場合、ガイド板の裏面に貼り付けられた前記樹脂板からホルダの周縁に連結部を形成して一体化することもできる。
【0036】
また、ガイド板や複数のプローブを有するホルダを互いに平行にしたまま、垂直姿勢や斜めの傾斜姿勢にて用いることもできる。
更に、前記ホルダのプローブ取付け孔を複数種類用意し、各プローブをホルダに対し取り替え可能とし、プローブの配列パターンを配線基板の端子群の配列パターンに応じて変更可能とすることもできる。
加えて、プローブの先端部を付勢する弾性体も前記コイルバネの他に、リング状のゴム片やワイヤ状のバネ材を用いることもできる。
更に、配線基板の保持手段は、前記搬送アームやマニピュレータの他、移動可能なエアシリンダとし、そのロッド等の下(先)端にエア吸着部や磁気吸着部、或いは把持爪を取付けたものを用いることもできる。
【0037】
【発明の効果】
以上において説明した本発明の端子間電気特性測定治具によれば、配線基板の各端子間における絶縁性等の測定が正確にできると共に、治具自体を構成するプローブの故障やそのリード線の断線の有無も端子間の絶縁性等の測定の前後で必ず検査して、測定治具自体の欠陥による誤測定も排除でき、信頼性の高い測定が行えるので、各種の端子付き配線基板に対して優れた品質保証を可能とする。
請求項2及び4の発明によれば、ピンを植設した基板側の電気的特性の測定と治具側の断線の検査が交互に確実に行える。
また、請求項3及び5の発明によれば、プローブの先端部を選択することで、パッド等の偏平形状はもとよりピンのような端子の測定もでき、プローブの位置も端子と互いに接触可能な範囲で適用できるので、各種の基板に使用できる。
【0038】
更に、請求項7,8、及び10によれば、ピン又はプローブがガイド孔に接触しても当該ピン又はプローブはガイド板と導通せず、誤測定を防止できる。
また、請求項9の発明によれば、ピン又は半田バンプとプローブの先端部の接触を確実に行わしめることができる。
更に、請求項11の発明によれば、プローブ自体がその先端部又は突部をガイド板に対し接触可能に付勢しているので、治具や装置の構成を簡素化できる。
また、請求項12及び13の発明によれば、大量の配線基板の端子間における電気的特性を正確に且つ効率良く行うことができ、測定の自動化も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)及び(B)は本発明の測定治具/装置の各使用状態を示す縦断面図、(C)は本治具/装置に用いるプローブの断面図である。
【図2】配線基板を含む本測定治具の分解斜視図である。
【図3】(A)はピンを貫挿したガイド板とプローブの状態を示す部分縦断面図、(B)はガイド板にプローブが接触した状態を示す部分縦断面図である。
【図4】(A)は本測定装置の電気特性測定部を含む概略図、(B)は断線検査部を含む概略図である。
【図5】(A)及び(B)は共に異なる形態のプローブを示す部分断面図である。
【図6】(A)及び(B)は共にガイド板の異なる形態を示す部分断面図である。
【図7】測定治具の異なる形態を示す縦断面図である。
【図8】測定治具の更に異なる形態を示す縦断面図である。
【図9】(A)及び(B)は共に異なる形態の測定治具の使用状態を示す縦断面図である。
【図10】(A)乃至(E)は共に更に異なる形態のプローブを示す部分断面図である。
【図11】(A)及び(B)は共に従来の絶縁検査装置の使用状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1,80,90,100…………ピン間電気的特性測定治具/装置
4,102…………………………ホルダ(プローブ固定具)
6,50,60,106……………ガイド板(導電体)
8,54,58,66,108………ガイド孔
10,110………………………プローブ
15,115………………………先端部
16,16′,16″,115a……先端面
17…………………………………コイルバネ(バネ)
20…………………………………搬送アーム(保持手段)
30…………………………………電気特性測定部
40…………………………………断線検出部
52,62…………………………真鍮板(導電性部)
56,68…………………………樹脂板(基板)
82,92…………………………エアシリンダ(移動具)
105………………………………空間
113………………………………絶縁層
118,118a〜c……………鍔、突部、突起(突部)
W,w………………………………配線基板
P……………………………………ピン(端子)
p……………………………………パッド(端子)[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is directed to an electrical connection between terminals of a wiring board used for measuring insulation between terminals of a wiring board such as a semiconductor package having a plurality of pins, pads, solder bumps, and leads on the surface. The present invention relates to a characteristic measuring jig, a measuring device, and a measuring method using the same.
[0002]
[Conventional technology and its problems]
2. Description of the Related Art A wiring board such as a ceramic or plastic package on which a semiconductor integrated circuit (IC) is mounted is provided with a large number of pins and other terminals as external terminals on its surface in order to connect the wiring board to a printed board or the like. I have. Each of these terminals is connected to a circuit wiring provided on the surface or inside of the wiring board. Therefore, between a certain terminal and another certain terminal is designed to be insulated, short-circuited, or to have predetermined electrical characteristics such as resistance value, capacitance value, and inductance. However, when manufacturing the above-mentioned wiring board, for example, between a certain terminal and another certain terminal, one that is supposed to be insulated is short-circuited or one that is supposed to be short-circuited due to some problem. May be insulated (open) or may not have the desired resistance. In order to detect such a defect, for example, an insulation inspection device is used to confirm insulation between terminals.
[0003]
For example, in an
[0004]
By the way, while the above-described insulation test is repeatedly performed, each
However, every time the insulation between terminals such as a large number of pins, pads, solder bumps, or leads on a wiring board is measured, it is checked whether a large number of probes have failed in the inspection apparatus and whether or not the lead wires are disconnected. This is an extremely complicated operation, and is difficult in terms of productivity.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional technology, and before and after the measurement of insulation between terminals such as each pin or pad, inspects for a probe failure and the presence or absence of a break in a lead wire thereof. An object of the present invention is to provide a jig, a measuring device, and a measuring method for measuring electrical characteristics between terminals of a wiring board, which can be performed quickly and reliably.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is conceived to inspect the probe for failure or disconnection of the lead wire through the guide plate in a state where the guide plate is a conductor and there is no wiring board. It was made.
That is, a jig for measuring electric characteristics between terminals of a wiring board according to the present invention is a jig for measuring electric characteristics of a wiring board having a plurality of terminals provided on a surface thereof, and a plurality of probes that contact the terminals. And a guide plate having a plurality of guide holes in which the probes are in parallel with each other and abut on or penetrate the periphery, and at the time of measurement in which the probes are brought into contact with the terminals to conduct electricity, each probe and the guide plate are separated from each other. In a non-measurement period in which the probe is disconnected and the probe is separated from the terminal and disconnected, the probe and the guide plate are electrically connected.
According to this jig, the measurement of the electrical characteristics such as the insulation between the terminals of the wiring board and the inspection of the failure of the probe used for this measurement and the presence or absence of disconnection in the lead wire of the probe are alternately and promptly performed. It becomes possible. Note that the electrical characteristics include resistance, capacitance, inductance, impedance, and the like, in addition to insulation.
[0007]
Further, a guide plate having a plurality of guide holes through which a plurality of pins are implanted on the front surface so that each pin of the wiring board can be loosely inserted from the front surface to the back surface thereof, and at least the back surface has conductivity. And a center axis substantially concentric with the center axis of each of the guide holes, and a tip portion facing the back surface of the guide plate is movable in the center axis direction, and the tip portion is closer to the back surface of the guide plate. It is urged to move and contact the back surface and the tip portion so as to make contact and conduct.By inserting the pin into the guide hole, the pin and the tip portion contact and conduct, and the back surface of the guide plate and A jig for measuring electrical characteristics between terminals of a wiring board, which includes a plurality of probes that are separated from the distal end and become electrically disconnected from each other, is also included.
According to this, the pins are inserted into the guide holes to measure the electrical characteristics between the pins, and at the same time, the pins are pulled out and the probe is connected to the back surface of the guide plate to check whether the lead wires are disconnected. What can be done alternately and reliably.
[0008]
Further, the probe has a plurality of probes that can be contacted at the distal end with each terminal of the wiring board having a plurality of terminals on the front surface, and a plurality of guide holes through which the probes penetrate in parallel with each other. Each probe has a central axis substantially concentric with the central axis of each guide hole, and the tip of the probe is movably biased toward the terminal along the central axis. Also, a jig for measuring electrical characteristics between terminals of a wiring board, which is configured such that a protrusion protruding in the middle of each probe can be brought into contact with and separated from the back surface of the guide plate on the periphery of the guide hole.
According to this, not only flat-shaped pads and leads, but also a wiring board having terminals made of the pins and solder bumps implanted on the surface of the board, the tip of the probe penetrating through the guide hole comes into contact with the terminal. Measurement of electrical characteristics between each other can be performed. In addition, when the distal end portion is detached from the terminal, the probe and the guide plate are electrically connected, and it is possible to inspect the probe itself for a failure and for the presence or absence of a break in the lead wire.
In this jig, when the terminal has a flat shape such as a pad, the shape of the tip of the probe is not particularly limited, but when the terminal is a pin or a solder bump, a substantially conical or substantially hemispherical concave surface described later is used. It is desirable to use a probe having at the tip.
[0009]
The present invention has a large number of guide holes through which a plurality of pins are implanted on a front surface so that each pin of the wiring substrate can be loosely inserted from the front surface to the back surface thereof, and at least the back surface has conductivity. A probe having a guide plate and a plurality of probes having a center axis substantially concentric with the center axis of each of the guide holes and including a plurality of probes movable in the axial direction opposed to the back surface of the guide plate and fixed in parallel with each other. A terminal between the terminals of the wiring board, comprising: a fixture; and a movable component that allows one of the guide plate and the probe fixture to be movable to the other side and that contacts and separates the back surface of the guide plate and the tip of each probe. An electrical property measurement jig is also proposed.
According to this, it is possible to move the guide plate or each probe so that the contact between the pin and the probe and the contact between the probe and the guide plate are alternately and reliably performed.
The moving tool includes a transfer arm, a fluid pressure cylinder, a manipulator, and the like.
[0010]
Also, for each terminal of the wiring board having a plurality of terminals on the front surface, the probe has a plurality of probes that can be contacted at the tip and a plurality of guide holes through which the probes penetrate in parallel with each other. A guide plate having conductivity, a probe fixture that supports the plurality of probes movably in the axial direction, and fixes the guide plate via a space, the plurality of probes, the guide plate, and the probe fixing A probe that has a central axis that is substantially concentric with the central axis of each guide hole, and that has a projection in the middle of the probe in the space. When the tip of the probe contacts the terminal of the wiring board, the protrusion separates from the back surface of the guide plate at the periphery of the guide hole, and the tip of the probe separates from the terminal of the wiring board. Serial projections inter-terminal electric characteristics measuring jig of the wiring substrate configured to contact a rear surface of the periphery of the guide plate of the guide holes are also included.
According to this, the plurality of probes, the guide plate, and the probe support can be integrally moved so as to be in contact with and separated from the wiring board, and the electrical characteristics between the terminals can be measured and the disconnection in the lead wire of each probe can be inspected. Can be reliably and alternately performed.
[0011]
Furthermore, a measurement jig in which the guide plate is formed of a conductor, or a measurement jig in which the inner peripheral surface of each guide hole of the guide plate is formed of an insulator or covered with an insulating layer, or The present invention also includes a jig for measuring electrical characteristics between terminals of a wiring board having the guide plate having an insulating substrate and a conductive portion provided on the back side thereof. That is, at least the back side of the guide plate may be provided with conductivity. core Even if it oscillates, the back surface thereof and the tip or protruding portion of the probe can be reliably brought into contact with or separated from each other.
Further, a measuring jig in which a distal end surface of a distal end portion of the probe which comes into contact with and separates from the pin is a substantially conical or substantially hemispherical concave surface is also included. As a result, the contact between the probe and the pins or the solder bumps can be reliably performed, and the electrical characteristics between the pins or the solder bumps can be accurately measured.
Further, in the probe that penetrates the guide hole and comes into contact with and separates from the terminal, a measuring jig in which an insulating layer is coated on a peripheral surface between the protruding portion and the tip portion is also included. This allows the probe core Even if it shakes, careless conduction with the guide plate at the time of contact with the terminal can be prevented.
Further, a measuring jig in which the distal end of the probe is urged by an elastic body such as a spring built in the main body of each probe is also included. This allows the tip of the probe to reliably contact the terminal.
[0012]
Further, the present invention provides a jig for measuring the electrical characteristics of the wiring board, holding means for holding the wiring board so as to be movable in its thickness direction, and contact between each terminal and the tip portion of the probe to conduct. While the electrical characteristics measurement unit that measures the electrical characteristics between the terminals in the wiring board through each probe, and while the back surface of the guide plate and the tip or protrusion of the probe are in contact and conducting In addition, the present invention also proposes a device for measuring the electrical characteristics between terminals of a wiring board having a disconnection detecting unit for detecting the presence or absence of an electrical disconnection in a circuit from a guide plate to each of the power supplies via each probe.
According to this, it is possible to inspect the failure of the probe or the disconnection of the lead wire while replacing the wiring board to be measured, so that the measurement of the electrical characteristics between the terminals on many wiring boards can be automatically performed. Efficiently and reliably.
For the holding means, for example, a transfer arm or the like movable in a three-dimensional direction for sucking air on the surface of the wiring board without terminals is used. In addition, various measuring devices are used for the electric characteristic measuring unit and the disconnection detecting unit according to a wiring board and a measurement item, for example, a tester device. In this tester device, a voltage is successively applied to each wiring (for example, 1 pin and 2 pins, 1 pin and 3 pins, etc.) to wiring connected to each terminal (pin) via each probe. Then, insulation properties and the like are measured.
The measuring section and the detecting section can be used as a single tester device or the like.
[0013]
In addition, the tip of each probe is pressed by each terminal of the wiring board having a plurality of terminals on the surface, and the tip of the probe is retracted in the axial direction. Separate each tip of the probe or each protrusion provided in the middle of the probe from the conductor. Contacting the terminals and the tips of the probes to make them conductive, measuring the electrical characteristics between the terminals through each probe, removing the wiring board, and moving the tips of the probes in the axial direction thereof. Move forward or the above Moving the conductor, contacting each tip or each protrusion of the probe with the conductor to conduct, and confirming the electrical continuity in the circuit from the conductor to the power supply via each probe, Are alternately repeated to measure the electrical characteristics between the terminals of the wiring board, and confirm the electrical continuity on the probe side , A method for measuring electrical characteristics between terminals of a wiring board is also proposed.
As a result, the measurement of the characteristics between the terminals of the wiring board and the inspection of the disconnection of the lead wire can be performed alternately, and the quality control with high reliability is enabled. In addition, each of the above-described guide plates or a separate object can be used as the conductor.
[0014]
Embodiment
A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a jig (device) 1 for measuring electrical characteristics between terminals of the present invention, and FIGS. 1A and 1B are longitudinal sectional views thereof. An
[0015]
FIG. 1C shows a cross-sectional view of the
[0016]
On the other hand, the wiring board W sucked by air at the lower end of the
That is, in the measuring jig 1, the
[0017]
FIG. 2 is a perspective view showing an arrangement relationship of a wiring board W, a
The
The reason why the
[0018]
Next, the operation of the measurement jig (apparatus) 1 will be described.
FIG. 3A shows that the wiring board W is lowered together with the
In this state, for example, as shown in FIG. 4A, the two pins PA and PB are connected to the electrical
[0019]
Originally, if the wiring provided on the wiring board W connected to the two pins PA and PB is insulated, the wiring board W is normal and no current flows and the two wirings, ie, the two It can be seen that the insulation between the pins PA and PB is maintained. On the other hand, when the current flows, a short circuit has occurred between the two wirings, that is, between the two pins PA and PB, and it can be determined that the wiring board W has some problem.
As the electrical
[0020]
Next, when the wiring board W on which the insulation properties have been measured is lifted and removed together with the
In this state, as shown in FIG. 4B, the two
[0021]
In addition, in addition to the above, a positive voltage is applied to the
However, if there is a break in the
[0022]
As described above, according to the present measurement jig (apparatus) 1, the
[0023]
Note that the form of the measurement jig (apparatus) 1 includes the following.
As shown in FIG. 5A, the
Also, the
[0024]
Alternatively, as shown in FIG. 6 (B), a
According to these
[0025]
FIG. 7 shows a state in which the
[0026]
Further, FIG. 8 shows that the
Note that, instead of the
[0027]
FIG. 9 relates to an inter-terminal electrical
FIG. 9A shows a vertical cross-sectional view of the measuring
A plurality of through-
[0028]
Further, a
At the time of non-measurement shown in FIG. 9A, each
[0029]
On the other hand, as shown in FIG. 9B, while holding the
[0030]
In this state, a voltage is applied between the
[0031]
Note that, instead of the
[0032]
Also, the center axis of the
Alternatively, as shown in FIG. 10 (D), a thin
[0033]
Furthermore, the
Then, as shown in FIG. 10 (E), when a
That is, according to the measuring jig (apparatus) 100, by selecting the
[0034]
The measuring
In addition, the measuring
[0035]
The present invention is not limited to the above embodiments.
The material of the guide plate may be copper, iron, steel, stainless steel, a so-called invar alloy (Fe-Ni-based low expansion alloy), aluminum, or titanium or an alloy thereof, if it is a conductor. A composite material attached to the back surface of the resin plate can also be used.
In addition, each of the holes formed in the guide plate may be a mortar-shaped tapered hole having a wider insertion side of the pin or the plunger, to facilitate the insertion of the pin or the like.
Further, the guide plate may be integrated with a holder having a plurality of probes in parallel with each other to provide a dedicated measurement jig for each wiring board. In this case, it is also possible to form a connecting portion on the peripheral edge of the holder from the resin plate adhered to the back surface of the guide plate and integrate them.
[0036]
Further, the guide plate and the holder having a plurality of probes can be used in a vertical posture or an obliquely inclined posture while being kept parallel to each other.
Further, a plurality of types of probe mounting holes of the holder can be prepared, each probe can be exchanged for the holder, and the arrangement pattern of the probes can be changed according to the arrangement pattern of the terminal group of the wiring board.
In addition, a ring-shaped rubber piece or a wire-shaped spring material can be used as the elastic body for urging the tip of the probe in addition to the coil spring.
Further, the holding means of the wiring board may be a movable air cylinder other than the transfer arm and the manipulator, and an air suction unit, a magnetic suction unit, or a gripping claw attached to the lower (tip) end of a rod or the like. It can also be used.
[0037]
【The invention's effect】
According to the jig for measuring electrical characteristics between terminals of the present invention described above, it is possible to accurately measure the insulation property between the terminals of the wiring board, and to determine whether the probe constituting the jig itself has a failure or a lead wire. The presence or absence of disconnection is always inspected before and after the measurement of insulation between the terminals, and erroneous measurement due to the defect of the measuring jig itself can be eliminated, and highly reliable measurement can be performed. And excellent quality assurance.
According to the second and fourth aspects of the invention, it is possible to alternately and reliably measure the electrical characteristics of the substrate on which the pins are implanted and inspect the disconnection of the jig.
According to the third and fifth aspects of the present invention, by selecting the tip of the probe, not only a flat shape such as a pad but also a pin-like terminal can be measured, and the position of the probe can be in contact with the terminal. Since it can be applied in a range, it can be used for various substrates.
[0038]
Further, according to the seventh, eighth and tenth aspects, even if the pin or the probe contacts the guide hole, the pin or the probe does not conduct with the guide plate, and erroneous measurement can be prevented.
According to the ninth aspect, the contact between the pin or the solder bump and the tip of the probe can be reliably performed.
Furthermore, according to the eleventh aspect of the present invention, since the probe itself urges the distal end portion or the protruding portion so as to be able to contact the guide plate, the configuration of the jig and the device can be simplified.
Further, according to the twelfth and thirteenth aspects, electrical characteristics between terminals of a large number of wiring boards can be accurately and efficiently performed, and measurement can be automated.
[Brief description of the drawings]
1 (A) and 1 (B) are longitudinal sectional views showing each use state of a measuring jig / apparatus of the present invention, and FIG. 1 (C) is a sectional view of a probe used in the present jig / apparatus.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a measurement jig including a wiring board.
3A is a partial longitudinal sectional view showing a state of a probe and a guide plate in which a pin is inserted, and FIG. 3B is a partial longitudinal sectional view showing a state where a probe is in contact with the guide plate.
FIG. 4A is a schematic diagram including an electrical characteristic measurement unit of the present measurement device, and FIG. 4B is a schematic diagram including a disconnection inspection unit.
FIGS. 5A and 5B are partial cross-sectional views showing different types of probes.
FIGS. 6A and 6B are partial cross-sectional views showing different forms of a guide plate.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a different form of the measuring jig.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a further different form of the measuring jig.
FIGS. 9A and 9B are longitudinal cross-sectional views showing the use state of a measuring jig having different forms.
FIGS. 10A to 10E are partial cross-sectional views each showing a probe in a further different form.
FIGS. 11A and 11B are longitudinal sectional views showing a usage state of a conventional insulation inspection apparatus.
[Explanation of symbols]
1,80,90,100... Jig / apparatus for measuring electrical characteristics between pins
4,102 ……………………… Holder (probe fixture)
6, 50, 60, 106 ... guide plate (conductor)
8, 54, 58, 66, 108 ... guide holes
10,110 …………………… Probe
15, 115 ............ Tip
16, 16 ′, 16 ″, 115a...
17 ... Coil spring (spring)
20 Transfer arm (holding means)
30 Electrical characteristic measurement section
40 …………………….
52, 62 ...... Brass plate (conductive part)
56, 68 .................. Resin plate (substrate)
82, 92 Air cylinder (moving tool)
105 ………………………… Space
113 ……………………… Insulating layer
118, 118a-c ... flange, protrusion, protrusion (protrusion)
W, w ………………………… Wiring board
P …………………………… Pin (terminal)
p ………………………… Pad (terminal)
Claims (13)
上記端子に接触する複数のプローブと、このプローブが互いに平行にして周縁に当接し又は貫通する複数のガイド孔を有するガイド板とを有し、
上記プローブが端子に接触して導通する測定時において、各プローブとガイド板とが不導通とされ、
且つ上記プローブが端子と離隔して不導通となる非測定時において、各プローブとガイド板とが導通するように構成したことを特徴とする配線基板の端子間電気的特性測定治具。A jig for measuring electrical characteristics of a wiring board having a plurality of terminals on a surface,
A plurality of probes that are in contact with the terminal, and a guide plate having a plurality of guide holes that are in parallel with each other and abut on or penetrate the periphery,
At the time of measurement in which the probe contacts the terminal and conducts, each probe and the guide plate are disconnected,
A jig for measuring electrical characteristics between terminals of a wiring board, wherein each probe and the guide plate are electrically connected during non-measurement when the probes are separated from terminals and become non-conductive.
上記各ガイド孔の中心軸と略同心状の中心軸を有し、上記ガイド板の裏面に対向する先端部が中心軸方向に移動可能で、この先端部は上記ガイド板の裏面寄りに移動して該裏面と先端部が接触し導通するように付勢されており、前記ピンをガイド孔に貫挿することにより、ピンと先端部とが接触して導通し且つ上記ガイド板の裏面と先端部とが離隔して両者間が不導通となる複数のプローブと、
を有することを特徴とする請求項1に記載の配線基板の端子間電気的特性測定治具。A guide plate having a plurality of guide holes capable of loosely penetrating each pin of the wiring board formed by implanting a plurality of pins on the front surface from the front surface to the back surface thereof, at least the back surface having conductivity,
The guide plate has a center axis substantially concentric with the center axis of each of the guide holes, and a tip portion facing the back surface of the guide plate is movable in the center axis direction, and the tip portion moves toward the back surface of the guide plate. The rear surface and the front end are urged so as to be in contact with and conductive with each other. By inserting the pin into the guide hole, the pin and the front end are brought into contact with each other to conduct, and the back surface and the front end of the guide plate are A plurality of probes which are separated from each other and become non-conductive,
The jig for measuring electrical characteristics between terminals of a wiring board according to claim 1, comprising:
各プローブは各ガイド孔の中心軸と略同心状の中心軸を有し、その先端部が中心軸に沿って端子側に移動可能に付勢されると共に、各プローブの中間に突設した突部を上記ガイド孔の周縁のガイド板の裏面に接離可能となるように構成したことを特徴とする請求項1に記載の配線基板の端子間電気的特性測定治具。For each terminal of the wiring board having a plurality of terminals on the front surface, there are a plurality of probes that can be contacted at the tip, and a plurality of guide holes through which the probes penetrate in parallel with each other. At least the back side has conductivity. Having a guide plate having
Each probe has a center axis substantially concentric with the center axis of each guide hole, and its tip is movably urged to the terminal side along the center axis, and a protrusion is provided at the middle of each probe. 2. The jig for measuring electrical characteristics between terminals of a wiring board according to claim 1, wherein the portion is configured to be able to contact and separate from the back surface of the guide plate at the periphery of the guide hole.
上記各ガイド孔の中心軸と略同心状の中心軸を有し、上記ガイド板の裏面に対向する軸方向に移動可能な先端部を含む複数のプローブを互いに平行に固定したプローブ固定具と、
上記ガイド板又はプローブ固定具の何れか一方を他方側に移動可能とし、ガイド板の裏面と各プローブの先端部とを接触及び離隔させる移動具と、
を有することを特徴とする配線基板の端子間電気的特性測定治具。A guide plate having a large number of guide holes capable of loosely penetrating each pin of the wiring board formed by implanting a plurality of pins on the front surface from the front surface to the back surface thereof, at least the back surface having conductivity,
A probe fixture having a plurality of probes including a central axis substantially concentric with the central axis of each of the guide holes, and a plurality of probes including an axially movable tip end opposed to the back surface of the guide plate, fixed in parallel to each other;
A moving tool that allows one of the guide plate and the probe fixture to move to the other side, and that contacts and separates the back surface of the guide plate and the tip of each probe,
A jig for measuring electrical characteristics between terminals of a wiring board, comprising:
上記プローブが互いに平行して貫通する複数のガイド孔を有し、少なくとも裏面側が導電性を有するガイド板と、
上記複数のプローブをそれぞれ軸方向に移動可能に支持し、且つ空間を介して上記ガイド板を固定したプローブ固定具と、
上記複数のプローブ、ガイド板、及びプローブ固定具とを上記配線基板に対し移動可能とする移動具とを有し、
各プローブは各ガイド孔の中心軸と略同心状の中心軸を有し、且つ上記空間内におけるプローブの中間に突部を設け、
上記プローブの先端部が配線基板の端子に接触したときに上記突部がガイド孔の周縁のガイド板の裏面と離隔し、且つプローブの先端部が配線基板の端子と離隔したときに上記突部がガイド孔の周縁のガイド板の裏面と接触するように構成したことを特徴とする配線基板の端子間電気的特性測定治具。For each terminal of the wiring board having a plurality of terminals on the surface, a plurality of probes that can be contacted at the tip,
The probe has a plurality of guide holes penetrating in parallel with each other, a guide plate having at least a back surface having conductivity,
A probe fixture that supports the plurality of probes so as to be movable in the axial direction, and fixes the guide plate via a space,
A moving tool that can move the plurality of probes, the guide plate, and the probe fixture with respect to the wiring board,
Each probe has a center axis substantially concentric with the center axis of each guide hole, and a projection is provided in the space between the probes in the space,
When the tip of the probe comes into contact with the terminal of the wiring board, the protrusion separates from the back surface of the guide plate at the periphery of the guide hole, and when the tip of the probe separates from the terminal of the wiring board, the protrusion projects. A jig for contacting the back surface of the guide plate at the periphery of the guide hole.
前記配線基板をその厚さ方向に移動可能に保持する保持手段と、
各端子と前記プローブの先端部とが接触し導通している間に、各プローブを通して配線基板内の端子相互間における電気的特性を測定する電気特性測定部と、
ガイド板の裏面とプローブの先端部又は突部とが接触し導通している間に、ガイド板から各プローブを経由して、電源までの回路における電気的断線の有無を検出する断線検出部と、
を有することを特徴とするの配線基板の端子間電気的特性測定装置。A jig for measuring electrical characteristics of the wiring board according to claim 1,
Holding means for holding the wiring board movably in its thickness direction,
While each terminal and the tip of the probe are in contact and conducting, an electrical property measurement unit that measures electrical properties between terminals in the wiring board through each probe,
While the back surface of the guide plate is in contact with the tip or the protruding portion of the probe and conducting, a disconnection detection unit that detects the presence or absence of electrical disconnection in the circuit from the guide plate to each power supply through each probe. ,
A device for measuring electrical characteristics between terminals of a wiring board, comprising:
上記配線基板を除去して、上記プローブの各先端部をその軸方向に前進させるか又は上記導電体を移動させて、プローブの各先端部又は各突部を導電体に接触させて導通し、この導電体から各プローブを経由して電源までの回路における電気的導通を確認する工程と、
を交互に繰り返して上記配線基板の端子間の電気的特性を測定し、且つ上記プローブ側の電気的導通を確認する、
ことを特徴とする配線基板の端子間電気的特性測定方法。By each terminal of the wiring board having a plurality of terminals on the surface, the tip of each probe is pressed, and the tip of the probe is retreated in the axial direction to be at the tip of the probe or the middle of the probe. A step of separating each of the provided protrusions from the conductor , bringing the terminals and the tip of the probe into contact and conducting, and measuring the electrical characteristics between the terminals through each probe,
To remove the wiring board, by moving the, or the conductor is advanced each tip of the probe in the axial direction, turned by contact with the tip or the protrusion of the probe to the conductor, A step of confirming electrical continuity in a circuit from the conductor to a power supply via each probe,
Alternately measure the electrical characteristics between the terminals of the wiring board, and confirm the electrical continuity of the probe side ,
A method for measuring electrical characteristics between terminals of a wiring board.
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