JP3734956B2 - 電気検査用ピンとワイヤー線との接続方法 - Google Patents
電気検査用ピンとワイヤー線との接続方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器に数多く使用されているプリント配線板の電気検査に用いる電気検査用ピンの作製方法と電気検査用ピンおよびそれを用いた電気検査治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリント配線板は電子機器の小型化や多機能化や電子部品の自動挿入化あるいは表面実装化などに伴い、高密度・高精度化などの厳しい要求がなされている。特に高密度のプリント配線板になれば電気検査治具の電気検査用ピンを狭ピッチに設計・配置する必要があり、またビルドアップの多層プリント配線板や貫通孔に導電性ペーストを充填することにより両面または内層間あるいは最外層との電気的接続を図るプリント配線板や導通孔の直上に実装部品のはんだ付けランドを形成したプリント配線板も年々増加してきた。そのため各配線パターンおよび導通孔の電気検査における抵抗値も高精度に検出する必要があり、電気検査機も低抵抗での検出を要求されてきた。
【０００３】
以下に従来のプリント配線板の電気検査用ピンと電気検査治具の構成および作製方法について説明する。
【０００４】
図６は、従来のプリント配線板用のコンタクトプローブとワイヤー線との結線を示す概略構成図であり、図７は従来の電気検査治具の概略構成図である。
【０００５】
図６、図７において２０は電気検査用ピン、２１はコンタクトプローブ、２２はソケット、２３は接続部、２４はワイヤー線、２５はベースボード、２６はガイドプレート、２７はつばによる止まり部、２８は絶縁性チューブである。
【０００６】
まず、電気検査用ピン２０のソケット２２とワイヤー線２４との結線方法について図６を用いて説明する。図６（ａ）の方法は、ワイヤー線２４をソケット２２に挿入した後、機械的なカシメ等により、圧着して接続する方法で、この場合接続部２３の直径はソケット２２の直径とほぼ同等となる。また図６（ｂ）の方法はワイヤー線２４に予備はんだをした後、ソケット２２の一部切欠した側面ではんだ付けにより接続する方法であり、図６（ｃ）の方法は、ワイヤー線２４をソケット２２に挿入した後、もしくは挿入せずにソケットの先端部ではんだ付けする方法である。
【０００７】
ここで、上記図６（ｂ）および図６（ｃ）による方法ではワイヤー線２４とソケット２２の接続部２３周辺ではんだが露出しているため絶縁性のチューブ２８で被覆する必要があり、この場合、接続部２３の直径はソケット２２の直径より大きくなるものであった。
【０００８】
次に、電気検査用治具について図７を用いて説明する。図７は、電気検査用ピン２０をベースボード２５に組込み、ガイドプレート２６を取付けた構成の断面図である。図の構成において、ベースボード２５の加工穴の径は電気検査用ピン２０がガタつかない程度に、ソケット２２の直径より少し大きく加工しており、また止まり部２７の直径はベースボード２５の加工穴の径よりも少し大きく形成している。
【０００９】
図７の構成から明らかなように、図６（ａ）で示したカシメ等により圧着する方法においては、必要な数の電気検査用ピン２０を事前にワイヤー線２４と結線しておき、その後にベースボード２５に組込むことが可能であり、作業性が優れている。一方、図６（ｂ）および（ｃ）で示した結線方法では、接続部２３の直径が大きくなるため、ベースボード２５にソケット２２を組込んだ後しか結線することができない。
【００１０】
なお、この後、コンタクトプローブ２１の位置を確保するためガイドプレート２６を取付け、さらにワイヤー線２４をコネクタ等に結線して、電気検査用治具を完成する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら高密度のプリント配線板に対応する電気検査治具においては、小径の電気検査用ピンを狭ピッチに配置し、さらには治具の結線部の接触抵抗を最小にすることが要求されており、最近ではコンタクトプローブのピッチが０．５〜０．２ｍｍに配置する必要性や接触抵抗値が数ｍΩ以下が要求されるようになってきた。
【００１２】
まず、狭ピッチに対応する電気検査治具は、上記の図６（ａ）に示す方法で圧着によりソケット２２とワイヤー線２４を結線したのち、ベースボード２５に組込むことにより対応することが可能であるが、この方法の場合、接続部２３の圧着した部分のソケット２２とワイヤー線２４の接触による抵抗値が大きくかつそのばらつきが大きくなり、測定の結果も、抵抗値のバラツキは０．１０Ω〜１７０Ωであった。そのためコンタクトプローブを狭ピッチに配置できたとしても、数ｍΩ単位の検出を必要とする場合は対応できないものであった。
【００１３】
一方、図６（ｂ），（ｃ）に示したように、ベースボード２５に先にソケットを組み込んだ後で半田付けにより結線を行う方法では、ソケット２２とワイヤー線２４の接触による抵抗値は０．１０ｍΩ程度まで低くなり、さらにばらつきも図６（ａ）の方法に比較して減少するが、この方法の場合、ソケット２２の径より接続部２３のはんだ付け部分の径が大きくなるため隣接ピンとの接触による短絡の発生を防止するため絶縁性のチューブで被覆する必要があり、この場合はさらに接続部２３の直径が大きくなり、高密度プリント配線板の狭ピッチに対応することは不可能となる。さらにベースボード２５に対し電気検査用ピン２０の密集部は、はんだ付けが困難であり、しかもソケット２２とワイヤー線２４を事前にはんだ付け結線した後ベースボード２５に組み込むという作業手順をとることができず、そのため電気検査用治具の作製に多くの時間を費やすことになっている。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、電気検査用ピンのソケットとワイヤー線の接続部における抵抗値を最小にし、同時に狭ピッチ配置が可能なプリント配線板の電気検査用ピンおよびそれを用いた電気検査用治具およびその作製方法を提供し、高密度プリント配線板における低抵抗の電気検査に対応しうることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、コンタクトプローブとそれを覆うソケットとからなる電気検査用ピンとワイヤー線との接続において、ソケット管内の特定位置（Ａ点）に所定量のはんだを入れる工程と、ワイヤー線をソケット管内の特定位置に達するまで挿入する工程と、ソケットの特定位置を外部から加熱することによりソケット管内のはんだを溶融しソケットとワイヤー線が接続された接続部を形成する工程を備え、前記特定位置（Ａ点）は、止め部を備えた耐熱性樹脂棒をソケット管内に挿入し、前記止め部により挿入が停止されることにより特定されることを特徴とする電気検査用ピンとワイヤー線との接続方法により電気検査用ピンを提供することができる。この電気検査用ピンを用いることにより、電気検査をソケットとワイヤー接続部の接触抵抗を最小にすることができる。さらに事前に結線しても接続部がソケット径より大きくなることがないため、高密度プリント配線板の密集部においてもベースボードにワイヤー線側から組み込みが可能であり、しかも隣接する電気検査用ピンとの接触もなく狭ピッチの配置が可能な電気検査治具を効率的に作製できることから高密度のプリント配線板の低抵抗での検査が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明は、ソケットとワイヤー線の接続部の抵抗値を最小にし、かつ接続部の直径がソケット径より大きくならず、狭ピッチの配置が可能となり、さらに電気検査用ピンをベースボードに組込み前に事前にソケットとワイヤー線を接続した電気検査用ピンを準備することができることにより、電気検査治具の作製作業が容易にできるという作用を有する。
【００１７】
また本発明は、一定の位置ではんだ付けによる接続部を形成することにより、電気検査治具に使用される複数本の電気検査用ピンの抵抗値のバラツキを低減するという作用を有する。
【００１８】
また、本発明で作製した電気検査用ピンを用いて電気検査治具を作製することにより、狭ピッチかつ低抵抗の電気検査を必要とする高密度のプリント配線板に対応しうる電気検査治具を提供できるものである。
【００１９】
また、本発明で作製した電気検査用ピンを用いて電気検査治具を作製することにより、抵抗値のバラツキを低減し高精度な電気検査を必要とする高密度のプリント配線板に対応しうる電気検査治具を提供できるものである。
【００２０】
また本発明は、ソケットを外部から熱することによりはんだを溶融することでソケットとワイヤー線をはんだ付けするにあたって、ワイヤー線をソケット管内に挿入する前にワイヤー線の導体表面にはんだを被覆することにより、はんだ量を一定にすることが容易となり、そのことにより接続部の抵抗値のバラツキを低減することができる。さらにソケット管内に挿入したあと、はんだを溶融することによりソケットとワイヤー線の接続作業を容易にし、これにより作業効率の向上と作業によるバラツキを低減するという作用を有する。
【００２１】
また本発明は、電気検査用ピンのソケット管内に一定の大きさの糸状または球状のはんだを挿入した後ワイヤー線を挿入することにより、ソケット管内に一定量のはんだを確保することにより、ワイヤー線とソケットのはんだ溶融による接続の信頼性を向上させるという作業を有する。
【００２２】
また本発明は、ソケットのワイヤー線を挿入する側の反対側から耐熱性樹脂棒を一定の位置まで挿入することにより、糸状または球状のはんだのソケット管内での位置を一定かつ容易に設定することができるため、ソケットとワイヤー線の接続部を一定にできるため複数本の電気検査用ピンの抵抗値のバラツキを低減することができ、さらに作業性を向上させることができるという作用を有する。
【００２３】
さらに本発明の電気検査用ピンをベースボードに組込み、コンタクトプローブの位置を確保するためのガイドプレートを取り付け電気検査治具を作製することが可能となり、これによりワイヤー線との接続部の抵抗値およびそのバラツキを最小にし、かつ狭ピッチに電気検査用ピンを配置することができ、さらに電気検査治具の作製の作業を向上するというものである。
【００２４】
（実施の形態）
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１〜図４は本発明の一実施の形態を示すプリント配線板の電気検査用ピンの作製方法を示す図であり、図５は、本発明の一実施の形態の電気検査治具の断面を示す図である。図１〜図５において１は電気検査用ピン、２はコンタクトプローブ、３はソケット、４ははんだ付けによる接続部、５はワイヤー線、５ｂはワイヤー線の導体部、５ｃはワイヤー線導体部のはんだ被覆部、６はコンタクトプローブ内のスプリング、７はコンタクトプローブ内のプランジャー、８はつばによる止まり部、９は糸状または球状あるいはクリーム状のはんだ、９ａはソケット管内で溶融した少量のはんだ、１０は非金属のはんだ不着性の物質としての耐熱性樹脂棒であり、１０ａは耐熱性樹脂棒の止め部である。
【００２６】
まず、図１に示すように、電気検査用ピン１はコンタクトプローブ２とソケット３に分離されている。次に図２に示すように、内径がφ０．３５ｍｍのソケット３のコンタクトプローブ側から直径がφ０．３２ｍｍの耐熱性樹脂棒１０を挿入し、止め部１０ａにより一定の位置Ａ点で停止させ、その状態を維持する。
【００２７】
次に反対側から直径０．２５ｍｍで溶融温度が１８０℃〜２３０℃の糸状はんだまたは球状はんだをソケット３の管内のＡ点まで入れる。ソケット３の外部からＡ点に瞬間的にはんだごてなどの手段を用いて２００℃〜２５０℃の熱を加えソケット管内で溶融した少量のはんだ９ａだけを管内のソケット３のＡ点付近に残しておく。このときの糸状はんだまたは球状はんだの径はソケット内径に対して（表１）に示すような関係が最も望ましく、あらゆるソケット径に対応することが可能である。
【００２８】
【表１】
【００２９】
次に図３に示すように、ワイヤー線５をソケット３に挿入し、ワイヤー線のはんだ被覆部５ｃがＡ点に達した時点で、ソケット管内で溶融した少量のはんだ９ａをはんだ被覆部５ｃのはんだとともにソケット３のＡ点をはんだごて等の加熱溶融手段を用いて外部からはんだの溶融温度以上の２００℃〜２５０℃の熱を加えて溶融し、ソケット３のＡ点でワイヤー線の導体部５ｂとソケット３をはんだを介して接続する。その数秒後耐熱性樹脂棒１０をソケット３から抜き取りＡ点にはんだ付けによる接続部４を形成する。その後コンタクトプローブ２と結線が終了したソケット３を組立て図４に示すような電気検査用ピン１を完成する。
【００３０】
上記の電気検査用ピン１の構造および作製方法から明らかなように、耐熱性樹脂棒１０をソケット３の管内の一定の位置で一旦固定することにより、糸状または球状のはんだ９のソケット管内での位置を一定かつ容易に設定することができ、さらに、ソケット３管内に挿入する前にワイヤー線の導体表面にはんだを被覆することにより、はんだ量を一定にすることが容易となる。このことから複数本の電気検査用ピン１の抵抗値のバラツキを低減することができる。
【００３１】
またソケット管内に挿入したあとに、はんだを溶融することによりソケットとワイヤー線の接続作業を容易にし、作業によるバラツキも低減する。
【００３２】
次に、上記のプリント配線板の電気検査用ピンを用いた電気検査治具について図５を用いて説明する。
【００３３】
まず、電気検査治具に必要な本数の電気検査用ピン１を作製し、必要な検査位置および径でＮＣ工作機などを用いて穴加工、座繰り加工などを行ったベースボード２５およびガイドプレート２６を別途準備する。次に前述の方法で作製し用意した複数の電気検査用ピン１をベースボード２５に組込み、コンタクトプローブ２の位置を確保するためガイドプレート２６を取付ける。
【００３４】
ここでベースボード２５の加工穴の径は電気検査用ピン１がガタつかない程度に、ソケット３の直径より大きく加工しており、また止まり部８の直径は加工穴よりも大きくする必要がある。
【００３５】
その後、ワイヤー線５をコネクタ等に結線し、最後にボード間の補強や組み上げのためのボルトの締め付け、ガイドピン等の組み込みを行い完成する。そして電気検査治具を完成する。
【００３６】
上記の電気検査治具の構造から明らかなように、ソケット３とワイヤー線５の接続部４の抵抗値を最小にし、かつ接続部４がソケット３の管内であるため接続部４の直径がソケット３の径より大きくなることはなく、従来用いられた絶縁チューブが不要のため狭ピッチの配置が可能となり、低抵抗の電気検査を必要とする高密度のプリント配線板に対応しうる電気検査治具を提供できるものである。
【００３７】
以下に、ワイヤー線をソケットに挿入し、機械的なカシメ等により圧着して接続する従来による方法と本発明で作製した電気検査用ピンの抵抗値の比較を（表２）に示す（ソケット内径φ０．３５ｍｍの場合の比較データ：リード線内部抵抗含む、電気検査用ピンのサンプル数 ２０本）。
【００３８】
【表２】
【００３９】
比較結果からも明らかなように、本実施の形態においては抵抗値およびそのバラツキにおいても優れている。
【００４０】
従来の圧着による方式では、圧着力の強弱のバラツキにより、接続性に与える影響が大きく、圧着力が強すぎるとソケットが変形しベースボードに通りにくくなるため、組込み作業時にワイヤーへかかる力が大きくなる場合があり、ワイヤーとソケットの接続において断線や断線手前の状態が発生することもあり、また、圧着が弱すぎると接続が不完全であり、引張強度が確保出来ずソケットから外れてしまうこともある。
【００４１】
本実施の形態においては、上述のような電気検査治具の作製時の不具合も解消することができ、治具作製に要する時間も３０％以上短縮することができた。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、電気検査用ピンのソケットとワイヤー接続部の接触抵抗を最小にすることができ、さらに事前に結線しても接続部がソケット径より大きくなることがないため、高密度プリント配線板の密集部においてもベースボードにワイヤー線側から組み込みが可能であり、しかも隣接する電気検査用ピンとの接触もなく狭ピッチの配置が可能な電気検査治具を効率的に作製できることから高密度のプリント配線板の低抵抗での検査が可能となり、さらに電気検査治具の作製時の不具合を解消し、併せて作業性の向上も図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すプリント配線板の電気検査用ピンの作製工程を示す断面図
【図２】同工程断面図
【図３】同工程断面図
【図４】同工程断面図
【図５】本発明の一実施の形態の電気検査治具の断面図
【図６】従来のプリント配線板用のコンタクトプローブとワイヤー線との結線を示す概略構成図
【図７】従来の電気検査治具の概略構成図
【符号の説明】
１ 電気検査用ピン
２ コンタクトプローブ
３ ソケット
４ はんだ付けによる接続部
５ ワイヤー線
５ｂ ワイヤー線の導体部
５ｃ ワイヤー線導体部のはんだ被覆部
６ コンタクトプローブ内のスプリング
７ コンタクトプローブ内のプランジャー
８ つばによる止まり部
９ 糸状のはんだ
９ａ ソケット管内で溶融した少量のはんだ
１０ 非金属のはんだ不着性の物質としての耐熱性樹脂棒
１０ａ 耐熱性樹脂棒の止め部
２５ ベースボード
２６ ガイドプレート
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器に数多く使用されているプリント配線板の電気検査に用いる電気検査用ピンの作製方法と電気検査用ピンおよびそれを用いた電気検査治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プリント配線板は電子機器の小型化や多機能化や電子部品の自動挿入化あるいは表面実装化などに伴い、高密度・高精度化などの厳しい要求がなされている。特に高密度のプリント配線板になれば電気検査治具の電気検査用ピンを狭ピッチに設計・配置する必要があり、またビルドアップの多層プリント配線板や貫通孔に導電性ペーストを充填することにより両面または内層間あるいは最外層との電気的接続を図るプリント配線板や導通孔の直上に実装部品のはんだ付けランドを形成したプリント配線板も年々増加してきた。そのため各配線パターンおよび導通孔の電気検査における抵抗値も高精度に検出する必要があり、電気検査機も低抵抗での検出を要求されてきた。
【０００３】
以下に従来のプリント配線板の電気検査用ピンと電気検査治具の構成および作製方法について説明する。
【０００４】
図６は、従来のプリント配線板用のコンタクトプローブとワイヤー線との結線を示す概略構成図であり、図７は従来の電気検査治具の概略構成図である。
【０００５】
図６、図７において２０は電気検査用ピン、２１はコンタクトプローブ、２２はソケット、２３は接続部、２４はワイヤー線、２５はベースボード、２６はガイドプレート、２７はつばによる止まり部、２８は絶縁性チューブである。
【０００６】
まず、電気検査用ピン２０のソケット２２とワイヤー線２４との結線方法について図６を用いて説明する。図６（ａ）の方法は、ワイヤー線２４をソケット２２に挿入した後、機械的なカシメ等により、圧着して接続する方法で、この場合接続部２３の直径はソケット２２の直径とほぼ同等となる。また図６（ｂ）の方法はワイヤー線２４に予備はんだをした後、ソケット２２の一部切欠した側面ではんだ付けにより接続する方法であり、図６（ｃ）の方法は、ワイヤー線２４をソケット２２に挿入した後、もしくは挿入せずにソケットの先端部ではんだ付けする方法である。
【０００７】
ここで、上記図６（ｂ）および図６（ｃ）による方法ではワイヤー線２４とソケット２２の接続部２３周辺ではんだが露出しているため絶縁性のチューブ２８で被覆する必要があり、この場合、接続部２３の直径はソケット２２の直径より大きくなるものであった。
【０００８】
次に、電気検査用治具について図７を用いて説明する。図７は、電気検査用ピン２０をベースボード２５に組込み、ガイドプレート２６を取付けた構成の断面図である。図の構成において、ベースボード２５の加工穴の径は電気検査用ピン２０がガタつかない程度に、ソケット２２の直径より少し大きく加工しており、また止まり部２７の直径はベースボード２５の加工穴の径よりも少し大きく形成している。
【０００９】
図７の構成から明らかなように、図６（ａ）で示したカシメ等により圧着する方法においては、必要な数の電気検査用ピン２０を事前にワイヤー線２４と結線しておき、その後にベースボード２５に組込むことが可能であり、作業性が優れている。一方、図６（ｂ）および（ｃ）で示した結線方法では、接続部２３の直径が大きくなるため、ベースボード２５にソケット２２を組込んだ後しか結線することができない。
【００１０】
なお、この後、コンタクトプローブ２１の位置を確保するためガイドプレート２６を取付け、さらにワイヤー線２４をコネクタ等に結線して、電気検査用治具を完成する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら高密度のプリント配線板に対応する電気検査治具においては、小径の電気検査用ピンを狭ピッチに配置し、さらには治具の結線部の接触抵抗を最小にすることが要求されており、最近ではコンタクトプローブのピッチが０．５〜０．２ｍｍに配置する必要性や接触抵抗値が数ｍΩ以下が要求されるようになってきた。
【００１２】
まず、狭ピッチに対応する電気検査治具は、上記の図６（ａ）に示す方法で圧着によりソケット２２とワイヤー線２４を結線したのち、ベースボード２５に組込むことにより対応することが可能であるが、この方法の場合、接続部２３の圧着した部分のソケット２２とワイヤー線２４の接触による抵抗値が大きくかつそのばらつきが大きくなり、測定の結果も、抵抗値のバラツキは０．１０Ω〜１７０Ωであった。そのためコンタクトプローブを狭ピッチに配置できたとしても、数ｍΩ単位の検出を必要とする場合は対応できないものであった。
【００１３】
一方、図６（ｂ），（ｃ）に示したように、ベースボード２５に先にソケットを組み込んだ後で半田付けにより結線を行う方法では、ソケット２２とワイヤー線２４の接触による抵抗値は０．１０ｍΩ程度まで低くなり、さらにばらつきも図６（ａ）の方法に比較して減少するが、この方法の場合、ソケット２２の径より接続部２３のはんだ付け部分の径が大きくなるため隣接ピンとの接触による短絡の発生を防止するため絶縁性のチューブで被覆する必要があり、この場合はさらに接続部２３の直径が大きくなり、高密度プリント配線板の狭ピッチに対応することは不可能となる。さらにベースボード２５に対し電気検査用ピン２０の密集部は、はんだ付けが困難であり、しかもソケット２２とワイヤー線２４を事前にはんだ付け結線した後ベースボード２５に組み込むという作業手順をとることができず、そのため電気検査用治具の作製に多くの時間を費やすことになっている。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、電気検査用ピンのソケットとワイヤー線の接続部における抵抗値を最小にし、同時に狭ピッチ配置が可能なプリント配線板の電気検査用ピンおよびそれを用いた電気検査用治具およびその作製方法を提供し、高密度プリント配線板における低抵抗の電気検査に対応しうることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、コンタクトプローブとそれを覆うソケットとからなる電気検査用ピンとワイヤー線との接続において、ソケット管内の特定位置（Ａ点）に所定量のはんだを入れる工程と、ワイヤー線をソケット管内の特定位置に達するまで挿入する工程と、ソケットの特定位置を外部から加熱することによりソケット管内のはんだを溶融しソケットとワイヤー線が接続された接続部を形成する工程を備え、前記特定位置（Ａ点）は、止め部を備えた耐熱性樹脂棒をソケット管内に挿入し、前記止め部により挿入が停止されることにより特定されることを特徴とする電気検査用ピンとワイヤー線との接続方法により電気検査用ピンを提供することができる。この電気検査用ピンを用いることにより、電気検査をソケットとワイヤー接続部の接触抵抗を最小にすることができる。さらに事前に結線しても接続部がソケット径より大きくなることがないため、高密度プリント配線板の密集部においてもベースボードにワイヤー線側から組み込みが可能であり、しかも隣接する電気検査用ピンとの接触もなく狭ピッチの配置が可能な電気検査治具を効率的に作製できることから高密度のプリント配線板の低抵抗での検査が可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明は、ソケットとワイヤー線の接続部の抵抗値を最小にし、かつ接続部の直径がソケット径より大きくならず、狭ピッチの配置が可能となり、さらに電気検査用ピンをベースボードに組込み前に事前にソケットとワイヤー線を接続した電気検査用ピンを準備することができることにより、電気検査治具の作製作業が容易にできるという作用を有する。
【００１７】
また本発明は、一定の位置ではんだ付けによる接続部を形成することにより、電気検査治具に使用される複数本の電気検査用ピンの抵抗値のバラツキを低減するという作用を有する。
【００１８】
また、本発明で作製した電気検査用ピンを用いて電気検査治具を作製することにより、狭ピッチかつ低抵抗の電気検査を必要とする高密度のプリント配線板に対応しうる電気検査治具を提供できるものである。
【００１９】
また、本発明で作製した電気検査用ピンを用いて電気検査治具を作製することにより、抵抗値のバラツキを低減し高精度な電気検査を必要とする高密度のプリント配線板に対応しうる電気検査治具を提供できるものである。
【００２０】
また本発明は、ソケットを外部から熱することによりはんだを溶融することでソケットとワイヤー線をはんだ付けするにあたって、ワイヤー線をソケット管内に挿入する前にワイヤー線の導体表面にはんだを被覆することにより、はんだ量を一定にすることが容易となり、そのことにより接続部の抵抗値のバラツキを低減することができる。さらにソケット管内に挿入したあと、はんだを溶融することによりソケットとワイヤー線の接続作業を容易にし、これにより作業効率の向上と作業によるバラツキを低減するという作用を有する。
【００２１】
また本発明は、電気検査用ピンのソケット管内に一定の大きさの糸状または球状のはんだを挿入した後ワイヤー線を挿入することにより、ソケット管内に一定量のはんだを確保することにより、ワイヤー線とソケットのはんだ溶融による接続の信頼性を向上させるという作業を有する。
【００２２】
また本発明は、ソケットのワイヤー線を挿入する側の反対側から耐熱性樹脂棒を一定の位置まで挿入することにより、糸状または球状のはんだのソケット管内での位置を一定かつ容易に設定することができるため、ソケットとワイヤー線の接続部を一定にできるため複数本の電気検査用ピンの抵抗値のバラツキを低減することができ、さらに作業性を向上させることができるという作用を有する。
【００２３】
さらに本発明の電気検査用ピンをベースボードに組込み、コンタクトプローブの位置を確保するためのガイドプレートを取り付け電気検査治具を作製することが可能となり、これによりワイヤー線との接続部の抵抗値およびそのバラツキを最小にし、かつ狭ピッチに電気検査用ピンを配置することができ、さらに電気検査治具の作製の作業を向上するというものである。
【００２４】
（実施の形態）
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１〜図４は本発明の一実施の形態を示すプリント配線板の電気検査用ピンの作製方法を示す図であり、図５は、本発明の一実施の形態の電気検査治具の断面を示す図である。図１〜図５において１は電気検査用ピン、２はコンタクトプローブ、３はソケット、４ははんだ付けによる接続部、５はワイヤー線、５ｂはワイヤー線の導体部、５ｃはワイヤー線導体部のはんだ被覆部、６はコンタクトプローブ内のスプリング、７はコンタクトプローブ内のプランジャー、８はつばによる止まり部、９は糸状または球状あるいはクリーム状のはんだ、９ａはソケット管内で溶融した少量のはんだ、１０は非金属のはんだ不着性の物質としての耐熱性樹脂棒であり、１０ａは耐熱性樹脂棒の止め部である。
【００２６】
まず、図１に示すように、電気検査用ピン１はコンタクトプローブ２とソケット３に分離されている。次に図２に示すように、内径がφ０．３５ｍｍのソケット３のコンタクトプローブ側から直径がφ０．３２ｍｍの耐熱性樹脂棒１０を挿入し、止め部１０ａにより一定の位置Ａ点で停止させ、その状態を維持する。
【００２７】
次に反対側から直径０．２５ｍｍで溶融温度が１８０℃〜２３０℃の糸状はんだまたは球状はんだをソケット３の管内のＡ点まで入れる。ソケット３の外部からＡ点に瞬間的にはんだごてなどの手段を用いて２００℃〜２５０℃の熱を加えソケット管内で溶融した少量のはんだ９ａだけを管内のソケット３のＡ点付近に残しておく。このときの糸状はんだまたは球状はんだの径はソケット内径に対して（表１）に示すような関係が最も望ましく、あらゆるソケット径に対応することが可能である。
【００２８】
【表１】
次に図３に示すように、ワイヤー線５をソケット３に挿入し、ワイヤー線のはんだ被覆部５ｃがＡ点に達した時点で、ソケット管内で溶融した少量のはんだ９ａをはんだ被覆部５ｃのはんだとともにソケット３のＡ点をはんだごて等の加熱溶融手段を用いて外部からはんだの溶融温度以上の２００℃〜２５０℃の熱を加えて溶融し、ソケット３のＡ点でワイヤー線の導体部５ｂとソケット３をはんだを介して接続する。その数秒後耐熱性樹脂棒１０をソケット３から抜き取りＡ点にはんだ付けによる接続部４を形成する。その後コンタクトプローブ２と結線が終了したソケット３を組立て図４に示すような電気検査用ピン１を完成する。
【００３０】
上記の電気検査用ピン１の構造および作製方法から明らかなように、耐熱性樹脂棒１０をソケット３の管内の一定の位置で一旦固定することにより、糸状または球状のはんだ９のソケット管内での位置を一定かつ容易に設定することができ、さらに、ソケット３管内に挿入する前にワイヤー線の導体表面にはんだを被覆することにより、はんだ量を一定にすることが容易となる。このことから複数本の電気検査用ピン１の抵抗値のバラツキを低減することができる。
【００３１】
またソケット管内に挿入したあとに、はんだを溶融することによりソケットとワイヤー線の接続作業を容易にし、作業によるバラツキも低減する。
【００３２】
次に、上記のプリント配線板の電気検査用ピンを用いた電気検査治具について図５を用いて説明する。
【００３３】
まず、電気検査治具に必要な本数の電気検査用ピン１を作製し、必要な検査位置および径でＮＣ工作機などを用いて穴加工、座繰り加工などを行ったベースボード２５およびガイドプレート２６を別途準備する。次に前述の方法で作製し用意した複数の電気検査用ピン１をベースボード２５に組込み、コンタクトプローブ２の位置を確保するためガイドプレート２６を取付ける。
【００３４】
ここでベースボード２５の加工穴の径は電気検査用ピン１がガタつかない程度に、ソケット３の直径より大きく加工しており、また止まり部８の直径は加工穴よりも大きくする必要がある。
【００３５】
その後、ワイヤー線５をコネクタ等に結線し、最後にボード間の補強や組み上げのためのボルトの締め付け、ガイドピン等の組み込みを行い完成する。そして電気検査治具を完成する。
【００３６】
上記の電気検査治具の構造から明らかなように、ソケット３とワイヤー線５の接続部４の抵抗値を最小にし、かつ接続部４がソケット３の管内であるため接続部４の直径がソケット３の径より大きくなることはなく、従来用いられた絶縁チューブが不要のため狭ピッチの配置が可能となり、低抵抗の電気検査を必要とする高密度のプリント配線板に対応しうる電気検査治具を提供できるものである。
【００３７】
以下に、ワイヤー線をソケットに挿入し、機械的なカシメ等により圧着して接続する従来による方法と本発明で作製した電気検査用ピンの抵抗値の比較を（表２）に示す（ソケット内径φ０．３５ｍｍの場合の比較データ：リード線内部抵抗含む、電気検査用ピンのサンプル数 ２０本）。
【００３８】
【表２】
比較結果からも明らかなように、本実施の形態においては抵抗値およびそのバラツキにおいても優れている。
【００４０】
従来の圧着による方式では、圧着力の強弱のバラツキにより、接続性に与える影響が大きく、圧着力が強すぎるとソケットが変形しベースボードに通りにくくなるため、組込み作業時にワイヤーへかかる力が大きくなる場合があり、ワイヤーとソケットの接続において断線や断線手前の状態が発生することもあり、また、圧着が弱すぎると接続が不完全であり、引張強度が確保出来ずソケットから外れてしまうこともある。
【００４１】
本実施の形態においては、上述のような電気検査治具の作製時の不具合も解消することができ、治具作製に要する時間も３０％以上短縮することができた。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、電気検査用ピンのソケットとワイヤー接続部の接触抵抗を最小にすることができ、さらに事前に結線しても接続部がソケット径より大きくなることがないため、高密度プリント配線板の密集部においてもベースボードにワイヤー線側から組み込みが可能であり、しかも隣接する電気検査用ピンとの接触もなく狭ピッチの配置が可能な電気検査治具を効率的に作製できることから高密度のプリント配線板の低抵抗での検査が可能となり、さらに電気検査治具の作製時の不具合を解消し、併せて作業性の向上も図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すプリント配線板の電気検査用ピンの作製工程を示す断面図
【図２】同工程断面図
【図３】同工程断面図
【図４】同工程断面図
【図５】本発明の一実施の形態の電気検査治具の断面図
【図６】従来のプリント配線板用のコンタクトプローブとワイヤー線との結線を示す概略構成図
【図７】従来の電気検査治具の概略構成図
【符号の説明】
１ 電気検査用ピン
２ コンタクトプローブ
３ ソケット
４ はんだ付けによる接続部
５ ワイヤー線
５ｂ ワイヤー線の導体部
５ｃ ワイヤー線導体部のはんだ被覆部
６ コンタクトプローブ内のスプリング
７ コンタクトプローブ内のプランジャー
８ つばによる止まり部
９ 糸状のはんだ
９ａ ソケット管内で溶融した少量のはんだ
１０ 非金属のはんだ不着性の物質としての耐熱性樹脂棒
１０ａ 耐熱性樹脂棒の止め部
２５ ベースボード
２６ ガイドプレート
Claims (4)
- コンタクトプローブとそれを覆うソケットとからなる電気検査用ピンとワイヤー線との接続において、ソケット管内の特定位置（Ａ点）に所定量のはんだを入れる工程と、ワイヤー線をソケット管内の特定位置に達するまで挿入する工程と、ソケットの特定位置を外部から加熱することによりソケット管内のはんだを溶融しソケットとワイヤー線が接続された接続部を形成する工程を備え、前記特定位置（Ａ点）は、止め部を備えた耐熱性樹脂棒をソケット管内に挿入し、前記止め部により挿入が停止されることにより特定されることを特徴とする電気検査用ピンとワイヤー線との接続方法。
- ワイヤー線は、導体部を備えその導体表面にはんだが被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の電気検査用ピンとワイヤー線との接続方法。
- ソケット管内に入れるはんだは、糸状または球状のはんだであることを特徴とする請求項１に記載の電気検査用ピンとワイヤー線との接続方法。
- ソケットの特定位置（Ａ点）を外部から加熱することによりソケット管内のはんだを溶融しソケットとワイヤー線が接続された接続部を形成する工程は、ソケット管内のはんだを溶融した数秒後に耐熱性樹脂棒をソケット管内から抜き取ることを備えていることを特徴とする請求項１に記載の電気検査用ピンとワイヤー線との接続方法。
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| CN106291003A (zh) * | 2016-09-07 | 2017-01-04 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于触点材料接触电阻测试的夹持装置 |
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