JP4105056B2 - Electronic unit inspection device - Google Patents
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Description
本発明は、各種機器の制御を行う制御装置等の電子ユニットが正常に作動するか否かを工場出荷時に検査するための検査装置に関する。 The present invention relates to an inspection device for inspecting whether or not an electronic unit such as a control device for controlling various devices normally operates at the time of factory shipment.
電子ユニットには各種電子部品が搭載されたプリント配線板が用いられる。このプリント配線板を湿気、水、虫等から長年にわたって守るために、例えばポッティングという手法が採られる(特許文献1参照)。このポッティングとはプリント配線板を樹脂内に埋没させることにより外気と遮断するものである。プリント配線板を収納ケース内に収納した状態で収納ケース内に硬化前のポッティング樹脂を注入し、各電子部品が樹脂に埋没するとその状態で放置して樹脂を硬化させる。 A printed wiring board on which various electronic components are mounted is used for the electronic unit. In order to protect this printed wiring board from moisture, water, insects and the like for many years, for example, a technique called potting is employed (see Patent Document 1). This potting is to shut off the outside air by burying the printed wiring board in the resin. In a state where the printed wiring board is stored in the storage case, a potting resin before curing is injected into the storage case, and when each electronic component is buried in the resin, the resin is left to be cured in that state.
一方、プリント配線板には電子部品を機械で実装する際の位置決め用に基準穴が形成されている。プリント配線板を収納する際にはこの基準穴を利用する。すなわち、収納ケースの底部に位置決め用の突起部を形成しておき、プリント配線板を収納ケース内に収納する際に、この突起部が基準穴に挿入されるようにして、収納ケースに対してプリント配線板が一定の姿勢になるようにしている。 On the other hand, a reference hole is formed in the printed wiring board for positioning when electronic parts are mounted by a machine. This reference hole is used when storing the printed wiring board. That is, a positioning protrusion is formed on the bottom of the storage case, and when the printed wiring board is stored in the storage case, the protrusion is inserted into the reference hole so that the The printed wiring board is in a certain posture.
ところで、プリント配線板は外部とのデータの入出力や電源の供給を受ける必要があるため、プリント配線板上にコネクタが直接実装されている場合がある。このようにプリント配線板上にコネクタが実装されている場合には、コネクタがポッティング樹脂に埋没せずポッティング樹脂上に露出するように、ポッティング樹脂の充填量が設定されている。また、プリント配線板にはコネクタのほかにリレー等の背の高い電子部品が取り付けられている場合がある。この場合、このような背の高い部品まで完全に埋没させようとすると多量のポッティング樹脂を必要とするため、ポッティング樹脂から背の高い電子部品が露出する場合も生じる。 By the way, since it is necessary for the printed wiring board to receive data input / output from outside and supply of power, a connector may be directly mounted on the printed wiring board. Thus, when the connector is mounted on the printed wiring board, the filling amount of the potting resin is set so that the connector is not buried in the potting resin but exposed on the potting resin. In addition to the connectors, tall electronic components such as relays may be attached to the printed wiring board. In this case, a large amount of potting resin is required to completely embed such a tall component, so that a tall electronic component may be exposed from the potting resin.
ところで、ポッティング樹脂が硬化すると電子ユニットとして完成するが、電子ユニットの製造ラインの最終段階で電子ユニットが正常に作動するか否かを試験する必要がある。実際に電子ユニットを機器に組み込んで機器が正常に作動することをチェックすればよいが、電子ユニットを全数チェックするには、機器に実際に組み込む方法では工数がかかりすぎ採用できない。 By the way, when the potting resin is cured, the electronic unit is completed. However, it is necessary to test whether or not the electronic unit operates normally at the final stage of the electronic unit production line. Although it is only necessary to check that the electronic unit is actually operated by actually incorporating the electronic unit into the device, the method of actually incorporating the electronic unit into the device requires too much man-hours and cannot be adopted.
そこで、コネクタ内の端子に試験用の装置を接続して電子ユニットを擬似的に作動状態と同じ状態にして試験が行われている。但しこの試験方法でも、各コネクタに手作業でコネクタを差し込み接続していたのではコネクタの着脱に時間がかかるため、各コネクタの端子に対応するプローブピンを備えたテストヘッドを用い、このテストヘッドをコネクタに相対的に近づけて各端子にプローブピンを同時に接触させることによって試験を行うことが知られている(特許文献2)。
上記特許文献2に記載されているテストヘッドを用いる方法では、テストヘッドに対してプリント配線板の位置を正確に位置決めしなければ、すべてのプローブピンが各端子に正確に接触しないという不具合が生じる。一方、プリント配線板はポッティング樹脂に埋没しているのでプリント配線板を直接把持したり、基準穴を用いて位置決めをすることができない。
In the method using the test head described in
そのため、収納ケースを位置決めすることによって間接的にプリント配線板の位置決めを行わざるを得なかった。ところが、収納ケースは樹脂の射出成型により製造されるので、膨張収縮量が大きく、また射出成型時に内部応力が発生するとひずみやすい。そのため、プリント配線板の基準穴に対して必ず突起部が挿入できるように設計されている。そのため、プリント配線板を収納ケース内に収納させる際、プリント配線板を収納ケースの特に外周面に対して正確に位置決めできない。そのため、収納ケースを位置決めしてもプリント配線板を正確に位置決めできないという不具合が生じる。 Therefore, the printed wiring board has to be positioned indirectly by positioning the storage case. However, since the storage case is manufactured by resin injection molding, the amount of expansion and contraction is large, and distortion is easily caused when internal stress is generated during injection molding. Therefore, it is designed so that the protrusion can be inserted into the reference hole of the printed wiring board. For this reason, when the printed wiring board is stored in the storage case, the printed wiring board cannot be accurately positioned particularly with respect to the outer peripheral surface of the storage case. Therefore, there arises a problem that the printed wiring board cannot be accurately positioned even if the storage case is positioned.
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、プリント配線板がポッティングされた電子ユニットであってもプリント配線板をテストヘッドに対して正確に位置決めすることのできる電子ユニットの検査装置を提供することを課題とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention provides an electronic unit inspection apparatus capable of accurately positioning a printed wiring board with respect to a test head even if the printed wiring board is an potted electronic unit. Is an issue.
上記課題を解決するために本発明による電子ユニットの検査装置は、コネクタを有するプリント配線板に設けられた基準穴と収納ケースの底部に突設された位置決め突起とにより収納ケースに対してプリント配線板を位置決めした状態でプリント配線板を収納ケース内に収納し、コネクタが埋没しない量の樹脂を収納ケースに注入してポッティングした電子ユニットを検査する検査装置において、コネクタに対して進退自在なテストヘッドを備え、このテストヘッドがコネクタに接近した測定位置でコネクタ内の端子に接触するプローブピンをテストヘッドに設けると共に、プローブピンが端子に接触前にコネクタに当接して、プリント配線板が正規の位置になるように電子ユニットの姿勢を矯正する位置決め手段をテストヘッドに形成したことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an electronic unit inspection apparatus according to the present invention provides a printed wiring to a storage case by a reference hole provided in a printed wiring board having a connector and a positioning protrusion protruding from the bottom of the storage case. In the inspection device that inspects the potted electronic unit by storing the printed wiring board in the storage case with the board positioned, and injecting a quantity of resin that does not embed the connector into the storage case, it is a test that can move forward and backward with respect to the connector A probe pin that contacts the terminal in the connector at the measurement position where the test head is close to the connector is provided on the test head, and the probe pin contacts the connector before contacting the terminal so that the printed wiring board is properly Positioning means to correct the posture of the electronic unit so that it is in the position of And wherein the door.
本発明ではプリント配線板に取り付けられたコネクタを基準にしてプリント配線板の位置決めを行うことを特徴としている。コネクタはプリント配線板に設けられた直径0.5mm程度のスルーホールにリード線部を挿入することによって取り付けられている。したがって、コネクタのプリント配線板に対する取り付け位置のばらつきは0.1mmを遙かに下回る値になる。そのため、コネクタを基準に位置決めするとプリント配線板の位置決めを高精度で行うことができる。 The present invention is characterized in that the printed wiring board is positioned with reference to a connector attached to the printed wiring board. The connector is attached by inserting a lead wire portion into a through hole having a diameter of about 0.5 mm provided on the printed wiring board. Therefore, the variation in the mounting position of the connector with respect to the printed wiring board is a value far below 0.1 mm. Therefore, when the connector is positioned as a reference, the printed wiring board can be positioned with high accuracy.
ところで、上記プリント配線板上にコネクタが複数個設けられている場合には、プリント配線板の対角線上に対峙する少なくとも2個のコネクタを位置決めの基準とすることにより、位置決めの基準位置の距離が長くなり、さらに高精度にプリント配線板の位置決めを行うことができる。 By the way, when a plurality of connectors are provided on the printed wiring board, the distance between the positioning reference positions is determined by using at least two connectors facing each other on the diagonal of the printed wiring board as the positioning reference. As a result, the printed wiring board can be positioned with higher accuracy.
また、位置決めの基準となる電子部品はコネクタに限られるものではなく、例えば上記プリント配線板にはリレーその他の部品であってコネクタと同じくポッティング用の樹脂に埋没しない電子部品が備えられている場合には、コネクタのほかにこの電子部品を位置決めの基準としてもよい。 In addition, electronic components that serve as positioning standards are not limited to connectors. For example, the printed wiring board includes relays and other components that are not embedded in potting resin, like connectors. In addition to the connector, this electronic component may be used as a positioning reference.
一般的に、プリント配線板に取り付けられたコネクタには対となるコネクタが差し込まれて内部の端子同士が相互に接続されるが、テストヘッドではプローブピンのみがコネクタ内に進入して端子に接触する。そのためコネクタ内にプローブピン以外の部材が進入すると、プローブピンと端子との接触に邪魔になる場合が生じる。そこで、上記位置決め手段は、コネクタの外周部を位置決めの基準とすれば、プローブピンと端子との接触に位置決め手段が邪魔になることがない。 Generally, a connector attached to a printed wiring board is inserted into a pair of connectors so that the internal terminals are connected to each other. However, in the test head, only the probe pin enters the connector and contacts the terminal. To do. Therefore, when a member other than the probe pin enters the connector, it may interfere with the contact between the probe pin and the terminal. Therefore, the positioning means does not interfere with the contact between the probe pin and the terminal if the outer peripheral portion of the connector is used as a positioning reference.
なお、位置決め手段にとってプリント配線板の位置が矯正されると電子ユニット全体が移動し姿勢が矯正されることになる。そのとき、電子ユニットが載置されている基台と電子ユニットとの間の摩擦力が電子ユニットの移動の邪魔になる。そこで、上記電子ユニットが載置される基台に細孔を多数開口させ、位置決め手段が電子ユニットを位置決めする際に、これら細孔から空気を噴出させるようにすれば、電子ユニットと基台との間の摩擦力が低減され、電子ユニットはスムーズに移動することができる。 When the position of the printed wiring board is corrected for the positioning means, the entire electronic unit moves and the posture is corrected. At that time, the frictional force between the base on which the electronic unit is placed and the electronic unit interferes with the movement of the electronic unit. Therefore, if a large number of pores are opened on the base on which the electronic unit is placed, and the positioning means positions the electronic unit, air is ejected from the pores, so that the electronic unit and the base Thus, the electronic unit can move smoothly.
以上の説明から明らかなように、本発明は、基板に直接実装されているコネクタを基準にプリント配線板の位置決めを行うので、プリント配線板が収納されている収納ケースを基準とする場合よりも遙かに高精度にプリント配線板の位置決めをすることができ、テストヘッドのプローブピンとコネクタの端子とを確実に接触させることができる。 As is clear from the above description, the present invention positions the printed wiring board with reference to the connector directly mounted on the board, so that the case is based on the storage case in which the printed wiring board is stored. The printed wiring board can be positioned with much higher accuracy, and the probe pins of the test head and the terminals of the connector can be reliably brought into contact with each other.
図1を参照して、1は本発明にかかる検査装置の一形態である。この検査装置1には、シリンダ11によって昇降する板状のテストヘッド2が設けられている。このテストヘッド2は1対のガイドバー12によって上下方向の移動がガイドされており、水平な基台3に対して垂直に昇降するように設定されている。
Referring to FIG. 1, reference numeral 1 denotes an embodiment of an inspection apparatus according to the present invention. The inspection apparatus 1 is provided with a plate-
テストヘッド2の下面には複数のプローブピン21が取り付けられている。このプローブピン21は2段のテレスコ構造になっており、テストヘッド2の下面に固定される固定部と、その固定部から下方に向かって付勢された進退自在の先端部とから構成されている。したがって、基台3上に電子ユニット4を載置した状態でテストヘッド2を下降させると、電子ユニット4のコネクタ61内の端子にプローブピン21の先端部が接触し、その状態から更にテストヘッド2を下降させると、先端部が固定部側に退いて、プローブピンと端子とは適切な応力で接触したままの状態を保持することができる。
A plurality of
電子ユニット4は有底の収納ケース5とこの収納ケース5内にほぼ水平状態になるように収納されたプリント配線板6とから構成され、プリント配線板6を収納した状態でポッティング樹脂51が充填されている。なお、プリント配線板6にはコネクタ61のほかにリレー62などの他の背の高い電子部品も実装されている。ポッティング樹脂51はプリント配線板6に実装されている他の背の低い電子部品が完全に埋没するまで充填されるが、コネクタ61には外部のハーネスの先端に取り付けられたコネクタを接続する必要があるので、コネクタ61は埋没しないように充填する。また、リレー62も背が高いのでポッティング樹脂51に完全に埋没することなく、上部はポッティング樹脂51の上方に露出している。
The electronic unit 4 includes a
図2及び図3を参照して、テストヘッド2の下面にはプローブピン21のほかに位置決め手段である位置決めブロック7が固定されている。この位置決めブロック7はL字状に形成されており、コネクタ61の外周面のうち、隣り合う2つの外周面に各々接触する2個の位置決め部71が形成されている。そして、両位置決め部71の先端部内側には面取り部72が形成されている。
Referring to FIGS. 2 and 3, a
したがって、テストヘッド2を下降させるとコネクタ61の上端縁に面取り部72が当接し、更にテストヘッド2を下降すると、コネクタ61は面取り部72に当接しながら水平方向に移動して、2つの位置決めブロック7でプリント配線板6のほぼ対角線上に位置する2つのコネクタ61が対角線上の外側から挟まれることにより位置決めされる。
Therefore, when the
なお、上述の形態では2つのコネクタ61を基準に位置決めを行ったが、リレー62を位置決めに用いてもよい。
In the above-described embodiment, positioning is performed based on the two
ところで、プリント配線板6には電子部品を実装する際の基準となる基準穴63が形成されており、収納ケース5の底部から突設された突起部52がこの基準穴63に挿入されることによりプリント配線板6は収納ケース5に対して位置決めされている。ところが、収納ケース5の変形量が比較的大きいため、基準穴63と突起部52との間には若干の隙間が生じるように当初からガタが設定されている。
By the way, the printed
ところが、本発明ではプリント配線板6に実装されたコネクタ61を基準に位置決めを行うので、位置決めブロック7によって正確に位置決めされた状態でプローブピン21がコネクタ61の端子に当接することができる。
However, in the present invention, since the positioning is performed with reference to the
ところで、位置決めブロックの面取り部72がコネクタ61の上端縁を押して電子ユニット4全体を水平に移動させるので、収納ケース5と基台3との間の摩擦係数は少ないことが望ましい。
By the way, since the chamfered
そこで本形態では、基台3の下面にカバー31を取り付け空気通路32を形成し、更にこの空気通路32から基台3の上面に連通するノズル孔33を多数設け、ノズル孔33から噴出する空気によって収納ケース5を基台3から浮かせて摩擦係数を減少させるようにした。
Therefore, in this embodiment, the
ところで、上述の形態ではプローブピン21をテストヘッド2の下面に直接取り付けたが、図4に示すように、プローブピン21をテストヘッド2に対して取り外しできるようにしてもよい。すなわち、プローブピン21を接続相手であるコネクタ単位でブロック化し、1つのブロックをブロック板8に取り付けた。このブロック板8は上下方向の位置を調節するためのスペーサ81を介して着脱板82にネジ83によって固定される。
By the way, although the
そしてこの着脱板82はテストヘッド2の上面に対して蝶ネジ84によってネジ止めされる。なお、各プローブピン21に接続されるリード線がまとめられたフラットケーブル9は着脱板82に形成された長穴85を通して上方へ伸ばされ、図示しないコネクタに接続されている。なお、着脱板82をテストヘッド2に取り付けるとブロック板8はテストヘッド2に形成した貫通穴22内に挿入され、プローブピン21はテストヘッド2の下面に突出することになる。
The
このように構成すると、蝶ネジ84を外すことによってブロック板8をテストヘッド2の上方へ引き抜くことができ、機種に応じてブロック板8やスペーサ81を容易に交換することができる。
If comprised in this way, the
本発明は、ポッティングされることによりプリント配線板に形成した基準穴を位置決めに使用できない電子ユニットを正確に位置決めすることにより、テストヘッドに取り付けられた多数のプローブピンをコネクタの端子に確実に当接させて検査する場面に使用される。 The present invention accurately positions an electronic unit that cannot be used for positioning the reference hole formed in the printed wiring board by potting, thereby reliably applying a large number of probe pins attached to the test head to the connector terminals. It is used for scenes that are touched and inspected.
1 検査装置
2 テストヘッド
3 基台
4 電子ユニット
5 収納ケース
6 プリント配線板
7 位置決めブロック
11 シリンダ
12 ガイドバー
21 プローブピン
31 カバー
33 ノズル孔
51 ポッティング樹脂
61 コネクタ
62 リレー
63 基準穴
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