JP4448086B2

JP4448086B2 - プリント配線板の検査治具

Info

Publication number: JP4448086B2
Application number: JP2005357718A
Authority: JP
Inventors: 愼七中村; 勝昭石川; 宏和田中
Original assignee: 大西電子株式会社
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2025-12-12
Also published as: KR100869720B1; CN1982896B; TW200722759A; CN1982896A; JP2007163217A; KR20070062396A; TWI323785B

Description

本発明は、プリント配線板の回路の短絡、絶縁状態などを検査するために用いるプリント配線板の検査治具に関する。

プリント配線板を検査するための検査治具として、図６に示す通りの構成のものが広く知られている。この検査治具は、ピンボード２と、このピンボード２の表面側に配設されたスペーサボード４と、スペーサボード４の表面側に配設された保護ボード６と、検査すべきプリント配線板の端子部に電気的に接続されるプローブピン体８とを備え、プローブ体８がピンボード２に装着されている。プローブピン体８は、ピンボード２に取り付けられた外側スリーブ１０と、この外側スリーブ１０の内側に配設された内側スリーブ１２と、内側スリーブ１２内の基部側に収容されたコイルばね１４と、内側スリーブ１２内の先端側に収容されたプローブピン１６とから構成され、プローブピン１６の先端側が保護ボート６に形成された案内孔１８を通して外方に突出し、この突出端部がコイルばね１４の弾性復元力を利用してプリント配線板の端子部に電気的に接続される。

このような検査治具では、内側スリーブ１２が外側スリーブ１０から取外し可能に構成されており、それ故に、プローブピン１６が摩耗した場合に、古い内側スリーブ１２を取り外して新しいものを取り付けることによって、この内側スリーブ１２並びにこれに内蔵されたコイルばね１４及びプローブピン１６を新しいものに交換することができる。

しかし、この検査治具においては、外側スリーブ１０の径方向内側に内側スリーブ１２が配設され、この内側スリーブ１２の径方向内側にコイルばね１４及びプローブピン１６が収容される構成である故に、プローブピン体８の外径が大きくなり、近年のプリント配線板の高実装化に充分に対応することができないという問題がある。

このような問題を解決するために、図７に示す検査治具も提案されている（例えば、特許文献１参照）。この検査治具は、下側ピンボード２２と、この下側ピンボード２２の上側に配設された上側ピンボード２４とを備え、下側ピンボード２２に段付きの装着孔２６が設けられ、この装着孔２６にプローブピン２８が装着され、プローブピン２８の小径突部３０が下側ピンボード２２から外方に突出している。また、上側ピンボード２４にも段付き装着孔３２が設けられ、この装着孔３２にコイルばね３４が装着され、コイルばね３４と一体的に設けられたリード線３６が上側ピンボード２４から導出されている。このような検査治具では、プローブピン２８自体が下側ピンボード２２に装着されるので、その外径が小さく、プローブピン２８の装着密度を高める（換言すると、プローブピン２８間の間隔を小さくする）ことができる。

特開２０００−２２７４４１号公報

しかしながら、上述した検査治具には、次の通りの問題がある。第１に、下側ピンボード２２にプローブピン２８を収容するための段付き装着孔２６を設ける構成であるが、この段付き装着孔２６の加工は容易でなく、検査治具の製作コストが高価となり、特に多数のプローブピン２８を装着する形態のものでは、大きなコストアップとなる。第２に、プローブピン２８が下側ピンボード２２の段付き装着孔２６に収容される構成であり、それ故に、摩耗などによってプローブピン２８を新しいものと交換する場合、下側ピンボード２２から上側ピンボード２４を取り外して交換しなければならず、プローブピン２８の交換作業が非常に煩雑となる。

本発明の目的は、プローブピンを所要の通りに保持することができるとともに、その交換も容易に行うことができ、更にプリント配線板の高実装化にも対応することができるプリント配線板の検査治具を提供することである。

本発明の請求項１に記載のプリント配線板の検査治具は、収容孔及び装着孔を有するピンボードと、前記ピンボードの片面側に配設され、案内孔を有する保護ボードと、前記ピンボードの前記装着孔に挿入され、その先端部が前記保護ボードの前記案内孔を通して外方に突出するプローブピンと、前記ピンボードの前記収容孔に収容され、前記プローブピンの基部に作用するコイルばねと、を備えており、
前記ピンボードは、前記収容孔が設けられた下側ピンボードと、前記下側ピンボードの上側に取付固定され、前記装着孔が設けられた一対の上側ピンボードと、前記一対の上側ピンボードの間に配設された弾性保持部材と、を備え、前記一対の上側ピンボードの前記装着孔、前記下側ピンボードの前記収容孔及び前記保護ボードの前記案内孔の内径は実質上等しく、前記弾性保持部材がゴムボードから構成され、前記ゴムボードの弾性保持部が前記一対の上側ピンボードの前記装着孔内に径方向内方に幾分突出しており、
また、前記プローブピンは細長い円筒形のストレート状であり、前記プローブピンの基部には先細のテーパ部が設けられ、前記テーパ部が前記コイルばねの端部に受け入れられており、
前記ゴムボードの前記弾性保持部は前記プローブピンの外周面をその軸方向に移動可能に弾性的に保持し、前記プローブピンの基部側が前記一対の上側ピンボードの前記装着孔に案内保持されるとともに、その先端側が前記保護ボードの前記案内孔に案内保持されることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載のプリント配線板の検査治具では、前記コイルばねにリード線が一体的に設けられていることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載のプリント配線板の検査治具では、前記コイルばねにリード線が電気的に接触接続され、前記コイルばねに接触する前記リード線の一端部がフランジヘッド状に形成されていることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載のプリント配線板の検査治具によれば、ピンボードは弾性保持部材を含み、プローブピンが細長い円筒形のストレート状であり、この弾性保持部材の弾性保持部がプローブピンの外周面を弾性的に保持するので、このプローブピンの軸方向の移動を許容しながら所要の通りに保持することができ、多数のプローブピンを用いる場合であっても簡単な構成でもってプローブピンを保持することができる。また、プローブピンの基部側がピンボードの一対の上側ピンボードに設けられた装着孔に案内保持されるとともに、その先端側が保護ボードの案内孔に案内保持され、これらの装着孔及び案内孔の内径が実質上等しく形成されているので、プローブピンが軸方向に移動するときにも安定して保持することができる。また、プロープピンが細長い円筒状のストレート状であるので、その交換を簡単且つ容易に行うことができる。また、弾性保持部材がゴムボードから構成され、このゴムボードが一対の上側ピンボード間に配設されているので、弾性保持部材の構成を簡単にすることができるとともに、このゴムボードを確実に支持することができる。また、一対の上側ピンボードに設けられた装着孔の内径は実質上等しく、ゴムボードの弾性保持部が一対の上側ピンボードの装着孔内に径方向内方に突出しているので、この弾性保持部によってプローブピンを安定して弾性的に保持することができる。また、ゴムボードの弾性保持部の突出量が少ないので、プローブピンが軸方向に移動したときにもゴムボードの弾性保持部がこの移動方向に弾性変形することがほとんどなく、プローブピンを安定的に支持することができる。更に、下側ピンボードの収容孔の内径は一対の上側ピンボードの装着孔の内径と実質上同一であり、この装着孔にコイルばねが収容されるので、コイルばねが安定してプローブピンに作用し、プローブピンを軸方向に安定して移動させることができる。更にまた、プローブピンの基部には先細のテーパ部が設けられ、このテーパ部がコイルばねの端部に受け入れられているので、コイルばねが一層安定してプローブピンに作用し、このプローブピンをより安定させて軸方向に移動させることができる

また、本発明の請求項２に記載のプリント配線板の検査治具によれば、コイルばねにリード線が一体的に設けられているので、コイルばねに関連する構成を簡単にすることができるとともに、コイルばねとリード線との電気的接触の不良をなくすことができる。

また、本発明の請求項３に記載のプリント配線板の検査治具によれば、コイルばねに接触するリード線の一端部がフランジヘッド状に形成されているので、コイルばねとリード線とを半田付けなどをすることなく、このフランジヘッド状の端部を介してコイルばねとリード線とを安定して電気的に接続することができる。

以下、図１〜図５を参照して、本発明に従うプリント配線板の検査治具の最良の実施形態について説明する。図１は、本発明に従う検査治具の一実施形態を示す断面図であり、図２は、図１の検査治具の要部を示す拡大断面図であり、図３は、図１の検査治具におけるリード線付きコイルばねを拡大して示す正面図である。

図１及び図２において、図示の検査治具１０２は、ピンボード１０４、保護ボード１０６及びスペースボード１０８を備えている。保護ボード１０６はピンボード１０４の片面側（図１及び図２において上側）に配設され、スペースボード１０８はピンボード１０４と保護ボード１０６との間に介在されている。これらのボード１０４，１０６、１０８は、例えば固定用ナット及びボルトなどを用いて取付固定される。尚、保護ボード１０６及びスペースボード１０８は電気的絶縁材料から形成される。

図示のピンボード１０４は、下側ピンボード１１０と、この下側ピンボード１１０の片面側（図１及び図２において上面側）に配設された一対の上側ピンボード１１２，１１４と、下側ピンボード１１０の他面側（図１及び図２において下面側）に配設された配線ボード１１６とを備え、これらボード１１０，１１２，１１４，１１６も電気的絶縁材料から形成される。

この実施形態では、下側ピンボード１１０には収容孔１１８が設けられ、一対の上側ピンボード１１２，１１４には装着孔１２２，１２４が設けられ、スペーサボード１０８には貫通孔１２６が設けられ、また保護ボード１０６には案内孔１２８が設けられている。収容孔１１８、装着孔１２２，１２４、貫通孔１２６及び案内孔１２８は横断面形状が円形状に形成され、収容孔１１８、装着孔１２２，１２４及び案内孔１２８の内径は実質上等しく、貫通孔１２６の内径は収容孔１１８などの内径よりも大きく形成されている。尚、収容孔１１８の内径は、装着孔１２２，１２４及び案内孔１２８の内径よりも幾分大きく形成するようにすることもできる。

この検査治具１０２は、更に、プローブピン１３０及びコイルばね１３２を備えている。コイルばね１３２は下側ピンボード１１０の収容孔１１８内に収容される。また、プローブピン１３０は細長い円筒状のストレート状で、その外径は全長に渡って実質上等しく形成され、その基部側（図１及び図２において下部側）が一対の上側ピンボード１１２，１１４の装着孔１２２，１２４に収容され、その先端側はスペースボード１０８の貫通孔１２６及び保護ボード１０６の案内孔１２８を通して外方（図１及び２において上方）に突出している。

この治具装置１０２は、更に、プローブピン１３０を弾性的に保持するための弾性保持部材としてのゴムボード１３４を含んでいる。ゴムボード１３４は天然ゴム、合成ゴムなどの電気的絶縁性のゴム材料から形成され、一対の上側ピンボード１１２，１１４間に介在されている。ゴムボード１３４には、プローブピン１３０を保持するための保持孔１３６が設けられ、保持孔１３６を規定する弾性保持部１３８（ゴムボード１３４の一部であって、装着孔１２２，１２４内に位置する部位）は一対の上側ピンボード１１２，１１４の装着孔１２２，１２４内に径方向内方に幾分突出している。

プローブピン１３０は、その基部側の外周面がゴムボード１３４の弾性保持部１３８に弾性的に保持され、この弾性保持部１３８に保持された両側部位は一対の上側ピンボード１１２，１１４の装着孔１２２，１２４に案内保持され、その先端側が保護ボード１０６の案内孔１２８に案内保持されている。この形態では、プローブピン１３０の両端部はテーパ状に先細に形成されており、その基部側テーパ部の先端部が、図１及び図３に示すように、コイルばね１３２の端部内に受け入れられ、そのテーパ面がコイルばね１３２の端面に当接している。

このように構成されているので、プローブピン１３０に後述する如くして矢印Ｐで示す方向（図３において下方）の所定以上の力が加わると、コイルばね１３２が圧縮されてプローブピン１３０は軸方向下方に移動し、またこの力が解除されると、コイルばね１３２の弾性復元力によってプローブピン１３０は軸方向上方に移動して元の位置に戻る。そして、この移動の際には、プローブピン１３０は一対の上側ピンボード１１２，１１４の装着孔１２２，１２４及び保護ボード１０６の案内孔１２８に案内され、上記軸方向に安定して移動される。

この実施形態では、図３に示すように、コイルばね１３２とリード線１４０とが一体的に形成されている。このようなコイルばね１３２は、高強度の導電金属線から形成することができる。このコイルばね１３２から延びるリード線１４０は、配線ボード１１６に形成された導出孔１４２を通して外方に導出され、かく導出されたリード線１４０の先端部が配線ボード１１６に設けられた端子部に半田などによって電気的に接続固定される。このようにリード線１４０と一体となったコイルばね１３２を用いることによって、コイルばね１３２とリード線１４０との電気的接続不良をなくすことができる。

この検査治具１０２は、次のように用いられる。即ち、検査すべきプリント配線板１４４は、図１に示すようよう、検査治具１０２の上側に図示しない位置付け治具を用いて所定の位置関係に位置付けられ、保護ボード１０６から突出するプローブピン１３０の先端部を押すように取り付けられる。かくすると、コイルばね１３２が圧縮され、このコイルばね１３２の弾性復元力によってプローブピン１３０はプリント配線板１４４の所定の端子部に弾性的に押し付けられ、この端子部とプローブピン１３０とが電気的に確実に接続される。従って、このような構成の検査治具１０２を用いることによって、プリント配線板１４４の検査を所要の通りに行うことができる。

摩耗などが発生した古いプローブピン１３０を新しいものに交換する場合、保護ボード１０６から突出するプローブピン１３０の先端部を工具（図示せず）を用いて挟み、挟んだ状態で引き抜くようにすればよい。プローブピン１３０はストレート状で、ゴムボード１３４の弾性保持部１３８に弾性的に保持されているのみであるので、このように引き抜くことによってプローブピン１３０をピンボード１０４から簡単に取り外すことができる。また、新しいプローブピン１３０を取り付けるときには、プローブピン１３０を保護ボード１０６の案内孔１２８を通してピンボード１０４の一対の上側ピンボード１１２，１１４の装着孔１２２，１２４に挿入すればよく、かく挿入することよって、その基部側がゴムボード１３４の弾性保持部１３８に弾性的に保持され、簡単な操作でもって新しいプローブピン１３０を装着することができる。

上述した実施形態では、説明を簡単に且つ理解し易くするために、検査治具１０２のピンボード１０４に一つのプローブピン１３０を装着したものに適用して説明したが、実際の検査治具では多数、例えば１０００〜５０００個程度のプローブピン１３０がピンボード１０４に装着され、このように多数のプローブピン１３０を装着する場合においては、プローブピン１３０自体がピンボード１０４に装着される構成であるので、プローブピン１３０間の間隔を小さくすることができ、高実装化されたプリント配線板の検査に好都合に適用することができる。

図４は、コイルばねとリード線との接続構造の他の実施形態を示している。この実施形態では、コイルばね１３２Ａとリード線１４０Ａとが別体に形成され、コイルばね１３２Ａは、導電金属線から形成された通常のコイルばねから構成され、リード線１４０Ａは、例えばエナメル線から形成され、その一端部に例えばプレス加工を施すことによってフランジヘッド状に成され、このフランジヘッド状部１５２が、図４に示すように、コイルばね１３２Ａの端部に電気的に接触接続される。

この実施形態においては、リード線１４０Ａのフランジヘッド状部１５２が下側ピンボード１１０の収容孔１１８内に収容され、このフランジヘッド状部１５２から延びるリード線１４０Ａが配線ボード１１６の導出孔１４２を通して外方に導出され、フランジヘッド状部１５２とプローブピン１３０との間にコイルばね１３２Ａが介在される。このような接続構造を採用することによって、コイルばね１３２Ａとリード線１４０Ａのフランジヘッド状部１５２とを電気的に確実に接触接続することができる。

図５は、プローブピンにおけるコイルばねの受け構造の他の実施形態を示している。この実施形態では、コイルばね１３２Ａ及びリード線１４０Ａの構造は図４に示す構造と実質上同一であり、プローブピン１３０Ｂに修正が施されている。この実施形態におけるプローブピン１３０Ｂは、細長い円筒状のピン本体１６２を備え、このピン本体１６２の一端部に軸方向外方に突出する小径突部１６４が設けられている。小径突部１６４の外径はピン本体１６２の外径よりも幾分小さく、ピン本体１６２と小径突部１６４との間に肩部１６６が設けられる。また、この小径突部１６４の外径はコイルばね１３２Ａの内径よりも小さく、この小径突部１６４はコイルばね１３２Ａ内に挿入されてその端部内周面を支持する。尚、小径突部６４の先端部は、コイルばね１３２Ａ内への挿入が容易となるように先細のテーパ状に形成され、またピン本体１６２の他端部は、上述したと同様に先細のテーパ状に形成される。

この実施形態においては、プローブピン１３０Ｂの肩部１６６がばね受けとして機能し、コイルばね１３２Ａの端部がこの肩部１６６で受けられるので、プローブピン１３０Ｂとコイルばね１３２Ａの端部との当接支持が安定し、プローブピン１３０Ｂの上述した移動に伴うコイルばね１３２Ａの摩耗が抑えられる。また、プロープピン１３０Ｂの小径突部１６４が、コイルばね１３２Ａの端部内周面を支持するので、コイルばね１３２Ａの端部における座屈の発生が抑えられ、これらによって、コイルばね１３２Ａの寿命を長くすることができる。

以上、本発明に従うプリント配線板の検査治具の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。

例えば、上述した実施形態では、一対の上側ピンボード１１２，１１４の間にゴムボード１３４を介在させているが、こうような構成に限定されず、例えば一方の上側ピンボード１１４を省略し、上側ピンボード１１２と下側ピンボード１１０との間にゴムボード１３４を介在させるようにしてもよく、このように構成した場合、上側ピンボード１１２の装着孔１２２の内径と下側ピンボード１１０の収容孔１１８の内径とを実質上等しくするのが望ましい。

本発明に従う検査治具の一実施形態を示す断面図。図１の検査治具の要部を示す拡大断面図。図１の検査治具におけるリード線付きコイルばねを拡大して示す正面図。コイルばねとリード線との接続構造の他の実施形態を示す図。プローブピンにおけるコイルばねの受け構造の他の実施形態を示す図。従来の検査治具の代表例を示す断面図。従来の検査治具の他の例を示す断面図。

符号の説明

１０２検査治具
１０４ピンボード
１０６保護ボード
１０８スペーサボード
１１０下側ピンボード
１１２，１１４上側ピンボード
１１８収容孔
１２２，１２４装着孔
１２８案内孔
１３０，１３０Ｂプローブピン
１３２，１３２Ａコイルばね
１３４ゴムボード
１３８弾性保持部

Claims

収容孔及び装着孔を有するピンボードと、前記ピンボードの片面側に配設され、案内孔を有する保護ボードと、前記ピンボードの前記装着孔に挿入され、その先端部が前記保護ボードの前記案内孔を通して外方に突出するプローブピンと、前記ピンボードの前記収容孔に収容され、前記プローブピンの基部に作用するコイルばねと、を備えており、
前記ピンボードは、前記収容孔が設けられた下側ピンボードと、前記下側ピンボードの上側に取付固定され、前記装着孔が設けられた一対の上側ピンボードと、前記一対の上側ピンボードの間に配設された弾性保持部材と、を備え、前記一対の上側ピンボードの前記装着孔、前記下側ピンボードの前記収容孔及び前記保護ボードの前記案内孔の内径は実質上等しく、前記弾性保持部材がゴムボードから構成され、前記ゴムボードの弾性保持部が前記一対の上側ピンボードの前記装着孔内に径方向内方に幾分突出しており、
また、前記プローブピンは細長い円筒形のストレート状であり、前記プローブピンの基部には先細のテーパ部が設けられ、前記テーパ部が前記コイルばねの端部に受け入れられており、
前記ゴムボードの前記弾性保持部は前記プローブピンの外周面をその軸方向に移動可能に弾性的に保持し、前記プローブピンの基部側が前記一対の上側ピンボードの前記装着孔に案内保持されるとともに、その先端側が前記保護ボードの前記案内孔に案内保持されることを特徴とするプリント配線板の検査治具。
前記コイルばねにリード線が一体的に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の検査治具。
前記コイルばねにリード線が電気的に接触接続され、前記コイルばねに接触する前記リード線の一端部がフランジヘッド状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の検査治具。