JP5146109B2 - 検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、検査装置に関し、より詳しくは、基板接続用コネクタなどの多数の接続端子を有するコネクタの接続端子の良・不良を、非接触により検査を実施することのできる検査装置に関する。
尚、本発明は、基板接続用コネクタを一実施形態として例示するが、多数の接続端子が一列に配置されるコネクタや、多数の導電性の端子（配線）が形成される被検査物に対して検査を実施することができる。本明細書では、これらを総称して「コネクタ」と称する。

接続端子が複数配置されるコネクタは、その複数の接続端子が正常に形成されているかどうかが検査される必要がある。このため、このコネクタを検査するためのコネクタ検査装置が多数提案されている。
このようなコネクタ検査装置では、検査対象となるコネクタをコネクタホルダに収容して、検査用のピン（プローブピン）を導通接触させて、検査信号を印加することにより検査が実施される。
このようなコネクタ検査装置として、例えば、特許文献１に開示されるコネクタ検査装置では、機械的に外形の酷似したコネクタを識別することができるように、コネクタ検査装置の保持部に保持されたコネクタの端子を検査するプローブピンをスライダで担持する。スライダは、コネクタを検査する検査部のホルダとは相対的にコネクタに対して近接／離反できる。このスライダに、突起を設ける。突起は、正規のコネクタの内周にのみ嵌入できるように構成されている。

特開２０００−１３１３７２号公報

しかしながら、このようなコネクタ検査装置では、コネクタの接続端子と検査用ピンを直接接触させる必要があるため、以下のような問題点が生じていた。コネクタの微細化や接続端子の微細化が進むにつれ、接続端子の幅や接続端子間のピッチが狭く形成される。このため、検査用ピンを所定の接続端子に当接させることが困難になる問題を有していた。
また、このようなコネクタの検査では、検査の高速化が要求されているため、検査点に接触させる検査用ピンの耐久性が極めて低く、検査用ピンを交換する回数が増加し、検査用ピンの交換にコストがかかる問題を有していた。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、コネクタの接続端子に対して非接触状態で検査を実施することのできるコネクタ検査装置を提供する。

請求項１記載の発明は、複数の棒状の導電性の接続端子が並列配置された検査物の該接続端子の良不良を検査する検査装置であって、前記検査対象となる接続端子に、非接触で配置される第一電極部と、前記第一電極部に交流の第一検査信号を供給する第一供給手段と、前記検査対象となる接続端子の両隣の接続端子に、夫々非接触で配置される第二電極部と第三電極部と、前記第二電極部に上流側が接続されるとともに前記第三電極部に下流側が接続され、前記第一検査信号と相違する交流の第二検査信号を供給する第二供給手段と、前記複数の接続端子の各端部に非接触で配置され、該接続端子からの検出信号を検出する検出手段と、前記検出手段が検出する検出信号を基に、前記接続端子の良不良を判定する判定手段を有することを特徴とする検査装置を提供する。
請求項２記載の発明は、前記判定手段は、前記検査対象となる接続端子の導通状態を前記第一検査信号に起因する検出信号で判定し、該接続端子の短絡状態を前記第二検査信号に起因する検出信号で判定することを特徴とする請求項１記載の検査装置を提供する。
請求項３記載の発明は、前記判定手段の短絡状態の判定は、検出される前記第二検査信号の正負に応じて、どちらの隣に配置される接続端子と短絡しているかを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の検査装置を提供する。
請求項４記載の発明は、前記検査装置は、前記検査対象となる接続端子の二つ隣の接続端子に、非接触で配置される第四電極部を有し、前記第一供給手段は、前記第一電極部に上流側が接続されるとともに前記第四電極部に下流側が接続されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の検査装置を提供する。
請求項５記載の発明は、前記第一電極部乃至第三電極部が、前記検査物の一方面側に配置され、前記検出手段が該検査物の他方面側に配置されていることを特徴とする請求項１の検査装置を提供する。
請求項６記載の発明は、前記第一電極部乃至第三電極部が、前記接続端子が並列される方向に移動可能に形成されていることを特徴とする請求項１又は５に記載の検査装置を提供する。
これらの発明を提供することによって、上記課題を悉く解決する。

請求項１記載の発明によれば、検査対象となる接続端子と両隣に配置される接続端子に夫々第一電極部、第二電極部と第三電極部を非接触で配置し、第一電極部に第一検査信号、第二と第三電極部に第二検査信号を供給し、検査対象となる接続端子に非接触で検出手段を配置することにより、検査対象の接続端子から検出される検出信号から接続端子の良不良を判定することができる。
請求項２記載の発明によれば、判定手段が、検査対象となる接続端子の導通状態を第一検査信号に起因する検出信号で判定し、接続端子の短絡状態を前記第二検査信号に起因する検出信号で判定することができるので、検査対象の接続端子の導通／短絡状態を同時に検査することができる。
請求項３記載の発明によれば、判定手段の短絡状態の判定が、検出される第二検査信号の正負に応じて、どちらの隣に配置される接続端子と短絡しているかを判定することができるので、検査対象の接続端子の短絡箇所を検出することができる。
請求項４記載の発明によれば、検査装置が検査対象となる接続端子の二つ隣の接続端子に、非接触で配置される第四電極部を有し、第一供給手段が第一電極部に上流側が接続されるとともに前記第四電極部に下流側が接続されているので、第一供給手段と第二供給手段を効率良く利用することができる。このため、複数の接続端子を有する検査物であっても、第一電極部乃至第四電極部、第一及び第二供給手段を一組とし、この組を複数設けることにより検査を容易に実施することができる。
請求項５記載の発明によれば、第一電極部乃至第三電極部が、検査物の一方面側に配置され、検出手段が該検査物の他方面側に配置されているので、検査物を挟みこむようにして検査装置の各機構を配置することができ、検査装置のコンパクト化を図ることができる。
請求項６記載の発明によれば、第一電極部乃至第三電極部が、接続端子が並列される方向に移動可能に形成されているので、複数の接続端子が形成される検査物であってもこの移動機構を検査物の接続端子の並列される方向に沿って移動させることで検査を実施することができる。

本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明の検査装置が検査対象とするコネクタについて説明する。図１は、検査対象となるコネクタの一実施例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図を示す。
コネクタＣは、基台Ｃ１と接続端子Ｃ２を有してなる。基台Ｃ１は、図１（ａ）で示される如く、平面視において長方形の形状を有する一端中空状の箱形状を有している。このため、基台Ｃ１は中空部Ｃ３を有してなり、この中空部Ｃ３に基板（図示せず）の端部を収容することができる。
接続端子Ｃ２は、中空部Ｃ３内部の壁面から基台Ｃ１の外側側面から延出するように配置されている。このように配置されることによって、接続端子Ｃ２は基板の端部に設けられる配線と接続するように形成されている。
図１で示される実施例では、この接続端子Ｃ２が中空部Ｃ３の底部から側面に沿って配置され、基台Ｃ１の上面に沿って側面に延設され、基台Ｃ１の側面に沿って下面近傍まで下降し、下降地点から外側へ延出している（図１参照）。
この接続端子Ｃ２の数は、特に限定されているものではなく、コネクタＣの製造者により適宜設計されている。また、接続端子Ｃ２の幅や長さは、特に限定されていないが、基板が有する配線の幅やコネクタＣが接続される状況に応じて形成されている。
なお、この接続端子Ｃ２は、全ての接続端子Ｃ２の延出される側が接続部により接続された状態で形成されている。この接続部が確実に切り取られているかどうかにより、接続端子Ｃ２の短絡不良が生じることになる。

次に検査装置１の構成を説明する。
検査装置１は、コネクタＣの接続端子Ｃ２に非接触で配置され、所定の信号を接続端子Ｃ２に供給するための電極部と、検査信号を供給する供給手段と、接続端子Ｃ２から検出信号を検出する検出手段と、検出信号から接続端子Ｃ２の良不良を判定する判定手段を有してなる。
図２は、本発明にかかる検査装置の構成を示す概略構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ線概略断面図である。なお、図２では、接続端子Ｃ２四つが対称に配置される８つの接続端子Ｃ２が示されている。
また、検査対象となる接続端子Ｃ２は、符号ｗ２で示される接続端子の場合を説明する。このため、検査対象となる接続端子ｗ２の隣接する接続端子は、符号ｗ１とｗ３で示されることになる。

電極部は、第一電極部２１、第二電極部２２、第三電極部２３と第四電極部２４を有している。
これらの電極部は、検査対象となる接続端子Ｃ２の幅と略同じ幅を有しており、隣接する接続端子Ｃ２に電気的影響を与えないように形成されている。
第一電極部２１は、検査対象となる接続端子Ｃ２に非接触で配置されている。この第一電極部２１は、図２（ｂ）で示される如く、基台Ｃ１の上面に位置する接続端子ｗ２に検査信号を供給することができるように配置されている。
なお、本実施例が示される図２では、第一電極部２１が並列配置される対向側の接続端子にも配置されている。

第二電極部２２及び第三電極部２３は、検査対象の接続端子ｗ２の両隣に位置する接続端子ｗ１と接続端子ｗ３に夫々非接触で配置される。
第二電極部２２と第三電極部２３は、第一電極部２１と同様に、基台Ｃ１の上面に位置される接続端子ｗ１、ｗ３の夫々の位置に配置されている。

第四電極部２４は、検査対象の接続端子ｗ２よりも二つ隣に位置する接続端子ｗ４に夫々非接触で配置される。
これらの電極部２１乃至２４は、各接続端子Ｃ２に静電容量結合するように配置される。
なお、図２で示される実施例では、八つの接続端子に夫々第一電極部ｗ１乃至第四電極部ｗ４が一対ずつ配置されているが、これらの電極が繰り返し配置されることにより、全ての接続端子に各電極部が配置される。

供給手段は、接続端子の導通／短絡を検査するための検査信号を供給する。この供給手段は、第一供給手段３１と第二供給手段３２を有してなる。
第一供給手段３１は、交流の第一検査信号を供給する。第一供給手段３１は、第一電極部２１に接続されており、この第一供給手段３１が供給する第一検査信号が第一電極部２１を介して接続端子ｗ２へ供給されることになる。

第一供給手段３１は、第一電極部２１に接続されるが、第一供給手段３１の上流側に接続されることが好ましい。このように上流側に接続されることにより、第一供給手段３１の下流側に第四電極部２４を接続することができるようになるからである。

第二供給手段３２は、交流の第二検査信号を供給する。この第二検査信号は、第一検査信号と相違する周波数又は信号出力の交流信号である。この第二検査信号は、後述する検出手段が接続端子Ｃ２から検査信号を検出する場合に、第一検査信号に起因する検出信号と相違する検出信号を検出することができるように設定される。

第二供給手段３２は、第二電極部２２に上流側が接続されるとともに、第三電極部２３に下流側が接続されている。このように接続されるため、第二電極部２２に印加される検査信号は、第三電極部２３に印加される検査信号と正負が相違することになる。

検出手段４は、図２で示される如く、各接続端子Ｃ２の先端に非接触で配置され、接続端子Ｃ２と静電容量結合している。図２（ｂ）では、この検出手段４は接続端子Ｃ２の裏側面と非接触状態で配置されているが、表側面に非接触状態で配置されてもよい。
詳細は後述するが、第一電極部乃至第三電極部を移動機構に設けた場合には、検出手段４は接続端子Ｃ２の裏側面に配置されることが好ましい。
この検出手段４は、接続端子Ｃ２に印加される電気信号を検出することができる構成を有していればよく、例えば、図２で示される如く、検出電極部４１と増幅部４２で構成することができる。
検出電極部４１は、接続端子Ｃ２に非接触で配置される電極部であり、増幅部４２は検出電極部４１で検出した電気信号（検出信号）を増幅する。

判定手段（図示せず）は、検出手段４から検出される検出信号を基に、検査対象の接続端子Ｃ２の良不良を判定する。
検出手段４は検査対象となる接続端子からの検出信号を検出するが、この検出手段４が該当する電極部から供給される検査信号に起因する検出信号を検出した場合には、この接続端子ｗ２は導通不良が無い状態であり、また、隣接する電極部から供給される検査信号に起因する検出信号を検出した場合には、検査対象の接続端子と隣接する接続端子が短絡不良の状態（電気的に接続している状態）になる。
例えば、図２（ａ）で示される一実施形態において、接続端子ｗ２が検査対象の接続端子となる場合、検出手段４は第一検査信号に起因する検出信号を検出すると接続端子ｗ２が導通良好と判定手段が判定する。また、この検出手段４が、第二電極部２２又は第三電極部２３から印加される第二検査信号に起因する検出信号を検出した場合には、隣接する接続端子ｗ１又は接続端子ｗ３と短絡不良と判定手段が判定する。

図３は、検出手段が検出する検出信号の一実施形態を示している。図３（ａ）は、検出手段と同じ接続端子に接続される電極部から供給される検査信号が検出される場合を示している。このため、判定手段は検出手段がこの検出信号（図３（ａ）で示される波形ｆ１）を検出した場合には導通良好（導通不良無し）と判定することになる。
図３（ｂ）は、検査手段が検出する短絡状態を検査する場合に検査信号を示している。判定手段は、検出手段が隣接する電極部から供給される検査信号が検出された場合には、短絡状態として判定する。
例えば、検査対象の接続端子ｗ２の両隣に配置される接続端子ｗ１、ｗ３に夫々第二電極部２２と第三電極部２３が配置されている際には、第二供給手段３２の正極側が第二電極部２２に接続され、負極側が第三電極部２３に接続されることになる。このため、検査対象の接続端子ｗ２に非接触で接続される検出手段４が、図３（ｂ）で示される正の検出信号（一点鎖線で示される波形ｆ２）を検出した場合には、検査対象の接続端子ｗ２は接続端子ｗ１と短絡状態であると判定する。また、検出手段４が、図３（ｂ）で示される負の検出信号（点線で示される波形ｆ３）を検出した場合には、検査対象の接続端子ｗ２は接続端子ｗ３と短絡状態であると判定する。また、検出手段４が、図３（ｂ）で示される出力値が略ゼロの検出信号（実線で示される波形ｆ４）を検出した場合には、検査対象の接続端子ｗ２は、第二検査信号に起因する検出信号が検出されていないため、短絡不良を有していない（短絡不良無し）と判定する。

判定手段は、検出手段４が検出する検査信号から第一検査信号に起因する検査信号と第二検査信号に起因する検査信号を抽出することにより、上記の如く判定を実行する。この判定手段が検査信号より所定の検査信号を抽出する方法は、特に限定されないが、検査信号を第一又は第二検査信号を基に検波する方法を例示することができる。

この判定手段は、導通状態を検査する検査信号と、短絡状態を検査する検査信号が相違する検査信号を利用することになるので、同時に判定することもできる。例えば、検査対象の接続端子が符号ｗ２である場合、導通判定は第一検査信号に起因する信号の有無を検出し、短絡判定は第二検査信号に起因する信号の有無（又は正負）を検出することで行うこともできる。

次に、検査対象の接続端子が符号ｗ３の場合を説明する。この場合、接続端子ｗ３に非接触で配置される第三電極部２３から供給される第二検査信号が、この接続端子ｗ３の導通状態を判定する検査信号となり、接続端子ｗ３の両隣の接続端子ｗ２、ｗ４に配置される第一電極部２１と第四電極部２４から供給される第一検査信号が、この接続端子ｗ３の短絡状態を判定する検査信号となる。
この場合、第一供給手段３２の正極側が第一電極部２１に接続されるとともに負極側が第四電極部２４に接続されるように設定することによって、第一検査信号に起因する検出信号の正・ゼロ・負を検出することにより、どちら側の接続端子と短絡しているのか又は短絡無しの良好状態であるのかを判定することになる。
以上が本発明にかかる検査装置１の構成の説明である。

次に検査装置１の動作について説明する。
コネクタＣの接続端子Ｃ２の先端部に各検出手段４が非接触状態で配置される。なお、検出手段４を接続端子Ｃ２と同様に並列配置させた台を設定し、その台上にコネクタＣを配置してもよい。

コネクタＣが所定位置に配置されると、コネクタＣの上面に第一電極部２１乃至第四電極部２４を夫々の接続端子に非接触で配置する。このとき、この電極部はコネクタＣの接続端子ｗ２全てに配置される。

検査手段４と電極部が、所定の位置に配置されると、各接続端子Ｃ２の導通及び短絡検査の判定が実施される。
このとき、検査対象となる接続端子は、この接続端子に非接触で配置される電極部から供給される検査信号（第一検査信号又は第二検査信号）に起因する検出信号が検出されれば導通状態良好として判定される。また、検出信号から隣接する接続端子に非接触で配置される電極部から供給される検査信号（第二検査信号又は第一検査信号）に対する検出信号の有無及び正負をもとに短絡状態が判定されることになる。
これらの検査が接続端子Ｃ２全てで実施されることになる。
以上が本発明の検査装置の動作の説明である。

本発明にかかる他の実施形態について説明する。
図４は、本発明の他の実施形態を示す概略図である。この他の実施形態では、第一電極部２１乃至第三電極部２３が移動機構に配置され、コネクタＣの接続端子Ｃ２の一方端部から他方端部（接続端子が並列される方向に沿って）までスライド移動するように形成されている。なお、上述する実施形態と他の実施形態で同一の構成の場合は説明を省略する。
このように形成されることにより、全ての接続端子Ｃ２に電極部と検出手段を設ける必要がなく検査を実施することができる。
尚、図４では符号７で示される移動機構に載置されて矢印方向に移動されるように示されている。

この他の実施形態で実施される導通・短絡検査は、検査対象となる接続端子Ｃ２に第一電極部２１が非接触で配置される場合に、第一検査信号を基に起因して接続端子Ｃ２の導通状態を検査する。また、このとき、第一電極部２１の両側に隣接される第二電極部２２と第三電極部２３は第二検査信号が検査対象となる接続端子の両側の接続端子に印加されることになるので、検査対象の接続端子からこの第二検査信号に起因する検査信号の有無と正負を判定することで短絡状態を検査することができる。
これらの導通検査と短絡検査を接続端子毎に行うことにより全ての接続端子の検査を実施する。
尚、第一電極部２１と第一供給手段を検出手段４と入れ替えることにより、短絡検査のみを実施する検査装置とすることもできる。

検査対象となるコネクタの一実施例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図を示す。 本発明にかかる検査装置の構成を示す概略構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はＡ−Ａ線概略断面図である。 検出手段が検出する検出信号の一実施形態を示している。 本発明の他の実施形態を示す概略図である。

符号の説明

１・・・・・検査装置
２・・・・・電極部
２１・・・・第一電極部
２２・・・・第二電極部
２３・・・・第三電極部
２４・・・・第四電極部
３１・・・・第一供給手段
３２・・・・第二供給手段
４・・・・・検出手段
Ｃ２・・・・接続端子

Claims (6)

1. 複数の棒状の導電性の接続端子が並列配置された検査物の該接続端子の良不良を検査する検査装置であって、
   前記検査対象となる接続端子に、非接触で配置される第一電極部と、
   前記第一電極部に交流の第一検査信号を供給する第一供給手段と、
   前記検査対象となる接続端子の両隣の接続端子に、夫々非接触で配置される第二電極部と第三電極部と、
   前記第二電極部に上流側が接続されるとともに前記第三電極部に下流側が接続され、前記第一検査信号と相違する交流の第二検査信号を供給する第二供給手段と、
   前記複数の接続端子の各端部に非接触で配置され、該接続端子からの検出信号を検出する検出手段と、
   前記検出手段が検出する検出信号を基に、前記接続端子の良不良を判定する判定手段を有することを特徴とする検査装置。
2. 前記判定手段は、前記検査対象となる接続端子の導通状態を前記第一検査信号に起因する検出信号で判定し、該接続端子の短絡状態を前記第二検査信号に起因する検出信号で判定することを特徴とする請求項１記載の検査装置。
3. 前記判定手段の短絡状態の判定は、検出される前記第二検査信号の正負に応じて、どちらの隣に配置される接続端子と短絡しているかを判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の検査装置。
4. 前記検査装置は、前記検査対象となる接続端子の二つ隣の接続端子に、非接触で配置される第四電極部を有し、
   前記第一供給手段は、前記第一電極部に上流側が接続されるとともに前記第四電極部に下流側が接続されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の検査装置。
5. 前記第一電極部乃至第三電極部が、前記検査物の一方面側に配置され、前記検出手段が該検査物の他方面側に配置されていることを特徴とする請求項１の検査装置。
6. 前記第一電極部乃至第三電極部が、前記接続端子が並列される方向に移動可能に形成されていることを特徴とする請求項１又は５に記載の検査装置。

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