JP5203785B2

JP5203785B2 - 検査治具

Info

Publication number: JP5203785B2
Application number: JP2008106317A
Authority: JP
Inventors: 一雄磯部; 愼七中村
Original assignee: 大西電子株式会社
Priority date: 2008-04-16
Filing date: 2008-04-16
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2028-04-16
Also published as: JP2009257895A

Description

本発明は、コネクタに電気的に接続された電子回路部品の通電検査に用いられる検査治具に関する。

例えば携帯電話機に搭載される半導体チップなどの電子回路部品はフレキシブルプリント配線基板に実装され、この電子回路部品には、フレキシブルプリント配線基板の配線パターンを介して又は直接的にコネクタが電気的に接続されている。この電子回路部品の通電検査においては、プローブをコネクタの端子部に電気的に接触させて電子回路部品に検査電流を供給することにより、電子回路部品が正常に作動するか否かについて検査される。このような通電検査は検査治具を用いて行われ（例えば、特許文献１参照）、この検査治具はベース部材を有し、ベース部材には２軸のコンプライアンス機構を介してプローブホルダがＸ軸方向及びＹ軸方向に移動自在に支持されている。プローブホルダには複数のプローブが保持され、また各コンプライアンス機構はそれぞれ、相互に対向して配設された一対の板バネを有している。

上述した検査治具を用いた電子回路部品の通電検査は、次のようにして行われる。まず、２軸のコンプライアンス機構によってプローブホルダがベース部材に対してＸ軸方向及びＹ軸方向に移動され、これによりプローブとコネクタの端子部との位置合わせが行われる。その後に、ベース部材がＺ軸方向に下降されることによりプローブの先端部がコネクタの端子部に押し当てられ、プローブからの検査電流が電子回路部品に供給される。

特開平７−１１１１７６号公報

しかしながら、上述のような従来の検査治具では、次のような問題がある。プローブの先端部はプローブホルダから下方に長く延びているので、プローブが横ずれした状態でコネクタの端子部に押し当てられると、プローブの先端部に曲げ応力が加わり、プローブが損傷するおそれがあるという問題がある。また、プローブの先端部をコネクタの端子部に押し当てる際に、コンプライアンス機構の一対の板バネの弾性力によってプローブがぐらつくおそれがあり、作業性が低下するという問題がある。

本発明の目的は、プローブとコネクタの端子部との電気的接続作業を安定的に行うことができるとともに、プローブの損傷を防止することができる検査治具を提供することである。

本発明の請求項１に記載の検査治具では、複数の端子部を有するコネクタに電気的に接続された電子回路部品を通電検査するのに用いられる検査治具であって、
複数のプローブと、前記複数のプローブを保持するためのプローブ保持手段と、前記プローブ保持手段に近接及び離隔する方向に移動自在に支持された移動部材と、を備え、前記移動部材の片側には、前記コネクタを位置決め収容するための収容凹部が設けられ、その他側には、前記収容凹部と連通された複数のガイド孔が設けられ、前記複数のガイド孔には前記複数のプローブの各先端部が移動自在に挿通され、前記移動部材が前記プローブ保持手段より離隔する離隔位置に位置付けられると、前記複数のプローブの各先端部は前記複数のガイド孔に収容され、また前記移動部材が前記プローブ保持手段に近接する検査位置に位置付けられると、前記複数のプローブの各先端部は前記複数のガイド孔より前記収容凹部に突出され、
前記コネクタの前記複数の端子部にはそれぞれ突部が設けられており、
前記電子回路部品の通電検査時には、前記移動部材が前記離隔位置に位置づけられた状態で前記コネクタが前記収容凹部に位置決め収容され、その後に前記移動部材が前記検査位置に位置付けられることによって前記複数のプローブの各先端部が前記収容凹部に突出され、これにより前記コネクタの前記複数の端子部の各々の前記突部が対応するプローブの先端部に電気的に接触されると共に前記対応するプローブの先端部に作用され、前記複数のプローブの各先端部が前記コネクタから遠ざかる方向に弾性的に湾曲されることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項２に記載の検査治具では、前記収容凹部には、前記コネクタの前記複数の端子部の各々に対応して、前記収容凹部の底に向かって前記収容凹部の幅が狭くなるように複数のテーパ部が設けられており、前記複数の端子部の各々の前記突部が前記対応するプローブの先端部に作用されると、前記複数のプローブの各先端部が対応するテーパ部に沿って弾性的に湾曲されることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載の検査治具では、前記移動部材に関連して、前記移動部材を前記離隔位置に向けて弾性的に偏倚するための弾性偏倚手段が設けられていることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項４に記載の検査治具では、前記プローブ保持手段には、配線パターンを有するプリント配線基板が支持されており、前記複数のプローブの各基端部は、前記プリント配線基板の前記配線パターンに電気的に接続されることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の検査治具によれば、コネクタが収容凹部に位置決め収容された状態で、コネクタの複数の端子部の各々の突部が対応するプローブの先端部に電気的に接触されるので、プローブの先端部をコネクタの端子部に接触させる際にプローブがぐらつくことがなく、プローブとコネクタの端子部との電気的接続作業を安定的に行うことができる。

また、複数のプローブの各先端部がコネクタから遠ざかる方向に弾性的に湾曲されるので、プローブの先端部がコネクタの端子部に再現性良く接触するようになり、プローブの先端部が横ずれしてコネクタの端子部に接触するのが防止され、プローブの損傷を防止することができる。

さらに、本発明の請求項２に記載の検査治具によれば、複数のプローブの各先端部が対応するテーパ部に沿って弾性的に湾曲されるので、プローブの先端部がコネクタの端子部により再現性良く接触するようになり、プローブの損傷を確実に防止することができるとともに、プローブの先端部とコネクタの端子部との電気的接触不良を防止することができる。

また、本発明の請求項３に記載の検査治具によれば、移動部材は弾性偏倚手段によって離隔位置に向けて弾性的に偏倚されるので、通電検査が行われないときにはプローブの先端部はガイド孔に収容され、これにより例えば作業者がプローブの先端部に誤って触れるなどしてプローブの先端部に曲げ応力などが加わるのを防止することができ、プローブを確実に保護することができる。

さらに、本発明の請求項４に記載の検査治具によれば、複数のプローブの各基端部はプリント配線基板の配線パターンに電気的に接続されるので、プローブの基端部を外部のリード線などに電気的に接続するためのソケットを省略することができ、検査治具全体をコンパクトにすることができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に従う検査治具の一実施形態について説明する。図１（ａ）は、本発明の一実施形態による検査治具を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、フレキシブルプリント配線基板の実装面側を示す斜視図であり、図２は、検査前における図１中のＡ−Ａ線による検査治具の概略断面図であり、図３は、検査前における図１中のＢ−Ｂ線による検査治具の部分拡大断面図であり、図４は、検査時における図１中のＡ−Ａ線による検査治具の概略断面図であり、図５は、検査時における図１中のＢ−Ｂ線による検査治具の部分拡大断面図である。

図１〜図５を参照して、図示の検査治具２は、例えば携帯電話機に搭載される半導体チップなどの電子回路部品４を通電検査するのに用いられる。本実施形態では、電子回路部品４はコネクタ６とともにフレキシブルプリント配線基板８の実装面側に実装され、これら電子回路部品４とコネクタ６とはフレキシブルプリント配線基板８に設けられた配線パターン（図示せず）を介して電気的に接続されている。コネクタ６は、コネクタ本体１０と、コネクタ本体１０の両側端部に設けられた複数の端子部１２と、を有しており、本実施形態では、端子部１２はコネクタ本体１０の両側端部にそれぞれ４個ずつ並んで設けられている。また、端子部１２の外側面（即ち、端子部１２とコネクタ本体１０との接続部）には、外側に幾分突出した突部１４が設けられている（図３及び図５参照）。

次に、検査治具２の構成について説明する。検査治具２は、複数のプローブ１６と、複数のプローブ１６を保持するための第１及び第２プローブ保持プレート１８、２０（プローブ保持手段を構成する）と、を有している。第１及び第２プローブ保持プレート１８、２０は上下方向に相互に対向して配設され、これらの間には円柱状の支持部材２２が複数配設されている。第１プローブ保持プレート１８の上側には移動プレート２４（移動部材を構成する）が移動自在に支持され、また第２プローブ保持プレート２０の下側には、リング状の複数のスペーサ２６を介してソケット保持プレート２８が支持されている。

プローブ１６は、例えばタングステンやベリリウム銅などの弾性復元力を有する金属から構成され、その先端部３０及び基端部３２を除く部位は絶縁被覆３４により覆われている。

第１プローブ保持プレート１８には貫通孔３６が設けられており、複数のプローブ１６はこの貫通孔３６を通して上下方向に延びている。貫通孔３６の外側には取付貫通孔３８が複数設けられ、更にそれらの外側には挿通孔４０が複数設けられている。また、第１プローブ保持プレート１８の上面には、挿通孔４０と連通された凹部４２が複数設けられている。

第２プローブ保持プレート２０には支持貫通孔４４が複数設けられ、複数のプローブ１６の各基端部３２はそれぞれ対応する支持貫通孔４４を通して第２プローブ保持プレート２０の下側に延びている。この複数の支持貫通孔４４の外側には取付貫通孔４６が複数設けられ、更にそれらの外側には挿通孔４８が複数設けられている。

支持部材２２の上端部には、第１プローブ保持プレート１８の挿通孔４０に対応してネジ孔５０が設けられ、その下端部には、第２プローブ保持プレート２０の挿通孔４８に対応してネジ孔５２が設けられている。

ソケット保持プレート２８の中央部には取付孔５４が複数設けられており、各取付孔５４には円筒状のソケット５６が取り付けられている。ソケット５６の上端部にはプローブ１６の基端部３２が電気的に接続され、またその下端部には、検査装置（図示せず）から延びるリード線５８の一端部が電気的に接続されている。複数の取付孔５４の外側には取付貫通孔６０が複数設けられ、更にそれらの外側には挿通孔６２が複数設けられている。

固定用ネジ６４が第１プローブ保持プレート１８の挿通孔４０を通して支持部材２２の一方のネジ孔５０に螺着されるとともに、固定用ネジ６６がソケット保持プレート２８の挿通孔６２、スペーサ２６の開口部６８及び第２プローブ保持プレート２０の挿通孔４８を通して支持部材２２の他方のネジ孔５２に螺着されることにより、第１及び第２プローブ保持プレート１８、２０並びにソケット保持プレート２８が相互に固定されている。また、固定用ネジ６４の頭部は第１プローブ保持プレート１８の凹部４２に収容されており、これにより固定用ネジ６４の頭部が第１プローブ保持プレート１８の上面から突出されるのが防止される。

また、この検査治具２には弾性偏倚手段７０が設けられており、この弾性偏倚手段７０は、第１及び第２プローブ保持プレート１８、２０の各取付貫通孔３８、４６並びにソケット保持プレート２８の取付貫通孔６０を通して上下方向に延びるガイドスリーブ７２と、ガイドスリーブ７２の内側に移動自在に配設されたガイドピン７４と、ガイドスリーブ７２とガイドピン７４との間に配設されたコイルバネ７６とから構成されている。ガイドピン７４の両端部は、ガイドスリーブ７２の両端開口部よりそれぞれ外部に突出されている。ガイドピン７４の上端部にはネジ孔７８が設けられ、またその下端部には、ガイドスリーブ７２の下端開口部に着脱自在に係止される係止リング８０が設けられている。コイルバネ７６はその伸張方向に弾性的に偏倚されており、コイルバネ７６の上端部は、ガイドピン７４の上端部近傍に設けられた押圧リング８２に当接され、その下端部は、ガイドスリーブ７２の下端開口部に当接されている。

移動プレート２４の上面（片側）には、コネクタ本体１０を位置決め収容するための収容凹部８４が設けられ、この収容凹部８４の大きさは、コネクタ本体１０の大きさよりも僅かに大きく構成されている。移動プレート２４の下面（他側）には、収容凹部８４と連通されたガイド孔８６が複数設けられ、これら複数のガイド孔８６の各々には、第１プローブ保持プレート１８の貫通孔３６より上方に延びるプローブ１６の先端部３０が移動自在に挿通されている。ガイド孔８６は、コネクタ６の複数の端子部１２の各々に対応して、収容凹部８４の両側端部にそれぞれ４個並んで配設されている。また、ガイド孔８６の直径はプローブ１６の直径よりも僅かに大きく構成され、例えば、プローブ１６の直径が約０．２ｍｍであるときには、ガイド孔８６の直径は約０．３ｍｍに構成される。収容凹部８４の両側端面にはそれぞれ、コネクタ６の複数の端子部１２の各々に対応して、ガイド孔８６の上端部から外側に傾斜して延びるテーパ部８８が複数設けられている。収容凹部８４の外側には挿通孔９０が複数設けられ、また移動プレート２４の上面には、挿通孔９０と連通された凹部９２が複数設けられており、固定用ネジ９４が移動プレート２４の挿通孔９０を通してガイドピン７４のネジ孔７８に螺着されている。また、固定用ネジ９４の頭部は移動プレート２４の凹部９２に収容されており、これにより固定用ネジ９４の頭部が移動プレート２４の上面から突出されるのが防止される。

移動プレート２４は、第１プローブ保持プレート１８より離隔する離隔位置（図２参照）と、第１プローブ保持プレート１８に近接する検査位置（図４参照）との間を上下方向に移動自在に構成されている。移動プレート２４は、コイルバネ７６の弾性偏倚力によって離隔位置に向けて弾性的に偏倚されており、移動プレート２４に外力が作用していない状態では、移動プレート２４は離隔位置に位置付けられる。なお、係止リング８０がガイドスリーブ７２の下端開口部に係止されることにより、移動プレート２４が離隔位置より上方へ移動されるのが拘束されている。移動プレート２４が離隔位置に位置付けられると、複数のプローブ１６の各先端部３０は複数のガイド孔８６に収容される（図２及び図３参照）。また、移動プレート２４がコイルバネ７６の弾性偏倚力に抗して離隔位置から検査位置に移動されると、ガイドピン７４がガイドスリーブ７２に対して下方に移動されることによって、複数のプローブ１６の各先端部３０がそれぞれ複数のガイド孔８６より収容凹部８４に突出される（図４及び図５参照）。

上述した検査治具２を用いて電子回路部品４を通電検査する方法について説明すると、次の通りである。上述のように、検査治具２は複数のリード線５８を介して検査装置に電気的に接続され、この検査装置には押圧プレート９６が設けられている。押圧プレート９６は移動プレート２４の上方に配設され、移動プレート２４から離隔される解除位置（図２参照）と、移動プレート２４を下方に押圧する押圧位置（図４参照）との間を上下方向に移動自在に構成されている。また、検査装置には、押圧プレート９６を操作するための操作レバー（図示せず）が設けられ、この操作レバーを操作することにより、押圧プレート９６が解除位置から押圧位置に又は押圧位置から解除位置に移動される。

通電検査を行う際には、コネクタ本体１０を収容凹部８４に位置決め収容した後に、操作レバーを操作して押圧プレート９６を解除位置から押圧位置に移動させる。これにより、移動プレート２４が離隔位置から検査位置に移動され、フレキシブルプリント配線基板８が押圧プレート９６と移動プレート２４との間に挟持される。複数のプローブ１６の各先端部３０は複数のガイド孔８６から収容凹部８４に突出され、コネクタ６の複数の端子部１２の各突部１４が対応するプローブ１６の先端部３０に作用することによって、複数のプローブ１６の各先端部３０が対応するテーパ部８８に沿って外側に弾性的に湾曲される。このようにしてコネクタ６の複数の端子部１２の各突部１４が対応するプローブ１６の先端部３０に電気的に接触され、かかる状態で検査装置からの検査電流が複数のリード線５８を介して各プローブ１６に供給されると、この検査電流が各端子部１２及び配線パターンを介して電子回路部品４に供給される。

通電検査が終了すると、操作レバーを操作して押圧プレート９６を押圧位置から解除位置に移動させることにより、移動プレート２４が検査位置から離隔位置に移動され、複数のプローブ１６の各先端部３０が複数のガイド孔８６に収容される。

従って、本実施形態の検査治具２では、プローブ１６の先端部３０をコネクタ６の端子部１２に接触させる際にプローブ１６がぐらつくことがなく、プローブ１６とコネクタ６の端子部１２との電気的接続作業を安定的に行うことができる。また、プローブ１６の先端部がテーパ部８８に沿って外側に弾性的に湾曲されることによって、プローブ１６の先端部３０がコネクタ６の端子部１２に再現性良く接触するようになり、プローブ１６の先端部３０が横ずれしてコネクタ６の端子部１２に接触するのが防止され、プローブ１６の損傷を防止することができる。

次に、図６を参照して、検査治具の他の実施形態について説明する。図６は、本発明の他の実施形態による検査治具の概略断面図である。なお、図６において、図１〜図５に示す実施形態と実質上同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

その他の実施形態による検査治具２Ａでは、第２プローブ保持プレート２０の下側にプリント配線基板９８が配設されている。このプリント配線基板９８の両面にはそれぞれ配線パターン１００、１０２が設けられ、プリント配線基板９８の上面側の配線パターン１００には複数のプローブ１６の各基端部３２が電気的に接続され、その下面側の配線パターン１０２には複数のリード線５８の各一端部が電気的に接続されている。また、このプリント配線基板９８には、ガイドスリーブ７２が取り付けられる取付貫通孔１０４が複数設けられ、更にそれらの外側には、固定用ネジ１０６が挿通される挿通孔１０８が複数設けられている。

従って、その他の実施形態による検査治具２Ａでは、プリント配線基板９８が上述したソケット保持プレート２８及びソケット５６の各機能を兼ね備えるので、上述したソケット５６を省略することができ、検査治具２Ａ全体の大きさをコンパクトにすることができる。

以上、本発明に従う検査治具の各種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、上記各実施形態では、コネクタ６はフレキシブルプリント配線基板８の配線パターンを介して電子回路部品４に電気的に接続されるように構成したが、電子回路部品４に直接的に電気的に接続されるように構成してもよい。

（ａ）は、本発明の一実施形態による検査治具を示す斜視図であり、（ｂ）は、フレキシブルプリント配線基板の実装面側を示す斜視図である。検査前における図１中のＡ−Ａ線による検査治具の概略断面図である。検査前における図１中のＢ−Ｂ線による検査治具の部分拡大断面図である。検査時における図１中のＡ−Ａ線による検査治具の概略断面図である。検査時における図１中のＢ−Ｂ線による検査治具の部分拡大断面図である。本発明の他の実施形態による検査治具の概略断面図である。

符号の説明

２、２Ａ検査治具
４電子回路部品
６コネクタ
１２端子部
１４突部
１６プローブ
１８第１プローブ保持プレート
２０第２プローブ保持プレート
２４移動プレート
７０弾性偏倚手段
８４収容凹部
８６ガイド孔
８８テーパ部
９８プリント配線基板

Claims

複数の端子部を有するコネクタに電気的に接続された電子回路部品を通電検査するのに用いられる検査治具であって、
複数のプローブと、前記複数のプローブを保持するためのプローブ保持手段と、前記プローブ保持手段に近接及び離隔する方向に移動自在に支持された移動部材と、を備え、前記移動部材の片側には、前記コネクタを位置決め収容するための収容凹部が設けられ、その他側には、前記収容凹部と連通された複数のガイド孔が設けられ、前記複数のガイド孔には前記複数のプローブの各先端部が移動自在に挿通され、前記移動部材が前記プローブ保持手段より離隔する離隔位置に位置付けられると、前記複数のプローブの各先端部は前記複数のガイド孔に収容され、また前記移動部材が前記プローブ保持手段に近接する検査位置に位置付けられると、前記複数のプローブの各先端部は前記複数のガイド孔より前記収容凹部に突出され、
前記コネクタの前記複数の端子部にはそれぞれ突部が設けられており、
前記電子回路部品の通電検査時には、前記移動部材が前記離隔位置に位置づけられた状態で前記コネクタが前記収容凹部に位置決め収容され、その後に前記移動部材が前記検査位置に位置付けられることによって前記複数のプローブの各先端部が前記収容凹部に突出され、これにより前記コネクタの前記複数の端子部の各々の前記突部が対応するプローブの先端部に電気的に接触されると共に前記対応するプローブの先端部に作用され、前記複数のプローブの各先端部が前記コネクタから遠ざかる方向に弾性的に湾曲されることを特徴とする検査治具。
前記収容凹部には、前記コネクタの前記複数の端子部の各々に対応して、前記収容凹部の底に向かって前記収容凹部の幅が狭くなるように複数のテーパ部が設けられており、前記複数の端子部の各々の前記突部が前記対応するプローブの先端部に作用されると、前記複数のプローブの各先端部が対応するテーパ部に沿って弾性的に湾曲されることを特徴とする請求項１に記載の検査治具。
前記移動部材に関連して、前記移動部材を前記離隔位置に向けて弾性的に偏倚するための弾性偏倚手段が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の検査治具。
前記プローブ保持手段には、配線パターンを有するプリント配線基板が支持されており、前記複数のプローブの各基端部は、前記プリント配線基板の前記配線パターンに電気的に接続されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の検査治具。