JP5407749B2

JP5407749B2 - インサーキットテストフィクスチャの冷却構造

Info

Publication number: JP5407749B2
Application number: JP2009245486A
Authority: JP
Inventors: 肇松澤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2029-10-26
Also published as: US20110095773A1; JP2011089956A

Description

本発明は、被検査回路基板にプローブを接触させ、該プローブを通じて信号を取出して回路試験を行うインサーキットテスタに係り、テスト中のデバイスを冷却するインサーキットテストフィクスチャの冷却構造に関する技術である。

従来、この種のインサーキットテストフィクスチャとして、テーブルに検査するデバイスをセットし、このデバイスに実際の機器に搭載された状態と同じ電力および信号を入力して、テーブルに設置したプローブを、被検査回路基板上の予め決められた検査点に接触させながら検査する技術が知られている。

そして、このようなでデバイステストに関係した機器として、特許文献１に示される「多ピンプローバ」が提供されている。この多ピンプローバは、試験フィクスチャ本体に、デバイスが搭載された被検査回路基板をセットした後、該被検査回路基板とプローバとの間で囲まれた空間をバキューム吸引することで、プロービング用パッドと、プローバ上のコンタクトピンとを接触させ、これによってデバイステストを行う。このとき、プローバの下方にある加熱冷却器を駆動制御することで、被検査回路基板上のデバイスの発熱による、該被検査回路基板とプローバとの熱膨張差による位置ずれを防止している。

一方、特許文献２には、発熱部材（特許文献１の場合はデバイス）上にヒートシンクを設置し、該ヒートシンクに低い高さで設けられたフィンに対して、冷却空気を送り込むことによって、対流を発生させる技術が示されている。

特開昭５９−６５５２号公報特開平１１−１４５３４９号公報

ところで、上記特許文献１に示されるインサーキットテストフィクスチャに関連した構成として、図３に示される技術が提供されている。
図３に示されるインサーキットテストフィクスチャ５０は、インサーキットテストに際して、トッププローブプレート５１と、ボトムプローブプレート５２との間の検査空間６０に、デバイスＤを有する回路基板Ｓを挟み込み、該回路基板Ｓにプローブ５３・５４を当ててテスタから電気信号を印加/観測することでテストを行う。
これらトッププローブプレート５１及びボトムプローブプレート５２は、その中間部に配置される回路基板Ｓに対して、矢印Ａ−Ｂで示すように近接・離間可能に設けられるものであって、符号Ｃで示すように検査空間６０内をバキューム吸引した場合に、トッププローブプレート５１とボトムプローブプレート５２とが互いに近接し、これらプレート５１・５２に設けられたプローブ５３・５４が、デバイスＤを有する回路基板Ｓに接触する。

一方、回路基板Ｓ上のデバイスＤが配置される側のトッププローブプレート５１には、切欠部５１Ａを挟むようにカバー５５が設けられており、該カバー５５内には、ピン５６に挿入されたスプリング５７によって矢印Ａ方向に付勢されたヒートシンク５８が設けられている。そして、符号Ｃに示す検査空間６０内のバキューム吸引により、トッププローブプレート５１とボトムプローブプレート５２とが互いに近接した場合に、該ヒートシンク５８が、回路基板Ｓ上のデバイスＤに密着することになる。

上述したカバー５５を含むフィクスチャ内の検査空間６０は密閉構造であるので、プローブ５３・５４を回路基板Ｓに当てるに際して、バキューム吸引Ｃにより、トッププローブプレート５１とボトムプローブプレート５２とで、回路基板Ｓを挟み込んでプローブ５３・５４を当てるバキューム方式が最も一般的に採用されている。このようなバキューム吸引Ｃでは、プローブ５３・５４が回路基板Ｓに接触した時点で停止するが、全体が密閉構造のためにフィクスチャ内の検査空間６０は真空に近い状態となり、プローブ５３・５４と回路基板Ｓの接触は保たれることになる。

そして、このような構成のインサーキットテストでは、上述したヒートシンク５８を使用しない自然空冷により回路基板Ｓの冷却を行うものもあるが、ＬＳＩの高速化・高集積化により、デバイスＤから多量の熱が発生し、自然空冷では対応できない場合もある。

その対策として、ヒートシンク５８に対して、例えば、符号６１で示されるファンを取り付けることも考えられるが、インサーキットテストフィクスチャ５０の密閉空間６０内が真空に近いため、ファン６１を取り付けたとしても、空気の対流が発生せず、十分に冷却できない問題があった。更に、十分な冷却能力を得るためヒートシンク５８を大型化すると、デバイスＤがある回路基板Ｓの周囲に、プローブ５３・５４を設置するための十分なスペースを確保できないという問題があった。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、十分な冷却能力を持ちヒートシンクの小型化が可能なインサーキットテストフィクスチャの冷却構造を提供することにある。

上記課題を解決するためにこの発明は以下の手段を提案している。すなわち、本発明は、検査空間内をバキューム吸引しながら、プローブプレートの間に位置させた回路基板に対してプローブを接触させて、回路試験を行うインサーキットテストフィクスチャであって、前記プローブプレートには、前記回路基板上に設けられたデバイスを冷却するヒートシンクが内蔵されたカバーが設けられるとともに、該カバーには、外気を取り込むための吸気孔が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、プローブプレートに、デバイスを冷却するヒートシンクが内蔵されたカバーを設けるとともに、該カバーに、外気を取り込むための吸気孔を設けたので、検査空間内をバキューム吸引する際に、該吸気孔を通じて取り込まれた外気が、カバー内のヒートシンクに導入され、これによって該ヒートシンクが冷却される。その結果、真空下でファンによる送風を行っていた従来のインサーキットテストフィクスチャと比較して、効率良いヒートシンク冷却を行うことができ、かつヒートシンクの小型化にも寄与することができる。

本発明の実施例を示す一部断面を含む正面図である。図１のカバーを上側から視た平面図である。従来例を示す一部断面を含む正面図である。

本発明の一実施例について図１及び図２を参照して説明する。
図１に示されるインサーキットテストフィクスチャ１０は、矢印Ａ−Ｂで示すように近接・離間可能に設けられるトッププローブプレート１１と、ボトムプローブプレート１２とを有するものであって、インサーキットテストに際して、これらトッププローブプレート１１と、ボトムプローブプレート１２との中間部に、デバイスＤが搭載された回路基板Ｓを挟み込む。
また、これらトッププローブプレート１１及びボトムプローブプレート１２には、プローブ１３・１４が設けられており、これらトッププローブプレート１１とボトムプローブプレート１２との間に回路基板Ｓを挟んだ際に、各プローブ１３・１４が回路基板Ｓ上の検査点にそれぞれ接触され、これによって該プローブ１３・１４を通じて、テスタから電気信号を印加/観測することで該回路基板Ｓのテストを実施する。

また、これらトッププローブプレート１１及びボトムプローブプレート１２の間の検査空間２０は真空源（図示略）に接続されており、符号Ｃ１で示すようにバキューム吸引した場合に、トッププローブプレート１１とボトムプローブプレート１２とが互いに近接し、これらプレート１１・１２に設けられたプローブ１３・１４が、回路基板Ｓの検査点に接触する。

一方、回路基板Ｓ上のデバイスＤが配置される側のトッププローブプレート１１には、切欠部１１Ａを挟んでカバー１５が設けられており、該カバー１５内には、ピン１６に挿入されたスプリング１７によって矢印Ａ方向に付勢されたヒートシンク１８が設けられている。
前記ピン１６は、前記プレート１１・１２と直交する矢印Ａ−Ｂ方向に沿うように配置され、このピン１６に沿うように矢印Ａ−Ｂ方向に移動自在にヒートシンク１８が設けられている。また、前記スプリング１７は、コイル状に形成された圧縮バネであって、カバー１５とヒートシンク１８との間に配置されて、該ヒートシンク１８を矢印Ａ方向に付勢する。

そして、符号Ｃ１に示すバキューム吸引により、トッププローブプレート１１とボトムプローブプレート１２とが互いに近接した場合に、前記スプリング１７の付勢により、該ヒートシンク１８が、回路基板Ｓ上のデバイスＤに密着することになる。

前記カバー１５には、外気を取り込むための吸気孔１９が設けられている。
この吸気孔１９は、図２に示すように、上面視、円形に形成されたものであって、前記カバー１５の上側で、かつ前記ヒートシンク１８の上面に対向するように配置されている。そして、このような吸気孔１９により、検査空間２０内をバキューム吸引Ｃ１する際に、符号Ｃ２で示すように外部から取り込まれた空気が、カバー１５内に導入されて、該カバー１５に設置されたヒートシンク１８に吹き付けられ、その結果、該ヒートシンク１８が冷却される。なお、前記吸気孔１９の大きさは、プローブ１３・１４と回路基板Ｓの接触に問題がないように、バキューム吸引力とプローブ１３・１４の本数・位置を基に決定される。

上記のように構成されたインサーキットテストフィクスチャの作用について説明する。
まず、符号Ｃ１で示すようにバキューム吸引した場合に、トッププローブプレート１１とボトムプローブプレート１２とが互いに近接し、これらプレート１１・１２に設けられたプローブ１３・１４が、回路基板Ｓの検査点に接触し、この状態で、デバイスＤ及び回路基板Ｓの検査及び観察が行われる。このとき、符号Ｃ２で示す吸気孔１９からの外気吸い込みによって、ヒートシンク１８の上面に空気が当たり、ヒートシンク１８の過熱が防止される。
また、プローブ１３・１４が回路基板Ｓに接触した後もバキューム吸引Ｃ１を継続させることにより、符号Ｃ２で示す吸気孔１９からの外気吸い込みが継続される。これによってヒートシンク１８の上面に常時、空気が当たり、ヒートシンク１８の過熱が防止され、かつ該ヒートシンク１８の冷却能力の低下が防止される。その後、デバイステストが終了したらバキューム吸引Ｃ１を停止して、回路基板Ｓを開放する。

以上詳細に説明したように本実施例に示されるインサーキットテストフィクスチャによれば、回路基板Ｓ上のデバイスＤが配置される側のプローブプレート１１に、デバイスＤを冷却するヒートシンク１８が内蔵されたカバー１５を設けるとともに、該カバー１５に、外気を取り込むための吸気孔１９を設けたので、検査空間２０内をバキューム吸引Ｃ１する際に、該吸気孔１９を通じて取り込まれた外気が、カバー１５内のヒートシンク１８に導入され（符号Ｃ２）、これによって該ヒートシンク１８が冷却される。その結果、真空下でファンによる送風を行っていた従来のインサーキットテストフィクスチャと比較して、効率良いヒートシンク１８冷却を行うことができ、かつヒートシンク１８の小型化にも寄与することができる。

なお、上記実施例では、前記吸気孔１９を円形に形成したが、その形状は円形に限定されず、四角形、三角形等の形状であっても良い。また、前記吸気孔１９は１つに限定されず、複数個形成しても良い。また、前記吸気孔１９は、外部から吸入した空気がヒートシンク１８に当たるのであれば、カバー１５の上部に設けることに限定されず、該カバー１５の側部に設けるようにしても良い。
また、前記吸気孔１９の個数及び大きさは、プローブ１３・１４と回路基板Ｓの接触に問題がないように、バキューム吸引力とプローブ１３・１４の本数・位置を基に決定される。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本発明は、被検査回路基板上のデバイスにプローブを接触させて、該回路基板の回路試験を行うインサーキットテストフィクスチャの冷却構造に関する技術である。

１０インサーキットテストフィクスチャ
１１トッププローブプレート
１２ボトムプローブプレート
１３プローブ
１４プローブ
１５カバー
１８ヒートシンク
１９吸気孔
２０検査空間
Ｃ１バキューム吸引
Ｃ２吸入された外気
Ｓ回路基板
Ｄデバイス

Claims

検査空間内をバキューム吸引しながら、プローブプレートの間に位置させた回路基板に対してプローブを接触させて、回路試験を行うインサーキットテストフィクスチャであって、
前記プローブプレートには、前記回路基板上に設けられたデバイスを冷却するヒートシンクが内蔵されたカバーが設けられるとともに、該カバーには、外気を取り込むための吸気孔が設けられていることを特徴とするインサーキットテストフィクスチャの冷却構造。
前記カバー内のヒートシンクは、プローブプレートの間に位置させた回路基板上のデバイスに対して近接離間可能に設けられ、かつ該回路基板に向けて付勢されていることを特徴とする請求項１に記載のインサーキットテストフィクスチャの冷却構造。
前記吸気孔は、前記カバーの上側で、かつ前記ヒートシンクの上面に対向する位置に設けられていることを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載のインサーキットテストフィクスチャの冷却構造。
前記吸気孔は複数設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインサーキットテストフィクスチャの冷却構造。