JPH02293670A - 回路基板用プローブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、回路基板用プローブ裟置に閲する。

［従来の技術コ マイクロプロセッサの様な集積回路（以下ＩＣという）
が、他の動作ＩＣと共に支持部材の上に搭載されて、集
合化回路基板を形成する場合、その集積回路の性能は、
他の電子素子から隔離した状態で行った試験結果から容
易に予測できるとは限らない。したがって、製造後にＩ
Ｃを試験し、それとは別に、素子を搭載する前の回路基
板の支持部材に閲し短絡及び開放を試験するのでは十分
でないことがあり、場合によっては、回路基板に電子素
子を搭載した後に試験することが必要である。更に、回
路基板の良好な動作は、多くの場合、回路基板上のＩＣ
の複数のピンに現れる波形が、その回路基板上の複数の
他の個所に現れる波形と厳密に調整されていいるかどう
かにより判断されるので、その回路基板に取り付けられ
た１個のＩＣの動作を観察するのでは不十分であり、全
ての波形が適切に調整されていることを確認するために
、回路基板上の多数の個所の波形を観察する必要がある
。

［発明が解決しようとする課題］ 従来、複数の電子素子が搭載された集合化回路基板を試
験する際、電子素子のリード端子にプローブを接続し、
リード端子に現れる波形を試験装置を使用して観察する
。

プローブは、通常、リード端子を機械的に掴むことによ
り、素子のリード端子に接続される。しかし、この技術
は、支持部材上に表面実装された素子には適用できない
。なぜなら、この様な素子には簡単に閲めるリード端子
がなく、更に、ＩＪ一ド端子が近接しすぎているので、
プローブで掴もうとすると、リード端子間を短絡する虞
れがあるからである。

したがって、本発明の目的は、回路基板上の複数の被試
験個所を短絡させる虞れがない回路基阪用プローブ装置
の提供にある。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明は、複数
の試験個所を有する回路基板を試験する回路基板用プロ
ーブ装置であり、第１の実施例では、誘電体（絶縁体）
材料から成る可撓性シートと、このシートの第１表面に
形成された接点パッドと、接点パッドをプローブの端子
に接続する導電体とを含む。このプローブを可撓性シー
トの第１表面が回路基板に対向する関係で配置し、接点
パッドのパターンを試験個所のパターンに位置合わせし
、プローブを加圧することにより、接点パッドは試験個
所に夫々接触する。

本発明の回路基板用プローブ装置の第２の実施例では、
回路基板の複数の被試験個所に夫々対応して配百された
複数の通路を有する位冒決め郎材と、位置決め部材の複
数の通路内に互いに独立して運動可能に夫々配置される
複数のプローブ素子と、このプローブ素子に接続された
導電路を一方の面に有する誘電（絶縁）且つ可撓性シー
トを含む。位置決め部材を回路基板の主表面に対向させ
、通路を試験個所と位百合わせして、プローブ素子を加
圧する．二とにより、プローブ素子は試験個所に接触す
る。

［実施例］ 第１２図及び第１３図は試験装置としての回路基仮を示
し、これは基板（２）及びこの基板の上面に取り付けら
れた容器に収納したＩＣ　（４）及び（６〉を含む。基
板（２）は、エポキシ・ガラスの様な透電体く絶縁体）
材料から成る複数層と、この複数層のｔ面に露出した導
電ｖｔ（１０）及び（ｌ４）と、複数層間に形成した内
部層導電路（図示せず）とを含む。異なる層の導電路は
、仲介部（１２）（１つ又は複数の誘電体（絶縁体）層
を介して延びる金属性柱状部）により互いに接続された
り、基板の上面の接点パッドに接続される。ＩＣ　＜４
）及び（６）は、表面実装技術により基板（２）上に取
り付けられので、かさばるソケット及びレセブタクルは
使用しない。各ＩＣ容器は、その形状が比較的薄く、そ
の容器から突出して、基板（２）上の接点パッド（８）
に直接半田付けされた複数のリード端子（７）を有する
。

接点パッドは、導電路に接続される。第１２図では、２
つの導電パッドは、各々参照番号（１０）で示す表面導
電路に接続される。他方のパッドは、内部層導電路に接
続される。各導電路（１０）は、仲介部（１２）が終点
であるように示されているが、この仲介部（１２）を介
して内部層導電路に接続されている。各接点パッドは、
表面導電路ｖ：．び内部導電路の両方又は一方を介して
、回路基板の端部の端子又は他の接点パッドのいずれか
に接続される。第１２図に示す他の表面導電路（１４）
は、その両端が仲介部（１６）で終端するように示され
ている。

接点パッド（８）、表面導電路（１０）、（１４）及び
仲介部（１２）、（１６）は、基板の上面で所定パター
ンに配置される。

第１及び第２図に示す本発明によるプローブは、基板上
に載せて、ＩＣ　（４）及び（６）を試験するように構
成されている。プローブは、ポリイミドの様な可撓性誘
電体く絶縁体》材料のシート（２０）を含む。このシー
トの下面には、仲介部（２４）を介して上面の導電路（
２６）に接続された金属接点パッド（２２）が形成され
る。導電路（２６）は、シート（２０）の端部の端子ま
で延びる。端子を試験装置に接続するために、シートの
端邪にエッジ・コネクタ（図示せず）を設けてもよい。

シー｝（２．０）の下面の接点パッド（２２）のパター
ンは、第１２図の回路基板の選択された１組のパッド（
８）及び仲介部（１６）により構成された試験個所のパ
ターンに対応する。プローブは、接点パッド（２２）の
パターンが試験個所のパターンに位置合わせされた状態
で配置され、次に、例えば、接着テープを使用して回路
基板に付着される。回路基板に対するプローブの位置決
めは、透明なポリイミドを介した視覚検査により行われ
る。プローブの上面に圧力を加えることにより、接点パ
ッド及び回路基板の試験個所間で信頼性のある圧力接触
が行われ、基板上に搭載されたｒｃ　（４）及び（６）
の動作を試験できる。

第３図に示す様に、軟性シリコン・ゴムの様な弾性圧縮
可能な誘電体材料から成る弾性押圧部材（３０）が剛性
板部材（３２）の下側に取り付けられ、弾性押圧部材（
３０》がプローブの上面に接触する状態で、板部材を回
路基板に対して押し下げると、プローブに圧力が加えら
れる。

回路基板をその動作環境で試験する必要がある場合がよ
くある。リボン・ケーブル又は他の延長手段を使用して
回路基板の端子を回路基板のソヶットに接続することは
好ましくない。これは、延長手段の電気容量が、回路基
板へ又は回路から供給される信号のタイミングに悪影響
を与えるからである。したがって、回路基板は、それが
実際に動作環境に組み込まれたときに、試験しなければ
ならない。第１図及び第２図に示すプローブは、回路基
板が組み込まれた装置の他の部分と干渉しないので、組
み込まれた状態での回路基板を試験するのに適している
。ただし、剛性板部材（３２）に圧力を加えるための十
分な空間がなく、取り付けられた弾性押圧部材（３０）
を使用して、プローブに加圧できないという、空間の制
約があることがある。この様な環境では、第４図に示す
様に、透電体シート及び隣接する回路基板の様なバック
・アップ構体間に膨らませることができる袋状部材（４
０）を配置し、袋状部材（４０）を膨らませることによ
りプローブを加圧できる。

ブロービングの要求に応じて、上述のシート状プローブ
の構造を広い範囲で選択できる。例えば、第５図に示す
様に、並列ＲＣ減衰器プロ・ツク（５０）を仲介部（２
４）及び導電路（２６）の間に接続して、導電ｌｉｄＩ
Ｉ（２６）の電気容量による試験個所の負荷を軽減して
もよい。試験及び測定装置用プローブに減衰器を使用す
ることは、周知である。第５図に示す様に、プローブの
導電路及び回路基板の導電路間のクロストークを最小に
するために、シートの下側に導電接地板（５２）を取り
付けてもよい。第２誘電（絶縁）シート（５４）は、接
地板の上に取り付けられ、接地板及び回路基板間を電気
的に絶縁する。

第５図に示す構造で使用する通常の減衰器は、並列接続
された約１００ｋΩの抵抗器Ｒｐ及び数ｐＦのコンデン
サＣｐと、試験装置の人力端子及び接地電位源間に接続
され抵抗器Ｒｉ及びコンデンサＣｉから成る回路（６０
）を含む。導電路（２６）及び接地板（５２）間の電気
容量をＣｇとすると、回路負荷は次式で表す条件で最小
となる。

Ｃｐ／　（Ｃｇ＋Ｃｉ）＝Ｒｉ／Ｒｐ 第６図は、信号導電路及び減衰器が可撓性誘電体シート
　（２０）の下側にあり、誘電体材料の第２シー｝（５
６）を使用して導電路及び回路基板を電気的に絶縁した
構成を示す。この構成は、減衰器が無いこと以外は、第
５図の構成と類似し、回路基板の試験個所に電気的刺激
を与えるために使用することができる。

プローブ側減衰器（５０）を、抵抗値４５０Ωの抵抗器
で置換し、装置側減衰器（６０）を抵抗値５０Ωの抵抗
器で置換し、導電路及び接地板を抵抗値５０Ω特性イン
ピーダンスを有する伝送線路として構成すると、非常に
高帯域の５０００インピーダンスのプローブを形成でき
る。他の方法としては、導電路（２６）に代わって抵抗
性リボン、装置側減衰器（６０）に代わって補償回路網
を使用することにより、プローブの高インピーダンス部
分間の反射による信号のばらつきを最小にするプローブ
を形成できる。

上述の様なプローブを使用すると、電子素子のリード端
子が近接していても、プローブ接続時にリードを短絡す
る虞れがない。ただし、試験個所よりも位置が高い素子
がこの試験個所の近くにある場合には、このプローブは
回路基板の試験には適さない。なぜなら、回路基板上の
電子素子が可撓性シートにぶつかって、このプローブの
接点パッドが回路基板の試験個所に確実に接触できない
からである。

第７図〜第１１図に示すプローブを使用すると、この様
な問題を解決することができる。これらの図で、第１図
〜第６図内の構成要素と同様のものには、同一の参照番
号で示す。このプローブも第１図及び第２図に示すプロ
ーブと同様に、回路基板上に載せると、ＩＣ　（４）の
リード端子（７）に接続できるように構成されている。

このプローブは、硬い誘電体材料から成る位置決め枠（
７０）を含む。第９図に示す様に、位置決め枠（７０）
は平面的に見ると四角形であり、その枠内にＩＣ（４）
の寸法が適合する。枠（７０）には、この枠内にＩＣ　
（４）を納めたときに、ＩＣの接触リード端子に対応す
る位置に孔（７４）（第９図には図示せず》が形成され
る。各孔内には、ビン（８０）が挿入される。ピン（８
０）の上端は、ポリイミドの様な可撓性誘電体材料から
成るシート（２０）の各指状１（８４）を介して延びる
。

シー｝（２０）は、その上面に、このプローブの端邪の
端子（９０）から指状部（８４）まで延びる導電路（２
６）を有する。ビン（８０）の上端は、導電路（２６）
に夫々半田付けされる。この様にして、導電路（２６）
は、ピン（８０）及び端子（９０）を電気的に接続する
。端子（９０）を試験装置に接続するために、゛エフジ
・コネクタ（図示せず）をシー｝（２６）上に設けても
よい。

ビン（８０）は、枠く７０）の孔（７４）に摺動可能な
空間的に余裕のある状態で納められ、別個の指状部に取
り付けられるので、枠の孔内で独立して運動できる。

回路基板を試験するため、位置決め枠（７０）をＩＣに
位置合わせする（第９図）。弾性材料の抑圧部材（１　
０　０）を取り付けた板部材（１　０　２）は、押圧部
材（１　０　０）の少なくとも一部が押圧されて、ピン
を加圧するように、プローブの上に配置され、位置決め
される。これにより、ビン及び接触リード端子間で信頼
性のある圧力接触が行われ、ＩＣのリード端子に現れる
電圧波形を、試験装置を使用して観察できる。

ＩＣ容器の隅に丸みが付けられ、特に、各リード端子の
間隔が極めて狭く、位置決め枠内に容器を納めたときに
、枠及び容器間の位置ずれがわずかな量しか許されない
場合、ビンがリード端子に接触できない可能性があるの
で、第７〜１０図に示すプローブで不適当な場合がある
。この問題は、位置決め枠の内周に櫛状構造を有する第
１１図に示すプローブにより解決できる。位買決め枠内
にＩＣ容器を納めたとき、櫛！．４！１　（１　０　４
）は隣接するリード端子間に挿入され、櫛歯及びリード
端子間の協同作用により、位置決め枠は、リード端子（
７）に対して正確に位置決めされる。この場合、ビンは
、位置決め枠の孔ではなく、櫛歯間に形成される溝内に
延びる。

当然に、位置決め枠は、シー｝（２０）に確実に取り付
けられている必要がある。これは、ビンの下端をわずか
に曲げることにより行うことができる。第１１図に示す
様に、シート（２０）は、位置決め枠の近く以外で、互
いに積層された２つの層を含んでもよい。下側層（１　
０　６）は、位置決め枠（７０）に取り付けられ、指状
部（８４）は上側層（１　０　８）に形成される。この
様にして、ピン（８０）は互い、且つ枠（７０）に対し
て、動くことができる。

本発明は、上述の実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱することなく、種々の変更が可能であ
る。例えば、回路基板に対するプローブの位置決めは、
視覚による検査に限定されず、位置決めピンの様な機械
的固定手段を使用してもよい。したがって、シート（２
０）が透明であることは、不可欠な構成要素ではない。

また、プローブ・ピンに接近した各導電路に減衰器ブロ
ックを設けてもよい。

［発明の効果］ 本発明によれば、プローブを使用すると、電子素子のリ
ード端子が近接していても、プローブ接続時にリードを
短絡する虞れがない。更に、回路・基板上で試験個所よ
りも位置が高い電子素子がこの試験個所に近接して存在
しても、この電子素子に妨害されずに、試験個所にプロ
ーブを接続できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による回路基板用プローブ装置の第１の
実施例を示す平面図、第２図は第１図のプローブ装置を
示す断面図、第３図は第１図のプローブ装置を使用して
回路基板を試験する状態を示す断面図、第４図は第１図
のプローブ装置を使用して回路基板を試験する他の状態
を示す断面図、第５図及び第６図は第１図のプローブ装
置の変形を示す断面図、第７図は本発明による回路基板
用プローブ装置の第２の実施例を示す平面図、第８図は
第７図の線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿った断面図、第９図は第
７図のプローブ装置を被試験回路基板に載せた状態を示
す平面図、第ｌＯ図は第７図のプローブ装置を使用して
回路基板を試験する状態を示す断面図、第１１図は第７
図のプローブ装置の変形を示す平面図、第１２図は試験
装置としての回路基板を示す平面図、第１３図はその断
面図である。 図中において、（２０）は可撓性シート、（２２）及び
（８ｏ）は接点部材、（２６）は導電路、（７０）は位
置決め部材である。 代　　理　　人 松　　隈　　秀　　盛 ＦＩＧ．　７２ ＦＩＧ．１１ ＦＩＧ．　１３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定位置に配置された少なくとも１つの被試験個所
   を有する回路基板を試験する回路基板用プローブ装置で
   あって、 絶縁且つ可撓性シートと、 該絶縁且つ可撓性シートの一方の面から他方の面に露出
   して、上記回路基板の被試験個所に対応する位置に配置
   された突起状接点部材と、上記絶縁且つ可撓性シートの
   上記一方の面に形成され、一端が上記接点部材に接続さ
   れ、他端が出力端を形成する導電路と を具えることを特徴とする回路基板用プローブ装置。 ２、所定位置に配置された少なくとも１つの被試験個所
   を有する回路基板を試験する回路基板用プローブ装置で
   あって、 上記回路基板上の被試験個所に対応して配置された通路
   を有する位置決め部材と、 絶縁且つ可撓性シートと、 該絶縁且つ可撓性シートの一方の面から他方の面に露出
   し、該位置決め部材の上記通路内に摺動可能に配置され
   た接点部材と、 上記絶縁且つ可撓性シートの上記一方の面に形成され、
   一端が上記接点部材に接続され、他端が出力端を形成す
   る導電路と、 を具えることを特徴とする回路基板用プローブ装置。