JPH0260067B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ユニツト化された一群のコンタクト
プローブの先端をIC，LSI等の回路基板の検査点
に接触させて導通状態等の測定検査を行なう検査
装置に係り、特に一群の各コンタクトプローブの
上端部をユニツトの支持構造体に固定する構造の
改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、回路基板等に正規の導通状態が形成され
ているか否かを検査する装置としては、プローブ
支持板に多数のコンタクトプローブからなるプロ
ーブ群を所要の配列で複数組配置し、各コンタク
トプローブの先端を各プローブ群に対応する回路
基板のランド等に接触させるようにしたものが一
般に知られている（例えば、特開昭58−7835号公
報参照）。

ところで、この種の検査装置においては、回路
パターンの微細化、稠密化に伴ない、コンタクト
プローブを細径化するとともに、高密度で正確に
位置設定する必要があり、装置の製作に多大な時
間と費用を要するようになつてきている。そし
て、コンタクトプローブの細径化を実現するため
に、近年、プローブを単なる金属線で形成し、接
触圧をプローブの湾曲によつて得るようにするこ
とも提案されている（例えば、特開昭58−2755号
公報参照）。

ところが、従来の検査装置では、プローブ支持
板に配置されるプローブの配列を、検査すべき回
路パターンに合わせてその都度構成しているた
め、例えば複数のプローブ群のうちの１つのプロ
ーブ群のプローブ配列を変更する必要がある場合
でも、当該プローブ群のプローブ配列のみが異な
るプローブ支持板を新たに製作しなければなら
ず、検査効率が悪いとともに不経済である等の問
題がある。

そこで本出願人は、先に特願昭58−250155号、
特願昭58−250156号において、一群のコンタクト
プローブをユニツト化してこれを支持板に着脱可
能に取付け、所要のプローブ群のプローブ配列を
変更する必要がある場合でも、当該プローブ群の
プローブ配列のみを容易に変更できるようにした
回路基板等の検査装置を提案した。

ところで、この種のプローブユニツトの中に
は、例えば直径が0.2mmのプローブを例えば0.4mm
のピツチ間隔で正方形状に170本前後支持したも
のがあるが、プローブのユニツトへの固定は、上
部支持ボードが合成樹脂製であるため接着剤を用
いるのが通例である。

ところが、接着剤を用いて固定する場合には、
外気条件あるいは接着剤量等の接着条件により各
プローブに均一に接着剤を供給することが難し
く、接着強度が弱すぎて作業中に固定がとれてし
まつたり、あるいは逆に接着剤量が多すぎて不必
要な箇所に流れ装置性能に悪影響を及ぼすおそれ
がある。また、接着剤による固定では、仮え200
本近いプローブのうちの１本のプローブ針先が曲
がつてしまい交換を要する場合でも高価なユニツ
トごと交換せざるを得ないという問題もある。

〔発明の目的〕

本発明はかかる現況に鑑みなきれたもので、プ
ローブユニツト内の各プローブの固定が均一かつ
確実で、しかも簡単にプローブの着脱交換が可能
な回路基板等の検査装置を提供することを目的と
する。

〔発明の概要〕

本発明は前記目的を達成する手段として、各コ
ンタクトプローブの上端部を上部支持ボードに固
定支持する固定手段を、内周面に周方向に所定ピ
ツチの上下溝を有し各上下溝に各コンタクトプロ
ーブが嵌入されるリング体と、リング体の内周面
側に配置され外縁がコンタクトプローブに接する
弾性体と、この弾性体を外周側に拡大させてリン
グ体と弾性体との間でコンタクトプローブを挾持
固定する押圧体とから構成したことを特徴とす
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明に係る検査装置の一例を示すも
ので、同図において、１，２は四隅部に配した連
結部材３を介して上下に所要間隔で配置された上
支持板および下支持板であり、これら両支持板
１，２間には、後に詳述するプローブユニツト４
が所定の配列で例えば56ユニツト着脱交換可能に
挾持固定されている。そして、多数のプローブユ
ニツト４を両支持板１，２間で挾持固定した状態
で両支持板１，２を図示しない案内装置により上
下動させることにより、各プローブユニツト４の
下方に位置する例えば56個のIC基板（図示せず）
の検査を同時に行なうことができるようになつて
いる。

各プローブユニツト４は、第２図に示すよう
に、方形板状をなす上部支持ボード５および下部
支持ボード６と、これら両支持ボード５，６間に
介装されて両者の上下間隔を規制する例えば円柱
または角棒状のユニツト支柱７と、このユニツト
支柱７と上部支持ボード５とを連結するビス８
と、ユニツト支柱７と下部支持ボード６とをワツ
シヤ９を介して連結するビス１０とを備えてお
り、前記上部支持ボード５は、前記上支持板１に
穿設され下向き段部１ａ１を有する段付方形１ａ
に下面側から嵌入係止されるとともに、前記下部
支持ボード５は、前記下支持板２に穿設され上向
き段部２ａ１を有する段付方形孔２ａに上面側か
ら嵌入係止されるようになつている。そして、プ
ローブユニツト４は、前記連結部材３の締付けに
より前記両段付方形孔１ａ，２ａの段部１ａ１，
２ａ１間に位置決めされた状態で挾持固定される
ようになつている。前記連結部材３は、下支持板
２の下面側から貫通配置された連結支柱３ａと、
上支持板１の上面側から連結支柱３ａの上端部に
螺装される固定ねじ３ｂとから構成されており、
固定ねじ３ｂの締付けにより前記各プローブユニ
ツト４が料支持板１，２間に固定される。

また、前記プローブユニツト４は、第２図およ
び第６図に示すように、前記両支持ボード５，６
の周縁部に矩形状に貫通配置された例えば172本
のピン状コンタクトプローブ１１を備えており、
各コンタクトプローブ１１の上端部は、後述する
固定装置１２を介して前記上部支持ボード５に固
定されているとともに、各コンタクトプローブ１
１の下端部は、前記下部支持ボード６に上下に摺
動可能に挿通されている。

前記固定装置１２は、第２図および第３図に示
すように前記上部支持ボード５上に載置され上支
持板１に設けた段付方形孔１ａ内に遊嵌される方
形枠状のリング体１３と、このリング体１３の内
部に挿嵌された方形板状の例えばゴム製の弾性体
１４と、この弾性体１４の上面中央部に配置され
た弾性体１４よりもやや小形の方形板状をなす押
圧体１５とを備えており、前記リング体１３の内
周面には、第５図に示されるようにプローブピツ
チと同一の周方向ピツチで例えば断面Ｖ形状の上
下溝１６が多数設けられ、各上下溝１６には各コ
ンタクトプローブ１１の外半部が嵌入されるよう
になつている。そしてこの状態で、各コンタクト
プローブ１１の内端には、第５図に示すように前
記弾性体１４の外縁が軽く接触するようになつて
いる。また、前記押圧体１５の下面周縁には、第
３図に示すように押圧体１５および弾性体１４を
貫通し先端が前記上部支持ボード５に螺入する４
本のビス１７を締付けることにより弾性体１４に
喰い込む楔片１５ａが一体的に設けられており、
この楔片１５ａの弾性体１４への喰い込みにより
弾性体１４の周縁が外周側に拡がり、これによ
り、リング体１３と弾性体１４との間で各コンタ
クトプローブ１１が均等圧で挾持固定されるよう
になつている。

前記各コンタクトプローブ１１は、特に第７図
に示すように細径のパイプ材で形成されており、
その下端部には、中実の先端接触子１１ａがレー
ザー溶接などにより固定されている。また、この
コンタクトプローブ１１の前記両支持ボード５，
６間の部分には、第２図および第７図に示すよう
に絶縁チユーブ１８が被嵌されており、この部分
の途中の長手方向二箇所は、方形板状の２枚のプ
ローブ圧調整板１９によりスライド可能に支持さ
れている。コンタクトプローブ１１の両調整板１
９間に位置する部分は、プローブに接触圧が加わ
つた時に湾曲する部分であつて、先端接触子１１
ａが下支持板２の下方にある図示しないIC基板
のランドに接触した際には、両調整板間のこの部
分が湾曲して接触時の衝撃を緩和するとともに、
そのプリングバツクにより接触を確実なものとす
るように考慮されている。

前記２枚のプローブ圧調整板１９は、前記ユニ
ツト支柱７の外周部に着脱可能に装着された筒状
の３本の位置決めスペーサ２０により位置が固定
されており、これらの位置決めスペーサ２０を着
脱交換することによりその上下位置、特に両プロ
ーブ圧調整板１９の上下間隔が任意に選定できる
ようになつている。そして、その上下間隔を広く
することにより前記コンタクトプローブ１１が曲
がり易くなつてプローブ圧、すなわち先端接触子
１１ａの接触圧が低下するとともに、上下間隔を
狭くすることによりコンタクトプローブ１１が曲
がり難くなつてプローブ圧が高くなるようになつ
ている。

このように構成された各コンタクトプローブ１
１の下端部分には、コンタクトプローブ１１の下
端部分スライド可能に案内する先端保護ブレート
２１が上下方向に変位可能に配設されている。

この先端保護プレート２１は、第２図および第
６図に示すように、中央部に孔２１ａを有し前記
下支持板２の段付方形孔２ａの下部縮小部分より
もやや小形の方形板状に形成されており、その周
縁部に穿設された多数のガイド孔２２（第７図）
内には、各コンタクトプローブ１１の下端部分が
遊嵌状態で収容され、外力によるコンタクトプロ
ーブ１１の先端寄りの部分の曲がりおよび先端の
位置ずれが有効に防止されるようになつている。

また、この先端保護プレート２１は、前記下部
支持ボード６に設けた４個のスライド孔２３に上
方から挿通されたガイドピン２４およびこのガイ
ドピン２４の下端部に先端保護プレート２１の下
面側から螺装されるビス２５を介して下部支持ボ
ード６に上下に変位可能に連結されており、かつ
各ガイドピン２４の周りに設けたコイルばね２６
により常時下方に押圧付勢されている。

次に、作用について説明する。

測定検査に際しては、所定のプローブ配列を有
するプローブユニツト４が予め組込まれた上下の
支持板１，２を、所定の配列で配された多数の
IC基板（図示せず）の上方に位置させ、所定の
ストロークで下降させる。すると、先端保護プレ
ート２１の下面がIC基板に接触し、さらに両支
持板１，２を下降させることにより先端保護ブレ
ート２１がコイルばね２６の付勢力に抗して相対
的に上昇する。そして、各コンタクトプローブ１
１下端の先端接触子１１ａがIC基板のランド等
の検査点に接触する。そこで、各コンタクトプロ
ーブ１１を介して導通検査を行なう。

ところで、先端接触子１１ａが検査点に接触す
ると、先端接触子１１ａは上方へ押し上げられる
ことになるが、コンタクトプローブ１１上端の上
部支持ボード５を貫通する部分は固定装置１２を
介して上部支持ボード５に固定されているので、
コンタクトプローブ１１は、その長手方向中央部
において座屈して接触時の衝撃を吸収するととも
に、そのスプリングバツクにより一定の接触圧が
得られる。この際、コンタクトプローブ１１の長
手方向中央部が他の部分に比し最も座屈し易いよ
うに（最もスパンが長くなるように）調整板１９
間の距離を定めておく。また、調整板１９間の間
隔を各位置決めスペーサ２０を交換して調節する
ことにより前記接触圧を調節することができる。
このように座屈部分を局限することにより、コン
タクトプローブ両端の支持部に特に大きな座屈力
が作用し易い従来の装置の欠点を防ぐことができ
る。

また、コンタクトプローブ１１はパイプ材で形
成されているので、座屈後の弾性復元力が強いと
ともに、折損しにくいという効果があり、また同
一外径の場合には中実材よりも座屈させ易いとい
う効果がある。

また、コンタクトプローブ１１の下端部分は、
先端保護プレート２１のガイド孔２２内に遊嵌収
容されているで、細径で曲がり易いコンタクトプ
ローブ１１の先端寄り部分の曲がりおよび先端接
触子１１ａの位置ずれを有効に防止することがで
きる。

そして、先端接触子１１ａはガイド孔２２によ
り常時案内されているので、万一コンタクトプロ
ーブ１１に曲がり生じたとしても、この曲がりに
伴なう先端接触子１１ａの位置ずれをガイド孔２
２で矯正することができる。

このようにして導通検査を行なつた後、両支持
板１，２を上昇させると、先端接触子１１ａへの
接触圧が解除されるので、各コンタクトプローブ
１１は検査前の状態に復帰することになる。

以後同様の操作を繰返して多数のIC基板等の
同時検査を続行する。

同時に検査すべき多数のIC基板のうちのいく
つかの種類が変更になり、当該プローブユニツト
４のプローブ配列を変更する必要がある場合に
は、まず両支持板１，２の四隅部の連結部材３を
取外して上支持板１と下支持板２とを分離する。
そして、変更すべきプローブユニツト４を取外し
て他のプローブ配列を有する新たなプローブユニ
ツト４と交換し、前記とは逆の操作により両支持
板１，２を連結部材３で一体に連結する。

この際、各プローブ群はプローブユニツト４と
してユニツト化され、自由に着脱交換できるよう
になつているので、プローブ配列の変更が、装置
全体を新たに製作することなく可能となる。ま
た、多種類のIC基板等を同時に検査することが
可能となる。

また、各プローブユニツト４は両支持板１，２
間に挾持固定され、両支持板１，２の連結を解除
することにより同時に着脱交換可能となるので、
各プローブユニツト４を両支持板１，２に各別の
固定手段を用いて着脱可能に取付ける場合に比較
して交換作業が容易である。

一方、所要のプローブユニツト４の多数のコン
タクトプローブ１１のうちのいく本かに曲がり等
が生じて交換を要する場合には、前記プローブユ
ニツト４の交換の場合と同様の手順により当該プ
ローブユニツト４を取出す。

次いで、固定装置１２の４本のビス１７を緩
め、楔片１５ａの喰い込みにより拡がつていた弾
性体１４を通常形状に弾性復帰させる。これによ
り、コンタクトプローブ１１に対する挾持圧が大
幅に弱められ、わずかの力を加えるだけでコンタ
クトプローブ１１の抜き出しが可能となる。そこ
で、使用不能となつたコンタクトプローブ１１を
新たなものと交換し、その後前記とは逆の手順に
よりコンタクトプローブ１１を固定する。そして
その後、プローブユニツト４の交換の場合と同様
の方法により当該プローブユニツト４を上下の支
持板１，２間に装着する。

しかして、プローブユニツト４を構成する多数
のコンタクトプローブ１１のうちのいく本かが交
換を要する場合にも、プローブユニツト４ごと交
換する必要はなく、当該コンタクトプローブ１１
のみの交換が可能となり、極めて経済的である。
また、接着固定の場合と異なり、コンタクトプロ
ーブ１１の固定力が弱すぎて使用中に固定が外れ
てしまつたり、あるいは多すぎる接着剤のために
装置性能に影響を及ぼすこともない。また、ビス
１７を締付けるだけで各コンタクトプローブ１１
を均等圧で固定できるので、接着剤の場合に比較
して取付け作業を大幅に省力化できる。

第８図ないし第１０図は本発明の他の実施例を
示すもので、前記実施例における固定装置１２に
代えて固定装置３２を用いるようにしたものであ
る。

この固定装置３２は、前記実施例におけるリン
グ体１３と同一構成で内周面に上下溝１６と同様
の上下溝３６を有するリング体３３を備えてお
り、このリング体３３の内周面側には、外周面が
各コンタクトプローブ１１に軽く接触する方形枠
状の例えばゴム製の弾性体３４が挿嵌され、また
この弾性体３４の内周面側には、Ｌ形ブロツク状
をなす４個の楔体３８が配置され、さらに各楔体
３８で構成される中央の方形孔部分には、周面が
上方に向かつて次第に拡大するテーパパ面をなす
押圧体３５が挿嵌配置されている。そして、前記
弾性体３４は、押圧体３５を貫通し先端が上部支
持ボード５に螺装された４本のビス３７を締付け
ることにより、楔体３８を介して内側から外周側
に押圧され、その外縁が各コンタクトプローブ１
１に圧接してリング体３３との間でコンタクトプ
ローブ１１を挾持固定するようになつている。

この実施例の場合にも、前記実施例と同様の効
果が得られる。

なお、前記両実施例においては、弾性体１４，
３４をゴムとして説明したが、他の例えば合成樹
脂材等を用いてもよい。またリング体１３，３３
に設けられる上下溝１６，３６は、必ずしもＶ形
状をなしている必要はなく、角溝状、台形溝状、
あるいは円弧溝状等の形状であつても同様の効果
が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、内周面に周方
向に所定ピツチの上下溝を有し各上下溝にコンタ
クトプローブが嵌入されるリング体と、リング体
の内周面側に配置され外縁がコンタクトプローブ
に接する弾性体と、この弾性体を外周側に拡大さ
せてリング体と弾性体との間でコンタクトプロー
ブを固定する弾圧体とを備えた固定手段を用い、
プローブユニツトを構成する一群のコンタクトプ
ローブの上端部を、前記固定手段を介して上部支
持ボードに固定支持するようにしているので、コ
ンタクトプローブを１本ずつ着脱交換することが
でき、しかもその操作が極めて容易である。この
ため、接着固定の場合と異なり、ユニツトごと交
換する必要がなく経済的である。また、固定力が
各コンタクトプローブ間で均一となり、特に極細
のプローブを固定する場合に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２
図はプローブユニツトの詳細を示す部分断面図、
第３図はプローブユニツトの上端部分を示す拡大
断面図、第４図はプローブユニツトの平面図、第
５図は第４図のＶ部拡大図、第６図は第２図の底
面図、第７図は第２図の先端保護プレート部分の
拡大図、第８図は本発明の他の実施例を示す第３
図相当図、第９図は同じく第４図相当図、第１０
図は第９図のＸ部拡大図である。 １……上支持板、２……下支持板、４……プロ
ーブユニツト、５……上部支持ボード、６……下
部支持ボード、７……ユニツト支柱、１１……コ
ンタクトプローブ、１２，３２……固定装置、１
３，３３……リング体、１４，３４……弾性体、
１５，３５……押圧体、１５ａ……楔片、１６，
３６……上下溝、１７，３７……ビス、３８……
楔体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 湾曲により接触圧を得る形式の一群の多数の
   ピン状コンタクトプローブと、各コンタクトプロ
   ーブの基端側を固定手段を介して固定支持する上
   部支持ボードと、各コンタクトプローブの先端部
   を摺動可能に支持する下部支持ボードと、前記両
   支持ボードを所定間隔で連結固定するユニツト支
   柱とからコンタクトプローブユニツトを構成し、
   複数のコンタクトプローブユニツトを、検査すべ
   き回路基板に対向して移動する支持板に着脱可能
   に取付け、支持板の回路基板に対する相対移動に
   より各コンタクトプローブの先端を回路基板の検
   査点に接触させて導通状態の測定検査を行なう検
   査装置であつて、前記固定手段が、内周面に周方
   向に所定ピツチをもつて並設した上下溝を有し各
   上下溝に各コンタクトプローブが嵌入されるリン
   グ体と、リング体の内周面側に配置され外縁がコ
   ンタクトプローブに接する弾性体と、この弾性体
   を外周側に拡大させてリング体と弾性体との間で
   コンタクトプローブを挾持固定する押圧体とを備
   えていることを特徴とする回路基板等の検査装
   置。 ２ 弾性体を厚さ方向に押圧することによりその
   周縁を外周側に拡大させるように、押圧体を弾性
   体の厚さ方向に押圧する装置を有していることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回路基板
   等の検査装置。 ３ 弾性体をリング状に形成し、その内周面を押
   圧することにより弾性体を外周側に拡大させるよ
   うに押圧体を形成したことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の回路基板等の検査装置。