JPH04244976A - コネクタの導通検査方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回路基板上に例えば半
田付け等により接続されたコネクタの導通検査方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近時、コネクタなどの電子部品の実装密
度を高めるために、従来からのスルーホール方式に代わ
るものとして、サーフェイス・マウント方式が注目され
ている。このサーフェイス・マウント方式は、コネクタ
の内部に夫々分離して収容された多数のピンから夫々端
子を導出させ、これら端子を外側に折り曲げて、回路基
板上に形成された複数の配線パターン中、上記ピン（端
子）に対応する配線パターン上に上記端子を半田付けに
より接続するという方法である。

【０００３】そして、上記のように、回路基板の配線パ
ターン上に接続されたコネクタの半田付け状態、即ち各
ピンの導通状態を調べる場合は、従来、以下で示す２つ
の方法を採用している。

【０００４】１つの方法は、図１０に示すように、ある
一定の電圧がかけられた一対の導通チェック用プローブ
４１ａ及び４１ｂのうち、一方のプローブ４１ａを回路
基板４２に形成された配線パターン４３上にあるランド
部４４に接触させると共に、他方のプローブ４１ｂを当
該配線パターン４３に対応するコネクタ４５の端子４６
に接触させ、このとき、プローブ４１ａ及び４１ｂ間に
電流が流れるかどうかによって、コネクタ４５における
各ピン４７の配線パターンとの導通状態を調べるように
している。

【０００５】また、他の方法は、回路基板４２上に接続
されたコネクタ４５が例えばメス型のコネクタの場合、
配線ケーブルが接続された検査済みのオス型のコネクタ
（図示せず）、即ち正規のコネクタを上記コネクタ４５
に挿入し、配線ケーブルの端部における導線露出部分と
回路基板４２上のランド部４４に上記プローブ４１を接
触させて上記コネクタ４５の導通状態を調べるようにし
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
で示す方法は、回路基板４２上に接続されるコネクタ４
５のサイズが小さくなり、各端子４６の配列ピッチが非
常に狭くなった場合、導通チェック用プローブ４１ｂを
端子４６に接触させることが非常に困難になり、コネク
タ４５の導通チェックが不可能になるという不都合があ
る。

【０００７】また、上記他の方法は、オス型コネクタ及
び配線ケーブルを介して間接的にコネクタ４５の導通チ
ェックを行うため、上記のような不都合点はないが、検
査する毎にいちいちオス型コネクタをコネクタ４５に挿
入しなければならず、しかも、不安定な配線ケーブルを
用いるため、上記導通チェックに時間がかかると共に、
導通チェックの自動化を図ることができないという不都
合がある。

【０００８】本発明は、このような課題に鑑み成された
もので、その目的とするところは、回路基板上に接続さ
れたコネクタの導通チェックを非接触で、かつ容易に行
うことができ、該コネクタの導通チェックに関し、その
自動化を図ることができるコネクタの導通検査方法を提
供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板１上に形
成された複数の配線パターン２上に接続された内部に多
数のピン５を有するコネクタ３の、該ピン５と上記配線
パターン２との導通状態を判別するコネクタ３の導通検
査方法において、コネクタ３の各ピン５をノードＮとす
る容量結合（Ｃａ，Ｃｂ）を形成し、配線パターン２に
供給される入力信号ｖｉｎの、上記容量結合（Ｃａ，Ｃ
ｂ）による電圧降下の比率により、コネクタ３のピン５
と配線パターン２との導通状態を判別する。

【００１０】

【作用】上述の本発明の導通検査方法によれば、例えば
薄い銅板７ａの下面に絶縁膜７ｂを有する導通チェック
用治具７をコネクタ３の上面に配置して、コネクタ３の
ピン５をノードＮとする容量結合（Ｃａ，Ｃｂ）を形成
し、配線パターン２に供給される入力信号ｖｉｎの、上
記容量結合（Ｃａ，Ｃｂ）による電圧降下の比率により
、コネクタ３のピン５と配線パターン２との導通状態を
判別するようにしたので、導通チェックする毎に正規の
コネクタを挿入する必要がなく、チェック時間の短縮化
を図ることができる。しかも、単にコネクタ３上に治具
７を配置して、配線パターン２に供給した入力信号ｖｉ
ｎの変化をみるだけであるため、コネクタ３の導通チェ
ックを非接触で、かつ容易に行うことができると共に、
導通チェックの自動化を実現させることができる。

【００１１】

【実施例】以下、図１〜図９を参照しながら本発明の実
施例を説明する。図１は、第１実施例に係るコネクタの
導通検査方法を示す構成図、図２は、その斜視図である
。

【００１２】この方法は、図２に示すように、フレキシ
ブルプリント配線基板等の回路基板１上に形成された複
数の配線パターン２上に載置及び半田付けされたメス型
コネクタ３に対してその半田付き状態（即ち、導通状態
）を判別するものである。コネクタ３は、配線パターン
２の一方の端部に形成された複数のコネクタ設置用ラン
ド部４に載置されると共に、コネクタ３内の複数のピン
５から延びる各端子６と、該各端子６と対応するコネク
タ設置用ランド部４とが半田付けされて、回路基板１上
に実装される。

【００１３】そして、図１Ａに示すように、上記回路基
板１上に実装されたコネクタ３の上面に導通チェック用
治具を載置する。この導通チェック用治具７は、厚みの
薄い銅板や鉄板等の金属導体７ａの下面にＰＥＴ（ポリ
エチレンテレフタレート）やＰＰＳ（ポリプロピレンシ
ート）等からなる薄膜の絶縁フィルム７ｂを貼り合わせ
て構成され、その大きさは、コネクタ３より少し大きめ
に形成してある。その後、図１Ｂに示すように、配線パ
ターン２の他方の端部に形成された複数の外部接続用ラ
ンド部（図２参照）８のうち、検査すべきランド部８に
１本の導通チェック用プローブ９を接触させる。尚、１
０及び１１は、回路基板１の裏面に形成されたアース用
導体１２に接触する固定ピンを示す。

【００１４】このとき、図１で示すコネクタ３内の例え
ば一方のピン５ａについて、そのピン５ａから延びる端
子６ａと配線パターン２とが半田層１３により良好に半
田付けされている場合、導通チェック用治具７から配線
パターン２までを等価回路的にみると、図１Ｃに示すよ
うに、上記導通チェック用治具７をコネクタ３の上面に
載置することによって、ピン５ａをノードＮとする容量
結合が形成される。この場合、端子６ａと配線パターン
２とが良好に結線されていることから、上記容量結合に
より、１つの容量Ｃａが形成される。

【００１５】また、図１で示すコネクタ３内の例えば他
方のピン５ｂについて、そのピン５ｂから延びる端子６
ｂと配線パターン２とが未半田状態となっている場合、
上記と同様に導通チェック用治具７から配線パターン２
までを等価回路的にみると、図１Ｄに示すように、導通
チェック用治具７をコネクタ３の上面に載置することに
よって生じる容量結合により、２つの容量Ｃａ及びＣｂ
が形成される。ここで、容量Ｃｂは端子６ｂと配線パタ
ーン２とが未結線であることから生じるピン５ｂ（ノー
ドＮ）と配線パターン２間の容量である。この場合、２
つの容量Ｃａ及びＣｂが直列に接続されることから、こ
の合成容量Ｃは上記容量Ｃａよりも小さくなる。

【００１６】尚、図１における一方のピン５ａに対応す
る外部接続用ランド部を図２において８ａとし、他方の
ピン５ｂに対応する上記ランド部を８ｂとして説明を進
める。

【００１７】このような条件のもとで、図１Ｂに示すよ
うに、導通チェック用プローブ９の入力端子φｉｎに交
流の入力信号ｖｉｎを供給して、導通チェック用治具７
の出力端子φｏｕｔから出力される出力信号ｖｏｕｔ　
のレベルを検出した場合、プローブ９がランド部８ａに
接触しているときと、ランド部８ｂに接触しているとき
とでは、ランド部８ｂに接触しているときの方が、上記
合成容量Ｃにより、その出力信号ｖｏｕｔ　のレベルは
小さくなる。従って、上記出力信号ｖｏｕｔ　のレベル
を検出することにより、各ピン５の配線パターン２に対
する結線状態が容易に判明する。

【００１８】次に、上記本例に係るコネクタの導通検査
方法を自動化させた導通検査システムについて、図３〜
図７を参照しながら説明する。この導通検査システムは
、図３に示すように、被測定物２１である回路基板１の
外部接続用ランド部８に入力信号ｖｉｎを供給するため
の発振器２２と、コネクタ３上面に載置した導通チェッ
ク用治具７からの出力信号ｖｏｕｔ　を増幅する増幅器
２３と、増幅器２３からの出力増幅信号ＶｏをＤＣ電圧
信号ｄに変換する検波器２４と、該検波器２４からのＤ
Ｃ電圧信号ｄに基いて所望の画像データＶｄを作成、編
集する画像データ処理回路２５と、該画像データ処理回
路２５からの画像データＶｄを表示するＣＲＴモニタ２
６とを有する。

【００１９】また、このシステムは更に、導通チェック
用プローブ９を外部接続用ランド部８の配列方向に沿っ
て摺動させる既知のスライド機構２７と、プローブ９が
ランド部８に接触する度に検知パルスｐを上記画像デー
タ処理回路２５に出力する検知回路２８を有する走査装
置（スキャナ）２９が具備される。従って、上記画像デ
ータ処理回路２５は、本例では、上記ＤＣ電圧信号ｄの
ほか、該検知パルスｐの入力に基いて図に示すようなＤ
Ｃ電圧信号ｄの電圧レベルに応じたピーク値を有する棒
グラフ状の画像データＶｄを作成、編集する。この場合
、各棒グラフが、夫々対応する各ピン５の導通状態を示
し、ここでは、ピーク値の低い棒グラフに対応するピン
が不導通、即ち未半田状態になっていることを示す。

【００２０】次に、上記発振器２２から検波器２４まで
の回路構成の一例を図４に基いて説明する。入力側にお
いては、入力信号ｖｉｎの発生源である発振器２２に直
列に内部抵抗ｒ（５０Ω）が接続され、更に、直流成分
の除去を目的としたコンデンサＣ１　（１０００ｐＦ）
が直列に接続され、入力信号ｖｉｎを低インピーダンス
で供給するための抵抗Ｒ１　（１５０Ω）が並列に接続
されている。ここで、本例では、発振器２２の出力周波
数を約１０ＭＨｚとした。これは、後述する増幅器２３
及び検波器２４の周波数特性が、図５に示すように、約
５ＭＨｚ〜１０ＭＨｚでピークをとることに起因する。 従って、発振器２２の出力周波数としては、数ＭＨｚ〜
数１０ＭＨｚの範囲が使用可能である。

【００２１】一方、出力側においては、導通チェック用
治具７からの出力信号ｖｏｕｔ　を後段の増幅器２３に
低インピーダンスで供給するために、抵抗Ｒ２　（１Ｋ
Ω）で終端してある。これは、また上記出力信号ｖｏｕ
ｔ　をシールド線３０で送るため、この低インピーダン
スを目的とする抵抗Ｒ２　は、実際上でも必要となる。 尚、上記抵抗Ｒ２　は、その抵抗値が余りに低いと出力
信号ｖｏｕｔ　の出力が小さくなってしまうため、本例
のように、１ＫΩ程度の抵抗を用いることが好ましい。

【００２２】次に、後段の増幅器２３及び検波器２４に
ついての動作を、図６も参照しながら簡単に説明する。 まず、プローブ９が結線状態の良好なピン５ａに対応す
るランド部８ａに接触することにより、導通チェック用
治具７の出力側端子φｏから例えば図６Ａで示すような
ピーク値Ｐの出力信号ｖｏｕｔ　が出力され、増幅器２
３の入力端子φａに該出力信号ｖｏｕｔ　が途中のシー
ルド線３０を介して供給される。この出力信号ｖｏｕｔ
　は、図６Ｂに示すように、カップリング・コンデンサ
Ｃ４　によってその直流成分（ＤＣ雑音）が除去された
のち、バッファ用トランジスタＴｒ１　を介して増幅用
トランジスタＴｒ２　に供給される。

【００２３】この増幅用トランジスタＴｒ２　では、図
６Ｂで示すピーク値約１０ｍＶの入力信号Ｖｉを、図６
Ｃで示すピーク値約１２５ｍＶの増幅信号Ｖｏに変換す
る。そして、この増幅信号Ｖｏを次の検波用トランジス
タＴｒ３　に供給して、図６Ｄに示すように、上記増幅
信号Ｖｏを反転させると共に、ある一定レベル以上の電
位をスライスする。その後、該検波用トランジスタＴｒ
３　からの出力信号Ｖを次段のバッファ用トランジスタ
Ｔｒ４　にて反転したのち、Ｒ−Ｃ積分回路を通じてＤ
Ｃ変換して出力端子φより図６Ｅで示す直流信号ｄを得
る。この検波器２４からは増幅信号Ｖｏの振幅が大きい
ほどＤＣレベルの大きい直流信号ｄとして出力される。

【００２４】従って、プローブ９が結線状態の不良なピ
ン５ｂに対応するランド部８ｂに接触した場合は、増幅
用トランジスタＴｒ２　から出力される増幅信号Ｖｏの
振幅が小さくなるため、図６Ｅにおいて二点鎖線で示す
ように、上記直流信号ｄよりもレベルの低い直流信号ｄ
が出力される。尚、コンデンサＣ２　及びＣ１０は低周
波用バイパス・コンデンサを示し、コンデンサＣ３　は
高周波用バイパス・コンデンサを示す。また、表１にこ
の図５で示す回路系の抵抗及びコンデンサの各抵抗値及
び各容量値を示す。

【表１】 実際、発振器の出力を５〜２０ｄＢｍ（１０ＭＨｚ）と
した場合における検波器２４からの出力信号（電圧）ｄ
の変化をみると、結線状態良好の場合、図７の曲線■に
示すように、発振器出力が例えば１１ｄＢｍのとき、出
力電圧４Ｖを得ているのに対し、結線状態不良の場合は
、曲線■に示すように、発振器出力が同じ１１ｄＢｍの
とき、出力電圧０Ｖとなっている。この結線状態不良の
場合において、出力電圧４Ｖを得るためには、発振器２
２の出力として、約１９ｄＢｍ必要となる。従って、結
線状態が良か不良かを正確に知るためには、例えば、発
振器２２の出力を１１ｄＢｍ（１０ＭＨｚ）として検波
器２４からの出力レベルの差（即ち、４Ｖ又は０Ｖ）を
みればよい。この場合、結線状態が良、不良でその入力
差が８ｄＢｍと大きいため十分に実用可能である。

【００２５】そして、この検波器２４からの出力信号（
直流信号）ｄを上述したように、図３で示す画像データ
処理回路２５に供給してＣＲＴモニタ２６より上記出力
信号ｄに応じたピーク値を有する棒グラフを表示する。

【００２６】この第１実施例によれば、薄い銅板７ａの
下面に絶縁膜７ｂを有する導通チェック用治具７をコネ
クタ３の上面に配置してコネクタ３のピン５をノードＮ
とする容量結合を形成させると共に、配線パターン２の
端部に形成された複数の外部接続用ランド部８に対し、
一本の導通チェック用プローブ９を順次接触させてプロ
ーブ９に供給される入力信号ｖｉｎの、上記容量結合に
よる電圧降下の比率により、上記ランド部８に対応する
コネクタ３のピン５と配線パターン２との導通（結線）
状態を判別するようにしたので、導通チェックする毎に
正規のコネクタを挿入する必要がなく、チェック時間の
短縮化を図ることができる。しかも、単にコネクタ３上
に治具を配置して、プローブ９に供給した入力信号ｖｉ
ｎの変化をみるだけであるため、コネクタ３の導通チェ
ックを非接触で、かつ容易に行うことができると共に、
導通チェックの自動化を実現させることができ、特に、
近年におけるコネクタの小型化、高密度化、多線接続化
（例えば接続密度約４９本／ｃｍ２　）に容易に対応さ
せることができる。。

【００２７】上記第１実施例は、一本のプローブ９を外
部接続用ランド部８に対し、その配列方向に沿って摺動
させて、各ピン５の結線状態を判別するようにしたが、
その他、図８の第２実施例に示すように、外部接続用ラ
ンド部８の数と同数個のプローブ９を用意すると共に、
用意したプローブ９を上記ランド部８に接触させる。そ
して、発振器２２と各プローブ９間をスイッチＳを有す
るマルチプレクサ３１にて順次切り換えて導通チェック
を行うようにしてもよい。

【００２８】また、図９の第３実施例に示すように、発
振器２２に対し共通端子となされた各プローブ９を、夫
々対応する外部接続用ランド部８に接触させると共に、
コネクタ３のピン孔よりもわずかに大に形成された導通
チェック用治具７をピン５の配列方向に摺動させて導通
チェックを行うようにしてもよい。

【００２９】また、単にコネクタの導通・不導通、即ち
良・不良を知るだけであれば、第３実施例のプローブ９
と第１実施例の導通チェック用治具７を用いて導通チェ
ックを行うようにしてもよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係るコネクタの導通検査方法に
よれば、回路基板上に接続されたコネクタの導通チェッ
クを非接触で、かつ容易に行うことができると共に、該
コネクタの導通チェックに関し、その自動化を図ること
ができる

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係るコネクタの導通検査方法を示
す構成図。

【図２】第１実施例に係るコネクタの導通検査方法を示
す斜視図。

【図３】第１実施例に係る導通検査システムを示すブロ
ック線図。

【図４】第１実施例に係る導通検査システムの回路構成
の一例を示す回路図。

【図５】第１実施例に係る増幅器及び検波器の周波数特
性を示す特性図。

【図６】第１実施例に係る導通検査システムの信号処理
を示す波形図。

【図７】第１実施例に係る導通検査システムにおいてそ
の発振器出力に対する出力電圧の変化を示す特性図。

【図８】第２実施例に係るコネクタの導通検査方法を示
す要部の構成図。

【図９】第３実施例に係るコネクタの導通検査方法を示
す斜視図。

【図１０】従来例に係るコネクタの導通検査方法を示す
斜視図。

【符号の説明】

１　　回路基板 ２　　配線パターン ３　　コネクタ ４　　コネクタ設置用ランド部 ５　　ピン ６　　端子 ７　　導通チェック用治具 ７ａ　　金属導体 ７ｂ　　絶縁膜 ８　　外部接続用ランド部 ９　　導通チェック用プローブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基板上に形成された複数の配線パター
   ン上に接続された内部に多数のピンを有するコネクタの
   、該ピンと上記配線パターンとの導通状態を判別するコ
   ネクタの導通検査方法において、上記コネクタの各ピン
   をノードとする容量結合を形成し、上記配線パターンに
   供給される入力信号の、上記容量結合による電圧降下の
   比率により、上記ピンと上記配線パターンとの導通状態
   を判別することを特徴とするコネクタの導通検査方法。