JPH05119098A - プリント配線板布線検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】プリント配線板のパターン通電部、微細通電
部、超微細通電部、スルーホール外周通電部などを、導
電ゴムシートを使用せずに同一検査装置の基盤上で接触
不良などによる検査エラーの発生なく一度に精度よく能
率的に検査する。 【構成】プリント配線板の検査すべき通電部に相当する
位置に弾性的に押圧接触可能なプローブピンを複数本配
列した弾性可動方式プローブを備え、前記通電部におけ
るプリント配線板の短絡、断線の有無を検査するプリン
ト配線板布線検査装置において、長さ方向に掛かる圧縮
応力撓みに対して復元性のあるワイヤプローブピン41を
垂直方向に摺動自在に装通した弾性可動方式プローブ40
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板の配線
パターンにおける通電状態の正常・異常を布線検査用プ
ローブを用いて検査するためのプリント配線板布線検査
装置に関し、特に超微細な配線パターンの通電状態を検
査するための検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、プリント配線板の概略平面図で
あり、プリント配線板1 は、その配線基板3 の表面若し
くは表裏両面に所定パターンに布線設計されたパターン
通電部1aの電気配線が施されている。このパターン通電
部1aには部分的に比較的高精細( 例えば０．５ｍｍ前後
のファインピッチ) パターン通電部1bが施されているも
のである。

【０００３】また、上記配線板1 の通電部1aの適宜個
所、若しくはその通電部1a以外の適宜個所には、表面か
ら裏面にかけてスルーホール2 ( 例えば直径０．９から
１．５ｍｍ前後）が貫設され、該スルーホール2 の外周
から内部に連続して通電部2aが被覆されている。このス
ルーホール2 は、前記微細通電部1bよりも粗い、比較的
大きいピッチ間隔で施されている。

【０００４】また、前記配線板1 のパターン通電部1aを
含む領域、若しくは該通電部1aに隣接して通電を要しな
い領域には、所定膜厚の絶縁性ソルダーレジスト4 が塗
布され適宜絶縁性が保持されているものである。

【０００５】従来のプリント配線板1 の前記通電部1a、
1b、2aにおける断線、短絡の発生など、配線状態の正常
・異常を検査する方式としては、形成されたプリント配
線板1 の通電部1a、1b、2aに、予め設定した検査すべき
通電部に対応して所定位置に配置した通電検査用のプロ
ーブ( 接触子) を、該配線板1 の対応する通電部1a、1
b、2a部分に接触させて通電状態を検査するものであ
り、接触方式によって、プレーンな形状のプローブを配
置したシート状の検査治具( 押圧治具) によるプレーン
接触方式、固定配置したピンに押圧接触させて検査する
リジットピン接触方式、又はレシプロ可動ピンによるス
プリングピン接触方式などがある。

【０００６】ところで、特に高精細な微細（ファイン)
ピッチの前記微細通電部1bを通電検査をする場合の検査
用プローブピンは、微細通電部1bの精細度合に対応した
微細なピッチをもって配置する必要があり、且つ、高度
な接触位置精度をもって検査することが要求される。そ
のため、検査装置に使用する接触用プローブとしては、
図５に示すように、極細径で、且つ押圧性に対する信頼
性は比較的低いが位置的信頼性の高い固定方式のリジッ
トピン7を用い、接触信頼度を高めるために弾力性のあ
る厚さ方向偏向導電性ゴムシート5 を介してプリント配
線板1 を基盤Ｂ上に位置決め載置し、上側より、該導電
性ゴムシート5 を介して、押圧駆動手段6 によって絶縁
性の押圧治具Ａを下降動作させ、あるいは基盤Ｂ側を押
圧治具Ａ側に上昇動作させ、押圧して検査していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の検
査方式においては、図５のように微細通電部1bの通電検
査には、基盤Ｂに固定設置する固定方式リジットピン7
と、接触信頼度を高めるための導電性ゴムシート5 を使
用して検査する必要があり、又、比較的粗いピッチのス
ルーホール通電部2aの通電検査には、導電性ゴムシート
5 を取り外して、図６に示すように、可動方式のプロー
ブピン8 を用いて検査するため、所謂、微細通電部1bと
スルーホール通電部2aとのそれぞれの検査は一度にでき
ず、検査工程が煩雑になりやすい傾向があった。又、固
定方式のリジットピン配置用基盤Ｂ（定盤）の穿孔、及
び穿孔位置へのリジットピン7 の立設、嵌め込みなど検
査準備作業に要する時間、手間は膨大である。

【０００８】そこで、高精細なピッチの微細通電部1b検
査が、可動プローブピン方式を使用して導電性ゴムシー
ト5 を用いずに実施できるようになれば、高精細なピッ
チと粗いピッチの両方の通電部検査を、同じ基盤Ｂ上で
一度に実施することができるものである。

【０００９】本発明検査装置は、プリント配線板のパタ
ーン通電部、微細通電部、超微細通電部、スルーホール
外周通電部などを、それぞれ導電ゴムシートを使用せず
に、同一検査装置の基盤上で接触不良などによる検査エ
ラーの発生なく、一度に精度よく能率的に検査できるよ
うにすることを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、プリント配線
板の検査すべき通電部に相当する位置に弾性的に押圧接
触可能な検査用プローブピンを複数本配列した弾性可動
方式プローブを備え、前記通電部におけるプリント配線
板の短絡、断線の有無を検査するプリント配線板布線検
査装置において、離間対向する上下一対の支持板の検査
すべき前記通電部に相当する位置に、長さ方向に掛かる
圧縮応力撓みに対して復元性のあるワイヤピンを垂直方
向に摺動自在に装通した弾性可動方式プローブを備える
ことを特徴とするプリント配線板布線検査装置である。

【００１１】

【実施例】本発明検査装置を、図１の一実施例正面図に
従って詳細に説明すれば、装置本体フレームＦの底部に
立設する昇降手段11上に、下部ユニバーサルヘッド12(
例えば厚板状のベークライト製、あるいは絶縁表面を有
する金属製の検査用基盤）を水平に設ける。なお、該下
部ユニバーサルヘッド12は、必要に応じて、上下に分割
され、分割されたそれぞれヘッド12は、該ヘッド3 の両
端部にそれぞれ取り付けた垂直な支持シャフト(図示せ
ず) によって連結され、且つバネなどを介して上下方向
に弾性的に付勢状態に支持するようにしてもよい。前記
昇降手段11の昇降支持シャフト11a 上端部には、例え
ば、下部ユニバーサルヘッド12（ガラス繊維をエポキシ
樹脂にてシート状に固めたガラス−エポキシ樹脂製、ベ
ークライト製など) を水平になるように取付け固定す
る。

【００１２】下部ユニバーサルヘッド12の表面には通電
性能を備える可動方式のプローブピン13を多数規則的等
間隔に配列してあり、各々該ピン13は、ヘッド12に内装
する弾力性バネ14によって常にヘッド12表面より垂直方
向に突出するように弾性的に付勢されていおり、バネ14
仕掛けの前記プローブピン13の配列間隔は、例えば２．
５４ｍｍ程度である。又、該プロープピン13は、それぞ
れ検査装置の検査判定用コントローラ側( 図示せず) に
結線されている。

【００１３】前記下部ユニバーサルヘッド12表面には、
グリッド変換治具板20が重ね合わせられる。該グリッド
変換治具板20裏面の前記プローブピン13に対応する位置
に、同一ピッチ間隔にて通電性の固定グリッド21を複数
固定配列してあり、その表面には裏面の前記固定グリッ
ド21に対して１／２の縮小ピッチ１．２７ｍｍにて同数
の可動方式のプロープピン22( バネ22a 内装) が１：１
の対応状態にて通電可能に結線され、規則的等間隔に配
列されている。

【００１４】前記グリッド変換治具板20上には、所謂レ
プリカといわれる検査用治具板30が重ね合わされる。該
治具板30の裏面には、その検査の都度に必要とする選択
された検査ポイントに対応する位置に、例えば前記グリ
ッド変換治具20の前記プローブピン22と同様の１．２７
ｍｍピッチの通電部31が設置され、その表面には、被検
査体としてのプリント配線板1 の裏面側通電部60のうち
の検査を必要とする通電部に対応する位置に通電部32が
設置され、裏面通電部31のいずれかと表面通電部32のい
ずれかとは、互いに通電可能に結線されている。

【００１５】前記治具板30上側には、上下離間対向する
一対の支持板45,45 にワイヤプローブピン41を摺動自在
に装通させた可動方式ワイヤプローブ40を水平に設置す
る。前記可動方式ワイヤプローブ40は、前記検査用治具
板30の表面に設置した前記通電部32に対応する位置に、
ワイヤプローブピン41を垂直方向に配列したものであ
る。

【００１６】該ワイヤピン41は、鋼製のワイヤであり、
両端部に設置したスペーサー47を介して離間対向する一
対の支持板45,45 （例えば支持板45の厚さは５ｍｍ〜１
０ｍｍ程度、離間距離は適宜設定できるが５０ｍｍ〜１
００ｍｍ程度）に装通孔42を孔設し、該装通孔42内に該
ワイヤプローブピン41を装通するものである。前記ワイ
ヤプローブピン41の直径は例えば０．２ｍｍ〜０．３ｍ
ｍ程度であり、装通孔42の直径はそれよりも僅かに大き
い例えば０．３ｍｍ〜０．４ｍｍ程度であり、該ワイヤ
プローブピン41のピッチ間隔は、前記検査用治具板30の
通電部31,32 のピッチ１．２７ｍｍより細かい１．０ｍ
ｍ以下の超微細ピッチ間隔である。又、該ワイヤプロー
ブピン41の両先端部は、支持板45より例えば３ｍｍ〜５
ｍｍ程度突出しており、そのワイヤ先端部は、ワイヤ本
体の直径よりも球状、偏平状に太く形成されている。

【００１７】前記可動方式ワイヤプローブ40の上側に
は、被検査体としてのプリント配線板1 が載置され、図
１の本発明の一実施例においては、前記可動方式ワイヤ
プローブ40には、ワイヤプローブピン41が、例えば１０
本設置され、それぞれワイヤプローブピン41の両端部
は、検査用治具板30の表面通電部32とプリント配線板1
の裏面通電部60とに対して接触可能に相対設置されてい
る。

【００１８】前記プリント配線板1 の上側には、前記可
動方式ワイヤプローブ40と同様の構造を備える可動方式
ワイヤプローブ50を載置する。該可動方式ワイヤプロー
ブ50は、前記プリント配線板1 の表面通電部70のうち検
査すべき個所の通電部70に対応する位置に、ワイヤフロ
ーブピン51を垂直方向に配列したものである。該ワイヤ
プローブピン51は、両端部にスペーサー57を介して離間
対向する一対の支持板55,55 に装通孔52を孔設し、該装
通孔52内に該ワイヤプローブピン51を装通するものであ
る。

【００１９】前記ワイヤプローブピン51の直径は例えば
０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ程度であり、装通孔52の直径は
それよりも僅かに大きい例えば０．２５ｍｍ〜０．４ｍ
ｍ程度であり、該ワイヤプローブピン51のピッチ間隔
は、前記検査用治具板35の通電部36,37 のピッチ１．２
７ｍｍより細かい１．０ｍｍ以下の超微細ピッチ間隔で
ある。又、該ワイヤプローブピン51の両先端部は、支持
板55より例えば３ｍｍ〜５ｍｍ程度突出しており、その
ワイヤプローブピン51先端部は、ワイヤプローブピン51
本体の直径、あるいは装通孔52の直径よりも球状、偏平
状に太く形成されている。

【００２０】前記可動方式ワイヤプローブ50の上側には
検査用治具板35が載置される。該治具板35は裏面通電部
36と表面通電部37とを備え、前記グリッド変換治具20の
前記プローブピン22と同様の１．２７ｍｍピッチの裏面
通電部36が設置され、その表面には、該裏面通電部36の
いずれかに通電可能に結線された同じピッチ１．２７ｍ
ｍの表面通電部37が設置されている。

【００２１】図１に示す本発明の一実施例としては、前
記可動方式ワイヤプローブ50には、ワイヤ51が例えば９
本設置され、それぞれワイヤ51の両端部は、前記プリン
ト配線板1 の表面通電部70と前記検査用治具35の裏面通
電部36とに接触可能に相対設置されている。

【００２２】前記検査用治具35の上側には、グリッド変
換治具板25が設置される。該治具板25の裏面には、ピッ
チ１．２７ｍｍの可動方式通電部26( バネ26a 内装) を
備え、又、該治具板25の表面には、前記ピッチの２倍の
ピッチ２．５４ｍｍの固定通電部27とを備え、裏面通電
部26と表面通電部27とは、１：１で互いに通電可能に結
線されている。なお、前記グリッド変換治具板25は、検
査用治具板35上に直接的に載置してもよいが、図１に示
すように、本体フレームＦの両側に取り付けた支持板85
上に、該検査治具板35の両端部を載せて架設するように
してもよい。

【００２３】前記グリッド変換治具25の上側には上部ユ
ニバーサルヘッド16が設置される。該ユニバーサルヘッ
ド16は、本体フレームＦに対して固定状態に設置され、
該ユニバーサルヘッド16の下面には、該ヘッド16に内装
するバネ18によって垂直方向下方に付勢されたピッチ間
隔２．５４ｍｍの可動方式プローブ17が設置される。
又、該プロープピン17は、前記下部ユニバーサルヘッド
12と同様に、それぞれ検査装置の検査判定用コントロー
ラ側( 図示せず) に結線されている。

【００２４】なお上記実施例としては、プリント配線板
1 の表裏両面より、それぞれの通電部60,70 に可動方式
ワイヤプローブ40,50 のワイヤ41,51 両端部を接触させ
て検査するものであるが、これ以外に、前記両可動方式
ワイヤプローブ40,50 のうちのいずれかを取り外して、
その取り外した部分に、絶縁板を装填することによっ
て、プリント配線板1 の片側のみを検査することは可能
である。

【００２５】上記本発明装置を用いて検査をする場合の
手順を、図１に従って詳細に説明すれば、下部ユニバー
サルヘッド12の両端部に設置した位置決め凸部15を、グ
リッド変換治具板20の両端部に設けた孔設部23に嵌合し
て、該ヘッド12上に変換治具板20を位置決め載置する。

【００２６】続いて、前記グリット変換治具板20上面の
孔設部24内に、位置決めピン80を差し込み、該ピン80を
該グリッド変換治具板20に垂直に立設する。

【００２７】次に、検査用治具板30、可動方式ワイヤプ
ローブ40、プリント配線板1 、可動方式ワイヤプローブ
50、検査用治具板35、グリッド変換治具板25を、この順
に重ね合わせ、それぞれの両端部に孔設した位置決め用
の孔設部33,46,10,56,38に、前記位置決めピン80を差し
込んで位置決めする。

【００２８】この位置決めによって、可動方式プローブ
13とグリッド通電部21、及び可動方式プローブ22と通電
部31、及び通電部32とワイヤ41の下端部、及びワイヤ41
上端部と通電部60、及び通電部70とワイヤ51の下端部、
及びワイヤ51上端部と通電部36、通電部37と可動方式プ
ローブ26、グリッド通電部27と可動方式プローブ17の各
々接触部分は、互いに相対して接触可能な位置に位置決
めされる。

【００２９】次に、昇降手段11を垂直方向に上昇動作さ
せて下部ユニバーサルヘッド12を上昇させ、所定位置に
て停止させることにより、下部ユニバーサルヘッド12と
上部ユニバーサルヘッド16との間に挟まれるグリッド変
換治具板20と検査用治具板30と可動方式ワイヤプローブ
40とプリント配線板1 と可動方式ワイヤプローブ50と検
査用治具板35とグリッド変換治具板25とを所定圧力にて
締圧して、前記各々接触部分を接触させ、下部ユニバー
サルヘッド12と、上部ユニバーサルヘッド16とに電気的
に接続された通電状態判定用コントローラによって、試
験電流、電圧を印加して、前記ワイヤ41,51 の端部と接
触しているプリント配線板1 の検査すべき個所の表裏各
通電部60,70 に、前記検査判定コントローラ側からの試
験電流、電圧を印加することによって、該プリント配線
板1 の通電状態、配線状態の良否を検査判定するもので
ある。

【００３０】図２（ａ）（ｂ）は、図１、本発明装置の
一実施例における可動方式ワイヤプローブ部分の拡大側
面図であり、上下ユニバーサルヘッド12,16 間に、図１
に示すように載置される図２（ａ）可動方式プローブ40
は、図２（ｂ）に示すように、上下ユニバーサルヘッド
12,16 を圧縮動作することによって、支持板45より外方
に突出するワイヤプローブピン41の上下先端部は、それ
ぞれプリント配線板1の通電部60と、検査用治具板30の
通電部32とによって押圧されて、支持板45内に没入する
方向に圧縮移動するとともに、余った該ワイヤ41の長手
方向の中間部は、離間対向する支持板45,45 の間の空間
部44内に撓むように変形して回避する。

【００３１】又、図２（ｂ）のプリント配線板1 と検査
用治具板30とによる圧縮動作によって撓みを生じた前記
ワイヤ41は、圧縮動作を解除することによって、図２
（ａ）のようにその復元性によってもとの直線形状に戻
るものである。

【００３２】図３は、本発明装置における可動方式プロ
ーブ40の他の実施例を説明する側面図であり、ワイヤプ
ローブピン41の他に、バネ93によによる可動方式プロー
ブ90を併設したものである。前記可動方式プローブ90
は、離間対向する上下一対の支持板45,45 に垂直方向に
孔設部92を孔設し、該孔設部92内に、プローブシリンダ
ー94を固定状態に取り付け、該シリンダー94内を垂直方
向に摺動可能なプローブピン91を嵌装し、そのピン91内
端部を、前記プローブシリンダー94内に装填されたバネ
93によって、下向き垂直方向( 図３参照）、又は上向き
垂直方向（図示せず）に、支持板45より突出するように
付勢したものである。又、プローブピン91とプローブシ
リンダー94とはその摺動部分が常に接触状態を維持して
おり、電気的に通電可能である。

【００３３】又、41a は、ワイヤプローブピン41に備え
る球状、偏平状の接触先端部であり、91a は、バネ93を
内装する可動方式プローブピン91の接触先端部である。
上記図３の可動方式ワイヤプローブ40は、図１に示す可
動方式ワイヤプローブ50としても使用することは可能で
ある。

【００３４】該可動方式ワイヤプローブ40は、例えば、
プリント配線板1 に形成されている通電部60のうち、特
に超微細パターン( 超微細ピッチ間隔) の通電部60a
と、それよりも粗いピッチの通常微細パターンあるいは
スルーホール外周通電部など通電部60b とを、一度に検
査する場合に有用であり、ワイヤプローブピン41をプリ
ント配線板1 の超微細パターン通電部60a に接触させ、
一方、可動方式プローブピン91を、通常微細パターン通
電部60b に接触させて、プリント配線板1 の配線パター
ン通電部60,70 のうち、検査用治具板30,35 のそれぞれ
表裏に予め形成される各通電部31,32、通電部36,37 に
よって設定される各検査すべき個所の通電部、スルーホ
ール外周通電部が、互いの組合わせにおいて、通電状態
にあるか否か、若しくは互いの組合わせにおいて、絶縁
されるべき通電部が互いに非通電状態にあるか否かなど
を、電流計、電圧計によって計測して、断線、短絡の発
生の有無を布線検査するものである。

【００３５】

【作用】本発明装置は、上下ユニバーサルヘッド12,16
と各押圧治具板( グリッド変換治具板20,25 、検査用治
具板30,35 ) 及び可動方式ワイヤプローブ40,50 の押圧
動作によって、プリント配線板1 の通電部60,70 のう
ち、検査すべき個所の通電部と、超微細ピッチ間隔にて
配列された前記ワイヤプローブ40,50 の各ワイヤプロー
ブピン41,51 とを押圧接触させて、そのプリント配線板
1 の検査すべき個所の通電部における適正な通電状態あ
るいは適正な絶縁状態を検査するもので、検査用の可動
方式プローブとして、本発明では、外部応力に対して復
元性のある細径、極細径の直径０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ
程度のワイヤプローブピン41,51 を使用するので、プロ
ーブ支持板45,45、支持板55,55 に孔設する細孔52の直
径はそれよりも僅かに大きい例えば０．２５ｍｍ〜０．
４ｍｍ程度で十分であり、該ワイヤ41,51 のピッチ間隔
は、１．２７ｍｍより細かい１．０ｍｍ以下の超微細ピ
ッチ間隔に設定することができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明装置は、プリント配線板の超微細
パターン通電部に、細径のワイヤの弾力的復元性を利用
した可動方式によるプローブを接触させて布線検査を実
施することができ、超微細ピッチの通電部に対しても弾
力的に通電検査用のプローブを接触させて布線検査で
き、従来に比較して、超微細なパターン通電部の布線検
査における検査プローブの接触信頼度を向上できるな
ど、プリント配線板の超微細パターン通電部布線検査に
顕著な効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一実施例における全体正面図であ
る。

【図２】（ａ）本発明装置における可動方式ワイヤプロ
ーブを説明する正面図である。 （ｂ）本発明装置における可動方式ワイヤプローブの布
線検査時における動作を説明する正面図である。

【図３】本発明装置の他の実施例を部分的に説明する可
動方式ワイヤプローブの正面図である。

【図４】プリント配線板の概略平面図である。

【図５】固定方式リジットピン及び導電性ゴムシートを
用いて微細パターンを検査する場合の従来の布線検査装
置の概略正面図である。

【図６】可動方式プローブピンを用いてスルーホールを
検査する場合の従来の布線検査装置の概略正面図であ
る。

【符号の説明】

Ａ…押圧治具 Ｂ…リジットピン配置用基板 1 …プリ
ント配線板 1a・・・通電部 1b・・・微細通電部 2
・・・スルーホール 2a・・・スルーホール外周通電部
3 ・・・基板 4・・・絶縁層 5 ・・・導電ゴムシ
ート 6 ・・・押圧駆動手段 7 ・・・リジットピン
8 ・・・可動ピン 10…位置決め孔設部 11…昇降手段 12…下部ユニバーサルヘッド 13…可動
方式プローブピン 14…バネ 15…位置決め凸部 16…
上部ユニバーサルヘッド 17…可動方式プローブピン
18…バネ 20…グリッド変換治具板 21…固定グリッド
通電部 22…可動方式プローブ 23…位置決め孔設部
24…孔設部 25…グリッド変換治具板 26…可動方式プ
ローブピン 27…固定グリッド通電部 30…検査用治具
板 31…固定通電部 32…固定通電部 33…位置決め孔
設部 35…グリッド変換治具板 36…固定通電部 37…
固定通電部 38…位置決め孔設部 40…可動方式ワイヤ
プローブ 41…ワイヤプローブピン 42…ワイヤ装通孔
45…ワイヤ支持板 46…位置決め孔設部 47…スペー
サー 50…可動方式ワイヤプローブ 51…ワイヤプロー
ブピン 52…ワイヤ装通孔 55…ワイヤ支持板 56…位
置決め孔設部 57…スペーサー 60,70 …通電部 80…
位置決めピン85…支持板 Ｆ…本体フレーム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント配線板の検査すべき通電部に相当
   する位置に弾性的に押圧接触可能な検査用プローブピン
   を複数本配列した弾性可動方式プローブを備え、前記通
   電部におけるプリント配線板の短絡、断線の有無を検査
   するプリント配線板布線検査装置において、離間対向す
   る上下一対の支持板の検査すべき前記通電部に相当する
   位置に、長さ方向に掛かる圧縮応力撓みに対して復元性
   のあるワイヤピンを垂直方向に摺動自在に装通した弾性
   可動方式プローブを備えることを特徴とするプリント配
   線板布線検査装置。
2. 【請求項２】前記弾性可動方式プローブには、バネを内
   装する弾性可動方式プローブピンが併設されている請求
   項１に記載のプリント配線板布線検査装置。