JPH05322929A - 導通検査用ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高密度配線の導通検査を，正確かつ迅速に行
うことができる導通検査用ヘッドを提供すること。 【構成】 プリント配線板における配線回路を電気導通
の有無により検査する導通検査用ヘッドである。導通検
査用ヘッド１は，配線回路に接触させる接触ピン１３
と，接触ピン１３を固定するベース板１０と，ベース板
１０の裏面１０２に配設され接触ピン１３の先端部分１
３５を内蔵させたクッション弾性体１１とを有する。検
査時にはプリント配線板上にクッション弾性体１１を載
置すると共にベース板１０を押圧してクッション弾性体
１１を圧縮し，接触ピン１０の接触端１３０を突出させ
て，これをプリント配線板の配線回路に接触させるよう
に構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，高密度配線のプリント
配線板における導通検査を，迅速，正確に行う導通検査
用ヘッドに関する。

【０００２】

【従来技術】プリント配線板における配線回路を，電気
導通の有無により検査する方法，及びその装置として
は，種々のものが提案されている（例えば，特公平２−
４４０３５号公報，特開昭５６−１１００６０号公
報）。プリント配線板の検査治具としては，図５に示す
ごとく，プリント配線板７の配線回路７５に対して，プ
ローブ９の触針９２を当接させることにより，電気導通
の有無を検査するプローブ式導通検査ヘッドが知られて
いる。

【０００３】この検査治具は，プローブの先端のガタツ
キを防止するためのガイド板８と，プローブ９を保持す
るためのピンボード８８と，両者を貫通させて装着した
プローブ９とよりなる。プローブ９は，パイプ状のソケ
ット９１と触針９２とを有する。ソケット９１は，ピン
ボード８８の貫通孔８８１内に挿通固定されている。

【０００４】一方，触針９２はガイド板８のガイド孔８
１内に，進退可能に挿通されている。そして，触針９２
は，その上部にプランジャー９２０を有する。該プラン
ジャー９２０は，ソケット９１の内腔内に，スプリング
バネ（図示略）を介して，進退可能に装着されている。
上記プローブ９の上端は，電気導通を検出するための検
査器９９に電気的に接続されている。また，上記プロー
ブ９は，被検査体としてのプリント配線板７の配線回路
７５に対応した位置に設けてある。

【０００５】そして，配線回路の電気導通の検査に当た
っては，プリント配線板７の上下より，上記ガイド板８
及びピンボード８８を下降及び上昇させ，プローブ９の
触針９２を配線回路７５の触針用パッド（以下省略）に
当接させる。このとき，当該配線回路７５が断線又はシ
ョートを生じていない場合には，正常な電気導通が得ら
れる。これにより，各配線回路７５の良否が判定でき
る。

【０００６】また，上記において触針９２の先端９２１
を配線回路７５に当接させた際には，触針９２はガイド
板８のガイド孔８１に沿ってソケット９１側へ後退し，
そのプランジャー９２０がソケット９１内に侵入する。
これは，触針９２の先端９２１を保護するためである。

【０００７】

【解決しようとする課題】ところで，近年プリント配線
板の高密度化が進行しており，図６及び図７に示すごと
く，配線回路の配線ピッチＰ1 ，Ｐ2 が益々減少してき
ており，配線回路の電気導通性について，測定しにくい
状態となってきている。即ち，図６に示すごとく，配線
ピッチＰ１が広い場合には，直径Ｄのプローブ９同志を
並行に配置して測定できる。

【０００８】しかし，図７に示すごとく，配線回路の高
密度化に伴って，配線ピッチＰ２が狭くなる場合，前記
のようにプローブ９を並行に配置して測定しようとする
と，両者が互いに当接してしまう。そのため，同図に示
すごとく，プローブ９を千鳥型に配置して測定せざるを
得ない。しかし，検査時に，配線回路上に対してプロー
ブ９を接触できる検出配線長Ｌは，制限されている。そ
のため，上記図７に示すごとく，プローブ９を千鳥型に
配置しても，検査できない場合がある。このように，配
線回路の高密度化が益々進み，それに併せた，電気導通
の検査治具が要求される中，上記プローブ型ヘッドで
は，検査能力に限界がある。

【０００９】そこで，他の検査治具として，導電ゴムシ
ート型ヘッドが提案されている。上記導電ゴムシート型
ヘッドは，図８に示すごとく，検出ヘッド６１と，検出
ヘッド６１を支持している支持板６８とを有している。
また，検出ヘッド６１とプリント配線板７との間には，
導電ゴムシート６を介在させている。導電ゴムシート６
は，絶縁性の弾性体の中に導電粉体が分散しているもの
である。この導電ゴムシート６は，非圧縮状態において
は電気的に絶縁体であるが，圧縮状態においては導電粉
体同志が接触し導電体となる性質を有する。

【００１０】上記導電ゴムシート型ヘッドを用いて配線
回路を検査するに当たっては，検出ヘッド６１を，導電
ゴムシート６を介して，プリント配線板７の配線回路７
５の真上に位置させる。次いで，図９に示すごとく，検
出ヘッド６１を押圧し，導電ゴムシート６を圧縮する。
このとき，導電ゴムシート６の圧力付加部６０は導電体
となる。これにより，検出ヘッド６１と配線回路７５が
導通し，プリント配線板７の配線回路７５の電気導通の
有無を検査することができる。

【００１１】また，導電ゴムシート型ヘッドは，前記プ
ローブ型ヘッドのように触針を内蔵させるソケットを用
いていない。そのため，検出ヘッド６１の外径を小さく
することができる。それ故，前記のプローブ式に比して
検出ヘッド６１の間隔を小さくすることができ，高密度
配線の検査に適している。

【００１２】しかしながら，この導電ゴムシート型ヘッ
ドにおいては，配線回路７５に対する検出ヘッド６１の
位置決めの正確性が要求され，そのために多くの時間が
費やされる。また，図１０に示すごとく，検出ヘッド６
１１，６１２の位置が検査しようとする配線回路７５
１，７５２の位置と異なる場合には，上記検出ヘッドが
上記配線回路を正確に押圧しない。そのため，配線回路
７５の電気導通の有無を誤って判定してしまう。

【００１３】即ち，図１０に示すごとく，検出ヘッド６
１１が２つの配線回路７５１，７５２に跨がって位置し
てしまうときには，圧力付加部６０が同時に２つの配線
回路７５１，７５２と，導通してしまう。一方，検出ヘ
ッド６１２については，対応すべき配線回路７５２との
間が導通しない。本発明は，かかる問題点に鑑み，高密
度配線の導通検査を，迅速，正確に行うことができる導
通検査用ヘッドを提供しようとするものである。

【００１４】

【課題の解決手段】本発明は，プリント配線板における
配線回路を電気導通の有無により検査する導通検査用ヘ
ッドであって，該導通検査用ヘッドは，配線回路に接触
させる接触ピンと，該接触ピンを固定するベース板と，
該ベース板の裏面に配設され上記接触ピンの先端部分を
内蔵させたクッション弾性体とを有し，検査時には上記
プリント配線板上にクッション弾性体を載置すると共に
ベース板を押圧してクッション弾性体を圧縮し，上記接
触ピンの接触端をプリント配線板に接触させるように構
成したことを特徴とする導通検査用ヘッドにある。

【００１５】本発明において最も注目すべきことは，ベ
ース板に固定された接触ピンの先端部分を，ベース板の
裏面に配設したクッション弾性体に内蔵させ，接触ピン
の接触端を突出させて配線回路に当接させるように構成
したことにある。 本発明において，上記接触ピンは導
電性の金属剛性体である。接触ピンは，ベース板に挿通
固定されている。接触ピンの先端部分及び接触端は，ク
ッション弾性体内に挿通されている。

【００１６】接触ピンの直径は，０．１ｍｍ以上５．０
ｍｍ以下であることが好ましい。直径が０．１ｍｍ未満
の場合には，細すぎて機械的耐性に劣る。一方，５．０
ｍｍを越える場合には，太すぎてベース板への導通加工
性が悪いという問題がある。また，接触ピンのヤング率
は，１．０×１０¹⁰Ｐａ以上１．０×１０¹³Ｐａ以下で
あることが好ましい。ヤング率が１．０×１０¹⁰Ｐａ未
満の場合には，機械的耐性に劣る。一方，１．０×１０
¹³Ｐａを超える場合には，接触ピンの製作が困難とな
る。

【００１７】上記クッション弾性体は，絶縁体であり，
ベース板の裏面に配設されている。クッション弾性体と
しては，天然ゴム，シリコンゴム，ウレタンゴム等を用
いる。クッション弾性体のヤング率は，１．０×１０^-5
Ｐａ以上１．０×１０^-3Ｐａ以下であることが好まし
い。ヤング率が１．０×１０^-5Ｐａ未満の場合には，検
査機の圧力設定が困難となる。一方，ヤング率が１．０
×１０^-3Ｐａを越える場合には，クッション弾性体を挿
通している接触ピンの進退に支障を来すおそれがある。

【００１８】クッション弾性体の板厚は，２０ｍｍ以上
３０ｍｍ以下であることが好ましい。板厚２０ｍｍ未満
の場合には，検査時の適正な弾性が得られない。一方，
板厚が３０ｍｍを越える場合には，接触ピンが長くなる
ため，機械的強度が低下する。

【００１９】上記ベース板は絶縁体であり，接触ピンが
装着，固定されている。ベース板としては，セラミック
スガラス，ベークライト，大理石等を用いる。ベース板
の板厚は，３ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることが好まし
い。板厚が３ｍｍ未満の場合，接触ピンを強固に固定さ
せることが困難になる。板厚が１５ｍｍを越える場合に
は，ベース板が厚すぎ，無意味な板厚となる。

【００２０】また，クッション弾性体の裏面には，接触
ピンの先端部分を案内するためのガイド孔を有するガイ
ド板を設けることが好ましい。接触ピンの接触端は，ガ
イド孔内に進退可能に挿通されている。これにより，接
触ピンの接触端は，ガイド孔により正確に案内され，よ
り正確に接触端と配線回路とを当接させることができ
る。尚，ガイド板の厚さは，０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ
以下であることが好ましい。０．５ｍｍ未満の場合，そ
の強度が低下する。一方，３．０ｍｍを越える場合，ガ
イド板が厚すぎ，無意味な板厚となる。

【００２１】

【作用及び効果】本発明の導通検査用ヘッドにより配線
回路の検査をするに当たっては，導通検査用ヘッドとプ
リント配線板との位置合わせを行い，クッション弾性体
をプリント配線板の上に載置する。この場合，配線回路
の真上に接触ピンの接触端が配置される。

【００２２】次に，ベース板を押圧する。これにより，
クッション弾性体が圧縮され，接触ピンの接触端がクッ
ション弾性体内を貫通，突出し，配線回路に当接する。
この状態で，接触ピンに導通検査用の電流を流し，配線
回路の電気導電の有無を検査する。また，接触ピンの先
端部分及び接触端は，クッション弾性体内に内蔵されて
いる。そのため，クッション弾性体は，接触ピンの保護
体として機能している。また，接触ピンは，外部圧力を
直接受けることがなく，損傷が少ない。

【００２３】それ故，接触ピンは，前記のごとく０．１
〜５．０ｍｍという極めて細径のものを用いることがで
きる。したがって，接触ピンの間隔が小さくなり，配線
ピッチの小さい高密度の配線回路の電気導通性を，迅
速，正確に検査することができる。以上のごとく，本発
明によれば，高密度配線の導通検査を，迅速，正確に行
うことができる導通検査用ヘッドを提供することができ
る。

【００２４】

【実施例】 実施例１ 本発明にかかる実施例につき，図１ないし図３を用いて
説明する。本例の導通検査用ヘッド１は，プリント配線
板における配線回路を電気導通の有無により検査するも
ので，図１及び図２に示すごとく，配線回路に接触させ
る接触ピン１３と，該接触ピン１３を固定するベース板
１０と，ベース板１０の裏面１０２に配設され上記接触
ピン１３と，その先端部分１３５を内蔵したクッション
弾性体１１とを有する。

【００２５】導通検査用ヘッドは，検査時において，上
記プリント配線板上にクッション弾性体１１を載置する
と共にベース板１０を押圧してクッション弾性体１１を
圧縮し，上記接触ピン１３の接触端１３０をプリント配
線板に接触させるように構成してある。

【００２６】本例において，上記接触ピン１３は導電性
の剛性体である。接触ピン１３は，ベース板１０に挿通
固定されている。接触ピン１３の先端部分１３５及び接
触端１３０は，クッション弾性体１１内に挿通されてい
る。接触ピン１３は，その頭部において半田付けされた
リード線１４を介して，検出器と電気的に接続している
（図示略）。

【００２７】接触ピン１３は，直径０．５ｍｍ，長さ２
５ｍｍである。接触端１３０は，角度３０°のテーパ加
工が施されており，クッション弾性体１１の裏面１１２
より２ｍｍ内部に入っている。接触ピン１３は，ヤング
率５３．４×１０¹⁰Ｐａ，電気抵抗率４．９×１０^-8Ω
・ｍ；０℃のタングステンを用いている。

【００２８】上記ベース板１０は絶縁体であり，複数の
接触ピン１３及び２本の位置決めピン１２が固定されて
いる。ベース板１０は，厚さ１０ｍｍのベークライトを
用いている。ベース板１０のヤング率は０．８〜１．５
×１０¹⁰Ｐａ，熱膨張係数は２１〜３３×１０^-6であ
る。尚，ベース板１０において，接触ピン１３及び位置
決めピン１２を埋め込むための孔１０５，１０６は，Ｎ
／Ｃ制御型穴明け機により加工した。上記クッション弾
性体１１は絶縁性である。クッション弾性体１１は，ベ
ース板１０の裏面１０２に配設されている。

【００２９】クッション弾性体１１は，複合弾性ゴムを
用いている。クッション弾性体１１の厚みは１５ｍｍ，
ヤング率は１．５〜５．０×１０^-4Ｐａ，ずれ弾性率は
５〜１５×１０^-5Ｐａである。位置決めピン１２は，直
径３．０ｍｍ，長さ３０．０ｍｍであり，その先端部１
２０は半径１．５ｍｍの球状加工が施されており，クッ
ション弾性体１１の裏面１１２より５ｍｍ突出してい
る。

【００３０】次に，本例の作用効果につき説明する。本
例の導通検査用ヘッド１により，配線回路の検査をする
に当たっては，図３に示すごとく，まず，検査台３の上
にプリント配線板７を定位置に載置する。次に導通検査
用ヘッド１の両側の位置決めピン１２を，プリント配線
板７及び検査台３の位置決め穴７２，３２に挿入する。
これにより，導通検査用ヘッド１とプリント配線板７と
の位置合わせを行うと共に，クッション弾性体１１をプ
リント配線板７の上に載置する。これにより，配線回路
７５の真上に接触ピン１３の接触端１３０が配置され
る。

【００３１】次に，ベース板１０を押圧する。このと
き，クッション弾性体１１が圧縮され，図３に示すごと
く，接触ピン１３の接触端１３０がクッション弾性体１
１内を貫通，突出し，配線回路７５に当接する。この状
態で，接触ピン１３に導通検査用の電流を流す。これに
より，配線回路７５の電気導電の有無を検査することが
できる。

【００３２】また，極細の接触ピン１３の先端部分１３
５及び接触端１３０は，クッション弾性体１１内に内蔵
されている。そのため，クッション弾性体１１は，接触
ピン１３の保護体として機能している。また，接触ピン
１３は，外部圧力を直接受けることがなく，損傷が少な
い。

【００３３】それ故，接触ピン１３は前記のごとく，
０．５ｍｍという極めて細径のものを用いることができ
る。従って，接触ピン１３の間隔を小さくすることがで
き，配線ピッチの小さい高密度の配線回路の電気導通性
を，迅速，正確に検査することができる。このように，
本例の導通検査用ヘッドによれば，高密度配線の導通検
査を，迅速，正確に行うことができる。

【００３４】実施例２ 本例においては，図４に示すごとく，クッション弾性体
１１の裏面１１２に，絶縁性のガイド板２を設けてい
る。ガイド板２は，接触ピン１３の先端部分１３５を案
内するためのガイド孔２３を有する。接触ピン１３の接
触端１３０は，ガイド孔２３内に内蔵させてある。ガイ
ド板２は，厚さ１．６ｍｍのガラス・エポキシ材料を用
い，そのヤング率は１．１×１０¹⁰Ｐａである。その他
は，実施例１と同様である。

【００３５】本例においては，接触ピン１３の先端部分
１３５が，ガイド孔２３により配線回路に正確に案内さ
れる。そのため，より正確に接触端１３０と配線回路と
を当接させることができる。また，本例においても実施
例１と同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の導通検査用ヘッドの側面図。

【図２】実施例１の導通検査用ヘッドの裏面図。

【図３】実施例１の導通検査用ヘッドを用いた，配線回
路の検査状態を示す説明図。

【図４】実施例２の導通検査用ヘッドの要部側面断面
図。

【図５】従来例のプローブ式導通検査用ヘッドの側面断
面図。

【図６】従来例にかかる，プリント配線板の配線回路と
検査プローブの位置関係を示す説明図。

【図７】従来例にかかる，プリント配線板の高密度配線
回路と検査プローブの位置関係を示す説明図。

【図８】従来例の導電ゴムシート型ヘッドの側面図。

【図９】導電ゴムシート型ヘッドの正常検査状態を示す
説明図。

【図１０】導電ゴムシート型ヘッドの異常検査状態を示
す説明図。

【符号の説明】

１．．．導通検査用ヘッド， １１．．．クッション弾性体， １２．．．位置決めピン， １３．．．接触ピン， １３０．．．接触端， １３５．．．先端部分， ２．．．ガイド板， ２３．．．ガイド孔， ７．．．プリント配線板， ７５．．．配線回路，

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント配線板における配線回路を電気
   導通の有無により検査する導通検査用ヘッドであって，
   該導通検査用ヘッドは，配線回路に接触させる接触ピン
   と，該接触ピンを固定するベース板と，該ベース板の裏
   面に配設され上記接触ピンの先端部分を内蔵させたクッ
   ション弾性体とを有し，検査時には上記プリント配線板
   上にクッション弾性体を載置すると共にベース板を押圧
   してクッション弾性体を圧縮し，上記接触ピンの接触端
   をプリント配線板に接触させるように構成したことを特
   徴とする導通検査用ヘッド。