JPH06230063A - 回路基板検査機の部品有無検出プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 微小高さの部品を確実に検出する。 【構成】 第１のコンタクトプローブ２０を前プローブ
ケース２２に移動自在に取り付ける。前プローブケース
２２を導電材料から構成する。第１のコンタクトプロー
ブ２０の後端側に絶縁性カラー２６を取り付ける。第２
のコンタクトプローブ２１を、後プローブケース２３に
移動自在に取り付ける。後プローブケース２３を絶縁性
材料から構成する。第１及び第２のコンタクトプローブ
２０，２１をコイルバネ２５で部品側に突出させる。前
プローブケース２２の後端と第２のコンタクトプローブ
の先端とによりノーマルクローズ型の接点ｂ１，ｂ２を
構成する。 【効果】 コンタクトプローブ２０のストローク量が小
さくても、確実にノーマルクローズ接点を開くことがで
きる。これにより、微小高さの部品を確実に検出するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、回路基板検査機の部
品有無検出プローブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回路基板のプリント配線の断線や短絡、
回路基板に実装された部品の種類や性能等の各種検査を
するために、プローブピンを測定部位に接触させて検査
する検査機がある。この検査機では、回路基板に合わせ
てプローブピンを固定した専用の治具（ピンボード）を
用いる他に、プローブピンをＸ−Ｙユニット及びＺ軸ユ
ニットにより移動させて行うものもある。

【０００３】このような回路基板検査機において、部品
の有無を検出する場合には、図５に示すような、部品有
無検出プローブをＺ軸ユニットに取り付けて行ってい
る。この部品有無検出プローブは、保持筒１に第１及び
第２のコンタクトプローブ２，３を軸方向で移動自在に
設けて構成されている。

【０００４】第１のコンタクトプローブ２は保持筒１の
先端側に取り付けられており、その先端が部品に接触す
るようになっている。また、第２のコンタクトプローブ
３は、第１のコンタクトプローブ２の後端と隙間Ａだけ
離間してその先端が位置するように、保持筒２の後端側
に絶縁性カラー４を介し取り付けられている。これら、
第１及び第２のコンタクトプローブ２，３はそれぞれの
先端と後端とが導通状態に設定されており、更に、コイ
ルバネ５，６によって部品側に突出するように付勢され
ている。このときの第１のコンタクトプローブ２の後端
と、第２のコンタクトプローブ３の先端との隙間はＡに
設定されている。

【０００５】保持筒１は導電材料から構成されており、
これに保持される第１のコンタクトプローブ２とは導電
状態となっている。また、第２のコンタクトプローブ３
は絶縁カラー４を介し保持筒１に取り付けられているた
め、保持筒１と第２のコンタクトプローブ３とは絶縁状
態となっている。そして、保持筒１の表面と第２のコン
タクトプローブ３の後端とにコード（線材）７，８が接
続され、これにより部品有無検出プローブの検出信号が
測定器側に送られるようになっている。

【０００６】上記のような部品有無検出プローブを用い
て回路基板上の部品の有無を検出する場合には、被検出
部品（高さＡ以上）上にこの部品有無検出プローブを位
置決めして、部品有無検出プローブを下降させ、部品に
第１のコンタクトプローブ２の先端を接触させるように
する。この状態で、部品があると、第１のコンタクトプ
ローブ２が部品に接触して保持筒１内を移動して、第２
のコンタクトプローブ３の先端に当接する。これによ
り、両者が導電状態になり、部品があることを検出する
ことができる。また、部品が無い場合には、第１のコン
タクトプローブ２は変位しないから、絶縁状態が維持さ
れて、部品が無いことを検出することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような部品有無
検出プローブは構造が簡単である反面、部品の高さが、
第１及び第２のコンタクトプローブ間の隙間Ａ以上でな
いと、両接点部材が当接しないので、部品の有無を検出
することが不可能になるという問題がある。また、部品
があれば第１及び第２のコンタクトプローブの短絡状態
から部品が有りと判定し、部品が無ければ絶縁状態が維
持されて部品が無いと判定するので、部品有無検出プロ
ーブが断線した場合に、部品有りを部品無しと誤検出し
てしまうという問題がある。

【０００８】この発明は上記課題を解決するためのもの
であり、微小高さの部品であっても、部品の高さに関わ
りなくこれを検出することができ、しかも、部品有無検
出プローブが断線した場合に、この断線も検出すること
ができるようにした部品有無検出プローブを提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載した発明は、部品に接触するコンタ
クトプローブと、このコンタクトプローブを軸方向で移
動自在に保持する保持部材と、コンタクトプローブを前
記部品側に付勢する手段と、この付勢手段によりコンタ
クトプローブと保持部材が接触する部位であって、且つ
コンタクトプローブが部品に接触した後のコンタクトプ
ローブのストローク変位によりこの接触が絶たれる部位
にそれぞれ設けた接点部材とを備え、被検査回路基板の
部品有無検出操作時に、前記接点部材間が導電状態のと
きに部品無しの信号とし、接点部材間が不導電状態のと
きに部品有りの信号とするようにしたものである。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の部品有無検出プローブにおいて、前記接点部材間に
並列に抵抗を接続し、被検査回路基板の部品有無検出操
作時に、前記接点部材間が導電状態のときに部品無しの
信号とし、接点部材間が所定の抵抗値となっている状態
のときに部品有りの信号とするようにしたものである。

【００１１】

【作用】部品有無検出プローブを下降させて被検査回路
基板の部品に接触させると、今まで導電状態であった接
点部材同志が離れるため、抵抗が無限大になり、これに
より部品が検出される。また、被検査位置に部品が無い
場合には、部品有無検出プローブを下降させても、コン
タクトプローブは移動しないため、接点部材同志が導電
状態を維持する。これにより、部品が無いことが検出さ
れる。しかも、コンタクトプローブが部品に接触する
と、僅かなストロークの変位でも接点部材同志が離反す
る。このため、部品の高さが極小でも確実にこれを検出
することができる。

【００１２】また、接点部材間に並列に所定の抵抗値を
有する抵抗を接続することにより、離反した時は所定の
抵抗値を示すから、部品有無検出プローブが断線した場
合に誤判定することがなくなる。すなわち、絶縁状態で
部品有りの判定をするため、抵抗が入っていない場合に
は、部品有無検出プローブが断線したときも同じように
部品有りの誤判定をする可能性があるが、これを無くす
ことができる。

【００１３】

【実施例】この発明を実施した回路基板検査機を示す図
２において、部品有無検出プローブ１０は取付高さ調整
金具１１を介しＺ軸ユニット１２に取り付けられてい
る。取付高さ調整金具１１は、プローブ１０の取り付け
高さを部品高さに合わせて調整するものである。

【００１４】Ｚ軸ユニット１２は、可動部１３に取り付
けられている。Ｚ軸ユニット１２は、プローブ１０をＺ
軸方向に移動させて、プローブ１０の先端を回路基板１
４に接触させる。なお、本実施例では、Ｚ軸ユニット１
２を可動部１３の外部に設けているが、これは可動部１
３に内蔵させてもよい。

【００１５】可動部１３はＸ−Ｙユニット１５のアーム
１６にＹ方向で移動自在に取り付けられている。Ｘ−Ｙ
ユニット１５は、アーム１６と案内レール１７とを備え
ており、図示しない駆動部により案内レール１７に沿っ
てアーム１６を移動させるとともに、アーム１６に沿っ
て可動部１３を移動させることにより、可動部１３をＸ
−Ｙ方向に移動自在にしている。

【００１６】被検査回路基板１４は、案内レール１７と
平行に設けた１対の支持板１８ａ，１８ｂ上に載せられ
ている。支持板１８ａ，１８ｂは回路基板１４の両端部
近くを支持するように、互いを十分に離して基台１９に
取り付けられている。

【００１７】図１に示すように、この発明の部品有無検
出プローブ１０は、金属製の第１及び第２のコンタクト
プローブ２０，２１と、これらが軸方向に移動自在に保
持されるプローブケース２２，２３とから構成されてい
る。

【００１８】第１のコンタクトプローブ２０は前プロー
ブケース２２に移動自在に取り付けられている。前プロ
ーブケース２２は導電材料から構成されており、これに
より第１のコンタクトプローブ２０と前プローブケース
２２とは導電状態になっている。

【００１９】第１のコンタクトプローブ２０と前プロー
ブケース２２との間にはコイルバネ２５が取り付けられ
ている。このコイルバネ２５はコンタクトプローブ２０
の先端を部品側に突出するように付勢している。また、
第１のコンタクトプローブ２０の後端側には絶縁材料か
らなるカラー２４が取り付けられている。

【００２０】第２のコンタクトプローブ２１は、後プロ
ーブケース２３に移動自在に取り付けられている。後プ
ローブケース２３は絶縁性材料から構成されており、こ
れにより、第２のコンタクトプローブ２１と後プローブ
ケース２３とは絶縁状態になっている。

【００２１】第２のコンタクトプローブ２１と後プロー
ブケース２３との間にはコイルバネ２６が取り付けられ
ており、このコイルバネ２６はコンタクトプローブ２１
の先端を第１のコンタクトプローブ２０側に突出するよ
うに付勢している。これにより、第２のコンタクトプロ
ーブ２１の先端はプローブケース２２の後端及び第１の
コンタクトプローブ２０の絶縁性カラー２４に常に接触
した状態になっている。したがって、プローブケース２
２の後端面が接点ｂ１となり、第２のコンタクトプロー
ブ２１の先端面が接点ｂ２となるノーマルクローズ型の
スイッチが構成される。

【００２２】コード３０は前プローブケース２２に、コ
ード３１は第２のコンタクトプローブ２１の後端に接続
されており、これらにより部品有無検出プローブ１０の
検出信号は測定器に送られる。また、コード３０，３１
の間には、抵抗値Ｒの抵抗３３が並列に接続されてお
り、部品有無検出プローブ１０の断線を検出することが
できるようになっている。

【００２３】次に、本実施例の作用を説明する。図２に
示すように、回路基板１４の所定位置に部品が有るか否
かを検出する場合には、取付高さ調整金具１１を介し部
品有無検出プローブ１０をＺ軸ユニット１２に取り付け
る。この状態で、Ｘ−Ｙユニット１５を作動させて、可
動部１３を回路基板１４の被検査対象である部品の上方
に位置決めする。そして、Ｚ軸ユニット１２によりプロ
ーブ１０を下降させ、測定部位の部品に第１のコンタク
トプローブ２０の先端を接触させる。

【００２４】部品に第１のコンタクトプローブ２０の先
端が接触すると、図１（Ｂ）に示すように、第１のコン
タクトプローブ２０が前プローブケース２２内で移動す
る。これにより、第２のコンタクトプローブ２１も第１
のコンタクトプローブ２０により押されるため、前プロ
ーブケース２２の後端（接点ｂ１）と第２のコンタクト
プローブ２１の先端（接点ｂ２）とが離反する。したが
って、接点ｂ１，ｂ２同志が離れるため、コード３０，
３１間は抵抗３３の抵抗値Ｒを示すようになる。これに
より、測定器側で部品有りと判定することができる。

【００２５】また、Ｚ軸ユニット１２を作動させてプロ
ーブ１０を下降させても、部品が無い場合には、第１の
コンタクトプローブ２０は部品に接触することがないの
で、図１（Ａ）に示すように、このコンタクトプローブ
２０は移動することがない。したがって、接点ｂ１，ｂ
２同志が離反することがないので、コード３０、３１間
は短絡状態（≒０Ω）となっており、測定器側では部品
無しと判定することができる。

【００２６】また、部品に第１のコンタクトプローブ２
０が接触する前の初期状態において、コード３０，３１
間の短絡状態をチェックすることにより、短絡状態であ
れば部品有無検出プローブが正常であり、抵抗Ｒの抵抗
値を示す場合には部品有無検出プローブが断線等を起こ
して不良となっていることが判る。

【００２７】なお、この発明はコンタクトプローブで形
成する接点がノーマルクローズとなっていればよく、上
記実施例の構成に限定されない。例えば、図３，図４に
示すような構成により、ノーマルクローズの接点を構成
したものであってもよい。

【００２８】図３は、金属製のコンタクトプローブ５０
を絶縁材料からなるプローブケース５１に移動自在に取
り付け、コンタクトプローブ５０をその先端が部品側に
突出するようにコイルバネ５２で付勢したものである。
そして、プローブケース５１の内部には導電材料からな
る接点部材５３を配置して、この接点部材５３とコンタ
クトプローブ５０の段部５０ａとを接触させて、通常の
状態では導電状態となるようにしておく。接点部材５３
とコンタクトプローブ５０の後端部とにはコード５５，
５６を接続し、これの検出信号を測定器に送る。また、
コード５５，５６の間には並列に抵抗５７が接続してあ
る。部品の有無の検査時は、部品にコンタクトプローブ
５０が接触すると、図３（Ｂ）に示すように、プローブ
ケース５１内でコンタクトプローブ５０が移動する。こ
れにより、コンタクトプローブ５０の段部５０ａと接点
部材５３とが離れるため、部品有りと判定することがで
きる。

【００２９】図４は、図３の部品有無検出プローブにお
いて、コイルバネの位置を先端側に配置したものであ
り、その他の構成は、図３のものと基本的に同じであ
る。すなわち、金属製のコンタクトプローブ６０を絶縁
材料からなるプローブケース６１に移動自在に取り付
け、コンタクトプローブ６０をその先端が部品側に突出
するようにコイルバネ６２で付勢したものである。そし
て、プローブケース６１の内部には導電材料からなる接
点部材６３を配置して、この接点部材６３とコンタクト
プローブ６０の段部６０ａとを接触させて、通常の状態
では導電状態となるようにしておく。接点部材６３とコ
ンタクトプローブ６０の後端部とにはコード６５，６６
を接続し、これの検出信号を測定器に送る。更に、コー
ド６５，６６の間には並列に抵抗６７が接続してある。
この場合にも、コンタクトプローブ６０の段部６０ａと
接点部材６３とによりノールマクローズの接点を構成し
たから、コンタクトプローブ６０の少しのストローク量
で接点を離すことができ、微小高さの部品も確実に検出
することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたようにこの発明によれば、コ
ンタクトプローブと接点部材とにより、ノーマルクロー
ズ型の接点からなる部品有無検出プローブを構成したか
ら、部品に接触したときのコンタクトプローブの僅かな
ストローク変位でも接点を開くことができるため、微小
高さの部品でも確実に検出することができる。

【００３１】しかも、ノーマルクローズ型の接点に抵抗
を並列に接続したから、部品有無検出プローブが断線し
た場合に、これを検出することが容易になる。すなわ
ち、部品にコンタクトプローブが接触する前の初期状態
において、各接点間の短絡状態をチェックすることによ
り、短絡状態であれば部品有無検出プローブが正常であ
り、抵抗Ｒの抵抗値を示す場合には部品有無検出プロー
ブが断線等を起こして不良となっていることが判る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施した回路基板検査機の部品有無
検出プローブを示すもので、（Ａ）は部品が無い状態の
ときの、（Ｂ）は部品がある状態のときの断面図であ
る。

【図２】同回路基板検査機の要部を示す斜視図である。

【図３】他の部品有無検出プローブを示すもので、
（Ａ）は部品が無い状態のときの、（Ｂ）は部品がある
状態のときの断面図である。

【図４】他の部品有無検出プローブを示すもので、
（Ａ）は部品が無い状態のときの、（Ｂ）は部品がある
状態のときの断面図である。

【図５】従来の部品有無検出プローブを示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ プローブピン １１ 取付ユニット １２ Ｚ軸ユニット １３ 可動部 １４ 回路基板 １５ Ｘ−Ｙユニット ２０ 第１のコンタクトプローブ ２１ 第２のコンタクトプローブ ２２，２３ プローブケース ２４ カラー ２５，２６ コイルバネ ３０，３１ コード ３３ 抵抗 ５０，６０ コンタクトプローブ ５１，６１ プローブケース ５２，６２ コイルバネ ５３，６３ 接点部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査回路基板の部品にコンタクトプロ
   ーブを接触させ、その際のストローク変位により部品の
   有無の検出信号を出力する回路基板検査機の部品有無検
   出プローブにおいて、前記部品に接触するコンタクトプ
   ローブと、このコンタクトプローブを軸方向で移動自在
   に保持する保持部材と、コンタクトプローブを前記部品
   側に付勢する手段と、この付勢手段によりコンタクトプ
   ローブと保持部材が接触する部位であって、且つコンタ
   クトプローブが部品に接触した後のコンタクトプローブ
   のストローク変位によりこの接触が絶たれる部位にそれ
   ぞれ設けた接点部材とを備え、被検査回路基板の部品有
   無検出操作時に、前記接点部材間が導電状態のときに部
   品無しの信号とし、接点部材間が不導電状態のときに部
   品有りの信号とすることを特徴とする部品有無検出プロ
   ーブ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の部品有無検出プローブに
   おいて、前記接点部材間に並列に抵抗を接続し、被検査
   回路基板の部品有無検出操作時に、前記接点部材間が導
   電状態のときに部品無しの信号とし、接点部材間が所定
   の抵抗値となっている状態のときに部品有りの信号とす
   ることを特徴とする部品有無検出プローブ。