JPH073349Y2 - 回路基板検査装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は、IC等の電子部品単体、回路基板上の実装され
た各種部品、あるいは基板上の回路の導通等の電気的な
検査を、多数本のワイヤビームを用いて行なうための回
路基板検査装置に係り、特に微細ピッチに対応できるワ
イヤビーム案内構造の改良に関する。

（従来の技術） 一般に、0.2mm以下のピッチの被検査点が縦横に配列さ
れているような微細ピッチ被検査点に対する電気的検査
については、コイルスプリングを用いた周知のスプリン
グピン式プローブでは、ピン自体の径が太すぎて前記ピ
ッチ間隔に対応させることができない。

そこで従来は、例えば特開昭58-7835号公報に示されて
いるように、バックリングビームプローブ、すなわち直
径0.1mm程度のワイヤビームを被検査点位置に対応させ
てブロック本体に多数配列し、各ワイヤビームの撓曲に
より検査点との接触圧およびストロークを得るようにし
たプローブアッセンブリを有する回路基板検査装置が提
案されている。

（考案が解決しようとする課題） ところで、前記従来のプローブアッセンブリ装置では、
わずか直径0.1mm程度のワイヤの撓曲力を利用してスト
ロークおよび接触圧を得る方法を採っているため、その
ストロークは0.5mm程度、接触圧は10g程度と微少のもの
であって、実際の使用に当っては、種々の問題を含み、
また使用条件が厳しく限定されている。

すなわち、先端が鋭角に磨かれたワイヤビームの全長寸
法の加工バラ付き、およびそれら多数のワイヤビームを
ブロック本体に取付けた場合の取付精度上のバラ付き等
により、各ワイヤビームの先端には、わずかではあるが
バラ付きが生じる。ところが、わずかなバラ付きであっ
ても、0.5mm程度のストロークに対しては大きな割合と
なってその影響が大きく、被検査点に接触しない箇所が
あったり、接触しても圧力が不足する等、接触不均一に
よる導通不安定を生じるおそれがある。

この場合、ストロークを大きくして接触不均一の問題を
回避しようとしても、ワイヤビームの復元性が充分に得
られず、また撓曲を大きくすれば撓曲による傾き角も大
きくなって針先に角度を生じる直伝達タイプであるた
め、検査点上での所定の位置からずれた点に圧接するお
それがあり、撓曲を大きくすればするほど、また各ワイ
ヤビームの撓曲の方向性が不均一であればあるほど、先
端の位置ずれが大きくなり、検査点から外れてしまうと
いう問題がある。

そこで、本出願人は先に、特開昭61-275667号公報に示
されているように各ワイヤビームの撓曲方向をそろえて
安定した動作が得られるようにしたプローブアッセンブ
リ装置を提案した。

すなわち、この公知技術では、リード線接続を容易にす
るためにその部分のピッチを拡げるとともに、ワイヤビ
ームを予め湾曲させておいて撓曲を生じ易くする工夫を
したものである。

ところが反面、ワイヤビームが重合配列されているた
め、各ワイヤビームの撓曲時の撓み寸法が違い、針先の
接触圧がそれぞれ異なってきて、この接触圧のバラ付き
により測定の不安定をきたすという問題がある。また、
前記従来のプローブアッセンブリ装置と同様、接触圧や
ストロークが小さいため使用範囲が限定され、汎用性が
ない各種被検査部品に対してそれぞれ専用装置を作らね
ばならず、不経済であるとともに、その使用範囲も特定
の狭い範囲にならざるを得ないという問題がある。

本考案は、かかる現況に鑑みなされたもので、被検査点
に接触する各ワイヤビームの先端間に、従来程度のバラ
付きがあっても、検査時の接触圧が不安定となることが
なく、またストロークや接触圧を大きくすることができ
るとともに、ストロークや接触圧を変えて汎用性を持た
せることができるプローブアッセンブリ装置を有する回
路基板検査装置を提供することを目的とする。

〔考案の構成〕

（課題を解決するための手段） 本考案は、前記目的を達成する手段として、検査すべき
被検査体に対向して相対的に上下に移動するベースと、
このベースにスライドガイド部材を介して上下方向にス
ライド可能に取付けられた固定板と、この固定板の被検
査体側の部位に固定板に対し所定の間隔を保持して設け
られ、ガイド孔を有するガイド板と、基端側が前記固定
板に貫通固定されるとともに先端部が前記ガイド板のガ
イド孔に遊動可能に挿入された多数本の導電性ワイヤビ
ームと、固定板の被検査体側と反対の側への後退に弾性
的に抗するスプリングとを備え、このスプリングにより
前記ワイヤビームの後退ストロークおよび接触圧を得る
ようにしたことを特徴とする。

（作用） 本考案に係る回路基板検査装置においては、ベースが被
検査体に接近する方向に相対移動すると、各ワイヤビー
ムの先端が被検査体の各検査点に接触する。ところで、
各ワイヤビームは、その基端側が固定板に貫通固定され
ているとともに、先端部がガイド板のガイド孔に遊動可
能に挿入され、かつ固定板とガイド板との間には、所定
の間隔が形成されているので、各ワイヤビームの先端が
各検査点に接触すると、各ワイヤビームは固定板とカイ
ド板との間で多少撓み、これにより各ワイヤビームの先
端間のバラ付きが吸収される。

ベースが被検査体にさらに相対的に接近すると、ベース
と固定板との間で作用するスプリングが縮小し、これに
よりワイヤビームの後退ストロークおよび接触圧が得ら
れる。

（実施例） つぎに、本考案の実施例を図面を参照して説明する。

第１実施例を示す第１図ないし第３図において、符号１
は取付けベースであり、この取付けベース１は、検査す
べき回路基板２に対向して相対的に移動可能に配されて
いる。この取付けベース１の開口部1aの上面側には、門
形をなす枠体３がビス４を介して取付けられており、こ
の枠体３の上面中央部には、第１図に示すように、開口
部3aが設けられている。

前記枠体３の上面四隅部には、４本の軸体５が前記取付
けベース１の相対移動方向にスライド可能に配されてお
り、各軸体５の上端部には、抜け止めブロック６がビス
７を介してそれぞれ取付けられている。そして各軸体５
は、抜け止めブロック６を取外すことにより、枠体３か
ら取外すことができるようになっている。

前記各軸体５の下端部には、第１図および第３図に示す
ように太径部5aが設けられており、この部分には、固定
板８、撓み防止板９、およびガイド板10が取付けられて
いる。

すなわち、各軸体５の太径部5a直上位置には、固定板８
が挿通配置され、その下面が太径部5aに当接して位置決
めされている。また各軸体５の太径部5aには、撓み防止
板９が挿通配置されており、また各軸体５の下端部に
は、各軸体５に螺装されたビス11を介してガイド板10が
固定されている。

前記固定板８と撓み防止板９とは、スペーサ12および止
めねじ13を介し所定間隔で一体に連結されており、また
前記各板8,9,10は、スペーサ16を介して止めねじ17によ
り一体に連結されている。そしてこれにより、固定板８
とカイド板10との間に、軸体５のスライド方向に所要の
間隔が形成されている。

前記撓み防止板９およびガイド板10の中央部には、第１
図に示すように開口部9a,10aがそれぞれ設けられてお
り、これら各開口部9a,10aには、後述する多数本のワイ
ヤビーム18の中間部および先端部を遊動可能に挿通支持
するガイド孔19a,20aを有するワイヤ挿通板19,20がそれ
ぞれ設けられている。

前記多数本のワイヤビーム18は、第１図に示すように検
査すべき回路基板２の検査点の配列に合わせて例えば枠
形に列をなして整列配置されており、その長手方向上半
部は、相隣るワイヤビーム18の間隔が広くなるように屈
曲成形されている。また、各ワイヤビーム18の前記屈曲
成形部直下位置は、前記固定板８に貫通固定されてお
り、その先端側は、前述のように各ワイヤ挿通板19,20
のガイド孔19a,20aに遊動可能に挿通されている。

これら各ワイヤビーム18は、導電性を有する中実材で形
成されており、その先端および基端を除き、図示しない
電気絶縁材で絶縁被覆され、各ワイヤビーム18の基端部
には、接続用チューブ21を介してリード線22が接続され
ている。

一方、前記枠体３と固定板８との間には、固定板８を回
路基板２側に常時押圧付勢するコイルスプリング23が介
装されている。そして、このコイルスプリング23によ
り、各ワイヤビーム18のストロークおよび接触圧が得ら
れるようになっている。

次に本実施例の作用について説明する。

回路基板２の測定、検査に際しては、取付けベース１を
回路基板２に対し接近する方向に相対移動させる。する
と、遂には多数本の各ワイヤビーム18の先端が回路基板
２の各検査点に接触し、その反力により、各ワイヤビー
ム18はガイド板10と固定板８との間で撓むことになる。

ところで、ガイド板10と固定板８との間には撓み防止板
９が配されているので、従来のワイヤビームに比較して
その撓み量は少ない。このため、各ワイヤビーム18は、
その先端のバラ付きが吸収される程度（0.1mm以内）ま
では撓むが、それ以上の撓みは阻止される。

各ワイヤビーム18の先端のバラ付きが吸収された状態か
ら、さらに取付けベース１を相対移動させると、コイル
スプリング23が縮小し始め、固定板８、撓み防止板９、
およびガイド板10が、軸体５と共に第１図において上方
に相対的に移動する。そしてこれにより、第１図に示す
ストロークｌが得られるとともに、所定の接触圧が得ら
れる。

このように、コイルスプリング23によりストロークおよ
び接触圧を得るようにしているので、ストロークおよび
接触圧を大きくすることができる。しかもコイルスプリ
ング23は、ビス７を緩めて抜け止めブロック６を取外
し、各軸体５を枠体３から抜き出すことにより容易に交
換できるので、ばね定数の異なるコイルスプリング23を
用いることにより、ストロークおよび接触圧を容易かつ
確実に変更することができ、バラ付きがない。このた
め、ウェハ検査に使用する微少ストローク、微少接触圧
のものから、通常のベアボードや検査点に段差を有する
電子部品に使用する長ストローク、高接触圧のものま
で、汎く適用することができる。また、固定板８、撓み
防止板９、およびガイド板10を軸体５とともに枠体３か
ら取外し、ワイヤビーム18の配列が異なるものと交換す
ることにより、検査点が異なる被検査体も容易に検査で
きる。

第４図ないし第６図は、本考案の第２実施例を示すもの
で、枠体３に取付けられる可動部の構造を変更したもの
である。

すなわち、取付けベース１の開口部1a位置に固定された
枠体３の上面四隅部には、４本の軸体25が取付けベース
１の相対移動方向にスライド可能に挿通配置されてお
り、各軸体25の上端部には、前記第１実施例と同様、抜
け止めブロックがビス７を介し着脱可能に取付けられて
いる。

前記軸体25は、軸方向中央部に太径部25aが一体に設け
られており、その直下位置には固定板８が装着され、ま
た、各軸体25の下端部には、各軸体25に螺装されたビス
11を介してガイド板10が固定されている。すなわち、本
実施例においては、前記第１実施例の撓み防止板９は省
略されている。

また、前記軸体25のガイド板10直上位置には、ストロー
ク調節筒26が装着されており、また固定板８とガイド板
10との間には、枠体３と固定板８との間に介装されるコ
イルスプリング23よりも弱いばね圧を有するコイルスプ
リング27が介装されている。そして、各ワイヤビーム18
の先端は、図に示す非検査状態では、ガイド板10に取付
けたワイヤ挿通板20のガイド孔20a内に位置しており、
ガイド板10を回路基板２に接触させストロークl₁だけ移
動させた際に、各ワイヤビーム18の先端が露出するよう
になっている。すなわち、ガイド板10は、各ワイヤビー
ム18の先端を保護するプロテクタとして機能するように
なっている。

なお、その他の点については前記第１実施例と基本的に
は同一構成となっている。

上記構成において、取付けベース１を回路基板２に対し
相対移動させ、ガイド板10を回路基板２に接触させてス
トロークl₁だけ移動させるまでは、各ワイヤビーム18の
先端はワイヤ挿通板20のガイド孔20a内に位置している
ので、ワイヤビーム18の先端を保護することができる。
そして、ストローク調節筒26が固定板８に接触した後
は、コイルスプリング23が縮小作動するので、前記第１
実施例と同様の効果が期待できる。

なお、本実施例では、前記第１実施例における撓み防止
板９は省略されているが、固定板８とガイド板10との間
隔を適当な値に設定することにより、各ワイヤビーム18
の撓み量を制限でき、支障はない。

第７図ないし第９図は、本考案の第３実施例を示すもの
で、コイルスプリング23,27を前記第２実施例のように
同軸に配置せず、コイルスプリング23をコイルスプリン
グ27よりも外側に配置してコイルスプリング23の交換を
より容易にしたものである。

すなわち、取付けベース１の開口部1aの位置に固定され
た枠体３の上面四隅部には、４本の軸体30が取付けベー
ス１の相対移動方向にスライド可能に挿通配置されてお
り、各軸体30の下端部には、ビス31を介して固定板８が
固定されている。そして、この固定板８と枠体３との間
には、ワイヤビーム18にストロークと接触圧を与えるた
めのコイルスプリング23が介装されている。

一方、前記固定板８の中央側４箇所には、４本の軸体32
が取付けベース１の相対移動方向にスライド可能に挿通
配置されており、これら各軸体32には、ストローク調節
筒33が装着されているとともに、各軸体32の下端部に
は、ビス34を介してガイド板10が固定されれている。そ
して、このガイド板10と固定板８との間には、ガイド板
10にワイヤビーム18のプロテクタとしての機能を持たせ
るためのコイルスプリング27が介装されている。

前記コイルスプリング23は、第７図に示すようにコイル
スプリング27の位置よりも外側に位置しており、これに
よりコイルスプリング23を容易に着脱交換できるように
なっている。なお、その他の構成および作用について
は、前記第２実施例と同一となっている。

この実施例では、コイルスプリング23がコイルスプリン
グ27よりも外側に位置しているので、コイルスプリング
23の着脱交換をより容易なものとすることができる。

第10図は、本考案の第４実施例を示すもので、構造を簡
略化、小型化して通常のスプリングプローブ40と同時に
使用できるようにしたものである。

すなわち、取付けベース１の開口部1a位置には、４本の
ガイド軸41が着脱可能に立設されており、これら各ガイ
ド軸41には、固定板８がスライドガイド筒42を介してス
ライド可能に取付けられている。そして、スライドガイ
ド筒42と前記ガイド軸41の頭部との間には、固定板８を
第10図の下方に常時押圧するコイルスプリング23が介装
され、このコイルスプリング23により、各ワイヤビーム
18に所定のストロークと接触圧とが与えられるようにな
っている。

前記固定板８の第10図における下面側には、４本の連結
軸43を介してガイド板10が固定されており、各ワイヤビ
ーム18は、このガイド板10と固定板８との間に生じるわ
ずかな撓みにより先端間のバラ付きが吸収されるととも
に、各ワイヤビーム18がさらに大きな力で図示しない回
路基板の検査点に押圧されることにより、第10図に示す
ようにコイルスプリング23が縮小して固定板８がガイド
軸41にそって第10図において上方にスライドし、これに
より前述のように所定のストロークおよび接触圧が得ら
れるようになっている。なお、その他の点については前
記第１実施例と同一構成となっている。

この実施例では、コイルスプリング23を取付けベース１
の第10図における上面側に配することにより、ガイド板
10周りの構造が簡素化されて小型化が可能となる。この
ため、被検査面が小さく稠密状態にある箇所へも対応で
きるとともに、実装基板上のIC部品と通常のスプリング
プローブ40による回路部分の検査とを同時に行なうこと
が可能となる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案は、各ワイヤビームのスト
ロークおよび接触圧を、ワイヤビームとは別のスプリン
グにより得るようにしているので、大きなストロークお
よび高接触圧が得られるとともに、その調節幅を大きく
とって汎用性に富んだプローブアッセンブリ装置を得る
ことができる。

また、各ワイヤビームは、その先端間のバラ付きを調節
する程度以上には撓まないため、ワイヤビームが被検査
体の検査点に垂直に接触し、接触圧にバラ付きが生じた
り、接触点がずれたりすることがなく、信頼性の高い測
定、検査結果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例を示す部分断面図、第２図
は第１図の一部破削平面図、第３図は第１図の部分破断
側面図、第４図は本考案の第２実施例を示す第１図相当
図、第５図は第４図の一部破削平面図、第６図は第４図
の部分破断側面図、第７図は本考案の第３実施例を示す
第１図相当図、第８図は第７図の一部破削平面図、第９
図は第７図の部分破断側面図、第10図は本考案の第４実
施例を示す第１図相当図である。 １……取付けベース、２……回路基板、３……枠体、5,
25,30,32……軸体、８……固定板、10……ガイド板、18
……ワイヤビーム、20……ワイヤ挿通板、20a……ガイ
ド孔、23,27……コイルスプリング、41……ガイド軸、4
2……スライドガイド筒、l,l₁……ストローク。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】検査すべき被検査体に対向して相対的に上
   下に移動するベースと、このベースにスライドガイド部
   材を介し上下方向にスライド可能に取付けられた固定板
   と、この固定板の被検査体側の部位に固定板に対し所定
   の間隔を保持して設けられ、ガイド孔を有するガイド板
   と、基端側が前記固定板に貫通固定されるとともに先端
   部が前記ガイド板のガイド孔に遊動可能に挿入された多
   数本の導電性ワイヤビームと、固定板の被検査体側と反
   対の側への後退に弾性的に抗するスプリングとを備え、
   このスプリングにより前記ワイヤビームの後退ストロー
   クおよび接触圧を得るようにしたことを特徴とする回路
   基板検査装置。
2. 【請求項２】固定板とガイド板の間に、ワイヤビームの
   途中部分を遊動可能に受けるガイド孔を有する撓み防止
   板が固定板と一体的に設けられている請求項１記載の回
   路基板検査装置。
3. 【請求項３】ガイド板が固定板に向かって所定ストロー
   クだけ後退可能に設けられ、ガイド板と固定板の間にガ
   イド板の後退に弾性的に抗するスプリングが介装されて
   いる請求項１記載の回路基板検査装置。