JPH0794841A - 開閉端子構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単小形廉価な構造で、実装密度も増大で
き、しかも接触圧力を無理なく確保することができる開
閉端子構造を得ることを目的とする。 【構成】 テストヘッド１１のピン台座１８に取り付け
られたコンタクトピン１２の先端を、パーフォーマンス
ボード１３に形成されたスルーホール１５に挿通させ、
次にこの挿通方向と直角のＺ方向へパーフォーマンスボ
ード１３（またはテストヘッド１１）を距離Ｌ３だけず
らす。これにより、第１の端子であるコンタクトピン１
２と第２の端子である電極１６とが、スルーホール１５
の表裏両端の２点で確実に接触する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばプリント配線
板、更にはＩＣの検査装置において、その試験側のテス
トヘッドと被試験側のパーフォーマンスボードとの間の
接続またその切離しを行うための開閉端子構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は例えば、日刊工業新聞社１９８９
年５月３０日発行「プリント配線技術読本（第２版）」
Ｐ．２１７に開示された従来の開閉端子構造を採用した
プリント配線板の自動検査装置を示す構成図である。但
し、ここでは装置全体の詳細な説明は省略し、開閉端子
構造を中心とした部分につき以下に説明する。即ち、１
は試験側のテストヘッドで、互いに絶縁された多数のコ
ンタクトプローブ２が下方へ突出する形で取り付けられ
ている。なお、これら各コンタクトプローブ２は各スイ
ッチング回路を介して装置本体の判別回路と接続されて
おり、これらスイッチング回路を適宜制御することによ
り種々の供試品の検査が可能となる。

【０００３】３は被試験側のパーフォーマンスボード
で、各種供試部品が取り付け接続されたプリント配線板
４がその上面に取り付けられている。そして、パーフォ
ーマンスボード３を昇降するプレス機構を操作すること
により、コンタクトプローブ２とプリント配線板４とが
接離可能となる。

【０００４】図５はコンタクトプローブ２およびプリン
ト配線板４で構成する開閉端子構造の詳細を示すもの
で、コンタクトプローブ２は同図（１）（２）に示すよ
うに、プランジャー５と、このプランジャー５をその軸
方向にガイドするバレル６と、このバレル６内に収容さ
れプランジャー５をプリント配線板４に押圧するための
スプリング７とからなる。図５（３）（４）はプリント
配線板４側の端子の構造を示すもので、同図（３）では
プリント配線板４の表面に電極８を形成しており、同図
（４）ではプリント配線板４にスルーホール９を形成し
その内周および表裏に電極１０を形成している。図５
（５）は、プレス機構を操作することにより、テストヘ
ッド１に取り付けられたコンタクトプローブ２のプラン
ジャー５とパーフォーマンスボード３に取り付けられた
プリント配線板４の電極８とを接触状態としたところを
示す。なお、図示は省略しているが、プリント配線板４
の各電極８はパーフォーマンスボード３に搭載された各
供試部品、供試回路に接続されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の開閉端子構造は
以上のように構成されているので、以下のような問題点
があった。即ち、両端子の接触はコンタクトプローブの
スプリングによる押圧力で保たれるが、この力はコンタ
クトプローブ１本当たり５０〜１００ｇ必要で、この本
数が多数に及ぶ（例えば、ＩＣの検査装置等では５００
本程度が必要となる場合がある）と全体として大きな力
となりしかもこれがプリント配線板をその盤面と垂直な
方向から押圧することになるので、プリント配線板に有
害なそりや歪みが発生する。また、コンタクトプローブ
はプランジャーとバレルとの２重構造で可動部を有し高
い精密度が要請され高価であり、しかも一定以上の径が
必要となることからその実装密度が制限され結果として
装置が大形化する。

【０００６】この発明は以上のような問題点を解消する
ためになされたもので、簡単小形廉価な構造で、実装密
度も増大でき、しかも接触圧力を無理なく確保すること
ができる開閉端子構造を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】この発明に係
る開閉端子構造は、互いに所定方向に接近離反可能に構
成された第１および第２の端子台、上記所定方向に所定
の長さを有するピン状の弾性導電体からなり上記第２の
端子台側へ突出するようにその一端が上記第１の端子台
に固定された第１の端子、およびこの第１の端子を挿通
可能な径で上記第２の端子台を上記所定方向に貫通する
スルーホールを設けこのスルーホールの内側面に形成さ
れた導電体の第２の端子を備えたものである。そして、
開動作は上記両端子台を離反位置とし上記両端子を上記
所定方向に離反させることにより行い、閉動作は上記両
端子台を接近位置として上記第１の端子の先端を上記ス
ルーホールに挿通させるとともに、上記両端子台の上記
所定方向と直角の方向の相対位置を所定距離ずらして上
記第１の端子に曲げ変形を与えて上記両端子を圧接させ
ることにより行うので、端子圧接のための力の方向が端
子台の面と平行となり、この力による端子台の変形が低
減する。

【０００８】更に、上記スルーホールの表裏両面から所
定の深さに至る内側面に第２の端子を形成し、閉動作
時、第１の端子が上記スルーホールの表裏で上記第２の
端子と接触するよう両端子台の所定方向と直角の方向へ
のずらし距離を設定した場合は、両端子の接触が２点接
触となり、その分接触抵抗が低減するとともに、接触安
定性も向上する。

【０００９】

【実施例】図１はこの発明の一実施例による開閉端子構
造を採用したＩＣテスタを示す構成図で、特に開閉端子
構造を中心に図示している。図において、１１は第１の
端子台としてのテストヘッドで、ケーブルを介してテス
タ本体と接続されている。１２はテストヘッド１１の下
面に下方へ突出する形で取り付けられた第１の端子とし
てのコンタクトピンで、その詳細は後述するが、所定径
所定長を有する単純なピン形状の弾性導電体からなる。

【００１０】１３は第２の端子台としてのパーフォーマ
ンスボードで、具体的にはプリント配線板で構成されて
おり駆動機構１４に取り付けられ図面上下方向に移動し
てテストヘッド１１と接近離反可能に構成されている。
また、駆動機構１４は後述する両接点の接触圧を発生さ
せるため、図面左右方向または前後方向にもパーフォー
マンスボード１３を所定距離移動させる機能を備えてい
る。１５はパーフォーマンスボード１３を貫通して形成
されたスルーホールで、それぞれコンタクトピン１２を
挿通可能な径に仕上げられている。そして、このスルー
ホール１５の内側面およびその表裏両面所定径にわたっ
て第２の端子としての電極１６がメッキ処理等により形
成されている。なお、テストヘッド１１およびパーフォ
ーマンスボード１３は、それらのテスタ、検査装置にお
ける機能は従来と同一であるので、図示を簡略にすると
ともに個々の説明は省略する。

【００１１】図２はこの発明の主要部である図１の点線
で囲んだ部分を示す斜視図である。図において、１７は
テストヘッド１１の基板、１８は基板１７の先端に取り
付けられたピン台座で、このピン台座１８に多数のコン
タクトピン１２が植設されている。そして、対向するパ
ーフォーマンスボード１３には、コンタクトピン１２を
挿通可能なスルーホール１５がコンタクトピン１２の本
数、配列に合わせて形成されている。また、パーフォー
マンスボード１３は図示しない駆動機構１４により、矢
印ＸおよびＺの方向に移動可能に構成されている。即
ち、図２は両端子が開の状態にあり、閉動作を行うとき
は、先ず、パーフォーマンスボード１３が矢印Ｘの方向
に移動してテストヘッド１１の各コンタクトピン１２が
パーフォーマンスボード１３の各スルーホール１５を貫
通する位置までテストヘッド１１に接近する。次に、パ
ーフォーマンスボード１３は矢印Ｚの方向に移動して両
端子の接触、即ち閉動作を行う。この端子の閉動作の状
態を図３により更に詳細に説明する。

【００１２】図３（１）、（２）、（３）は閉動作の開
始から完了までの一連の動作を、一対の端子について図
示したものである。先ず、同図（１）は図２に示すＸ方
向の接近移動が終了してテストヘッド１１のピン台座１
８に植設されたコンタクトピン１２の先端がパーフォー
マンスボード１３に形成されたスルーホール１５を貫通
した状態で、ピン台座１８におけるコンタクトピン１２
の中心軸とパーフォーマンスボード１３のスルーホール
１５の中心軸とが一致する位置関係（Ｌ１＝０）にあ
り、コンタクトピン１２と電極１６とは未だ接触状態に
ない。

【００１３】図３（２）は、同図（１）の位置からパー
フォーマンスボード１３が図２に示すＺ方向に距離Ｌ２
移動した状態を示し、コンタクトピン１２が丁度電極１
６の内側面に当接している。図３（３）はパーフォーマ
ンスボード１３のＺ方向への移動が更に進み、ピン台座
１８におけるコンタクトピン１２の中心軸とパーフォー
マンスボード１３のスルーホール１５の中心軸とが距離
Ｌ３だけずれた位置関係にある。そして、この位置で
は、コンタクトピン１２に曲げ変形が加わりスルーホー
ル１５の表裏両端においてコンタクトピン１２と電極１
６とが圧接触状態にある。即ち、両端子の安定した電気
接触状態が得られ、両者の閉動作が完了する。開動作は
全く逆の工程で、パーフォーマンスボード１３が、先
ず、図３（３）から同図（１）へＺ方向に復動し、更に
テストヘッド１１からＸ方向に離反移動することにより
行われる。

【００１４】以上のように、この発明の実施例では、両
端子１２，１６間の安定した電気的接触を保障するため
の接触圧力の方向が、従来のようにパーフォーマンスボ
ード１３の面と直角の方向とならず、同面と平行の方向
となるので、パーフォーマンスボード１３はその力の方
向には大きな断面係数を有しており、当該接触圧力によ
るパーフォーマンスボード１３の歪み、変形は十分小さ
い値にとどまる。更に、コンタクトピン１２は従来の可
動部を有する精密構造のコンタクトプローブ２と異な
り、単純なピン形状で済むので、安価で機械的な信頼性
も高く、かつその実装密度も従来に比較して大幅に増大
させることが可能となる。また、図３（３）で示したよ
うに、両端子１２，１６が毎回擦れ合って２点で接触す
るので、いわゆるセルフクリーニング効果が期待でき、
良好な接触条件が長期にわたって保持される。

【００１５】なお、以上で説明したコンタクトピン１２
に使用する具体的な材料、寸法諸元としては、適度な弾
力性を備えておればかなり広範囲で設定可能であるが、
発明者等が試作して良好な結果が得られた場合のデータ
の一例を以下に列挙する。 コンタクトピン：材質ベリリウム銅，直径０．３〜０．
５ｍｍ，無支持長１０〜２０ｍｍ パーフォーマンスボード：材質ガラス基材エポキシ樹脂
積層板，厚さ２〜５ｍｍ，スルーホール径１．０〜１．
５ｍｍ 電極：材質銅無電解メッキの上に金メッキ，厚さ２５〜
５０μｍ 実装密度（取付間隔）：２〜３ｍｍ

【００１６】なお、上記実施例では、両端子１２、１６
の開閉動作に必要なテストヘッド１１とパーフォーマン
スボード１３との間の相対移動を、駆動機構１４による
パーフォーマンスボード１３側のみの移動により行う構
成としたが、テストヘッド１１側で行うようにしてもよ
く、また、図２のＸ方向およびＺ方向の駆動をそれぞれ
で分担して行う構成としてもよい。更に、図２では、基
板１７をパーフォーマンスボード１３と直角の向きに配
置しているが、平行な向きに配置する構成としてもよ
い。また、上記実施例では図３で説明したように、スル
ーホール１５の表裏両端の２点でコンタクトピン１２と
電極１６とが接触する状態を閉動作の定常状態とした
が、この発明の適用上、必ずしもこの形態に限られる訳
ではなく、例えば、スルーホール１５の上端における１
点で接触する構成としてもよい。更に、この発明はプリ
ント配線板やＩＣの検査装置におけるテストヘッドとパ
ーフォーマンスボードとの間に使用する開閉端子構造に
限らず、他の用途の開閉端子構造にも同様に適用するこ
とができ同等の効果を奏する。

【００１７】

【発明の効果】この発明は以上のように、所定のピン状
の弾性導電体からなる第１の端子と所定のスルーホール
の内側面に形成された導電体からなる第２の端子とを備
え、第１の端子をスルーホールに挿通した後それと直角
の方向にずらして両端子を閉動作させるようにしたの
で、接触圧力が無理なく確保することができ、構造も簡
単、小形、廉価となり、信頼性も高く、実装密度の増大
も可能となる。

【００１８】また、上記ずらし距離を所定の値に設定す
ることにより、２点接触による接触抵抗の低減と接触安
定性の向上とが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による開閉端子構造を採用
したＩＣテスタを示す構成図である。

【図２】図１の主要部の構成を示す斜視図である。

【図３】この発明による開閉端子の動作を説明するため
の図である。

【図４】従来の開閉端子構造を採用したプリント配線板
の自動検査装置を示す構成図である。

【図５】従来の開閉端子構造およびその構成部品を示す
構成図である。

【符号の説明】

１１ テストヘッド １２ コンタクトピン １３ パーフォーマンスボード １４ 駆動機構 １５ スルーホール １６ 電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに所定方向に接近離反可能に構成さ
   れた第１および第２の端子台、上記所定方向に所定の長
   さを有するピン状の弾性導電体からなり上記第２の端子
   台側へ突出するようにその一端が上記第１の端子台に固
   定された第１の端子、およびこの第１の端子を挿通可能
   な径で上記第２の端子台を上記所定方向に貫通するスル
   ーホールを設けこのスルーホールの内側面に形成された
   導電体の第２の端子を備え、開動作は上記両端子台を離
   反位置とし上記両端子を上記所定方向に離反させること
   により行い、閉動作は上記両端子台を接近位置として上
   記第１の端子の先端を上記スルーホールに挿通させると
   ともに、上記両端子台の上記所定方向と直角の方向の相
   対位置を所定距離ずらして上記第１の端子に曲げ変形を
   与えて上記両端子を圧接させることにより行うようにし
   た開閉端子構造。
2. 【請求項２】 スルーホールの表裏両面から所定の深さ
   に至る内側面に第２の端子を形成し、閉動作時、第１の
   端子が上記スルーホールの表裏で上記第２の端子と接触
   するよう両端子台の所定方向と直角の方向へのずらし距
   離を設定したことを特徴とする請求項１記載の開閉端子
   構造。