JPS60207344A - 回路基板等の検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ユニット化された一群のコンタクトプローブ
の先端をＩＣ，ＬＳＩ等の回路基板の検査点に接触させ
て導通状態等の測定検査を行なう検査装置に係り、特に
一群の各コンタクトプローブの上端部をユニットの支持
構造体に固定する構造の改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、回路基板等に正規の導通状態が形成されているか
否かを検査する装置としては、プローブ支持板に多数の
コンタクトプローブからなるプローブ群を所要の配列で
複数組配置し、各コンタクトプローブの先端を各プロー
ブ群に対応する回路基板のランド等に接触させるように
したものが一般に知られている（例えば、特開昭５８−
７８３５号公報参照）。

ところで、この種の検査装置においては、回路パターン
の微細化、稠密化に伴ない、コンタクトプローブを細径
化するとともに、高密度で正確に位置設定する必要があ
り、装置の製作に多大な時間と費用を要するようになっ
てきている。そして、コンタクトグローブの細径化を実
現するために、近来、プローブを単なる金属線で形成し
、接触圧をプローブの湾曲によって得るようにすること
も提案されている（例えば、特開昭５８−２７５５号公
報参照）。

ところが、従来の検査装置では、プローブ支持板に配置
されるプローブの配列を、検査すべき回路パターンに合
わせてその都度構成しているため、例えば複数のプロー
ブ群のうちの１つのプローブ群のプローブ配列を変更す
る必要がある場合でも、当該プローブ群のプローブ配列
のみが異なるプローブ支持板を新たに製作しなければ１
．ｃらず、検査効率が悪いとともに不経済である等の問
題がある。

そこで本出願人は、先に特願昭５８−２５０１５５号。

特願昭５８−２５０１５６号において、−Ｗのコンタク
トプローブをユニット化してこれを支持板に着脱可能に
取付け、所要のプローブ群のプローブ配列を変更する必
要がある場合でも、当該プローブ群のプローブ配列のみ
を容易に変更できるようにした回路基板等の検査装置を
提案した。

ところで、この種のプローブユニットの中ニは、例えば
直径が０．２　ｍのプローブを例えば０．４　ｘｗのピ
ッチ間隔で正方形状に１７０本前後支持したものがある
が、プローブのユニットへの固定は、上部支持ボードが
合成樹脂製であるため接着剤を用いるのが通例である。

ところが、接着剤を用いて固定する場合には、外気条件
あるいは接着剤量等の接着条件により各（ン グローブに均に接着剤を供給することが難しく、接着強
度か弱すぎて作業中に固定がとれてしまったり、あるい
は逆に接着剤量が多すぎて不必要な箇所に流れ装置性能
に悪影響を及ぼすおそれがある。また、接着剤による固
定では、仮え２００本近いプローブのうちの１本のプロ
ーブ針先が曲がってしまい交換を要する場合でも高価な
ユニットごと交換せざるを得ないという問題もある。

〔発明の目的〕

本発明はかかる現況に鑑みなきれたもので、プローブユ
ニット内の各プローブの固定が均一かつ確実で、しかも
簡単にプμｍプの着脱交換が可能な回路基板等の検査装
置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は前記目的を達成する手段として、各コンタクト
プローブの上端部を上部支持ボートに固定支持する固定
手段を、内周面に周方向に所定ピッチの上下溝を有し各
上下溝に各コンタクトプローブが嵌入されるリング体と
、リング体の内周面側に配置され外縁がコンタクトプロ
ーブに接する弾性体と、この弾性体を外周側に拡大させ
てリング体と弾性体との間でコンタクトプローブを挟持
固定する抑圧体とから構成したことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明に係る検査装置の一例を示すもので、同
図において、１，２は四隅部に配した連結部材３を介し
て上下に所要間隔で配置された上支持板および下支持板
であり、これら両支持板１゜２間には、後に詳述するプ
ローブユニット４が所定の配列で例えば聞ユニット着脱
交換可能に挟持固定されている。そして、多数のブロー
プユニツト４を両支持板１，２間で挾持固定した状態で
両支持板１，２を図示しない案内装置により上下動させ
ることにより、各プローブユニット４の下方に位置する
例えば５６個のＩＣ基板（図示せず）の検査を同時に行
なうことができるようになっている。

各プローブユニット４は、第２図に示すように、方形板
状をなす上部支持ボード５および下部支持ボード６と、
これら両支持ボード５，６間に介装されて両者の上下間
隔を規制する例えば円柱または角棒状のユニット支柱７
と、このユニット支柱７と上部支持ボード５とを連結す
るビス８と、ユニット支柱７と下部支持ボード６とをワ
ッシャ９を介して連結するビスｌＯとを備えており、前
記上部支持ボード５は、前記上支持板１に穿設され下向
き段部１ａｌを有する段付方形孔１ａに下面側から嵌入
係止されるとともに、前記下部支持ボード５は、前記下
支持板２に穿設され上向き段部２ａｌを有する段付方形
孔２ａに上面側から嵌入係止されるようになっている。

そして、プローブユニット４は、前記連結部材３の締付
けにより前記両段付方形孔１ａ、２ａの段部１ａｌ　、
　２ａ１間に位置決めされた状態で挟持固定されるよう
になっている。

前記連結部材３は、下支持板２の下面側から貫通配置さ
れた連結支柱３ａと、上支持板１の上面側から連結支柱
３ａの上端部に螺装される固定ねじ３ｂとから構成され
ており、固定ねじ３ｂの締付けにより前記各プローブユ
ニット４が両支持板１゜２間に固定される。

また、前記グローブユニット４は、第２図および第６図
に示すように、前記両支持ボード５，６０周縁部に矩形
状に貫通配置された例えば１７２本のビン状コンタクト
グローブ１１を備えており、各コンタクトプローブ１１
の上端部は、後述する固定装置１２を介して前記上部支
持ボード５に固定されているとともに、各コンタクトプ
ローブ１１の下端部は、前記下部支持ボード６に上下に
摺動可能に挿通されている。

前記固定装置１２は、第２図および第３図に示すように
前記上部支持ボード５上に載置され上支持板１に設けた
段付方形孔ｌａ内に遊嵌される方形枠状のリング体１３
と、このリング体１３の内部に挿嵌された方形板状の例
えばゴム製の弾性体１４と、この弾性体１４の上面中央
部に配置され弾性体１４よりもやや小形の方形板状をな
す抑圧体１５とを備えており、前記リング体１３の内周
面には、第５図に示すようにプローブピッチと同一の周
方向ピッチで例えば断面Ｖ形状の上下＄１６が多数段け
られ、各上下溝１６には各コンタクトプローブ１１の外
生部が嵌入されるようになっている。そしてこの状態で
、各コンタクトプローブ１１の内端には、第５図に示す
ように前記弾性体１４の外縁が軽く接触するようになっ
ている。また、前記抑圧体１５の下面周縁には、第３図
に示すように抑圧体１５および弾性体１４を貫通し先端
が前記上部支持ボード５に螺入する４本のビス１７を締
付けることにより弾性体１４に喰い込む楔片１５ａが一
体的に設けられており、この楔片１５ａの弾性体１４へ
の喰い込みにより弾性体１４の周縁が外周側に拡がり、
これにより、リンク体１３と弾性体１４との間で各コン
タクトプローブ／Ｑ’１ １１が均等圧で挟持固定されるようになっている。

前記各コンタクトプローブ１１は、特に第７図に示すよ
うに細径のパイプ材で形成されており、その下端部には
、中実の先端接触子１１ａがレーザー溶接などにより固
定されている。また、このフンタクトプローブ１１の前
記両支持ボード５，６間の部分には、第２図および第７
図に示すように絶縁チューブ１８が被嵌されており、こ
の部分の途中の長手方向三箇所は、方形板状の２枚のグ
ローブ圧調整板１９によりスライド可能に支持されてい
る。

コンタクトプローブ１１０両調整板１９間に位置する部
分は、プローブに接触圧が加わった時に湾曲する部分で
あって、先端接触子１１ａが下支持板２の下方にある図
示しないＩＣ基板のランドに接触した際には、画調整板
間のこの部分が湾曲して接触時の衝撃を緩和するととも
に、そのスプリングバックにより接触を確実なものとす
るように考慮されている。

前記２枚のプローブ圧調整板１９は、前記ユニット支柱
７の外周部に着脱可能に装着された筒状のＣ１０） ３本の位置決めスペーサ加により位置が固定されており
、これらの位置決めスペーサ２０を着脱交換することに
よりその上下位置、特に両プローブ圧調整板１９の上下
間隔が任意に選鎗できるようになっている。そして、こ
の上下間隔を広くすることにより前記コンタクトプロー
ブ１１が曲がり易くなってプローブ圧、すなわち先端接
触子１１ａの接触圧が低下するとともに、上下間隔を狭
くすることによりコンタクトプローブ１１が曲がり難（
なってグローブ圧が高くなるようになっている。

このように構成された各コンタクトプローブ１１の下端
部分には、コンタクドブクープ１１の下端部分をスライ
ド可能に案内する先端保映プレート２１が上下方向に変
位可能に配設されている。

この先端保護プレート２１は、第２図および第６図に示
すように、中央部に孔２１ａを有し前記下支持板２の段
付方形孔２ａの下部縮小部分よりもやや小形の方形板状
に形成されており、その周縁部に穿設された多数のガイ
ド孔２２（第７図）内には、各コンタクトプローブ１１
の下端部分が遊嵌状態で収容され、外力によるコンタク
トプローブ１１の先端寄り部分の曲がりおよび先端の位
置ずれが有効に防止されるようになっている。

また、この先端保護プレート２１は、前記下部支持ボー
ド６に設けた４個のスライド孔２３に上方から挿通され
たガイドビン２４およびこのガイドビン２４の下端部に
先端保護プレート２１の下面側から螺装されるビス２５
を介して下部支持ボード６に上下に変位可能に連結され
ており、かつ各ガイドビン２４の周りに設けたコイルば
ね２６により常時下方に押圧付勢されている。

次に、作用について説明する。

測定検査に際しては、所定のプローブ配列ヲ有するプロ
ーブユニット４が予め組込まれた上下の支持板１，２を
、所定の配列で配された多数のＩＣ基板（図示せず）の
上方に位置させ、所定のストロークで下降させる。する
と、先端保護プレート２１の下面がＩＣ基板に接触し、
さらに両支持板１，２を下降させることにより先端保護
プレート２１がコイルばね２６の付勢力に抗して相対的
に上昇する。そして、各コンタクトプローブ１１下端の
先端接触子１１ａ＃″−ｉＣ基板のランド等の検査点に
接触する。そこで、各コンタクトプローブ１１を介して
導通検査を行なう。

ところで、先端接触子１１ａが検査点に接触すると、先
端接触子１１ａは上方へ押し上げられることになるが、
コンタクトプローブ１１上端の上部支持ボード５を貫通
する部分は固定装置１２を介して上部支持ボード５に固
定されているので、コンタクトプローブ１１は、その長
手方向中央部において座屈して接触時の衝撃を吸収する
とともに、そのスプリングバックにより一定の接触圧が
得られる。

この際、コンタクトグローブ１１の長手方向中央部が他
の部分に比し最も座屈し易いように（最もスパンが長く
なるように）調整板１９間の距離を定めておく。また、
調整板１９間の間隔を各位置決めスペーサ２０を交換し
て調節することにより前記接触圧を調節することができ
る。このように座屈部分を局限することにより、フンタ
クトプローブ両端の支持部に特に大きな座屈力が作用し
易い従来の装置の欠点を防ぐことができる。

また、コンタクトプローブ１１はパイプ材で形成されて
いるので、座屈後の弾性復元力が強いとともに、折損し
にくいという効果があり、また同一外径の場合には中実
材よりも座屈させ易いという効果がある。

また、コンタクトプローブ１１の下端部分は、先端保嚢
プレート２１のガイド孔２２内に遊嵌収容されているの
で、細径で曲がり易いコンタクトプローブ１１の先端寄
り部分の曲がりおよび先端接触子１１ａの位置ずれを有
効に防止することができる。

そして、先端接触子１１ａはガイド孔２２により常時案
内されているので、万一コンタクトグローブ１１に曲が
りが生じたとしても、この曲がりに伴なう先端接触子１
１ａの位置ずれをガイド孔２２で矯正することができる
。

このようにして導通検査を行なった後、両支持板１，２
を上昇させると、先端接触子１１ａへの接触圧が解除さ
れるので、各コンタクトプローブ１１は検査前の状態に
復帰することになる。

以後同様の操作を繰返して多数のＩＣ基板等の同時検査
を続行する。

同時に検査すべき多数のＩＣ基板のうちのいくつかの種
類が変更になり、当該プローブユニット４のプローブ配
列を変更する必要がある場合には、まず両支持板１，２
の四隅部の連結部材３を取外して上支持板１と下支持板
２とを分離する。そして、変更すべきプローブユニット
４を取外して他のプローブ配列を有する新たなグローブ
ユニット４と交換し、前記とは逆の操作により両支持板
１゜２を連結部材３で一体に連結する。

この際、各プローブ群はプローブユニット４としてユニ
ット化され、自由に着脱交換できるようになっているの
で、プローブ配列の変更が、装置全体を新たに製作する
ことなく可能となる。また、多種類のＩＣ基板等を同時
に検査することが可能となる。

また、各プローブユニット４は両支持板１．２間に挾持
固定され、両支持板】、２の連結を解除することにより
同時に着脱交換可能となるので、各プローブユニット４
を両支持板１，２に各別の固定手段を用いて着脱可能に
取付ける場合に比較して交換作業が容易である。

一方、所要のプローブユニット４の多数のコンタクトプ
ローブ１１のうちのいく本かに曲がり等が生じて交換を
要する場合には、前記プローブユニット４の交換の場合
と同様の手順により当該プローブユニット４を取出す。

次いで、固定装置１２０４本のビス１７を緩め、楔片１
５ａの喰い込みにより拡がっていた弾性体１４を通常形
状に弾性復帰させる。これにより、コンタクトプローブ
１１に対する挾持圧が大幅に弱められ、わずかの力を加
えるだけでコンタクトプローブ１１の抜き出しが可能と
なる。そこで、使用不能となったコンタクトプローブ１
１を新たなものと交換し、その後前記とは逆の手順によ
りコンタクトプローブ１１を固定する。そしてその後、
グローブユニット４の交換の場合と同様の方法により当
該プローブユニット４を上下の支持板１．２間に装着す
る。

しかして、プローブユニット４を構成する多数のコンタ
クトプローブ１１のうちのいく本かが交換を要する場合
にも、プローブユニット４ごと交換する必要はなく、当
該コンタクトプローブ１１のみの交換が可能となり、極
めて経済的である。また、接着固定の場合と異なり、コ
ンタクトプローブ１１の固定力か弱すぎて使用中に固定
が外れてしまったり、あるいは多すぎる接着剤のために
装置性能に影響を及ぼすこともない。また、ビス１７を
締付けるだけで各コンタクトプローブ１１を均等圧で固
定できるので、接着剤の場合に比較して取付は作業を大
幅に省力化できる。

第８図ないし第１０図は本発明の他の実施例を示すもの
で、前記実施例における固定装置１２に代えて固定装置
３２を用いるようにしたものである。

この固定装置３２は、前記実施例におけるリング体１３
と同一構成で内周面に上下溝１６と同様の上下溝３６を
有するリング体３３を備えており、このリング体３３の
内周面側には、外周面が各コンタクトプローブ１１に軽
く接触する方形枠状の例えばゴム製の弾性体腕が挿嵌さ
れ、またこの弾性体あの内周面側には、Ｌ形ブロック状
をなす４個の検体部が配置され、さらに各検体部で構成
される中央の方形孔部分には、周面が上方に向かって次
第に拡大するテーパ面をなす抑圧体３５が挿嵌配置され
ている。そして、前記弾性体３４は、押圧体３５を貫通
し先端が上部支持ボード５に螺装された４本のビス３７
を締付けることにより、楔体あを介して内側から外周側
に押圧され、その外縁が谷コンタクトプローブ１１に圧
接してリング体３３との間でフンタクトプローブ１１を
挾持固定するようになっている。

この実施例の場合にも、前記実施例と同様の効果が得ら
れる。

なお、前記一実施例においては１弾性体１４　、３４を
ゴムとして説明したが、他の例えば合成樹脂材等を用い
てもよい。またリング体１３　、３３に設けられる上下
溝１６．３６は、必ずしもＶ形状をなしている必要はな
く、角溝状９台形溝状、あるいは円弧溝状等信の形状で
あっても同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、内周面に局方回に所定
ピッチの上下溝を有し各上下溝にコンタクトプローブが
嵌入されるリング体と、リング体の内周面側に配置され
外縁がコンタクトプローブに接する弾性体と、この弾性
体を外周側に拡大させてリング体と弾性体との間でコン
タクトプローブを固定する抑圧体とを備えた固定手段を
用い、プローブユニットを構成する一群のコンタクトプ
ローブの上端部を、前記固定手段を介して上部支持ボー
ドに固定支持するようにしているので、コンタクトグロ
ーブを１本ずつ着脱交換することができ、しかもその操
作が極めて容易である。このため、接着固定の場合と異
なり、ユニットごと交換する必要がなく経済的である。

また、固定力が各コンタクトプローブ間で均一となり、
特に極細のプローブを固定する場合に有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図はプロ
ーブユニットの詳細を示す部分断面図、第３図はプロー
ブユニットの上端部分を示す拡大断面図、第４図はプロ
ーブユニットの平面図、第５図は第４図のＶ部拡大図、
第６図は第２図の底面図、第７図は第２図の先端保護プ
レート部分の拡大図、第８図は本発明の他の実施例を示
す第３図相当図、第９図は同じく第４図相当図、第１０
図は第９図のＸ部拡大図である。 １・・・上支持板、２・・・下支持板、４・・・プロー
ブユニット、５・・・上部支持ボード、６・・・下部支
持ボード、７・・・ユニット支柱、１１・・・コンタク
トプローブ、１２　、３２・・・固定装置、１３　、３
３・・・リング体、１４　、３４・・・弾性体、１５　
、３５・・・押圧体、１５ａ・・・挟片、１６　、３６
・・・上下溝、１７　、３７・・・ビス、あ・・・楔体
。 出願人代理人　猪　股　清

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）湾曲により接触圧を得る形式の一群の多数のピン状
   コンタクトプローブと、各コンタクトプローブの基端側
   な固定手段を介して固定支持する上部支持ボードと、各
   コンタクトプローブの先端部を摺動可能に支持する下部
   支持ボードと、前記両支持ボードを所定間隔で連結固定
   するユニット支柱とからコンタクトプローブユニットを
   構成し、複数のコンタクトプローブユニットを、検査す
   べき回路基板に対向して移動する支持板に着脱可能に取
   付け、支持板の回路基板に対する相対移動により各コン
   タクトプローブの先端を回路基板の検査点に接触させて
   導通状態の測定検査を行なう検査装置であって、前記固
   定手段が、内周面に局方向に所定ピッチをもって並設し
   た上下溝を有し各上下溝に各コンタクトプローブが嵌入
   されるリング体と、リング体の内周面側に配置され外縁
   がコンタクトプローブに接する弾性体と、この弾性体を
   外周側に拡大させてリング体と弾性体との間でコンタク
   トプローブを挟持固定する抑圧体とを備えていることを
   特徴とする回路基板等の検査装置。 ２）弾性体を厚さ方向に押圧することによりその周縁を
   外周側に拡大させるように、抑圧体を弾性体の厚さ方向
   に押圧する装置を有していることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の回路基板等の検査装置。 ３）弾性体をリング状に形成し、その内周面を押圧する
   ことにより弾性体を外周側に拡大させるように抑圧体を
   形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   回路基板等の検査装置。