JPS62115378A - テストフィクスチュア - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子回路板等と電気的スイッチング・システ
ムとを電気的に相互接続するための機械的インターフェ
ースに関し、特にボード・テスタの取付は具（ｂｏａｒ
ｄ　ｔｅｓｔ　ｆｉｘｔｕｒｅ）に関する。

〔従来技術とその問題点〕

ボード・テスト・システムは、一般に、電気的スイッチ
又はスキャナを介して、複数個のスキャナ・ピンと称す
る複数個の接触ビンと接続する多数の電源無と検出器を
含む。そして、ボード・テスタの取付は具は、これらス
キャナ・ピンと電子回路板上に設けられる回路素子間の
インターフェースを与える。該回路素子が正確に動作す
るか否かを決定するために用いる電気的信号は、取付は
真向を両方向により導通しなければならない。そのため
、回路素子の動作が良好であるかまたは不具合であるか
を正確に診断することを保障するには、取付は具がこれ
らの信号の質を劣化させないようにしなければならない
。

信号の質を最大に保障するため、スキャナと電子回路板
間の信号路の長さをできるかぎり短くしなければならな
い。このことにより、通常、取付は具はスキャナ上に直
接設置され、そして、電子回路板は該取付は真上に直接
的に接続されるという垂直構造をとることが求められる
。しかしながら、どんな取付は具でもコストパフォーマ
ンスを大きくするため、組立や保守をすることは容易で
なければならない。多くの従来の垂直構造の取付は具は
リード線の長さを短くするために、その組立や保守性を
犠牲にしていた。取付は具の組立を自動化できることも
重要な要素である。

これらの要求に対処するため従来いろいろな解決法が試
みられた。第１の従来技術では、電気信号をばね付勢ス
キャナ・ピンから被測定の回路素子へ直接導通させる剛
性の大きなプローブ・ピンを用いる。プローブ・ピンは
各スキャナ・ピンのための穴を有する第１プレートと、
電子回路板上における回路素子の位置にしたがってドリ
ルされた穴を有する第２プレートを貫通する。このプロ
ーブ・ピンは、回路素子がスキャナ・ビン上に直接位置
する場合、垂直となるが、そうでなければ角度づけされ
る。角度づけされる場合、プローブ・ピンは接触すべき
回路素子に接触しなかったり、接触抵抗が高くなる場合
があり、どちらも望ましくない。

第２の従来技術では、上述の剛性の大きなプローブ・ピ
ンの代わりにたわみ性のあるプローブ・ピンを用いる。

ここでは、両方の第１．第２プレートの穴をスキャナ・
ピンと適正な角度に設置させることができ、そして、回
路素子との接触抵抗を低（させることが可能になる。

第１．第２の従来技術の両者とも実用的でない。

なぜならば、真直槙又はわずかに曲ったピンを用いるこ
とが可能になるように、スキャナ・ピンを回路素子と十
分に近く位置させなければならず、多数のスキャナ・ピ
ンを必要とするからである。

多くのスキャナ・ピンを有することは、ピン・工に レクトロニクス舎付加的費用かががるという意味である
。スキャナ・ピンの本数を減少させるにはスキャナ・ピ
ンからプローブ・プレート平面に対してスキャナ・ピン
とは異なるＸ及びＹ座標軸位置に位置するプローブ・ピ
ンへ、信号を導くあるいは変換できる取付は方法をとら
なければならない。イン・サーキット及びファンクショ
ナル試験においては、取付は方法は、スキャナ・ピンの
位置と回路素子の位置間の変換ができる取付は方法でな
ければならない。

第３の従来技術では、長い接続信号線と引き換えること
で、前述の変換を可能にする。取付は具は、前述と同様
、電子回路板上の回路素子位置によって穴あけされた第
１プレートと、スキャナ・ピン上に位置するように設け
た穴を有する第２ブプローブは電子回路板上の回路素子
と電気的に接触する第１プレート上に設置される。ワイ
ヤ・ラップ・ポストを有する相互接続ビンは、スキャナ
・ピンと電気的に接触する第２プレート上に取付けられ
る。ワイヤは、プローブ・ピンと相互接続ピン間にワイ
ヤ・ラップされ、電気接続を完成にする。このワイヤは
、組立や保守を容易に行うため、取付は具が開かれるよ
うに一般に極めて長い。

しかし、ワイヤが長いために電気的性能が劣化してしま
うことがあった。

第４の従来技術では、前述の第３の従来技術と類似して
いるが、プローブ・ピンと相互接続ピン間のワイヤを短
くしている。しかしながら、短いワイヤを用いるため、
第２プレートは複数個の相互接続ストリップに分割され
る。相互接続ストリップは、プローブ・プレート下に１
列に並べられる。プローブ・ピンとこれら相互接続スト
リップに設けられた相互接続ピン間の電気接続は１度に
１列づつ行われる。一方の端部から始まり各列が接続し
た後、各相互接続ストリップは順次取付は具の底部を横
断して、取付けられる。

第４の従来技術では、良好な電気性能を供給するが、ワ
イヤ接続が難しく、特に多数のＸ、Ｙ座標軸の変換があ
る場合、極めて困難となる。

第５、そしてここで述べる最終の従来技術は、“基本マ
トリクス”と呼ばれる。ここでは、Ｘ。

Ｙ座標軸の変換を実行させるため、プリント回路板を使
用する。回路素子と接触し、該プリント回路板の表面部
に直接取付けられるプローブと、プリント回路板の底部
と接触するスキャナ・ピンとにより電気的接続を完成す
る。この方法では、特別なプローブと特別注文のプリン
ト回路板が必要になり、極めて高価なものであった。さ
らに、プローブの直下にあるスキャナ・ピンが使用不可
能となり、極めて望ましくない構成であった。

〔発明の目的〕

従って、本発明の目的は、安価で、組立の自動化が可能
でかつ容易に構成できる取付は具を提供することにある
。また、使われないスキャナ・ピンの数を最小化し、プ
ローブとスキャナ・ピンにおけるＸ、Ｙ座標軸方向の変
換を行うことができる取付は具を提供する。

〔発明の概要〕

本発明の１実施例では、電子回路板と自動ボード・テス
ト・システム間のインターフェースを行う装置が説明さ
れている。このインターフェースは、テスト・システム
と電子回路板上に設置された回路素子間に正確な電気的
接続をとることを可能にする。本装置は、従来装置と比
べ、取付は具の組立を容易にかつ自動的に行うことがで
きるようにする一方、テスト・システムとの電気接；涜
の精度を最大に維持するという点で異なる。本装置では
、真空付勢されるシステムと機械的に作動されるシステ
ムの両方において等しく動作する。

〔発明の実施例〕

第１図に本発明に係る取付は具の一実施例を示す。取付
は具は、アラインメント・プレート２２゜プローブ・プ
レート２３．　２つのプローブ組立部品５０、５１．　
２本の相互接続ピン５３．５４．相互接続ワイヤ５５．
５６．璧４１．４２．　アラインメント・ピン８４゜８
５　　そして真空シール８０から構成される。被試験電
子回路板は、主に、プリント回路板９０１回路素子９２
．そしてプリント回路板用トレース９１からなる。プリ
ント回路手反９０は、アラインメントに用いられる２個
のツーリング・ホールを有する。真空室は、プリント回
路板９０．真空シール８０とプローブ・プレート２３よ
り形成される。真空マニホルド（図示せず）は、プロー
ブ・プレート２３内の穴上に取付けられ、真空室より空
気を引きだす。プローブ組立部品に対して電子回路板を
押しやるために、機械的手段を用いることができるが、
本実施例では、真空手段を用いる。取付は具は、テスト
・システムのスキャナ上に設置される。スキャナは、ス
キャナ・ピン７０とプレート２１を有する。スキャナの
構成は、取付は具をスキャナに保持する稲 ための多メなマウント及びロック機構と同様、従来より
周知である。本発明は、このようなさまざまのスキャナ
やマウント及びロックと供に動作可能である。

プローブ組立部品は、一般に、プローブ・プレート２３
の穴に取付けられるプローブ・ソケットと該プローブ・
ソケットに挿入されるプローブ・チップ９４を有するプ
ローブ機構から成る。プローブ機構は、プローブ・チッ
プ９４が消耗した時に取り替える。プローブ・ソケット
は、プローブ機構を受は入れる管と四角形のワイヤ・ラ
ップ・ポストから成る。プローブ機構は、プローブ・チ
ップ９４とプローブ・ソケット内に設置されるハウジン
グ内で最も伸びた位置にプローブ・チップ９４を偏位さ
せるように構成されるスプリングから成る。上述のプロ
ーブ・ソケットと多様のプローブ・チップ９４を含むプ
ローブ機構も周知である。

相互接続ピン５３または５４は、プローブ組立部品とほ
ぼ同じ長さの絶縁体とプローブ組立部品５０または５１
のワイヤ・ランプ・ポストよりかなり長いワイヤ・ラン
プ・ポスト５８または５９より構成される。本実施例に
おいては、相互接続ピンのワイヤ・ラップ・ポストの長
さは約２．５４ｃｎ＋（１インチ）である。

プローブ・プレート２３は、高絶縁材料で形成される。

本実施例では、プローブ・プレート２３に約１．２７ｃ
ｍ（Ｌ／２インチ）の厚さを有するプラスチック板を用
いる。本実施例では、プローブ・プレート２３はマーホ
ルト（図示せず）を有する。そして、プローブ・プレー
ト２３に、プローブ組立部品５０゜５１、相互接続ピン
５３．５４．そしてアラインメント・ピン８４．８５の
ための穴をあける。プローブ組立部品５０．５１とアラ
インメント・ピン８４．８５の位置は、電子回路悼＃＝
≠呑錐板９０上のトレースと回路素子の位置によって決
定される。これらの位置は、しばしばＣＡＤ／ＣＡＭシ
ステムを用いて、位置決めされる。これによって、被試
験電子回路板用のＣＡＤ／ＣＡＭファイルより点座標位
置を選択するための取付は具ビルグーを設け、これらの
位置について自動的にプローブ・プレートに穴をあける
ことを可能とする。プローブ組立部品が第１図に示すよ
うに、スキャナ・ピン上に直接位置する場合は例外とな
る。このような場合には、相互接続ピンの穴は、脇に寄
せて開けられる。相互接続ピンの穴を脇に寄せる際の最
大距離は、相互接続ピンの長さおよび取付は具とスキャ
ナ・ピンの許容差によって決定される。本実施例では、
オフセットは・プレート２３を貫通しているが、一般に
、この穴はプローブ・プレートを貫通する必要はない。

相互接続ピンの穴あけは、Ｃ＾１ロ／ＣＡ？！システム
回路素子とスキャナ・グリッドの両方の位置を記憶して
いるので、自動制御化が可能となる。

プローブ・プレートの穴あけ後、アラインメント・ピン
、プローブ組立部品、そして相互接続ピンは、これらの
ピンや組立部品をプローブ・プレート２３に押入れるこ
とによって取付けられる。このプロセスは自動化に適し
ている。次に、プローブ・プレート２３に結線を行わな
ければならない。

取付は具が存する多数の接続機能と同様、Ｘ、　　Ｙ座
標の変換および取付は具の多重接続能力構成は、各プロ
ーブ組立部品を１本もしくは複数本の相互接続ピンへワ
イヤで接続することによって得られる。本実施例におい
て、ワイヤ接続は、ワイヤ・ラッピングによって行われ
る。ワイヤ・ラッピングは、速く、自動化に役立つ。第
１図に、本実施例のプローブ組立部品５０．５１に相互
接続ピン５３゜５４を接続するために用いる相互接続線
５５．５６を示す。

プローブ・プレートのワイヤ接続後、アラインメント・
プレート２２にプローブ・プレート２３を接続させるこ
とによって取付は具を構成する。はじめに、プローブ・
プレート２３から一定の固定の距離だけ離れるアライン
メント・プレート２２を離して設置させる必要がある。

本実施例では、アラインメント・プレートは、プローブ
・プレート２３より約２．８６±０．１６ｃｍ　（９／
８±１７１６インチ）に設置される。本実施例は、プロ
ーブ・プレート２３を基準にして９、アラインメント・
プレート２２を設置させるために壁４１．４２を用いる
。壁４１．４２は、ごみが入らないようにし、取付は具
の偶発的破損の可能性を低下させ、ゆがみをふせぐため
にプローブ・プレート２３に剛性を与える等の効果を与
える。また、支柱等の他の方法も用いられる。

アラインメント・プレート２２は、スキャナ・ピン７０
の位置に相当するグリッドに穴２６を有する。

相互接続ピン５８のワイヤ・ランプ・ポストは、アライ
ンメント・プレート２２の穴を貫通してスキャナ・ピン
と接触する。アラインメント・プレート２２の穴２６は
、組立に役立つようにテーパ状の穴をあける。これらの
テーバ状の穴は、上述したプローブ組立部品がスキャナ
・ピン上に設置される場合、特に重要である。このよう
な場合、第１図において、プローブ・ピンの脇にオフセ
ットしている相互接続ピン５４のワイヤ・ランプ・ポス
ト５９は、アラインメント・プレート２２の穴２６を通
る際、曲げられる。穴２６の内側がテーバ状になってい
ることより、オフセントがかかった相互接続ピンの組立
が可能となり、保守班と修理のための取外しも容易に行
なえるようになる。

取付は具の正確なアラインメントは、高信頼性動作に欠
くことができない。プリント回路板の寸法によって、２
本または、もっと多くのアラインメント・ピンを用いる
。

相互接続ピンのワイヤ・ラップ・ポスト５８．５９が自
由に曲げられるので、プローブ・プレート２３とアライ
ンメント・プレート２２間のアラインメントは厳密では
ない。もっとも、これにより相互接続ピンのワイヤ・ラ
ンプ・ポスト５８．５９の必要な長さが決められる。ア
ラインメント・プレート２２とスキャナ２１間のアライ
ンメントは、周知の取付けおよびロックハードウェアに
よって制御される。

以下に本取付は具の操作方法について説明する。

プリント回路十反は、取付は具のアラインメント・ピン
８４．８５がプリント回路板９０の穴を貫通するように
して取付は真上に設置される。次に、電子回路板の回路
素子９２とトレース９１をプローブ・チップ９３．９４
と接触するように操作する。これは、真空もしくは機械
的付勢手段等のいくつかの方法で成し遂げられる。本実
施例では、真空付勢手段を使用する。プローブ・プレー
ト２３と電子回路板間に設けられた真空室より空気を除
去する。真空シール８０を用いてこの力を最大化し、雑
音を減少させる。電子回路板がプローブ・プレートに向
けて引張られる時、ばね付勢プローブ組立部品５０．５
１のプローブ・チップ９３．９４は回路素子９２とトレ
ース９１の末端部を押し上げ、接触抵抗の低い接触が得
られる。

第２図に、第１図の電子回路板が第２の位置に設置され
た状態の取付は具を示す。第２図では、試験測定位置に
置くため、真空でかけられたプリント回路板を示す。真
空状態が除去されると、電子回路板は第１図の位置にも
どり、簡単に取り外し、次の被試験電子回路板を取付け
ることができる。

面、機械的手段を用いて電子回路板をプローブに向けて
駆動することもある。これは、例えば、プリント回路板
の表面部に重量を与えることによって達成される。本発
明は、プローブ・チップに対諺して電子回路板を押付け
るどんな方法についても効果的に機能する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、特に次に述べる効果を
得ることができる。（１）相互接続リード線の長さを最
小化する垂直取付は構造を有する。（２）本取付は具は
、組立が容易でさらにコスト低減のためにこの組立の自
動化も可能である。（３）本取付は具は、テスト・シス
テムの使用不可能な相互接続点ができてしまうことを阻
止する。（４）本装置は例えば、何らかのグリッド上に
回路素子が設置される必要はなく、電子回路板上ならど
の位置にでも取付けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は、本発明の好適な一実施例である取付
は具の構造を示す図。 １０：取付は具、２１ニブレート１２２：アラインメン
ト・プレート、２３ニブローブ・プレート２６：穴、　
４１．４２：壁、　５０．５１　ニブローブ組立部品、
５３゜５４：相互接続ピン、　５５．５６　：相互接続
ワイヤ・ランプ・ポスト、７０：スキャナ・ピン、８０
：シール１８４．８５：アラインメント・ピン、９０ニ
ブリント回路板、９１：Ｉ−レース、９２：回路素子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 所定の位置に電子部品を有する電子回路板の電気信号を
   所定位置に接触部を有するテスト・システム・インター
   フェースに接続する取付け具において、前記電子回路板
   上に設置される電気部品の位置に対応した所定の位置に
   ある複数個の第１の穴と前記第１の穴を避けるためにオ
   フセットをかける場合以外は、前記テスト・システム・
   インターフェースの接触部に対応した所定位置にある複
   数個の第２の穴を有するプローブ・プレートと、前記プ
   ローブ・プレートの第１の穴に取付けられ、前記電子回
   路板の電気信号を送受信するためのプローブ手段と、前
   記テスト・システム・インターフェースの接触部に対応
   した所定位置にある複数個の穴を有し、該穴は相互接続
   手段を前記テスト・システム・インターフェースの接触
   部へ収束させるようになっているアラインメント・プレ
   ートを有し、前記相互接続手段は前記テスト・システム
   ・インターフェースの接触部と取付け具との間で導通さ
   せるとともに前記プローブ・プレート上の前記第２の穴
   に取付けられ、前記アラインメント・プレートの穴を通
   って伸びるように構成されており、取付け具は更に、前
   記プローブ手段と前記相互接続手段間に電気信号を導通
   させる導通手段と、前記アラインメント・プレートに関
   連する位置に前記プローブ・プレートを保持するための
   位置決め手段と、前記電子回路板を前記プローブ手段と
   接触させるために前記電子回路板を前記プローブ・プレ
   ートに対して移動させる付勢手段とを有することを特徴
   とする取付け具。