JPWO2019082259A1 - 検査治具 - Google Patents

Abstract

容易にプランジャーの交換を行うことができる検査治具を提供する。治具ベース２０は、プランジャー１０の大径部１３を軸線方向に進退自在に収容保持するプランジャー収容室２０ａと、先端部１１を治具ベース２０の外部まで突出するように案内する第１案内孔２０ｂと、基端部１２が挿通された第２案内孔２０ｃとを有する。大径部１３は、第１案内孔２０ｂの縁部及び第２案内孔２０ｃの縁部に係止されて保持される。第２案内孔２０ｃが形成されている部分は、大径部１３の基端部１２側を係止するとともに、プランジャー１０を挿抜自在となるように、伸縮性を有する部材で形成されている。

Description

本発明は、配線回路（例えば、プリント配線板に設けられた配線回路）の電気的導通を検査する検査治具に関する。

従来、配線回路の検査治具としては、導電性のプランジャーと、そのプランジャーの先端部が突出した状態で、そのプランジャーを進退自在に保持する治具ベースとを備えたものがある。この種の検査治具では、プランジャーの先端部と基端部との間に大径部を設けるとともに治具ベースに収容室を設け、収容室の内部でプランジャーの大径部を軸線方向に進退自在に収容保持するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この検査治具を用いて配線回路の電気的導通を検査する際には、治具ベースから突出したプランジャーの先端部を配線回路に圧接させるとともに、プランジャーの基端部を計測器に電気的に接続して、配線間の抵抗等を計測する。そのため、検査治具に用いられるプランジャーの先端部は、検査を繰り返すうちに摩耗してしまう。そこで、摩耗がある程度進んだ際には、プランジャーの交換が行われる。

特開平６−３１７６２４号公報

特許文献１に記載の検査治具のように、治具ベースの収容室にプランジャーの大径部を収容保持する構成である場合、プランジャーを交換するためには、大径部が移動可能となるように、収容室の一方を開放する必要がある。

このとき、開放させる際の治具ベースの姿勢が適切なものでなかったり、開放した後に治具ベースを倒してしまったりした場合には、治具ベースからプランジャーが脱落してしまうおそれがあった。

また、治具ベースが複数の板部材を積層して構成されたものである場合、通常、それらの板部材は、ネジ止め等によって相互に固定されている。そのため、収容室の一方側を開放するためには、その固定を解除するという煩雑な作業が必要になってしまうという問題があった。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、容易にプランジャーの交換を行うことができる検査治具を提供することを目的とする。

本発明の検査治具は、
導電性のプランジャーと、前記プランジャーを進退自在に保持する治具ベースとを備えた検査治具であって、
前記プランジャーは、配線回路に接触する先端部と、計測器に接続される基端部と、前記基端部と前記先端部との間に設けられ、前記先端部及び前記基端部よりも大径の大径部とを有し、
前記治具ベースは、前記大径部を軸線方向に進退自在に収容保持する収容室と、前記先端部が挿通され、該先端部が前記治具ベースの外部まで突出するように案内する第１案内孔と、前記基端部が挿通された第２案内孔とを有し、
前記大径部は、前記第１案内孔の縁部及び前記第２案内孔の縁部に係止されて保持され、
前記第２案内孔が形成されている部分は、前記大径部の前記基端部側を係止するとともに、前記プランジャーを挿抜自在となるように、伸縮性を有する部材で形成されていることを特徴とする。

このように、本発明の検査治具では、第２案内孔が形成されている部分を、伸縮性を有する部材で形成している。そのため、プランジャーが収容されている状態では、大径部の基端部側が係止されるように、縁部の形状が維持され、プランジャーを交換する際には、プランジャーが挿抜自在となるように、内径が伸縮（拡径及び縮径）する。

すなわち、この検査治具では、治具ベースの外部へのプランジャーの移動は、作業者が積極的にプランジャーを引き抜く作業を行わない限り、第２案内孔の縁部に規制されているので生じることがない。

これにより、プランジャーを交換する際に、治具ベースを検査システムから取り外して移動させるときの姿勢が適切なものでなかったり、取り外した治具ベースを倒してしまったりした場合であっても、治具ベースからのプランジャーの脱落を防止することができる。また、これにより、この検査治具では、収容室の一方側（本発明の構成ではプランジャーの基端部側）を開放するという煩雑な作業を行うことなく、プランジャーの交換を行うことができる。

また、本発明の検査治具においては、
前記治具ベースは、複数の板部材を前記プランジャーの軸線方向に積層して構成され、
前記治具ベースを構成する前記複数の板部材のうち前記第２案内孔が形成されている板部材は、伸縮性を有する材料で形成された軟質板であることが好ましい。

又は、本発明の検査治具においては、
前記治具ベースは、複数の板部材及びシートを前記プランジャーの軸線方向に積層して構成され、
前記治具ベースを構成する前記複数の板部材のうち前記第２案内孔が形成されている板部材は、伸縮性を有する材料で形成された軟質シートであることが好ましい。

プランジャー及び収容室は一般に極めて小さいので、第２案内孔が形成されている部分のみを伸縮性を有する材料で形成しようとすると、製造工程が複雑となり、生産コストの増加を招くおそれがある。

そこで、治具ベースを複数の板部材を積層して構成する場合、又は、板部材及びシートを積層して構成する場合には、治具ベースを構成する複数の板部材又はシートのうち第２案内孔が形成されている板部材又はシートとして、伸縮性を有する材料で形成された軟質板又は軟質シートを用いると、第２案内孔が形成されている部分を、伸縮性を有する材料で容易に形成することができるので、生産コストの増加を抑制することができる。

実施形態に係る検査治具を用いた検査システムの構成を模式的に表す説明図。 図１の検査治具の使用状態における断面図。 図１の検査治具のプランジャー交換時の第１工程の状態を示す断面図。 図１の検査治具のプランジャー交換時の第２工程の状態を示す断面図。 図１の検査治具のプランジャー交換時の第３工程の状態を示す断面図。

以下、図面を参照して、実施形態に係る検査治具１を用いたプリント配線板Ｃの検査システムＳについて説明する。

なお、本実施形態では、本発明の検査治具を用いた装置の一例として、プリント配線板のうちリジット基板の検査システムを示している。しかし、本発明の検査治具は、このような検査システムにのみ採用し得るものではない。例えば、フレキシブル基板の検査システム等、種々の配線回路の検査システムに採用してもよい。

図１に示すように、検査システムＳでは、第１取付板２ａと第２取付板２ｂとが、間隔を存して互いに対向するように配置されている。第１取付板２ａと第２取付板２ｂの各々には、内側（検査対象となるプリント配線板Ｃが設置される側）に向かって延設された伸縮自在な支柱３を介して、一対の検査治具１が取り付けられている。

検査治具１の内側の面（プリント配線板Ｃに対向する面）には、後述する複数の導電性のプランジャー１０の先端部１１が進退自在に突出している。プランジャー１０は、プリント配線板Ｃの上面に設けられた上部配線Ｃ１又は下面に設けられた下部配線Ｃ２に対応する位置に設けられている。

検査治具１の外側の面（第１取付板２ａ又は第２取付板２ｂに対向する面）からは、エナメル線等で形成されたリード線４が延出している。リード線４の先端側は、プランジャー１０の基端部１２に接続されおり（図２参照）、基端側は、コネクタ等を介して、計測器（不図示）に接続されている。

検査システムＳを用いてプリント配線板Ｃの配線間の導通検査を行う際には、まず、一対の検査治具１の間に、プリント配線板Ｃを配置する。その後、支柱３を伸長させて、検査治具１をプリント配線板Ｃに近接させる。これにより、検査治具１から突出したプランジャー１０の先端部１１の先端をプリント配線板Ｃの上部配線Ｃ１又は下部配線Ｃ２に圧接させる。そして、この状態で導通しているか否かの確認を行う。

次に、図２を参照して、検査治具１の構成について説明する。なお、図２においては、治具ベース２０が検査システムＳに取り付けられた状態で、プリント配線板Ｃが存在する側（図２では上側）を「先端側」又は「前方」、リード線４が存在する側（図２では下側）を「基端側」という。

検査治具１は、複数のプランジャー１０と、プランジャー１０を進退自在に保持する治具ベース２０と、各々が対応するプランジャー１０を前方に向かって付勢する複数の第１スプリング３０とを備えている。

プランジャー１０は、隣接する他のプランジャー１０と２本１組となっている。プランジャー１０の各々は、先端でプリント配線板Ｃの上部配線Ｃ１又は下部配線Ｃ２（図１参照）に接触する先端部１１と、第１スプリング３０及びリード線４を介して、計測器に接続される基端部１２とを有している。また、プランジャー１０の、先端部１１と基端部１２との間には、先端部１１及び基端部１２よりも大径の大径部１３が設けられている。

プランジャー１０の形状は、先端部１１、基端部１２、及び、先端部１１と基端部１２よりも大径の大径部１３を備えた形状のものであればよい。例えば、図２において右側に図示した２本のプランジャー１０のように、径の異なる円柱形状の部材を同一軸線上で連接した形状のいわゆる円錐ピンであってもよい。また、図２において左側に図示したプランジャー１０のように、２本の棒状の部材を軸線方向にずらし、周面同士を固定した形状のいわゆる偏心ピンであってもよい。

治具ベース２０は、先端側から順に、ピンボード２１と、軟質シート２２と、ピンボード２１とともに軟質ボード２２を挟み込んで固定する第１中間ボード２３と、第１中間ボード２３に対し、プランジャー１０の軸線方向で進退自在に固定されている第２中間ボード２４と、第２中間ボード２４に対し、取り外し自在に固定されているスプリングボード２５と、スプリングボード２５に対し固定されている配線ボード２６とを積層して構成されている。

なお、第１中間ボード２３及び第２中間ボード２４を省略し、ピンボード２１に軟質シート２２を直接固定してもよい。

治具ベース２０では、プランジャー１０は、ピンボード２１及び軟質シート２２によって保持される。また、第１スプリング３０は、スプリングボード２５によって保持される。また、リード線４は、配線ボード２６に保持される。

軟質シート２２の厚さは、治具ベース２０のサイズ等に応じて適宜設定してよいが、０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍ程度（例えば、０．０９５ｍｍ）の厚さとすると、治具ベース２０全体としての肉厚化を抑制できるので好ましい。

また、軟質シート２２の材料は、後述するプランジャー１０の交換作業の際に、必要とされる伸縮性を有するものであればよい。例えば、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリエステル等の合成樹脂を用いて形成されたシート等が挙げられる。

治具ベース２０では、ピンボード２１に基端側から形成された有底の穴と、軟質シート２２のうちその穴に対応する部分（すなわち、その孔の開口を塞ぐ領域）とによって、プランジャー収容室２０ａが形成されている。プランジャー収容室２０ａは、プランジャー１０の大径部１３を軸線方向に進退自在に収容している。

プランジャー収容室２０ａの内部の空間と、プリント配線板Ｃが位置する空間とは、プランジャー収容室２０ａの穴の底部に設けられた第１案内孔２０ｂによって連通されている。一方、軟質シート２２プランジャー収容室２０ａの内部の空間と、後述する中間室２０ｄの内部の空間とは、第２案内孔２０ｃによって連通されている。

第１案内孔２０ｂは、プランジャー１０の先端部１１を、その先端が治具ベース２０の外部（すなわち、プリント配線板Ｃの存在する空間）まで突出するように案内している。第２案内孔２０ｃは、プランジャー１０の基端部１２を、その先端が中間室２０ｄの内部まで突出するように案内している。

第１案内孔２０ｂの内径、及び、第２案内孔２０ｃの内径は、プランジャー１０の大径部１３の外径よりも小さく形成されている。そのため、大径部１３は、第１案内孔２０ｂのプランジャー収容室２０ａ側の縁部と第２案内孔２０ｃのプランジャー収容室２０ａ側の縁部とによって係止され、プランジャー収容室２０ａの内部に収容保持される。

なお、本実施形態では、積層する前の軟質シート２２の所定の領域に貫通孔を形成し、その貫通孔を第２案内孔２０ｃとして用いている。しかし、第２案内孔２０ｃは、プランジャー１０の基端部１２を案内可能な位置に形成されていればよく、その形成方法は既知の方法から適宜選択してよい。例えば、軟質シート２２として複数の孔が多数存在する網状のシートを採用し、その孔のいずれか１つを第２案内孔２０ｃとして用いてもよい。

また、治具ベース２０では、第１中間ボード２３を貫通する孔と、第２中間ボード２４を貫通する孔とによって、中間室２０ｄが形成されている。中間室２０ｄには、プランジャー１０の基端部１２が挿通される。

また、治具ベース２０では、第１中間ボード２３に基端側から形成された有底の穴と、第２中間ボード２４にプリント配線板Ｃ側から先端側から形成された有底の穴とによって、第２スプリング収容室２０ｅが形成されている。第２スプリング収容室２０ｅには、第１中間ボード２３と第２中間ボード２４とを相互に離れる方向に付勢する第２スプリング２７が配置されている。

また、治具ベース２０では、スプリングボード２５に基端側から形成された有底の穴によって、第１スプリング３０を収容する第１スプリング収容室２０ｆが形成されている。

第１スプリング収容室２０ｆの内部の空間と、中間室２０ｄの内部の空間とは、第１スプリング収容室２０ｆの底部に設けられた第３案内孔２０ｇによって連通されている。

第３案内孔２０ｇは、プランジャー１０の基端部１２を、第１スプリング収容室２０ｆの内部まで突出するように案内している。

配線ボード２６には、第１スプリング収容室２０ｆに対応する位置に、リード線固定孔２０ｈが形成されている。リード線固定孔２０ｈには、リード線４が挿入されて、固定される。リード線固定孔２０ｈに固定されているリード線４の先端面は、第１スプリング収容室２０ｆに露出している。

第１スプリング３０は、導電性の材料によって形成されている。第１スプリング３０の先端部は、プランジャー１０の基端部１２に当接し、基端部はリード線４の先端面に当接している。すなわち、第１スプリング３０は、プランジャー１０を前進方向に付勢するとともに、プランジャー１０とリード線４（ひいては、リード線４に接続されている計測器）とを電気的に接続している。

次に、図３〜図５を参照して、プランジャー１０の交換作業について説明する。なお、図３〜図５においては、治具ベース２０が検査システムＳに取り付けられた状態で、プリント配線板Ｃが存在する側（図３〜５では下側）を「先端側」、リード線４が存在する側（図３〜図５では上側）を「基端側」という。

プランジャー１０の交換を行うに際しては、まず、図３に示すように、作業者は、ピンボード２１、軟質シート２２、第１中間ボード２３及び第２中間ボード２４（以下、これらを総称して「取り外し部分」という。）を、スプリングボード２５（図２参照）から取り外して、先端側を下に向けた状態で作業台等に載置する（第１工程）。

このとき、プランジャー１０は、その大径部１３が第１案内孔２０ｂのプランジャー収容室２０ａ側の縁部と第２案内孔２０ｃのプランジャー収容室２０ａ側の縁部とによって係止されている。

これにより、取り外し部分を移動させるときの姿勢が適切なものでなかったり、取り外し部分を倒してしまったりした場合であっても、プランジャー１０が、プランジャー収容室２０ａ（ひいては、治具ベース２０）から脱落してしまうことがない。

また、このとき、第２中間ボード２４は、第２スプリング２７の付勢力によって、第１中間ボード２３から離間するように移動する。その結果、第２中間ボード２４の基端側の面は、プランジャー１０の基端部１２の先端と略一致した位置まで移動する。

これにより、交換対象ではないプランジャー１０の基端部１２が、作業者の手若しくは衣類、又は、交換作業のための工具等と接触することが防止される。ひいては、交換対象ではないプランジャー１０の破損が防止される。

次に、図４に示すように、作業者は、第２中間ボード２４を押し下げてプランジャー１０の基端部１２を突出させるとともに、交換対象のプランジャー１０の基端部１２をピンセット等で把持して引き抜く（第２工程）。

このとき、プランジャー１０の大径部１３の基端側の面は、第２案内孔２０ｃの先端側の縁部に当接することになる。しかし、第２案内孔２０ｃが形成されている軟質ボードは伸縮可能となっているので、作業者がプランジャー１０に対して引き抜く力を加えることによって、第２案内孔２０ｃを拡径させて、大径部１３を通過させることができる。

次に、図５に示すように、作業者は、第２中間ボード２４を押し下げて、又は、そのままの状態で、交換対象のプランジャー１０を引き抜いた位置に、新たなプランジャー１０を挿入する（第３工程）。

このとき、第２案内孔２０ｃは、その形成されている部分の有する伸縮性によって、プランジャー収容室２０ａにプランジャー１０を収容していた状態と同様の大きさまで縮径している。

そのため、プランジャー１０の大径部１３の先端側の面は、第２案内孔２０ｃの基端側の縁部に当接することになる。しかし、第２案内孔２０ｃが形成されている軟質ボードは伸縮可能となっているので、作業者がプランジャー１０に対して押し込む力を加えることによって、第２案内孔２０ｃを拡径させて、大径部１３を通過させることができる。

これにより、検査治具１では、プランジャー収容室２０ａの一方側を開放するという煩雑な作業（本実施形態では、取り外し部分を取り外すという作業）を行ことなく、プランジャー１０の交換を行うことができる。

最後に、作業者は、取り外し部分を、スプリングボード２５に取り付けて、作業を終了する。

以上説明したように、検査治具１では、治具ベース２０の外部へのプランジャー１０の移動は第２案内孔２０ｃの縁部に規制されているので、作業者が積極的にプランジャー１０を引き抜く作業を行わない限り、治具ベース２０の外部にプランジャー１０が移動することがない。

これにより、治具ベース２０（本実施形態では、ピンボード２１、軟質シート２２、第１中間ボード２３及び第２中間ボード２４で構成される取り外し部分）を検査システムＳから取り外して移動させるときの姿勢が適切なものでなかったり、取り外した治具ベース２０を倒してしまったりした場合であっても、治具ベース２０からのプランジャー１０の脱落を防止することができる。

また、これにより、検査治具１では、プランジャー収容室２０ａの一方側を開放するという煩雑な作業（本実施形態では、取り外し部分を取り外すという作業）を行うことなく、プランジャー１０の交換を行うことができる。

以上、図示の実施形態について説明したが、本発明はこのような形態に限られるものではない。

例えば、上記実施形態においては、伸縮性を有する軟質シート２２に第２案内孔２０ｃを設けることによって、第２案内孔２０ｃが形成されている部分が伸縮性を有するように構成している。これは、軟質シート２２を利用することによって、第２案内孔２０ｃの形成工程を容易なものにするとともに、治具ベース２０全体の肉厚化を抑制するためである。

しかし、本発明において、第２案内孔が形成されている部分が伸縮性を有するように構成する方法は、このようなものに限定されるものではない。

例えば、治具ベースが複数の板部材を積層して構成されるものである場合には、軟質シートではなく軟質板に第２案内孔を形成すればよい。また、検査時の温度条件等によって軟質シート又は軟質板を用いることができない場合には、収容室の基端側の開口に、環状の軟質材料を嵌め込んで、その環状の軟質材料の孔を第２案内孔としてもちいてもよい。

１…検査治具、２ａ…第１取付板、２ｂ…第２取付板、３…支柱、１０…プランジャー、１１…先端部、１２…基端部、１３…大径部、２０…治具ベース、２０ａ…プランジャー収容室、２０ｂ…第１案内孔、２０ｃ…第２案内孔、２０ｄ…中間室、２０ｅ…第２スプリング収容室、２０ｆ…第１スプリング収容室、２０ｇ…第３案内孔、２０ｈ…リード線固定孔、２１…ピンボード、２２…軟質シート、２３…第１中間ボード、２４…第２中間ボード、２５…スプリングボード、２６…配線ボード、２７…第２スプリング、３０…第１スプリング、Ｃ…プリント配線板、Ｃ１…上部配線、Ｃ２…下部配線、Ｓ…検査システム。

Claims (3)

1. 導電性のプランジャーと、前記プランジャーを進退自在に保持する治具ベースとを備えた検査治具であって、
   前記プランジャーは、配線回路に接触する先端部と、計測器に接続される基端部と、前記基端部と前記先端部との間に設けられ、前記先端部及び前記基端部よりも大径の大径部とを有し、
   前記治具ベースは、前記大径部を軸線方向に進退自在に収容保持する収容室と、前記先端部が挿通され、該先端部が前記治具ベースの外部まで突出するように案内する第１案内孔と、前記基端部が挿通された第２案内孔とを有し、
   前記大径部は、前記第１案内孔の縁部及び前記第２案内孔の縁部に係止されて保持され、
   前記第２案内孔が形成されている部分は、前記大径部の前記基端部側を係止するとともに、前記プランジャーを挿抜自在となるように、伸縮性を有する部材で形成されていることを特徴とする検査治具。
2. 請求項１に記載の検査治具において、
   前記治具ベースは、複数の板部材を前記プランジャーの軸線方向に積層して構成され、
   前記治具ベースを構成する前記複数の板部材のうち前記第２案内孔が形成されている板部材は、伸縮性を有する材料で形成された軟質板であることを特徴とする検査治具。
3. 請求項１に記載の検査治具において、
   前記治具ベースは、複数の板部材及びシートを前記プランジャーの軸線方向に積層して構成され、
   前記治具ベースを構成する前記複数の板部材のうち前記第２案内孔が形成されている板部材は、伸縮性を有する材料で形成された軟質シートであることを特徴とする検査治具。