(57)【要約】【課題】基板表面の温度変化を観察することで、スルーホールに圧入接合されたプレスフィットピンが座屈しているか否かを簡易に判定する。【解決手段】プレスフィットピン３をプリント配線基板１のスルーホール２に圧入後、該プレスフィットピン３を温度変化させる温度可変手段４と、プレスフィットピン３の圧入側とは反対に位置するプリント配線基板１の背面側からスルーホール２を観察する温度表示手段５と、温度可変手段４による温度変化がスルーホール２に伝わっているか否かを観察することにより、スルーホール２へのプレスフィットピン３の接合状態の良否を判定する判定手段６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線基板内のスルーホールに圧入接合されたプレスフィットピンの接合状態の良否を検査するプレスフィットコネクタの接合状態検査装置であって、
プリント配線基板のスルーホールに圧入されたプレスフィットピンを温度変化させる温度可変手段と、
前記プレスフィットピンの圧入側とは反対に位置する前記プリント配線基板の背面側から前記スルーホールの温度変化を表示する温度表示手段と、
前記温度表示手段の表示に基づき、前記温度可変手段による温度変化が前記スルーホールに伝わっているか否かを判定することにより、該スルーホール内でのプレスフィットピンの接合状態の良否を判定する判定手段と、を備えることを特徴とするプレスフィットコネクタの座屈検査装置。
【請求項２】
前記プレスフィットピンは、プレスフィットコネクタに接続されることを特徴とする請求項１に記載のプレスフィットコネクタの座屈検査装置。
【請求項３】
前記プレスフィットコネクタは、前記プレスフィットピンの反対側に位置しかつ熱源／冷却源に接触可能なコネクタピンを有することを特徴とする請求項２に記載のプレスフィットコネクタの座屈検査装置。
【請求項４】
前記プレスフィットピンが圧入される前記プリント配線基板のスルーホール開口縁部は、テーパー加工がされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のプレスフィットコネクタの座屈検査装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記プリント配線基板のスルーホールの温度検出値が予め定めた基準値を越えない場合に、当該スルーホールにてプレスフィットピンの座屈が生じたと判定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプレスフィットコネクタの座屈検査装置。
【請求項６】
前記温度可変手段は、前記プリント配線基板のスルーホールに圧入されたプレスフィットピンを加熱してその温度を上昇させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプレスフィットコネクタの座屈検査装置。
【請求項７】
前記温度可変手段は、前記プリント配線基板のスルーホールに圧入されたプレスフィットピンを冷却してその温度を低下させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のプレスフィットコネクタの座屈検査装置。
【請求項８】
プリント配線基板内のスルーホールに圧入接合されたプレスフィットピンの接合状態の良否を検査するプレスフィットコネクタの接合状態検査装置であって、
前記プレスフィットピンがスルーホールに圧入された状態にあるプリント配線基板を温度変化させる温度可変手段と、
前記スルーホールの温度変化を表示する温度表示手段と、
前記温度に基づき、前記温度可変手段による温度変化により、該スルーホールへのプレスフィットピンの接合状態の良否を判定する判定手段と、を備えることを特徴とするプレスフィットコネクタの座屈検査装置。
【請求項９】
プリント配線基板内のスルーホールに圧入接合されたプレスフィットピンの接合状態の良否を検査するためのプレスフィットコネクタの接合状態検査方法であって、
前記プレスフィットピンをプリント配線基板のスルーホールに圧入後、該プレスフィットピンを温度変化させる温度可変段階と、
前記プレスフィットピンの圧入側とは反対に位置する前記プリント配線基板の背面側から前記スルーホールの温度変化を観察する温度検出段階と、
前記温度検出段階での検出結果に基づき、前記温度可変段階による温度変化が前記スルーホールに伝わっているか否かを観察することにより、前記スルーホールへのプレスフィットピンの接合状態の良否を判定する判定段階と、を備えることを特徴とするプレスフィットコネクタの座屈検査方法。
【請求項１０】
プリント配線基板内のスルーホールに圧入接合されたプレスフィットピンの接合状態の良否を検査するプレスフィットコネクタの接合状態検査方法であって、
前記プレスフィットピンがスルーホールに圧入された状態にあるプリント配線基板を温度変化させる温度可変段階と、
前記スルーホールの温度変化を観察する温度検出段階と、
前記温度に基づき、前記温度可変段階による温度変化を観察することにより、該スルーホールへのプレスフィットピンの接合状態の良否を判定する判定段階と、を備えることを特徴とするプレスフィットコネクタの座屈検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレスフィットコネクタの座屈検査装置及び座屈検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板への電子部品の実装に関連する技術として、基板の嵌合孔となるスルーホールに電子部品の接続用ピンを差し込んで固定する方式が知られている。
この電子部品として、コネクタ、より具体的には、プレスフィットコネクタがある。
【０００３】
前記プレスフィットコネクタの一例として、弾性変形しながら基板のスルーホールに圧入接合されるプレスフィットピンが複数設けられた構造のものがある。
これらプレスフィットピンは、基板にプレスフィットコネクタを取り付ける際に、対応するスルーホールに正しい挿入状態で完全に圧入させることが必要となる。
しかしながら、これらプレスフィットピンは、基板に圧入させる圧力が小さい場合にスルーホールに十分に圧入されない、又は圧力が過大である場合に折れ曲げられて破壊されてしまう、という不具合が生じる。
【０００４】
このため、基板のスルーホールに対してプレスフィットコネクタが正しく接合されたか否かを検査することが望ましい。
例えば、特許文献１に示されるプレスフィットコネクタの接合状態検査装置では、基板にコネクタを取り付けるプレスフィット工程と同時に、基板のスルーホールに圧入接合されたコネクタのピンの接合状態の良否を検査可能に構成されている。
具体的には、特許文献１では、所定の第一長さの出代を有するピンによりＯＮ／ＯＦＦが切り換えられる第一スイッチ部のＯＮ／ＯＦＦの状態と、前記第一長さと異なる所定の第二長さの出代を有するピンによりＯＮ／ＯＦＦが切り換えられる第二スイッチ部の切換状態とから、ピンの接合状態の良否を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−４３４５号公報
【特許文献２】特開２００７−１０８１１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、プレスフィットコネクタのリード長は、信号の高速化に伴うスタブ(stub）削減の傾向に伴って短くなってきており、これまでのようにプレスフィットコネクタ圧入後に、プリント配線基板の裏側から飛び出たリードの有無で座屈の有無を検査することが難しくなる傾向がある。
ここで、リード長が長いプレスフィットピンを図７（Ａ）に示し、近年の信号高速化に伴うリード長が短いプレスフィットピンを図７（Ｂ）に示す。なお、これらの図において、プリント配線基板を符号５０、スルーホールを符号５１、プレスフィットピンを符号５２でそれぞれ示している。
【０００７】
このため、プリント配線基板の裏面からスルーホール個別に内部をプロービングして導通を確認したり、レーザでリード先端までの距離を測ったり、Ｘ線で座屈そのものの有無を確認したりするなど、大規模な検査設備が必要となっていた。
【０００８】
一方、上述したプリント基板のスルーホールの導通を検査可能な技術として特許文献２が提供されている。
例えば、特許文献２に示される基板検査装置では、第１面と第２面の各面に配された電極がスルーホールを介して電気的に接続された多層配線基板について、基板の第１面を加熱する温度可変手段と、温度可変手段によって加熱された基板の第２面の温度分布を測定するサーモグラフィと、を有する。
そして、特許文献２の基板検査装置では、サーモグラフィで測定された温度分布に基づき、スルーホールを介した両面の電極間の接続状態の良否を判定する。
【０００９】
しかしながら、特許文献２の基板検査装置では、プリント基板のスルーホールの導通を見ることが可能であるものの、スルーホールに圧入接合されたプレスフィットピンの座屈を見ることまでは想定をしておらず、この点において、新たな技術が提供されることが期待されていた。
【００１０】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、基板表面の温度変化を観察することで、スルーホールに圧入接合されたプレスフィットピンが座屈しているか否かを簡易に判定できるプレスフィットコネクタの座屈検査装置及び座屈検査方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明の第１態様は、プリント配線基板内のスルーホールに圧入接合されたプレスフィットピンの接合状態の良否を検査するプレスフィットコネクタの接合状態検査装置であって、プリント配線基板のスルーホールに圧入されたプレスフィットピンを温度変化させる温度可変手段と、前記プレスフィットピンの圧入側とは反対に位置する前記プリント配線基板の背面側から前記スルーホールの温度変化を観察する温度表示手段と、前記温度表示手段の検出結果に基づき、前記温度可変手段による温度変化が前記スルーホールに伝わっているか否かを観察することにより、該スルーホール内でのプレスフィットピンの接合状態の良否を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第２態様は、プリント配線基板内のスルーホールに圧入接合されたプレスフィットピンの接合状態の良否を検査するプレスフィットコネクタの接合状態検査装置であって、プレスフィットピンがスルーホールに圧入された状態にあるプリント配線基板を温度変化させる温度可変手段と、前記スルーホールの温度変化を観察する温度表示手段と、前記温度表示手段の検出結果に基づき、前記温度可変手段による温度変化を観察することにより、該スルーホールへのプレスフィットピンの接合状態の良否を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第３態様は、プリント配線基板内のスルーホールに圧入接合されたプレスフィットピンの接合状態の良否を検査するためのプレスフィットコネクタの接合状態検査方法であって、前記プレスフィットピンをプリント配線基板のスルーホールに圧入後、該プレスフィットピンを温度変化させる温度可変段階と、前記プレスフィットピンの圧入側とは反対に位置する前記プリント配線基板の背面側から前記スルーホールの温度変化を観察する温度検出段階と、前記温度検出段階での検出結果に基づき、前記温度可変段階による温度変化が前記スルーホールに伝わっているか否かを観察することにより、前記スルーホールへのプレスフィットピンの接合状態の良否を判定する判定段階と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第４態様は、プリント配線基板内のスルーホールに圧入接合されたプレスフィットピンの接合状態の良否を検査するプレスフィットコネクタの接合状態検査方法であって、前記プレスフィットピンがスルーホールに圧入された状態にあるプリント配線基板を温度変化させる温度可変段階と、前記スルーホールの温度変化を観察する温度検出段階と、前記温度の検出結果に基づき、前記温度可変段階による温度変化を観察することにより、該スルーホールへのプレスフィットピンの接合状態の良否を判定する判定段階と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、基板表面におけるスルーホールの温度変化を観察することで、該スルーホールに圧入接合されたプレスフィットピンが座屈しているか否かを間接的に判定することができ、当該プレスフィットピンの座屈判定を簡易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るプレスフィットコネクタの接合状態検査装置の概略構成図である。
【図２】第１実施形態のプリント配線基板にプレスフィットコネクタを実装した状態を示す断面図である。
【図３】第１実施形態のプレスフィットコネクタ実装するスルーホールの前処理を示す断面である。
【図４】第１実施形態のプレスフィットピンに熱源からの熱を伝達させている状態を示す図である。
【図５】第１実施形態のプレスフィットピンが正常に圧入されている場合における（Ａ）断面図、（Ｂ）サーモグラフィの観測結果を示す図である。
【図６】第１実施形態のプレスフィットピンに座屈があった場合における（Ａ）断面図、（Ｂ）サーモグラフィの観測結果を示す図である。
【図７】第１実施形態の（Ａ）寸法が長いプレスフィットピンの圧入状態を示すプリント配線基板の断面図、（Ｂ）高速伝送対応したプレスフィットピンの圧入状態を示すプリント配線基板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係るプレスフィットコネクタＣの接合状態検査装置１００およびこの装置を用いた方法について図１を参照して説明する。
この接合状態検査装置１００は、プリント配線基板１内のスルーホール２に圧入接合されたプレスフィットピン３の接合状態の良否を検査するものであって、温度可変手段４、温度表示手段としてのサーモグラフィ５、判定手段６により構成される。
また、プレスフィットコネクタＣは、プリント配線基板１に設けられためっきスルーホール２に圧入装着されるプレスフィットピン３を具備するコネクタである。
【００１８】
温度可変手段４は、プリント配線基板１のスルーホール２に圧入されたプレスフィットピン３を温度変化させるものである。
サーモグラフィ５は、プレスフィットピン３の圧入側とは反対に位置するプリント配線基板１の背面側からスルーホール２付近の温度分布を観察するものである。
判定手段６は、サーモグラフィ５の検出結果に基づき、温度可変手段４による温度変化がスルーホール２に伝わっているか否かを観察することにより、該スルーホール２内でのプレスフィットピン３の接合状態の良否を判定する。
【００１９】
そして、以上のように構成されたプレスフィットコネクタＣの接合状態検査装置１００では、プレスフィットピン３をプリント配線基板１のスルーホール２に圧入後、温度可変手段４により、該プレスフィットピン３を温度変化させる。
その後、サーモグラフィ５にて、プレスフィットピン３の圧入側とは反対に位置するプリント配線基板１の背面側からスルーホール２付近の温度分布を観察する。
このとき、判定手段６にて、温度可変手段４による温度変化がスルーホール２に伝わっているか否かを観察することにより、該スルーホール２内でのプレスフィットピン３の接合状態の良否を判定することができる。
すなわち、本発明のプレスフィットコネクタＣの接合状態検査装置１００では、基板表面におけるスルーホール２の温度変化を観察することで、該スルーホール２に圧入接合されたプレスフィットピン３が座屈しているか否かを間接的に判定することができ、当該プレスフィットピン３の座屈判定を簡易に行うことが可能となる。
【００２０】
なお、上記に示す座屈判定では、「プレスフィットピン３をプリント配線基板１のスルーホール２に圧入後、該プレスフィットピン３を温度変化させる温度可変段階」と、「プレスフィットピン３の圧入側とは反対に位置するプリント配線基板１の背面側からスルーホール２の温度を観察する温度検出段階」と、「温度可変段階で検出した温度変化がスルーホール２に伝わっているか否かを観察することにより、スルーホール２へのプレスフィットピン３の接合状態の良否を判定する判定段階」とからなる、プレスフィットコネクタの座屈検査方法が採用されている。なお上記の態様とは逆に、プリント配線基板を加熱し、プレスフィットコネクタのプリント基板とは逆側のプレスフィットピンをサーモグラフィで観測し、座屈の有無を確認しても良い。
【００２１】
（実施形態）
本発明の第１実施形態に係るプレスフィットコネクタＣ１の接合状態検査装置１０１について図２〜図６を参照して詳細に説明する。
本実施形態に係る接合状態検査装置１０１は、図２に示されるように、プリント配線基板１１に複数設けられたスルーホール１２のそれぞれに圧入接合されたプレスフィットピン１３の接合状態の良否を検査するものであって、温度可変手段１４、サーモグラフィ装置１５、判定手段１６により構成される。
【００２２】
プレスフィットピン１３が圧入されるプリント配線基板１１のスルーホール１２の開口縁部は、図３に符号１２Ａで示されるようにテーパー加工がされている。
このテーパー加工１２Ａは、プリント配線基板１１表面のランドをドリル等により削ることで加工されるものであって、座屈したプレスフィットコネクタＣ１が、スルーホール１２のランドに触れることによる熱伝導を防止する。
【００２３】
また、プレスフィットコネクタＣ１は、プリント配線基板１１のスルーホール１２のそれぞれに圧入装着される複数のプレスフィットピン１３を本体部２０に有し、この本体部２０でかつプレスフィットピン１３の反対側には、コンタクトピン２１が設けられている。
【００２４】
温度可変手段１４は、図４に示されるように、プリント配線基板１１のスルーホール１２に圧入されたプレスフィットピン１３を温度変化させる熱源３０により構成されるものであって、プレスフィットコネクタＣ１のコンタクトピン２１に接触又は離間可能に設けられている。
サーモグラフィ装置１５は、プレスフィットピン１３の圧入側とは反対に位置し、かつプリント配線基板１１の背面側からスルーホール１２を観察する温度センサを有し、該温度センサの出力に基づき、プリント配線基板１１の背面側の温度分布を検出する。
【００２５】
判定手段１６は、サーモグラフィ装置１５の検出結果に基づき、温度可変手段１４による温度変化がスルーホール１２にまで伝わっているか否かを観察することにより、該スルーホール１２内でのプレスフィットピン１３の接合状態の良否を判定する。
具体的には、判定手段１６は、プリント配線基板１１のスルーホール１２付近の温度検出値が予め定めた基準値を越えない場合に、当該スルーホール１２にてプレスフィットピン１３の座屈が生じたと判定する。
【００２６】
（実施形態の動作説明） 
まず、図３のように、座屈したプレスフィットコネクタＣ１がスルーホール１２のランドに触れ、熱伝導することが無いよう、ドリル等を用いて、予めプリント配線基板１１のプレスフィットコネクタＣ１実装面にテーパー加工を施しておく。
次に、プレスフィットコネクタＣ１の実装が完了したら（図２参照）、図４のようにプリント配線基板１１の背面側からサーモグラフィ装置１５で温度を観測する準備を行い、プレスフィットコネクタＣ１のコンタクトピン２１側から熱源３０により熱を加える。
この結果、図５（Ａ）のように、プレスフィットピン１３が正常に圧入されている場合には、図５（Ｂ）のサーモグラフィ１５Ａで示すように全てのスルーホール１２にて均一に熱（符号Ｔで示す）が伝わる。しかし、図６（Ａ）のように、一部のプレスフィットピン１３（符号１３´で示す）が座屈していた場合には、図６（Ｂ）のサーモグラフィ１５Ａで示すように所望の熱が伝わらず、座屈の有無を確認することができる。なお、図６（Ｂ）にて、座屈が生じているスルーホール１２の熱状態を符号Ｔ´で示す。
【００２７】
以上のように構成された本実施形態に係るプレスフィットコネクタＣ１の接合状態検査装置１０１では、判定手段１６にて、温度可変手段１４による温度変化がスルーホール１２に伝わっているか否かを観察することにより（図５及び図６参照）、該スルーホール１２内でのプレスフィットピン１３の接合状態の良否を判定することができる。
すなわち、本実施形態では、基板表面におけるスルーホール１２の温度変化を観察することで、該スルーホール１２に圧入接合されたプレスフィットピン１３が座屈しているか否かを間接的に判定することができ、当該プレスフィットピン１３の座屈判定を簡易に行うことが可能となる。
また、本実施形態では、熱伝導を応用することで、プリント配線基板１１のスルーホール１２に触れることなく、一度に複数のプレスフィットピン１３が座屈しているか否かを確認することが可能となる。
【００２８】
（変形例）
上記実施形態では次のように変形しても良い。
（１）上記実施形態では、図４に示されるように、温度可変手段１４として、プレスフィットコネクタＣ１のコンタクトピン２１に接触可能な熱源３０が設けられているが、この熱源３０は冷却源であっても良い。
すなわち、温度可変手段１４は、プリント配線基板１１のスルーホール１２に圧入されたプレスフィットピン１３を加熱してその温度を上昇させる熱源３０であることに限定されず、プレスフィットピン１３を冷却してその温度を低下させる冷却源であっても良い。
【００２９】
（２）上記実施形態では、温度可変手段１４により、プレスフィットコネクタＣ１のコンタクトピン２１を加熱又は冷却するようにした。
しかし、これに限定されず、プレスフィットピン１３がスルーホール１２に圧入された状態にあるプリント配線基板１１を直接、加熱又は冷却することにより、該プレスフィットピン１３が圧入されるスルーホール１２の温度変化を観察しても良い。
【００３０】
（３）上記実施形態では、図３に示すように、プレスフィットピン１３が圧入されるプリント配線基板１１のスルーホール１２の開口縁部にテーパー加工１２Ａを施すようにした。
しかし、これに限定されず、座屈したプレスフィットピン１３がスルーホール１２に熱伝導しない仕組みであれば、テーパー加工によるランドの切削でなくても良い。例えば、ランドをレジストでカバーすることや、ランドが無いスルーホール１２を用いることでも良い。
（４）上記実施形態では、温度表示手段としてサーモグラフィを採用したが、各スルーホール毎に所定の温度以上となったか否か、あるいは、可、不可、その中間（判定不能）を点滅や異なる色で表示する光源を用いるなど、他の温度表示方式を採用しても良い。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、基板に圧入接合されたプレスフィットコネクタのプレスフィットピンの接合状態の良否を判定できる、プレスフィットコネクタの座屈検査装置及び座屈検査方法に関する。
【符号の説明】
【００３３】
１  プリント配線基板
２  スルーホール
３  プレスフィットピン
４  温度可変手段
５  温度表示手段（サーモグラフィ）
６  判定手段
１１  プリント配線基板
１２  スルーホール
１３  プレスフィットピン
１４  温度可変手段
１５  サーモグラフィ装置
１６  判定手段
２１  コンタクトピン
３０  熱源
１００  接合状態検査装置
１０１  接合状態検査装置
Ｃ  プレスフィットコネクタ
Ｃ１  プレスフィットコネクタ
【図１】
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【図２】
2020085738.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020085738.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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