(57)【要約】【課題】再現性を有し、測定精度を格段と向上させることのできるプリント回路基板用測定装置を提供すること。【解決手段】筐体２内に収納されたプリント回路基板３における物性特性を測定するための測定装置であって、外部の測定器に対しケーブルを介して接続される少なくとも４つの測定端子４と、その同軸上に回転自在に設けられ、プリント回路基板３における測定ポイントへ接触するための電極ピン６と、各測定端子４を当該各測定端子４の軸を中心に回転自在に、且つ、プリント回路基板３に対し略垂直に保持すると共に、筐体２の対向する１対の側壁部２ａ，２ａ間上方に、これと直交する方向にスライド自在に架設される本体部１と、本体部１を筐体２に対しスライド自在に保持すると共に、所望の位置にて固定可能な位置決め手段５とを有し、電極ピン６は、ばね機構６ａを備えると共に、プリント回路基板３に向かう端部側に屈折したクランク部６ｂを設けるようにした。【選択図】図２
2010019702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体内に収納されたプリント回路基板における物性特性を測定するための測定装置であって、
外部の測定器に対しケーブルを介して接続される少なくとも４つの測定端子と、
前記各測定端子と同軸上に回転自在に設けられ、前記プリント回路基板における測定ポイントへ接触させるための電極ピンと、
前記各測定端子を当該各測定端子の軸を中心に回転自在に、且つ、前記プリント回路基板に対し略垂直に保持すると共に、前記筐体の対向する１対の側壁部間上方に該１対の側壁部と直交する方向にスライド自在に架設される本体部と、
前記本体部を前記筐体に対しスライド自在に保持すると共に、所望の位置にて固定可能な位置決め手段とを有し、
前記電極ピンは、ばね機構を備えると共に、前記プリント回路基板に向かう端部側に屈折したクランク部を設けた
ことを特徴とするプリント回路基板用測定装置。
【請求項２】
前記本体部は、導電性の材料からなる
ことを特徴とする請求項１に記載のプリント回路基板用測定装置。
【請求項３】
前記導電性の材料は、銅である
ことを特徴とする請求項２に記載のプリント回路基板用測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路基板用測定装置に関し、特に、プリント回路基板上における任意の微小区間に対し、再現性のある物性評価が可能な測定装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、この種の技術においては、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit；電子制御装置）内部におけるプリント回路基板の小型化、集積化が進み、ＥＭＣ（Electro-Magnetic  Compatibility：電磁環境適合性）の問題が複雑化してきている。そのため、ＥＭＣ問題に寄与する影響度の高い物性パラメータであって、高周波電子回路や高周波電子部品の特性を表すために使用される回路網の１つである散乱行列（Ｓ行列）または散乱パラメータとも呼ばれるＳパラメータ（回路網の通過・反射電力特性を表現するもの）を明確にする必要性が出てきている。
【０００３】
この場合、ＥＣＵのＡＳＳＹレベル（マクロ単位）での測定では、プリント回路基板上に複数存在する素子およびアートワーク（プリント回路基板パターン設計）の全てが測定対象となるため、問題箇所の特定が非常に困難である。そして、この問題箇所の切り分けのためには、ＥＣＵ内部のプリント回路基板上における素子およびアートワークレベル（ミクロ単位）の測定が必要である。
【０００４】
一般に、かかる集積回路などを実装するためのプリント回路基板の測定においては、当該プリント回路基板上に実装された素子（ＩＣチップなど）や配線パターンが所定の性能を有することを確認するために電気的特性が検査される。
【０００５】
この電気検査としては、例えば、特許文献１〜４に開示されているように、被検査回路基板の被検査電極（素子の電極や配線パターン）に接して電気的に導通する金属の検査用電極ピンが被検査回路基板に対向する検査用基板に垂設された構造の検査治具を用いる技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−３３８０３７号公報
【特許文献２】特開２０００−２９２４３６号公報
【特許文献３】特開平８−３２７６６０号公報
【特許文献４】特開平１０−１９９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、かかる先行技術においては、以下のような問題がある。すなわち、高周波回路網の通過・反射電力を測定する測定器であるネットワークアナライザを用いたミクロレベルの物性測定において、プリント回路基板上のミクロレベルの測定を対象としたネットワークアナライザのミクロ測定用ケーブルが存在しないため、既存のマクロ測定用ケーブルを流用して測定しなければならない。そのため、この既存のマクロ測定用ケーブルと測定端子との接続が不安定な状態となり、測定時に該マクロ測定用ケーブルに生じる振動や、測定端子とＥＵＴ（Equipment  Under  Test：被試験機器、供試装置）のグランド（ＧＮＤ）の不一致（電位の不一致）により生じるばらつき等の不具合により、再現性を損ない、測定精度を低下させてしまう問題があった。
【０００７】
また、ミクロレベルの測定部位を固定する場合、一般的に半田付けによる固定が考えられるが、この固定方法の場合、人的作業による半田の「量」や、「のり具合」にばらつきが生じるおそれがあるため、測定精度を高めることが困難である問題があった。
【０００８】
さらには、高周波信号や高速差動信号を扱う場合、測定ケーブルから測定ポイントまでの線路長を極力短くし、かつ、平衡度を保持しなければ再現性を有した高い測定精度を実現することが困難な問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、再現性を有し、測定精度を格段と向上させることのできるプリント回路基板用測定装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、筐体内に収納されたプリント回路基板における物性特性を測定するための測定装置であって、外部の測定器に対しケーブルを介して接続される少なくとも４つの測定端子と、上記各測定端子の同軸上に回転自在に設けられ、上記プリント回路基板における測定ポイントへ接触するための電極ピンと、上記各測定端子を当該各測定端子の軸を中心に回転自在に、且つ、上記プリント回路基板に対し略垂直に保持すると共に、上記筐体の対向する１対の側壁部間上方に該１対の側壁部と直交する方向にスライド自在に架設される本体部と、上記本体部を上記筐体に対しスライド自在に保持すると共に、所望の位置にて固定可能な位置決め手段とを有し、上記電極ピンは、ばね機構を備えると共に、上記プリント回路基板に向かう端部側に屈折したクランク部を設けるようにした。
【００１１】
従って、本発明の一態様によれば、各測定端子が本体部に保持されることによって、外部の測定器におけるケーブルとの接続性が確保されるため、銅テープや半田付け等を用いた従来技術と比較して安定して接続することができ、ケーブルの振動や測定端子とグランドとの電位の不一致によるばらつきを防止することができる。
【００１２】
また、電極ピンがプリント回路基板に向かう端部側に屈折したクランク部を設けるため、上記軸（測定端子）を中心に円軌道を描くことができ、小型化・集積化が進むプリント回路基板の素子及びアートワークに実用上十分に対応することができる。このとき、本体部が筐体に対しスライド自在に保持されるため、所望する測定ポイントへ測定端子を安定して位置決めすることができる。
【００１３】
また、本発明の一態様において、上記本体部は、導電性の材料からなることが好ましい。これにより、測定端子とプリント回路基板を収納する筐体とのグランドを共通化することができ、平衡度がとれた状態（すなわち、インピーダンスがマッチングした状態）で測定することが可能となる利点を有することができる。
【００１４】
しかも、本発明の一態様において、上記導電性の材料が銅であることにより、測定端子と上記筐体との間の導電率を良好に保つことができる。
【発明の効果】
【００１５】
かくして、本発明によれば、再現性を有し、測定精度を格段と向上させることのできるプリント回路基板用測定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００１７】
〔本発明の構成〕
図１は、本発明によるプリント回路基板用測定装置の一実施例を概略的に示す斜視図であり、図２は、図１におけるプリント回路基板用測定装置をＡ−Ａ´方向から見た部分的断面図である。
【００１８】
図１において、かかるプリント回路基板用測定装置の本体部である測定治具本体１は、ＥＣＵの筐体２内に収納されたプリント回路基板３における物性特性（本実施例においては、Ｓパラメータ）を測定するためのネットワークアナライザ（図示省略する外部の測定器）に対し、測定用ケーブル（図示省略する）を介して接続するための測定端子４を少なくとも４つ備えている。なお、本実施例において測定端子４は、ＳＭＡ（Sub-Miniature  Type  A）等の高周波測定端子からなる場合について述べるが、本発明はこれに限ることはない。測定端子としては、この他、例えば、ＢＮＣ（Bayonet  Neill  Concelman）などを用いても良い。
【００１９】
この測定治具本体１は、図２にも示すように、導電率の良好な銅材を用いて断面略コの字状に成形されており、筐体２の対向する１対の側壁部２ａ，２ａ間上方に該１対の側壁部２ａ，２ａと直交する方向（本実施例においては、図１中双方向に向けた矢印で示す長手方向）にスライド自在に架設されている。
【００２０】
そして、測定治具本体１の上面部１ａには、各測定端子４が、その軸を中心に回転自在に、且つ、プリント回路基板３に対し略垂直に保持されている。また、測定治具本体１の側面部１ｂ、１ｂには、当該測定治具本体１がスライド移動するための長穴またはスライド溝１ｃが、上記スライド方向に設けられ、測定治具本体１を筐体２の上記側壁部２ａ，２ａ間上方における所望の位置にて固定可能なように、位置決め手段としての螺子５を介してスライド自在に保持されている。
【００２１】
各測定端子４は、プリント回路基板３における測定ポイントへ接触させるための電極ピン６を、同軸上に回転自在に有しており、この電極ピン６は、測定端子４に向かう端部側にばね機構６ａを備えると共に、プリント回路基板３に向かう端部側にクランク状に屈折したクランク部６ｂを有している。
【００２２】
従って、電極ピン６は、上記ばね機構を有することにより、プリント回路基板３上のそれぞれ対峙する測定ポイントまでの長さｈ１、ｈ２を略均一に保つことができ、当該測定ポイントに対し、略均等に接触することができるようになっている。
【００２３】
また、電極ピン６は、上記クランク部６ｂを有することにより、図２中に矢印で示すように、同軸上の測定端子４によって回転させられる際、円軌道を描くように回動するようになっている。なお、電極ピン６は、金を用いて形成することが最も好ましいが、強度的および／またはコスト的な観点から総じて、タングステン材に金めっきを施して形成することが好ましい。
【００２４】
〔本発明の動作〕
具体的に、上述した構成のプリント回路基板用測定装置では、図３に示すように、プリント回路基板３の表面３ａ上に形成されるアートワーク（例えば、配線パターン３１を介して形成される電極３２）や、図示省略するＩＣチップ等の素子における電極に対し、電極ピン６を略均等に接触させることができる。これと共に、当該プリント回路基板用測定装置では、電極ピン６が測定端子４を介して測定治具本体１に保持されており、該測定治具本体１が筐体２に螺子５を介して所望する位置に固定されるため、ネットワークアナライザ（外部の測定器）におけるケーブルとの接続性が確保されるため、安定して接続することができ、ケーブルの振動や測定端子４とグランドとの電位の不一致によるばらつきを防止することができる。
【００２５】
また、図４に示すように、電極ピン６は、クランク部６ｂを有することから、測定端子４を軸として回転する際に、例えば対角上の位置を除いて隣接する電極ピン６間の長さをγとしたとき、半径を√２／２γとする円軌道を描くことができる。従って、電極ピン６は、プリント回路基板３における素子およびアートワークの小型化や集積化による測定ポイント同士の過密化に対しても実用上十分に対応することができる。
【００２６】
〔本発明の作用・効果〕
以上、説明したように、本発明のプリント回路基板用測定装置によれば、各測定端子４が測定治具本体１に保持されることによって、ネットワークアナライザ（外部の測定器）におけるケーブルとの接続性が確保されるため、従来のように、銅テープや半田付け等を用いた技術と比較して安定して接続することができ、ケーブルの振動や測定端子４とグランドとの電位の不一致によるばらつきを防止することができる。
【００２７】
また、電極ピン６がプリント回路基板３に向かう端部側に屈折したクランク部６ｂを有するため、その軸（測定端子４）を中心に円軌道を描くことができ、小型化・集積化が進むプリント回路基板３の素子（ＩＣチップなど）およびアートワークに実用上十分に対応することができる。このとき、測定治具本体１が筐体２に対しスライド自在に保持されるため、所望する測定ポイントへ測定端子４を安定して位置決めすることができる。
【００２８】
また、本発明のプリント回路基板用測定装置によれば、測定治具本体１が、導電性の材料からなることが好ましい。これにより、測定端子４とプリント回路基板３を収納する筐体２とのグランドを共通化することができ、平衡度がとれた状態（すなわち、インピーダンスがマッチングした状態）で測定することが可能となる利点を有することができる。
【００２９】
しかも、かかる導電性の材料が銅であることにより、測定端子４と上記筐体２との間の導電率を良好に保つことができる。
【００３０】
かくして、本発明のプリント回路基板用測定装置によれば、再現性を有し、測定精度を格段と向上させることができる。
【００３１】
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【００３２】
例えば、上述した実施例においては、測定治具本体１を導電率の良好な銅材を用いて断面略コの字状に成形するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、測定治具本体１の材料としては、導電率の良好な材料であれば、この他、種々の材料を広く適用することができる。また、測定治具本体１の形状としては、プリント回路基板３上の任意の測定ポイントへ柔軟に対応し得るように、筐体２に対し配設されるものであれば、この他、種々の形状を広く適用することができる。
【００３３】
また、上述した実施例においては、電極ピン６をタングステン材に金めっきを施して形成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、耐久性に優れ、導電率の良好な材料であれば、この他、種々の材料を広く適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施例におけるプリント回路基板用測定装置の構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１のプリント回路基板用測定装置をＡ−Ａ´から見た部分的断面図である。
【図３】図１および２のプリント回路基板について構成を概略的に斜視図である。
【図４】電極ピンの回動する様子を概略的に示す上面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１…測定治具本体（本体部）
１ａ…上面部
１ｂ…側面部
１ｃ…スライド溝
２…筐体
２ａ…側壁部
３…プリント回路基板
４…測定端子
５…螺子（位置決め手段）
６…電極ピン
６ａ…ばね機構
６ｂ…クランク部
３１…配線パターン
３２…電極
【図１】
2010019702.tif 000003
【図２】
2010019702.tif 000004
【図３】
2010019702.tif 000005
【図４】
2010019702.tif 000006