(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ−Ｙ方向への移動を自在に基板検査機に配設された可動アーム部が備える昇降部に介装部材を介して固定され、かつ、突出方向への付勢力を有して軸方向での進退を自在にバレル部に保持させた接触子を介して実装基板の所定部位の電気的特性を検査する基板検査用プローブにおいて、
該基板検査用プローブは、前記接触子をその先鋭接触部と後端部とを突出させてバレル部に保持させた主プローブ部と、この主プローブ部の前記接触子に対し後端部の側から常時押圧力を付勢して電気的に接続する押圧部材を備える補助プローブ部とに分割構成し、これら主プローブ部と補助プローブ部とは、前記介装部材により前記押圧部材からの押圧力が前記接触子に付与される位置関係を保持させて前記昇降部への固定配置を自在としたことを特徴とする基板検査用プローブ。
【請求項２】
前記補助プローブ部は、主プローブ部が備える前記接触子に対しその後端面の側からの押圧が自在な前記押圧部材としての補助接触子を軸方向での進退を自在にバレル部に保持させて形成するとともに、前記補助接触子が備える押圧力は、前記バレル部にその一端部を、該バレル部から突出させた前記補助接触子の後端部に他端部を固定させて介装配置される引張コイルスプリング材を介して付与したことを特徴する請求項１記載の基板検査用プローブ。
【請求項３】
前記補助プローブ部が備える押圧部材は、主プローブ部における前記接触子に対しその後端方向からの押圧を自在とした圧縮コイルスプリング材により形成し、該圧縮コイルスプリング材が収容される保持部にその一端を支持させ、他端を前記接触子の後端側に当接支持させて前記接触子に対し押圧力を付与したことを特徴とする請求項１記載の基板検査用プローブ。
【請求項４】
前記補助プローブ部が備える押圧部材は、主プローブ部における前記接触子に対しその後端方向からの押圧を自在としたピストン材により形成し、該ピストン材に付与される押圧力は、該ピストン材の押圧を自在にバレル部内に封入された流体の圧力により形成したこと特徴とする請求項１記載の基板検査用プローブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板検査用プローブに係り、さらに詳しくは、インサーキットテスタなどの基板検査機に用いられるプローブを構成している接触子の側を部分的に交換するのみで再使用でき、かつ、前記接触子に対し簡単な構造のもとで押圧力を付勢することもできるようにした基板検査用プローブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インサーキットテスタなどの基板検査機は、水平方向に定置される被検査基板に対し、その上方にてＸ−Ｙ方向への移動を自在に配設された可動アーム部を備えている。しかも、この可動アーム部は、前記被検査基板上の被検査部位に対しＺ軸方向での移動、つまり昇降移動を自在とした昇降部を備えており、この昇降部に介装部材を介して取り付けられた基板検査用プローブを用いて被検査部位の電気的特性を検査することができるようになっている。
【０００３】
図７は、前記基板検査用プローブについての従来構造の一例を示すものであり、この場合、被検査基板の被検査部位に接触させる接触子２と、この接触子２を軸方向での進退を自在に保持するバレル部３と、このバレル部３と前記接触子２との間に介装されて接触子３の側を常時突出方向へと付勢する圧縮コイルスプリング材４と、前記バレル部３を抱持して基板検査機の前記昇降部の側に固定される絶縁性スリーブ５とで基板検査用プローブ１の全体が構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図７に示す基板検査用プローブ１によっても被検査基板に対し必要な電気的な特性の検査を行なうことはできる。
【０００５】
しかし、上記基板検査用プローブ１を構成している接触子２は、これに介装配置される前記圧縮スプリング材４を装着するために必要な段差部２ａを切削加工して形成しておく必要がある。このため、前記接触子２は、比較的加工性のよい軟質な導電性金属材が用いられることになり、摩耗しやすいという不都合があった。
【０００６】
一方、上記基板検査用プローブ１は、その全体が一体化された構造となっているため、ある一部のみを部分的に取り替えるということができず、接触子２が摩耗した際にはその全体を他の記基板検査用プローブと交換する必要があり、結果的に保守コストを引き上げる不都合があった。
【０００７】
しかも、前記基板検査用プローブ１を他のものと交換するに際しては、もとの接触子２に半田付けして接続されているリード線６を取り外し、交換後の新しい基板検査用プローブの接触子に改めて付け直す必要があることから、それだけ基板検査用プローブ１の交換作業も煩雑化し、作業性を低下させてしまう不具合もあった。
【０００８】
本発明は従来技術にみられた上記課題に鑑み、基板検査用プローブを二分割構造にして接触子の側のみを部分的に交換できるようにした基板検査用プローブを提供することにその目的がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成しようとするものであり、その構成上の特徴は、Ｘ−Ｙ方向への移動を自在に基板検査機に配設された可動アーム部が備える昇降部に介装部材を介して固定され、かつ、突出方向への付勢力を有して軸方向での進退を自在にバレル部に保持させた接触子を介して実装基板の所定部位の電気的特性を検査する基板検査用プローブにおいて、該基板検査用プローブは、前記接触子をその先鋭接触部と後端部とを突出させてバレル部に保持させた主プローブ部と、この主プローブ部の前記接触子に対し後端部の側から常時押圧力を付勢して電気的に接続する押圧部材を備える補助プローブ部とに分割構成し、これら主プローブ部と補助プローブ部とは、前記介装部材により前記押圧部材からの押圧力が前記接触子に付与される位置関係を保持させて前記昇降部への固定配置を自在としたことにある。
【００１０】
この場合、前記補助プローブ部は、請求項２に記載のごとく、主プローブ部が備える前記接触子に対しその後端面の側からの押圧が自在な前記押圧部材としての補助接触子を軸方向での進退を自在にバレル部に保持させて形成するとともに、前記補助接触子が備える押圧力は、前記バレル部にその一端部を、該バレル部から突出させた前記補助接触子の後端部に他端部を固定させて介装配置される引張コイルスプリング材を介して付与するものであってもよい。
【００１１】
また、前記補助プローブ部が備える押圧部材は、請求項３に記載のごとく、主プローブ部における前記接触子に対しその後端方向からの押圧を自在とした圧縮コイルスプリング材により形成し、該圧縮コイルスプリング材が収容される保持部にその一端を支持させ、他端を前記接触子の後端側に当接支持させて前記接触子に対し押圧力を付与したり、請求項４に記載のごとく、主プローブ部における前記接触子に対しその後端方向からの押圧を自在としたピストン材により形成し、該ピストン材に付与される押圧力は、該ピストン材の押圧を自在にバレル部内に封入された流体の圧力により形成するものであってもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の好ましい実施の形態を示す説明図であり、被検査部位に接触させるための接触子１３を備える主プローブ部１２と、この主プローブ部１２における前記接触子１３に対し後端部１３ａの側から常時押圧力を付勢する押圧部材１９を備える補助プローブ部１８とで基板検査用プローブ１１の全体が構成されている。なお、本発明に係る基板検査用プローブ１１は、例えば図２に示すように基板検査機にＸ−Ｙ方向への移動を自在に配設される可動アーム部３１が備える昇降部３２に対し介装部材３３を介して固定される。この場合、前記昇降部３２の側に固定された前記基板検査用プローブ１１は、モータ３１ａの回転運動により従動するベルト３１ｂに直結された昇降部３２を介してＺ軸方向での昇降が制御されている。また、昇降部３２の側に基板検査用プローブ１１を固定するための前記介装部材３３は、基板検査用プローブ１１が二分割して構成されていることに伴い、第１介装部材３３ａと第２介装部材３３ｂとに別れて昇降部３２に配設されている。
【００１３】
上記基板検査用プローブ１１のうち、前記主プローブ部１２は、被検査部位に当接する先鋭接触部１４をその先端部に有する前記接触子１３と、この接触子１３を軸方向での進退を自在に保持するバレル部１５と、このバレル部１５を抱持して前記昇降部３３の第１介装部材３４に装着する際の介装材として機能するスリーブ部１７とで形成されている。
【００１４】
この場合、前記接触子１３は、導電性超硬合金や導電性ダイヤモンド材などの超硬素材により例えば直径が０．１〜０．２ｍｍ程度ある適宜長さの針状となって形成されているものを好適に用いることができる。
【００１５】
また、前記バレル部１５は、前記接触子１３をその先鋭接触部１４と後端部１３ａとを双方向に適宜の長さだけ突出させて保持するステンレスパイプ材などの金属パイプ材からなるガイド筒により前記接触子１３を摺動自在に保持し得る口径のもとで形成されている。
【００１６】
しかも、前記接触子１３は、前記バレル部１５に対し抜け落ちることのないように支持させる必要があり、具体的には、前記接触子１３の後端部１３ａの側に前記バレル部１５の上端面と当接する適宜構造のストッパー１６を固着することにより形成されている。
【００１７】
また、前記スリーブ部１７は、絶縁性合成樹脂材などの絶縁性部材により、もしくは絶縁処理を施した部材により形成されるものであり、しかも、前記昇降部３３が備える前記第１介装部材３３ａに対するアタッチメントとして取着し得る適宜の構造、例えば、前記第１介装部材３３ａの内周面に雌ねじ部が刻設されている場合にはこれと螺合する雄ねじ部１７ａをその外周面に設けるなどして形成されている。
【００１８】
一方、前記補助プローブ部１８は、前記接触子１３に対しその後端面１３ｂの側からの押圧を自在とした押圧部材１９と、この押圧部材１９を軸方向での進退を自在に保持する絶縁性のバレル部２０とで構成されている。
【００１９】
この場合、前記押圧部材１９は、例えば導電性金属材などの導電性素材からなる適宜長さの棒状となった補助接触子２１として形成するのが望ましい。
【００２０】
また、前記押圧部材１９が補助接触子２１として形成されている場合、前記バレル部２０は、補助接触子２１の先端部２１ａと後端部２１ｂとを双方向に適宜の長さだけ突出させて保持するガイド筒として形成するのが望ましい。
【００２１】
この場合、前記補助接触子２１と前記バレル部２０とは、このバレル部２０の側にその一端部２２ａを、前記バレル部２０から突出させた前記補助接触子２１の後端部２１ｂの側に他端部２２ｂをそれぞれ固着させて介装配置されている引張コイルスプリング材２２により相互に連結されている。このため、前記補助接触子２１は、先端部２１ａの側が押し込まれても常に元の位置に復帰する方向での付勢力を保持した状態のもとで前記バレル部２０に支持されることになる。
【００２２】
なお、前記引張コイルスプリング材２２は、例えば図３に拡大して示すように、その一端部２２ａを拡径部として前記バレル部２０の後端部の周面に螺旋状に刻設されている嵌合溝２０ａに嵌着し、他端部２２ｂを縮径部として前記補助接触子２１の後端部２１ｂにはんだ付けするなど、適宜の固着構造のもとで配設されることになる。
【００２３】
図４は、前記補助プローブ部１８についての他例（請求項３に対応）を示す説明図であり、前記接触子１３の後端方向からその一端部２３ａを介して押圧自在とした圧縮コイルスプリング材２３からなる押圧部材１９と、前記圧縮コイルスプリング材２３をその他端部２３ｂにて支持して収容すべく例えば有底筒状となって形成されている保持部２４でその全体が構成されている。
【００２４】
この場合、前記圧縮コイルスプリング材２３は、前記接触子１３の外径よりもその外径がを小さくなるように形成して前記接触子１３に対しその後端面１３ｂの側からの押圧を自在に配設するほか、図４に示すように両者間に例えば球体からなる介装導電材２５を介在させて配設するものであってもよい。
【００２５】
図５は、前記補助プローブ部１８のさらなる他例（請求項４に対応）を示すものであり、前記接触子１３に対しその後端面１３ｂの側からの押圧を自在に配設される前記押圧部材１９としてのピストン材２６と、このピストン材２６を介して気体や液体からなる流体２８を封入した有底筒状となったバレル部２７とで形成されている。なお、バレル部２７の内周面には、封入した流体２８の圧力で前記ピストン材２６が抜け出てしまうのを阻止するためのストッパー２７ａが付設されている。また、前記ピストン材２６は、その基端部にシーリング処理がほどこされた封止用鍔部２６ａが、先端部にガイド用鍔部２６ｂがそれぞれ設けられており、前記封止用鍔部２６ａがストッパー２７ａと掛合するようになっている。
【００２６】
また、前記主プローブ部１２における前記接触子１３の後端部１３ａ（図１における一点鎖線での囲繞部分）は、例えば図６の（イ）に示すような針先状にしたり、同図の（ロ）に示すような鋸歯状にして形成することにより、接触抵抗をより少なくして補助プローブ部１８の側と電気的に接続させるようにするものであってもよい。
【００２７】
本発明はこのようにして構成されているので、図２に示すように、主プローブ部１２は前記第１介装部材３３ａを介することにより、補助プローブ部１８は前記第２介装部材３３ｂを介することにより、前記昇降部３２が備える介装部材３３の側に各別に取り付けて基板検査用プローブ１１を形成することができる。
【００２８】
この場合、主プローブ部１２は、接触子１３がストッパー１６を介してバレル部１５に掛止された状態のもとで第１介装部材３３ａを介して昇降部３２に取り付けられ、補助プローブ部１８は、押圧部材１９が前記接触子１３をその後端面１３ｂに密接する配置関係のもとで第２介装部材３３ｂを介して昇降部３２に取り付けられることになる。
【００２９】
しかも、昇降部３２を降下させて実装基板の側に接触子１３の先鋭接触部１４を接触させた際には、引張コイルスプリング材２２により付勢されている押圧部材１９の押圧力に抗して接触子１３を後退させることができるので、実装基板に対し密接状態を確保することができるので、必要な検査を正確に行うことができる。
【００３０】
また、主プローブ部１２の前記接触子１３に付与される押圧力は、補助プローブ部１８の前記押圧部材１９を介して伝達されることから、主プローブ部１２の側にバネ材等を組み込む必要をなくして構造の簡素化を図ることができるので、接触子１３自体も難加工素材である耐摩耗性に富む超硬素材により形成することができることになる。
【００３１】
さらに、主プローブ部１２は、補助プローブ部１８の側とは別体となって形成されているので、前記接触子１３が摩耗した場合、補助プローブ部１８の側はそのまま残し、主プローブ部１２の側のみを第１介装部材３３ａから取り外して交換することで対処することができ、保守コストの抑制に寄与させることができる。
【００３２】
また、補助プローブ部１８の側が図１と図３とに示すように引張コイルスプリング材２２を介して補助接触子２１とバレル部２７とを一体化することにより形成されている場合には、前記第２介装部材３３ｂを介して昇降部３２の側に極く容易に取り付けることができるので、その取付け作業を効率よく行うことができる。
【００３３】
一方、前記補助プローブ部１８が請求項３に記載のごとく、前記圧縮コイルスプリング材２３により形成される前記押圧部材１９と、前記圧縮コイルスプリング材２３を収容する保持部２４とを少なくとも備え、さらに、前記接触子１３の後端面１３ｂと前記圧縮コイルスプリング材２３の一端部２３ａとの間に前記介装導電材２５をも備えて構成されている場合には、接触子１３における前記先鋭接触部１４を被検査部位に圧接させた際に被検査部位に加えられる圧力を緩和することができる。しかも、前記接触子１３は、その後端面１３ｂに対し押圧力が常時付勢されているので、その先鋭接触部１４に突出力が付与されてより安定的に、かつ、確実に被検査部位に接触させることもできることになる。
【００３４】
また、前記補助プローブ部１８が請求項４に記載のごとく、ピストン材２６により形成される前記押圧部材１９と、前記流体２８を封されたバレル部２７とで形成されている場合には、前記接触子１３が備える前記先鋭接触部１４を被検査部位に圧接させた際に被検査部位に加えられる圧力を緩和することができる。しかも、前記接触子１３は、前記流体２８を圧縮して得られる反発力により付勢されるピストン材２６の加圧力によりその後端面１３ｂに押圧力が常時付勢される結果、被検査部位に対し前記先鋭接触部１４をより安定的に、かつ、確実に接触させることもできることになる。
【００３５】
なお、前記主プローブ部１２を介して取り込まれる測定信号を送出するためのリード線３５は、接触抵抗をより少なくする観点からは図２に示すように前記接触子１３の後端部１３ａに直付けするのが好ましい。しかし、前記主プローブ部１２と前記補助プローブ部１８とを電気的な接続関係を維持させた状態のもとで介装部材３３の側に取り付けた場合には、図２に破線で示すように前記補助接触子２１のほか、図４における前記保持部２４や図５における前記バレル部２７の後端部にそれぞれはんだ付けなどにより固着することもできる。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、前記基板検査用プローブが前記主プローブ部と前記補助プローブとに二分割して形成されているので、仮に接触子が破損したり、その先端接触部が摩耗することがあっても、前記主プローブ部の側を交換するのみで対処することができ、保守コストの低減化を図ることができる。
【００３７】
また、前記接触子は、別体となって用意される前記押圧部材により後端部の側から押圧力が常時付勢されることから、接触子の側にバネ材等の付勢部材を直結する必要をなくしてその構造を簡素化することができる。したがって、前記接触子は、難加工性の超硬性導電材を用いて形成することができることになり、結果的に耐摩耗性に富む品質性能を付与することができる。
【００３８】
なお、請求項３記載の発明によれば、前記補助プローブ部は、前記保持部に対し前記圧縮コイルスプリング材からなる押圧部材を収容支持させることにより形成されているので、その構造が単純化されるだけでなく前記介装部材への装着後においては、メンテナンスフリーとなることから、作業の効率化を図ることができる。
【００３９】
また、請求項４記載の発明によれば、前記補助プローブ部は、前記接触子に対しその後端方向からの押圧自在なピストン材からなる前記押圧部材を介して前記バレル部に流体を封入することにより形成されているので、封入する流体を適宜変更することで容易に押圧力の強さを変更できるのみならず、特に気体を流体として用いた場合には、前記介装部材への止着後においてもメンテナンスが必要でなくなることから、作業上の煩雑さを解消して作業の効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の態様についての一例を示す説明図である。
【図２】図１に示す基板検査用プローブの実装状態を示す説明図である。
【図３】図１における補助プローブの後端部側を拡大して示す説明図である。
【図４】補助プローブの側の他例を示す説明図である。
【図５】補助プローブの側のさらなる他例を示す説明図である。
【図６】図１における一点鎖線による囲繞部分についての他例を示す拡大図である。
【図７】基板検査用プローブの従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
１１  基板検査用プローブ
１２  主プローブ部
１３  接触子
１３ａ  後端部
１３ｂ  後端面
１４  先鋭接触部
１５  バレル部
１６  ストッパー
１７  スリーブ部
１７ａ  雄ねじ部
１８  補助プローブ部
１９  押圧部材
２０  バレル部
２０ａ  嵌合溝
２１  補助接触子
２１ａ  先端部
２１ｂ  後端部
１９  バレル部
２２  引張コイルスプリング材
２２ａ  一端部
２２ｂ  他端部
２３  圧縮コイルスプリング材
２３ａ  一端部
２３ｂ  他端部
２４  保持部
２５  介装導電材
２６  ピストン材
２６ａ  封止用鍔部
２６ｂ  ガイド用鍔部
２７  バレル部
２７ａ  ストッパー
２８  流体
３１  可動アーム部
３１ａ  モータ
３１ｂ  ベルト
３２  昇降部
３３  介装部材
３３ａ  第１介装部材
３３ｂ  第２介装部材
３４ａ  雌ネジ部
３５  リード線
【図１】
0003588173.tif 000002
【図２】
0003588173.tif 000003
【図３】
0003588173.tif 000004
【図４】
0003588173.tif 000005
【図５】
0003588173.tif 000006
【図６】
0003588173.tif 000007
【図７】
0003588173.tif 000008