(57)【要約】【課題】  コンタクトプローブと被接触部とが離間するときに、コンタクトプローブに被接触部が付着することを防止することができるコンタクトプローブ、検査装置およびコイル製品の検査装置を提供する。【解決手段】  コンタクトプローブ１は、コンタクトプローブ本体１１と、コンタクトプローブ本体１１の先端付近にその先端が位置するように設けられ、無負荷状態においてその先端がコンタクトプローブ本体１１の先端より突出し、その突出方向にバネ性を有する押え部材２１とを備えている。コンタクトプローブ本体１１と被接触部７５とが離間する時には、押え部材２１に被接触部７５が押圧される。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端を被接触部に接触させることで被接触部との導通を図るコンタクトプローブ本体と、
前記コンタクトプローブ本体の先端付近にその先端が位置するように設けられ、無負荷状態においてその先端が前記コンタクトプローブ本体の先端より突出し、その突出方向にバネ性を有する押え部材とを備えた、コンタクトプローブ。
【請求項２】
前記押え部材が曲げられた形状の板バネである、請求項１に記載のコンタクトプローブ。
【請求項３】
前記コンタクトプローブ本体の先端部は、ナイフエッジ形状とされている、請求項１または２に記載のコンタクトプローブ。
【請求項４】
対向配置された、請求項１から３のいずれかに記載のコンタクトプローブと、
該対向配置されたコンタクトプローブ間に被接触部を位置させる支持部と、
前記コンタクトプローブを前記被接触部に向かって進退させる駆動部と、
前記コンタクトプローブが前記被接触部に接触して所定の検査を終了した後、前記対向配置されたコンタクトプローブの前記押え部材が前記被接触部から同時に離間するように前記駆動部を制御する制御器とが設けられている、検査装置。
【請求項５】
コイルと、前記コイルに電気的に接続された、外部に突出した電極とを有するコイル製品を検査するコイル製品検査装置であって、
対向配置された、請求項１から３のいずれかに記載のコンタクトプローブと、
該対向配置されたコンタクトプローブ間に前記電極が位置するように、前記コイル製品を支持する支持部と、
前記対向配置されたコンタクトプローブを電極に向かって進退させる駆動部と、
前記コンタクトプローブが前記電極に接触して所定の検査を終了した後、前記対向配置されたコンタクトプローブの前記押え部材が前記電極から同時に離間するように前記駆動部を制御する制御器とが設けられている、コイル製品の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プリント配線基板などの電極に接触して、回路やコイル製品などの電子部品の導通検査などを行なうコンタクトプローブ、検査装置およびコイル製品の検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリント配線基板などに部品を実装した後や、コイル製品などの電子部品を製造した後の検査において、コンタクトプローブを備えた検査装置が用いられている。
【０００３】
このようなコンタクトプローブとしては、先端部を電極に点接触させるピン状のものが一般的である。図１０にこのようなコンタクトプローブの一例を示す。従来のコンタクトプローブ１０１は、バネ１０２を備え、このバネ１０２により先端部１０３を付勢して、先端部１０３を電極１１０に一定圧力で押圧する。
【０００４】
このようなピン状のコンタクトプローブは、たとえば特許文献１（特開平８−３５９８６号公報）に開示されている。
【０００５】
一方、特許文献２（特開平７−２７３１５８号公報）には、板バネ部を備え、基板との安定した接触を図ることができるプローブヘッドが開示されている。
【特許文献１】特開平８−３５９８６号公報
【特許文献２】特開平７−２７３１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたような、ピン状のコンタクトプローブ１０１を用いた場合には、電極とコンタクトプローブ１０１とが点接触となるため、接触抵抗が大きく、測定精度を確保することが困難である。また、コンタクトプローブ１０１の先端部に、電極１１０の表面に樹脂１１１などが付着していた場合には、接触が不安定となることがあった。
【０００７】
また、特許文献２に開示されたプローブヘッドにおいても、点接触であるために同様の問題があった。
【０００８】
接触信頼性を向上するため、その先端部をナイフエッジ形状とし、かつ、先端縁が電極に線接触するように構成したコンタクトプローブ１２０が提案されている。このコンタクトプローブ１２０によると、その先端縁が線接触するので、点接触の場合に比べて接触抵抗を低減できる。また、このコンタクトプローブ１２０の先端部を電極１１０に強く押圧することで、電極１１０の表面に付着した樹脂などを先端部の鋭利な部分が突き破り、コンタクトプローブ１２０を電極１１０に確実に接触させることができる。
【０００９】
このような樹脂の付着は、前工程で電極１１０に樹脂被覆された線材をディップハンダ付けした場合に発生しやすい。ディップハンダ付け時に、線材の樹脂の被覆が溶けて、はんだの表面に残留することがあるためである。
【００１０】
上記のように、ナイフエッジ形状の先端部を電極１１０に強く押圧すると、その先端部がある程度電極１１０の表面に食い込む。特に、電極１１０に予備はんだが設けられていたり、前工程で電線がはんだ付けされていたりするような場合には、ナイフエッジ形状の先端部ははんだに接触するが、はんだは比較的柔らかいため、コンタクトプローブ１２０の先端部が食い込み易い。
【００１１】
検査対象が比較的軽い電子部品などの場合において、コンタクトプローブ１２０の先端が電極１１０に食い込んだ状態で、コンタクトプローブ１２０が電極１１０から離間する方向に駆動されると、図１１に示すように、電極１１０がコンタクトプローブ１２０の先端に付着し、コンタクトプローブ１２０の移動に伴って電子部品が回転したり、位置ずれが生じたりするという問題があった。
【００１２】
電子部品が図１０および図１１に示すようなコイル製品の場合には、コイルが収納されるコイル製品本体は円筒状に形成され、その上面から電極１１０が突出しているのが一般的である。このようなコイル製品は、円形の下面が搬送台上に載置され、電極１１０を上向きにした状態で検査される。このようなコイル製品は、検査状態において回転しやすいため、コンタクトプローブ１２０に電極１１０が付着することで、大きく回転してしまうことがあった。
【００１３】
このように、検査対象製品が回転したり、位置ずれしたりすると、後の工程において検査対象製品を正確にチャックできなくなるという問題があった。
【００１４】
この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、コンタクトプローブと被接触部とが離間するときに、コンタクトプローブに被接触部が付着することを防止することができるコンタクトプローブ、検査装置およびコイル製品の検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明の基づいたコンタクトプローブに従えば、先端を被接触部に接触させることで被接触部との導通を図るコンタクトプローブ本体と、上記コンタクトプローブ本体の先端付近にその先端が位置するように設けられ、無負荷状態においてその先端が上記コンタクトプローブ本体の先端より突出し、その突出方向にバネ性を有する押え部材とを備えている。
【００１６】
この構成によると、被接触部にコンタクトプローブ本体が接触して所定の検査を終了した後、コンタクトプローブが後退する方向への駆動が開始しても、コンタクトプローブ本体より無負荷状態においてその先端が突出する押え部材が、徐々に無負荷状態の位置に復元しながら被接触部を押圧し続ける。被接触部にコンタクトプローブ本体の先端が食い込んでいる場合でも、押え部材により押圧されるので、被接触部がコンタクトプローブ本体の先端に付着せず、被接触部が移動することを防止することができる。
【００１７】
上記コンタクトプローブにおいて、上記押え部材を曲げられた形状の板バネにより構成しても良い。この場合には、突出方向にバネ性を有する押え部材を簡素な構造で達成することができる。
【００１８】
また、コンタクトプローブ本体の先端部が、ナイフエッジ形状の場合には、被接触部の表面に付着した不純物など先端部が貫通し、確実に被接触部に接触させることができる反面、コンタクトプローブ本体の先端が被接触部に食い込みやすい。この場合でも、押え部材により被接触部を押圧することで、被接触部がコンタクトプローブ本体に付着して移動することを防止することができる。
【００１９】
上記コンタクトプローブを用いて、次のような検査装置を構成することができる。上記のコンタクトプローブを対向配置し、該対向配置されたコンタクトプローブ間に被接触部を位置させる支持部を設ける。上記コンタクトプローブは、駆動部により上記被接触部に向かって進退可能に構成し、上記コンタクトプローブが上記被接触部に接触して所定の検査を終了した後、上記対向配置されたコンタクトプローブの上記押え部材が上記被接触部から同時に離間するように上記駆動部を制御する。
【００２０】
この検査装置においては、コンタクトプローブが対向配置されて、被接触部を挟むように被接触部に接触する。この状態において、コンタクトプローブ本体の先端が被接触部に食い込んでいた場合でも、コンタクトプローブ本体が被接触部から離間するときには、押え部材により被接触部が押圧されるので、被接触部の位置が保持される。また、対向するコンタクトプローブの押え部材は、被接触部から同時に離れるので、押え部材が離れるときにも押え部材のバネ性により被接触部が位置ずれすることはない。これらにより被接触部の位置は、検査の前後で変化しない。
【００２１】
この検査装置と同様の構造により、コイルと、上記コイルに電気的に接続された、外部に突出した電極とを有するコイル製品を検査するコイル製品検査装置を構成することができる。これにより、コイル製品のような回転しやすい製品でも、回転を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明に基づいた各実施の形態におけるコンタクトプローブおよびコイル製品の検査装置の構造について、図を参照しながら説明する。図１および図２は本実施の形態のコンタクトプローブの構造およびそれを用いて検査する工程を示す斜視図である。
【００２３】
以下の説明においては、コンタクトプローブおよび検査装置の検査対象が、コイル製品の場合について説明するが、本発明のコンタクトプローブおよび検査装置の検査対象は、これに限定されるものではない。たとえば、センサなどの電子部品や、機能部品を実装した基板の検査など、種々の製品の検査に用いることができる。
【００２４】
本実施の形態のコンタクトプローブ１は、被接触部７５に接触させることで被接触部７５との導通を図るコンタクトプローブ本体１１と、コンタクトプローブ本体１１の先端付近にその先端が位置するように設けられ、無負荷状態においてその先端がコンタクトプローブ本体１１の先端より突出し、その突出方向にバネ性を有する押え部材２１とを備えている。
【００２５】
コンタクトプローブ本体１１は、金属板により構成された板状の部材であり、その先端部は鋭角になるようにナイフエッジ状に構成されている。金属板を構成する材料としては、たとえば、機械的性質や耐食性に優れる燐青銅を用いることができる。また、表面には、たとえば錫めっきなどを施すことが好ましい。
【００２６】
図１に示すコンタクトプローブ本体１１においては、その先端部が上面から先端縁に接続するように傾斜した、片刃状のナイフエッジ形状としているが、これをコンタクトプローブ本体１１の上下面から先端縁に接続するように傾斜した、両刃状のナイフエッジ形状としてもよい。
【００２７】
また、先端縁の長さが図１に示すように、コンタクトプローブ本体１１の幅と一致するようにしてもよいが、接触する対象物が小さい場合には、先端に向かって幅狭となるようにしてもよい。
【００２８】
コンタクトプローブ本体１１の先端縁は、被接触部７５の表面に対して略平行とされており、被接触部７５に対して線接触する。コンタクトプローブ本体１１の後端部は、上方に向かって直角に折り曲げられており、この折り曲げられた部分が検査装置に固定される。
【００２９】
コンタクトプローブ本体１１の下方には、中央部で鈍角に屈曲した板バネからなる押え部材２１が設けられている。押え部材２１を構成する材料としては、たとえば、コンタクトプローブ本体１１と同様に機械的性質や耐食性に優れる燐青銅を用いることができる。また、表面には、たとえば錫めっきなどを施すことが好ましい。
【００３０】
押え部材２１は、コンタクトプローブ本体１１と略同じ幅に構成されており、その先端部はコンタクトプローブ本体１１より先端方向に突出している。この突出長さは、検査装置の構造などに合わせて種々変更しうるが、この押え部材２１はコンタクトプローブ本体１１が被接触部７５から離間するまでの間、被接触部７５を押圧するものであるので、コンタクトプローブ本体１１より僅かに前方に突出していればよい。
【００３１】
押え部材２１は中央部で屈曲しているので、板バネにより突出方向の安定したバネ性が得られる。すなわち、押え部材２１を構成する板バネは、先端に荷重が加わると、中央部がより大きく屈曲することで反力が発生する。押え部材２１は、このようなバネ性を有しているので、押え部材２１が被接触部７５に当接されても、押え部材２１の先端が被接触部に食い込むことはない。
【００３２】
押え部材２１の先端は、コンタクトプローブ本体１１とは異なり、被接触部７５に対して面接触するように、平らに構成されている。これにより、押え部材２１の先端がさらに被接触部７５に食い込みにくくされている。
【００３３】
押え部材２１の先端部の形状は、この形状に限定されず、たとえば、先端部を丸くして食い込みにくくしてもよい。また、押え部材２１のバネ性により、被接触部７５への食い込みが十分に回避できる場合には、押え部材２１の先端が鋭角にされていても良い。
【００３４】
コンタクトプローブ本体１１の先端と、押え部材２１の先端部付近とは、近接している。被接触部７５にコンタクトプローブ本体１１の先端縁が接触した状態においては、コンタクトプローブ本体１１と被接触部７５との接触部の近傍に、押え部材２１の先端が接触する。
【００３５】
図１に示す押え部材２１は、中央部で屈曲させているが、全体を湾曲させるようにしてもよい。また、コイルバネやゴムなどを押え部材の一部に設けて、これにより突出方向のバネ性を付与するようにしても良い。
【００３６】
本実施の形態では、被接触部７５は、コイル製品から上方に突出した電極により構成されている。図１に示すように、コイル製品７６は、コイルが収納される円筒状に形成コイル製品本体７７と、その上面から突出した２個の電極とを有している。コイル製品７６は、その円形の下面がその上面に接するように搬送台上に載置され、電極を上向きにした状態で検査される。
【００３７】
このコンタクトプローブ１を用いた検査工程について、図３も併せて参照しながら説明する。図３は、本実施の形態のコンタクトプローブを用いた検査工程を示す側面図である。
【００３８】
図１に示すように、コンタクトプローブ１は、被接触部７５を構成する電極を両面から挟み込むように対向配置される。ここでは、２個の電極に接触するので、二対のコンタクトプローブ１が対向配置されている。
【００３９】
コンタクトプローブ１を被接触部７５に向かって両側から前進させると、まず、押え部材２１の先端が被接触部７５の表裏面に当接し、さらにコンタクトプローブ１を前進させると、押え部材２１が大きく屈曲し、次いで図３（ｂ）に示すように、コンタクトプローブ本体１１の先端が接触する。
【００４０】
このとき、コンタクトプローブ本体１１の先端縁は、線接触するので、点接触の場合に比べて接触抵抗を低減することができる。また、コンタクトプローブ本体１１の先端部はナイフエッジ形状とされているので、被接触部７５の表面に樹脂などが付着していてもこれを突き破ることができる。これらにより高い接触信頼性が得られる。
【００４１】
この状態で検査を行ない、検査が終了すると、コンタクトプローブ１が後退方向に駆動される。駆動が開始すると、まず、コンタクトプローブ本体１１の先端が、被接触部７５から離間する（図２および図３（ｃ）参照）。このとき、押え部材２１の先端はまだ被接触部７５に接触したままであり、押え部材２１のバネ性により、コンタクトプローブ本体１１の後退する方向と反対方向に被接触部７５を押圧している。
【００４２】
これにより、コンタクトプローブ本体１１の先端が、被接触部７５に設けられたはんだなどに食い込んでいるような場合でも、コンタクトプローブ本体１１の先端が被接触部７５に付着することがなく、コンタクトプローブ本体１１の後退に伴って位置ずれすることがない。
【００４３】
また、押え部材２１は、被接触部７５の両面を押圧するので、両押え部材２１のバネ性による付勢力が均衡し、位置ずれを生じることがない。さらにコンタクトプローブ１が後退すると、押え部材２１は同時に被接触部７５から離間する。被接触部７５から同時に離間するので、被接触部７５から押え部材２１が離間するときに、被接触部７５が位置ずれすることはない。
【００４４】
上記説明においては、コンタクトプローブ１が対向配置される場合を説明したが、必ずしも対向配置させる必要はなく、たとえば、被接触部７５の片面に位置ずれを防止する当接面を位置させ、反対面にのみコンタクトプローブ１を接触させるようにしてもよい。
【００４５】
続いて、このコンタクトプローブ１を用いた検査装置について説明する。図４は、検査装置全体の構造を示す斜視図であり、図５は、コンタクトプローブを駆動する装置を示す斜視図であり、図６および図７は、コンタクトプローブを保持する構造を示す斜視図であり、図８は、同平面図、図９は、同縦断面図である。
【００４６】
検査装置３１は、図４に示すようにコンタクトプローブ１を保持する保持部４１と、この保持部４１を駆動するエアシリンダ３２からなる駆動部と、検査対象であるコイル製品７６を支持して搬送する搬送部５１と、駆動部および搬送部５１を制御する図示しない制御器により構成されている。
【００４７】
搬送部５１は、複数の載置台５４を支持するスライドテーブル５２と、このスライドテーブル５２をスライド自在に支持するレール部５３とを有している。各載置台５４の上面には、コイル製品７６が載置される平面視円形の凹部が設けられている。凹部にはそれぞれ１個づつコイル製品７６が載置される。
【００４８】
保持部４１は、レール部５３の上方に突出するように配設されている。この保持部４１には、後述するように、二対のコンタクトプローブ１が対向して保持されており、載置台５４に載置されたコイル製品７６を検査することができる。検査時には、スライドテーブル５２が水平方向に駆動され、先頭に位置する載置台５４が保持部４１の真下に搬送される。全てのコイル製品７６が順に検査された後、再び図４に示す位置に搬送される。
【００４９】
図５に示すように、保持部４１は、平行に設けられた一対の棒状部材４２，４３と、その両側に位置し、その先端部が棒状部材４２，４３の先端側に突出するように直角に曲がった一対のＬ型部材４４，４５とを有している。棒状部材４２，４３の先端部と、Ｌ型部材４４，４５の曲がった部分との間には隙間Ｇが設けられており、この隙間Ｇに面してコンタクトプローブ１が設けられている。
【００５０】
棒状部材４２，４３の後端部およびＬ型部材４４，４５の後端部にはそれぞれ水平方向にロッド４２ａ，４３ａ，４４ａ，４５ａが突設されている。これらのロッド４２ａ，４３ａ，４４ａ，４５ａの後端部には、それぞれコイルバネ４２ｂ，４３ｂ，４４ｂ，４５ｂが設けられている。棒状部材４２，４３に設けられたロッド４２ａ，４３ａの後端部には、第１のアーム４６が連結されている。
【００５１】
第１のアーム４６には、コイルバネ４２ｂ，４３ｂの一端が接触しており、コイルバネ４２ｂ，４３ｂの他端には当接片４７が接触している。当接片４７は動かないように固定されている。第１のアーム４６はエアシリンダ３２に連結されており、これに駆動されて進退することができる。
【００５２】
第１のアーム４６を矢印で示す方向に駆動すると、コイルバネ４２ｂ，４３ｂに抗しながらロッド４２ａ，４３ａが駆動され、それに伴って棒状部材４２，４３も矢印で示す方向に駆動される。これにより棒状部材４２，４３の先端部にそれぞれ取付けられているコンタクトプローブ１，１は被接触部に向かって駆動される。
【００５３】
第１のアーム４６は、コイルバネ４２ｂ，４３ｂに抗しながらロッド４２ａ，４３ａを駆動するので、コイルバネ４２ｂ，４３ｂの強弱を調整することで、コンタクトプローブ１，１それぞれの被接触部へのコンタクト力を調整することができる。
【００５４】
Ｌ型部材４４，４５に設けられたロッド４４ａ，４５ａの後端にはエンドプレート４４ｃ，４５ｃが設けられている。エンドプレート４４ｃ，４５ｃにはそれぞれコイルバネ４４ｂ，４５ｂの一端が当接しており、コイルバネ４４ｂ，４５ｂの他端には、第２のアーム４８が当接している。第２のアーム４８は上部が二股に分かれたＹ字状とされており、その第２のアーム４８もエアシリンダ３２により駆動される。
【００５５】
第２のアーム４８がエアシリンダ３２により矢印の方向に駆動されると、コイルバネ４４ｂ，４５ｂおよびエンドプレート４４ｃ，４５ｃを介して、その駆動力がロッド４４ａ，４５ａに伝達される。それに伴って、Ｌ型部材４４，４５が矢印の方向に駆動される。これによりＬ型部材４４，４５に取付けられているコンタクトプローブ１，１は被接触部に向かって駆動される。
【００５６】
エアシリンダ３２の駆動力は、コイルバネ４４ｂ，４５ｂを介してロッド４４ａ，４５ａに伝達されるので、コイルバネ４４ｂ，４５ｂの強弱を調整することで、コンタクトプローブ１，１それぞれの被接触部へのコンタクト力を調整することができる。
【００５７】
続いて図６および図７を参照して、棒状部材４２，４３およびＬ型部材４４，４５へのコンタクトプローブ１の取付け構造について説明する。コンタクトプローブ本体１１および押え部材はＬ型に構成されているが、その直立した部分が、棒状部材４２，４３の先端およびＬ型部材４４，４５の曲がった部分の内面にネジ止めされている。Ｌ型部材４４，４５の曲がった部分の内面には上下方向に延びる窪みが設けられており、その窪みの直立面にコンタクトプローブ１の直立した部分が当接している。
【００５８】
図８および図９に示すように、対向配置されたコンタクトプローブ１，１間に被接触部７５が位置するように、制御器に制御された搬送部によりコイル製品７６が搬送される。棒状部材４２，４３およびＬ型部材４４，４５に固定された各コンタクトプローブ１が被接触部７５に向かって駆動され制御器により制御されて上述のように作動する。
【００５９】
このコンタクトプローブ１を用いたことにより、検査時にはコイル製品７６は位置ずれしない。これにより、検査終了後、図４に示すスライドテーブル５２が元の位置に戻った時には、検査前と同じ位置に各コイル製品７６が位置しているので、各コイル製品７６を載置台５４に載置した時と同じ把持ロボットにより把持して、次の工程に搬送することができる。
【００６０】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるのではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】この発明に基づいた実施の形態におけるコンタクトプローブの構造およびそれを用いて検査する工程を示す斜視図である。
【図２】この発明に基づいた実施の形態におけるコンタクトプローブの構造およびそれを用いて検査する工程を示す斜視図である。
【図３】この発明に基づいた実施の形態におけるコンタクトプローブを用いた検査工程を示す側面図である。
【図４】この発明に基づいた実施の形態における検査装置全体の構造を示す斜視図である。
【図５】この発明に基づいた実施の形態におけるコンタクトプローブを駆動する装置を示す斜視図である。
【図６】この発明に基づいた実施の形態におけるコンタクトプローブを保持する構造を示す斜視図である。
【図７】この発明に基づいた実施の形態におけるコンタクトプローブを保持する構造を示す斜視図である。
【図８】この発明に基づいた実施の形態におけるコンタクトプローブを保持する構造を示す平面図である。
【図９】この発明に基づいた実施の形態におけるコンタクトプローブを保持する構造を示す縦断面図である。
【図１０】従来のコンタクトプローブを用いた検査工程を示す斜視図である。
【図１１】本発明の課題を説明する斜視図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  コンタクトプローブ、５  被接触部、１１  コンタクトプローブ本体、２１  押え部材、３１  検査装置、３２  エアシリンダ、４１  保持部、５４  載置台（支持部）、７５  被接触部、７６  コイル製品。
【図１】
2006250620.tif 000003
【図２】
2006250620.tif 000004
【図３】
2006250620.tif 000005
【図４】
2006250620.tif 000006
【図５】
2006250620.tif 000007
【図６】
2006250620.tif 000008
【図７】
2006250620.tif 000009
【図８】
2006250620.tif 000010
【図９】
2006250620.tif 000011
【図１０】
2006250620.tif 000012
【図１１】
2006250620.tif 000013