(57)【要約】簡単な構造で安価であり、組み立て易く、電気特性検査の信頼性が高いプローブピン及び基板検査用プローブユニットを提供する。【解決手段】導体の棒材であるプローブヘッド１６と、コイル形状の金属材であって、その始端部分がプローブヘッド１６の胴部外周に接合されて接合部を形成したスプリング３２とで構成されたプローブ部２８を有する。電気信号を引き出すリード線３４と、リード線３４の始端に一体に設けられた大径の導体ブロック３６とで構成された信号引出部３０を備える。プローブ部２８と信号引き出し部３０とが所定の収容部２６ａに収容された状態で、プローブ部２８のプローブヘッド１６の先端が収容部２６ａの一方の端部に形成された透孔２２ａから外方に突出した状態で位置する。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の所定部分にプローブヘッドを当接させて電気信号を取り出すプローブピンにおいて、
導体の棒材であるプローブヘッドと、コイル形状の金属材であって、その始端部分が前記プローブヘッドの胴部外周に接合されて接合部を形成したスプリングとで構成されたプローブ部と、
電気信号を引き出すリード線と、前記リード線の始端に一体に設けられた大径の導体ブロックとで構成された信号引出部とを備え、
前記プローブ部と前記信号引き出し部とが所定の収容部に収容された状態で、前記プローブ部の前記プローブヘッドの先端が前記収容部の一方の端部に形成された透孔から外方に突出した状態で位置し、前記信号引出部の前記リード線が前記収容部の他方の端部に形成された透孔から外方に引き出され、
検査を行っていないときは、前記スプリングの伸び方向の付勢力によって、前記スプリングの前記接合部が前記一方の透孔の周縁の段部に係止され、前記スプリングの終端が前記導体ブロックに当接するとともに前記ブロック部が前記他方の透孔の周縁の段部に係止されることを特徴とするプローブピン。
【請求項２】
前記信号引出部の前記導体ブロックは、前記リード線の始端部分を変形させて形成したものである請求項１記載のプローブピン。
【請求項３】
電子機器の所定部分にプローブヘッドを当接させて電気信号を取り出すプローブピンにおいて、
導体の棒材であるプローブヘッドと、コイル形状を有し、その始端部分が前記プローブヘッドの胴部外周に接合されて接合部を形成したスプリングとで構成されたプローブ部と、
前記プローブヘッドが延設された部分であって、前記スプリングの内側を通って前記スプリングの終端部分から突出し、電気信号を引き出す信号引出部とを備え、
前記プローブ部と前記信号引き出し部とが所定の収容部に収容された状態で、前記プローブ部の前記プローブヘッドの先端が前記収容部の一方の端部に形成された透孔から外方に突出した状態で位置し、前記信号引出部が前記収容部の他方の端部に形成された透孔から外方に引き出され、
検査を行っていないときは、前記スプリングの伸び方向の付勢力によって、前記スプリングの前記接合部が前記一方の透孔の周縁の段部に係止され、前記スプリングの終端が前記他方の透孔の周縁の段部に係止されることを特徴とするプローブピン。
【請求項４】
被検査基板上に設けられた電極にプローブピンのプローブヘッドを当接させ、前記被検査基板の電気特性を検査する基板検査用プローブユニットにおいて、
前記プローブピンは、
導体の棒材であるプローブヘッドと、コイル形状の金属材であって、その始端部分が前記プローブヘッドの胴部外周に接合されて接合部を形成したスプリングとで構成されたプローブ部と、
電気信号を引き出すリード線と、前記リード線の始端に一体に設けられた大径の導体ブロックとで構成された信号引出部とを備え、
前記収容部が形成され、複数本の前記プローブピンが収容された保持部材が設けられ、
前記プローブ部と前記信号引き出し部とが前記収容部に収容された状態で、前記プローブ部の前記プローブヘッドの先端が前記収容部の一方の端部に形成された透孔から外方に突出した状態で位置し、前記信号引出部の前記リード線が前記収容部の他方の端部に形成された透孔から外方に引き出され、
検査を行っていないときは、前記スプリングの伸び方向の付勢力によって、前記スプリングの前記接合部が前記一方の透孔の周縁の段部に係止され、前記スプリングの終端が前記導体ブロックに当接するとともに前記ブロック部が前記他方の透孔の周縁の段部に係止されることを特徴とする基板検査用プローブユニット。
【請求項５】
被検査基板上に設けられた電極にプローブピンのプローブヘッドを当接させ、前記被検査基板の電気特性を検査する基板検査用プローブユニットにおいて、
前記プローブピンは、
導体の棒材であるプローブヘッドと、コイル形状を有し、その始端部分が前記プローブヘッドの胴部外周に接合されて接合部を形成したスプリングとで構成されたプローブ部と、
前記プローブヘッドが延設された部分であって、前記スプリングの内側を通って前記スプリングの終端部分から突出し、電気信号を引き出す信号引出部とを備え、
前記収容部が形成され、複数本の前記プローブピンが収容された保持部材が設けられ、
前記プローブ部と前記信号引き出し部とが前記収容部に収容された状態で、前記プローブ部の前記プローブヘッドの先端が前記収容部の一方の端部に形成された透孔から外方に突出した状態で位置し、前記信号引出部が前記収容部の他方の端部に形成された透孔から外方に引き出され、
検査を行っていないときは、前記スプリングの伸び方向の付勢力によって、前記スプリングの前記接合部が前記一方の透孔の周縁の段部に係止され、前記スプリングの終端が前記他方の透孔の周縁の段部に係止されることを特徴とする基板検査用プローブユニット。
【請求項６】
前記保持部材は、このプローブユニットが設けられた筐体である請求項４又は５記載のプローブユニット。
【請求項７】
前記収容部は、内壁が円筒状に形成された側壁部が一体に設けられ、前記側壁部の両端部に天板部及び底板部を備え、前記天板部と底板部に各々前記透孔と段部が設けられた筺体に形成されている請求項４又は５記載のプローブユニット。
【請求項８】
前記保持部材は、第一及び第二の外板とその間に挟まれた内板とが積層された積層体であり、
前記収容部は、前記第一の外板、前記内板及び前記第二の外板を積層方向に連通して設けられ、前記天板部は前記第一の外板で構成され、前記底板部は前記第二の外板で構成された請求項６記載の基板検査用プローブユニット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は、電子機器等の所定部分に接触して電気信号を取り出すプローブピン、及び被検査基板の電気特性を検査するため等に用いられる基板検査用プローブユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子機器の製造工程の検査等において、回路上の所定箇所に接触して電気信号を取り出すための工具であるプローブピンが使用されている。この種の検査は、基板に電子部品が実装された回路基板としての回路動作の検査の他、基板単体で配線パターン上の欠陥を検出するために行われる場合もある。特に基板単体の検査の場合、独立した全ての配線パターンについて検査を行うため、複数本のプローブピンを組み合わせて構成した基板検査用のプローブユニットが使用される。
【０００３】
近年、電子機器用の基板は、配線パターンのファインピッチ化や基材の多様化が進み、基板検査用のプローブユニットについても様々な改良が行われている。
【０００４】
従来、この種のプローブユニットに用いられるプローブピンとして、例えば特許文献１に開示されているように、先端が被検査基板上の電極に接触するプローブヘッドと、プローブヘッドの後端に一端が接続されプローブヘッドを電極に押し当てるスプリングと、プローブヘッドの後端側及びスプリングを内部に収容し、プローブヘッドを電極に押し当てる方向に案内するスリーブと、スリーブの下端に固定され、スプリングの他の一端を係止する端子とを備えたプローブピンがある。このプローブピンは、被検査基板上の電極から端子への電気的な導通は、プローブヘッド、スリーブ（又はスプリング）、端子の経路で行われ、端子に発生した電気信号をリード線を介して所定の検査装置に送り、被検査基板の電気特性を検査する。このとき、スプリングは、超弾性合金で形成され、被検査基板の基材(例えばガラス等)を破損しないように、プローブヘッドを電極に押し当てるときの押圧力を調節する働きをする。
【０００５】
また、特許文献２に開示されているように、３枚の絶縁板が積層されて成り、積層方向に貫通する保持孔が設けられた保持板と、側方から見て先端が凸形状に加工されたプローブヘッド（プローブピン）と、一端がプローブヘッドの後端に当接してプローブヘッドを電極に押し当てるスプリングと、リード線の一端に取り付けられた大径の導体球とを備えたプリント配線基板検査用治具がある。この検査用治具は、保持孔の上側開口からプローブヘッドの凸形状の小径部が突出し、保持孔の下側開口からリード線が引き出されている。そして、スプリングの伸び方向の付勢力によって、スプリングの他端と導体球とが当接し、プローブヘッドの凸形状の大径部が保持孔の上側開口の周縁に設けられた段部に係止され、導体球が下側開口の周縁に設けた段部に係止されている。また、被検査基板上の電極から導体球への電気的な導通は、プローブヘッド、スプリング、導体球の経路で行われ、導体球に発生した電気信号をリード線を介して所定の検査装置に送り、被検査基板の電気特性を検査する。このとき、スプリングは、プローブヘッドを電極に押し当てるときの押圧力を調節すると共に、自身が電気的な導通の経路として機能する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１４７００３号公報
【特許文献２】特開２００８−２０３７２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１のプローブピンは、端子にリード線を半田付け等によって接続する必要があり、配線作業が煩雑である。また、プローブヘッドがスリーブ内を摺動する動作を繰り返すと、当該摺接面が摩耗することによって接触抵抗が不安定となり易い。従って、耐久性が低く、頻繁にメンテナンスを行う必要があった。また、スリーブを備えているため、プローブピン同士の間隔を狭くして配置することができず、基板のファインピッチ化に対応するプローブユニットを構成することができなかった。
【０００８】
特許文献２のプリント配線基板検査用治具は、プローブヘッドが保持孔の内部を移動するとき、プローブヘッドとスプリングとの当接部分の接触抵抗が不安定になり易い。従って、特許文献１のプローブピンと同様に、頻繁にメンテナンスを行う必要があった。また、組み立て時、保持孔の内部に各部材を収容するとき、小さな部品であるプローブヘッドとスプリングとを分離して取り扱うため、組み立てにくいという問題もあった。また、このプローブヘッドのような凸形状の金属ピンを製作する場合、一定の外径を有する金属棒を所定の長さに切断し、プレスによって凸形状に塑性変形させる等の塑性加工を施す必要があり、これらの複雑な加工によってコストアップが生じる。さらに、当該加工の歩留まりや加工後の強度の観点から、凸形状の大径部の外径をあまり小さくすることができず、特許文献１のプローブピンと同様に、プローブピン同士の間隔を狭くして配置することができなかった。
【０００９】
この考案は、上記背景技術に鑑みて成されたもので、簡単な構造で安価で組み立て易く、電気特性検査の信頼性が高いプローブピン、及びファインピッチの基板にも対応可能な基板検査用プローブユニット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】
【００１０】
本考案は、電子機器の所定部分にプローブヘッドを当接させて電気信号を取り出すプローブピンにおいて、金属等の導体の棒材であるプローブヘッドと、コイル形状の金属材であって、その始端部分が前記プローブヘッドの胴部外周に接合されて接合部を形成したスプリングとで構成されたプローブ部と、電気信号を引き出すリード線と、前記リード線の始端に一体に設けられた大径の導体ブロックとで構成された信号引出部とを備え、前記プローブ部と前記信号引き出し部とが所定の収容部に収容された状態で、前記プローブ部の前記プローブヘッドの先端が前記収容部の一方の端部に形成された透孔から外方に突出した状態で位置し、前記信号引出部の前記リード線が前記収容部の他方の端部に形成された透孔から外方に引き出され、検査を行っていないときは、前記スプリングの伸び方向の付勢力によって、前記スプリングの前記接合部が前記一方の透孔の周縁の段部に係止され、前記スプリングの終端が前記導体ブロックに当接するとともに前記ブロック部が前記他方の透孔の周縁の段部に係止されるプローブピンである。
【００１１】
前記信号引出部の前記導体ブロックは、前記リード線の始端部分を変形させて形成したものでも良い。
【００１２】
またこの発明は、電子機器の所定部分にプローブヘッドを当接させて電気信号を取り出すプローブピンにおいて、金属等の導体の棒材であるプローブヘッドと、コイル形状を有し、その始端部分が前記プローブヘッドの胴部外周に接合されて接合部を形成したスプリングとで構成されたプローブ部と、前記プローブヘッドが延設された部分であって、前記スプリングの内側を通って前記スプリングの終端部分から突出し、電気信号を引き出す信号引出部とを備え、前記プローブ部と前記信号引き出し部とが所定の収容部に収容された状態で、前記プローブ部の前記プローブヘッドの先端が前記収容部の一方の端部に形成された透孔から外方に突出した状態で位置し、前記信号引出部が前記収容部の他方の端部に形成された透孔から外方に引き出され、検査を行っていないときは、前記スプリングの伸び方向の付勢力によって、前記スプリングの前記接合部が前記一方の透孔の周縁の段部に係止され、前記スプリングの終端が前記他方の透孔の周縁の段部に係止されるプローブピンである。
【００１３】
またこの発明は、被検査基板上に設けられた電極にプローブピンのプローブヘッドを当接させ、前記被検査基板の電気特性を検査する基板検査用プローブユニットにおいて、前記プローブピンは、金属等の導体の棒材であるプローブヘッドと、コイル形状の金属材であって、その始端部分が前記プローブヘッドの胴部外周に接合されて接合部を形成したスプリングとで構成されたプローブ部と、電気信号を引き出すリード線と、前記リード線の始端に一体に設けられた大径の導体ブロックとで構成された信号引出部とを備え、前記収容部が形成され、複数本の前記プローブピンが収容された保持部材が設けられ、前記プローブ部と前記信号引き出し部とが前記収容部に収容された状態で、前記プローブ部の前記プローブヘッドの先端が前記収容部の一方の端部に形成された透孔から外方に突出した状態で位置し、前記信号引出部の前記リード線が前記収容部の他方の端部に形成された透孔から外方に引き出され、検査を行っていないときは、前記スプリングの伸び方向の付勢力によって、前記スプリングの前記接合部が前記一方の透孔の周縁の段部に係止され、前記スプリングの終端が前記導体ブロックに当接するとともに前記ブロック部が前記他方の透孔の周縁の段部に係止される基板検査用プローブユニットである。
【００１４】
またこの発明は、被検査基板上に設けられた電極にプローブピンのプローブヘッドを当接させ、前記被検査基板の電気特性を検査する基板検査用プローブユニットにおいて、前記プローブピンは、金属等の導体の棒材であるプローブヘッドと、コイル形状を有し、その始端部分が前記プローブヘッドの胴部外周に接合されて接合部を形成したスプリングとで構成されたプローブ部と、前記プローブヘッドが延設された部分であって、前記スプリングの内側を通って前記スプリングの終端部分から突出し、電気信号を引き出す信号引出部とを備え、前記収容部が形成され、複数本の前記プローブピンが収容された保持部材が設けられ、前記プローブ部と前記信号引き出し部とが前記収容部に収容された状態で、前記プローブ部の前記プローブヘッドの先端が前記収容部の一方の端部に形成された透孔から外方に突出した状態で位置し、前記信号引出部が前記収容部の他方の端部に形成された透孔から外方に引き出され、検査を行っていないときは、前記スプリングの伸び方向の付勢力によって、前記スプリングの前記接合部が前記一方の透孔の周縁の段部に係止され、前記スプリングの終端が前記他方の透孔の周縁の段部に係止される基板検査用プローブユニットである。
【００１５】
前記保持部材は、このプローブユニットが設けられた筐体が兼用すると良い。前記収容部は、内壁が円筒状に形成された側壁部が一体に設けられ、前記側壁部の両端部に天板部及び底板部を備え、前記天板部と底板部に各々前記透孔と段部が設けられた筺体に形成されているものである。
【００１６】
また、前記保持部材は、第一及び第二の外板とその間に挟まれた内板とが積層された積層体であり、前記収容部は、前記第一の外板、前記内板及び前記第二の外板を積層方向に連通して設けられ、前記天板部は前記第一の外板で構成され、前記底板部は前記第二の外板で構成されたものでも良い。
【考案の効果】
【００１７】
本考案のプローブピン及び基板検査用プローブユニットは、従来、接触抵抗が不安定になり易かったプローブヘッドと他部材（スリーブ又はスプリング）との接触部分を、プローブヘッドとスプリングの端部を接合して安定化するので、長期間に亘って信頼性の高い検査を行うことができ、メンテナンスも容易である。
【００１８】
また、小径で細いプローブヘッドを選択し、さらに保持部材をプローブユニットのハウジング等の筺体と兼用すれば、プローブピン同士の間隔をより狭くして配置することが可能になり、基板のファインピッチ化に対応したプローブユニットを構成することができる。
【００１９】
また、プローブピンとして単純な形状の金属等の棒材を使用することができ、また、導体ブロックをリード線の始端部を変形させて一体物として形成すれば、該当する部材のコストを低減することができる。また、組み立てるとき、あらかじめプローブピンとスプリングを接合した後で収容部に収容すれば、作業時のハンドリングが容易になり組み立て易い。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この考案のプローブピン及び基板検査用プローブユニットの第一の実施形態を示す断面図である。
【図２】第一の実施形態の導体ブロックの二つの形状例を示す斜視図（ａ）（ｂ）である。
【図３】この考案の基板検査用プローブユニットの第二の実施形態を示す断面図である。
【図４】この考案のプローブピン及び基板検査用プローブユニットの第三の実施形態を示す断面図である。
【図５】この考案の基板検査用プローブユニットの第四の実施形態を示す断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００２１】
以下、この考案のプローブピン及び基板検査用プローブユニットの第一の実施形態について、図１、図２に基づいて説明する。この実施形態の基板検査用プローブユニット１０は、プローブピン１２と保持部材１４とで構成され、プローブヘッド１６の先端を被検査基板１８上に形成されたランドである電極１８ａに接触させることによって電気信号を取り出し、被検査基板１８に形成された図示しない配線パターンに欠陥があるか否かを検査するユニットである。
【００２２】
プローブピン１２は、内壁が略円筒状に形成された側壁部２０と、側壁部２０内の空間を上下から塞ぐ天板部２２及び底板部２４を有した絶縁筺体２６を備えている。さらに、天板部２２と底板部２４は、中央部に内壁の直径よりも小さい内径の透孔２２ａ，２４ａが同心状に設けられている。
【００２３】
絶縁筺体２６の内側空間である収容部２６ａには、後述するプローブ部２８と信号引出部３０が収容される。絶縁筺体２６の素材としては、プローブ部２８及び信号引出部３０との電気的な絶縁性を確保するため、フェノール樹脂等の合成樹脂を使用することが好ましい。
【００２４】
プローブ部２８は、棒材であるプローブヘッド１６と、コイル形状のスプリング３２で構成されている。プローブヘッド１６は、一定の強度と導電性を備えた金属棒で、例えば、炭素工具鋼、真鍮、タングステン等の素材が好ましく、直径は、絶縁筺体２６の透孔２２ａよりも小さく、長さは収容部２６ａの長さの約２分の１程度である。プローブヘッド１６は、特許文献２の凸形状のプローブヘッドのように複雑な形状ではないので、面倒な加工が必要なく、直径が一定の細長い金属棒でプローブヘッド１６を構成することができる。
【００２５】
また、スプリング３２は、プローブヘッド１６が被検査基板１８の電極１８ａに当接した時の押圧力を調節又は吸収するための弾性と、電気信号を伝達する導電性を備えたコイルばねであれば良い。素材は一般的なバネ鋼等で、コイル部分の内周径はプローブヘッド１６の直径とほぼ等しければ良く、多少コイル径が小さくても弾性的に挿入すればよい。
【００２６】
スプリング３２の始端部は、プローブヘッド１６胴部の外周に接合され、プローブヘッド１６よりも大きな外径の接合部３２ａを形成する。接合部３２ａは、抵抗溶接、半田付け、ロウ付け、超音波接合等の方法で形成され、機械的な固定と電気的な接続が良好に行われている。
【００２７】
信号引出部３０は、電気信号を引き出すリード線３４と、リード線３４の始端に一体に取り付けられた球状の導体ブロック３６とで構成されている。リード線３４の直径は、絶縁筺体２６の透孔２４ａよりも小さく、導体ブロック３６の外径は、透孔２４ｂよりも大きい。
【００２８】
絶縁筺体２６の収容部２６ａにプローブ部２８と信号引出部３０が収容されると、プローブ部２８は、プローブヘッド１６の先端が天板部２２の透孔２２ａから外側に突出し、信号引出部３０は、リード線３４の終端側が底板部２４の透孔２４ａから外に引き出された状態になる。そして、スプリング３２の伸び方向の付勢力によって、スプリング３２の終端と導体ブロック３６とが当接し、スプリング３２の接合部３２ａが透孔２２ａ周縁の段部２２ｂに係止され、さらに、導体ブロック３６が透孔２４ａ周縁の段部２４ｂに係止されている。
【００２９】
なお、信号引出部３０の導体ブロック３６は、図２(ａ)に示す球形状、図２（ｂ）に示す円柱形状、その他円錐形状等であってもよい。すなわち、導体ブロック３６とスプリング３２終端が当接したとき、その当接部の導通が安定するような構造を自由に設定することができる。また、信号引出部３０は、導体ブロック３６をリード線３４と別個に製作し、後で取り付ける方法でもよい。より簡単な方法としては、リード線３４の始端部を塑性加工等によって変形させることによって導体ブロック３６を形成することもできる。
【００３０】
基板検査用プローブユニット１０は、２本のプローブピン１２を保持部材１４で保持している。保持部材１４は、所定の強度を備えた絶縁材料であり、例えば、フェノール樹脂等の合成樹脂が使用されている。保持部材１４は、図１に示すように、プローブピン１２の絶縁筺体２６の長さ寸法とほぼ同一の厚み寸法を有し、厚み方向に貫通した２つの貫通孔１４ａが設けられている。そして、貫通孔１４ａ内にプローブピン１２が挿入され、絶縁筺体２６の外壁が貫通孔１４ａの内壁によって保持されている。
【００３１】
２つのプローブピン１２は、プローブヘッド１６の先端が、被検査基板１８の対応する電極１８ａの位置に配置されている。上述したようにプローブピン１２のプローブヘッド１６は非常に細い金属棒なので、プローブピン１２の絶縁筺体２６の外形もコンパクトになっている。従って、２つのプローブピンを狭い間隔で配置することができ、ファインピッチの被検査基板１８にも対応することが可能である。また、２つの電極１８ａは同一平面上にあるので、プローブヘッド１６の先端の高さも同一になるように配置されている。
【００３２】
次に、プローブピン１２及び基板検査用プローブユニット１０の動作を説明する。まず、被検査基板１８が基板検査用プローブユニット１０と対向させてセットされ、２つのプローブヘッド１６を対応する２つの電極１８ａに各々押圧することにより、被検査基板１８自体にはほとんどストレスを与えない程度の圧力でプローブヘッド１６が電極１８ａに当接する。そして、電極１８ａの電気信号は、プローブヘッド１６、接合部３２ａ、スプリング３２、導体ブロック３６、リード線３４の導通経路を介して伝達され、図示しない検査装置に出力される。検査装置は、送られてきた電気信号を所定の基準値と比較し、基準値を満たす場合は被検査基板１８が良品であると判定し、基準値を逸脱する場合は何らかの欠陥がある不良品であると判定する。そして、当該被検査基板１８の検査が終了すると、次の被検査基板１８が基板検査用プローブユニットにセットされ、同様の検査を繰り返す。
【００３３】
このように、プローブヘッド１６とスプリング３２との接触部分が、プローブピン１２では接合部３２ａでしっかりと固定されているので、電気的な接続状態が非常に安定であり、長期間に亘って信頼性の高い検査を行うことができ、メンテナンスも容易である。
【００３４】
また、プローブヘッド１６は、単純な形状の金属性の棒材を使用することができる。従って、先端を凸形状に加工する等の面倒な追加工が必要なく、部材コストを大幅に低減することができる。また、組み立てるとき、あらかじめプローブヘッド１６とスプリング３２を接合した後で絶縁筺体２６の収容部２６ａに収容するようにすれば、作業時のハンドリングが容易になり、組み立てコストも低減することができる。
【００３５】
さらに、プローブヘッド１６を細い金属棒で構成することができるので、複数のプローブピン１２を狭い間隔で配置することが可能となり、ファインピッチ化された基板に対応した基板検査用プローブユニット１０を実現することができる。
【００３６】
次に、この考案の基板検査用プローブユニットの第二の実施形態について、図３に基づいて説明する。ここで、上記の基板検査用プローブユニット１０と同様の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態の基板検査用プローブユニット４０は、上述の実施形態の基板検査用プローブユニット１０の絶縁筺体２６及び保持部材１４を、フェノール樹脂製の第一の外板４４、内板４６及び第二の外板４８で構成した保持部材４２に置き換えたものであり、その他の構成は同様である。
【００３７】
前記保持部材４２は、第一及び第二の外板４４，４８とその間に挟まれた内板４６とが積層された積層体であり、保持部材４２の一部が絶縁筺体としての役割も果たしている。すなわち、上記の基板検査用プローブユニット１０のように、独立した部材である絶縁筺体２６を備えていない。そして、絶縁筺体２６の内側の収容部２６ａは、第一の外板４４、内板４６及び第二の外板４８に形成された開口部が積層方向に連通することにより設けられている。また、天板部２２、透孔２２ａ及び段部２２ｂは、第一の外板４４に構成されている。同様に、底板部２４、透孔２４ａ及び段部２４ｂは、第二の外板４８に構成されている。絶縁筺体２６から置き換えられた各部分の機能や動作は同様である。
【００３８】
基板検査用プローブユニット４０は、絶縁筺体２６を使用しない構成のため、２本のプローブヘッド１６の間隔をより狭めて配置することが可能であり、配線パターンがよりファインピッチ化された基板であっても、容易に対応することができる。また、組み立て方法についても、３枚の板材を積層して保持部材４２が構成されているので、容易に組み立てることができる。
【００３９】
次に、この考案のプローブピン及び基板検査用プローブユニットの第三の実施形態について、図４に基づいて説明する。ここで、上記のプローブピン１２及び基板検査用プローブユニット１０と同様の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態の基板検査用プローブユニット５０は、プローブピン１２に代えて、絶縁筺体２６内の構成が異なるプローブピン５２が使用されている。その他の構成は、基板検査用プローブユニット１０と同様である。
【００４０】
プローブピン５２は、プローブピン１２と同様の絶縁筺体２６を備えているが、収容部２６ａには、プローブ部２８及び信号引出部３０に代えて、プローブ部５４及び信号引出部５６が収容されている。
【００４１】
プローブ部５４は、棒材であるプローブヘッド１６と、コイル形状のスプリング５８で構成されている。プローブヘッド１６は、一定の強度と導電性を備えた金属棒で、例えば、炭素工具鋼、真鍮、タングステン等の素材が好ましく、外径は、絶縁筺体２６の透孔２２ａよりも小さく、長さは収容部２６ａの長さよりも長く、下側部分が後述する信号引出部５６となる。
【００４２】
また、スプリング５８は、プローブヘッド１６が被検査基板１８の電極１８ａに当接した時の押圧力を調節又は吸収するための弾性を備えたコイルばねであって、ここでは必ずしも導電性は必要ないが、一般的なバネ鋼やピアノ線等が使用可能である。また、スプリング５８のコイル部分の内周径は、プローブヘッド１６の直径とほぼ等しければ良く、多少コイル径が小さくても弾性的に挿入すればよい。
【００４３】
スプリング５８の始端部は、プローブヘッド１６胴部の外周に接合され、プローブヘッド１６よりも大きな外径の接合部５８ａを形成する。接合部５８ａは、溶接やその他熱による溶着、接着剤による接着等の方法で形成され、機械的な固定が良好に行われている。なお、ここでは、プローブヘッド１６胴部に、スプリング５８の始端部の位置決めをするための鍔部５９が設けてある。なお、接合部５８ａを設けるときの方法や接合装置の構造に鑑みて、不要であれば鍔部５９は設けなくてもよく、逆に安全性等に鑑みて、上述の実施形態のプローブヘッド１６に鍔部５９を取り付けても良い。
【００４４】
信号引出部５６は、プローブヘッド１６の下側を長く延ばした部分であり、スプリング５８の内側を通って終端部分から突出し、電気信号を引き出すリード線としての役割を果たす。
【００４５】
絶縁筺体２６の収容部２６ａにプローブ部５４と信号引出部５６が収容されると、プローブ部５４は、プローブヘッド１６の先端が天板部２２の透孔２２ａから外側に突出し、信号引出部５６は、その終端側が底板部２４の透孔２４ａから外に引き出された状態になる。そして、スプリング５８の伸び方向の付勢力によって、接合部５８ａ上側の鍔部５９が透孔２２ａ周縁の段部２２ｂに係止され、さらに、スプリング５８の終端部が透孔２４ａ周縁の段部２４ｂに係止されている。
【００４６】
基板検査用プローブユニット５０は、２本のプローブピン５２を保持部材１４で保持している。保持部材１４は、図４に示すように、プローブピン５２の絶縁筺体２６の長さとほぼ同一の厚みを有し、厚み方向に貫通した２つの貫通孔１４ａが設けられている。そして、貫通孔１４ａ内にプローブピン５２が挿入され、絶縁筺体２６の外壁が貫通孔１４ａの内壁によって保持されている。このとき、プローブヘッド１６の配置方法は、基板検査用プローブユニット１０と同様である。
【００４７】
次に、プローブピン５２及び基板検査用プローブユニット５０の動作を説明する。まず、被検査基板１８が基板検査用プローブユニット５０と対向させてセットされ、２つのプローブヘッド１６を、対応する２つの電極１８ａに各々一定以下の圧力で当接させる。そして、電極１８ａの電気信号は、プローブヘッド１６及びプローブヘッド１６が延設された信号引出部５６を通じて伝達され、図示しない検査装置に出力される。検査装置は、送られてきた電気信号を所定の基準値と比較し、基準値を満たす場合は被検査基板１８が良品であると判定し、基準値を逸脱する場合は何らかの欠陥がある不良品であると判定する。そして、当該被検査基板１８の検査が終了すると、次の被検査基板１８が基板検査用プローブユニットにセットされ、同様の検査を繰り返す。
【００４８】
このように、プローブピン５２及び基板検査プローブユニット５０によれば、被測定基板１８の電極１８ａに発生している電気信号を伝達する信頼性を、前述の実施形態のプローブピン１２や基板検査プローブユニット１０よりも一層高めることができる。すなわち、プローブピン１２及び基板検査プローブユニット１０の場合には、長期間使用すると、スプリング３２と導体ブロック３６が当接する部分の接触抵抗が変化する可能性があるが、プローブピン５２又は基板検査プローブユニット５０の場合は、電気信号の経路に接触抵抗のような不安定要素が存在しないので、非常に信頼性の高い信号伝達を行うことができる。
【００４９】
次に、この考案の基板検査用プローブユニットの第四の実施形態について、図５に基づいて説明する。ここで、上記の基板検査用プローブユニット４０，５０と同様の構成は、同一の符号を付して説明を省略する。この基板検査用プローブユニット６０は、基板検査用プローブユニット５０の絶縁筺体２６及び保持部材１４を、フェノール樹脂製の第一の外板４４、内板４６及び第二の外板４８で構成した保持部材４２に置き換えたものであり、その他の構成は同様である。
【００５０】
基板検査用プローブユニット６０は、絶縁筺体２６を使用しない構成のため、２本のプローブヘッド１６の間隔を、基板検査用プローブユニット５０よりもさらに狭めて配置することが可能であり、配線パターンが一層ファインピッチ化された基板であっても、容易に対応することができる。
【００５１】
また、組み立て方法についても、３枚の板材を積層して保持部材４２が構成されているので、容易に組み立てることができる。
【００５２】
なお、この考案は、上記実施形態に限定されるものではなく、プローブヘッドと被検査基板の電極が当接したときに、互いの電気的な接続をより確実にするため、プローブヘッドの先端を尖らせたり、簡単なキザを有した形状にしてもよい。さらに、絶縁筐体は、一対のプローブピンが短絡しない状態であれば、金属等の導体の材料で形成しても良い。
【００５３】
また、被検査基板に電子部品が実装され、基板上のランドと電子部品の電極の上面のように高さの異なる電極の電気信号を取り出して検査を行う場合等は、プローブヘッド先端の高さを個々の電極の高さに対応させる必要がある。しかし、基板検査用プローブユニットの保持部材の形状を適宜調整すれば、容易に対応することができる。例えば、第一及び第二の外板及び内板で保持部材を構成するときでも、個々の板材を高さ方向に凸凹を有した形状にすればよい。
【符号の説明】
【００５４】
１０，４０，５０，６０  基板検査用プローブユニット
１２，５２  プローブピン
１４，４２  保持部材
１４ａ  貫通孔
１６  プローブヘッド
２０  側壁部
２２  天板部
２２ａ，２４ａ  透孔
２２ｂ，２４ｂ  段部
２４  底板部
２６  絶縁筺体
２６ａ  収容部
２８，５４  プローブ部
３０，５６  信号引出部
３２，５８  スプリング
３２ａ  接合部
３４  リード線
３６  導体ブロック
４４  第一の外板
４６  内板
４８  第二の外板
【図１】
0003154264.tif 000003
【図２】
0003154264.tif 000004
【図３】
0003154264.tif 000005
【図４】
0003154264.tif 000006
【図５】
0003154264.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月30日(2009.7.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本考案は、電子機器の所定部分にプローブヘッドを当接させて電気信号を取り出すプローブピンにおいて、金属等の導体の棒材であるプローブヘッドと、コイル形状の金属材であって、その始端部分が前記プローブヘッドの胴部外周に接合されて接合部を形成したスプリングとで構成されたプローブ部と、電気信号を引き出すリード線と、前記リード線の始端に一体に設けられた大径の導体ブロックとで構成された信号引出部とを備え、前記プローブ部と前記信号引き出し部とが所定の収容部に収容された状態で、前記プローブ部の前記プローブヘッドの先端が前記収容部の一方の端部に形成された透孔から外方に突出した状態で位置し、前記信号引出部の前記リード線が前記収容部の他方の端部に形成された透孔から外方に引き出され、検査を行っていないときは、前記スプリングの伸び方向の付勢力によって、前記スプリングの前記接合部が前記一方の透孔の周縁の段部に係止され、前記スプリングの終端が前記導体ブロックに当接するとともに前記導体ブロックが前記他方の透孔の周縁の段部に係止されるプローブピンである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
またこの発明は、被検査基板上に設けられた電極にプローブピンのプローブヘッドを当接させ、前記被検査基板の電気特性を検査する基板検査用プローブユニットにおいて、前記プローブピンは、金属等の導体の棒材であるプローブヘッドと、コイル形状の金属材であって、その始端部分が前記プローブヘッドの胴部外周に接合されて接合部を形成したスプリングとで構成されたプローブ部と、電気信号を引き出すリード線と、前記リード線の始端に一体に設けられた大径の導体ブロックとで構成された信号引出部とを備え、収容部が形成され複数本の前記プローブピンが収容された保持部材が設けられ、前記プローブ部と前記信号引出部とが前記収容部に収容された状態で、前記プローブ部の前記プローブヘッドの先端が前記収容部の一方の端部に形成された透孔から外方に突出した状態で位置し、前記信号引出部の前記リード線が前記収容部の他方の端部に形成された透孔から外方に引き出され、検査を行っていないときは、前記スプリングの伸び方向の付勢力によって、前記スプリングの前記接合部が前記一方の透孔の周縁の段部に係止され、前記スプリングの終端が前記導体ブロックに当接するとともに前記ブロック部が前記他方の透孔の周縁の段部に係止される基板検査用プローブユニットである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
またこの発明は、被検査基板上に設けられた電極にプローブピンのプローブヘッドを当接させ、前記被検査基板の電気特性を検査する基板検査用プローブユニットにおいて、前記プローブピンは、金属等の導体の棒材であるプローブヘッドと、コイル形状を有し、その始端部分が前記プローブヘッドの胴部外周に接合されて接合部を形成したスプリングとで構成されたプローブ部と、前記プローブヘッドが延設された部分であって、前記スプリングの内側を通って前記スプリングの終端部分から突出し、電気信号を引き出す信号引出部とを備え、収容部が形成され複数本の前記プローブピンが収容された保持部材が設けられ、前記プローブ部と前記信号引き出し部とが前記収容部に収容された状態で、前記プローブ部の前記プローブヘッドの先端が前記収容部の一方の端部に形成された透孔から外方に突出した状態で位置し、前記信号引出部が前記収容部の他方の端部に形成された透孔から外方に引き出され、検査を行っていないときは、前記スプリングの伸び方向の付勢力によって、前記スプリングの前記接合部が前記一方の透孔の周縁の段部に係止され、前記スプリングの終端が前記他方の透孔の周縁の段部に係止される基板検査用プローブユニットである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
また、前記保持部材は、第一及び第二の外板とその間に挟まれた内板とが積層された積層体であり、前記保持部材の収容部は、前記第一の外板、前記内板及び前記第二の外板を積層方向に連通して設けられ、前記天板部は前記第一の外板で構成され、前記底板部は前記第二の外板で構成されたものでも良い。
【手続補正５】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の所定部分にプローブヘッドを当接させて電気信号を取り出すプローブピンにおいて、
導体の棒材であるプローブヘッドと、コイル形状の金属材であって、その始端部分が前記プローブヘッドの胴部外周に接合されて接合部を形成したスプリングとで構成されたプローブ部と、
電気信号を引き出すリード線と、前記リード線の始端に一体に設けられた大径の導体ブロックとで構成された信号引出部とを備え、
前記プローブ部と前記信号引き出し部とが所定の収容部に収容された状態で、前記プローブ部の前記プローブヘッドの先端が前記収容部の一方の端部に形成された透孔から外方に突出した状態で位置し、前記信号引出部の前記リード線が前記収容部の他方の端部に形成された透孔から外方に引き出され、
検査を行っていないときは、前記スプリングの伸び方向の付勢力によって、前記スプリングの前記接合部が前記一方の透孔の周縁の段部に係止され、前記スプリングの終端が前記導体ブロックに当接するとともに前記導体ブロックが前記他方の透孔の周縁の段部に係止されることを特徴とするプローブピン。
【請求項２】
前記信号引出部の前記導体ブロックは、前記リード線の始端部分を変形させて形成したものである請求項１記載のプローブピン。
【請求項３】
電子機器の所定部分にプローブヘッドを当接させて電気信号を取り出すプローブピンにおいて、
導体の棒材であるプローブヘッドと、コイル形状を有し、その始端部分が前記プローブヘッドの胴部外周に接合されて接合部を形成したスプリングとで構成されたプローブ部と、
前記プローブヘッドが延設された部分であって、前記スプリングの内側を通って前記スプリングの終端部分から突出し、電気信号を引き出す信号引出部とを備え、
前記プローブ部と前記信号引き出し部とが所定の収容部に収容された状態で、前記プローブ部の前記プローブヘッドの先端が前記収容部の一方の端部に形成された透孔から外方に突出した状態で位置し、前記信号引出部が前記収容部の他方の端部に形成された透孔から外方に引き出され、
検査を行っていないときは、前記スプリングの伸び方向の付勢力によって、前記スプリングの前記接合部が前記一方の透孔の周縁の段部に係止され、前記スプリングの終端が前記他方の透孔の周縁の段部に係止されることを特徴とするプローブピン。
【請求項４】
被検査基板上に設けられた電極にプローブピンのプローブヘッドを当接させ、前記被検査基板の電気特性を検査する基板検査用プローブユニットにおいて、
前記プローブピンは、
導体の棒材であるプローブヘッドと、コイル形状の金属材であって、その始端部分が前記プローブヘッドの胴部外周に接合されて接合部を形成したスプリングとで構成されたプローブ部と、
電気信号を引き出すリード線と、前記リード線の始端に一体に設けられた大径の導体ブロックとで構成された信号引出部とを備え、
収容部が形成され、複数本の前記プローブピンが収容された保持部材が設けられ、
前記プローブ部と前記信号引出部とが前記収容部に収容された状態で、前記プローブ部の前記プローブヘッドの先端が前記収容部の一方の端部に形成された透孔から外方に突出した状態で位置し、前記信号引出部の前記リード線が前記収容部の他方の端部に形成された透孔から外方に引き出され、
検査を行っていないときは、前記スプリングの伸び方向の付勢力によって、前記スプリングの前記接合部が前記一方の透孔の周縁の段部に係止され、前記スプリングの終端が前記導体ブロックに当接するとともに前記ブロック部が前記他方の透孔の周縁の段部に係止されることを特徴とする基板検査用プローブユニット。
【請求項５】
被検査基板上に設けられた電極にプローブピンのプローブヘッドを当接させ、前記被検査基板の電気特性を検査する基板検査用プローブユニットにおいて、
前記プローブピンは、
導体の棒材であるプローブヘッドと、コイル形状を有し、その始端部分が前記プローブヘッドの胴部外周に接合されて接合部を形成したスプリングとで構成されたプローブ部と、
前記プローブヘッドが延設された部分であって、前記スプリングの内側を通って前記スプリングの終端部分から突出し、電気信号を引き出す信号引出部とを備え、
収容部が形成され、複数本の前記プローブピンが収容された保持部材が設けられ、
前記プローブ部と前記信号引き出し部とが前記収容部に収容された状態で、前記プローブ部の前記プローブヘッドの先端が前記収容部の一方の端部に形成された透孔から外方に突出した状態で位置し、前記信号引出部が前記収容部の他方の端部に形成された透孔から外方に引き出され、
検査を行っていないときは、前記スプリングの伸び方向の付勢力によって、前記スプリングの前記接合部が前記一方の透孔の周縁の段部に係止され、前記スプリングの終端が前記他方の透孔の周縁の段部に係止されることを特徴とする基板検査用プローブユニット。
【請求項６】
前記保持部材は、このプローブユニットが設けられた筐体である請求項４又は５記載のプローブユニット。
【請求項７】
前記収容部は、内壁が円筒状に形成された側壁部が一体に設けられ、前記側壁部の両端部に天板部及び底板部を備え、前記天板部と底板部に各々前記透孔と段部が設けられた筺体に形成されている請求項４又は５記載のプローブユニット。
【請求項８】
前記保持部材は、第一及び第二の外板とその間に挟まれた内板とが積層された積層体であり、
前記保持部材の収容部は、前記第一の外板、前記内板及び前記第二の外板を積層方向に連通して設けられ、前記天板部は前記第一の外板で構成され、前記底板部は前記第二の外板で構成された請求項７記載の基板検査用プローブユニット。