(57)【要約】【課題】  プリント基板の浅嵌合を正常とみなして電源を投入するおそれがなく、したがってコネクタの接触不良による回路パターンの断線を防ぐことのできる電子機器を提供する。【解決手段】  バックボード１２上にプリント基板１５０を装着するコネクタ１４について浅嵌合を感知したときにコネクタ１４への給電を遮断する電子機器において、プリント基板１５０ごとに、少なくとも２つの位置センサ１８により、コネクタ１３の接続端子の並び方向の両端におけるプリント基板１５０とバックボード１２との距離に基づいてコネクタ１２の嵌合深さを検出することを特徴とする。【選択図】  図３
2008147286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックボード上にプリント基板を装着するコネクタについて浅嵌合を感知したときに前記コネクタへの給電を遮断する電子機器において、
前記プリント基板ごとに、前記コネクタの接続端子の並び方向の両端における前記プリント基板と前記バックボードとの距離に基づいて前記コネクタの嵌合深さを検出する少なくとも２つの位置センサ
を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記位置センサが検出した信号の論理和を演算し、演算結果に基づいて前記コネクタへの給電を遮断する供給制御回路を備えたことを特徴とする請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記位置センサが光電センサで構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板実装時のコネクタにおける浅嵌合を検出してコネクタへの給電を遮断する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ある種の電子機器、例えばロジックＩＣやメモリＬＳＩ等の各種半導体集積回路を試験する半導体試験装置では、テストヘッド内にバックボードと呼ばれる板状部材が固定され、プリント基板のコネクタをバックボード上のコネクタに差し込むことで、プリント基板が装着される。コネクタは、複数のピンを有する雄コネクタと、雄コネクタを差し込むための雌コネクタとを１組として構成されるものが多く、例えば、プリント基板に雌コネクタを実装した場合には、バックボードに雄コネクタを実装し、これらを嵌合することでプリント基板とテストヘッドとを結合する。
【０００３】
プリント基板上の個々の集積回路に電源電圧を供給する際には、前述したコネクタを介して行う。すなわち、半導体試験装置の本体が有する電源ユニットから、コネクタの所定ピン（電源供給ピン）に電源電圧を印加する。電源供給ピンには、配線により各集積回路の電源ピンが接続され、電源ユニットから印加された電源電圧がプリント基板上のパターン配線を介して各集積回路に供給される。
【０００４】
しかしながら、雌コネクタと雄コネクタとが浅嵌合（あさかんごう：コネクタ同士が十分に嵌合せずに浅く嵌合すること）した状態でプリント基板に電力が供給された場合、不完全な嵌合部分のインピーダンスが高くなり、正常に電力が供給されない。このような浅嵌合が生じた場合にはプリント基板が損傷することもある。このため、浅嵌合を検出することが従来から行われていた。
【０００５】
図４は、従来の半導体試験装置のテストヘッドの構成を示す側面図、図５はその上面図である。テストヘッド１において、ハウジング１１内で、バックボード１２と各プリント基板１５は、バックボード１２側のコネクタ１３と、各プリント基板１５側のコネクタ１４との間で嵌合される。開閉カバー１６（点線）を閉じると（図４の点線）、プリント基板１５の上側面と接触して停止する。図４において、位置センサ１７は光電センサからなり、ハウジング１１の両側の対向する２箇所に固定され、閉じた開閉カバー１６の両側面の位置に基づいてコネクタ１４とコネクタ１３との間の浅嵌合を検出する。
【０００６】
上記装置の動作を以下に説明する。各プリント基板１５のコネクタ１４をバックボード１２の各コネクタ１３に嵌合して、全てのプリント基板１５をバックボード１２に結合する。プリント基板１５のコネクタ１４がバックボード１２のコネクタ１３に浅嵌合された状態で開閉カバー１６を閉めると、浅嵌合が位置センサ１７により検出され、図示しない制御手段によりテストヘッド１への電力の供給が遮断される。
【０００７】
浅嵌合検出機能を備えた電子機器に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１００３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図６は上記の半導体試験装置におけるコネクタ１３とコネクタ１４の正しい装着状態を示す説明図である。図６において、同一電源と接続する、バックボード１２上の並列回路パターン１２１ａ，１２１ｂはそれぞれバックボード１２上の雄コネクタ１３の電源供給ピン（以下ピンと呼ぶ）１３１ａ，１３１ｂに接続される。図６のように雄コネクタ１３のピン１３１ａ，１３１ｂがそれぞれ雌コネクタ１４の接触凹部１４１ａ，１４１ｂに正常に嵌合されていると、コネクタ接合部Ａ，Ｂのインピーダンスが低くなり、それぞれの電源電流Ｉ１，Ｉ２はそれぞれの接続経路をほぼ均等に流れる。ここで、ピン１３１ａとピン１３１ｂの長さが異なるのは、嵌合力の分散を図るためである。
【００１０】
図７は上記の半導体試験装置におけるコネクタ１３とコネクタ１４の不完全装着状態を示す説明図である。図７のように雄コネクタ１３のピン１３１ａ，１３１ｂがそれぞれ雌コネクタ１４の接触凹部１４１ａ，１４１ｂに浅嵌合されていると、接触不良によりコネクタ接合部Ｃよりコネクタ接合部Ｄのインピーダンスが高くなる。電流Ｉ２はインピーダンスが低いほうに流れるので、必要以上の電流がピン１３１ａに流れ込んでしまい、ピン１３１ａが発熱しバックボード１２上のパターン１２１ａが断線するおそれが生じる。
【００１１】
図５に示すように、従来の半導体試験装置では位置センサ１７はテストヘッド１上部の片側（図５の上方）２箇所にしか実装されていない。したがって、位置センサ１７の実装されている側でコネクタが浮いた状態（浅嵌合）のときは、位置センサ１７が浅嵌合を検出して、テストヘッド１への電源を遮断するが、位置センサ１７の実装されていない側（図５の下方）でコネクタが浮いた場合は、嵌合しているとみなされるおそれがある。
【００１２】
また、位置センサ１７はテストヘッド１上部の両側２箇所しか実装されていないので、浅嵌合を感知した場合に、どの基板が浅嵌合であるかを特定することができない。したがって、基板を１枚ずつ確認しなければならないという問題がある。
【００１３】
また、位置センサ１７は、閉じた開閉カバー１６（図５の点線は開いた状態を示す）の両端で検出しているので、中央部付近のプリント基板１５が浅嵌合であっても、開閉カバー１６のたわみ等により、正常とみなされてしまうおそれがある。
【００１４】
本発明はこのような課題を解決しようとするもので、プリント基板の浅嵌合を正常とみなして電源を投入するおそれがなく、したがってコネクタの接触不良による回路パターンの断線を防ぐことのできる電子機器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】
このような課題を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明に係る電子機器は、
バックボード上にプリント基板を装着するコネクタについて浅嵌合を感知したときに前記コネクタへの給電を遮断する電子機器において、
前記プリント基板ごとに、前記コネクタの接続端子の並び方向の両端における前記プリント基板と前記バックボードとの距離に基づいて前記コネクタの嵌合深さを検出する少なくとも２つの位置センサ
を備えたことを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明は、
請求項１記載の電子機器において、
前記位置センサが検出した信号の論理和を演算し、演算結果に基づいて前記コネクタへの給電を遮断する供給制御回路を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項３記載の発明は、
請求項１又は請求項２記載の電子機器において、
前記位置センサが光電センサで構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、バックボード上にプリント基板を装着するコネクタについて浅嵌合を感知したときに前記コネクタへの給電を遮断する電子機器において、少なくとも２つの位置センサにより前記プリント基板ごとに、前記コネクタの接続端子の並び方向の両端における前記プリント基板と前記バックボードとの距離に基づいて前記コネクタの嵌合深さを検出することにより、プリント基板ごとに浅嵌合を検出することができるので、プリント基板の浅嵌合を正常とみなして電源を投入するおそれがなく、コネクタの接触不良による回路パターンの断線を防ぐことのできる電子機器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】
【００１９】
以下本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明の実施の形態に係る電子機器の一実施例で、半導体試験装置を構成する場合を示す構成ブロック図である。図４及び図５と同じ部分は同一の記号を付している。電子機器はテストヘッド１０、本体２及びワークステーション３からなる。位置センサ１８は光電センサで、テストヘッド１０内において、プリント基板毎に実装される。本体内のセンサ供給用電源３１は位置センサ１８に第１の電源ライン３２を介して電力を供給する。供給制御回路３４は第１の制御線３３を介して位置センサ１８から出力される検出信号を受け取り、浅嵌合の有無をチェックし、その結果に応じて電源制御信号及び表示信号を出力する。テストヘッド供給用電源３６は、供給制御回路３４から第２の制御線３５を介して送られる電源制御信号により制御され、テストヘッド１０にその電源入力端子２０を介して電力を供給する。ワークステーション４は第３の制御線３８を介して供給制御回路３４から送られる表示信号に基づいて浅嵌合のチェック結果を表示する。
【００２１】
図２はテストヘッド１０内部の配置を示す構成斜視図である。各プリント基板１５０はバックボード１２上に各コネクタ１４、１３を介して実装される。各プリント基板１５０の、コネクタ１３，１４の接続端子の並び方向の両端に対応して、バックボード１２上に、１つずつ位置センサ１８を実装する。
【００２２】
図３は浅嵌合の検出の仕組みを示す説明図である。各プリント基板１５０とバックボード１２はプリント基板側のコネクタ１４とバックボード側のコネクタ１３を介して接続される。プリント基板ごとに、コネクタ１３の接続端子の並び方向の両端の位置に、２箇所ずつ位置センサ１８が実装され、バックボード１２のボード面を基準としたプリント基板１５０の距離を検出することにより、コネクタ１４の嵌合深さが検出される。
【００２３】
以下その詳細を示す。プリント基盤１５０の両端の側面には側板２１が固定され、その下端に反射面１９が形成されている。位置センサ１８は光電センサからなり、側板２１の反射面１９に対向する位置でバックボード１２に固定されている。プリント基板１５０のコネクタ１４がバックボード１２のコネクタ１３に正常に嵌合されたときに、光電センサ（１８）から反射面１９までの距離Ｌが所定の閾値Ｌｔ以下となり、光電センサ（１８）の発光素子（図示せず）から角度をもって入射した光が反射面１９で反射して、光電センサ（１８）の受光素子（図示せず）に入射するように構成される。
【００２４】
供給制御回路３４は第１の制御線３３ａ、３３ｂを介して２つの位置センサ１８から検出信号を入力して、その論理和（ＯＲ）を演算し、その演算結果に基づいて、２つの位置センサ１８のいずれかが浅嵌合を検出した場合は、テストヘッド供給用電源３６がオンとならないように制御する。
【００２５】
上記の電子機器の動作を以下に説明する。プリント基板１５０がバックボードに実装された状態で（図２）、まず、センサ供給用電源３１のみがオンとなり（図１）、位置センサ１８に電力が供給される。このとき、テストヘッド供給用電源３６はオフの状態にある。
【００２６】
プリント基板１５０のコネクタ１４がバックボード１２のコネクタ１３に正常に嵌合されていると、嵌合深さが大きくなり、距離Ｌが所定の値Ｌｔ以下となるので、反射面１９で反射された光が光電センサ（１８）で検出され、２つの位置センサ１８の出力は共に０（例えばロー電位）となる（図３）。供給制御回路３４は、両検出信号の論理和が０となるので嵌合が正常であると判定し、制御信号によりテストヘッド供給用電源３６をオンにする（図１）。
【００２７】
プリント基板１５０のコネクタ１４ががバックボード１２のコネクタ１３に浅嵌合されていると、嵌合深さが小さくなり、反射面１９が十分に下がらないので、距離Ｌが所定の閾値Ｌｔより大となる。その結果、反射面１９で反射された光が光電センサ（１８）で検出されないので、２つの位置センサ１８の少なくとも一方の出力は１（例えばハイ電位）となる（図３）。供給制御回路３４は、両検出信号の論理和が１となるので浅嵌合であると判定し、制御信号によりテストヘッド供給用電源３６がオンとならないように制御する（図１）。
【００２８】
供給制御回路３４における嵌合の判定結果はモニタ情報としてワークステーションに送られ、表示される（図１）。例えばプリント基板の番号と共に嵌合チェック結果が表示される。
【００２９】
上記のような構成の電子機器によれば、プリント基板ごとに少なくとも２つの位置センサを用いて前記プリント基板の両端において前記コネクタの浅嵌合を検出することにより、テストヘッドの電源を投入する前に、プリント基板ごとに浅嵌合を検出することができるので、プリント基板の浅嵌合を正常とみなして電源を投入するおそれがなく、コネクタの接触不良による回路パターンの損傷や断線を確実に防ぐことができる。
【００３０】
また、コネクタの両端で浅嵌合となっている場合だけでなく、コネクタ１４がコネクタ１３に対して接続端子の並び方向に傾いて装着された場合のように、一端のみで浅嵌合となる場合でも、正常と誤認せずに浅嵌合を検出することができる。
【００３１】
また、プリント基板の番号と共に嵌合チェック結果を表示することにより、浅嵌合基板を容易に特定することができる。
【００３２】
また、電源供給ピンに限らず、他のピンについても浅嵌合による動作不良を防止することができる。
【００３３】
また、コネクタの接続端子が浅嵌合の検出に使われないので、浅嵌合検出によりコネクタ端子の不足を招くことがない。
【００３４】
なお、上記の実施例では位置センサ１８として反射型の光電センサを用いているが、側板２１の下端に遮蔽板を固定して透過型の光電センサとしてもよい。また、反射光の角度の違いを利用して距離を設定する等、公知の光電センサを用いることができる。
【００３５】
また、上記の実施例では位置センサ１８として光電式センサを用いたが、磁気、静電容量の近接センサなど、プリント基板ごとにその両端の位置を検出することのできる任意の位置センサを用いることができる。
【００３６】
また、上記の実施例では、プリント基板ごとにその両端の位置を検出する際に、バックボード１２のボード面を基準としているが、コネクタ１３のコネクタ面を基準とすればより正確に浅嵌合を検出することができる。
【００３７】
また、上記の実施例ではコネクタ１４の両側のプリント基板１５０の（側板２１の）下端で嵌合深さを検出しているが、プリント基板１５０の上端の両側や両側の側面で検出してもよい。
【００３８】
また、位置センサは２つに限らず、３つ以上設けてもよい。
【００３９】
また、上記の実施例ではテストヘッド内の全てのコネクタ１３への給電を遮断しているが、浅嵌合が検出されたコネクタ１３への給電のみを遮断してもよい。
【００４０】
また、電子機器は半導体試験装置に限られず、バックボード上にプリント基板を装着するコネクタの浅嵌合が問題となる全ての電子機器に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態に係る電子機器の一実施例を示す構成ブロック図である。
【図２】図１の装置のテストヘッド１０の内部の配置を示す構成斜視図である。
【図３】浅嵌合の検出方法を示す説明図である。
【図４】従来の半導体試験装置のテストヘッドの構成を示す側面図である。
【図５】従来の半導体試験装置のテストヘッドの構成を示す上面図である。
【図６】コネクタの正しい装着状態を示す説明図である。
【図７】コネクタの不完全装着状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１２  バックボード
１３，１４  コネクタ
１８  位置センサ
３４  供給制御回路
１５０  プリント基板
【図１】
2008147286.tif 000003
【図２】
2008147286.tif 000004
【図３】
2008147286.tif 000005
【図４】
2008147286.tif 000006
【図５】
2008147286.tif 000007
【図６】
2008147286.tif 000008
【図７】
2008147286.tif 000009