(57)【要約】【課題】回路基板検査装置が備える可動プローブピンの接触圧の適否を検査できる可動プローブピンの接触圧検査機構およびその方法の提供。【解決手段】３軸方向への移動が自在な可動プローブピン１，２，３を備える回路基板検査装置の適位置に、各可動プローブピン１，２，３を異なる所定位置に各別に接触させた際に可動プローブピン１，２，３相互が短絡する通電回路を設け、該通電回路には、検査対象である可動プローブピン３が所定の接触圧よりも大きな接触圧で接触した際に接点が開成される検出スイッチ３２を介在させ、検査対象の可動プローブピン３を検出スイッチ３２に接触させた際の接点の開閉状態によってその接触圧の適否を検査する。【選択図】  図２
2004286497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３軸方向への移動が自在な少なくとも２本以上の可動プローブピンを備える回路基板検査装置における前記可動プローブピンの可動範囲内の適位置に対し、
異なる所定位置に同時に接触させた際の前記可動プローブピン相互の短絡または非短絡を自在に配設された通電回路と、
これら可動プローブピンのうち、検査対象である少なくとも１本の可動プローブピンが所定の接触圧よりも大きな接触圧で接触した際の接点の開成または閉成を自在にして前記通電回路中に介在させた検出スイッチとを少なくとも具備させ、
検査対象の可動プローブピンが前記検出スイッチと接触した際の接点の開閉状態との関係でその接触圧を検査自在としたことを特徴とする可動プローブピンの接触圧検査機構。
【請求項２】
前記通電回路は、非検査対象の可動プローブピンを接触させるための電極部を備えるダミー基板片と、同電極部と導通して検査対象の可動プローブピンが接触される前記検出スイッチとで形成した請求項１に記載の可動プローブピンの接触圧検査機構。
【請求項３】
前記通電回路は、非検査対象の２本の可動プローブピンを各別に接触させるための一対の電極部を備えるダミー基板片と、一方の前記電極部から検査対象の１本の可動プローブピンが接触される前記検出スイッチを経て他方の前記電極部へと至る導電路とで形成した請求項１に記載の可動プローブピンの接触圧検査機構。
【請求項４】
前記検出スイッチは常閉スイッチであり、検査対象であるすべての可動プローブピンの別に前記通電回路中に各別に介在配置させた請求項１に記載の可動プローブピンの接触圧検査機構。
【請求項５】
３軸方向への移動が自在な少なくとも２本以上の可動プローブピンを備える回路基板検査装置の適位置に、各可動プローブピンを異なる所定位置に各別に接触させた際に各可動プローブピン相互が短絡または非短絡となる通電回路を設け、該通電回路には、検査対象である少なくとも１本の可動プローブピンが所定の接触圧よりも大きな接触圧で接触した際に接点が開成または閉成される検出スイッチを介在させ、検査対象の可動プローブピンを前記検出スイッチに接触させた際の接点の開閉状態によってその接触圧の適否を検査することを特徴とする可動プローブピン接触圧検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板検査装置が備える可動プローブピンのプロービング動作時における被接触部位に対する接触圧の適否を検査できる可動プローブピンの接触圧検査機構およびその方法に関する技術である。
【０００２】
【従来の技術】
回路基板検査装置は、例えば、固定テーブルなどに定置された被検査回路基板のランドなどからなる所定の測定部位に電気的に接触させてプロービングすることができる針状の接触ピンをその先端部に有するプローブピンを備えている。
【０００３】
この場合、回路基板検査装置が備えるプローブピンには、Ｘ−Ｙ軸方向への移動ができない固定プローブピンと、Ｘ−Ｙ軸方向への移動も自在な可動プローブピンとの２通りがある。このうち、固定プローブピンは、被検査回路基板の所定の検査位置に同時接触させることができるように、例えば剣山のような配置関係のもとで多数本が固定された状態で配置されているため、同一規格の被検査基板には用いることができるものの、規格を異にする被検査基板にも適用できるだけの汎用性は備えていない。
【０００４】
一方、可動プローブピンは、３軸方向であるＸ−Ｙ軸方向とＺ軸方向とへの制御された移動を自在に配設される複数本で構成することにより、規格を異にする各種の被検査回路基板に対しても適宜適用し得るだけの汎用性が付与されており、これにより所望する測定部位に対するプロービングを行うことができるようになっている。
【０００５】
図５は、従来からある可動プローブピンの配置関係の一例を模式的に示す説明図である。この例においては、被検査回路基板Ｐの第１測定部位に対し左斜め方向から電気的に接触する第１の可動プローブピン１と、第２測定部位に対し右斜め方向から電気的に接触する第２の可動プローブピン２と、略垂直方向から電気的に接触する第３の可動プローブピン３との３本で構成されている。
【０００６】
このため、各可動プローブピン１，２，３は、被検査回路基板Ｐにおける初回測定ポイントとの関係で定まる所定の各測定部位に対し所要のプロービングを行った後、次順の測定ポイントとの関係で定まる各測定部位へと移動した上で再びプロービングを行い、このようなプロービング動作を繰り返し行うことで必要な測定作業を行うことができる。
【０００７】
この場合、各可動プローブピン１，２，３は、筒状となったプローブ本体部１ａ，２ａ，３ａと、これらに内在させた図示しないコイルスプリングにより常に突出方向へと付勢され、かつ、コーティングされたフッ素樹脂層などからなる滑り層を介して進退自在に保持された接触ピン１ｂ，２ｂ，３ｂとを少なくとも備えて形成されている。
【０００８】
このため、所定位置へと移動して位置決めされた各可動プローブピン１，２，３は、それぞれをＺ軸方向である下降方向へと移動させることにより、各接触ピン１ｂ，２ｂ，３ｂの接触端を被検査回路基板Ｐの各測定部位に所定の接触圧のもとで接触させることができることになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、各可動プローブピン１，２，３は、測定ポイントを異にしながら繰り返し行われるプロービング動作により、各プローブ本体部１ａ，２ａ，３ａと各接触ピン１ｂ，２ｂ，３ｂとの間に介在させてある滑り層が摩耗して円滑な摺動ができなくなったり、コイルスプリングのバネ性が性能劣化してショック吸収力が弱化するなどして、被検査回路基板Ｐの各測定部位に対し各接触ピン１ｂ，２ｂ，３ｂを適正な接触圧で接触させることができなくなる不都合があった。
【００１０】
そして、このような不都合があると、各接触ピン１ｂ，２ｂ，３ｂは、被検査回路基板Ｐの側に接触した際に適正な接触圧を上回る押圧力で圧接するに至る結果、可動プローブピン１，２，３の側を損傷させたり、被検査回路基板Ｐの側を破損してしまうなどの不具合を引き起こすおそれがあった。
【００１１】
本発明は、上記した従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、可動プローブピンが常に適正な接触圧のもとで被検査回路基板の側に接触させることができる接触圧を保持しているか否かを簡単、かつ、正確に検出することができる可動プローブピンの接触圧検査機構およびその方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、そのうちの第１の発明（接触圧検査機構）は、３軸方向への移動が自在な少なくとも２本以上の可動プローブピンを備える回路基板検査装置における前記可動プローブピンの可動範囲内の適位置に対し、異なる所定位置に同時に接触させた際の前記可動プローブピン相互の短絡または非短絡を自在に配設された通電回路と、これら可動プローブピンのうち、検査対象である少なくとも１本の可動プローブピンが所定の接触圧よりも大きな接触圧で接触した際の接点の開成または閉成を自在にして前記通電回路中に介在させた検出スイッチとを少なくとも具備させ、検査対象の可動プローブピンが前記検出スイッチと接触した際の接点の開閉状態との関係でその接触圧を検査自在としたことに特徴がある。
【００１３】
この場合、前記通電回路は、非検査対象の可動プローブピンを接触させるための電極部を備えるダミー基板片と、同電極部と導通して検査対象の可動プローブピンが接触される前記検出スイッチとで形成したり、非検査対象の２本の可動プローブピンを各別に接触させるための一対の電極部を備えるダミー基板片と、一方の前記電極部から検査対象の１本の可動プローブピンが接触される前記検出スイッチを経て他方の前記電極部へと至る導電路とで形成したりすることができる。また、前記検出スイッチを常閉スイッチとし、検査対象であるすべての可動プローブピンの別に前記通電回路中に各別に介在配置させておくこともできる。
【００１４】
また、第２の発明（接触圧検査方法）は、３軸方向への移動が自在な少なくとも２本以上の可動プローブピンを備える回路基板検査装置の適位置に、各可動プローブピンを異なる所定位置に各別に接触させた際に各可動プローブピン相互が短絡または非短絡となる通電回路を設け、該通電回路には、検査対象である少なくとも１本の可動プローブピンが所定の接触圧よりも大きな接触圧で接触した際に接点が開成または閉成される検出スイッチを介在させ、検査対象の可動プローブピンを前記検出スイッチに接触させた際の接点の開閉状態によってその接触圧の適否を検査することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る可動プローブピンの接触圧検査機構の一例を概略的に示す平面図であり、図２は、接触圧検査機構と可動プローブピンとの配置関係を正面方向から示した説明図である。なお、可動プローブピンについては、図４に示す従来例と同じ３本構成とし、図中に同一の符号を用いて示す。
【００１６】
可動プローブピンの接触圧検査機構１１は、図示しない回路基板検査装置にあって被検査回路基板の固定位置から外れる各可動プローブピン１，２，３の可動範囲内の適位置に配設される略方形を呈する絶縁基台１２と、該絶縁基台１２の表出面１３に配設されたダミー基板２２と、同じく表出面１３上のダミー基板２２の側とは離間する位置に配設された検査スイッチ３２とを少なくとも備えている。
【００１７】
このうち、ダミー基板２２は、略方形を呈する板片部２３と、該板片部２３の表面２３ａ上の適宜位置に相互に離間させて設置された一対の電極部２４，２５とで形成されている。
【００１８】
また、常閉スイッチとして示される検査スイッチ３２は、相互に所定間隔をおいて基台１２の表出面１３上に対向配置された一対の支台部３３，３６と、一方の支台部３３に基端部３４ａを片持ち状に固定させて自由端である先端部３４ｂ側を他方の支台部３６方向へと向かわせた導電性の可動側スイッチ片３４と、他方の支台部３６に基端部３７ａを片持ち状に固定させて自由端である先端部３７ｂ側を一方の支台部３３方向へと向かわせた導電性の固定側スイッチ片３７とで形成されている。
【００１９】
この場合、可動側スイッチ片３４の先端上面には可動接点３５が、固定側スイッチ片３７の先端下面には不動接点３８が、常態時において相互に接触する配置関係のもとでそれぞれが突設されており、これら可動接点３５と不動接点３８とは、受ける押圧力の程度により接離自在となっている。
【００２０】
しかも、可動側スイッチ片３４と固定側スイッチ片３６とは、常態時に所要の圧接力のもとで可動接点３５を不動接点３８に接触させ得るように、必要な弾性反発力が付与されて形成されている。
【００２１】
また、絶縁基台１２上に配設されたダミー基板２２が備える一対の電極部２４，２５と、検出スイッチ３２を形成している可動側スイッチ片３４と固定側スイッチ片３７との間は、図１中に破線として示す例えばリード線などからなる導電部材１６，１７を介して接続させることで、異なる一方の位置にある電極部２４には可動プローブピン１を、他方の位置にある電極部２５には可動プローブピン２を、それぞれ同時に接触させた際に相互が短絡される通電回路１５が形成されている。
【００２２】
つまり、図２に示す常態時における配置関係のもとでは、電極部２４に接触させた可動プローブピン１の側から流した電流は、電極部２４→導電部材１６→可動側スイッチ片３４→固定側スイッチ片３７→導電部材１７→電極部２５→可動プローブピン２へと至るので、可動プローブピン１，２相互間は短絡された状態とすることができる。
【００２３】
次に、図２および図３に示す例に基づいて本発明に係る可動プローブピンの接触圧検査方法を、接触圧検査機構の動作とともに説明する。なお、この例においては、可動プローブピン３が検査対象とされ、他の１本の可動プローブピン１は電極部２４に、残りの１本の可動プローブピン２は電極部２５にそれぞれ接触させた状態のもとで、可動プローブピン３の接触ピン３ａの接触圧の適否を検査しようとするものである。
【００２４】
この場合、検査対象となっている可動プローブピン３は、図２に示されているように、検査スイッチ３２における可動側スイッチ片３４の先端部３４ｂ寄りの上方位置から下降させた際に、その接触ピン３ｂが先端部３４ｂ側に接触する位置関係へと移動させて位置決めする。
【００２５】
このようにして位置決めされた後は、可動プローブピン３を下降させて、通常のプロービング動作と同じ接触圧のもとで接触ピン３ｂを可動側スイッチ片３４に押下げ方向から接触させる。
【００２６】
このとき、可動側スイッチ片３４は、可動プローブピン３の被検査回路基板に対する適正な接触圧（例えば１５０ｇ）よりも大きな弾性反発力（例えば２００ｇ）が付与されて固定側スイッチ片３７の側と接触している。このため、可動プローブピン３における接触ピン３ｂが２００ｇよりも少ない例えば１６０ｇの接触圧のもとで接触することがあっても、弾性反発力が２００ｇである可動側スイッチ片３４の側が押し下げられることはない。
【００２７】
したがって、検出スイッチ３２は、不動接点３８に可動接点３５が接触している閉成状態を維持し続ける結果、可動プローブピン１と可動プローブピン２とは通電回路１５を介して短絡され、検査対象となっている可動プローブピン３が適正な接触圧を保持しながら接触していることを知ることができる。
【００２８】
しかし、検査対象となっている可動プローブピン３における接触ピン３ａの側が、滑り層の摩耗やコイルスプリングのバネ性の性能劣化などで適正な接触圧を上回る例えば２３０ｇの接触圧で可動側スイッチ片３４に接触した場合には、弾性反発力が２００ｇである可動側スイッチ片３４は例えば図３に示されているように押し下げられてしまうことになる。
【００２９】
その結果、検出スイッチ３２は、可動接点３５が不動接点３８から強制的に引き離されてその接触状態が解除されてしまうので、可動プローブピン１と可動プローブピン２との間には電流が流れない非短絡状態となり、検査対象となっている可動プローブピン３の接触圧が異常を来しているを知ることができ、これにより該可動プローブピン３の接触圧の適否を検査することができることになる。
【００３０】
以上は、本発明を図示例に即して説明したものであり、その具体的な実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、図４に示すように、非検査対象の可動プローブピン１を接触させるための電極部２６を備えるダミー基板片２２と、同電極部２６と導通して検査対象の可動プローブ２が接触される検出スイッチ３２とで通電回路を形成し、一方の可動プローブピン１を電極部２６に接触させた状態で、他方の可動プローブ２を検査スイッチ３２の可動側スイッチ片３４に接触させた際の接点の開閉状態との関係で、その接触圧の適否を検査できるようにしてもよい。また、図示例における検査スイッチ３２は、常閉スイッチとして示されているが、例えば図２における可動側スイッチ片３４を上側に、固定側スイッチ片３７を下側に配置し、常態時において可動側スイッチ片３４の可動接点３５が固定側スイッチ片３７の不動接点３８から離れて対向する常開スイッチとして配設することもできる。この場合、通電回路は、検査対象の可動プローブピ２ンの接触圧が適正圧を上回る場合に閉成され、これにより接触圧の適否が検査できることになる。
【００３１】
また、図１に示す電極部２４，２５に代え、通電回路１５中に可動プローブピン１用の検出スイッチ（常閉スイッチ）３２と、可動プローブピン２用の検出スイッチ（常閉スイッチ）３２とをそれぞれ設け、可動プローブピン用の検出スイッチ（常閉スイッチ）３２とを含め、同時にもしくは各別にそれぞれの検出スイッチ３２の可動側スイッチ片３４に接触させた際の接点の開閉状態との関係で、それぞれの接触圧を検査できるようにすることもできる。
【００３２】
さらに、図示例では、可動側スイッチ片３４の弾性反発力を考慮して絶縁基台１２の表出面１３から所要の高さを確保して配設した常閉スイッチとしての検査スイッチ３２が示されている。しかし、このような図示例の構造に限定されるものではなく、例えば、可動側スイッチ片３４の可動接点３５と固定側スイッチ片３７の不動接点３８とを所要の磁着力で磁着させるなど、可動プローブピンの接触圧を判別できる適宜のスイッチ手法を採用することもできる。
【００３３】
本実施形態においては、可動プローブピン３を検査対象とした例について説明しているが、他の可動プローブピン１，２を順次、検査対象としてその接触圧を可動プローブピン３と同様に検査することもできる。
【００３４】
また、本実施形態においては３本の可動プローブピン１，２，３を備える回路基板検査装置を例にして説明したが、少なくとも２本以上備えているものであればよく、その数は限定されない。なお、可動プローブピンの接触圧を通電回路の開閉との関係で検査し、不適正と判断された場合には、ブザーを鳴らしたり、エラー表示ランプを点灯するなどの適宜の報知手段により作業者に報知できるようにしておくのが好ましい。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、基板検査装置が備える各可動プローブピンを異なる所定位置に各別に接触させた際に各可動プローブピン相互が短絡する通電回路を設け、該通電回路には、検査対象である少なくとも１本の可動プローブピンが所定の接触圧よりも大きな接触圧で接触した際に接点が開成される検出スイッチを介在させてあるので、検査対象の可動プローブピンを前記検出スイッチに接触させた際の接点の開閉状態によってその接触圧の適否を簡単に検査することができる。
【００３６】
しかも、この場合、可動プローブピンを回路基板検査装置から取り外すことなくそのままの状態で検査することができるので、実測定作業に先立って接触圧を事前チェックすることで、可動プローブピンの損傷や被検査回路基板の破損を防止して円滑に測定作業を遂行することができるほか、接触圧の適否検査の作業性の向上を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る可動プローブピンの接触圧検査機構の一例を概略的に示す平面図。
【図２】本発明に係る可動プローブピンの接触圧検査機構と可動プローブピンとの配置関係を正面方向から示した説明図。
【図３】可動プローブピンの接触圧が適正な接触圧を上回った場合の検査スイッチの状態を示す説明図。
【図４】本発明に係る可動プローブピンの接触圧検査機構の他例を図２に対応させて示す説明図。
【図５】３本からなる可動プローブピンのプロービング動作例を示す説明図。
【符号の説明】
１，２，３  可動プローブピン
１ａ，２ａ，３ａ  プローブ本体部
１ｂ，２ｂ，３ｂ  接触ピン
１１  接触圧検査機構
１２  絶縁基台
１３  表出面
１５  通電回路
１６，１７  導電材
２２  ダミー基板
２３  板片部
２３ａ  表面
２４，２５  電極部
３２  検査スイッチ
３３  支台部
３４  可動側スイッチ片
３４ａ  基端部
３４ｂ  先端部
３５  可動接点
３６  支台部
３７  可動側スイッチ片
３７ａ  基端部
３７ｂ  先端部
３８  不動接点
【図１】
2004286497.tif 000003
【図２】
2004286497.tif 000004
【図３】
2004286497.tif 000005
【図４】
2004286497.tif 000006
【図５】
2004286497.tif 000007