(57)【要約】【課題】組立性が良好で導通不良も発生しにくく、電気信号測定作業を安定的に行うことができる電子回路ユニットの測定装置を提供すること。【解決手段】測定装置３０は、評価用基板３１と、貫通孔３２ａを有する絶縁性の保持体３２と、貫通孔３３ａを有して評価用基板３１と保持体３２との間に挟持された絶縁性の位置決め板３３と、貫通孔３２ａ内や貫通孔３３ａ内に昇降自在に組み込まれた導電性の接触子３４およびプランジャ３５と、貫通孔３２ａ内で接触子３４とプランジャ３５との間に介設された導電性のコイルばね３６とを備えている。プランジャ３５のピン部３５ａは貫通孔３３ａに挿通されて評価用基板３１の電極部３４と常時弾接している。接触子３４のピン部３４ａは貫通孔３２ａに挿通されて上方へ突出しており、このピン部３５ａに電子回路ユニット２０の配線パターン２１を押し付けて測定を行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象である電子回路ユニットの実装基板と同等性能を有する評価用基板と、上端の開口径が下端の開口径よりも小なる第１の貫通孔を有する絶縁性の保持体と、前記第１の貫通孔に連通する第２の貫通孔を有して前記評価用基板と前記保持体との間に挟持された絶縁性の位置決め板と、先端部を前記第１の貫通孔から上方へ突出させて前記保持体に昇降自在に保持された導電性の接触子と、前記第１および第２の貫通孔内に昇降自在に配置されて先端部を前記評価用基板の電極部に当接させた導電性のプランジャと、前記第１の貫通孔内で前記接触子と前記プランジャとの間に介設された導電性のコイルばねとを備え、前記接触子の先端部を前記電子回路ユニットの配線パターンに当接させるように構成したことを特徴とする電子回路ユニットの測定装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記接触子の後端部と前記プランジャの後端部とに前記コイルばねの端部を位置決めするばね受け部をそれぞれ設けたことを特徴とする電子回路ユニットの測定装置。
【請求項３】
請求項１または２の記載において、前記接触子と前記プランジャが同一部材を上下逆向きに組み込んだものであることを特徴とする電子回路ユニットの測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波デバイス等の電子回路ユニットの電気的な性能を測定するために使用される測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高周波デバイスとして用いられる電子回路ユニットを製造する工程では、高周波回路の調整や特性確認のための電気信号測定作業を必要とする。このような場合、プローブと称せられる導電性の接触子をケ−ブルを介して測定機器と接続しておき、この接触子の先端を、電子回路ユニットを構成している回路基板の所定の配線パターンに接触させるという測定方法を採用すると、ケ−ブルが回路の一部として測定されてしまって正確な測定を行えなくなる虞がある。すなわち、製造ラインでの測定結果が良品の電子回路ユニットであっても、これを最終製品の母基板に実装したオンボード状態において、例えば発振周波数のシフトやパワー変動等の不具合が発生することがあるため、製品の信頼性を高めるという観点からは、オンボード状態と同等の条件で電子回路ユニットの電気的な性能を測定する必要がある。
【０００３】
そこで従来、図３に示すような測定装置１を用いて電子回路ユニットの電気信号測定作業を行うという手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。同図に示す測定装置１は、評価用基板２上に絶縁性の保持体３を取り付け、この保持体３の貫通孔３ａ内に収納された導電性のコイルばね４によって接触子（プローブ）５を上方へ弾性付勢するという構成になっている。ここで、評価用基板２は測定対象である電子回路ユニット２０がオンボードされる図示せぬ実装基板と同等性能を有しており、この評価用基板２の上面には電子回路ユニット２０の配線パターン２１に対応する複数の電極部６が形成され、各電極部６は電気的な性能を測定する図示せぬ測定機器に接続されている。評価用基板２上に載置固定された保持体３には、各電極部６が臨出する位置にそれぞれ貫通孔３ａが形成されており、これらの貫通孔３ａは上端の開口径が下端の開口径よりも小さく、各貫通孔３ａの上端側の小径部にそれぞれ接触子５のピン部５ａが昇降自在に挿通され、このピン部５ａの先端部が貫通孔３ａから上方へ突出している。接触子５にはピン部５ａの後端に鍔部５ｂが設けられており、この鍔部５ｂは貫通孔３ａの小径部よりも大径に設定されているため、接触子５は保持体３から脱落しないようになっている。また、貫通孔３ａ内においてコイルばね４の上端部は接触子５の鍔部５ｂの底面に弾接しており、コイルばね４の下端部は貫通孔３ａ内に臨出する評価用基板２の電極部６に弾接している。
【０００４】
このような構成の測定装置１を用いて電子回路ユニット２０の回路特性等を測定する際には、図３に示すように、測定装置１上に電子回路ユニット２０を配置し、貫通孔３ａから上方へ突出している接触子５のピン部５ａの先端に電子回路ユニット２０の対応する配線パターン２１を押し付ける。これにより、接触子５が貫通孔３ａ内のコイルばね４の付勢力に抗して押し下げられるため、コイルばね４の下端部が評価用基板２の電極部６に強く押し付けられ、配線パターン２１と電極部６とが接触子５およびコイルばね４を介して確実に導通された状態となる。それゆえ、電子回路ユニット２０からの種々の電気信号を測定装置１を介して測定機器に伝達することができ、この電子回路ユニット２０の電気的な性能が簡単かつ正確に測定可能となる。
【０００５】
また、他の従来例として、図４に示すような測定装置１１も提案されている。同図に示す測定装置１１は、接触子５とコイルばね４を予めバレルと呼ばれる金属管状の筒体７で保持してユニット化しておくというものであり、この筒体７は保持体３の貫通孔３ａ内に収納されている。すなわち、保持体３の貫通孔３ａ内において、導電性の筒体７が評価用基板２の電極部６上に搭載されており、この筒体７の内底面と接触子５の鍔部５ｂの底面との間にコイルばね４が介設されているため、貫通孔３ａから上方へ突出している接触子５のピン部５ａの先端に電子回路ユニット２０の対応する配線パターン２１を押し付けると、接触子５に押し込まれるコイルばね４によって筒体７の底面が電極部６に強く押し付けられ、それによって配線パターン２１と電極部６とが接触子５やコイルばね４、筒体７等を介して導通されることとなる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−３１１０５０号公報（第２頁、図５）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図３に示す従来の測定装置１を組み立てるときには、貫通孔３ａ内に組み込んだコイルばね４の下端を電極部６に弾接させた状態で、保持体３と評価用基板２とを一体化する必要があるが、このとき、貫通孔３ａ内の位置決めされていないコイルばね４を加圧して収縮させなければならないため、複数のコイルばね４をそれぞれ対応する電極部６に正しく位置合わせした状態で組立作業を行うことは容易でなかった。特に、測定対象である電子回路ユニット２０の小型化に伴い、測定装置１のコイルばね４のコイル径が小さくなっている場合、複数のコイルばね４をそれぞれ対応する電極部６に正しく位置合わせして保持体３と評価用基板２とを一体化することは、ますます困難になってくる。
【０００８】
これに対して、図４に示す測定装置１１では、複数の貫通孔３ａ内にそれぞれ筒体７を組み込んだ状態で保持体３と評価用基板２とを一体化すれば、各筒体７は自動的に評価用基板２の対応する電極部６上に搭載されることになるため、組立作業性が大幅に改善される。しかしながら、この測定装置１１の場合、筒体７が電極部６に常時弾接しているわけではないので、貫通孔３ａの小径部から侵入する塵埃や、接触子５が摺接して削り取られた保持体３の樹脂屑などの異物が、筒体７の底面と電極部６との間に入り込みやすく、それゆえ接触子５が斜めに傾いて押し下げられたときなどに導通不良が発生しやすいという問題があった。なお、電気信号の測定時に電子回路ユニット２０が若干傾いて配置されることは珍しくなく、その配線パターン２１の平滑度も必ずしも良好というわけではないので、配線パターン２１を押し付けたときに接触子５が斜めに傾いて押し下げられることは多い。
【０００９】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、組立性が良好で導通不良も発生しにくく、電気信号測定作業を安定的に行うことができる電子回路ユニットの測定装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明による電子回路ユニットの測定装置では、測定対象である電子回路ユニットの実装基板と同等性能を有する評価用基板と、上端の開口径が下端の開口径よりも小なる第１の貫通孔を有する絶縁性の保持体と、前記第１の貫通孔に連通する第２の貫通孔を有して前記評価用基板と前記保持体との間に挟持された絶縁性の位置決め板と、先端部を前記第１の貫通孔から上方へ突出させて前記保持体に昇降自在に保持された導電性の接触子と、前記第１および第２の貫通孔内に昇降自在に配置されて先端部を前記評価用基板の電極部に当接させた導電性のプランジャと、前記第１の貫通孔内で前記接触子と前記プランジャとの間に介設された導電性のコイルばねとを備え、前記接触子の先端部を前記電子回路ユニットの配線パターンに当接させるように構成した。
【００１１】
このような構成の測定装置を組み立てる場合は、保持体の第１の貫通孔内に接触子とコイルばねを組み込んだ後、プランジャの先端部を位置決め板の第２の貫通孔に挿通したうえで、このプランジャの後端部を第１の貫通孔内へ押し込むようにして保持体と位置決め板とを積層し、この積層体を評価用基板と一体化すればよい。その際、プランジャに対するコイルばねの弾接位置に多少のばらつきがあったとしても、位置決め板によって位置決めされているプランジャの先端部は評価用基板の対応する電極部上に正確に配置させることができるので、組立性は極めて良好となる。また、組立完了後にはコイルばねの付勢力によってプランジャの先端部が評価用基板の電極部に弾接した状態に保たれるため、第１の貫通孔内や第２の貫通孔内へ塵埃や樹脂屑等の異物が入り込んだとしても、プランジャと電極部とが導通不良を起こす心配がなく、それゆえ信頼性の高い測定を安定的に行うことができる。
【００１２】
上記の構成において、接触子とプランジャとにコイルばねの端部を位置決めするばね受け部をそれぞれ設けておけば、接触子やプランジャに対するコイルばねの弾接位置を簡単かつ正確に規定できるため好ましい。
【００１３】
また、上記の構成において、接触子とプランジャが同一部材を上下逆向きに組み込んだものであれば、部品コストの低減や組立性の一層の向上が図れるため好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る測定装置の使用状態を示す説明図、図２は該測定装置の組立作業を示す説明図である。
【００１５】
図１に示す測定装置３０は、電子回路ユニット２０の製造工程において使用されるものであり、電子回路ユニット２０の調整や特性確認のための電気信号を測定できるようになっている。測定対象である電子回路ユニット２０は、例えば電圧制御発振器（ＶＣＯ）等の高周波デバイスであり、その表面には図示せぬ回路基板に設けられた入出力端子やアース端子等の配線パターン２１が露出している。
【００１６】
本実施形態例に係る測定装置３０は、電子回路ユニット２０の図示せぬ実装基板と同等性能を有する評価用基板３１と、第１の貫通孔３２ａを有する絶縁性樹脂からなる保持体３２と、第１の貫通孔３２ａに連通する第２の貫通孔３３ａを有して評価用基板３１と保持体３２との間に挟持された絶縁性樹脂からなる位置決め板３３と、先端部を第１の貫通孔３２ａから上方へ突出させて保持体３２に昇降自在に保持された導電性金属からなる接触子３４と、第１および第２の貫通孔３２ａ，３３ａ内に昇降自在に配置されて先端部を評価用基板３１の電極部３７に当接させた導電性金属からなるプランジャ３５と、第１の貫通孔３２ａ内で接触子３４の後端部とプランジャ３５の後端部との間に介設された導電性のコイルばね３６とによって主に構成されている。ただし、接触子３４とプランジャ３５は同一部材を上下逆向きに組み込んだものであり、また、保持体３２と位置決め板３３および評価用基板３１は、図示せぬ取付ねじ等によって一体化されている。
【００１７】
評価用基板３１には複数の電極部３７が設けられており、各電極部３７と対向する位置にそれぞれ第２の貫通孔３３ａが配置され、これら複数の第２の貫通孔３３ａと対向する位置にそれぞれ第１の貫通孔３２ａが配置されている。第１の貫通孔３２ａは上端の開口径が下端の開口径よりも小さい段付き状に形成されており、第２の貫通孔３３ａは第１の貫通孔３２ａの小径部と同等の開口径に形成されている。接触子３４はピン部３４ａの後端（下端）に鍔部３４ｂを有しており、この鍔部３４ｂの底面中央部に凹状のばね受け部３４ｃが形成されている。第１の貫通孔３２ａ内においてコイルばね３６の上端部は接触子３４のばね受け部３４ｃ内に嵌入されており、この状態で鍔部３４ｂの底面にコイルばね３６が弾接している。同様に、プランジャ３５はピン部３５ａの後端（上端）に鍔部３５ｂを有しており、この鍔部３５ｂの上面中央部に凹状のばね受け部３５ｃが形成されている。そして、第１の貫通孔３２ａ内においてコイルばね３６の下端部はプランジャ３５のばね受け部３５ｃ内に嵌入されており、この状態で鍔部３５ｂの上面にコイルばね３６が弾接している。なお、接触子３４やプランジャ３５の鍔部３４ｂ，３５ｂは、第１の貫通孔３２ａの小径部や第２の貫通孔３３ａよりも大径に形成されているため、接触子３４やプランジャ３５が保持体３２から脱落することはない。
【００１８】
このように構成された測定装置３０を組み立てる場合には、保持体３２の第１の貫通孔３２ａ内に接触子３４とコイルばね３６を組み込んだ後、プランジャ３５のピン部３５ａを位置決め板３３の第２の貫通孔３３ａに挿通したうえで、このプランジャ３５の鍔部３５ｂを第１の貫通孔３２ａ内へ押し込むようにして保持体３２と位置決め板３３とを積層する。このとき、図２に示すように、まずプランジャ３５のばね受け部３５ｃ内にコイルばね３６の端部を嵌め込んでおき、そのまま位置決め板３３を保持体３２に押し付けてコイルばね３６を収縮させていけば、プランジャ３５の鍔部３５ｂに対するコイルばね３６の弾接位置を簡単かつ正確に規定できる。その後、保持体３２と位置決め板３３の積層体を評価用基板３１と位置合わせして一体化すれば、各プランジャ３５のピン部３５ａがそれぞれ対応する電極部３７上に配置されるため、コイルばね３６の付勢力によってピン部３５ａは下方の電極部３７に弾接した状態に保たれ、図１に示すような測定装置３０が得られる。なお、プランジャ３５のピン部３５ａは第２の貫通孔３３ａによって位置決めされているため、位置決め板３３を評価用基板３１に対して位置合わせすれば自動的に各ピン部３５ａは対応する電極部３７上に配置される。
【００１９】
上述した測定装置３０を用いて電子回路ユニット２０の回路特性等を測定する際には、図１に示すように、測定装置３０上に電子回路ユニット２０を配置し、第１の貫通孔３２ａから上方へ突出している接触子３４のピン部３４ａの先端に電子回路ユニット２０の対応する配線パターン２１を押し付ける。接触子３４はコイルばね３６およびプランジャ３５を介して評価用基板３１の電極部３７と常時導通されているので、こうしてピン部３４ａに配線パターン２１を押し付ければ、接触子３４とコイルばね３６およびプランジャ３５を介して配線パターン２１と電極部３７とが導通された状態となる。また、このとき接触子３４はコイルばね３６の付勢力に抗して押し下げられるため、コイルばね３６の弾発力によって配線パターン２１とピン部３４ａ間の接触圧や電極部３７とピン部３５ａ間の接触圧は高まり、よって配線パターン２１と電極部３７は確実に導通されることになる。したがって、電子回路ユニット２０からの種々の電気信号を測定装置３０を介して図示せぬ測定機器に伝達することができて、この電子回路ユニット２０の電気的な性能を簡単かつ正確に測定可能となる。
【００２０】
このように本実施形態例に係る測定装置３０は、プランジャ３５のピン部３５ａが第２の貫通孔３３ａによって位置決めされているため、組立時に位置決め板３３を評価用基板３１に対して位置合わせすれば自動的にピン部３５ａが対応する電極部３７上に配置されることになり、それゆえコイルばね３６のコイル径が小さい場合でも極めて良好な組立作業性が期待できる。また、組立完了後にはコイルばね３６の付勢力によってプランジャ３５のピン部３５ａが評価用基板３１の電極部３７に弾接した状態に保たれるため、第１の貫通孔３２ａ内や第２の貫通孔３３ａ内へ塵埃や樹脂屑等の異物が入り込んだとしても、プランジャ３５と電極部３７とが導通不良を起こす心配がなく、それゆえ信頼性の高い測定を安定的に行うことができる。
【００２１】
また、本実施形態例では、接触子３４とプランジャ３５とが同一部材からなるため、部品コストを低減できるのみならず、組立時に接触子３４とプランジャ３５を区別する必要がないため、この点でも組立作業性を高めることができる。
【００２２】
さらに、本実施形態例では、接触子３４の後端部とプランジャ３５の後端部にそれぞれ、コイルばね３６の端部を位置決めする凹状のばね受け部３４ｃ，３５ｃが形成してあるため、接触子３４やプランジャ３５に対するコイルばね３６の弾接位置を簡単かつ正確に規定できる。ただし、接触子３４やプランジャ３５に対するコイルばね３６の弾接位置に多少のばらつきがあったとしても、位置決め板３３によって位置決めされているプランジャ３５のピン部３５ａは評価用基板３１の電極部３７上に正確に配置させることができるので、組立性が大きく損なわれることはない。
【００２３】
なお、上記実施形態例では、同一部材からなる接触子３４とプランジャ３５とを用いた場合について説明したが、互いの形状が異なる接触子３４とプランジャ３５を用いてもよく、この場合においても良好な組立作業性が期待できる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２５】
接触子と対をなすプランジャの先端部が位置決め板の貫通孔によって位置決めされるため、組立時に位置決め板を評価用基板に対して位置合わせすれば、プランジャの先端部が自動的に対応する電極部上に配置されることになり、組立性が極めて良好となり、また、組立完了後にはコイルばねの付勢力によってプランジャの先端部が評価用基板の電極部に弾接した状態に保たれるため、異物が入り込んだとしても、プランジャと電極部とが導通不良を起こす虞がなくなる。したがって、電子回路ユニットの電気信号測定作業を安定的に行うことができると共に、安価な測定装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る測定装置の使用状態を示す説明図である。
【図２】該測定装置の組立作業を示す説明図である。
【図３】従来例に係る測定装置の説明図である。
【図４】他の従来例に係る測定装置の説明図である。
【符号の説明】
２０  電子回路ユニット
２１  配線パターン
３０  測定装置
３１  評価用基板
３２  保持体
３２ａ  第１の貫通孔
３３  位置決め板
３３ａ  第２の貫通孔
３４  接触子
３４ａ  ピン部
３４ｂ  鍔部
３４ｃ  ばね受け部
３５  プランジャ
３５ａ  ピン部
３５ｂ  鍔部
３５ｃ  ばね受け部
３６  コイルばね
３７  電極部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004340794.tif 000005
【図４】
2004340794.tif 000006