(57)【要約】【課題】  簡単な構造で内部抵抗の小さい基板検査用治具及びその基板検査用治具に用いられる検査用接触子の提供。【解決手段】  基板検査装置本体と被検査基板の配線パターンに設けられる複数の検査点との間の電気的導通を得るための基板検査用治具であって、両端に電気的導通を図る端部を有し、一方の端部が検査点に圧接される導電性を有する棒状の接触子と、接触子を保持する接触子保持体と、接触子の他方の端部と対向配置された電極部を備える接続電極体を有し、接触子は、導電性のコイルばねとコイルばねに貫通されるとともにコイルばねと導通接続される導電性の棒状部材を有し、電極部は一端が開放される導電性の中空部材で形成されてなり、接触子と電極部が接触して使用されるに、コイルばねが中空部材の外側表面に導通接触するとともに、接触子の棒状部材の他方の一部表面が中空部材の内側表面と摺動されることを特徴とする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査基板の電気的特性を検査するために、基板検査装置本体と該被検査基板の配線パターンに設けられる複数の検査点との間の電気的導通を得るための基板検査用治具であって、
前記基板検査用治具は、
両端に電気的導通を図る端部を有し、一方の端部が前記検査点に圧接される導電性を有する棒状の接触子を複数備える接触子群と、
前記接触子群を保持する接触子保持体と、
前記接触子群の夫々の接触子の他方の端部と対向して配置された電極部を備える、前記基板検査装置本体に接続される接続電極体を有し、
前記接触子は、
導電性のコイルばねと、
前記コイルばねに貫通されるとともに該コイルばねと導通接続される導電性の棒状部材を有し、
前記電極部は、
一端が開放される導電性の中空部材で形成されてなり、
前記接触子と前記電極部が接触して使用されるに、前記コイルばねが該中空部材の外側表面に導通接触するとともに、該接触子の棒状部材の他方の一部表面が該中空部材の内側表面と摺動されることを特徴とする基板検査用治具。
【請求項２】
前記接触子は、前記棒状部材の径よりも大きい大径部を有してなり、
前記接触子保持体は、前記接触子の一端を前記被検査基板の検査点へ案内する案内孔を有し、
前記案内孔の径は、前記棒状部材の径よりも大きく前記大径部の径よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板検査用治具。
【請求項３】
前記接触子保持体は、
前記案内孔が形成される案内板と、
前記接触子の大径部の径よりも大きい保持孔が形成される保持板を有し、
前記案内板と前記保持板は、着脱自在に形成されていることを特徴とする請求項２記載の基板検査用治具。
【請求項４】
前記案内板は、前記案内孔と、該案内孔と連通連結される前記大径部よりも径が大きい第一保持孔を有し、
前記基板検査用治具に前記接触子が保持される場合に、前記第一保持孔と前記案内孔の境部において、該接触子が前記電極部側へ押圧していることを特徴とする請求項３記載の基板検査用治具。
【請求項５】
前記電極部は、前記接続電極体の表面から突出して配置されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の基板検査用治具。
【請求項６】
被検査物の電気的特性を検査するために、被検査物の電気的特性を算出する検査装置本体と該検査物に予め設けられる複数の検査点との間の電気的導通を得るための電気的接続治具に備えられる接触子であって、
導電性のコイルばねと、
前記コイルばねに貫通されるとともに該コイルばねと導通接続され、一端が前記検査点に導通接触されるとともに、他端が前記検査装置本体と電気的に接続される中空状の電極部が備える中空部に収容される導電性の棒状部材とを有してなり、
前記接触子が、前記検査点と前記電極部に圧接された場合に、前記接触子のコイルばねと前記電極部が導通接触し、前記接触子の棒状部材の一部が該中空部材の中空部内に摺動されることを特徴とする接触子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板検査用治具及び検査用接触子に関し、より詳しくは、簡単な構造で内部抵抗の小さい基板検査用治具及びその基板検査用治具に用いられる検査用接触子に関する。
尚、本発明は、プリント配線基板に限らず、例えば、フレキシブル基板、多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板、及び半導体パッケージ用のパッケージ基板やフィルムキャリアなど種々の基板や半導体ウェハなどに形成される電気的配線の検査に適用でき、本明細書では、それら種々の検査基板を総称して「基板」という。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路基板上などに設けられる配線パターンは、その回路基板に搭載されるIC等の半導体や抵抗器などの電気・電子部品に電気信号を正確に伝達する必要があるため、電気・電子部品を実装する前のプリント配線基板、液晶パネルやプラズマディスプレイパネルに配線パターンが形成された回路配線基板、或いは、半導体ウェハ等の基板に形成された配線パターンに対して、検査対象となる配線パターンに設けられた検査点間の抵抗値を測定して、その良否が判定されている。
【０００３】
このような判定検査には、配線パターンの断線及び短絡を検査する検査方法が実施されている。このような断線の検査では、検査対象となる配線パターンの2箇所以上の端点に設けられる検査点に、夫々一つずつ接触子を当接させ、その接触子間に所定レベルの測定用電流を流すことによって、その接触子間の電圧値を測定し、この電圧値と予め定められた閾値を比較することにより良否の判定が行われている。
【０００４】
しかしながら、このような方法で使用される基板検査用治具では、配線パターンの2箇所の検査点それぞれに、一つずつ当接させた接触子を測定用電流の供給と電圧の測定とに共用する場合には、接触子自体が有する内部抵抗の影響を受ける問題点を有していた。
例えば、特許文献１に記載されるプリント配線板の導通検査治具では、プランジャー（明細書中の符号１）とスプリング（明細書中の符号２）と接点（明細書中の符号７）が直列配置されて、導通接触するように形成されている。
また、特許文献２に記載される回路基板検査装置のテストヘッドでは、受けピン（明細書中の符号３）は更に接触パッド（明細書中の符号４３）と直列配置されて、導通接触するように形成されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−４８８１６号公報
【特許文献２】特開２０００−１７１５２７号公報
【０００６】
特許文献１又は２に開示されるような接触子とその電極部の構造は、夫々の部材が直列配置されて形成されているため、スプリングの荷重が小さくなると部材間同士の接触抵抗が加算されて大きくなる問題を有していた。また、このような部材間の接触抵抗は、安定性を有しておらず、接触抵抗が大きいと、その変動も大きくなる問題を有していた。
特に、近年になって、回路基板の微細化と高品質化が進み、スプリングの荷重は小さくなり、配線パターン自体の抵抗の判定値が小さくなっており、上記の内部抵抗がこの測定値に及ぼす影響が大きな問題となっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、基板検査用治具自身の内部抵抗を安定且つ低減させることのできる基板検査用治具及び検査用接触子を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、被検査物の電気的特性を検査するために、検査装置本体と検査物に予め設けられる複数の検査点との間の電気的導通を得るための基板検査用治具１であって、接触子２は棒状部材２１とこの棒状部材を内部に貫通状態でコイルばね２２からなり接触子保持体３に保持され、接続電極体４の電極部４１は、一端が開放される中空部材で形成され、他方側は電極線４４に接続される。このように構成されるため、使用時において、この接触子２の棒状部材２１の一部がこの電極部４１の一端側中空部４１aに摺動され導通接触し、コイルばね２２が電極部４１の表面４１ｂと導通接触するようになる。このため、基板検査用治具１を使用する場合に、接触子２は、並列に導通接触することになり、内部抵抗の小さな安定した接触状態の基板検査用治具１を提供することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明によれば、この接触子２が棒状部材２１の径よりも大きい大径部２３を有してなり、接触子保持体３が接触子２の一端を被検査基板の検査点へ案内する案内孔３３を有してなり、この案内孔３３が基板検査用治具から抜け出ることを防止することができる。
請求項３記載の発明によれば、接触子保持体３は、案内孔３３が形成される案内板３１と、接触子２の大径部２３の径よりも大きい保持孔３５が形成される保持板３２を有し、案内板３１と保持板３２は、着脱自在に形成されているため、案内板３１を取り外すことによって接触子２を抜き取ることができるので、接触子２の組立とメンテナンス（交換）を容易に行うことができる。
請求項４記載の発明によれば、案内板３１は、案内孔３３と第一保持孔３４を有しているので、接触子２を電極部４１側へ押圧するように、案内板３１を設けているので、接触子２の一方端部の突出した長さが一定にすることができる。
請求項５記載の発明によれば、電極部４１は、電極保持板４２の表面から突出するように配置されているので、コイルばね２２と確実に当接し、接触抵抗も小さく安定にできる。
請求項６記載の発明によれば、電気的導通を得るための電気的接続治具に備えられる接触子２であって、導電性のコイルばね２２と、このコイルばね２２に貫通されるとともに該コイルばね２２と導通接続され、一端が前記検査点に導通接触されるとともに、他端が検査装置本体と電気的に接続される中空状の電極部４１が備える中空部４１aに摺動される導電性の棒状部材２１とを有してなり、この接触子２が、検査点と電極部４１に圧接された場合に、接触子２のコイルばね２２と電極部４１が導通接触し、接触子２の棒状部材２１の一部が該中空部材の中空部４１a内に摺動されるために導通接触し、並列に導通接触することになり、安定した接触状態にすることができ、内部抵抗の小さな安定した接触子２を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、接触子２の内部の導通接触が複数点あり、各点の接触抵抗の並列接続回路となり抵抗値が小さくなり、安定もする。そして電極部４１と電極線４４とは物理的に接続されているので接続抵抗の変動がないので、低荷重においても直流および交流におけるコイルばねのインダクダンスも小さく、低抵抗の導通判定が可能となる。
請求項２記載の発明によれば、案内孔３３に拠り棒状部材２１の先端を検査点に正確に案内することが出来きて、大径部２３に拠り接触子２の抜け出ることを防止することができる。
請求項３記載の発明によれば、接触子保持体３を保持板３２と案内板３１とで構成され案内板３１を取り外すことによって、接触子２の組立と交換を容易に行なうことができる。
請求項４記載の発明によれば、案内板３１の第一保持孔３４と棒状部材２１の大径部２３とが当接しているので、接触子２の先端の突出量が一定になる。
請求項５記載の発明によれば、電極部４１とコイルばね２２との間の荷重量で確実に当接し、接触抵抗も小さく安定する。
請求項６記載の発明によれば、接触子２の内部の導通接触が複数点あり、各点の接触抵抗の並列接続回路となり抵抗値が小さくなり、安定もする。低荷重においても直流および交流におけるコイルばねのインダクダンスも小さく、内部抵抗の小さな安定した接触子２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】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は、本発明に係る基板検査用治具を使用する場合の全体の概略構成を示している。この図１では、基板検査用治具１は、複数の接触子２、これら接触子２を多針状に保持する接触子保持体３、この接触子保持体３を支持するとともに接触子２と接触して導通となる電極部４１を有する接続電極体４、検出される電気信号を処理する検査信号処理部５、及び電極部４１と検査信号処理部５を接続する電極線４４を示している。
接触子２は、被検査基板に形成される配線パターンの各検査点に接触する端子であり、接続電極体４は接触子２と検査信号処理部５のピッチ変換を行って電気的に接続する。
本発明は、この基板検査用治具１に関する発明であり、特に、接触子２と接触子２と電気的に接続される接続電極体４に設けられる電極部４１の構造に関する。
尚、図１は概略を示す図であり、接触子２の本数やワイヤーケーブルの本数は特に限定されるものではない。また、図面中で示される接触子２や接続電極部４１は、説明の都合上一本分の構造しか開示しておらず、実際の基板検査用治具１では複数の接触子２やその接触子２に対応する複数の電極部４１を有している。
【００１２】
図２は、本発明にかかる基板検査用治具１で利用される接触子の一実施形態を示す断面図である。
この接触子２は、一方が検査点に導通接触され、他方が後述する電極部４１と導通接触する導電性を有する棒状に形成されている。この接触子２は、検査点から電極部４１へ、または電極部４１から検査点へ電気信号の伝送を行うことになる。
【００１３】
接触子２は、図２で示す如く、棒状部材２１とコイルばね２２を有してなる。
棒状部材２１は、棒状に形成される細長の部材であり、特に限定されないが円柱形状に形成される。
この棒状部材２１の一方端部は、図２で示す如き湾曲形状や半球状又は尖鋭形状に形成されることが好ましい。このように棒状部材２１の一方端部が上記の如き形状を有するように形成されることで、検査点に接触する場合に安定して接触することができる。
棒状部材２１の他方端部の形状は、特に限定されないが湾曲形状や半球状が望ましい。
【００１４】
棒状部材２１は、導電性を有する部材（導電物質）で形成されており、例えば、ＳＫ鋼 (SKH)、ベリリウム銅（BeCu）を挙げることができる。
棒状部材２１の長さや太さは特に限定されるものではなく、その使用に応じて適宜変更されることができるとともに、被検査基板に形成される配線パターンのピッチや被検査基板の検査点の大きさに合わせて適宜設定される。
尚、棒状部材２１の長さや径の大きさは、長さ20〜30ｍｍに形成され、径の大きさ１００〜１０００μｍに形成している。
【００１５】
コイルばね２２は、棒状部材２１を内部に収容して、棒状部材２１を貫通保持した状態となるように配置されている。また、このコイルばね２２は、棒状部材２１と導通接続されている。
コイルばね２２は、図２で示される如く、棒状部材２１の長軸長さよりも短く形成されており、棒状部材２１の他方端部がコイルばね２２から延出するように形成されている。
このコイルばね２２は、ピアノ線、ステンレス鋼、ベリリウム銅（BeCu）やタングステン（W）などの導電性を有する部材で形成されており、棒状部材２１のコイルばね保持部２３ｂに保持されている。コイルばね２２は棒状部材２１の長軸方向に伸縮することになる。
【００１６】
接触子２は、大径部２３を備えることが好ましい。
この大径部２３は、図２で示す如く、棒状部材２１の所定の箇所に設けられる。この大径部２３は、棒状部材２１の径よりも大きい径を有するように、棒状部材２１の側周縁を覆うように形成されている。この大径部２３は、導電性の物質から形成されており、大径部２３と棒状部材２１は導通接続されている。この大径部２３の側面部２３ａは、コイルばね２２の接続面として利用することができる。
この大径部２３の径の大きさは、特に限定されないが、コイルばね２２の外径と同等に形成される。また、大径部２３の長軸方向の長さは、棒状部材２１の長軸方向の長さに応じて適宜調整されるため特に限定されないが、３〜５ｍｍの長さを有するように形成される。
【００１７】
この大径部２３が設けられる場所は、棒状部材２１の検査点に接触する側に形成されていることが好ましい。接触子保持体３に接触子２を装着した場合に、この大径部２３により接触子保持体３から抜け出ることを防止することができるとともに、接触子２の脱着を容易に行うことができる。
尚、図２で示される大径部２３は、棒状部材２１の所定位置の外周を覆うように設けられているが、一体型に形成することもできる。
【００１８】
接触子保持体３は、複数の接触子２を保持する。この接触子保持体３は、各接触子２の一端を予め設定される検査点へ案内し、各接触子２の他端を予め設定される電極部へ案内する。
この接触子保持体３は、複数の板状部材で形成されていることが好ましい。図３で示される接触子保持体３では、案内板３１と保持板３２を具備する二枚の板状部材で形成されている。
案内板３１は、接触子２の一端を検査点へ案内するための案内孔３３を有している。この案内孔３３は、接触子２の棒状部材２１の径よりも僅かに大きく、大径部２３の径よりも小さい径を有するように形成されている。このため、接触子２を接触子保持体３に装着した場合には、接触子保持体３の案内板３１の案内孔３３から接触子２が突出された状態になる。
この案内板３１は、この案内孔３３に連通連結される第一保持孔３４が形成されている。この第一保持孔３４は、大径部２３の径よりも大きく形成されている。このため、第一保持孔３４は、大径部２３も挿通することができる。
【００１９】
保持板３２は、第二保持孔３５を有している。この第二保持孔３５は、接触子２を内部に収容することができる収容部であり、案内板３１の第一保持孔３４と連通連結されている。なお、第一保持孔３４と第二保持孔３５は、同じ径を有する孔で形成されることが好ましい。
保持板３２に形成される第二保持孔３５は、図３で示される如く、保持板３２を貫通するように形成されており、後述する電極部へ接触子２の他端を案内する。
【００２０】
接触子保持体３は、案内板３１と保持板３２を有してなるが、案内板３１と保持板３２は脱着自在に形成されている。このように、案内板３１と保持板３２が脱着自在に形成されていることにより、接触子２を接触子保持体３に装着する場合には、この案内板３１を取り外し、保持板３２の第二保持孔３５へ接触子２を挿入することで容易に接触子２を取り外しすることができる。
【００２１】
この接触子保持体３が接触子２を保持する場合には、保持板３２の第二保持孔３５に接触子２が挿入され、その後、案内板３１で固定することになる。このとき、案内板３１は、案内孔３３と第一保持孔３４を有しているので、接触子２を電極部側へ押圧するように、案内板３１を設けている。
このため、接触子２を保持板３２の第二保持孔３５に挿入して保持し、案内板３１を固着して接触子を固定する場合には、コイルばね２２をこの案内板３１で押圧して付勢状態（圧縮状態）にして接触子２を保持することができる。
【００２２】
接続電極体４は、各接触子２の他端と導通接続する電極部４１を有している。
図４は、接続電極部の一実施形態を示しており、（ａ）は一実施形態の側断面図を示し、（ｂ）は他の一実施形態の側断面図を示している。
接続電極体４は、電極部４１、電極保持板４２、電極線保持板４３、電極線４４を有してなる。
電極部４１は、一端が開放される導電性の中空部材で形成されており、図４で示される実施形態では、一端が開放される中空部を有する部材で形成されている。
この電極部４１は、導電性の部材で形成されており、外側表面及び内側表面に、導電性の部材が接触すれば、その部材との導通接触が可能となる。
この電極部４１の形状は、特に限定されないが、接触子２の棒状部材２１の形状に沿う形状を有しており、棒状部材２１が円柱形に形成されている場合には、円筒形状に形成される。
このように電極部４１の形状が、接触子２の断面形状に応じて適宜変更されることによって、電極部４１の中空部４１ａに棒状部材２１が収容された場合に、電極部４１の内側表面４１ｃと棒状部材２１の外側表面の一部が接触することになり、電極部４１と接触子２が導通接触することになる。  接触子２の棒状部材２１が中空部４１ａに収容される場合には、棒状部材２１の表面が電極部４１の内側表面４１ｃと摺動しながら収容されることになるので、接触子２と電極部４１が導通接触することになる。
【００２３】
図４（ａ）で示される電極部４１は、コイルばね２２と接触を確実にする為に、電極保持板４２の表面から突出するように開口部４１ｂが配置されている。
【００２４】
電極線４４は、電極部４１の他方側に接続されるとともに、基板検査装置本体と接続されている。この電極線４４を介して、基板検査装置本体へ電気信号が伝送されることになる。
この電極線４４は、導線（ワイヤー）やリード線を用いることができる。
電極線保持板４３は、電極線４４を保持する。この電極線保持板４３は、電極線４４の径と略同等又は僅かに大きい孔を有しており、この孔に電極線４４を挿通させることにより、電極部４１の他方開口部へ案内する。
この電極線保持板４３は、電極部４１を支持することもできる。
なお、この電極線４４と電極部４１は、溶接などの手段により導通接続されている。
【００２５】
電極部４１は、接触子２を挿入する開口部側の周縁に導電性の延設部４５を設けることが好ましい。この延設部４５は、電極部４１の開口部周縁に形成されるので、電極部４１の接触面を拡大することができる。また、この延設部４５は、電極保持板４２に電極部４１を保持させる場合に、電極保持板４２の孔に電極部４１を挿通させた場合の係止部の役割を担うことができる。このため、電極部４１を電極保持板４２に装着する場合に、抜け出ることを防止して容易に装着することができる。
【００２６】
図４（ｂ）は、接続電極体４の他の一実施形態を示している。
この他のー実施形態の接続電極体４は、上記の電極線保持板４３を用いない場合を示している。
【００２７】
図５は、本発明にかかる基板検査用治具１の構成を示す断面図で、接触子２の棒状部材２１の他端が、電極部４１の中空部４１ａに挿入されている。また、棒状部材２１の他端の外側表面と中空部４１aが当接しており、棒状部材２１と電極部４１は導通状態を形成している。
基板検査用治具１を組み立てる場合には、まず、接続電極体４に保持板３２を積設する。このとき、接続電極体４には複数の電極部４１が設けられており、各電極部４１の位置に応じるように、第二保持孔３５が位置決めされて、保持板３２が位置決めされる。このため、電極部４１の上方には、保持板３２の第二保持孔３５が配置されることになる。
【００２８】
接続電極体４に保持板３２が配置されると、各第二保持孔３５に夫々接触子２を挿通する。このとき、接触子２の他端（棒状部材の他端）が電極部４１の中空部４１ａに収容されるように挿通され、棒状部材２１の他端の外側表面が電極部４１の内側表面４１ｃと摺動しながら挿入される。このため、棒状部材２１の他端の外側表面は、電極部４１の内側表面４１ｃと当接していることになる。
なお、接触子２は、接触子２のコイルばね２２の先端が、電極部４１の開口部４１ｂに当接するまで挿入する。
【００２９】
次に、案内板３１が、保持板３２に積設され、案内板３１が有する案内孔３３と第一保持孔３４を、接触子２の一端が挿通されるように配置する。
このとき、案内板３１は保持板３２に当接するように配置されるので、案内孔３３が大径部２３を接続電極体４側に押圧することになる。このため、この接続電極体４側の押圧により、接触子２のコイルばね２２が電極部４１の開口部４１ｂに確実に圧接されることになるとともにコイルばね２２が圧縮されて付勢状態となる。
以上が本基板検査用治具の組み立ての説明である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本基板検査用治具について被検査物として基板を一例にして説明したが、本基板検査用治具や接触子は、電気信号の送受信を行う伝送路として、利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る基板検査用治具を使用する場合の一実施形態の概略構成を示している。
【図２】本発明にかかる接触子の断面図である。
【図３】本発明にかかる基板検査用治具の接触子保持体の一実施形態を示す断面図である。
【図４】図４は、接続電極部の一実施形態を示しており、（ａ）は一実施形態の側断面図を示し、（ｂ）は他の一実施形態の側断面図を示している。
【図５】本発明にかかる基板検査用治具が組み立てられた際の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・・基板検査用治具
２・・・・接触子
２１・・・棒状部材
２２・・・コイルばね
２３・・・大径部
３・・・・接触子保持体
３１・・・案内板
３２・・・保持板
３３・・・案内孔
３４・・・第一保持孔
３５・・・第二保持孔
４・・・・接続電極体
４１・・・電極部
４１ａ・・中空部
【図１】
2009156720.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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