JPH02108973A - 触針及びその組み立て方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電気的回路を検査するために使用する触針に
関する。

より詳しくいうと、開口端部と、洗浄用小孔を備えるほ
ぼ閉じられた端部とを有する管状ハウジングと、前記管
状ハウジングの中に嵌入され、かつ前記管状ハウジング
内部に滑り嵌めされる円筒状内方部分、及び前記内方部
分よりも小径の円筒状外方部分とを備え、前記内方部分
と外方部分との会合部に肩部が形成されているプランジ
ャーと、前記プランジャーを延び出す方向に付勢するべ
く。

管状ハウジングの閉端部と、プランジャーの内方部分と
の間に、長手方向に圧縮して設けられたばねと、管状ハ
ウジングの開口端部を画定し、かつ前記プランジャーの
外方部分が貫通しうるようになっているとともに、この
外方部分が滑り嵌合しうる内径を有する細長い円筒状の
保持・摺動支承部とから構成された、検査時に電気的回
路と電気的接触をさせるための触針に関する。

〔従来の技術〕

検査用触針は、検査の際には、数百または数千というグ
ループとして、プリント回路板に接触させられる。

コンピュータ式テスターを使って、信号を送り、検査状
態の回路板からの出力が分析される。

標準的な工業規格によると、コンピュータ用回路板や、
その他の電子装置の回路板は、１００パーセント検査す
ることとなっている。

このような検査を、効率的かつ正確に行なうためには、
使用される触針は、信頼性の高いものでなければならな
い。

従来の検査用触針には、いくつかの問題点がある。その
一つは、触針の先端が、回路板のはんだ被覆パッド上の
フラックスや酸化膜を突いて、孔をあけてしまうことで
ある。この問題は１回路板に構成要素を組み付けた後、
回路板自体をウェーブはんだ付けするなどして、各構成
要素を回路板に固定してから、回路の検査をする際によ
く起こる。

別の大きな問題点は、触針自体の摩耗により、汚染微粒
子が発生することである。この微粒子は、触針のプラン
ジャーと管状ハウジングとの間の良好な電気的接触を妨
害する。この摩耗は、ばねの疲労（この疲労によって破
損したばねの尖った先端が、管状ハウジングの内面を引
っ掻いて粒子が生じる。）や、触針に対する横荷重によ
ってもたらされる。

横荷重は、触針の尖端が、はんだの塊りゃ、折った素子
リード線の傾斜側面に当接したり、触針が、被検査回路
板における食い違った位置にある孔に入ったりしたとき
に発生する。

第１図示の触針（１０）は、公知のもので、そのストロ
ークは４．１■（０，１６インチ）、取付は中心同士の
間が２．５ｍｍ（０，１インチ）である。

プランジャー（１２）は、管状ハウジング（１６）に滑
り嵌合しうる寸法の外径を有する内方部分（１４）と、
内方部分（１４）から同軸的に外方へ伸びる外方部分（
１８）とを備えている。

外方部分（１８）の直径は、内方部分（１４）の直径よ
りも小さく、そのため、それらの会合部位には肩部（２
０）が形成されている。ハウジングの端部を、外方部分
（１８）の周りへ向かって折り曲げることにより、プラ
ンジャー（１９）は、管状ハウジング（１６）の中で保
持されている。

問題を避けるためには、第２図に示すように、許容誤差
を、極めて正確に保たなければならない。

もし、内方部分（１４）の直径と、管状ハウジング（１
６）の内径との誤差が正確でないと、矢印（２２）で示
すように、折曲部のシャープな縁部でプランジャー（１
２）は、引っ掻かれて、摩耗粒子が生じ、触針（１０）
の働きは急速に悪くなってしまう、もし許容度があまり
にも小さいと、プランジャー（１２）は、ハウジング（
１６）の中で締めつけられてしまい、触針は動かなくな
ってしまう。

また、大きな横荷重が作用すると１組み立ての時には正
しく保たれていた許容度とは関係なしに、摩耗が生じる
。

さらに、既に述べ、か矢印（２４）で示すように、外方
へ向かって付勢しているばね（２６）が破断すると、そ
の鋭い縁部により引っ掻かれて、有害な粒子が生じ、傷
をつける原因となる。

１９７０年代の後期には、検査上の要求により、従来に
比してストロークの長い触針が求められるようになった
。つまり、外方部分（１８）の先端部（２８）が、ハウ
ジング（１Ｇ）の内方へ向かって移動しうる距離を大き
くすることである。

このような要求に応えて、第３図示の構造の触針が採用
されるようになった。この触針は、第１図及び第２図に
示す従来の触針の摩耗問題を解決し、かつストロークは
、要求に応じうるように長いものとなっている。

第３図示の触針（１０’）は、現在までのところ、最も
広く使われている。例えば、それは、クーニー（Ｃｏｏ
ｎｅｙ）による米国特許第４，３９７，５１９号、及び
コラ（Ｃｏｅ）らによる同第４，６５９，９８７号の各
明細書に記載されている。なお、後者の特許は、本願出
願人の所有になるものである。

第３図に示す触針は、従来のものと比べれば。

摩耗の問題は解決され、かつストロークは長くなってい
るが、依然として問題が残されている。つまり、触針が
使用される装置の進歩に伴い、その標準的な寸法は小さ
くなり、そのため、上で述べた回路板の汚染物を確実に
穿孔するような大きな力を発揮しうる長寿命ばねを収容
しうるスペースがなくなっている。ばねの疲労寿命が長
いということは、特に万能検査ベツドにおいて重要であ
る。

この種のベツドでは、６．５ａＪ（１平方インチ）当た
り、１００本の触針を使用し、また１ベツド当たり、３
万とか４万本の触針を使用することもよくある。

このような形式の検査器では、検査されるすべての回路
板に対して、同じ触針が繰返し使用される、この種の検
査器における触針は、往々にして１年に２５万回も繰り
返して使用される。第３図示の触針（１０’　）を用い
た場合、ばねの破断は、重大な問題である。

第３図示の触針（ｔｏ’）における別の問題は、これを
自動装置によって組み立てる際に不安定であるというこ
とである。

触針プランジャー（１２’）は、内方部分（１４’　）
と。

これと同じ直径の外方部分（１ｇ’）と、小径の中間部
（３０）とからなっている。このプランジャー（１２’
）は、内方部分（１４’　）と中間部（３０）との会合
部において形成された肩部（３４）と当接する場所で、
ハウジング（１６）に設けられている折り曲げ部（３２
）により、ハウジング（１６）の中に保持されている。

プランジャー（１２’）は、ハウジング（１６）の内部
を滑動する外方部分（１８’）及び内方部分（１４’　
）の協動作用により、ハウジング（１６）の中で長手方
向に案内される。

しかし、当業者には明らかなように、組み立ての際、プ
ランジャーを挿入した後、押し下げて、ばね（２６）を
、予負荷を与えるように加圧しながら、ハウジング（１
６）に折り曲げ部（３２）を形成する際に。

良好な安定が保たれるようにするためには、外方部分（
１８’）を、十分な長さに亘って、ハウジング（１６）
の中で支持する必要がある。そのため、ばね（２６）の
長さは、所望よりも短くなってしまう。

従って、先端部が所望の穿孔力を発揮しうるようにする
ためには、ばね（２６）を、相当に強いものとしなけれ
ばならないこととなり、ばね（２６）は−層破断し易く
なる。

第３図示の公知の触針（１０’）におけるばねの寿命は
、全ストロークにおいて、通常、１０万サイクル以下で
ある。上で述べた検査ベツドのような装置では、１年に
２５万サイクルが繰り返えされる。

従って、各ベツドにおける３万か４万本の触針のばね寿
命は、僅か、４．８か月にしかならないことになる。そ
れ以上使用すると、引っ掻きにより、粒子が生成したり
、触針の性能が低下し始めたりする。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の第１の目的は、触針を劣化させる粒子の生成原
因となる構成要素間の引っ掻き作用を起こさないように
した、電気素子の検査ベツドなどに使用する検査用触針
を提供することである。

本発明の第２の目的は、一定の長さのばねにより、大き
なストロークが得られるようにした。電気素子の検査ベ
ツドなどに使用する検査用触針を提供することである。

本発明の第３の目的は、破断することなく、寿命の長い
ばねを有する、電気素子の検査ベツドなどに使用する検
査用触針を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明によれば、上記目的達成のために、管状ハウジン
グに嵌入されるとともに、長手方向に圧縮されたばねの
力によって外方へ付勢されているプランジャーを有する
、検査時に電気的回路への電気的接触をさせるための触
針であって、前記プランジャーは、管状ハウジングの中
に滑り嵌めされた円筒状内方部分と、それよりも小径の
円筒状外方部分とから構成され、かつ内方部分と外方部
分との会合部に肩部が形成されており、前記管状ハウジ
ングは、端部に、前記プランジャーの外方部分が貫通し
うる開口部を有するとともに、前記外方部分の外側面と
滑り嵌合しうる内径を有する細長い円筒状の保持・摺動
支承部を備えており、それにより、プランジャーの反復
圧縮サイクルの下で、長期の使用に耐えつるようにした
ものが提供される。

〔実施例〕 以下、添付の図面を参照して、本発明の好適実施例を詳
細に説明する。

第４図乃至第７図は、本発明による触針（１０’　）を
示す、当業者であれば直ぐ分かるように、との触針（１
０’　）は、第１図及び第２図を参照して既に説明した
公知の触針（ｌＯ）を改良したものである。

公知の触針と同じように、本発明による触針の構成要素
は、すべて導電性材料からなっている。

しかし１本発明に基く改良により、第１図及び第２図に
示す公知の触針に比して、容易に想到し得ない予想外の
利益がもたらされるものである。

例えば、従来の触針（１０）は、ストロークが短かった
り、折り曲げ部での引っ掻きかあった。しかし、本発明
による触針（１０′つによると、第３図示の触針（１０
’　）へ切換えることによって達成されるストローク長
４．１〜６．４ｍｍ（０，１６〜０．２５インチ）の工
業規格によるシャットハイドの範囲で、ストローク長を
長くすることができた。

また、試験によると、本発明による触針（１０”）の内
部のばねは、全ストロークで、最低３　、６００　、０
００サイクルの使用に耐えた。この寿命を「最低」と言
ったのは、１００個の触針についてその回数まで試験し
たが、ばねが破損したものはなかったからである。

本発明により製造された６０個の触針による別の試験に
よると、触針の抵抗値は、３０ミリオーム以下であり、
かつ代表抵抗値は、１４ミリオームであった。従来の市
販の触針の中には、このような特性を有するものはない
。

本発明によると、性能がすぐれ、しかも信頼性に富むと
ともに、著しく小型化され、１．３１（０，０５０イン
チ）の間隔で取付けることができる触針が提供される。

従って、次第に小型化している電子回路板の試験におけ
る有利性は、明白である。

性能及び信頼性が９本発明により向上する理由は、勿論
、新規な触針（１０′″）の構成により、ばね（２６）
の変更が可能になったためである。これは、各種の従来
の触針と、本発明による触針（ｔｏ”）とを比較した次
の表から明白である。

（以下余白） 各社の製造 触針の　　　触針のス　　　ばねの　　　完全圧縮本発
明の目的を達成し、かつ予期しない利益を得るために、
第１図及び第２図示の従来の触針（ｌＯ）に対して行っ
た改良点は、第１図及び第２図示のものと、第４図乃至
第７図示のものとを比較すれば、明らかである。

管状ハウジング（１６）は、ばね（２６）の形状を維持
し、かつ組み立てが容易なように長くなっている。

第３図示のものと比較して、本発明では、ばねのシャッ
トハイドは５０％以上増えている。

触針プランジャー（１２）の構造は、従来の触針（１０
）とほぼ同じであるが、外方部分（１８）は、長目にな
っている。

図に示すように、内方部分（１４）の内端（３６）には
、傾斜をつけるのが好ましい。このようにすると、横方
向の力が発生し、ハウジング（１６）からプランジャー
（１２）へかけて優れた電気的接触が得られる。

組み立ての際、第５図に示すように、まずばね（２６）
を挿入し１次に、内方部分（Ｉ４）を挿入する。

第３図示の触針（ｔｏ’　）の構成とは対照的に、プラ
ンジャー（１２）は、接触がかなり短いにも拘らず。

安定している。

そのため１本発明のものにおけるばねは、従来のものよ
りも、はるかに長く、かつ、更に大きな予負荷を与える
ことができる。この予負荷が大きいことにより、作動範
囲での均一なプランジャー力が得られ、かつ疲れ寿命は
長くなる。従って、上で述べたように、ばねの破損がな
く、サイクル寿命は長くなる。

第５図示のように、プランジャー（１２）を挿入してか
ら、第６図に示すように押し下げると、ばれ（２６）に
は予負荷が加えられ、かつ肩部（２０）は、ハウジング
（１６）の開口端（３８）より下方へ位置する。

次に、第７図に示すように、肩部（２０）と開口端（３
８）との間のハウジング（１６）領域を、スェージング
などにより絞ると、小径の保持・摺動支承部（４０）が
形成される。

〔発明の効果〕

スペースが広いため、大きいばね力が得られることと、
隙間が小さい細長い保持・摺動支承部（４０）とにより
、横荷重に対する許容度が大となるとともに、電気抵抗
は低くなり寿命が長くなる。

接触領域は、保持・摺動支承部（４０）、あるいはプラ
ンジャー（１２）と接する管状ハウジング（１６）の露
出コーナーもしくは露出縁部を有しない延長領域となっ
ているので、本発明のものは、従来の触針（１０）と比
較して、縁部による引っ掻きが全くない。

ばねが長いこと、ばねの負荷作用が大きいこと、ばねの
寿命が長いこと、および横荷重が存在しても、構成要素
同土間の引っ掻き作用による粒子生成が全くないことに
より、前述の目的は達成される。また、このことは、従
来の触針とストローク長が同じで、しかも同じシャット
ハイド範囲内のスペースを有することによっても達成さ
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の検査用触針の一例を示す縦断面図であ
る。 第２図は、第１図示の触針に関連する問題のいくつかを
示すための同様の縦断面図である。 第３図は、従来の検査用触針の別の例を示す縦断面図で
ある。 第４図は、本発明による検査用触針の縦断面図である。 第５図は、第４図示の触針において、組み立ての際、プ
ランジャーを管状ハウジングに挿入して、ばねに予負荷
を加える様子を示す部分縦断面図である。 第６図は、第５図示の挿入段階の後、管状ハウジングに
挿入したプランジャーにより、ばねに予負荷を加えてい
る状態で、前記ハウジングに保持端を形成する直前の段
階を示す１本発明による触針の部分縦断面図である。 第７図は、組み立てに際し、第６図示の状態の後、管状
ハウジングの端部に保持・摺動支承部を形成することに
より、プランジャーを、ばねの予負荷により、管状ハウ
ジングの内部に保持している様子を示す、本発明による
触針の部分縦断面図である。 （１０）　（１０’　）（１０’り触針（１４）　（１
４’　）内方部分 （１８）　（１８’　）外方部分 （２２）矢印 （２６）ばね （３０）中間部 （３４）肩部 （３８）開口端 （１２）　（１２’　）プランジャー （１６）管状ハウジング （２０）肩部 （２４）矢印 （２８）先端部 （３２）折り曲げ部 （３６）内端 （４０）保持・摺動支承部 ＦＩＧ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）管状ハウジングに嵌入され、かつ、長手方向に圧
   縮したばねの力によって外向きに付勢されているプラン
   ジャーを有する、検査時に電気的回路と電気的接触をさ
   せるための触針であって、 （ａ）前記プランジャーは、管状ハウジングの中に滑り
   嵌めされた円筒状内方部分と、それよりも小径の円筒状
   外方部分とから構成され、かつ前記内方部分と外方部分
   との会合部には肩部が形成されており、 （ｂ）前記管状ハウジンは、端部に前記プランジャーの
   外方部分が貫通しうる開口部を有するとともに、前記外
   方部分の外側面と滑り嵌合しうる内径を有する細長い円
   筒状の保持・摺動支承部を備えており、 それにより、プランジャーの反復圧縮サイクルの下で、
   長期の使用に耐えうるようにしたことを特徴とする触針
   。
2. （２）検査時に電気的回路と電気的接触をさせるための
   触針であって、 （ａ）開口端、及びほぼ閉じられた端部を有する管状ハ
   ウジングと、 （ｂ）前記管状ハウジングに支持され、かつ、前記管状
   ハウジング内部に滑り嵌めされた円筒状内方部分と、こ
   の内方部分よりも小径の円筒状外方部分とから構成され
   、前記内方部分と外方部分との会合部に肩部が形成され
   ているプランジャーと、 （ｃ）前記プランジャーを延び出す方向に付勢するべく
   、前記管状ハウジングの閉塞端部と、前記プランジャー
   の内方部分との間に、長手方向に圧縮して設けられたば
   ねと、 （ｄ）前記管状ハウジングの開口端を画定するとともに
   、そこを、前記プランジャーの外側面が貫通しうるよう
   になっており、かつ前記プランジャーの外方部分の外側
   面が滑り嵌合しうる内径を有する細長い円筒状の保持・
   摺動支承部 とから構成されていることを特徴とする触針。
3. （３）検査時に電気的回路と電気的接触をさせるための
   触針であって、 （ａ）開口端、及びほぼ閉じられた端部を有し、かつ、
   前記閉塞端部から前記開口端に向かって伸びる主幹部と
   、前記開口端を画定するとともに、前記主幹部よりも小
   さい内径を有する保持・摺動支承部を備える管状ハウジ
   ングと、 （ｂ）前記管状ハウジングに嵌入され、かつ前記管状ハ
   ウジングの主幹部の内側に滑り嵌めされた円筒状内方部
   分と、この内方部分よりも小径の円筒状外方部分と、前
   記内方部分と外方部分との会合部に形成された肩部とを
   有し、かつ前記円筒状外方部分は、前記保持・摺動支承
   部内に滑り嵌合しうる外径を有しているプランジャーと
   、 （ｃ）前記プランジャーを延び出す方向に付勢するべく
   、前記管状ハウジンの閉塞端部と、前記プランジャーの
   内端面との間に、長手方向に圧縮して設けられているば
   ね とからなることを特徴とする触針。
4. （４）管状ハウジングに嵌入されるとともに、長手方向
   に圧縮されたばねの力によって外向きに付勢されている
   プランジャーを有する、検査時に電気的回路と電気的接
   触をさせるための触針の組み立て方法であって、 （ａ）開口端、及びほぼ閉じられた端部を有する管状ハ
   ウジングを形成する段階と、 （ｂ）前記管状ハウジング内部に滑り嵌めしうる円筒状
   内方部分と、この内方部分よりも小径の円筒状外方部分
   と、前記内方部分と外方部分との会合部に位置する肩部
   とを有するプランジャーを形成する段階と、 （ｃ）ばねを、前記管状ハウジングの中に挿入する段階
   と、 （ｄ）前記プランジャーの円筒状内方部分を、前記管状
   ハウジングの中に挿入して、前記ばねと当接させる段階
   と、 （ｅ）前記内方部分によりばねを圧縮して、ばねに予負
   荷を与え、かつ前記肩部を、ハウジングの開口端から内
   方へ離れたところに位置させる段階と、 （ｆ）前記肩部と開口端の間において、管状ハウジング
   を絞ることにより、端部に、プランジャーの外方部分が
   貫通しうるとともに、前記プランジャーの外方部分の外
   側面と滑り嵌合しうる、内径を有する保持・摺動支承部
   を形成する段階とからなることを特徴とする触針の組み
   立て方法。