JPH0814611B2 - 検査方法及び検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば回路基板に各種電子部品を実装して
組み立てられた電子回路基板等を被測定体とし、この被
測定体を複数の項目について機能検査する検査方法及び
検査装置に関する。

（従来の技術） この種の検査装置では、回路基板とテスターとの間
に、テストフィクスチャーと呼ばれる部材を配置し、回
路基板のパターン面とテスターの出力端子とを接続する
ことで、前記回路基板の機能検査を実行するようになっ
ている。

ここで、従来のテストフィクスチャーは、第３図に示
すように、プローブベース1,インターフェースベース２
と称される２枚のベース1,2をそれぞれ対向するように
支持ベース３に固定して構成される。

前記プローブベース１とは、回路基板のパターンと対
向して配置され、一端5aが前記パターン面と接触し、他
端5b側に線材４が接続されるプローブピン５を配列支持
したものであり、前記インターフェースベース２とは、
前記プローブピン５と対向する一端6aに前記線材４を接
続し、その他端6bをテスターの出力端子に接触させるイ
ンターフェースピン６を配列支持したものである。

そして、回路基板又は前記プローブベースの相対的な
上下動によって、全プローブピン５の一端5aを一度に回
路基板のパターン面に接触させ、テスター側から信号を
送出し、この出力をテスターで検出することによって機
能検査を実行していた。

（発明が解決しようとする問題点） 上述した構成の検査装置では、プローブベース１上の
全プローブピン５が一度にパターン面に接触してしまう
ため、ある検査項目によっては不要なパターンにも導通
してしまい、とくに高周波測定の場合には不要なパター
ンに接触することにより浮遊容量が原因となって正確な
高周波測定が実行できなかった。

従って、上述した従来装置で測定項目に応じて検査を
実行したい場合には、測定項目に応じて複数のプローブ
ベースを用意し、項目が変更となる毎にプローブベース
を交換する必要があるが、これではプローブベースの製
作費が増大し、かつ交換の際には配線接続を要するので
検査時間が長時間となり、効率の良い測定が実行できな
かった。

あるいは測定項目毎に異なる検査装置で検査を実行す
ることも考えられるが、プローブベースを測定項目毎に
必要とする問題は解決できず、回路基板を検査装置に着
脱する煩わしさもあり、さらに高価な検査装置を複数台
用意するためコストアップが避けられなかった。

全ピン接触型のプローブベースを用いて測定項目に応
じた検査を実行するものとすれば、テスター側でリレー
等のスイッチング制御を行う必要があり、この方式でも
装置のコストアップは避けられず、装置も大型化すると
いう問題があった。

なお、２〜４ピン程度のプローブピンをＸ−Ｙテーブ
ル上に配置し、テーブル駆動によってプローブピンを２
次元平面上で移動させ、項目に応じたパターン面に接触
させる検査装置も実用化されているが、これだと多ピン
を使用した検査装置には適用できず、またＸ−Ｙテーブ
ルが高価であるという問題もあった。

そこで、本発明の目的とするところは、上述した従来
の問題点を解決し、１種類のプローブベースでありなが
ら、一つの検査対象について複数項目の正確な測定を迅
速に実行することができる検査方法及び検査装置を提供
することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明方法は、多数の測定端を有する被測定体をガイ
ドベース上に載置し、前記ガイドベースに形成された孔
と前記測定端とを対向させる工程と、 上端高さの異なる第１、第２のプローブピンを備えた
プローブベースと、前記ガイドベースとの間の対向間距
離を第１の距離に設定し、上端高さの最も高い第１のプ
ローブピンを前記孔を介して前記測定端とコンタクトさ
せる工程と、 前記第１のプローブピンのコンタクト状態を維持し
て、前記被測定体に信号を供給して第１の測定項目を測
定する工程と、 前記ガイドベースと前記プローブベースとの対向間距
離を前記第１の距離よりも狭い第２の距離に設定し、前
記第１のプローブピンのコンタクト状態を維持しなが
ら、前記第２のプローブピンを前記孔を介して他の測定
端とコンタクトさせる工程と、 前記第1,第２のプローブピンのコンタクト状態を維持
して、前記被測定体に信号を供給して第２の測定項目を
測定する工程と、 を含むことを特徴とする。

前記第１の測定項目では、前記第１のプローブピンを
介して、前記被測定体に高周波信号を供給して高周波測
定を行うことが好ましい。

本発明装置は、多数の測定端を有する被測定体が載置
されるガイドベースと、 前記ガイドベースと平行に配置され、前記測定端にコ
ンタクトする上方に突出付勢されたスプリングピン構造
のプローブピンが２次元面上に配列支持されたプローブ
ベースと、 前記ガイドベースと前記プローブベースとの対向間距
離を可変する駆動手段と、 を有し、 前記ガイドベースには、全ての測定端の位置と対応す
る位置に孔が形成され、 前記プローブベースは、一端が前記孔と対向して配置
され、他端側がテスター側に接続される前記プローブピ
ンであって、測定項目の種類に応じて前記一端の高さが
異なる第１、第２のプローブピンを配列支持し、 前記駆動手段は、前記ガイドベースとの間の対向間距
離を第１の距離に設定し、上端高さの最も高い第１のプ
ローブピンを前記孔を介して前記測定端とコンタクトさ
せ、前記対向間距離を前記第１の距離よりも狭い第２の
距離に設定し、前記第１のプローブピンのコンタクト状
態を維持しながら、前記第２のプローブピンを前記孔を
介して他の測定端とコンタクトさせ、前記対向間距離を
前記第１の距離よりも広い第３の距離に設定し、前記第
１、第２のプローブピンを共に前記測定端に対して非接
触な状態にさせることを特徴とする。

（作用） 本発明方法では、被測定体を載置したガイドベース
と、上端高さの異なる第1,第２のプローブピンを備えた
プローブベースとの間の対向間距離を、駆動手段によっ
て異なる距離に設定することで、一度に全てのプローブ
ピンが測定端に接触することなく、測定項目に応じたプ
ローブピンのみを測定端に選択的に接触することがで
き、一枚のプローブベースでありながら複数種の測定項
目を検査でき、しかも不要な測定端には接触することが
ないので、テスター側でのリレー等によるスイッチング
制御を要せずに測定でき、たとえ高周波測定の場合にあ
っても浮遊容量が低減するので正確な検査を常時実行す
ることが可能となる。

本発明装置では、プローブベースにはプローブピンの
高さを段階的に変えて設定してあるので、段階高さに応
じてプローブベースとガイドベースとの間の対向間距離
を段階的に可変駆動することによって、測定項目に応じ
た検査が可能となる。

（実施例） 以下、本発明を回路基板検査装置に適用した一実施例
について、図面を参照して具体的に説明する。

まず、実施例装置の全体の概要について、第２図を参
照して説明する。

本実施例装置を大別すれば、被検査体である電子部品
を実装した回路基板10と、この回路基板10の機能検査を
実行するためのテスター20と、前記回路基板10を載置固
定し、かつ、この回路基板10のパターン面と前記テスタ
ー20の出力端子とを接続するテストフィクスチャー30と
から構成されている。

前記テスター20は、前記テストフィクスチャー30を昇
降可能に支持するリフター21と、前記テストフィクスチ
ャー30の後述するインターフェースベース50を位置決め
案内する案内部材の一例であるロケーティングピン22
と、前記インターフェースベース50を真空吸引するため
のバキュームポート23と、前記テストフィクスチャー30
と対向する面上に、テスター20の出力端子であるスプリ
ング付きコンタクトプローブ24とを有して構成されてい
る。

次に、本実施例装置の特徴的構成である前記テストフ
ィクスチャー30について、第１図を参照して説明する。

前記テストフィクスチャー30は、ガイドベース35,プ
ローブベース40及びインターフェースベース50を有し、
前記プローブベース40とインターフェースベース50と
は、支柱31によって平行に固定されている。また、前記
ガイドベース35は、プローブベース40との間に圧縮コイ
ルスプリング37を配置することで、プローブベース40と
の間の対向間距離が可変自在に支持されている。

そして、プローブベース40及びインターフエースベー
ス50にそれぞれバキューム孔43,52を設け、この間にバ
キューム管32を接続して真空引きすることで、前記ガイ
ドベース35をプローブベース40側に吸引可能とし、これ
を解除したときには前記圧縮コイルスプリング37の付勢
力によって初期位置に復帰可能とし、上記の機構によっ
て、ガイドベース35を上下動可能としている。なお、ガ
イトベース35とプローブベース40との間が真空引きされ
る構成であるので、この間は空気洩れのないような密閉
構造となっている。

次に、前記プローブベース40について説明する。

前記プローブベース40は、前記回路基板10の部品実装
面とは反対側の測定端12と接触するプローブピンを支持
するベースである。

そして、本実施例では、２種類のプローブピン41,42
を有する構成となっている。

前記プローブピン41,42は、第１図に詳図するよう
に、その両端に電気的に導通する接続片41a,41b又は42
a,42bを有し、上側の前記接続片41a,42aは、同図の矢印
方向である軸方向の一端側に突出付勢されるように、ス
プリングピン構造となっている。

このプローブピン41,42は、前記プローブベース40に
形成した挿入穴40aに挿入されて支持固定されている。

そして、２種のプローブピン41,42の相違点として
は、その上側の端子41a,42aの高さが異なり、端子41aの
方が端子42aよりも上方に位置するようになっている。

前記プローブベース40の上方に配置される前記ガイド
プレート35は、前記各プローブピン41,42の配列位置に
対応してガイド穴35aを有し、また、その両サイドには
移動ガイドピンを兼ねるストッパピン36,36を有し、こ
のストッパピン36,36は前記プローブベース40に形成さ
れたガイド孔44,44に挿通されてその下方まで延在形成
されている。

また、前記ガイドベース35の上面には、回路基板10用
のガイドピン38が垂直に立設され、前記基板10をピンガ
イドプベース35上で正確に位置決めできるようになって
いる。

次に、前記インターフェースベース50について説明す
る。

このインターフェースベース50は、前記テスター20の
スプリング付きコンタクトプローブ24と接触して、イン
ターフェースとしての機能を有するベースであり、この
ベース50には、前記テスター20のスプリング付きコンタ
クトプローブ24と対向する各位置に、インターフェース
ピン51が支持されている。このインターフェースピン51
は、その両端に電気的に導通する接続片51a,51bを有し
て構成されている。

また、前記インターフェースベース50には、前記テス
ター20のロケーティングピン22に挿通される被案内部材
であるガイド穴（図示せず）が形成され、前記テスター
側との正確な位置決めが成されるようになっている。

尚、このインターフェースベース50は、後述するよう
に、テスター20側に真空吸引されるので、テスター20側
に空気の流入を防止する構造となっている。

また、前記プローブベース40に固定されたプローブピ
ン41の接続片41bと、前記インターフェースベース50に
支持されたインターフェースピン51の接続片51aとは、
線材70によって接続されるようになっている。

また、前記インターフェースベース50上には、高さの
異なる第１の面60a,第２の面60bを有するカム60がスラ
イド可能に配置され、エアーシリンダ61によって移動可
能になっている。

次に、作用について説明する。

前記テスター20のバキュームポート23によって前記テ
ストフィクスチャー30の基台であるインターフェースベ
ース50をテスター20側に吸引し、前記インターフェース
ベース50に支持されているインターフェースピン51の接
続片51bを前記テスター20のスプリング付きコンタクト
プローブ24に接触させる。

このような状態に設定した後、カム60を第１図の位置
に設定した状態で、バキューム孔52,43及びバキューム
管32を介して、ガイドプレート35とプローブベース40と
の間を真空引きし、前記ガイドベース35をプローブベー
ス40側に下降させる。この下降移動は、ガイドベース35
より下方に伸びたストッパピン36が、前記カム60の第１
の面60aに当接するまで実行させる。そして、このよう
にストッパピン36が第１の面60aに当接することで、プ
ローブピン41の接続端41aがそのスプリング機能によっ
て確実に回路基板10の測定端12と接触される。

ここで、最初に接触されるプローブピン41を最初に実
行すべき測定項目に対応するものとしておけば、前記テ
スター20によって前記回路基板10に通電することで、最
初の測定項目に応じた測定端12に対する通電が可能とな
り、その機能検査を実行することができる。

従って、従来のように測定項目に関係のない測定端に
も接触されてしまうことがないので、たとえ高周波測定
の場合であっても浮遊容量が減少するので正確な検査が
実行でき、また、このように測定項目に応じて検査を実
行するに際して、プローブベースを交換する必要がな
く、あるいは検査装置を変える必要もなく、さらにはテ
スター側でスイッチング動作を実行する必要もないの
で、検査のスループットが向上し、かつ、従来よりも安
価な装置で検査を実施することができる。

この最初の測定項目の終了後、前記カム60を第１図の
右側に移動するようにエアシリンダ61を駆動し、かつ、
前述した真空引き動作を引き続いて続行する。

そうすると、前記ガイドベース35はさらにプローブベ
ース40に近付くように下降し、この下降移動は前記スト
ッパピン36がカム60の第２の面60bに当接するまで続行
される。そして、前記ストッパピン36が第２の面60bに
当接することで、先に接触していたプローブピン41は勿
論のこと、これよりも下方に位置していたプローブピン
42もが測定端12と接触することになる。なお、この際、
プローブピン41はそのスプリング機能によって収縮する
ことになり、測定端12との接触を確保することができ
る。

そして、このように２種のプローブピン41,42が接触
した状態でテスター20からの通電を行うことで、２番目
の測定項目に対応した機能検査を実行することができ
る。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

たとえば、上述したようにプローブピンの高さを変え
て構成する場合には、その高さ設定としては２種類に限
らず、測定項目に応じて複数段階に設定することが可能
であり、また、このような構成の場合には前記実施例の
ように回路基板10を段階的に移動させるものに限らず、
プローブベース40側を上下動するものであっても、同様
な効果が得られる。

また、上下動機構としては、前記実施例のようにバキ
ューム方式を採用するものの他、機械的に押動して上下
動させるものでも良い。この場合には、前記実施例のよ
うに段階的な停止を確保するためのカム等のストッパー
は不要であり、その移動ストロークによって達成でき
る。

上述した実施例では、プローブベースは測定項目の数
に拘らず一枚のプローブベースを用意しておけば、１種
類の回路基板を多数枚検査するにあたってプローブベー
スの交換を要せずに実行できるが、さらに進んで回路基
板の種類及び測定項目に拘らず１枚のプローブベースを
全てに兼用できる構成を採用することもできる。

このためには、プローブベース上で各プローブピンが
独立して上下動できるように構成すれば良い。このよう
にすれば、測定項目に応じて所望のプローブピンのみを
選択的に移動させて測定端に接触させることができ、回
路基板，測定項目の種類に拘らずプローブピンの上下動
を選択することで必要な測定位置にプローブピンを移動
して接触させることができる。

また、上記実施例では、回路基板検査装置について説
明したが、マトリックス液晶表示装置の駆動回路等に適
用しても同様な効果が得られる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば一種類のプロー
ブベースを用いながらも、測定項目に応じた測定端のみ
に対する接触を確保することで、測定項目に応じた段階
的な検査を正確に実行することができる安価な検査方法
及び検査装置を提供でき、特に検出信号が高周波信号で
あっても常時的確な機能検査を実行することができ、ま
た、ガイドベースとプローブベースとの間の対向間距離
の段階的な可変駆動によって測定項目に応じた検査が実
施できるので、検査のスループットが従来よりも大幅に
向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である回路基板装置における
テストフィクチャーの断面構造を示す断面図、 第２図は第１図のテストフィクチャーを用いた検査装置
の全体構成を示す概略説明図、 第３図は従来の検査装置の概略説明図である。 10……回路基板、 20……テスター、 30……テストフィクスチャー、 35……ガイドベース、 40……プローブベース、 41,42……プローブピン、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の測定端を有する被測定体をガイドベ
   ース上に載置し、前記ガイドベースに形成された孔と前
   記測定端とを対向させる工程と、 上端高さの異なる第１、第２のプローブピンを備えたプ
   ローブベースと、前記ガイドベースとの間の対向間距離
   を第１の距離に設定し、上端高さの最も高い第１のプロ
   ーブピンを前記孔を介して前記測定端とコンタクトさせ
   る工程と、 前記第１のプローブピンのコンタクト状態を維持して、
   前記被測定体に信号を供給して第１の測定項目を測定す
   る工程と、 前記ガイドベースと前記プローブベースとの対向間距離
   を前記第１の距離よりも狭い第２の距離に設定し、前記
   第１のプローブピンのコンタクト状態を維持しながら、
   前記第２のプローブピンを前記孔を介して他の測定端と
   コンタクトさせる工程と、 前記第1,第２のプローブピンのコンタクト状態を維持し
   て、前記被測定体に信号を供給して第２の測定項目を測
   定する工程と、 を含むことを特徴とする検査方法。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記第１の測定項目では、前記第１のプローブピンを介
   して、前記被測定体に高周波信号を供給して高周波測定
   を行うことを特徴とする検査方法。
3. 【請求項３】多数の測定端を有する被測定体が載置され
   るガイドベースと、 前記ガイドベースと平行に配置され、前記測定端にコン
   タクトする上方に突出付勢されたスプリングピン構造の
   プローブピンが２次元面上に配列支持されたプローブベ
   ースと、 前記ガイドベースと前記プローブベースとの対向間距離
   を可変する駆動手段と、 を有し、 前記ガイドベースには、全ての測定端の位置と対応する
   位置に孔が形成され、 前記プローブベースは、一端が前記孔と対向して配置さ
   れ、他端側がテスター側に接続される前記プローブピン
   であって、測定項目の種類に応じて前記一端の高さが異
   なる第１、第２のプローブピンを配列支持し、 前記駆動手段は、前記ガイドベースとの間の対向間距離
   を第１の距離に設定し、上端高さの最も高い第１のプロ
   ーブピンを前記孔を介して前記測定端とコンタクトさ
   せ、前記対向間距離を前記第１の距離よりも狭い第２の
   距離に設定し、前記第１のプローブピンのコンタクト状
   態を維持しながら、前記第２のプローブピンを前記孔を
   介して他の測定端とコンタクトさせ、前記対向間距離を
   前記第１の距離よりも広い第３の距離に設定し、前記第
   １、第２のプローブピンを共に前記測定端に対して非接
   触な状態にさせることを特徴とする検査装置。