JP4008450B2 - テストフィクスチャ - Google Patents

Description

本発明は、リードを有する電子デバイスの電気特性を測定するために前記リードを導体に接触させた状態に保持するテストフィクスチャに関し、接点部材を設けてリードと導体パターンとを導通させるテストフィクスチャに関する。

電子デバイスの電気特性を測定するには、電子デバイスに測定用信号を与える信号発生部と、電子デバイスから出力された信号を測定する信号処理部とを、電子デバイスの外部端子であるリードに安定した状態で接触させなければならない。このため、電子デバイスを所定位置に保持して信号発生部や信号処理部に接続された測定用基板の導体と電子デバイスのリードとを接触させて導通させるためのテストフィクスチャ（検査治具）が用いられる。

例えば、下記特許文献１に開示された電子デバイス測定治具は、複数本のリードが配設された電子デバイスを絶縁性のデバイス支持体に載せ、デバイス支持体の一対の側面に各々形成された複数の溝に２列各複数本のリードを保持させる。そして、電子デバイスのリードと測定用基板の導体パターンが平行となるように２枚の測定用基板をリードの外側に配置し、２つのブロックを測定用基板の外側にそれぞれ移動可能に配置して、このブロックで導体パターンをリードに押し付けて導通を図っていた。
特開２００４−１９８３０３号公報

ところが、上述したような電子デバイス測定治具では、測定用基板の導体パターンが銅箔などのような導体（金属など）の薄層で形成されているため、多数の電子デバイスを測定するために電子デバイスの着脱を繰り返すと、リードと接触する導体パターン（銅箔）が削れて接続不良などを起こし、電子デバイスの電気特性を正確に測定することができないことがあった。

そこで、図６に示すように、電子デバイス１００のリード１０１と導体パターン１０２との接触位置に導電性を有する素材（金など）からなる接点部材１０３を設け、この接点部材１０３を介してリード１０１と導体パターン１０２とを導通させることが考えられる。これにより、リード１０１と導体パターン１０２とが直接接触することなく導通を図ることができ、電子デバイス１００の着脱を繰り返してもリード１０１の接触による導体パターン１０２の損傷が抑えられ、リード１０１と導体パターン１０２とは常に正しく接続されて電子デバイス１００の電気特性を正確に測定することが可能となる。

しかしながら、電子デバイス１００を着脱可能に構成し、且つ接点部材１０３を用いてリード１０１と導体パターン１０２とを導通させるには、接点部材１０３を導体パターン１０２上の所定位置に保持させておく必要がある。その際、図中矢線方向に接点部材１０３を押さえ付けるなどの方法があるが、接触しているリード１０１に妨げられて接点部材１０３のみを押さえ付けることは困難である。また、リード１０１と確実に接触させるために、リード１０１ごと矢線方向に押さえ付けるときの二次的な効果として接点部材１０３を所定位置に保持できるが、電子デバイス１００を取り出すためにリード１０１への押圧を緩めると接点部材１０３の保持も解除されてしまう。そして、再び接点部材１０３を保持するには、接点部材１０３を所定位置に配置してリード１０１を接触させ、矢線方向にリード１０１ごと押さえ付けるという煩雑な作業を行わなければならない。

さらに、矢線方向にリード１０１（及び接点部材１０３）を押さえ付けると測定用基板１０４の面方向に力が加わり、基板１０４が変形したり、更には銅箔からなる導体パターン１０２が剥離や損傷などしてしまうおそれがある。

そこで本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、電子デバイスのリードと導体パターンとの接触位置に接点部材を設けたことで電子デバイスの着脱を繰り返しても導体パターンの損傷を抑えるとともに、リードを接点部材に接触させても導体パターンに力が加わらないことから基板の変形や導体パターンの損傷を抑えて長寿命化を実現したテストフィクスチャを提供することを第１の目的とする。また、接点部材のリードとの接触部と異なる面に接点部材を押さえ付けるためのスペースを確保したテストフィクスチャを提供することを第２の目的とする。

次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項１記載のテストフィクスチャ１は、リード３を有する電子デバイス２の電気特性を測定するテストフィクスチャ１であって、
前記リード３が配置され、特性インピーダンスが所定値となるように整合された第１の伝送線路５と、
前記第１の伝送線路５とは異なる面に構成され、その面上において電気信号を外部コネクタへと導出させる導体パターン１０が形成された第２の伝送線路６と、
前記第２の伝送線路６上における前記第１の伝送線路５に近接した一端部に設けられ、前記導体パターン１０と接触するとともに前記リード３の先端部が接触する接点部材７と、
を具備することを特徴とする。

このような構成によれば、リード３と導体パターン１０との接触位置に接点部材７を設けたことでリード３と導体パターン１０とが直接接触することなく導通を図ることができるようになる。これにより、電子デバイス２の着脱を繰り返してもリード３（特にリード３の先端部）による導体パターン１０の損傷を抑えることができる。また、第１，第２の伝送線路５，６が互いに異なる面に構成されていることで、例えば、リード３と導体パターン１０とを確実に接触させる目的でリード３を導体パターン１０に向けて押さえ付けた場合などに、第２の伝送線路６を構成する基板部９の導体パターン１０形成面に力が加わらないことから、基板部９の変形などを抑え、導体パターン１０の剥離や損傷などを抑えることが可能となる。さらに、接点部材７には、リード３が接触する他方の接触部１２と異なる面にスペースが形成されていることから、リード３の接触以外の目的のためにも充分なスペースが確保できる。

請求項２記載のテストフィクスチャ１は、前記第１の伝送線路５と前記第２の伝送線路６とが互いに直交する面に構成され、
前記接点部材７が、前記第２の伝送線路６と平行な面となって形成され前記導体パターン１０と接触する一方の接触部１１と、前記一方の接触部１１の前記第１の伝送線路５に近接した一端に該一方の接触部１１と直交するとともに前記第１の伝送線路５と平行な面となって形成され前記リード３と接触する他方の接触部１２とを備え、断面略Ｌ字形をなしていることを特徴とする。

このような構成によれば、第１，第２の伝送線路５，６が互いに直交する面に構成され、接点部材７が断面略Ｌ字状に形成されていることにより、リード３は第２の伝送線路６を構成する基板部９の端面である長手方向から接触するため、この基板部９にリード３の接触に対して充分な強度を確保できる。これにより、基板部９の変形を抑えるとともに、導体パターン１０の剥離や損傷などを抑えることが可能となる。

請求項３記載のテストフィクスチャ１は、前記接点部材７を前記第２の伝送線路６上における所定位置に保持するための保持手段１３が設けられていることを特徴とする。

請求項４記載のテストフィクスチャ１は、前記保持手段１３は、絶縁体からなる接点押えブロック１４によって前記接点部材７の前記一方の接触部１１を前記第２の伝送線路６面側に押さえ付けることを特徴とする。

このような構成によれば、接点押えブロック１４で接点部材７の一方の接触部１１を押さえ付けることで、リード３などに妨げられることなく容易に接点部材７のみを保持することが可能となる。また、接点部材７の保持及び保持の解除が自在となり、接点部材７の交換などを容易に行うことが可能となる。

請求項５記載のテストフィクスチャ１は、前記電子デバイス２の前記リード３を弾性的に変形させる押圧手段１５が設けられていることを特徴とする。

請求項６記載のテストフィクスチャ１は、前記押圧手段１５は、絶縁体からなるリード押えブロック１６によって前記リード３を前記第１の伝送線路５面側に押さえ付けることを特徴とする。

このような構成によれば、リード３自体を弾性的に変形させることで、リード３の先端部を接点部材７と確実に接触させることが可能となる。

本発明によるテストフィクスチャによれば、リードと導体パターンとの接触位置に接点部材を設けたことでリードと導体パターンとが直接接触することなく導通を図ることができるようになる。これにより、電子デバイスの着脱を繰り返してもリードによる導体パターンの損傷が抑えられ、リードと導体パターンとは常に正しく接続されて電子デバイスの電気特性を正確に測定することができる。また、第２の伝送線路を構成する基板部の導体パターン面に力が加わらないため、この基板部の変形などを抑え、更には導体パターンの剥離や損傷などを抑えることが可能となる。この結果、テストフィクスチャの長寿命化を図ることができ、検査設備費などにかかるコストを低減できる。さらに、接点部材などの消耗部品の交換サイクルが長くなることから設備の稼働率が向上する。

また、接点部材には、リードが接触する一方の接触部と異なる（直交する）面にスペースが形成されていることから、リードの接触以外の目的のためにも充分なスペースが確保できる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
図１は本発明によるテストフィクスチャの一実施の形態の主要部を示す概略的な斜視図、図２は図１に保持手段及び押圧手段を設けた状態を示す側断面図である。

本実施の形態によるテストフィクスチャ１は、図１に示すように、一端面２ａから複数本のリード３を略垂直に導出させた電子デバイス２の電気特性を測定するため、本体４に該電子デバイス２を保持して各リード３に各伝送線路を接触・導通させるために用いられる器具（治具）である。

このテストフィクスチャ１は、主要な構成要素として、本体４と、第１の伝送線路５と、第１の伝送線路５に対して略直交する第２の伝送線路６と、第２の伝送線路６上における第１の伝送線路５に近接した一端部に設けられている接点部材７とを備える。

図１に示すように、本体４は、このテストフィクスチャ１を構成している各部材を保持している。本体４は、導体からなり、後述する各伝送線路の電気信号を接地（ＧＮＤ）させる役割を果たしている。

図１，２に示すように、第１の伝送線路５は、本体４に配設された絶縁体からなる基板部８と、この基板部８上に配置された電子デバイス２のリード３と、本体４（ＧＮＤ）とを構成要素とし、リード３から本体４（ＧＮＤ）にかけての特性インピーダンスが所定値（本実施の形態では５０Ω程度）に整合されている。なお、本実施の形態では、この基板部８はテフロン（登録商標）で形成されている。

第２の伝送線路７は、本体４に上述した第１の伝送線路５を構成する基板部８の基板面に対して略直交して配設されるとともに、前記基板部８と端部同士が近接している基板部９と、この基板部９上に形成され、電気信号を図示しない外部コネクタへと導出させる導体パターン１０と、本体４（ＧＮＤ）とを構成要素としている。なお、本実施の形態では、この基板部９は、上述した第１の伝送線路５を構成する基板部８と同様に、テフロン（登録商標）で形成され、また、導体パターン１０は銅箔などの金属の薄層で形成されている。

図１，２に示すように、接点部材７は、例えば、金などのような導電性を有する素材からなり、第２の伝送線路６上における第１の伝送線路５に近接した一端部に設けられている。この接点部材７は、第２の伝送線路６を構成する基板部９と平行な面となる一方の接触部１１と、この一方の接触部１１の長手方向における第１の伝送線路５側となる一端部に形成され、一方の接触部１１と略直交し、且つ第１の伝送線路５を構成する基板部８と平行な面となる他方の接触部１２とで構成され、断面略Ｌ字状に形成されている。さらに、接点部材７の一方の接触部１１は導体パターン１０と接触しており、他方の接触部１２は電子デバイス２を配置した状態で該電子デバイス２のリード３の先端部が接触する。

図２に示すように、接点部材７を保持させるための保持手段１３として、接点押えブロック１４によって接点部材７を矢線Ａの向きに押さえ付ける手段が用いられている。この接点押えブロック１４は、例えば、テフロン（登録商標）などの絶縁体で形成され、接点部材７を上述した所定位置に保持させるとともに、一方の接触部１１を導体パターン１０と接触させる。

ここで、保持手段１３としては、上述したような接点押えブロック１４により接点部材７を押さえ付ける手段以外に、半田付けによって接点部材７を所定位置に固定させる手段などがある。

図２に示すように、このテストフィクスチャ１には、電子デバイス２を配置したときに、そのリード３を接点部材７に接触させるために押圧手段１５が設けられている。この押圧手段１５としては、上述した接点押えブロック１４と同様に、テフロン（登録商標）などの絶縁体からなるリード押えブロック１６がリード３を矢線Ｂの向きに押さえ付ける。これにより、リード３が弾性的に変形して、リード３の先端部は接点部材７の他方の接触部１２と確実に接触させることができる。なお、図中、リード押えブロック１６は、リード３の先端部を押さえ付けているが、これに限定されず、リード３のどの部分を押さえ付けてもよい。

この実施の形態によるテストフィクスチャによれば、リード３と導体パターン１０との接触位置に接点部材７を設けたことでリード３と導体パターン１０とが直接接触することなく導通を図ることができるようになる。これにより、電子デバイス２の着脱を繰り返してもリード３（特にリード３の先端部）による導体パターン１０の損傷を抑えることができる。また、第１，第２の伝送線路５，６が互いに直交する面に構成されていることで、リード押えブロック１６によってリード３を接点部材７に押し付けた際に、基板部９の面方向に力が加わらないことから、この基板部９の変形などを抑え、導体パターン１０の剥離や損傷などを抑えることが可能となる。さらに、接点部材７には、リード３が接触する他方の接触部１２と直交する面にスペースが形成されていることから、接点押えブロック１４によって接点部材７を所定位置に保持するための充分なスペースが確保できる。

また、リード３は、第２の伝送線路６を構成する基板部９の端面である長手方向から接点部材７と接触するため、基板部９及び導体パターン１０には、リード３の接触或いはリード押えブロック１６によるリード３の押圧に対して充分な強度を確保できる。これにより、基板部９の変形を抑えるとともに、導体パターン１０の剥離や損傷などを抑えることが可能となる。

さらに、接点押えブロック１４によって接点部材７の一方の接触部１１を押さえ付けることで、リード３などに妨げられることなく容易に接点部材７のみを保持することが可能となる。また、接点部材７の保持及び保持の解除が自在となり、接点部材７の交換などを容易に行うことが可能となる。

なお、上述した（図１，２に示した）実施の形態によれば、各基板部８，９は、全体的にテフロン（登録商標）で形成されている構成としたが、図３に示すように、第２の伝送線路６を構成する基板部９の一端部が硬質の合成樹脂などからなる補強部材２０によって補強されている構成としてもよい。これにより、接点部材７の他方の接触部１２が補強部材２０の端面上に延出し、リード３が接触する部分の強度が増すこととなり、リード押えブロック１６によって押圧されても基板部９にかかる負荷を軽減することができる。したがって、例えば、仮に規定回数を上回る電子デバイス２の着脱が行われた場合などでも基板部９の損傷を抑えることができる。

また、図１，２に示した実施の形態によれば、接点部材７が断面略Ｌ字状に形成されている構成としたが、図４に示すように、接点部材３０が断面略コ字状に形成されている構成としてもよい。この接点部材３０は、鉛直方向を向いた一方の接触部３１の下端部が、電子デバイス２のリード３と接触している他方の接触部３２と略平行となるように屈曲形成された屈曲部３３を備えている。また、第２の伝送線路６を構成する基板部９には、前記屈曲部３３が挿入可能な略矩形の孔部３４が穿設され、さらに、導体パターン１０は、上端部が孔部３４の内面に沿って屈曲され、この孔部３４の内部まで僅かに進入している。接点部材３０は、取付け状態で、屈曲部３４が基板部９の孔部３４に挿入され、屈曲部３３の外側の面が導体パターン１０と接触することとなる。これにより、接点部材３０が水平方向にずれることを防ぎ、更に確実に所定位置に保持される。

さらに、図１，２に示した実施の形態によれば、接点部材７は、第２の伝送線路６を構成する基板部９に設けられ、接点部材７の他方の接触部１２が基板部９の端面上に延出している構成としたが、図５（ａ）に示すように、接点部材７が、予めリード３と接触する他方の接触部１２を、硬質の合成樹脂などからなる接点押えブロック４０の上面に延出させて該接点押えブロック４０に取り付けられ、その後、図５（ｂ）に示すように、この接点押えブロック４０によって基板部９へと押さえ付けられる構成としてもよい。これにより、リード３を接点部材７と接触させるリード押えブロック１６による押圧を接点押えブロック４０側で受けることとなり、上記同様に、基板部９へかかる負荷を軽減することができ、したがって、基板部９の損傷を抑えることができるという効果が得られる。

本発明によるテストフィクスチャの一実施の形態の主要部を示す概略的な斜視図である。 図１に保持手段及び押圧手段を設けた状態を示す側断面図である。 他の実施の形態の主要部を示す側断面図である。 他の実施の形態の主要部を示す側断面図である。 他の実施の形態の主要部を示す側断面図である。 従来のテストフィクスチャにおいて接点部材を設けてリードと導体とを電気的に接続させた状態を示す側断面図である。

符号の説明

１…テストフィクスチャ
２…電子デバイス
３…リード
５…第１の伝送線路
６…第２の伝送線路
７…接点部材
１０…導体パターン
１１…一方の接触部
１２…他方の接触部
１３…保持手段
１４…接点押えブロック
１５…押圧手段
１６…リード押えブロック

Claims (6)

1. リード（３）を有する電子デバイス（２）の電気特性を測定するテストフィクスチャ（１）であって、
   前記リードが配置され、特性インピーダンスが所定値となるように整合された第１の伝送線路（５）と、
   前記第１の伝送線路とは異なる面に構成され、その面上において電気信号を外部コネクタへと導出させる導体パターン（１０）が形成された第２の伝送線路（６）と、
   前記第２の伝送線路上における前記第１の伝送線路に近接した一端部に設けられ、前記導体パターンと接触するとともに前記リードの先端部が接触する接点部材（７）と、
   を具備することを特徴とするテストフィクスチャ。
2. 前記第１の伝送線路と前記第２の伝送線路とが互いに直交する面に構成され、
   前記接点部材が、前記第２の伝送線路と平行な面となって形成され前記導体パターンと接触する一方の接触部（１１）と、前記一方の接触部の前記第１の伝送線路に近接した一端に該一方の接触部と直交するとともに前記第１の伝送線路と平行な面となって形成され前記リードと接触する他方の接触部（１２）とを備え、断面略Ｌ字形をなしていることを特徴とする請求項１記載のテストフィクスチャ。
3. 前記接点部材を前記第２の伝送線路上における所定位置に保持するための保持手段（１３）が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のテストフィクスチャ。
4. 前記保持手段は、絶縁体からなる接点押えブロック（１４）によって前記接点部材の前記一方の接触部を前記第２の伝送線路面側に押さえ付けることを特徴とする請求項３記載のテストフィクスチャ。
5. 前記電子デバイスの前記リードを弾性的に変形させる押圧手段（１５）が設けられていることを特徴とする請求項１，２，３，４の何れか１つに記載のテストフィクスチャ。
6. 前記押圧手段は、絶縁体からなるリード押えブロック（１６）によって前記リードを前記第１の伝送線路面側に押さえ付けることを特徴とする請求項５記載のテストフィクスチャ。

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