CN1993624A - 基板检查装置 - Google Patents

Abstract

本发明的基板检查装置在固定侧底座3及可动侧底座2的一个底座上安装基板检查用夹具7，而且在另一个底座上安装基板按压夹具5，并使前述可动侧底座2升降。在该基板检查装置中是下述这样构成，即在基板检查用夹具7与基板按压夹具5之间配置抽出结构的基板保持单元12，使该基板保持单元12跟随可动侧底座2升降。

Description

基板检查装置

技术领域

本发明涉及检查安装了电子元器件等的电路基板的电性能的基板检查装置，特别是涉及在基板放置时能够防止检测头针脚等的损伤的基板检查装置。

背景技术

作为以往的基板检查装置，已经知道有一种结构，该结构例如具有下侧底座及上侧底座，在下侧底座安装了具有多个检测头针脚及基板定位针脚(以下，仅称为定位针脚)基板检查用夹具，在上侧底座安装了具有基板按压用的支架的基板按压夹具，将安装了电子元器件的电路基板通过手工操作从外侧插入前述基板检查用夹具与基板按压夹具之间，放置在前述定位针脚处，在这种状态下，使前述上侧夹具或下侧夹具的某一个夹具向基板压紧方向动作，使前述检测头针脚与电路基板的被检查部分接触(例如，参照专利文献1、2)。

作为以往的其它基板检查装置，还有一种结构，该结构具有配置在上下一对检查用夹具之间的基板保持框，将该基板保持框安装在与前述检查用夹具是其它系统的X-Y移动机构上，能够装拆，使得嵌入放置在前述基板保持框的检查对象电路基板沿X-Y方向移动(例如，参照专利文献3)。

专利文献1：特开平8-43489号公报(第2页、图2)

专利文献2：特开平8-334549号公报(第2页、图1)

专利文献3：特开平11-344539号公报(第2页及第5页、图1及图16)

以往的基板检查装置，由于如上那样构成，因此在专利文献1、2的情况下存在的问题是，在将安装了电子元器件的检查对象的电路基板通过手工操作插入下侧的基板检查用夹具与上侧的基板按压夹具之间，放置在前述基板检查用夹具的定位针脚处时，以及取出检查后的电路基板时，前述电路基板容易与检测头针脚接触，导致该检测头针脚或电路基板损伤。另外存在的问题是，由于前述那样的电路基板的放置操作及取出操作，为了不使该电路基板与检测头针脚接触，必须谨慎进行，因此操作性非常恶劣。

另一方面，在专利文献3中，由于能够利用X-Y移动机构使基板保持框沿X-Y方向移动，因此虽可以认为能够在使前述基板保持框从上下检查用夹具之间向外侧滑动的状态下对于该基板保持框安装放置电路基板及取出电路基板，但是前述X-Y移动机构由与前述基板保持框分开的X方向导轨及Y方向导轨及滑块等构成，因此存在的问题是，零部件数量多，结构复杂，整个装置大型化，而且装置的调整及维修麻烦。另外存在的问题是，前述X-Y移动机构必须与前述检查用夹具的系统分开控制。特别是安装在前述X-Y移动机构上的基板保持框，在放置尺寸不同的电路基板时，必须换成与其尺寸相对应的尺寸的基板保持框，因此存在的问题是，不能用一个基板保持框适应各种尺寸的电路基板。

本发明正是为了解决上述问题而进行的，其目的在于得到一种基板检查装置，该基板检查装置能够简单而且很漂亮地进行安装了电子元器件的电路基板的放置及取出，能够实现简单的基板保持结构，使得不会有放置时及取出时的电路基板与基板检查用夹具的定位针脚或检测头针脚接触的危险。

发明内容

本发明有关的基板检查装置，上下具有夹具安装用的固定侧底座及可动侧底座，在其一个底座上安装具有多个检测头针脚及基板定位针脚的基板检查用夹具，而且在另一个底座上安装基板按压夹具，分别都能够装拆，使前述可动侧底座沿与前述固定侧底座的相对方向升降，其中具有：配置在前述固定侧底座与可动侧底座之间、放置检查对象的电路基板并可取出的抽出结构的基板保持单元；以及支持该基板保持单元在前述固定侧底座与可动侧底座之间使其跟随前述可动侧底座升降、而且在前述可动侧底座的离开位置保持前述基板保持单元在从前述基板检查用夹具与基板按压夹具离开的中间位置的单元支持装置。

根据本发明，由于是下述那样构成，即在分别安装于固定侧底座及可动侧底座上的基板检查用夹具与基板按压夹具之间，配置跟随前述可动侧底座升降的抽出结构的基板保持单元，在前述可动侧底座从前述固定侧底座离开的位置，保持前述基板保持单元在前述基板检查用夹具与基板按压夹具之间的离开这些夹具的中间单独位置，因此能够将该基板保持单元抽出到外侧，对于该基板保持单元进行电路基板的安装放置及取出，该安装放置时或取出时的电路基板没有与基板检查用夹具的定位针脚或检测头针脚接触的危险，因此具有的效果是，能够防止因该接触而引起的前述定位针脚或检测头针脚及电路基板等破损。另外，由于放置检查对象的电路基板并保持在基板检查用夹具与基板按压夹具之间的存放位置的基板保持单元如前所述，是跟随可动侧底座升降，因此具有的效果是，在前述电路基板检查时，能够使该电路基板相对于前述定位针脚及检测头针脚顺利而且正确地进行定位动作。

附图说明

图1所示为根据本发明实施形态1的基板检查装置的简要侧视图。

图2所示为图1中的抽出式基板保持单元的平面图。

图3所示为图2的主要部分的放大立体图。

图4为图1的动作说明图。

图5所示为根据本发明实施形态2的基板检查装置的简要侧视图。

图6所示为根据本发明实施形态3的基板检查装置的简要侧视图。

图7所示为根据本发明实施形态4的基板检查装置的简要侧视图。

具体实施方式

以下，为了更详细说明本发明，根据附图说明实施本发明的最佳形态。

实施形态1

图1所示为根据本发明实施形态1的基板检查装置的简要侧视图，图2所示为图1中的抽出式基板保持单元的平面图，图3所示为图2的主要部分的放大立体图。

图1所示的基板检查装置，具有配置在装置本体(基板检查用压机的机台)1的上下的可动侧底座2及固定侧底座3。前述可动侧底座2与设置在前述装置本体1的上部的压缸4的活塞杆4a的下端连接，利用该压缸4的伸缩动作进行升降驱动。然后，在前述可动侧底座2的下表面安装具有基板按压用的多个支架6的基板按压夹具5，并能够装拆。另外，在前述装置本体1的下部配置的固定侧底座3上，安装具有多个检测头针脚8及定位针脚9的基板检查用夹具7，并能够装拆。另外，前述检测头针脚8及定位针脚9分别具有上升方向的靠紧力，能够伸缩，另外，前述定位针脚9具有尖锐锥状的头部(以下，称为锥头部)9a。

在前述可动侧底座2与固定侧底座3之间，配置放置检查对象的电路基板30并可取出的抽出结构的基板保持单元12。该基板保持单元12利用与前述可动侧底座2形成一体的单元支持装置10进行支持，使其在前述基板按压夹具5与基板检查用夹具7之间跟随前述可动侧底座2进行升降，以下说明这些具体的相关结构。

在本实施形态1中，前述单元支持装置10具有前后左右的导杆10a、挡块10b，该前后左右的导杆10a突出设置在前述可动侧底座2的下表面，形成一体，而且比前述支架6要长，呈下垂状，该挡块10b设置在这些导杆10a的下部，形成一体，在前述可动侧底座2的上升离开位置，将前述基板保持单元12独立保持在前述基板按压夹具5与基板检查用夹具7的中间位置。另外，前述基板保持单元12具有左右一对抽出用轨道13、以及抽出式基板保持框14，该抽出用轨道13通过滑动轴承11(参照图1)安装在前述导杆10a上，能够升降，接触保持在前述挡块10上，能够接触或离开，该抽出式基板保持框14的两侧部分嵌入这些抽出用轨道13，可自由滑动，并由这些抽出用轨道13支持。另外，前述基板保持框14在前面14a有拉手15。

这里，抽出用轨道13形成这样的安装结构，即在基板检查时的压紧过程(可动侧底座2的下降动作过程)中与固定侧底座3的基板检查用夹具7上接触，即使在其接触后也允许前述导杆10a下降。由这样的抽出用轨道13支持两侧部分的基板保持框14，在前述可动侧底座2上安装的基板按压夹具5的上升离开位置，用前述挡块10b保持在前述基板按压夹具5与基板检查用夹具7的中间位置，使得该基板按压夹具5的支架6与基板检查用夹具7的检测头针脚8及定位针脚9的各针脚不接触。

另外，在前述基板保持框14上安装能够沿平面X-Y方向水平移动的基板夹持机构16。该基板夹持机构16是能够夹持尺寸不同的电路基板30的机构，它具有横跨前述基板保持框14的两侧框壁安装的、能够沿前后方向滑动的基板位置调整条17；以及安装在该基板位置调整条17上能够沿左右方向(长度方向)滑动的可动挡块18而构成。

若更详细说明，则在前述基板保持框14的两侧框壁14b，在前述抽出用轨道13的内侧设置与该抽出用轨道13平行的左右的导槽19，利用能够沿这些导槽19滑动的贯通的调整螺丝20，将前述基板位置调整条17的两端部拧紧固定在前述基板保持框14上，并能够沿前后方向移动。另外，在前述基板位置调整条17上也设置沿其长度方向(与前述导槽19垂直的方向)延伸的导槽21，利用能够沿该导槽21滑动的贯通的调整螺丝22，将前述可动挡块18安装在前述基板位置调整条17上，并能够移动。这里，在前述基板保持框14的前面14a一侧的框壁内表面及前述基板位置调整条17的相对壁面上，设置截面形成L字形状的互相平行的基板支持台阶14c、17a(参照图2)，电路基板30跨在这些基板支持台阶14c、17a上，使其嵌入放置。

前述电路基板30是安装了电子元器件的基板，具有该基板检查时使前述定位针脚9的锥头部9a嵌入用的定位孔31(参照图1)。

下面，说明动作。

在放置电路基板30前的基板检查装置中，由于安装了基板按压夹具5的可动侧底座2如图1所示，保持在上升离开位置，因此基板保持单元12的抽出用轨道13与导杆10a的挡块10b上接触，成为独立保持在基板按压夹具5与基板检查用夹具7之间的中间位置的状态。在该状态下，将基板保持框14向前方抽出，将电路基板30嵌入放置在前述基板保持框14上。在该放置时，将前述基板保持框14上的基板夹持机构16的基板位置调整条17及可动挡块18滑动调整到与前述电路基板30的尺寸相对应的位置，用各自的调整螺丝20、22固定。在该状态下，将电路基板30放置在前述基板保持框14及基板位置调整条17的基板支持台阶14c、17a上，通过这样将电路基板30嵌入放置在前述基板保持框14上。

在该放置后，将前述基板保持框14沿抽出用轨道13，推入基板按压夹具5与基板检查用夹具7之间的存放位置。通过这样，将前述电路基板30的定位孔31定位在基板检查用夹具7的定位针脚9的对应位置。在该状态下，若起动压缸4，使其伸长，则可动侧底座2与基板按压夹具5与导杆10a及基板保持单元12形成一体下降。然后，若前述基板保持单元12的抽出用轨道13与基板检查用夹具7上接触，则几乎同时，前述定位针脚9的锥头部9a嵌入电路基板30的定位孔31。通过这样，前述电路基板30保持在其检查对象部位定位在与检测头针脚8相对的位置、并利用前述定位针脚9从前述基板支持台阶14c、17a浮起的状态。

这样，前述电路基板30的检查对象部位定位保持在检测头针脚8的对应位置，而且前述抽出用轨道13与基板检查用夹具7上接触，在这样的状态下，前述可动侧底座2还继续下降动作。这时，与该可动侧底座2形成一体的导杆10a在将基板保持单元12丢下在基板检查用夹具7上的状态下继续下降。然后，与前述可动侧底座2形成一体下降的基板按压夹具5的支架6按压电路基板30，通过这样，该电路基板30的检查对象部位与检测头针脚8接触，通过电信号实施前述电路基板30的性能检查。在该检查结束后，利用前述压缸4驱动可动侧底座2上升，在该上升过程中，导杆10a的挡块10b与抽出用轨道13的下表面接触，基板保持单元12及电路基板30形成一体上升，这些基板保持单元12及电路基板30如图1所示，从基板检查用夹具7的检测头针脚8及基板按压夹具5的支架6离开，独立保持在前述基板按压夹具5与基板检查用夹具7的中间位置。在该状态下，抽出基板保持框14，从该基板保持框14取出检查完的电路基板30。

根据以上说明的实施形态1，由于是下述这样构成，即在安装了基板按压夹具5并利用压缸4进行升降驱动的可动侧底座2上一体地设置导杆10a，在该导杆10a上安装左右一对抽出用轨道13，能够升降，使基板保持框14的两侧部分支持在这些抽出用轨道13上，可自由滑动，同时在前述导杆10a上设置挡块10b，该挡块10b在前述可动侧底座2的上升离开位置，将前述抽出用轨道13分别从基板按压夹具5的支架6及基板检查用夹具7的检测头针脚8及定位针脚9离开，独立保持在前述基板按压夹具5与基板检查用夹具7的中间位置，通过这样实现抽出结构的基板保持单元12，因此能够在前述可动侧底座2的上升离开位置，将保持在基板按压夹具5与基板检查用夹具7的中间位置的基板保持框14向外面抽出，将检查对象的电路基板30放置在该基板保持框14上，由于该放置时的电路基板30不会与前述支架6或检测头针脚8及定位针脚9等接触，因此具有的效果是，能够防止因该接触而引起的电路基板30或支架6及检测头针脚8、定位针脚9等破损。

另外，根据前述实施形态1，由于是下述这样构成，即在前述可动侧底座2的基板按压夹具5与固定侧底座3的基板检查用夹具7之间配置基板保持单元12，在该基板保持单元12上安装能够沿平面X-Y方向水平移动的基板夹持机构16，因此具有的效果是，能够抑制整个基板检查装置的大型化，同时即使是尺寸不同的电路基板30，也能够很稳定地、可靠地将它放置在通用的基板保持框14上，而且能够容易实施前述基板夹持机构16的调整及维修。

实施形态2

图5所示为根据本发明实施形态2的基板检查装置的简要侧视图，对于与图1～图4相同的部分，附加同一标号，并省略重复说明。

在前述实施形态1中，是将安装了基板按压夹具5的上侧的底座2作为用压缸4升降驱动的可动侧底座，将安装了基板检查用夹具7的下侧的底座3作为固定侧底座，但在本实施形态2中的结构与前述实施形态1相反，将上侧的底座2作为固定侧底座，将下侧的底座3作为可动侧底座，将该下侧的可动侧底座3用压缸4进行升降驱动，其它的结构与前述实施形态1相同。在作为这样构成的实施形态2的情况下，也能够得到与前述实施形态1同样的作用效果。

实施形态3

图6所示为根据本发明实施形态3的基板检查装置的简要侧视图，对于与图1～图4相同的部分，附加同一标号，并省略重复说明。

在本实施形态3中，是采用控制器23使根据前述实施形态1、2的基板检查装置实现全自动化的结构。即，根据本实施形态3的基板检查装置，为了实现它的自动化，其结构为具有安装在基板保持单元12的抽出用轨道13上的电动机24；将该电动机24的旋转输出变换为基板保持框14的滑动驱动力、向该基板保持框14传递的动力传递机构(未图示)；设置在前述基板保持框14上、检测有无电路基板30的基板检测传感器25；配置在基板保持框14的存放端一侧、检测该基板保持框14是否存放在规定的存放位置的基板保持框检测传感器26；以及压缸4的动作介质供给系统中设置的电磁阀27，前述控制器23根据来自述基板检测传感器25及基板保持框检测传感器26的输入信号，自动控制压缸4及电动机24。

下面，说明根据前述控制器23的基板检查装置的自动控制功能，同时说明动作。

在可动侧底座2保持在上升离开位置的图6的状态下，若将没有放置电路基板30的基板保持框14从基板按压夹具5与基板检查用夹具7之间的存放位置向外面抽出，则基板保持框检测传感器26为OFF，若将电路基板30放置在前述抽出位置的基板保持框14上，则基板检测传感器25为ON，通过这样控制器23将来自前述基板保持框检测传感器26的OFF信号及来自前述基板检测传感器25的ON信号(基板放置信号)输入。根据那些输入信号，前述控制器23向电动机24输出将基板保持框14进行存放的方向的起动信号。

通过这样，前述电动机24起动，将前述基板保持框14向存放方向驱动，在该基板保持框14到达前述存放位置的时刻，基板保持框检测传感器26将ON信号向控制器23输出，通过这样该控制器23使前述电动机24停止，之后向电磁阀27输出使压缸4进行伸长动作的方向的开信号。通过这样，前述压缸4进行伸长动作，使可动侧底座2进行下降驱动，在该可动侧底座2到达规定的下降位置(基板按压位置)的时刻，前述压缸4停止，与前述实施形态1相同进行电桥电路30的电性能检查。然后，在电路基板30的检查结束后，控制器23将该检查结束信号输入，通过这样该控制器23向前述电动机24输出将基板保持框14抽出的方向的起动信号，自动抽出基板保持框14，从而能够从该基板保持框14取出检查完的电路基板30。

根据以上说明的实施形态3，由于是下述这样构成，即具有将基板保持框14向抽出方向及存放方向滑动驱动的电动机24；检测电路基板30是否放置在前述基板保持框14上的基板检测传感器25；检测前述基板保持框14是否存放在规定的存放位置的基板保持框检测传感器26；以及将分别来自基板检测传感器25及基板保持框检测传感器26的检测信号输入、并根据该检测信号如前述那样驱动控制前述电动机24及压缸4系统的电磁阀27的控制器23，因此具有的效果是，能够自动使前述基板保持框14向抽出方向及存放方向移动，同时在放置了检查对象的电路基板30的基板保持框14到达存放位置的时刻，能够自动使压缸4进行升降动作，能够实现整个基板检查装置的自动化。

实施形态4

图7所示为根据本发明实施形态4的基板检查装置的简要侧视图，对于与图1～图4相同或相当的部分，附加同一标号，并省略重复说明。

在本实施形态4中是下述这样构成，即代替前述实施形态1到实施形态3中的导杆10a，采用支持基板保持单元12能够升降驱动的单元支持缸(轨道升降驱动装置)28，作为用控制器23自动控制的单元支持装置，使该单元支持缸28与压缸4联动动作。即，使配置在可动侧底座2的基板按压夹具5与固定侧底座3的基板检查用夹具7之间的基板保持单元12的抽出用轨道13的后端一侧支持在立式的单元支持缸28的活塞杆上端，呈悬臂状。然后，在前述单元支持缸28的动作介质供给系统中设置电磁阀29，用控制器23联动控制该电磁阀29及前述压缸4系统的电磁阀27。

下面，说明前述控制器23的功能，同时说明动作。

在可动侧底座2保持在上升离开位置的图7的状态下，用拉手15将基板保持框14向外面抽出，将电路基板30与前述实施形态1的情况相同，嵌入放置在该基板保持框14上。在该放置后，若将前述基板保持框14推入规定的存放位置，则利用来自控制器23的阀控制信号，切换单元支持缸28的电磁阀29，前述单元支持缸28进行缩短动作。通过这样，基板保持单元12下降，保持在基板保持框14上的电路基板30的定位孔31嵌入基板检查用夹具7的定位针脚9的锥头部9a。在该状态下，前述单元支持缸28继续缩短动作，基板保持单元12继续下降，通过这样利用前述定位针脚9，电路基板30保持在从基板保持框14浮上的状态。

然后，若前述基板保持单元12下降到单元支持缸28的缩短极限位置后停止，则利用来自前述控制器23的阀控制信号，切换控制压缸4的电磁阀27，压缸4进行伸长动作。通过这样，与可动侧底座2形成一体的基板按压夹具5下降，该基板按压夹具5的支架6克服前述定位针脚9的上升靠紧力，将电路基板31按下。通过这样，前述电路基板30的检查对象部位与检测头针脚8接触，通过电信号检查前述电路基板30的性能。在该检查结束后，利用来自前述控制器23的阀控制信号，压缸4的电磁阀27及单元支持缸28的电磁阀29按照这个顺序以一定时间差被切换，压缸4进行缩短动作，而且单元支持缸28进行伸长动作，通过这样基板保持单元12跟随前述可动侧底座2上升，在该上升过程中，定位针脚9上的电路基板30由基板保持框14保持。

然后，在前述压缸4及单元支持缸28的停止位置，基板保持单元12从基板按压夹具5的支架6及基板检查用夹具7的检测头针脚8和定位针脚9离开，独立保持在可动侧底座2与固定侧底座3的中间位置。因此，若抽出前述基板保持框14，则能够从该基板保持框14取出电路基板30，而不会与前述支架6及检测头针脚8和定位针脚9接触。

根据以上说明的实施形态4，由于是下述这样构成，即用单元支持缸28支持配置在可动侧底座2的基板按压夹具5与固定侧底座3的基板检查用夹具7之间的基板保持单元12，因此能够与前述实施形态1相同，使前述基板保持单元12跟随可动侧底座2进行升降动作。所以，与前述实施形态1的情况相同，具有的效果是，在对基板保持框14进行电路基板30的放置时及取出时，该电路基板30不会与支架6及检测头针脚8和定位针脚9接触。

另外，在本实施形态4中，也设置前述实施形态3的电动机24及基板检测传感器25及基板保持框检测传感器26，从而能够实现整个基板检查装置的自动化。另外，在前述各实施形态中，作为可动侧底座2及基板保持单元12的升降驱动装置是采用了压缸4及单元支持缸28，但这些压缸4及单元支持缸28若是能够通过自动机械对前述可动侧底座2及基板保持单元12进行升降驱动，则也可以是任何升降驱动装置。

工业上的实用性

如上所述，本发明有关的基板检查装置适于简单地进行安装了电子元器件的电路基板的放置及取出，并防止检测头针脚等的损伤。

Claims (6)

1.一种基板检查装置，上下具有夹具安装用的固定侧底座及可动侧底座，在其一个底座上安装具有多个检测头针脚及基板定位针脚的基板检查用夹具，而且在另一个底座上安装基板按压夹具，分别都能够装拆，使所述可动侧底座沿与所述固定侧底座的相对方向升降，其特征在于，具有：

配置在所述固定侧底座与可动侧底座之间、可取出地放置检查对象的电路基板的抽出结构的基板保持单元；以及支持该基板保持单元在所述基板检查用夹具与基板按压夹具之间使其跟随所述可动侧底座升降、而且在所述可动侧底座的离开位置保持所述基板保持单元在从所述基板检查用夹具与基板按压夹具离开的中间位置的单元支持装置。

2.如权利要求1所述的基板检查装置，其特征在于，

基板保持单元具有：

用单元支持装置支持、配置在固定侧底座与可动侧底座之间能够升降而且跟随可动侧底座升降的左右一对抽出用轨道；以及

支持在这些抽出用轨道上能够滑动的基板保持框。

3.如权利要求2所述的基板检查装置，其特征在于，

在基板保持框上安装与放置在其上的电路基板的尺寸相对应、并在与所述基板保持框之间夹持该电路基板边缘部分的基板夹持机构，能够沿平面X-Y方向移动。

4.如权利要求1所述的基板检查装置，其特征在于，

单元支持装置具有：

与可动侧底座形成一体设置的、引导基板保持框的两侧部分能够升降的多个导杆；以及

设置在这些导杆上、在可动侧底座的离开位置接触支承所述抽出用轨道并保持所述基板保持框在基板检查用夹具与基板按压夹具的中间位置的挡块。

5.如权利要求1所述的基板检查装置，其特征在于，

单元支持装置具有：支持抽出用轨道、对该抽出用轨道自动进行升降驱动的轨道升降驱动装置。

6.如权利要求1所述的基板检查装置，其特征在于，具有：

对可动侧底座进行升降驱动的底座升降驱动装置；

驱动基板保持框到存放位置及抽出位置的电动机；以及

自动控制这些底座升降驱动装置及电动机的控制器。

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