JP2001133520A - 基板保持機構および回路基板検査装置 - Google Patents
基板保持機構および回路基板検査装置Info
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Abstract
つ、その反りを矯正可能な基板保持機構を提供する。 【解決手段】 ほぼ直立状態の回路基板Pにおける下端
部および上端部をそれぞれ挟持する下端部挟持手段13
aおよび上端部挟持手段13bを備えた回路基板検査装
置用の基板保持機構2であって、回路基板Pの左端部お
よび右端部を所定位置でそれぞれ挟持する左端部挟持手
段14aおよび右端部挟持手段14bを備えている。
Description
板を直立させた状態で検査位置に保持する基板保持機
構、および、その基板保持機構を備え所定の電気的検査
を実行可能に構成された回路基板検査装置に関するもの
である。
検査装置として、出願人は、図9に示す回路基板検査装
置51を既に開発している。この回路基板検査装置51
は、検査対象の回路基板P(図10参照)を直立させた
状態で検査位置に保持する基板保持機構52と、基板保
持機構52によって保持された回路基板Pに対して所定
の電気的検査を実行する図外の基板検査部とを備えて構
成されている。この場合、基板検査部は、回路基板Pの
表面Paおよび裏面Pbに接触可能に配設された1対の
検査用プローブと、回路基板Pの表面Paまたは裏面P
bに沿って両検査用プローブを移動させるプローブ移動
機構と、検査用プローブの移動制御、検査用信号の入出
力、および回路基板Pの良否判別などを実行する制御部
(いずれも図示せず)とを備えている。
設されたフレームF(図10参照)に互いに平行となる
ように立設状態で固定されたレール61a,61bと、
回路基板Pの下端部を挟持可能に構成されレール61
a,61bに固定された基板挟持部63aと、基板挟持
部63aに対向配置されて回路基板Pの上端部を挟持可
能に構成され、上下方向(矢印Y1,Y2方向)に移動
可能にレール61a,61bに取り付けられた基板挟持
部63bと、基板挟持部63bを上下方向に移動させる
移動機構66とを備えている。また、図10に示すよう
に、基板挟持部63aは、レール61a,61b(同図
はレール61bのみを図示している)に固定されたベー
ス部71aを備えると共に、ベース部71aにスライド
可能に取り付けられたスライダ72aと、スライダ72
aに固定されたエアシリンダ72bと、エアシリンダ7
2bのロッドの先端部に固定されてロッドの伸縮に応じ
て矢印Z1,Z2の向き(回路基板Pの表面に対して垂
直方向の向き)で移動させられる挟持板73とをそれぞ
れ2組備えている。一方、基板挟持部63bは、レール
61a,61bに固定されたベース部71bを備えるほ
か、基板挟持部63aの構成要素と同一の構成要素を備
えている。
タM2と、モータM2の回転軸に軸着されたプーリ35
aと、互いに並行となるように配設されたスプラインシ
ャフト37a,37bと、タイミングベルト36aでプ
ーリ35aに連結されると共にスプラインシャフト37
aに軸着されたプーリ35bと、スプラインシャフト3
7aに軸着されたプーリ35c,35eと、スプライン
シャフト37bに軸着されると共にタイミングベルト3
6b,36cでプーリ35c,35eにそれぞれ連結さ
れたプーリ35d,35fとを備えて構成されている。
この場合、基板挟持部63bのベース部71bは、金具
38,38でタイミングベルト36b,36cに固定さ
れている。したがって、モータM2の回転時には、プー
リ35aが回転し、これに伴い、プーリ35bが回転さ
せられて、スプラインシャフト37aと共にプーリ35
c,35eが回転させられる。この結果、タイミングベ
ルト36b,36cが回動させられるため、ベース部7
1bがレール61a,61bに沿って上下方向に移動す
る。
まず、モータM2を駆動して基板挟持部63bを上動さ
せると共に、両基板挟持部63a,63bの各エアシリ
ンダ72bのロッドを伸張させることにより、各挟持板
73とベース部71a(または71b)とを離間させ
る。次に、図10に示すように、回路基板Pの下端部を
基板挟持部63aにおけるベース部71aおよび挟持板
73の間に挿入した後に、基板挟持部63bを下動させ
ることにより、図11に示すように、基板挟持部63b
におけるベース部71bおよび挟持板73間に回路基板
Pの上端部を挿入する。次いで、各エアシリンダ72b
の各ロッドを引き込むことにより、各挟持板73を矢印
Z2の向き(基板面側の向き)で移動させ、ベース部7
1a,71bと挟持板73,73・・とで回路基板Pの
下端部および上端部を挟持する。この状態で、モータM
2を駆動して基板挟持部63bを上動させると、図12
に示すように、矢印Y1,Y2の向き(上下方向の向
き)で回路基板Pが引き伸ばされ、これにより、反りが
矯正されて回路基板Pがほぼ平坦状態となる。この後、
回路基板Pの表面Paおよび裏面Pbに検査用プローブ
をそれぞれ接触させて所定の電気的検査を実行すること
により、回路基板Pの良否を判別する。
板検査装置51における基板保持機構52には、以下の
改善すべき点がある。すなわち、基板保持機構52で
は、回路基板Pの下端部および上端部を基板挟持部63
a,63bによって挟持させた状態で、基板挟持部63
bを上動させることにより、回路基板Pの反りを矯正し
ている。しかし、この際に、回路基板Pの上下端部にス
トレスが集中する結果、その上下端部が破損するおそれ
がある。また、基板挟持部63a,63bによって挟持
可能な回路基板Pの上下端部面積が導体パターンによっ
て制限されるため、基板挟持部63a,63bの挟持力
を強力にするのは技術的に困難となる結果、比較的小面
積で厚手の回路基板Pの反りを矯正するのが困難とな
る。このため、これらの点を改善すべきとの要請があ
る。
されたものであり、回路基板に対するストレスの軽減を
図りつつ、その反りを矯正可能な基板保持機構、および
その基板保持機構を備えた回路基板検査装置を提供する
ことを主目的とする。
求項1記載の基板保持機構は、ほぼ直立状態の回路基板
における下端部および上端部をそれぞれ挟持する下端部
挟持手段および上端部挟持手段を備えた回路基板検査装
置用の基板保持機構であって、回路基板の左端部および
右端部を所定位置でそれぞれ挟持する左端部挟持手段お
よび右端部挟持手段を備えていることを特徴とする。
記載の基板保持機構において、下端部挟持手段および上
端部挟持手段の少なくとも一方を上下動させる第1上下
動機構を備え、第1上下動機構を駆動して下端部挟持手
段および上端部挟持手段を互いに離間させることにより
回路基板を上下方向に伸張させた状態で検査位置に保持
することを特徴とする。
記載の基板保持機構において、回路基板の左右端部に沿
って左端部挟持手段および右端部挟持手段をそれぞれ上
下動させ、かつ第1上下動機構によって下端部挟持手段
および上端部挟持手段が回路基板の下端部および上端部
を挟持可能な位置に移動させられたときに左端部挟持手
段および右端部挟持手段を回路基板の上下方向のほぼ中
央部に移動させる第2上下動機構を備えていることを特
徴とする。
から3のいずれかに記載の基板保持機構において、左端
部挟持手段および右端部挟持手段の少なくとも一方を左
右動移動させる左右動機構を備え、左右動機構を駆動し
て左端部挟持手段および右端部挟持手段を互いに離間さ
せることにより回路基板を左右方向に伸張させた状態で
検査位置に保持することを特徴とする。
から4のいずれかに記載の基板保持機構において、左端
部挟持手段および右端部挟持手段は、回路基板の一面に
当接可能なベース部と、待避位置から挟持位置の間で移
動可能に構成され挟持位置で回路基板の他面に当接させ
られてベース部と相俟って回路基板を挟持する挟持板
と、挟持板を両位置の間で移動させる挟持用移動手段と
をそれぞれ備えていることを特徴とする。
項1から5のいずれかに記載の基板保持機構を備え、基
板保持機構によって検査位置に保持される回路基板に対
して所定の電気的検査を実行可能に構成されていること
を特徴とする。
明に係る基板保持機構を備えた回路基板検査装置の好適
な発明の実施の形態について説明する。なお、出願人が
既に開発している回路基板検査装置51および基板保持
機構52の構成要素と機能が共通する構成要素について
は、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
て、図1〜4を参照して説明する。
に、直立状態の回路基板Pの反りを矯正しつつ所定の検
査位置に保持する基板保持機構2と、プローブ移動機構
3a,3bによって所定のプロービング位置に移動させ
られて回路基板Pの表面Paおよび裏面Pbに接触させ
られる検査用プローブ4a,4bと、基板保持機構2に
対する駆動制御、プローブ移動機構3a,3bの移動制
御、および回路基板Pの良否判別処理などを実行する制
御部5とを備えている。
レームF(図3参照)に互いに並行となるように固定さ
れたレール11a,11bと、矢印X1,X2の向き
(左右方向の向き)でスライド可能にレール11a,1
1bに取り付けられたレール12a,12bと、本発明
における下端部側挟持手段に相当する下側挟持部13a
と、本発明における上端部側挟持手段に相当する上側挟
持部13bと、本発明における左端部側挟持手段に相当
する左側挟持部14aと、本発明における右端部側挟持
手段に相当する右側挟持部14bと、移動機構15〜1
7と、エア供給用のエアポンプAP(図1参照)とを備
えている。
レール12a,12bに固定されてレール11aの延設
方向に沿って長尺に形成されたベース部21aと、ベー
ス部21aに固定されたエアシリンダ22と、エアシリ
ンダ22のロッドの先端部に固定されてロッドの伸縮に
応じて矢印Z1,Z2の向き(回路基板Pの表面に対し
て垂直方向の向き)で移動させられる挟持板23とを備
えている。一方、上側挟持部13bは、同図に示すよう
に、矢印Y1,Y2の向き(上下方向の向き)でスライ
ド可能にレール12a,12bに固定されてレール11
bの延設方向に沿って長尺に形成されたベース部21b
と、ベース部21bに固定されたエアシリンダ22と、
エアシリンダ22のロッドの先端部に固定されてロッド
の伸縮に応じて回路基板Pの表面に対して垂直方向の向
きで移動させられる挟持板23とを備えている。
は、図2に示すように、それぞれレール12a,12b
に取り付けられて下側挟持部13aおよび上側挟持部1
3bの中間部位に配置される。また、両挟持部14a,
14bは、図4に示すように(同図では左側挟持部14
aのみを示している)、レール12a,12bに上下方
向にスライド可能に取り付けられて回路基板Pの裏面P
bに面的接触するベース部25と、矢印X1,X2の向
き(左右方向の向き)でスライド可能にベース部25に
取り付けられたスライダ26と、本発明における挟持用
移動手段に相当しスライダ26を左右方向に移動させる
エアシリンダ27と、矢印Z1,Z2の向きで移動可能
にエアシリンダ29のロッドの先端に取り付けられた挟
持板28と、挟持板28を移動させるエアシリンダ29
とをそれぞれ備えている。この場合、左側挟持部14a
および右側挟持部14bのベース部25,25、下側挟
持部13aのベース部21a、および上側挟持部13b
のベース部21bは、その表面が面一となるように配置
され、ベース部25,25,21a,21bの各々の表
面が回路基板Pの裏面Pbに面的に接触する。
構に相当し、図2に示すように、モータM1と、モータ
M1の回転軸に軸着されたプーリ31aと、タイミング
ベルト32a,32bでプーリ31aにそれぞれ連結さ
れたプーリ31b,31cと、タイミングベルト32c
でプーリ31cに連結されたプーリ31dとを備えてい
る。この場合、タイミングベルト32a,32cには、
金具33,33によってレール12a,12bが固定さ
れている。したがって、モータM1の回転時には、タイ
ミングベルト32a,32cが回動することにより、レ
ール12a,12bが左右方向の向きで、かつ互いに逆
方向にレール11a,11b上をスライドする。これに
より、レール12a,12bに取り付けられた左側挟持
部14aおよび右側挟持部14が、互いに接近または離
間させられることにより、回路基板Pの基板幅に応じた
所定位置に移動する。
動機構に相当し、モータM2、プーリ35a〜35f、
タイミングベルト36a〜36cおよびスプラインシャ
フト37a,37bを備えている。この場合、タイミン
グベルト36b,36cには、金具38,38で上側挟
持部13bのベース部21bが固定されている。したが
って、モータM2の回転時には、プーリ35aが回転
し、これに伴い、プーリ35bが回転させられ、これに
より、スプラインシャフト37aと共にプーリ35c,
35eが回転させられて、上側挟持部13bがレール1
2a,12bに沿って上下方向に移動する。この結果、
上側挟持部13bが下側挟持部13aに対して接近また
は離間させられる。
動機構に相当し、スプラインシャフト37aに軸着され
たプーリ35g,35iと、タイミングベルト36d,
36eでプーリ35g,35iにそれぞれ連結されると
共にスプラインシャフト37bに軸着されたプーリ35
h,35jとを備えている。この場合、プーリ35g〜
35jは、その直径が移動機構16のプーリ35c〜3
5fの直径に対して1/2に形成されている。さらに、
タイミングベルト36d,36eには、金具39,39
で左側挟持部14aおよび右側挟持部14bのベース部
25,25が固定されている。したがって、モータM2
の回転時には、プーリ35aが回転し、これに伴い、プ
ーリ35g,35iが回転させられ、これにより、タイ
ミングベルト36d,36eが移動機構16のタイミン
グベルト36b,36cに対して1/2の速度で回動さ
せられ、左側挟持部14aおよび右側挟持部14bがレ
ール12a,12bに沿って上下方向に移動する。な
お、両挟持部14a,14bの上方での待機位置は、上
側挟持部13bが上方の待機位置で待機している際の両
挟持部13a,13b間のほぼ中央に規定されている。
Pの検査について、各図を参照して説明する。
レール12a,12bを互いに離間させることにより、
左側挟持部14aおよび右側挟持部14bを検査対象の
回路基板Pの基板幅に応じた待機位置に移動させる。同
時に、制御部5は、エアポンプAPを駆動制御すること
により、図5(a)に示すように、左側挟持部14aの
エアシリンダ27のロッドを引き込んでスライダ26を
左方向にスライドさせることにより挟持板28を待避位
置に移動させ、同時に、右側挟持部14bのエアシリン
ダ27のロッドを引き込んでスライダ26を右方向にス
ライドさせることにより挟持板28を待避位置に移動さ
せる。次に、図6に示すように、下側挟持部13aのベ
ース部21aおよび挟持板23の間に回路基板Pを直立
状態で装着する。この際には、左側挟持部14a,14
bの各挟持板28が待避位置に待避しているため、回路
基板Pを容易に装着することができる。次いで、制御部
5は、モータM2を駆動することにより、左側挟持部1
4a、右側挟持部14bおよび上側挟持部13bを矢印
Y2の向き(下向き)で移動させて回路基板Pの基板長
に応じた挟持位置に移動させる。
ルト36d,36eが、移動機構16のタイミングベル
ト36b,36eの回転速度に対して1/2の速度で回
転させられるため、上側挟持部13bの下動移動量に対
して左側挟持部14aおよび右側挟持部14bの下動移
動量が1/2となる。したがって、左側挟持部14aお
よび右側挟持部14bは、常に下側挟持部13aおよび
上側挟持部13b間のほぼ中央位置に配置される。挟持
部13b,14a,14bが挟持位置にそれぞれ配置さ
れた際には、図7に示すように、下側挟持部13a、上
側挟持部13b、左側挟持部14aおよび右側挟持部1
4bが、回路基板Pにおける下端部、上端部、左端部お
よび右端部を挟持可能な状態となる。
動制御することにより、左側挟持部14aおよび右側挟
持部14bのエアシリンダ27,27を伸張させてスラ
イダ26,26を回路基板P側に移動させることによ
り、図5(b)に示すように、挟持板28,28が、回
路基板Pの左端部および右端部をそれぞれ挟持可能な挟
持位置に移動する。
制御することにより、下側挟持部13aおよび上側挟持
部13bのエアシリンダ22,22のロッドと、左側挟
持部14aおよび右側挟持部14bのエアシリンダ2
9,29のロッドとを引き込ませる。これにより、図8
に示すように、回路基板Pの上下端部および左右端部
が、両挟持部13b,13aおよび両挟持部14a,1
4bによってそれぞれ挟持される。この際には、回路基
板Pにおける上下方向の中央部が両挟持部14a,14
bによって挟持されるため、回路基板Pにストレスを与
えることなく、基板面に対して上下方向に対する反りを
最も効率的に矯正することができる。
て移動機構16,17を駆動することにより、上側挟持
部13b、左側挟持部14aおよび右側挟持部14b
を、それぞれ上方、左側および右側に僅かに移動させ
る。この際には、上側挟持部13bが、回路基板Pを上
方に引き伸ばすことにより、回路基板Pの上下方向に対
する反りをさらに矯正し、かつ、左側挟持部14aおよ
び右側挟持部14bが、回路基板Pを左右方向に引き伸
ばすことにより、回路基板Pの上下方向および左右方向
に対する反りをさらに矯正する。これにより、回路基板
Pは、その反りが確実に矯正されて平坦状態で検査位置
に保持される。この後、制御部5が、プローブ移動機構
3a,3bを駆動制御して回路基板Pの表面Paおよび
裏面Pbに検査用プローブ4a,4bをそれぞれ接触さ
せた後、検査用信号を入出力して所定の電気的検査を実
行する。これにより、回路基板Pの良否が判別される。
この場合、回路基板Pの表面Paおよび裏面Pbに検査
用プローブ4a,4bを確実に接触させることができる
結果、その回路基板Pに対する電気的検査を高精度で行
うことができると共に、回路基板Pに当接する際の検査
用プローブ4a,4bの破損を防止することができる。
は、下側挟持部13a、上側挟持部13b、左側挟持部
14aおよび右側挟持部14bによって回路基板Pの下
端部、上端部、左端部および右端部を挟持した状態で上
下方向および左右方向の四方向に向けて引き伸ばすこと
により、回路基板Pに与えるストレスを分散しつつ、よ
り確実に矯正することができる。このため、回路基板P
の下端部および上端部を挟持して上下方向に引き伸ばし
ている回路基板検査装置51と比較して、回路基板Pに
与えるストレスを低減することができ、しかも、その反
り量を確実に低減することができる。また、この基板保
持機構2では、挟持板23を左右方向に対して長目に形
成したことにより、下側挟持部13aおよび上側挟持部
13bで回路基板Pを挟持するだけで、回路基板検査装
置51と比較して、回路基板Pに与えるストレスを低減
しつつ、その反り量を低減することができる。
形態に示した構成に限定されない。例えば、本発明の実
施の形態では、上側挟持部13b、左側挟持部14aお
よび右側挟持部14bが回路基板Pを引き伸ばす例につ
いて説明したが、これに限らず、すべての挟持部13
a,13b,14a,14bが回路基板Pを挟持するの
みで引き伸ばさない構成を採用することもできる。ま
た、左側挟持部14aおよび右側挟持部14bのいずれ
か一方または双方のみが引き伸ばす構成、下側挟持部1
3aおよび上側挟持部13bのいずれか一方または双方
のみが引き伸ばす構成、および、すべての挟持部13
a,13b,14a,14bが引き伸ばす構成を採用す
ることもできる。また、本発明の実施の形態では、エア
シリンダやモータ駆動によって回路基板Pの挟持および
反りの矯正を行う構成例について説明したが、本発明に
おける基板保持機構の構成はこれに限定されず、油圧機
構などを初めとして各種の構成を採用することができ
る。
機構によれば、左端部挟持手段および右端部挟持手段が
回路基板の左端部および右端部を所定位置でそれぞれ挟
持することにより、挟持手段の挟持力を格別に強力にす
ることなく、回路基板に対するストレスを低減しつつ、
その反りを矯正することができる。
ば、第1上下動機構が下端部挟持手段および上端部挟持
手段を互いに離間させて回路基板を上下方向に伸張させ
た状態で検査位置に保持することにより、回路基板の反
りをさらに矯正することができる。
れば、第1上下動機構によって下端部挟持手段および上
端部挟持手段が回路基板を挟持可能な位置に移動させら
れたときに第2上下動機構が左端部挟持手段および右端
部挟持手段を回路基板の上下方向のほぼ中央部に移動さ
せることにより、回路基板における上下方向の中央部が
左端部挟持手段および右端部挟持手段によって挟持され
るため、回路基板にストレスを与えることなく、基板面
に対して上下方向に対する反りを最も効率的に矯正する
ことができる。
ば、左右動機構が左端部挟持手段および右端部挟持手段
を互いに離間させて回路基板を左右方向に伸張させるこ
とにより、さらに確実に回路基板の反りを矯正すること
ができる。
ば、挟持用移動手段が挟持板を待避位置と挟持位置との
間で移動させることにより、回路基板を基板保持機構に
容易に装着することができる。
によれば、回路基板における上下左右の各端部を基板保
持機構における各挟持手段によって挟持した状態で所定
の電気的検査を実行することにより、例えば、検査用プ
ローブや検査用電極を用いた回路基板検査装置では、回
路基板の表面および裏面に検査用プローブや検査用電極
を確実に接触させることができる結果、その回路基板に
対する電気的検査を高精度で行うことができると共に、
検査用プローブや検査用電極などの破損を防止すること
もできる。
の構成を示す構成概念図である。
面図である。
る。
た状態の左側挟持部14aの側面断面図、(b)は挟持
板28が挟持位置に移動させられた状態の左側挟持部1
4aの側面断面図である。
び挟持板23間に回路基板Pの下端部が挿入された状態
の側面断面図である。
側挟持部14bを挟持位置に移動させた状態の側面断面
図である。
持部14aおよび右側挟持部14bが回路基板Pの上下
左右の各端部を挟持した状態の側面断面図である。
1における基板保持機構52の正面図である。
態の側面断面図である。
端部および上端部を挟持した状態の側面断面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 ほぼ直立状態の回路基板における下端部
および上端部をそれぞれ挟持する下端部挟持手段および
上端部挟持手段を備えた回路基板検査装置用の基板保持
機構であって、 前記回路基板の左端部および右端部を所定位置でそれぞ
れ挟持する左端部挟持手段および右端部挟持手段を備え
ていることを特徴とする基板保持機構。 - 【請求項2】 前記下端部挟持手段および前記上端部挟
持手段の少なくとも一方を上下動させる第1上下動機構
を備え、前記第1上下動機構を駆動して前記下端部挟持
手段および前記上端部挟持手段を互いに離間させること
により前記回路基板を上下方向に伸張させた状態で検査
位置に保持することを特徴とする請求項1記載の基板保
持機構。 - 【請求項3】 前記回路基板の前記左右端部に沿って前
記左端部挟持手段および前記右端部挟持手段をそれぞれ
上下動させ、かつ前記第1上下動機構によって前記下端
部挟持手段および前記上端部挟持手段が前記回路基板の
前記下端部および前記上端部を挟持可能な位置に移動さ
せられたときに前記左端部挟持手段および前記右端部挟
持手段を当該回路基板の上下方向のほぼ中央部に移動さ
せる第2上下動機構を備えていることを特徴とする請求
項2記載の基板保持機構。 - 【請求項4】 前記左端部挟持手段および前記右端部挟
持手段の少なくとも一方を左右動移動させる左右動機構
を備え、当該左右動機構を駆動して前記左端部挟持手段
および前記右端部挟持手段を互いに離間させることによ
り前記回路基板を左右方向に伸張させた状態で前記検査
位置に保持することを特徴とする請求項1から3のいず
れかに記載の基板保持機構。 - 【請求項5】 前記左端部挟持手段および前記右端部挟
持手段は、前記回路基板の一面に当接可能なベース部
と、待避位置から挟持位置の間で移動可能に構成され当
該挟持位置で前記回路基板の他面に当接させられて前記
ベース部と相俟って当該回路基板を挟持する挟持板と、
当該挟持板を前記両位置の間で移動させる挟持用移動手
段とをそれぞれ備えていることを特徴とする請求項1か
ら4のいずれかに記載の基板保持機構。 - 【請求項6】 請求項1から5のいずれかに記載の基板
保持機構を備え、当該基板保持機構によって前記検査位
置に保持される前記回路基板に対して所定の電気的検査
を実行可能に構成されていることを特徴とする回路基板
検査装置。
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