JP2001183407A - 基板検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 昇降プレートの端部に荷重がかかった時の昇
降プレートの傾きを抑えることができる基板検査装置を
提供する。 【解決手段】 基板検査装置１は、下側プローブ１１を
もった基板検査板１３が固定される昇降プレート１４を
有し、この昇降プレート１４は２本のボールネジ２１
Ａ，２１Ｂにより上下動される。ボールネジ２１Ａ，２
１Ｂは、上端を昇降プレート１４の下面に固定させたネ
ジ部２２Ａ，２２Ｂと、このネジ部２２Ａ，２２Ｂに螺
合するナット部２４Ａ，２４Ｂとからなっている。ナッ
ト部２４Ａ，２４Ｂは、サーボモータ２５により回転す
る。このサーボモータ２５を回転駆動させると、この回
転が駆動ベルト３０及び連結ベルト３１を介してナット
部２４Ａ，２４Ｂに伝えられ、ナット部２４Ａ，２４Ｂ
が回転する。これに伴ってネジ部２２Ａ，２２Ｂが上下
動し、その結果、昇降プレート１４が上下動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板の表面側
の配線パターンと裏面側の配線パターンとの間の導通／
短絡を検査するための基板検査装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の基板検査装置としては、例えば特
開平５−２７３２８８号公報に記載されているように、
プリント基板の導通検査を行うための下側検査治具が取
り付けられたヘッドベース（昇降プレート）を、エアシ
リンダ等の上下駆動機構で上下動させるものが知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては、昇降プレートの重量を１本の上下駆
動機構だけで受ける構成であるため、昇降プレートの縁
部に荷重がかかると、重量バランスがくずれ、昇降プレ
ートが傾いてしまう可能性があった。

【０００４】本発明は、昇降プレートの縁部に荷重がか
かった時の昇降プレートの傾きを抑えることができる基
板検査装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、テーブル上に
載置された回路基板の表面側の配線パターンと裏面側の
配線パターンとの間の導通検査を行う基板検査装置にお
いて、基台の上方に上下動可能に設けられ、回路基板の
導通検査を行うための治具が上面に取り付けられる昇降
プレートと、上下方向に延在するネジ部と当該ネジ部に
螺合するナット部とからなり、昇降プレートを上下動さ
せる複数本の送りネジ部材とを備えたことを特徴とする
ものである。

【０００６】以上のように構成した本発明においては、
複数本の送りネジ部材の各ネジ部および各ナット部のい
ずれか一方を回転させると、各ネジ部および各ナット部
の他方が上下動し、これに伴って当該他方と連結された
昇降プレートが上下動する。このように複数本の送りネ
ジ部材により昇降プレートを上下動させることにより、
昇降プレートの重量は複数本の送りネジ部材で受けるこ
とになる。このため、昇降プレートの縁部に荷重がかか
った時でも、複数本の送りネジ部材により昇降プレート
の重量バランスをとることができ、これにより昇降プレ
ートの傾きが抑えられる。また、上下駆動機構としてエ
アシリンダを用いた場合のように、空気圧発生源やエア
バルブ等の機器を設ける必要が無いため、昇降プレート
を上下動させるための構造が簡単になると共に、コスト
削減が図れる。

【０００７】好ましくは、送りネジ部材は、ネジ部の上
端を昇降プレートの下面に連結させると共に、ナット部
を基台に回転可能に取り付けたボールネジであり、複数
本の送りネジ部材の各ナット部は、モータにより回転伝
達機構を介して回転するように構成されている。この場
合には、モータを回転駆動させると、回転伝達機構によ
り複数本の送りネジ部材の各ナット部が回転し、モータ
の回転方向に応じて各ネジ部が上下動し、これに伴って
昇降プレートが上下動する。このように１つのモータで
複数本のボールネジを同時に駆動できるため、コスト的
に更に有利になる。

【０００８】このとき、好ましくは、回転伝達機構は、
モータの回転軸と複数本の送りネジ部材のいずれか一つ
のナット部との間に掛け渡された駆動ベルトと、複数本
の送りネジ部材の各ナット部間に掛け渡された少なくと
も１本の連結ベルトと、連結ベルトにテンションをかけ
るテンションローラとを有する。この場合には、テンシ
ョンローラにより連結ベルトの滑りが防止されるため、
複数本の送りネジ部材の各ナット部の回転タイミングが
確実に一致するようになる。これによって、複数本の送
りネジ部材の各ネジ部の上下動タイミングも確実に一致
し、その結果、昇降プレートは水平状態を保ちながら上
下動する。

【０００９】また、好ましくは、昇降プレートにおける
複数本の送りネジ部材の外側には、昇降プレートを上下
方向にガイドする複数本のスライドシャフトが設けられ
ている。これにより、昇降プレートは、スライドシャフ
トにガイドされながら、スムーズに且つ安定して上下動
する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明による基板検査装置
の好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明す
る。

【００１１】図１は、本発明に係る基板検査装置を示す
断面図である。同図において、基板検査装置１は、図示
しないハウジング内に設けられた基台２を有し、この基
台２には、２本の固定フレーム３を介してＸ−Ｙテーブ
ル機構４が取り付けられている。

【００１２】このＸ−Ｙテーブル機構４は、導通検査が
必要な回路基板５を水平面上に伏せた状態で２次元的に
自由に移動させるものである。これにより、回路基板５
は、安定した姿勢に保たれた状態で検査位置まで搬入さ
れると共に、検査位置でも安定した姿勢で導通検査が行
われる。Ｘ−Ｙテーブル機構４は、固定フレーム３上に
固定された２本のガイドレール６を有し、このガイドレ
ール６に沿ってＹテーブル７がリニアに摺動する。この
Ｙテーブル７上には、ガイドレール６に対して直交した
２本のガイドレール（図示せず）が固定され、このガイ
ドレールに沿ってＸテーブル８がリニアに摺動する。

【００１３】Ｘテーブル８上には基板位置決めプレート
９が一体的に固定され、この基板位置決めプレート９の
上面に回路基板５が載置される。また、基板位置決めプ
レート９の上面には、複数の位置決めピン（図示せず）
が設けられ、このピンに回路基板５の縁を押当てること
によって、回路基板５を基板位置決めプレート９上に適
切に位置決めする。

【００１４】また、基板位置決めプレート９には矩形の
プローブ挿入開口１０が設けられ、これによって、位置
決めした回路基板５の裏面側の配線パターンが露出され
る。そして、回路基板５の導通検査を行うための基板検
査治具の一部である複数本の下側プローブ１１を、下方
からプローブ挿入開口１０内に差し込むことで、回路基
板５の裏面側の配線パターンの所定部位と下側プローブ
１１とを導通接触させることができる。この下側プロー
ブ１１はプローブ台１２の頂部に取り付けられ、このプ
ローブ台１２は基板検査板１３に一体的に固定されてい
る。基板検査板１３は、種々の回路基板に応じて差し替
えられるように、昇降プレート１４上に抜き差し自在に
取り付けられている。昇降プレート１４に差し込まれた
基板検査板１３はチャック爪１５により固定され、その
状態で昇降プレート１４と一緒に昇降することになる。

【００１５】また、基板位置決めプレート９の上方に
は、回路基板５の表面側の配線パターンの所定部位に導
通接触させるための上側プローブ１６が配置されてい
る。この上側プローブ１６は、個々の配線パターンと高
速接触させるために、基板検査位置内で上下左右に高速
動作する。このような複数本の下側プローブ１１及び上
側プローブ１６を含む基板検査治具により、回路基板５
の表面側の配線パターンと裏面側の配線パターンとの間
の結線状態を高速で検査できる。

【００１６】下側プローブ１１からの電気信号は、基板
検査板１３に固定された連結プローブ１７と、昇降プレ
ート１４の下方に位置する支持プレート１８に固定され
たスプリングプローブ１９とを介して、外部の図示しな
い中央処理装置へ送り出される。また、昇降プレート１
４の両側には、連結プローブ１７とスプリングプローブ
１９との接続および接続解除を行う１対のクランプ部材
２０が設けられている。このクランプ部材２０は、昇降
プレート１４を支持プレート１８と基板検査板１３とで
挟み込むことによって、連結プローブ１７とスプリング
プローブ１９との電気的導通を確実に行うものである。
なお、クランプ部材２０についての詳細な説明は省略す
る。

【００１７】次に、昇降プレート１４を上下動させるた
めの構成について説明する。昇降プレート１４は、図２
〜図４に示すように、その長手方向に並設された２本の
送りネジ部材としてのボールネジ２１Ａ，２１Ｂにより
上下動される。昇降プレート１４の上下駆動機構として
エアーシリンダを採用した場合には、空気圧発生源やエ
アーバルブ等の空気圧機器が必要となるが、本実施形態
のようにボールネジを用いる場合には、そのような機器
が不要となるため、装置を簡略化できる。

【００１８】ボールネジ２１Ａ，２１Ｂは、昇降プレー
ト１４に固定されたネジ部２２Ａ，２２Ｂと、基台２の
下面に固定されたケーシング２３Ａ，２３Ｂ内に配置さ
れ、ネジ部２２Ａ，２２Ｂに螺合するナット部２４Ａ，
２４Ｂとからなっている。ネジ部２２Ａ，２２Ｂは、基
台２及びケーシング２３Ａ，２３Ｂを貫通するように上
下方向に延在すると共に、上端が昇降プレート１４の下
面に連結されている。そして、ナット部２４Ａ，２４Ｂ
がケーシング２３Ａ，２３Ｂ内でフリー回転すること
で、ネジ部２２Ａ，２２Ｂが上下動し、これに伴って昇
降プレート１４が上下動する。このように２本のボール
ネジ２１Ａ，２１Ｂにより昇降プレート１４を上下動さ
せる構成としたので、昇降プレート１４の重量は２本の
ボールネジ２１Ａ，２１Ｂで受けることになる。このた
め、昇降プレート１４の縁部（例えば図３で示す部位
Ａ）に荷重がかかっても、重量バランスのくずれは少な
く、これにより昇降プレート１４が傾くことが防止され
る。

【００１９】ナット部２４Ａ，２４Ｂは、基台２の下面
に固定された正逆転型サーボモータ２５によって高速で
回転する。モータ２５の回転軸にはプーリ２６が取り付
けられている。また、ナット部２４Ａにはプーリ２７，
２８が上下に取り付けられ、ナット部２４Ｂにはプーリ
２９が取り付けられている。プーリ２６とプーリ２７と
の間には駆動ベルト３０が掛け渡され、プーリ２８とプ
ーリ２９との間には連結ベルト３１が掛け渡されてい
る。駆動ベルト３０及び連結ベルト３１は、例えば歯付
きベルトである。

【００２０】モータ２５を回転駆動させると、このモー
タ２５の回転が駆動ベルト３０及び連結ベルト３１を介
してナット部２４Ａ，２４Ｂに伝えられ、このナット部
２４Ａ，２４Ｂが高速回転する。これによって、ネジ部
２２Ａ，２２Ｂがモータ２１の正逆転に応じて上下動す
る。このように１つのモータ２５で２つのナット部２４
Ａ，２４Ｂを同時に駆動できるため、コスト的に効率が
良い。

【００２１】また、ケーシング２０Ｂには、取付フレー
ム３２を介してテンションローラ３３がボルト止めされ
ている（図３〜図５参照）。このテンションローラ３３
は、プーリ２８とプーリ２９との間に掛け渡された連結
ベルト３１にテンションをかけるものである。このよう
なテンションローラ３３により連結ベルト３１が滑るこ
とを防止できるため、２つのナット部２４Ａ，２４Ｂの
回転タイミングが合うようになる。これにより、２つの
ネジ部２２Ａ，２２Ｂの上下動タイミングも一致し、昇
降プレート１４は水平状態を保ちながら上下動する。

【００２２】ネジ部２２Ａの下端部には、１対のリミッ
トレバー３４Ａ，３４Ｂが設けられている（図１参
照）。また、ケーシング２０Ａには１対のセンサ支持フ
レーム３５Ａ，３５Ｂが固定されている。センサ支持フ
レーム３５Ａには、リミットレバー３４Ａと接するとオ
ンする２つのリミットスイッチ３６，３７が所定の間隔
をもって設けられている。センサ支持フレーム３５Ｂに
は、リミットレバー３４Ｂと接するとオンするリミット
スイッチ３８が設けられている。リミットレバー３４
Ａ，３４Ｂ及びリミットスイッチ３６は、ネジ部２２Ａ
が上限位置に達したかどうかを検出する手段である。リ
ミットレバー３４Ａ，３４Ｂ及びリミットスイッチ３
７，３８は、ネジ部２２Ａが下限位置に達したかどうか
を検出する手段である。ここで、ネジ部２２Ａの上限位
置は、昇降プレート１４に差し込まれた基板検査板１３
上端の下側プローブ１１が回路基板５の裏面側の配線パ
ターンの所定部位と導通接触する位置に対応している。
また、ネジ部２２Ａの下限位置は、基板検査板１３の差
し替え位置に対応している。

【００２３】以上のようなボールネジ２１Ａ，２１Ｂの
外側には、４本のスライドシャフト３９が設けられてい
る。各スライドシャフト３９は、上下方向に延在すると
共に、上端が昇降プレート１４の下面に固定されてい
る。また、各スライドシャフト３９は、基台２に取り付
けられた軸受け部４０によってスラスト方向にスムーズ
に摺動し、昇降プレート１４を上下方向に確実にガイド
している。このようにボールネジ２１Ａ，２１Ｂとスラ
イドシャフト３９との協働により、昇降プレート１４は
スムーズに且つ安定して上下動する。

【００２４】このガイドとして利用されるスライドシャ
フト３９の内部には、位置決めロッド４１が上下方向に
摺動自在に組み込まれている。この位置決めロッド４１
は、基板検査板１３を昇降プレート１４に取り付ける時
に、基板検査板１３を昇降プレート１４上の適切な位置
にセットするために設けられた部材である。位置決めロ
ッド４１は、スライドシャフト３９の下方に配置された
エアーシリンダ４２により上下動する。このエアーシリ
ンダ４２により、位置決めロッド４１の先端部を、基板
検査板１３に形成された位置決め孔４３に入り込ませる
と、昇降プレート１４上で基板検査板１３の移動が規制
され、基板検査板１３の確実な位置合わせが達成され
る。

【００２５】なお、本発明に係る基板検査装置は、上記
実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施
形態では、昇降プレート１４を２本のボールネジ２１
Ａ，２１Ｂで上下動させる構成としたが、ボールネジの
本数は３本以上であってもよい。この場合には、複数本
のボールネジの各ナット部間に連結ベルトをそれぞれ掛
け渡すと共に、各連結ベルトに対してテンションローラ
によりテンションをかけるのが好ましい。

【００２６】また、昇降プレート１４の下面には４本の
スライドシャフト３９が設けられているが、本発明は、
そのようなスライドシャフトの無い基板検査装置にも適
用できる。

【００２７】さらに、上記実施形態の送りネジ部材は、
昇降プレート１４にネジ部を固定し、ナット部の回転に
よりネジ部を上下動させるものであるが、本発明は、昇
降プレート１４にナット部を固定し、ネジ部の回転によ
りナット部を上下動させるものにも適用できる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、上下方向に延在するネ
ジ部と当該ネジ部に螺合するナット部とからなる複数本
の送りネジ部材により昇降プレートを上下動させる構成
としたので、昇降プレートの端部に荷重がかかった時の
昇降プレートの傾きを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板検査装置の一実施形態を示す
断面図である。

【図２】図１に示す基板検査装置の要部を示す平面図で
ある。

【図３】図２に示すボールネジ及びこのボールネジの駆
動手段を示す一部断面を含む図である。

【図４】図２に示すガイドシャフトを示す一部断面を含
む図である。

【図５】図２に示す２本のボールネジ及びテンションロ
ーラを示す平面図である。

【符号の説明】

１…基板検査装置、２…基台、５…回路基板、１１…下
側プローブ（治具）、１３…基板検査板（治具）、１４
…昇降プレート、２１Ａ，２１Ｂ…ボールネジ（送りネ
ジ部材）、２２Ａ，２２Ｂ…ネジ部、２４Ａ，２４Ｂ…
ナット部、２５…モータ、２６〜２９…プーリ（回転伝
達機構）、３０…駆動ベルト（回転伝達機構）、３１…
連結ベルト（回転伝達機構）、３３…テンションロー
ラ、３９…スライドシャフト。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テーブル上に載置された回路基板の表面
   側の配線パターンと裏面側の配線パターンとの間の導通
   検査を行う基板検査装置において、 基台の上方に上下動可能に設けられ、前記回路基板の導
   通検査を行うための治具が上面に取り付けられる昇降プ
   レートと、 上下方向に延在するネジ部と当該ネジ部に螺合するナッ
   ト部とからなり、前記昇降プレートを上下動させる複数
   本の送りネジ部材とを備えたことを特徴とする基板検査
   装置。
2. 【請求項２】 前記送りネジ部材は、前記ネジ部の上端
   を前記昇降プレートの下面に連結させると共に、前記ナ
   ット部を前記基台に回転可能に取り付けたボールネジで
   あり、 前記複数本の送りネジ部材の各ナット部は、モータによ
   り回転伝達機構を介して回転するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の基板検査装置。
3. 【請求項３】 前記回転伝達機構は、前記モータの回転
   軸と前記複数本の送りネジ部材のいずれか一つのナット
   部との間に掛け渡された駆動ベルトと、前記複数本の送
   りネジ部材の各ナット部間に掛け渡された少なくとも１
   本の連結ベルトと、前記連結ベルトにテンションをかけ
   るテンションローラとを有することを特徴とする請求項
   ２記載の基板検査装置。
4. 【請求項４】 前記昇降プレートにおける前記複数本の
   送りネジ部材の外側には、前記昇降プレートを上下方向
   にガイドする複数本のスライドシャフトが設けられてい
   ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の
   基板検査装置。