JP2003294800A

JP2003294800A - 回路基板検査装置

Info

Publication number: JP2003294800A
Application number: JP2002094182A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kobayashi; 英夫小林; Masahiro Koyama; 雅啓小山
Original assignee: Nidec Tosok Corp
Current assignee: Nidec Tosok Corp
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2003-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】高速作動での送り精度を確保し耐久性を高め
る。【解決手段】回路基板検査装置の上部プローブユニッ
ト４１のアーム５３にサーボモータ５４を設け、その駆
動軸５５に長円形状のカム５６を設ける。アーム５３の
下部ブラケット６１にガイド装置６２を設け、ガイド装
置６２のスライダ６３に作動部７１を設ける。作動部７
１のプローブ支持ブラケット７２に上部プローブ７３を
設け回路基板側に延出する。作動部７１上端にカムフォ
ロア８１を設け、カムフォロア８１をカム５６上部に配
置する。カム５６とカムフォロア８１からなるカム機構
８２で上部プローブ７３の送り機構を形成し、カム５６
を回動して上部プローブ７３を回路基板２上面のランド
やスルーホールに接触させ、配線パターン間のショート
や断線を検査する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搭載部品により電
子回路が形成される回路基板を検査する回路基板検査装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＣＰＵ等の電子部品により電子回
路を形成する際には、配線パターンやランドを有する回
路基板が用いられており、この回路基板において、配線
パターン間のショートや断線を検査する際には、回路基
板検査装置が用いられていた。

【０００３】この回路基板検査装置には、テーブルにセ
ットされた前記回路基板のランドに接触して導通検査を
行うプローブを備えており、このプローブは、ボールネ
ジ送り機構やベルト送り機構によって上下駆動される構
造が一般に知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
回路基板検査装置にあっては、ボールネジ送り機構を用
いた場合、高速送りや耐久性に欠けるという問題があっ
た。

【０００５】また、ベルト送り機構を用いた装置の場合
には、ベルトの伸び等による問題で、位置精度や高速耐
久性に欠けるという問題があった。

【０００６】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、高速作動での送り精度を確保しつ
つ、耐久性の高い回路基板検査装置を提供することを目
的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の請求項１の回路基板検査装置にあっては、プ
ローブを上下動して回路基板の検査箇所に接触させる送
り機構を備えた回路基板検査装置において、前記送り機
構を、装置本体に上下移動自在に支持され前記プローブ
が設けられた作動部と、該作動部を上下作動させるカム
機構とにより構成し、該カム機構を構成するカムを前記
装置本体側に設け、このカムに従動して上下動するカム
フォロアを前記作動部側に設けるとともに、上下移動さ
れる前記カムフォロアを前記カムの上部に配置した。

【０００８】すなわち、プローブを上下動して回路基板
の検査箇所に接触させる際には、装置本体側に設けられ
たカム機構のカムを回動し、このカムに従動するカムフ
ォロアによって、前記プローブが設けられた作動部を上
下動する。これにより、前記プローブは、前記カムの回
転に応じた速度で上下動される。

【０００９】このとき、上下移動される前記カムフォロ
アは、前記カムの上部に配置されており、このカムフォ
ロアの下限位置が前記カムによって規制される。

【００１０】また、請求項２の回路基板検査装置におい
ては、前記作動部を下方へ付勢し、前記カムの摺接面へ
の前記カムフォロアの接触性を高める付勢手段を備えて
いる。

【００１１】すなわち、作動部は、付勢手段によって下
方へ付勢されており、カム摺接面へのカムフォロアの接
触性が、この付勢手段によって高められている。このた
め、カム高速回転時のカムフォロアの不用意な上動が抑
制される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
に従って説明する。図１及び図２は、本実施の形態にか
かる回路基板検査装置１を示す図であり、図１には正面
図が、図２は図１のＡ−Ａ線断面に相当する図が示され
ている。この回路基板検査装置１は、ＣＰＵ等の電子部
品が搭載される回路基板２を検査する装置であり、該回
路基板２に設けられた配線パターン間のショートや、断
線等を検査できるように構成されている。

【００１３】すなわち、前記回路基板検査装置１のベー
ス１１には、支柱１２，・・・が立設されており、該支
柱１２，・・・には、前記回路基板２を支持する支持テ
ーブル１３が設けられている。該支持テーブル１３は、
図１に示したように、Ｘ−Ｙステージ１４，１４を介し
て、前記支柱１２，・・・に支持されており、この支持
テーブル１３を、図外の駆動機構によって、平面方向で
あるＸ−Ｙ方向へ移動できるように構成されている。

【００１４】前記各支柱１２，・・・の中央部には、下
部プローブユニット２１が設けられており、該下部プロ
ーブユニット２１の上部には、検査ヘッド２２が設けら
れている。該検査ヘッド２２は、Ｘ−Ｙステージ２３及
び昇降機構２４を介して、前記ベース１１に支持されて
おり、当該検査ヘッド２２を図外の駆動機構によって平
面方向であるＸ−Ｙ方向及び上下方向であるＺ方向へ移
動できるように構成されている。

【００１５】前記検査ヘッド２２には、図３にも示すよ
うに、上方へ突出する針状の複数の下部プローブ３１，
・・・が設けられており、当該検査ヘッド２２を移動す
ることにより、検査ヘッド２２に設けられた下部プロー
ブ３１，・・・を、前記テーブル１３に開設された開口
部３２、及び該テーブル１３に位置決めされたトレー３
３の開口部３４を介して、図４に示すように、ＣＰＵな
どの電子部品が搭載される前記回路基板２下面３５の各
ランド３６，・・・へ接触できるように構成されてい
る。

【００１６】また、前記ベース１１には、図１に示した
ように、一対の上部プローブユニット４１，４１が設け
られており、各上部プローブユニット４１，４１は、前
記ベース１１に起立した起立壁４２，４２より延出した
支持板４３，４３に支持されている。

【００１７】この上部プローブユニット４１は、図５
（左方の上部プローブユニット４１のみ図示）に示すよ
うに、前記支持板４３に固定されたＸテーブル５１と、
該Ｘテーブル５１上に固定されたＹテーブル５２と、該
Ｙテーブル５２に固定されたアーム５３とを備えてお
り、該アーム５３を、図外の駆動機構によって平面方向
であるＸ−Ｙ方向へ移動できるように構成されている。
このアーム５３には、サーボモータ５４が固定されてお
り、該サーボモータ５４の駆動軸５５は、前記アーム５
３より先端側へ突出するように構成されている。この駆
動軸５５には、図６にも示すように、カム５６が固定さ
れており、該カム５６の外形は、長円形状に形成されて
いる。

【００１８】前記アーム５３の先端部には、図５に示し
たように、下方に延出する下部ブラケット６１が固定さ
れており、該下部ブラケット６１には、ガイド装置６２
が設けられている。該ガイド装置６２は、スライダ６３
を備えており、該スライダ６３の上下方向への移動を自
在とするとともに、横方向への移動を規制するように構
成されている。

【００１９】このスライダ６３には、縦長板状の作動部
７１が固定されており、該作動部７１は、前記ガイド装
置６２によって上下移動自在に支持されている。この作
動部７１の下端部には、プローブ支持ブラケット７２が
設けられており、該プローブ支持ブラケット７２には、
針状の上部プローブ７３が、下方に配置された前記回路
基板２へ向けて延出するように設けられている。

【００２０】前記作動部７１の上端部には、図５及び図
６に示したように、円柱状のカムフォロア８１が設けら
れており、該カムフォロア８１は、前記カム５６の上部
に配置され、該カム５６周面の摺接面に摺接して従動す
るように構成されている。これにより、装置本体側であ
る前記アーム５３に設けられた長円形状のカム５６と、
該カム５６に従動して上下動する前記作動部７１側に設
けられたカムフォロア８１とからなるカム機構８２によ
って、作動部７１の上部プローブ７３を上下動する送り
機構が形成されており、前記カム５６を回動して作動部
７１を上下動し、該作動部７１の上部プローブ７３を、
図７に示すように、前記回路基板２上面８３の配線パタ
ーン８４，・・・に設けられた検査箇所であるランド８
５，・・・やスルーホール８６，・・・に接触できるよ
うに構成されている。

【００２１】これにより、前記両上部プローブユニット
４１，４１の上部プローブ７３，７３間や、各上部プロ
ーブ７３，７３と各下部プローブ３１，・・・間での通
電状態を検出することによって、配線パターン８４，８
４間のショートや断線を検査できるように構成されてい
る。

【００２２】そして、前記カムフォロア８１を固定する
軸部９１には、図５に示したように、付勢手段としての
コイルスプリング９２の一端が係止されており、該コイ
ルスプリング９２の他端は、前記スライダ６３に突設さ
れるとともに前記作動部７１の開口部９３（図６参照）
を貫通した突片９４に係止されている。これにより、前
記作動部７１は、前記コイルスプリング９２が縮小する
作用力によって下方へ付勢されており、前記カムフォロ
ア８１の前記カム５６摺接面への接触性が高められてい
る。

【００２３】以上の構成にかかる本実施の形態におい
て、上部プローブ７３を上下動して回路基板２のランド
８５，・・・に接触させる際には、上部プローブユニッ
ト４１の装置本体側に設けられたカム機構８２のカム５
６を回動し、このカム５６に従動するカムフォロア８１
を介して、前記上部プローブ７３が設けられた作動部７
１を上下動する。

【００２４】このとき、前記上部プローブ７３は、前記
カム５６の回転に応じた速度で上下動されるため、該カ
ム５６を高速で回転させることにより、前記作動部７１
に設けられた上部プローブ７３を高速で上下動すること
ができる。このため、ボールネジ送り機構を用いてプロ
ーブを上下動させる従来と比較して、高速送りが可能と
なるとともに、耐久性を高めることができる。

【００２５】なお、実験によると、前記上部プローブ７
３を、０．５〜１．０ｍｍの微少ストロークにて１０ｍ
Ｓの速度で繰り返し上下動することができた。

【００２６】加えて、他上部プローブ７３の送り機構を
方式にした場合と比較して、バランス的に低重心型とす
ることができるとともに、軽量化を図ることもできる。

【００２７】また、上下移動される前記カムフォロア８
１は、前記カム５６の上部に配置されており、このカム
フォロア８１の下限位置を、前記カム５６によって規制
することができる。このため、ベルト送り機構を用いて
プローブを上下動し、このプローブを回路基板２の検査
箇所に接触させる従来と比較して、ベルトの伸びに起因
した位置精度の低下を確実に防止することができる。こ
れにより、前記上部プローブ７３が、回路基板２の高さ
位置より必要以上に下方へ移動されてしまう、いわゆる
オーバーランを防止することができるとともに、高速耐
久性を高めることができる。

【００２８】したがって、高速作動での送り精度を確保
しつつ、耐久性の高い回路基板検査装置１となり得る。

【００２９】そして、上下移動される前記作動部７１
は、コイルスプリング９２によって下方へ付勢されてお
り、カム５６摺接面へのカムフォロア８１の接触性が、
このコイルスプリング９２によって高められている。こ
れにより、カム５６高速回転時のカムフォロア８１の不
用意な上動を抑制することができ、高速作動性を高める
ことができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１の
回路基板検査装置にあっては、装置本体側に設けられた
カムを高速で回動することによって、このカムに従動す
るカムフォロアを介して作動部を上下動させ、該作動部
に設けられたプローブを高速で上下動することができ
る。このため、ボールネジ送り機構を用いてプローブを
上下動させる従来と比較して、高速送りが可能となると
ともに、耐久性を高めることができる。

【００３１】このとき、上下移動されるカムフォロア
は、前記カムの上部に配置されており、このカムフォロ
アの下限位置を前記カムによって規制することができ
る。このため、ベルト送り機構を用いてプローブを上下
動し、このプローブを回路基板の検査箇所に接触させる
従来と比較して、ベルトの伸びに起因した位置精度の低
下を確実に防止することができる。これにより、前記プ
ローブが、回路基板の高さ位置より必要以上に下方へ移
動されてしまう、いわゆるオーバーランを防止すること
ができるとともに、高速耐久性を高めることができる。

【００３２】したがって、高速作動での送り精度を確保
しつつ、耐久性の高い回路基板検査装置となり得る。

【００３３】また、請求項２の回路基板検査装置におい
ては、作動部を付勢手段によって下方へ付勢することに
より、カム摺接面へのカムフォロアの接触性を高めるこ
とができる。よって、カム高速回転時のカムフォロアの
不用意な上動を抑制することができ、高速作動性を高め
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面に相当する図である。

【図３】図１の要部を示す拡大図である。

【図４】同実施の形態の回路基板を示す底面図である。

【図５】同実施の形態の上部プローブユニットを示す側
面図である。

【図６】同実施の形態の上部プローブユニットを示す正
面図である。

【図７】同実施の形態の回路基板を示す平面図である。

【符号の説明】

１回路基板検査装置２回路基板５６カム７１作動部７３上部プローブ８１カムフォロア８２カム機構８５ランド９２コイルスプリング（付勢手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2G011 AC21 AE01 AF06 2G014 AA01 AA02 AA03 AB59 AC09 AC12 2G132 AB07 AF06 AL11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プローブを上下動して回路基板の検査箇
所に接触させる送り機構を備えた回路基板検査装置にお
いて、前記送り機構を、装置本体に上下移動自在に支持され前
記プローブが設けられた作動部と、該作動部を上下作動
させるカム機構とにより構成し、該カム機構を構成するカムを前記装置本体側に設け、こ
のカムに従動して上下動するカムフォロアを前記作動部
側に設けるとともに、上下移動される前記カムフォロア
を前記カムの上部に配置したことを特徴とする回路基板
検査装置。
【請求項２】前記作動部を下方へ付勢し、前記カムの
摺接面への前記カムフォロアの接触性を高める付勢手段
を備えたことを特徴とする請求項１記載の回路基板検査
装置。