JP2004273726A

JP2004273726A - 表面実装部品を搭載したプリント回路基板の導通検査装置およびその機構

Info

Publication number: JP2004273726A
Application number: JP2003061839A
Authority: JP
Inventors: Masumi Mikuriya; 厨真澄三
Original assignee: Nippon Mektron KK
Current assignee: Nippon Mektron KK
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2003-03-07
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2023-03-07
Also published as: JP4067991B2

Abstract

【課題】半田接続が不完全な状態を確実に判定しうるプリント回路基板の導通検査装置を提供すること。
【解決手段】表面実装部品を搭載したプリント回路基板５を挟持する手段と、前記回路基板およびこの回路基板に搭載、接続される部品４に対して前記回路基板から引き離す方向に力が加わるように、前記回路基板の面に力を作用させる作用力付与手段９，８と、前記作用力付与手段による力の作用下で、前記回路基板と前記部品との間の導通を判定する手段２とをそなえた表面実装部品を搭載したプリント回路基板の導通検査装置。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表面実装部品を搭載したプリント回路基板を導通検査する装置に係り、とくに検査のために部品実装状態の回路基板を局部的に撓ませるための装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント回路基板では、部品との接続不良を防止するために、検査装置を用いて導通検査を行っている。特許文献１は、その一例を示したものであり、検査すべきプリント回路基板における接続端子、スルーホールにスプリング付きの検査プローブを接触させて電気的に導電パターンの接続状態を検出する装置を開示している。
【０００３】
そして、この検査方式を実現するために検査すべき接点に対応する多数の検査プローブを高精度に配列した検査ヘッドが設けられている。この検査ヘッドは、スタンド等により上下方向に往復移動可能に支持されており、この検査ヘッドを検査すべきプリント回路基板に接近させて検査プローブをプリント回路基板に接触させ、検査を行う。
【０００４】
また、プリント回路基板に関しては、接続不良検査と別に、バーンイン検査と呼ばれる、所定の温度環境下での検査がある。この検査は、実装基板を恒温槽に装填して通電状態を検査するものである。そして、検査結果は、通電不良として検知されるだけであり、電子部品とプリント基板との半田付け不良に起因しているのか、電子部品が不良であるのかは特定できない。
【０００５】
この対策として、特許文献２に記載されているように、実装基板が組み込まれた製品ケースを温度の高、低切替が可能な恒温槽に装填して応力印加を伴った通電検査を行う。すなわち、製品ケースに応力を印加して実装基板を製品ケースと共に反らせた状態で恒温槽の温度を高、低切り換えて通電検査を行い、通電不良の原因が電子部品、半田付けの何れの不良であるかを判定する。
【０００６】
ここにおいて、検査対象がフレキシブルプリント回路基板（以下、単にＦＰＣという。）である場合、ＦＰＣに検査プローブを押し当てることにより導通テストを行うと、不具合が生じることがある。つまり、ＦＰＣが撓んで逃げてしまい、検査プローブが正しい接触圧で当接しなかったり、検査プローブが回路パターンから外れてしまうことがある。
【０００７】
このため、ＦＰＣを平坦にしかも逃げないように固定し得る治具と、この治具上のＦＰＣに当接するように配された複数の検査プローブを持った検査ヘッドとを用意し、確実にＦＰＣの検査を行うこととしている。
【０００８】
図５および図６は、従来のこの種の検査装置の構成を示した側断面、およびその表面実装部品周りを示した拡大側断面を示している。
【０００９】
そして図５に示すように、治具１００は、上側板状部材１１および下側板状部材１２を有し、これら両板状部材１１，１２間に部品４が実装されたＦＰＣ５を挟み込む。下側板状部材１２は、ＦＰＣを所定の位置に保持するための基板位置決めピン１０もしくは図示しないざぐり部を有し、かつ検査プローブ２が貫通するための孔１２ａを有する。
【００１０】
この下側板状部材１２は、より上方に図示された上側板状部材１１と組み合わされるもので、基板位置決めピン１０を有し、この位置決めピン１０の先端が上側板状部材１１に設けられた凹部１１ａに係合することにより一対の板状部材１１，１２間にＦＰＣ５を挟持し、固定する。このとき、ＦＰＣ５に取り付けられた部品４は、下側板状部材１２に設けられた凹部１２ｂに収容されるから、ＦＰＣ５全体が一対の板状部材１１，１２間に挟持された状態となる。
【００１１】
そして、板状部材１２の下方から検査ヘッド３が昇降装置６によって押し上げられると、図６に示すように、検査プローブ２が板状部材１２の貫通孔を通ってＦＰＣ５に当接され、ＦＰＣ５が一対の板状部材１１，１２間に挟持されて導通テストが行われる。
【００１２】
【特許文献１】
特開平４−９５８８１号公報
【特許文献２】
特開２０００−３２１３１５号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した導通テストでは、検査プローブ２がＦＰＣ５に当接されると、ＦＰＣ５の背後が上側板状部材１１によって支持されているため、検査プローブ２の押圧力で一時的な接触状態が形成され、半田付け不良等が検出されない場合が生じる。
【００１４】
本発明は、上述の点を考慮してなされたもので、半田接続が不完全な状態を確実に判定しうるプリント回路基板の導通検査装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明では、
表面実装部品を搭載したプリント回路基板を挟持する手段と、前記回路基板およびこの回路基板に搭載、接続される部品に対して前記回路基板から引き離す方向に力が加わるように、前記回路基板の面に力を作用させる作用力付与手段と、前記作用力付与手段による力の作用下で、前記回路基板と前記部品との間の導通を判定する手段とをそなえた表面実装部品を搭載したプリント回路基板の導通検査装置、
を提供するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施例につき、その構成を示す断面図である。この図１に示すように、位置決めピン１０が凹部１１ａに嵌入して上下に配されて位置合わせされる上側板状部材１１と下側板状部材１２との間に挟持されるＦＰＣ５には、表面実装部品４が取り付けられている。
【００１７】
そして、この表面実装部品４を実装し半田付けした部分の背後（図示上側）にある上側板状部材１１には、凹部１１ｂが形成されている。この凹部１１ｂがあるため、ＦＰＣ５における部品４の背後に逃げ空間が生じ、ＦＰＣ５に対して力が作用すると、撓むことになる。
【００１８】
一方、検査ヘッド３には、部品４の半田付け部分に図示上方向の力を作用させるために、一対の押しピン９が設けられている。そして、この押しピン９の先端は、検査ヘッド支持部１３が検査ヘッド３を図示上方に押し上げると、下側板状部材１２に設けられた貫通孔１２ｃを通って、ＦＰＣ５の部品を半田付けした部分に力を作用させる。
【００１９】
このとき、ＦＰＣ５は、部品４の半田付けが不完全であると、上側板状部材１ａの凹部１１ｂ内を逃げ空間として撓み変形することになる。そして、ＦＰＣ５が変形するとき、ＦＰＣ５の回路パターンは部品４と接続が断たれた状態にある訳であり、検査ヘッド３に設けられた検査プローブ２，２間も接続が断たれた状態になる筈であるから、半田付け不良による接続不完全が確実に検出される。
【００２０】
図２は、図１の実施例における部品搭載部を拡大して示したものである。この図では、ＦＰＣ５が押しピン９の図示上端で押されて、上方に屈曲した様子を誇張して描いている。
【００２１】
ここでは、ＦＰＣ５における押しピン９の上端で押された部分が図示上方に屈曲している。これは、ＦＰＣ５と部品４の半田付け部分２０との接続状態が不完全であり、その結果、図示左側端子６の半田付け部分２０は接続が完全であってＦＰＣ５の屈曲はほんの僅かであるが、図示右側端子７の半田付け部分２０は凹部１１ｂ内に向かって大きく上方に屈曲し、部品４と剥離した状態となっている。したがって、本来、部品４で接続されているべき回路パターンが不接続状態となっている。
【００２２】
このように、半田付け不良による接続不完全がはっきりと露呈するため、検査ヘッドにより導通テストを行うと不導通状態が生じ、明確に不良判定することができる。
【００２３】
図３は、本発明の第２の実施例を示したもので、図２における板状部材１２に設けられた押しピンに替えて、上側板状部材１１の凹部１１ｂに吸気式吸着機構８を組み込んでＦＰＣ５を吸着することにより、ＦＰＣ５に負圧を与えてＦＰＣ５と部品４との接続状態を検知し得るように構成したものである。
【００２４】
これにより、ＦＰＣ５と部品４との接続が不完全であると、ＦＰＣ５に対する吸気力の作用により、図示するように、ＦＰＣ５が凹部１１ｂに向かって屈曲する。この結果、部品４の図示右端でＦＰＣ５との接続が断たれる。そして、導通テストをすると、接続不完全であることが明確に検知される。
【００２５】
図４は、本発明の第３の実施例を示したもので、図３におけると同様の吸気機構を下側板状部材１２に設け、ＦＰＣ５に負圧を与えるようにしたものである。この場合は、吸気機構８の吸気作用力は部品４に作用する。そして、図示左側端子６の半田付け部分２０は半田接合されているが、図示右側端子７の半田付け部分２０は半田付けが不完全であるため、部品４は右側が垂れ下がった状態となっている。
【００２６】
（変形例）
上記実施例では、ＦＰＣ５における部品の接続部を機械的な力で押す場合と、吸気により負圧を作用させる場合とを示したが、機械的な力でＦＰＣを引っ張るとか、ＦＰＣにエアを吹き付けてＦＰＣを屈曲させても同様に接続検査を行うことができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は上述のように、ＦＰＣに対して力を作用させながら導通テストを行うようにしたため、検査プローブを押し当ててもその押圧力でＦＰＣに接続不完全な個所が一時的に接続されて接続状態が完全であるかのような誤った検査を防止することができ、不完全な接続を確実に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施例の構成を示す断面図。
【図２】図１の要部を拡大して示した断面図。
【図３】本発明に係る第２の実施例の要部を示す断面図。
【図４】本発明に係る第３の実施例の要部を示す断面図。
【図５】従来のＦＰＣ検査装置の構造を示す断面図。
【図６】図５に示した構造の要部を示す断面図。
【符号の説明】
１００治具
１１上側板状部材
１１ａ凹部
１１ｂ凹部、
１２下側板状部材
１２ａ貫通孔
１２ｂ凹部
１２ｃ貫通孔
１３検査ヘッド支持部
２検査プローブ
３検査ヘッド、
４部品
５ＦＰＣ
６端子
７端子
８吸気孔、
９押しピン
１０位置決めピン
２０半田付け部分

Claims

表面実装部品を搭載したプリント回路基板を挟持する手段と、
前記回路基板およびこの回路基板に搭載、接続される部品に対して前記回路基板から引き離す方向に力が加わるように、前記回路基板の面に力を作用させる作用力付与手段と、
前記作用力付与手段による力の作用下で、前記回路基板と前記部品との間の導通を判定する手段と
をそなえた、表面実装部品を搭載したプリント回路基板の導通検査装置。
請求項１記載の装置において、
前記作用力付与手段は、前記回路基板の表面を押圧することにより前記回路基板における前記部品との接続部を局部的に撓ませるようにした、表面実装部品を搭載したプリント回路基板の導通検査装置。
請求項１記載の装置において、
前記作用力付与手段は、前記回路基板の背面を吸気することにより前記回路基板と前記部品との接続部を局部的に撓ませるようにした、表面実装部品を搭載したプリント回路基板の導通検査装置。
対向配置された一対の部材からなり、これら部材相互間に、表面実装部品を搭載した回路基板を挟持する回路基板保持機構と、
前記回路基板保持機構における一方の部材を介して前記回路基板における前記表面実装部品と接続した部分付近を局部的に押圧することにより撓ませる押圧機構と、
前記押圧機構により前記回路基板を局部的に押圧した状態で前記回路基板の端子を利用して前記回路基板と前記表面実装部品との接続部の接続状態を検査する検査手段と
をそなえた、表面実装部品を搭載したプリント回路基板の導通検査装置。
対向配置された一対の部材からなり、これら部材相互間に、表面実装部品を搭載した回路基板を挟持する回路基板保持機構と、
前記回路基板保持機構における一方の部材を介して前記回路基板における前記表面実装部品と接続した部分付近を局部的に吸引することにより撓ませる押圧機構と、
前記押圧機構により前記回路基板を局部的に押圧した状態で前記回路基板の端子を利用して前記回路基板と前記表面実装部品との接続部の接続状態を検査する検査手段と
をそなえた、表面実装部品を搭載したプリント回路基板の導通検査装置。
対向配置された一対の部材からなり、これら両部材の相互間に表面実装部品を搭載したプリント回路基板を挟持する回路基板保持機構において、
前記部材の一方は、前記回路基板における前記表面実装部品との接続部との対向部に逃げ空間を有し、
前記部材の他方は、前記回路基板における前記実装部品との接続部近傍を押圧する要素が取り付けられるように構成された
ことを特徴とする回路基板保持機構。
対向配置された一対の部材からなり、これら両部材相互間に表面実装部品を搭載したプリント回路基板を挟持する回路基板保持機構において、
前記両部材の何れか一方は、前記回路基板における前記表面実装部品との接続部近傍に負圧を与えるように、吸気手段に連通する通気路を有する
ことを特徴とする回路基板保持機構。