JP2006114773A - 基板の歪状態検知方法および基板検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 安価な設備のもとに、ピンボード治具を備えた基板検査装置における部品の損傷または破壊を事前に検証し防止する。
【解決手段】 実際の製造品と同等の被測定両面基板3の面をメッシュ3bで区切った1メッシュごとに歪ゲージ4を貼付し、この被測定両面基板3の所定箇所のチェックランド等に下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aを押圧接触させる。この押圧接触に対し、前記歪ゲージ4各々からは押圧力による歪み検知信号が信号線6を介し歪測定器5へ信号出力され、歪測定器5は歪ゲージ4それぞれからの検知信号をもとに1メッシュごとの歪量を測定し、表示部5aにデータ表示する。
【選択図】 図1
【解決手段】 実際の製造品と同等の被測定両面基板3の面をメッシュ3bで区切った1メッシュごとに歪ゲージ4を貼付し、この被測定両面基板3の所定箇所のチェックランド等に下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aを押圧接触させる。この押圧接触に対し、前記歪ゲージ4各々からは押圧力による歪み検知信号が信号線6を介し歪測定器5へ信号出力され、歪測定器5は歪ゲージ4それぞれからの検知信号をもとに1メッシュごとの歪量を測定し、表示部5aにデータ表示する。
【選択図】 図1
Description
この発明は、部品実装済みの基板に接点ピンを押圧接触させ、通電検査を行う基板検査において、前記接点ピンの押圧力による部品実装済み基板への歪みストレスを事前に検証する基板の歪状態検知方法および基板検査装置に関するものである。
製造された部品実装済み基板は、その一枚一枚について間違いなく部品が実装されているかを検査する必要があるが、その検査方法として、接点ピンが多数本並んだピンボード治具や押え治具等を備えた基板検査装置を用いて、これら接点ピンを前記基板のチェックランドに押圧接触させて通電検査を行う方法がある。
しかし、上記検査方法の場合、前記ピンボード治具または押え治具等で部品実装済み基板に歪ストレスを与え、基板上に実装された回路部品を損傷または破壊させてしまう場合がある。このようなピンボード治具や押え治具等を備えた基板検査装置における部品の損傷または破壊を防止する従来の基板検査装置として例えば以下のものがある。
この従来例は、プリント基板載せ台上に載置された被検査プリント基板を複数の押え棒で一方面から押圧しながら他方面に接点ピンを押圧接触させて通電試験を行うピンボード治具を備えた基板検査装置に関し、前記押え棒にかかる負荷を検知する負荷検知手段と、前記押え棒が前記基板面と当接する動作範囲内で該押え棒に負荷が生じたとき、前記負荷検知手段からの信号を受けて動作を停止させる動作停止手段とをこの基板検査装置自体に備えている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、上記検査方法の場合、前記ピンボード治具または押え治具等で部品実装済み基板に歪ストレスを与え、基板上に実装された回路部品を損傷または破壊させてしまう場合がある。このようなピンボード治具や押え治具等を備えた基板検査装置における部品の損傷または破壊を防止する従来の基板検査装置として例えば以下のものがある。
この従来例は、プリント基板載せ台上に載置された被検査プリント基板を複数の押え棒で一方面から押圧しながら他方面に接点ピンを押圧接触させて通電試験を行うピンボード治具を備えた基板検査装置に関し、前記押え棒にかかる負荷を検知する負荷検知手段と、前記押え棒が前記基板面と当接する動作範囲内で該押え棒に負荷が生じたとき、前記負荷検知手段からの信号を受けて動作を停止させる動作停止手段とをこの基板検査装置自体に備えている(例えば、特許文献1参照)。
従来の基板検査装置は以上のように構成されているので、基板検査装置自体に負荷検知手段や動作停止手段を設けていた。
一般的に、プリント基板のパターン配線、部品配置状態等はそのプリント基板が使用される製品ごとに種々雑多であり、このため、それぞれのプリント基板に対応したピンボード治具が必要となり、その種類は無数といっても過言ではない。このように、無数といって良いほど存在するピンボード治具を備えた基板検査装置それぞれに上記のような検知手段や動作停止手段等の対応措置手段を設けた場合、膨大な設備投資が必要になるという問題があった。
一般的に、プリント基板のパターン配線、部品配置状態等はそのプリント基板が使用される製品ごとに種々雑多であり、このため、それぞれのプリント基板に対応したピンボード治具が必要となり、その種類は無数といっても過言ではない。このように、無数といって良いほど存在するピンボード治具を備えた基板検査装置それぞれに上記のような検知手段や動作停止手段等の対応措置手段を設けた場合、膨大な設備投資が必要になるという問題があった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、膨大な設備投資を必要としない安価な設備のもとに、ピンボード治具で基板に歪ストレスを与え、基板に実装した部品の損傷または破壊を事前に検証し防止するようにした基板の歪状態検知方法および基板検査装置を得ることを目的とする。
この発明に係る基板の歪状態検知方法は、基板の面をメッシュ状に区切った1メッシュごとに歪ゲージを貼付するステップと、前記基板を表裏両面より一対のピンボード治具により押圧支持するとともに、少なくとも基板の一方の面のチェックランドに接点ピンを押圧接触させるステップと、前記接点ピンの押圧力による前記基板に加わる歪みを前記歪ゲージで検知するステップと、前記検知信号をもとに前記1メッシュごとの歪量を測定しデータ表示するステップとを有したものである。
この発明によれば、基板の面をメッシュ状に区切った1メッシュごとに歪ゲージを貼付し、この基板を表裏両面より一対のピンボード治具により押圧支持するとともに、少なくとも基板の一方の面のチェックランド等に接点ピンを押圧接触させ、この接点ピンの押圧力による基板に加わる歪みを前記歪ゲージで検知し、この検知信号をもとに前記1メッシュごとの歪量を測定しデータ表示するように構成したので、基板の面全体に亘る歪状態を簡易な構成で検証することができ、ピンボード治具を備えた基板検査装置における接点ピンの押圧力による部品の損傷または破壊の可能性の有無について知ることができる。
従って、上記検証結果に基づいて、接点ピンによる押圧力が基板の面全体に亘り略均一となるように、ピンボード治具の接点ピンの配置を変更したり、ダミーピンを設けることにより、基板検査時における部品の損傷または破壊を防止することができる。
また、上記構成により、基板の面全体に亘る歪状態の検証は、実際に製造する部品実装済み基板に対する通電検査の開始に先立ち、事前に実施することができる。
また、簡易な構成により、安価な設備で基板の面全体に亘る歪状態を検証することができる。
従って、上記検証結果に基づいて、接点ピンによる押圧力が基板の面全体に亘り略均一となるように、ピンボード治具の接点ピンの配置を変更したり、ダミーピンを設けることにより、基板検査時における部品の損傷または破壊を防止することができる。
また、上記構成により、基板の面全体に亘る歪状態の検証は、実際に製造する部品実装済み基板に対する通電検査の開始に先立ち、事前に実施することができる。
また、簡易な構成により、安価な設備で基板の面全体に亘る歪状態を検証することができる。
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による基板検査装置の原理構成を示す外観斜視図であり、部品実装済み両面基板を対象にしたものとする。
図1において、この基板検査装置は、下側ピンボード治具1、上側ピンボード治具2、被測定部品実装済み両面基板(以下、「被測定両面基板」とする)3、歪ゲージ4および歪測定器5で構成される。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による基板検査装置の原理構成を示す外観斜視図であり、部品実装済み両面基板を対象にしたものとする。
図1において、この基板検査装置は、下側ピンボード治具1、上側ピンボード治具2、被測定部品実装済み両面基板(以下、「被測定両面基板」とする)3、歪ゲージ4および歪測定器5で構成される。
上記構成において、一対のピンボード治具を形成する下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2は製造された部品実装済み両面基板に対し通電検査を行うもので、上下方向(図示矢印)に駆動され、通電検査時には下側ピンボード治具1は例えば基板裏面側へ駆動され、上側ピンボード治具2は例えば基板表面側へ駆動される。
これら下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2には接点ピン1aおよび接点ピン2aがそれぞれピンボード治具上の所定位置に所定数本設けられている。また、下側ピンボード治具1には通電検査時に基板をセットする際の位置決めピン1bがボード周辺の所要箇所(例えば4箇所)に設けられている。
上記所定数本の接点ピン1a,2aは、通電検査の対象となる部品実装済み両面基板上の所定箇所のチェックランドに接触させる位置に設ける。通電検査時は下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2が基板側へ駆動されるので、所定数本の接点ピン1a,2aそれぞれが上記チェックランドに接触し基板を支持した状態となる。通電検査はこれら接触させた多数本の接点ピン1a,2aを介し、所定の信号または電圧等を検査対象の部品実装済み基板に対し入出力し、その出力結果等を判定することにより、その部品実装済み基板が正常なものか否かを判定する。
これら下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2には接点ピン1aおよび接点ピン2aがそれぞれピンボード治具上の所定位置に所定数本設けられている。また、下側ピンボード治具1には通電検査時に基板をセットする際の位置決めピン1bがボード周辺の所要箇所(例えば4箇所)に設けられている。
上記所定数本の接点ピン1a,2aは、通電検査の対象となる部品実装済み両面基板上の所定箇所のチェックランドに接触させる位置に設ける。通電検査時は下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2が基板側へ駆動されるので、所定数本の接点ピン1a,2aそれぞれが上記チェックランドに接触し基板を支持した状態となる。通電検査はこれら接触させた多数本の接点ピン1a,2aを介し、所定の信号または電圧等を検査対象の部品実装済み基板に対し入出力し、その出力結果等を判定することにより、その部品実装済み基板が正常なものか否かを判定する。
この場合、接点ピン1a,2aが接触する基板上の各ポイントは基板の反りや半田量の多少等により必ずしも平坦上に無く、ピンボード上から各ポイントに対する高さに高低差がある。また、接触ポイントは半田フラックスや汚れ等が残存している場合がある。これらのことから、接点ピン1a,2aはバネを内蔵しており、このバネによる押圧力により基板に対し押圧接触させ、接点ピン1a,2aと基板上所定箇所との接触不良を防止し、確実に接触し支持するようにしている。この内蔵バネによる押圧力は例えば、ピン1本当たり約200gである。前述のように、接点ピン1a,2aは多数本使用するので、基板には使用本数分の押圧力が作用することとなる。
このように、接点ピン1a,2aの押圧力は基板との接触を確実にする反面、基板に対しストレスを加えることにもなり、実装部品の損傷または破壊等の要因ともなる。
また、位置決めピン1bはその先端部を例えば円錐状の形状にしており、この円錐状部分中途まで被測定両面基板3の位置決め用の穴3aを挿通させ、この状態で被測定両面基板3を支持し位置決めする。この場合、接点ピン1aに接触不完全が生じないように位置決めピン1bの高さを設定する。
このように、接点ピン1a,2aの押圧力は基板との接触を確実にする反面、基板に対しストレスを加えることにもなり、実装部品の損傷または破壊等の要因ともなる。
また、位置決めピン1bはその先端部を例えば円錐状の形状にしており、この円錐状部分中途まで被測定両面基板3の位置決め用の穴3aを挿通させ、この状態で被測定両面基板3を支持し位置決めする。この場合、接点ピン1aに接触不完全が生じないように位置決めピン1bの高さを設定する。
被測定両面基板3は実際の製造品と同等の部品実装済みの両面基板であり、基板周辺の所要箇所(例えば4箇所)には前記位置決め用の穴3aが設けられている。
歪ゲージ4は被測定両面基板3の一方の面をメッシュ3bで区切った1メッシュごとに貼付され、下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aの押圧力による被測定両面基板3に加わる歪みを検知し信号出力する。
歪測定器5は被測定両面基板3に設けた多数個の歪ゲージ4それぞれと信号線6で接続され、これら歪ゲージ4それぞれからの検知信号をもとに1メッシュごとの歪量を測定し、この歪測定器5が有する表示部5aにデータ表示する。
歪ゲージ4は被測定両面基板3の一方の面をメッシュ3bで区切った1メッシュごとに貼付され、下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aの押圧力による被測定両面基板3に加わる歪みを検知し信号出力する。
歪測定器5は被測定両面基板3に設けた多数個の歪ゲージ4それぞれと信号線6で接続され、これら歪ゲージ4それぞれからの検知信号をもとに1メッシュごとの歪量を測定し、この歪測定器5が有する表示部5aにデータ表示する。
次に、下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aが被測定両面基板3に押圧接触する状態について説明する。
図1の状態はピンボード治具1,2それぞれの接点ピン1a,2aが被測定両面基板3に押圧接触する前の状態を示している。この状態からこれら下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2が駆動され、それぞれの接点ピン1a,2aが被測定両面基板3の所定箇所に押圧接触した状態例を図2に示す。
図2は下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aが被測定両面基板3に押圧接触した状態例を示す側面図であり、被測定両面基板3にたわみが殆ど発生していない状態を示す。なお、図2は被測定両面基板3上の歪ゲージ4、歪測定器5および位置決めピン1b等は除いてある。
図1の状態はピンボード治具1,2それぞれの接点ピン1a,2aが被測定両面基板3に押圧接触する前の状態を示している。この状態からこれら下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2が駆動され、それぞれの接点ピン1a,2aが被測定両面基板3の所定箇所に押圧接触した状態例を図2に示す。
図2は下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aが被測定両面基板3に押圧接触した状態例を示す側面図であり、被測定両面基板3にたわみが殆ど発生していない状態を示す。なお、図2は被測定両面基板3上の歪ゲージ4、歪測定器5および位置決めピン1b等は除いてある。
図2において、下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aがこの図2に示すようにたわみが殆ど発生することなく被測定両面基板3の所定箇所に押圧接触した場合、この接触状態は適切であり、ピンボード治具1,2の接点ピン1a,2aの各配置は実際の検査対象となる部品実装済み基板に対し適切な配置であり、ピンボード治具として適切となっている。
前述のように、被測定両面基板3は実際に製造する部品実装済み基板と同等であり、従って、被測定両面基板3にたわみが殆ど発生しない場合には実際に製造した部品実装済み基板についてもたわみは殆ど発生しない。このようにたわみが殆ど発生しないことにより、基板上の実装部品等へのストレスも少なく、実装部品を損傷または破壊することがないこととなる。
前述のように、被測定両面基板3は実際に製造する部品実装済み基板と同等であり、従って、被測定両面基板3にたわみが殆ど発生しない場合には実際に製造した部品実装済み基板についてもたわみは殆ど発生しない。このようにたわみが殆ど発生しないことにより、基板上の実装部品等へのストレスも少なく、実装部品を損傷または破壊することがないこととなる。
上記図2に対し、被測定両面基板3にたわみが発生している状態を図3に示す。
図3(a)は下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aが被測定両面基板3に押圧接触した他の状態例を示す側面図であり、被測定両面基板3にたわみが発生している状態を示し、図3(b)は図3(a)のS部分の拡大図である。なお、この図3についても被測定両面基板3上の歪ゲージ4、歪測定器5および位置決めピン1b等は除いてある。
図3(a)は被測定両面基板3に対する下側ピンボード治具1の接点ピン1aと上側ピンボード治具2の接点ピン2aの押圧関係が不適切なために、被測定両面基板3が波状になるたわみが発生していることを示している。このようにたわみが発生する原因は、下側ピンボード治具1の接点ピン1aと上側ピンボード治具2の接点ピン2aの配置関係が被測定両面基板3との関係で不適切なために、被測定両面基板3に対する押圧力が被測定両面基板3の面全体で不均一になっていることに起因している。
図3(a)は下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aが被測定両面基板3に押圧接触した他の状態例を示す側面図であり、被測定両面基板3にたわみが発生している状態を示し、図3(b)は図3(a)のS部分の拡大図である。なお、この図3についても被測定両面基板3上の歪ゲージ4、歪測定器5および位置決めピン1b等は除いてある。
図3(a)は被測定両面基板3に対する下側ピンボード治具1の接点ピン1aと上側ピンボード治具2の接点ピン2aの押圧関係が不適切なために、被測定両面基板3が波状になるたわみが発生していることを示している。このようにたわみが発生する原因は、下側ピンボード治具1の接点ピン1aと上側ピンボード治具2の接点ピン2aの配置関係が被測定両面基板3との関係で不適切なために、被測定両面基板3に対する押圧力が被測定両面基板3の面全体で不均一になっていることに起因している。
従って、被測定両面基板3と同等の関係にある実際に生産した部品実装済み基板をこの状態のピンボード治具1,2で通電検査した場合にはたわみが発生し、実装部品が損傷または破壊することとなる。この実装部品の損傷または破壊の例を図3(b)に示すが、図示のように、たわみ発生のストレスにより、実装部品3cにはクラックCが入っていることを示す。
このような実装部品の損傷または破壊を防止するためには、下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aの被測定両面基板3に対する押圧接触の状態が前記図2のようにたわみが殆ど発生しない状態にする必要があり、そのためには、下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aによる基板上各個所の歪みストレスを事前(実際の製造開始前)に検証し、この検証結果をもとに、接点ピン1a,2aによる押圧力が基板面全体に亘り略均一になるように接点ピン1a,2aの配置関係を調整し、またはダミーピンを設けて適正化しておけばよいこととなる。
このような実装部品の損傷または破壊を防止するためには、下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aの被測定両面基板3に対する押圧接触の状態が前記図2のようにたわみが殆ど発生しない状態にする必要があり、そのためには、下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aによる基板上各個所の歪みストレスを事前(実際の製造開始前)に検証し、この検証結果をもとに、接点ピン1a,2aによる押圧力が基板面全体に亘り略均一になるように接点ピン1a,2aの配置関係を調整し、またはダミーピンを設けて適正化しておけばよいこととなる。
次に、基板の歪状態検知方法およびこの検知方法による結果を取り込んだ基板検査装置について説明する。
図1において、被測定両面基板3には前述のように、その一方の面をメッシュ3bで区切った1メッシュごとに歪ゲージ4を貼付しておく(歪ゲージを貼付するステップ)。
次いで、下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2が駆動され、それぞれの接点ピン1a,2aが図2または図3のように被測定両面基板3の所定箇所のチェックランドに押圧接触する(接点ピンを押圧接触させるステップ)。
この押圧接触に対し、被測定両面基板3に1メッシュごとに貼付されている多数個の歪ゲージ4それぞれはこの押圧接触による押圧力により被測定両面基板3に加わる歪みを検知し、信号線6を介し歪測定器5へ信号出力する(検知信号を出力するステップ)。
この歪測定器5は歪ゲージ4それぞれからの検知信号をもとに1メッシュごとの歪量を測定し、表示部5aにデータ表示する(データ表示するステップ)。
図1において、被測定両面基板3には前述のように、その一方の面をメッシュ3bで区切った1メッシュごとに歪ゲージ4を貼付しておく(歪ゲージを貼付するステップ)。
次いで、下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2が駆動され、それぞれの接点ピン1a,2aが図2または図3のように被測定両面基板3の所定箇所のチェックランドに押圧接触する(接点ピンを押圧接触させるステップ)。
この押圧接触に対し、被測定両面基板3に1メッシュごとに貼付されている多数個の歪ゲージ4それぞれはこの押圧接触による押圧力により被測定両面基板3に加わる歪みを検知し、信号線6を介し歪測定器5へ信号出力する(検知信号を出力するステップ)。
この歪測定器5は歪ゲージ4それぞれからの検知信号をもとに1メッシュごとの歪量を測定し、表示部5aにデータ表示する(データ表示するステップ)。
この表示部5aによる表示例を図4に示す。図4は被測定両面基板3の各メッシュ位置に対する歪量の表示例を示す図である。この図4の表示例は図示のように3次元表示とし、被測定両面基板3の長手方向のメッシュ位置および幅方向のメッシュ位置に対する歪量を表示しており、各メッシュ位置間の歪量に差があり、歪量が被測定両面基板3の面全体に亘り不均一な状態になっていることを示している。特に歪量Dnは他に比し大きくなっていることを示している。また、図4の表示例を効果的にするため、歪測定器5に対し歪量限界値Dsを予め設定しておき、測定した歪量をこの歪量限界値Dsとともに表示部5aに表示するとよい。図4中のDsが歪量限界値の表示例であり、例えば太線または着色した線等で表示する。これにより、測定した歪量と歪量限界値Dsとの関係が一見して把握できる。
例えば、歪量限界値Dsのレベルを図4に示す表示位置とした場合、歪量Dnが歪量限界値Dsを超えており、また、歪量Dmは歪量限界値Dsに近く、これら歪量Dn,Dmを示すメッシュ位置近辺にたわみを発生させる押圧力が加わっていることを表している。
以上のように、歪量が被測定両面基板3の面全体に亘り不均一な状態になっている場合、または、歪量限界値Dsを超える箇所がある場合には、下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aの配置関係を変更したり、または、ダミーピンを追加する等の処置を施し、接点ピン1a,2aによる押圧力即ち、歪量が被測定両面基板3の面全体に亘り略均一となるようにする。このダミーピンはたわみの発生を防止する目的のもので、回路パターンのチェックランド以外の箇所に接触させるようにする。
以上のように、歪量が被測定両面基板3の面全体に亘り不均一な状態になっている場合、または、歪量限界値Dsを超える箇所がある場合には、下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aの配置関係を変更したり、または、ダミーピンを追加する等の処置を施し、接点ピン1a,2aによる押圧力即ち、歪量が被測定両面基板3の面全体に亘り略均一となるようにする。このダミーピンはたわみの発生を防止する目的のもので、回路パターンのチェックランド以外の箇所に接触させるようにする。
上述のように、接点ピン1a,2aの配置関係を変更したり、または、ダミーピンを追加する等の処置を施した後に、再び前記同様に、下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aを被測定両面基板3に押圧接触させ、歪測定器5により歪量を測定して表示部5aにデータ表示し、歪量限界値Dsとの関係を含め観察する。この状態でも未だ歪量限界値Dsを超える箇所がある場合、または、歪量(押圧力)が被測定両面基板3の面全体に亘り略均一になっていない場合には以上に説明した接点ピン1a,2aの配置関係を変更、または、ダミーピンを追加する等の処置を再度繰り返す。
このようにして、歪測定器5で測定される1メッシュごとの歪量が被測定両面基板3の面全体に亘り略均一となるように下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2a(ダミーピン含む)を配置するようにする。被測定両面基板3の面全体に亘り歪量が略均一となることは押圧力が略均一となることを意味する。
このようにして、歪測定器5で測定される1メッシュごとの歪量が被測定両面基板3の面全体に亘り略均一となるように下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2a(ダミーピン含む)を配置するようにする。被測定両面基板3の面全体に亘り歪量が略均一となることは押圧力が略均一となることを意味する。
以上により、下側ピンボード治具1および下側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aによる押圧力は被測定両面基板3の面全体に亘り略均一となり、接点ピン1a,2aは前記図2のように被測定両面基板3に押圧接触し、たわみが殆ど発生しないピン配列に修正され、この修正されたピン配列の接点ピン1a,2aを備えた下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2を有する基板検査装置を得ることができる。
従って、被測定両面基板3と同等の関係にある実際に製造した部品実装済み基板につき、この基板検査装置で通電検査した場合にもたわみの発生が防止され、接点ピン1a,2aの押圧力による実装部品等へのストレスも少なく、実装部品の損傷または破壊の発生が防止されることとなる。
従って、被測定両面基板3と同等の関係にある実際に製造した部品実装済み基板につき、この基板検査装置で通電検査した場合にもたわみの発生が防止され、接点ピン1a,2aの押圧力による実装部品等へのストレスも少なく、実装部品の損傷または破壊の発生が防止されることとなる。
次に、歪ゲージ4を貼付する被測定両面基板3上のメッシュについて説明する。
被測定両面基板3の一方の面を区切るメッシュは、被測定両面基板3の形態に応じて、メッシュの量(区分け数)、または被測定両面基板3上の場所によりメッシュの大きさを変更設定するとよい。
メッシュの量を多くすることにより歪量のデータ量が増え、下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aの配置の精度を向上でき、基板検査装置に対する事前の検証の精度が向上する。
また、メッシュの量を少なくすることにより、基板検査装置に対する事前の検証を短時間で実施でき、例えば、この事前の検証と実際の基板検査開始との間に時間的余裕が少ない場合等に有効である。
また、被測定両面基板3上の場所により実装密度が異なる場合などにおいてはメッシュの大きさを場所により変更設定することにより、基板検査装置に対する事前の検証の時間または精度を最適にすることができる。
被測定両面基板3の一方の面を区切るメッシュは、被測定両面基板3の形態に応じて、メッシュの量(区分け数)、または被測定両面基板3上の場所によりメッシュの大きさを変更設定するとよい。
メッシュの量を多くすることにより歪量のデータ量が増え、下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aの配置の精度を向上でき、基板検査装置に対する事前の検証の精度が向上する。
また、メッシュの量を少なくすることにより、基板検査装置に対する事前の検証を短時間で実施でき、例えば、この事前の検証と実際の基板検査開始との間に時間的余裕が少ない場合等に有効である。
また、被測定両面基板3上の場所により実装密度が異なる場合などにおいてはメッシュの大きさを場所により変更設定することにより、基板検査装置に対する事前の検証の時間または精度を最適にすることができる。
次に、歪測定器5に設定する歪量限界値Dsについて説明する。
歪量限界値Dsを基板に実装される部品の材質または寸法の種類に応じて変更し設定することにより、歪量限界値Dsを含めた歪量の表示を種々の形態の実装基板に対して適用できる。
また、歪量限界値Dsを基板の材質、厚みまたは基板に形成するパターン配線の形状に応じて変更し設定することにより、歪量限界値Dsを含めた歪量の表示を種々の形態の基板に対して適用できる。
なお、参考データ取得の観点より、歪量限界値Dsをメッシュ内に実装されている部品の種類に応じてメッシュごとに変更し設定するようにしてもよい。
歪量限界値Dsを基板に実装される部品の材質または寸法の種類に応じて変更し設定することにより、歪量限界値Dsを含めた歪量の表示を種々の形態の実装基板に対して適用できる。
また、歪量限界値Dsを基板の材質、厚みまたは基板に形成するパターン配線の形状に応じて変更し設定することにより、歪量限界値Dsを含めた歪量の表示を種々の形態の基板に対して適用できる。
なお、参考データ取得の観点より、歪量限界値Dsをメッシュ内に実装されている部品の種類に応じてメッシュごとに変更し設定するようにしてもよい。
以上では、部品実装済み両面基板を対象にした基板検査装置について説明したが、部品実装済み片面基板を対象にした基板検査装置においてもこの発明を適用できる。
即ち、図1の下側ピンボード治具1または上側ピンボード治具2の一方を通電検査用とし、他方をたわみ発生防止用として使用し、また、下側ピンボード治具1の位置決めピン1bについても基板の位置決めおよび基板を浮かせて支持するために使用する。
以下、前述の被測定両面基板3の場合と同様に、実際の製造品と同等の被測定部品実装済み片面基板(以下、「被測定片面基板」とする)の一方の面をメッシュで区切った1メッシュごとに歪ゲージを貼付し(歪ゲージを貼付するステップ)、この被測定片面基板の所定箇所のチェックランドまたは実装部品の端子に下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aが押圧接触させる(接点ピンを押圧接触させるステップ)。
即ち、図1の下側ピンボード治具1または上側ピンボード治具2の一方を通電検査用とし、他方をたわみ発生防止用として使用し、また、下側ピンボード治具1の位置決めピン1bについても基板の位置決めおよび基板を浮かせて支持するために使用する。
以下、前述の被測定両面基板3の場合と同様に、実際の製造品と同等の被測定部品実装済み片面基板(以下、「被測定片面基板」とする)の一方の面をメッシュで区切った1メッシュごとに歪ゲージを貼付し(歪ゲージを貼付するステップ)、この被測定片面基板の所定箇所のチェックランドまたは実装部品の端子に下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aが押圧接触させる(接点ピンを押圧接触させるステップ)。
この押圧接触に対し、被測定片面基板に貼付されている多数個の歪ゲージ4からは押圧力による歪み検知信号が信号線6を介し歪測定器5へ信号出力され(検知信号を出力するステップ)、歪測定器5は歪ゲージ4それぞれからの検知信号をもとに1メッシュごとの歪量を測定し、表示部5aに図4のようにデータ表示する(データ表示するステップ)。
上記データ表示された歪量が被測定片面基板の面全体に亘り略均一になっていない場合、または、歪量限界値Dsを超える箇所がある場合には前述の被測定両面基板3と同様に、下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aの配置関係を変更、または、ダミーピンを追加する等の処置を施す。この場合、たわみ発生防止用として使用する下側ピンボード治具1または上側ピンボード治具2に設ける接点ピンおよびダミーピンはたわみ発生の防止、即ち、押圧力(歪量)が被測定両面基板3の面全体に亘り略均一になるようにすることのみが目的となる。
上記データ表示された歪量が被測定片面基板の面全体に亘り略均一になっていない場合、または、歪量限界値Dsを超える箇所がある場合には前述の被測定両面基板3と同様に、下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aの配置関係を変更、または、ダミーピンを追加する等の処置を施す。この場合、たわみ発生防止用として使用する下側ピンボード治具1または上側ピンボード治具2に設ける接点ピンおよびダミーピンはたわみ発生の防止、即ち、押圧力(歪量)が被測定両面基板3の面全体に亘り略均一になるようにすることのみが目的となる。
以上の説明では、被測定両面基板3または被測定片面基板は部品実装済みの基板としたが、これに代え、未実装の基板を使用し、基板検査装置を簡易的に歪検証するようにしてもよい。
以上のように、この実施の形態1によれば、実際の製造品と同等の被測定両面基板3の面をメッシュ3bで区切った1メッシュごとに歪ゲージ4を貼付し、この被測定両面基板3の所定箇所のチェックランドまたは実装部品の端子に下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aを押圧接触させ、この押圧接触に対し、被測定両面基板3に貼付されている多数個の歪ゲージ4からは押圧力による歪み検知信号が信号線6を介し歪測定器5へ信号出力され、歪測定器5は歪ゲージ4それぞれからの検知信号をもとに1メッシュごとの歪量を測定し、表示部5aにデータ表示するように構成したので、被測定両面基板3の面全体に亘る歪状態を簡易な構成で検証することができ、ピンボード治具1,2を備えた基板検査装置における接点ピン1a,2aの押圧力による実装部品の損傷または破壊の可能性の有無について知ることができる。
また、上記検証結果に基づいて、下側ピンボード治具1および上側ピンボード治具2それぞれの接点ピン1a,2aによる押圧力(即ち、歪量)が被測定両面基板3の面全体に亘り略均一となるように接点ピンの配置を変更したり、またはダミーピンを設けたピンボード治具1,2を備えた基板検査装置にすることにより、実際に製造した部品実装済み基板に対しこの基板検査装置で通電検査を実施したときに、前記接点ピン1a,2aの押圧力による実装部品の損傷または破壊を防止することができ、特に、超小形化する部品を搭載する実装基板において有効である。
また、上記構成により、被測定両面基板3の面全体に亘る歪状態の検証は実際に製造する部品実装済み基板に対する通電検査の開始に先立ち、事前に実施することができる。
また、簡易な構成により、安価な設備で被測定両面基板3の面全体に亘る歪状態を検証することができる。
また、上述の基板面全体に亘る歪状態の検証および基板検査装置は部品実装済み両面基板(被測定両面基板3)にのみ適用されるものではなく、下側ピンボード治具1または上側ピンボード治具2の一方を通電検査用とし、他方をたわみ発生防止用として使用することにより、部品実装済み片面基板にも適用できる。
また、上記構成により、被測定両面基板3の面全体に亘る歪状態の検証は実際に製造する部品実装済み基板に対する通電検査の開始に先立ち、事前に実施することができる。
また、簡易な構成により、安価な設備で被測定両面基板3の面全体に亘る歪状態を検証することができる。
また、上述の基板面全体に亘る歪状態の検証および基板検査装置は部品実装済み両面基板(被測定両面基板3)にのみ適用されるものではなく、下側ピンボード治具1または上側ピンボード治具2の一方を通電検査用とし、他方をたわみ発生防止用として使用することにより、部品実装済み片面基板にも適用できる。
また、被測定両面基板3の面を区切るメッシュの量を多くすることにより歪量のデータ量が増え、基板検査装置に対する事前の検証の精度を向上でき、これに対し、このメッシュの量を少なくすることにより、基板検査装置に対する事前の検証を短時間で実施でき、例えば、事前の検証と実際の基板検査開始との間に時間的余裕が少ない場合等に有効となる。さらに、被測定両面基板3上の場所により実装密度が異なる場合などにおいてはメッシュの大きさを場所により変更設定することにより、基板検査装置に対する事前の検証の時間または精度を最適にすることができる。
また、歪測定器5に歪量限界値Dsを予め設定し、測定した歪量をこの歪量限界値Dsとともに表示部5aに表示することにより、測定した歪量と歪量限界値Dsとの関係が一見して把握できる。
また、この歪量限界値Dsを基板に実装される部品の材質または寸法の種類に応じて変更し設定することにより、歪量限界値Dsを含めた歪量の表示を種々の形態の実装基板に対して適用でき、さらに、歪量限界値Dsを基板の材質、厚みまたは基板に形成するパターン配線の形状に応じて変更し設定することにより、歪量限界値Dsを含めた歪量の表示を種々の形態の基板に対して適用できる。
また、この歪量限界値Dsを基板に実装される部品の材質または寸法の種類に応じて変更し設定することにより、歪量限界値Dsを含めた歪量の表示を種々の形態の実装基板に対して適用でき、さらに、歪量限界値Dsを基板の材質、厚みまたは基板に形成するパターン配線の形状に応じて変更し設定することにより、歪量限界値Dsを含めた歪量の表示を種々の形態の基板に対して適用できる。
1 下側ピンボード治具、1a 接点ピン、1b 位置決めピン、2 上側ピンボード治具、2a 接点ピン、3 被測定部品実装済み両面基板、3a 位置決め用の穴、3b メッシュ、3c 実装部品、4 歪みゲージ、5 歪測定器、5a 表示部。
Claims (5)
- 基板の面をメッシュ状に区切った1メッシュごとに歪ゲージを貼付するステップと、
前記基板を表裏両面より一対のピンボード治具により押圧支持するとともに、少なくとも基板の一方の面のチェックランドに接点ピンを押圧接触させるステップと、
前記接点ピンの押圧力による前記基板に加わる歪みを前記歪ゲージで検知し信号出力するステップと、
前記検知信号をもとに前記1メッシュごとの歪量を測定しデータ表示するステップとを有する基板の歪状態検知方法。 - メッシュは、基板の形態に応じて、メッシュの量、または基板上の場所によりメッシュの大きさを変更し設定することを特徴とする請求項1記載の基板の歪状態検知方法。
- データ表示は、測定した歪量を予め設定した歪量限界値とともに表示することを特徴とする請求項1記載の基板の歪状態検知方法。
- 歪量限界値は、基板に実装される部品の材質または寸法の種類、基板の材質、厚み、パターン配線の形状に応じて変更し設定することを特徴とする請求項3記載の基板の歪状態検知方法。
- 請求項1に記載した基板の歪状態検知方法により得た検知結果に基づいて、接点ピンによる押圧力が基板の面全体に亘り略均一となるように接点ピンの配置を変更したり、ダミーピンを設けた一対のピンボード治具を備えた基板検査装置。
Priority Applications (1)
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JP2004301935A JP2006114773A (ja) | 2004-10-15 | 2004-10-15 | 基板の歪状態検知方法および基板検査装置 |
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