JP2008232964A - 回路基板保持装置、回路基板検査装置および回路基板保持方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル基板のように薄く柔らかい回路基板に損傷を与えることなく平坦な状態で保持し得る回路基板保持装置を提供する。
【解決手段】フレキシブル基板１００に検査用プローブを接触させて検査を行う際にフレキシブル基板１００を保持可能に構成され、柔軟性を有すると共に検査用プローブの先端部を挿通可能な一対のシート体１１ａ，１１ｂと、フレキシブル基板１００を挟み込んで互いに重ね合わせた両シート体１１ａ，１１ｂを張架状態に維持することによってフレキシブル基板１００を保持する保持機構１２とを備えている。
【選択図】図７

Description

本発明は、検査用プローブを接触させて回路基板の検査を行う際に回路基板を保持するための回路基板保持装置、その回路基板保持装置を備えた回路基板検査方法、および検査用プローブを接触させて回路基板の検査を行う際に回路基板を保持する回路基板保持方法に関するものである。

この種の回路基板保持装置として、特開２００１−１３３５２０号公報において出願人が開示した基板保持機構が知られている。この基板保持機構は、回路基板の各端部（上端部、下端部、左端部および右端部）をそれぞれ挟持する４つの挟持部（上側挟持部、下側挟持部、左側挟持部および右側挟持部）を備えて構成されている。この基板保持機構では、各端部を挟持した各挟持部が上下左右の各方向にそれぞれ移動して回路基板を引き伸ばすことにより、回路基板を平坦な状態で保持することが可能となっている。
特開２００１−１３３５２０号公報（第４−５頁、第１−２図）

ところが、上記の基板保持機構には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、この基板保持機構では、回路基板の各端部を直接挟持して引き伸ばすことによって回路基板を平旦な状態で保持している。しかしながら、例えばフレキシブル基板のように薄く柔らかい回路基板をこの基板保持機構を用いて保持するときには、挟持部によって直接挟持された端部が破損するおそれがあり、この点の改善が望まれている。

本発明は、かかる解決すべき課題に鑑みてなされたものであり、フレキシブル基板のように薄く柔らかい回路基板に損傷を与えることなく平坦な状態で保持し得る回路基板保持装置、回路基板検査装置および回路基板保持方法を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の回路基板保持装置は、回路基板に検査用プローブを接触させて検査を行う際に当該回路基板を保持するための回路基板保持装置であって、柔軟性を有すると共に少なくとも一方が前記検査用プローブの先端部を挿通可能な一対のシート体と、前記回路基板を挟み込んで互いに重ね合わせた前記両シート体を張架状態に維持することによって前記回路基板を保持する保持機構とを備えている。

請求項２記載の回路基板保持装置は、請求項１記載の回路基板保持装置において、前記一対のシート体は、その双方が前記検査用プローブの先端部を挿通可能に構成されている。

請求項３記載の回路基板保持装置は、請求項１または２記載の回路基板保持装置において、前記シート体は、伸縮性を有する布帛で構成されている。

請求項４記載の回路基板検査装置は、請求項１から３のいずれかに記載の回路基板保持装置と、当該回路基板保持装置によって保持されている回路基板に対して前記検査用プローブを接触させるプロービング機構と、前記検査用プローブを介して入力した電気信号に基づいて所定の電気的検査を実行する検査部とを備えている。

請求項５記載の回路基板保持方法は、回路基板に検査用プローブを接触させて検査を行う際に当該回路基板を保持する回路基板保持方法であって、柔軟性を有すると共に少なくとも一方が前記検査用プローブの先端部を挿通可能な一対のシート体で回路基板を挟み込んで互いに重ね合わせ、その状態の前記両シート体を張架状態に維持することによって前記回路基板を保持する。

請求項１記載の回路基板保持装置および請求項５記載の回路基板保持方法によれば、柔軟性を有すると共に少なくとも一方が検査用プローブの先端部を挿通可能な一対のシート体で回路基板を挟み込んで互いに重ね合わせ、その状態の両シート体を張架状態に維持することによって回路基板を保持することにより、張架状態に維持された両シート体に生じる張力に起因する押圧力を回路基板の両面に面的に作用させることができるため、回路基板の端部を挟持して強い力で引っ張ることによって回路基板を保持する従来の構成とは異なり、例えば、回路基板が湾曲していたとしても、回路基板に損傷を与えることなく回路基板を平坦な状態に矯正させた状態で保持することができる。また、この回路基板保持装置および回路基板保持方法によれば、検査用プローブの先端部を挿通可能に少なくとも一方のシート体を構成したことにより、回路基板を挟み込んだ状態のままで検査用プローブの先端部を回路基板に確実に接触させることができる。

また、請求項２記載の回路基板保持装置によれば、検査用プローブの先端部を挿通可能に両シート体の双方を構成したことにより、基板本体の両面に導体パターンが形成されている回路基板を検査する際に、両面の導体パターンに対する検査用プローブの接触を同時に行うことができるため、検査効率を十分に向上させることができる。

また、請求項３記載の回路基板保持装置によれば、伸縮性を有する布帛でシート体を構成したことにより、張架されたときのシート体の復元力によって回路基板の両面を大きな力で押圧することができるため、回路基板を一層平坦な状態で保持することができる。また、布帛でシート体を構成したことで、任意の位置において検査用プローブの先端部をシート体の編目に挿通させることができるため、回路基板における任意の導体パターンに検査用プローブを確実に接触させることができる。

また、請求項４記載の回路基板検査装置によれば、上記の回路基板保持装置を備えたことにより、上記の回路基板保持装置が有する効果と同様の効果を実現することができる。

以下、本発明に係る回路基板保持装置、回路基板検査装置および回路基板保持方法の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、図１に示す回路基板検査装置１の構成について説明する。回路基板検査装置１は、本発明に係る回路基板検査装置の一例であって、同図に示すように、保持装置２、プロービング装置３および処理部４を備えて、例えば、同図および図３に示すフレキシブル基板１００の良否を検査可能に構成されている。この場合、フレキシブル基板１００は、本発明における回路基板の一例であって、例えば、矩形に形成された柔軟性を有する基板本体と、基板本体の表面および裏面にそれぞれ形成された導体パターン（図示せず）とを備えて構成されている。

保持装置２は、本発明に係る回路基板保持装置の一例であって、図１，２に示すように、シート体１１ａ，１１ｂ（以下、区別しないときには「シート体１１」ともいう）および保持機構１２を備えて構成されている。

シート体１１ａ，１１ｂは、一例として、ポリアミド系合成繊維で織成された伸縮性を有する織布（本発明における布帛の一例）でそれぞれ構成されている。また、シート体１１ａ，１１ｂは、図３，７に示すように、両者の間にフレキシブル基板１００を挟み込んで互いに重ね合わされた状態で保持機構１２によって張架された（引き延ばされた）状態に維持されることにより、フレキシブル基板１００を保持する保持部材として機能する。この場合、この回路基板検査装置１では、シート体１１ａ，１１ｂが伸縮性を有する織布で構成されているため、引き延ばされることによってシート体１１ａ，１１ｂの編目が拡張して、この編目に後述するプロービング装置３における検査用プローブ３１の先端が挿通される。このため、この回路基板検査装置１では、シート体１１ａ，１１ｂによってフレキシブル基板１００を挟み込んだ状態のままで、フレキシブル基板１００に対する検査用プローブ３１の接触が可能となっている。

保持機構１２は、本発明における保持機構の一例であって、フレキシブル基板１００を挟み込んで互いに重ね合わせた状態のシート体１１ａ，１１ｂを張架状態に維持することにより、フレキシブル基板１００を保持可能に構成されている。具体的には、保持機構１２は、図２，６に示すように、ベース板２１、エアシリンダ２２ａ〜２２ｃ（以下、区別しないときには「エアシリンダ２２」ともいう）、レール２３、スライダ２４ａ〜２４ｄ（以下、区別しないときには「スライダ２４」ともいう）、挟持部２５ａ〜２５ｄ（以下、区別しないときには「挟持部２５」ともいう）、コンプレッサ２６（図１参照）および電磁弁２７（同図参照）を備えて構成されている。

ベース板２１は、図２，６に示すように、中央部に開口部２１ａを有する矩形の板状に形成されている。エアシリンダ２２ａ〜２２ｃは、一例としてロッドレスエアシリンダで構成されている。この場合、エアシリンダ２２ａは、ベース板２１に固定されると共に、コンプレッサ２６からの圧縮空気の供給によって駆動して、スライダ２４ａを図２に示す矢印Ａ１，Ａ２の向きに移動させる。エアシリンダ２２ｂは、同図に示すように、エアシリンダ２２ａに直交するようにして、エアシリンダ２２ａの一端部Ｐａ１、およびレール２３の一端部Ｐｄ１にそれぞれ取り付けられた高さ調整用の台座２８，２８に、その一端部Ｐｂ１および他端部Ｐｂ２がそれぞれ固定されている。また、エアシリンダ２２ｂは、コンプレッサ２６からの圧縮空気の供給によって駆動して、スライダ２４ｂを同図に示す矢印Ｂ１，Ｂ２の向きに移動させる。

また、エアシリンダ２２ｃは、図２に示すように、エアシリンダ２２ｂと平行となるようにして（つまりエアシリンダ２２ａに直交するようにして）、エアシリンダ２２ａに配設されたスライダ２４ａおよびレール２３に配設されたスライダ２４ｄに、その一端部Ｐｃ１および他端部Ｐｃ２がそれぞれ固定されている。また、エアシリンダ２２ｃは、コンプレッサ２６からの圧縮空気の供給によって駆動して、スライダ２４ｃを同図に示す矢印Ｂ１，Ｂ２の向きに移動させる。レール２３は、エアシリンダ２２ａと平行となるようにしてベース板２１に固定されている。

スライダ２４ａ〜２４ｃは、エアシリンダ２２ａ〜２２ｃにスライド可能にそれぞれ配設され、スライダ２４ｄは、レール２３にスライド可能に配設されている。挟持部２５は、図４に示すように、クランプ２９を備えて構成されて、重ね合わせた状態のシート体１１ａ，１１ｂの端部（角部）を固定可能に構成されている。この場合、挟持部２５ａは、図２に示すように、エアシリンダ２２ｂの一端部Ｐｂ１に固定されている。また、挟持部２５ｂ，２５ｃはスライダ２４ｂ，２４ｃにそれぞれ固定されている。また、挟持部２５ｄは、エアシリンダ２２ｃの一端部Ｐｃ１に固定されている。コンプレッサ２６は、圧縮空気を供給する。電磁弁２７は、処理部４の制御に従い、各エアシリンダ２２のカプラ４１ａ，４１ｂに対するコンプレッサ２６からの圧縮空気の供給および供給停止を行う。

プロービング装置３は、図１に示すように、フレキシブル基板１００の導体パターンに接触させる検査用プローブ３１と、フレキシブル基板１００における一面（同図における下面）側の導体パターンに検査用プローブ３１を移動させる移動機構３２ａと、フレキシブル基板１００における他面（同図における上面）側の導体パターンに検査用プローブ３１を移動させる移動機構３２ｂ（以下、移動機構３２ａと区別しないときには「移動機構３２」ともいう）とを備えて構成されている。処理部４は、電磁弁２７を制御してエアシリンダ２２に対する圧縮空気の供給および供給停止を行うことにより、エアシリンダ２２を駆動させる。また、処理部４は、プロービング装置３の移動機構３２を制御することにより、検査用プローブ３１をフレキシブル基板１００の導体パターンに接触させる。さらに、処理部４は、本発明における検査部として機能し、検査用プローブ３１を介して入力した電気信号Ｓに基づいて所定の電気的検査を実行する。

次に、回路基板検査装置１を用いてフレキシブル基板１００を検査する方法について、添付図面を参照して説明する。なお、この回路基板検査装置１では、初期状態において、図２に示すように、保持装置２における保持機構１２のスライダ２４ａ〜２４ｄが、エアシリンダ２２ａの一端部Ｐａ１側、エアシリンダ２２ｂの一端部Ｐｂ１側、エアシリンダ２２ｃの一端部Ｐｃ１側、およびレール２３の一端部Ｐｄ１側にそれぞれ位置しているものとする。

この検査では、図５に示すように、まず、シート体１１ａ，１１ｂの間にフレキシブル基板１００を挟み込んで、両シート体１１ａ，１１ｂを重ね合わせる。次いで、図２，６に示すように、その状態のシート体１１ａ，１１ｂの四隅をクランプ２９を用いて挟持部２５ａ〜２５ｄにそれぞれ固定する。続いて、回路基板検査装置１を作動させる。この際に、コンプレッサ２６が、圧縮空気の供給を開始する。また、処理部４が、電磁弁２７を制御して、各エアシリンダ２２ａ〜２２ｃのカプラ４１ａに対して圧縮空気を供給させる。

これにより、各エアシリンダ２２ａ〜２２ｃが作動する。この場合、エアシリンダ２２ａは、図２に示す矢印Ａ１の向きにスライダ２４ａをスライドさせる。この際に、スライダ２４ａに一端部Ｐｃ１が固定されているエアシリンダ２２ｃが、スライダ２４ａのスライドに伴って矢印Ａ１の向きに移動させられ、エアシリンダ２２ｃの他端部Ｐｃ２が固定されているスライダ２４ｄが、エアシリンダ２２ｃの移動に伴って矢印Ａ１の向きにレール２３上をスライドさせられる。また、エアシリンダ２２ｂ，２２ｃは、同図に示す矢印Ｂ１の向きにスライダ２４ｂ，２４ｃをそれぞれスライドさせる。

さらに、図２に示すように、エアシリンダ２２ｃの移動、およびスライダ２４ｂ，２４ｃのスライドに伴い、エアシリンダ２２ｃの一端部Ｐｃ１に固定されている挟持部２５ｄ、およびスライダ２４ｂ，２４ｃにそれぞれ固定されている挟持部２５ｂ，２５ｃが挟持部２５ａからそれぞれ離間するようにして移動させられる。この際に、各挟持部２５によって四隅が固定されているシート体１１ａ，１１ｂは、伸縮性を有する織布で構成されているため、図３に示すように、各挟持部２５の移動に伴って引き延ばされる。次いで、エアシリンダ２２ｃおよびスライダ２４ｂ，２４ｃがさらに移動させられたときには、シート体１１ａ，１１ｂが十分に引き延ばされて、シート体１１ａ，１１ｂに張力が生じる。このため、図６に示すように、例えば、フレキシブル基板１００が湾曲していたとしても、シート体１１ａ，１１ｂに生じる張力に起因する押圧力がフレキシブル基板１００の両面に面的に作用する結果、図７に示すように、湾曲していたフレキシブル基板１００が平坦な状態に矯正される。

次いで、処理部４は、電磁弁２７を制御して各エアシリンダ２２のカプラ４１ａに対する圧縮空気の供給を停止させる。これにより、各スライダ２４のスライドが停止して、シート体１１ａ，１１ｂが張架状態に維持され、シート体１１ａ，１１ｂの間に挟み込まれているフレキシブル基板１００がシート体１１ａ，１１ｂおよび保持機構１２によって平旦な状態で保持される。

続いて、処理部４は、プロービング装置３の移動機構３２ａ，３２ｂを制御することにより、保持装置２によって保持されているフレキシブル基板１００における両面の導体パターンに検査用プローブ３１をそれぞれ接触させる。この場合、シート体１１ａ，１１ｂが織布によって構成されてシート体１１ａ，１１ｂの編目に検査用プローブ３１の先端部が容易に挿通され、かつフレキシブル基板１００が保持装置２によって平旦な状態で保持されているため、フレキシブル基板１００をシート体１１ａ，１１ｂで挟み込んだ状態のままで、検査用プローブ３１の先端部がフレキシブル基板１００の導体パターンに確実に接触される。

次いで、処理部４は、検査用プローブ３１を介して入力した電気信号Ｓに基づいて所定の電気的検査を実行する。続いて、フレキシブル基板１００についての検査を終了したときには、処理部４は、電磁弁２７を制御して、各エアシリンダ２２ａ〜２２ｃのカプラ４１ｂに圧縮空気を供給させる。

この際に、エアシリンダ２２ａは、図２に示す矢印Ａ２の向きにスライダ２４ａをスライドさせ、エアシリンダ２２ｂ，２２ｃは、同図に示す矢印Ｂ２の向きにスライダ２４ｂ，２４ｃをそれぞれスライドさせる。これにより、エアシリンダ２２ｃの一端部Ｐｃ１に固定されている挟持部２５ｄ、およびスライダ２４ｂ，２４ｃにそれぞれ固定されている挟持部２５ｂ，２５ｃが挟持部２５ａに近接するようにして移動させられて、シート体１１ａ，１１ｂの張架状態が解除される。次いで、シート体１１ａ，１１ｂの四隅の固定を解除すると共に、シート体１１ａ，１１ｂによって挟み込まれているフレキシブル基板１００を取り外す。以下、他のフレキシブル基板１００についての検査を行うときには、他のフレキシブル基板１００をシート体１１ａ，１１ｂの間に挟み込んで、上記と同様の手順を行う。

このように、この保持装置２、回路基板検査装置１および回路基板保持方法によれば、柔軟性を有する一対のシート体１１ａ，１１ｂでフレキシブル基板１００を挟み込んで互いに重ね合わせ、その状態の両シート体１１ａ，１１ｂを保持機構１２によって張架状態に維持してフレキシブル基板１００を保持することにより、張架状態に維持されたシート体１１ａ，１１ｂに生じる張力に起因する押圧力をフレキシブル基板１００の両面に面的に作用させることができる。このため、フレキシブル基板１００の端部を挟持して強い力で引っ張ることによってフレキシブル基板１００を保持する従来の構成とは異なり、例えば、フレキシブル基板１００が湾曲していたとしても、フレキシブル基板１００に損傷を与えることなくフレキシブル基板１００を平坦な状態に矯正させた状態で保持することができる。また、この保持装置２、回路基板検査装置１および回路基板保持方法によれば、検査用プローブ３１の先端部を挿通可能にシート体１１ａ，１１ｂを構成したことにより、フレキシブル基板１００を挟み込んだ状態のままで検査用プローブ３１の先端部をフレキシブル基板１００に確実に接触させることができる。

また、この回路基板検査装置１、保持装置２および回路基板保持方法によれば、検査用プローブ３１の先端部を挿通可能にシート体１１ａ，１１ｂの双方を構成したことにより、基板本体の両面に導体パターンが形成されているフレキシブル基板１００を検査する際に、両面の導体パターンに対する検査用プローブ３１の接触を同時に行うことができるため、検査効率を十分に向上させることができる。

また、この回路基板検査装置１、保持装置２および回路基板保持方法によれば、伸縮性を有する布帛でシート体１１ａ，１１ｂを構成したことにより、張架されたときのシート体１１ａ，１１ｂの復元力によってフレキシブル基板１００の両面を大きな力で押圧することができるため、フレキシブル基板１００を一層平坦な状態で保持することができる。また、布帛でシート体１１ａ，１１ｂを構成したことで、任意の位置において検査用プローブ３１の先端部をシート体１１ａ，１１ｂの編目に挿通させることができるため、フレキシブル基板１００における任意の導体パターンに検査用プローブ３１を確実に接触させることができる。

なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、スライド機構としてエアシリンダ２２を用いた例について上記したが、エアシリンダ２２に代えてモータ等を用いる構成を採用することもできる。また、フレキシブル基板１００をシート体１１ａ，１１ｂの間に挟み込んだ後に、その状態のシート体１１ａ，１１ｂを引き延ばしてフレキシブル基板１００を保持する構成について上記したが、図８に示すように、シート体１１ａ，１１ｂを枠体１３ａ，１３ｂにそれぞれ張架した状態で予め固定して、その状態のシート体１１ａ，１１ｂ（つまり、枠体１３ａ，１３ｂ）でフレキシブル基板１００を挟み込んでフレキシブル基板１００を保持する構成を採用することもできる。

また、検査用プローブ３１の先端部を挿通可能にシート体１１ａ，１１ｂの双方を構成した例について上記したが、これに限らず、シート体１１ａ，１１ｂのいずれか一方のみについて検査用プローブ３１の先端部を挿通可能に構成することもできる。また、織布でシート体１１ａ，１１ｂを構成した例について上記したが、伸縮性を有する不織布でシート体１１ａ，１１ｂを構成することもできる。さらに、シート体１１ａ，１１ｂに代えて、例えば柔軟性を有する樹脂等で形成されて、検査用プローブ３１の先端部を挿通可能な挿通孔が形成されたシート体を用いる構成を採用することもできる。

回路基板検査装置１の構成を示す構成図である。 保持装置２の平面図である。 保持装置２の動作を説明するための説明図である。 挟持部２５へのシート体１１ａ，１１ｂの固定方法を説明するための説明図である。 シート体１１ａ，１１ｂおよびフレキシブル基板１００の斜視図である。 図２における矢印Ｃ側から見た保持装置２の側面図である。 図３における矢印Ｄ側から見た保持装置２の側面図である。 枠体１３ａ，１３ｂ、シート体１１ａ，１１ｂおよびフレキシブル基板１００の斜視図である。

符号の説明

１ 回路基板検査装置
２ 保持装置
３ プロービング装置
４ 処理部
１１ａ，１１ｂ シート体
１２ 保持機構
３１ 検査用プローブ
１００ フレキシブル基板
Ｓ 電気信号

Claims (5)

1. 回路基板に検査用プローブを接触させて検査を行う際に当該回路基板を保持するための回路基板保持装置であって、
   柔軟性を有すると共に少なくとも一方が前記検査用プローブの先端部を挿通可能な一対のシート体と、前記回路基板を挟み込んで互いに重ね合わせた前記両シート体を張架状態に維持することによって前記回路基板を保持する保持機構とを備えている回路基板保持装置。
2. 前記一対のシート体は、その双方が前記検査用プローブの先端部を挿通可能に構成されている請求項１記載の回路基板保持装置。
3. 前記シート体は、伸縮性を有する布帛で構成されている請求項１または２記載の回路基板保持装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の回路基板保持装置と、当該回路基板保持装置によって保持されている回路基板に対して前記検査用プローブを接触させるプロービング機構と、前記検査用プローブを介して入力した電気信号に基づいて所定の電気的検査を実行する検査部とを備えている回路基板検査装置。
5. 回路基板に検査用プローブを接触させて検査を行う際に当該回路基板を保持する回路基板保持方法であって、
   柔軟性を有すると共に少なくとも一方が前記検査用プローブの先端部を挿通可能な一対のシート体で回路基板を挟み込んで互いに重ね合わせ、その状態の前記両シート体を張架状態に維持することによって前記回路基板を保持する回路基板保持方法。

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