JP2011052969A - 基板検査装置におけるｚ軸ユニットの配線引き回し構造 - Google Patents

Abstract

【課題】プローブをＺ軸軸方向に移動させても計測線等が不動状態を維持するように引き回して断線しないようにした基板検査装置におけるＺ軸ユニットの配線引き回し構造の提供。
【解決手段】Ｘ−Ｙユニットの可動部５１に配設されるＺ軸ユニット１１を構成する基台部１２側にスライドユニット２３をＺ軸方向への進退制御を可能に配置し、該スライドユニット２２の移動方向にその接触端４２ａを向けて保持させたプローブ４２から引き出されて基台部１２側の外部出力用コネクタ４９に接続される計測線４５と、基台部１２側とスライドユニット２２との間を電気的に接続するアース線４８とを備え、少なくとも計測線４５は、プローブ４２の移動時にも不動姿勢の維持を可能に二分割して配線され、プロービング時にのみ接点２６ａを閉じて相互を電気的に接続させるようにして断線を防止できるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板検査装置が備えるＺ軸ユニットに配線されている計測線やアース線がプローブをＺ軸軸方向に進退移動させた際に断線しないように引き回すようにした基板検査装置におけるＺ軸ユニットの配線引き回し構造に関する技術である。

インサーキットテスタを含む各種の基板検査装置は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向への正確な移動機構として構成されるＸ−Ｙユニット側にＺ軸ユニットを搭載させ、該Ｚ軸ユニットにプローブをＺ軸方向への制御された進退移動を可能に取り付けることで、定置されている被検査基板における所定の検査ポイントに対し正確なプロービングができるように構成されている。

図３は、下記特許文献１に開示されているＺ軸ユニットを含む従来からあるＺ軸ユニットの具体的な構成例を示す説明図であり、そのうちの（ａ）は正面図を、（ｂ）はその右側面図をそれぞれ示す。

実用新案登録第２５５７４４６号公報

図３によれば、従来からあるＺ軸ユニット１０１は、例えばＹ軸ユニットの可動部５１側に取り付けられる基台部１０２と、該基台部１０２に固定配置させた支持板部１０３と、該支持板部１０３の基台部１０２が位置する一側面１０３ａに取り付けられたモータ１０４と、支持板部１０３の他側面１０３ｂ側に突出させたモータ１０４の回転軸１０４ａに軸着させた原車１０５と回転自在に軸支された従車１０６との間に張り車１０７を配置して巻き掛けられたタイミングベルト１０８と、該タイミングベルト１０８に固定させ、かつ、ガイドレール１０９を介してＺ軸方向に移動するスライドユニット１１０とで構成されている。

また、該スライドユニット１１０に対し着脱可能に保持されるプローブ１１１からは、必要情報を送るための計測線１１２が引き出されて、不動側である支持板部１０３に設置されている外部出力用コネクタ１１４側に結線されている。

さらに、アース線１１３は、可動側のスライドユニット１１０から引き出されて不動側の支持板部１０３の所定位置に接続されている。

したがって、Ｚ軸ユニット１０１においては、図３に示すように被検査基板Ｐの所定の検査ポイントにプローブ１１１を接触させたプロービング時に、計測線１１２とアース線１１３とをそれぞれの長さにゆとりがあるようにして引き回すことで、断線を避けながらスライドユニット１１０の動きに追随できるように配線されることになる。

ところで、近時における基板検査装置においては、ファインピッチ化が進んだある１つの実装部品の複数箇所を複数本のプローブを用いて各検査ポイントを同時に検査する必要があり、これに対応させるために各プローブ相互をより近づけた状態のもとでプロービングできるように配置しておかなければならなくなってきている。

このように複数本の各プローブを相互に近づけてプロービングしようとする場合には、一方のＺ軸ユニット１０１に配線されている計測線１１２やアース線１１３が他方のＺ軸ユニット側に絡み付いて断線する可能性もそれだけ高まることから、可能な限りそれぞれの計測線１１２やアース線１１３をその長さを必要最小限にまで短くして配線する必要があり、このように長さに余裕がなくなった分だけ、断線する可能性もそれだけ高まってしまうという不都合があった。

また、計測線１１２は、個々のプローブ１１１から引き出されているため、プローブ１１１を交換する都度、作業者が改めて計測線１１２を引き回さなければならなくなるという作業的な煩雑さもあった。

本発明は、従来技術にみられた上記課題に鑑み、Ｚ軸ユニットが備えるプローブをＺ軸軸方向に進退移動させても計測線やアース線が不動状態を維持し得るように引き回すことで断線しないように配線した基板検査装置におけるＺ軸ユニットの配線引き回し構造を提供することをその目的とする。

本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、Ｘ−Ｙユニットが備える可動部に取り付けられる基台部側にスライドユニットをＺ軸方向への進退制御を可能に配置し、該スライドユニットの移動方向にその接触端を向けて保持させたプローブから引き出されて前記基台部側に配設された外部出力用コネクタに接続される計測線と、前記基台部側と前記スライドユニットとの間を電気的に接続するアース線とを備えてなるＺ軸ユニットであって、少なくとも前記計測線は、前記プローブの移動時においても不動姿勢の維持を可能に二分割して配線され、前記プローブを被検査基板の検査ポイントに接触させた際にのみ接点を閉じて相互を電気的に接続させたことを最も主要な特徴とする。

また、前記アース線は、前記プローブの移動時においても不動姿勢を維持しつつ、前記プローブを被検査基板の前記検査ポイントに接触させた際にのみ接点を閉じて前記基台部と前記スライドユニットとの間を電気的に接続させるようにしてもよい。

請求項１の発明によれば、Ｚ軸ユニットが備える計測線は、プローブの移動時にも不動姿勢を維持させながら、該プローブを被検査基板の検査ポイントに接触させた際にのみ、つまりプロービング時にのみ接点を閉じて電気的に接続させて外部出力用コネクタへと計測信号を送ることができるので、計測線の引き回しに苦慮することなく断線を確実に防止して配線することができる。

請求項２の発明によれば、アース線は、プローブの移動時においても不動姿勢を維持させつつ、該プローブを被検査基板の前記検査ポイントに接触させた際にのみ、つまりプロービング時にのみ接点を閉じて電気的に接続させて基台部とスライドユニットとの間にアース路を確保することができるので、アース線の引き回しに苦慮することなく断線を確実に防止して配線することができる。

本発明の一例をプローブ退避時の状態で示す説明図であり、そのうちの（ａ）は正面図を、（ｂ）はその右側面図をそれぞれ示す。 図１に示す例をプロービング時の状態で示す説明図であり、そのうちの（ａ）は正面図を、（ｂ）はその右側面図をそれぞれ示す。 従来からあるＺ軸ユニットの具体的な構成例を示す説明図であり、そのうちの（ａ）はプロービング時における正面図を、（ｂ）はアース線の図示を省略したプロービング時における右側面図をそれぞれ示す。

図１および図２に示されているように、Ｚ軸ユニット１１は、Ｘ−Ｙユニット側が備える可動部５１に取り付けた基台部１２側にスライドユニット２３をＺ軸方向への進退制御を可能に配置し、該スライドユニット２３の移動方向にその接触端４２ａを向けて保持させたプローブ４２から引き出されて基台部１２側に配設された外部出力用コネクタ４９に接続される計測線４５と、基台部１２側とスライドユニット２３との間を電気的に接続して可動部５１側に電流を落とすアース線４８とを具備させて構成されている。

これを図示例に基づき、さらに詳しく説明すれば、Ｚ軸ユニット１１は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向への正確な移動機構として構成される図示しないＸ−Ｙユニット、例えばＹ軸ユニット側が備える可動部５１に取り付けられる基台部１２と、該基台部１２に固定配置された支持板部１３と、該支持板部１３にあって基台部１２が配置されている一側面１３ａ側に取り付けられたモータ１６と、支持板部１３の他側面１３ｂ側に突出させたモータ１６の回転軸１６ａに軸着させた原車１７と、その下方に位置する支持板部１３の下側部１４に固定配置された支軸１９に回転自在に軸支させた従車１８と、これら原車１７と従車１８との間に巻き掛けられたタイミングベルト２０と、該タイミングベルト２０の動きに従動させてＺ軸方向への移動を可能としたスライドユニット２３とで構成されている。なお、図中の符号２１は、タイミングベルト１９を緊張させるための張り車を示す。

これらのうち、基台部１２は、図１（ｂ）に示すように水平片部１２ａと、該水平片部１２ａの一側縁側から直角に折り下げられた垂下片部１２ｂとで断面Ｌ字形を呈して形成されている。そのうち、水平片部１２ａは、可動部５１上に固着配置され、垂下片部１２ｂは、可動部５１の進退方向に沿わせた一側面５１ａ側に近接配置されている。

支持板部１３は、垂下片部１２ｂの外側面にその下側部１４における一側面１３ａが対面する位置関係のもとで基台部１２側に固定配置されている。

また、支持板部１３は、スライドユニット２３が位置している部位にある下側部１４における下端面１４ａに、その他側面１３ｂ側へと水平に張り出させた保持板部２２を備えている。

モータ１６は、穿設された図示しない通孔にその回転軸１６ａを挿通させて支持板部１３の他側面１３ｂ側に突出させた状態のもとで、モータ本体部１６ｂの頂面側を支持板部１３の上側部１５に位置する一側面１３ａ側と向き合わせた位置関係のもとで固着配置されている。この場合、モータ１６としては、ステッピングモータなどを好適に用いることができる。

スライドユニット２３は、Ｚ軸方向へと移動できる配置関係のもとで支持板１３の他側面１３ｂ側に位置固定されているガイドレール３２に案内されて進退移動を可能に設置されている。

すなわち、スライドユニット２３は、ガイドレール３２の長さ方向での一側部３２ａ側に配置される一側スライド部２５と、ガイドレール３２の他側部３２ｂ側に配置される他側スライド部２６とでガイドレール２３を抱持するようにして配置されるスライド本体部２４と、一側スライド部２５の進退方向に付設されたプローブホルダ２７と、該プローブホルダ２７側から延設されてタイミングベルト２０に固着される連結固定片２８とで構成されている。

つまり、スライドユニット２３は、モータ１６を駆動制御することでＺ軸方向への制御された移動を行うタイミングベルト２０に対して連結固定片２８を介して連結されており、これによりＺ軸方向での進退移動を制御できるようになっている。

また、スライド本体部２３の進退方向とは対向する位置にて一側スライド部２５側と直面する位置にある保持板部２２には、アース側接続用プローブ２９が、他側スライド部２５側と直面する位置にある保持板部２２には、計測側接続用プローブ３０が、それぞれの接触端２９ａ，３０ａを同じ高さの直上方向に向けて植設された状態のもとで位置固定されている。

この場合におけるアース側接続用プローブ２９と計測側接続用プローブ３０とは、図１に示すようなプローブ４２の退避時には一側スライド部２５の接点２５ａおよび他側スライド部２６の接点２６ａとは非接触となり、図２に示すプロービング時には一側スライド部２５の接点２５ａおよび他側スライド部２６の接点２６ａと同時に接触して閉じられる位置関係のもとで配設されている。なお、アース側接続用プローブ２９と計測側接続用プローブ３０とは、内蔵されているコイルスプリングの付勢力を介して、それぞれの接触端２９ａ，３０ａを対応する接点２５ａ，２６ａに弾接させることができるようになっている。

一方、計測線４５は、その一端部４６ａがプローブ２９側に接続され、他端部４６ｂがスライド本体部２３の他側スライド部２６に接続された引出側計測線部４６と、その一端部４７ａが計測側接続用プローブ３０に接続され、他端部４７ｂ側が外部出力用コネクタ４９に接続された送出側計測線部４７とに二分割して配線されている。

このため、計測線４５における引出側計測線部４６は、移動部材であるスライドユニット２３が移動しても、該スライドユニット２３側に他部材とは独立させた状態のもとで配線することができるので、不動姿勢を維持したままで位置移動させることができることになる。

また、計測線４５における送出側計測線部４７は、不動部材である計測側接続用プローブ３０と外部出力用コネクタ４９とに配線されているので、スライドユニット２３の移動とは無関係に常に不動姿勢を維持させておくことができる。

アース線４８は、その一端部４８ａ側を不動部材である支持板部１３の適宜位置に接続させ、他端部４８ｂ側を同様に不動部材であるアース側接続用プローブ２９に接続させることで配線されているので、プローブ４２の移動時においても常に不動姿勢を維持させておくことができる。

つまり、計測線４５は、図２（ａ），（ｂ）に示すようにプローブ４２を被検査基板Ｐの検査ポイントに接触させたプロービング時にのみ接点２５ａを閉じて、相互が電気的に一体となって接続・導通されるようになっている。

また、アース線４８は、図２（ａ）に示すようにプローブ４２を被検査基板Ｐの検査ポイントに接触させたプロービング時にのみ接点２６ａを閉じて、図２（ｂ）におけるスライドユニット２３→支持板部１３→基台部１２→可動部５１へと電気が流れるように電気的に接続することで、可動部５１側へと落とすことができるようになっている。

次に、上記構成からなる本発明の作用効果を説明すれば、図１に示すプローブ退避状態におけるアース側接続用プローブ２９と計測側接続用プローブ３０とは、一側スライド部２５の接点２５ａおよび他側スライド部２６の接点２６ａとは非接触となった非導通状態にある。。

このようなプローブ退避状態から図２に示すプロービング状態へとＺ軸ユニット１１を移行させるためには、まず、定置されている被検査基板Ｐの所定の検査ポイントと、退避時におけるプローブ４２の接触端３０ａとの間の離間距離に基づいた制御信号をモータ１６に与えてこれを駆動制御する。

モータ１６は、制御された駆動を開始して原車１７を回転させ、該原車１７の回転によりタイミングベルト２０を下方へと移動させ、連結固定片２８を介してスライドユニット２３を従動させる。

このとき、二分割された計測線４５のうちの引出側計測線部４６は、その一端部４６ａ側がプローブ２９側に接続され、他端部４６ｂ側がスライド本体部２３側に接続されており、移動部材であるスライドユニット２３が移動しても、該スライドユニット２３側に他とは独立させた状態のもとで配線されているので、常に不動姿勢を維持したままで位置移動させることができる。

また、送出側計測線部４７は、不動部材である計測側接続用プローブ３０と外部出力用コネクタ４９とに配線されているので、スライドユニット２３の移動とは無関係に常に不動姿勢を維持させておくことができる。

さらに、アース線４８は、その一端部４８ａ側が不動部材である支持板部１３に、他端部４８ｂ側が同様に不動部材であるアース側接続用プローブ２９にそれぞれ接続されているので、プローブ４２を含むスライドユニット２３側の移動時においても常に不動姿勢を維持させておくことができる。

このような配線状態のもとでやがて、タイミングベルト２０は、連結固定片２８を介してスライドユニット２３側を従動させ、該スライドユニット２３のプローブホルダ２７に保持されているプローブ４２もＺ軸方向である下方へと移動させられる結果、やがてその接触端４２ａが図２に示すように被検査基板Ｐの所定の検査ポイントに弾接し、プロービングが行われる。

このようなプロービング時には、図２に示すようにアース側接続用プローブ２９が一側スライド部２５の接点２５ａに、計測側接続用プローブ３０が他側スライド部２６の接点２６ａに、それぞれが同時に接触して閉じられる結果、被測定基板Ｐ→プローブ４２→引出側計測線部４６→他側スライド部２６→接点２６ａ→計測側接続用プローブ３０→送出側計測線部４７→外部出力用コネクタ４９へと至る計測線４５による電気的な導通路と、スライドユニット２３→支持板部１３→基台部１２→可動部５１へと至るアース線４８による電気的な導通路とが各別に確保されることになる。

しかも、このようなプロービング時においても、二分割された計測線４５のうちの引出側計測線部４６は、その一端部４６ａ側がプローブ２９側に接続され、他端部４６ｂ側がスライド本体部２３側に接続されており、移動部材であるスライドユニット２３が移動しても、該スライドユニット２３側に他とは独立させた状態のもとで配線されているので、常に不動姿勢を維持させておくことができる。

また、送出側計測線部４７は、依然として不動部材である計測側接続用プローブ３０と外部出力用コネクタ４９とに配線されているので、スライドユニット２３の移動とは無関係に常に不動姿勢を維持させておくことができる。

さらに、アース線４８は、既に述べたようにその一端部４８ａ側が不動部材である支持板部１３に、他端部４８ｂ側が同様に不動部材であるアース側接続用プローブ２９にそれぞれ接続されているので、プローブ４２を含むスライドユニット２３側の移動時においても依然として不動姿勢を維持させておくことができる。

つまり、本発明によれば、Ｚ軸ユニット１１が備える計測線４５は、プローブ４２の移動時にも不動姿勢を維持させながら、該プローブ４２を被検査基板Ｐの検査ポイントに接触させた際にのみ、つまりプロービング時にのみ接点２６ａを閉じて電気的に接続させて外部出力用コネクタ４９へと計測信号を送ることができるので、計測線４５の引き回しに苦慮することなく断線を確実に防止して配線することができることになる。

また、アース線は、プローブの移動時においても不動姿勢を維持しつつ、前記プローブを被検査基板の前記検査ポイントに接触させた際にのみ接点を閉じて前記基台部と前記スライドユニットとの間を電気的に接続させるようにしてあるので、プローブの移動時においても不動姿勢を維持させつつ、該プローブを被検査基板の前記検査ポイントに接触させた際にのみ、つまりプロービング時にのみ接点を閉じて電気的に接続させて基台部とスライドユニットとの間にアース路を確保することができるので、アース線の引き回しに苦慮することなく断線を確実に防止して配線することができる。

以上は、本発明を図示例に基づいて説明したものであり、その具体的な内容はこれに限定されるものではない。例えば、アース線４８については、所望により図３に示す従来どおりの配線引き回しとしておくこともできる。

１１ Ｚ軸ユニット
１２ 基台部
１２ａ 水平片部
１２ｂ 垂下片部
１３ 支持板部
１３ａ 一側面
１３ｂ 他側面
１４ 下側部
１４ａ 下端面
１５ 上側部
１６ モータ
１６ａ 回転軸
１６ｂ モータ本体部
１７ 原車
１８ 従車
１９ 支軸
２０ タイミングベルト
２１ 張り車
２２ 保持板部
２３ スライドユニット
２４ スライド本体部
２５ 一側スライド部
２５ａ 接点
２６ 他側スライド部
２６ａ 接点
２７ プローブホルダ
２８ 連結固定片
２９ アース側接続用プローブ
２９ａ 接触端
３０ 計測側接続用プローブ
３０ａ 接触端
３２ ガイドレール
３２ａ 一側部
３２ｂ 他側部
４２ プローブ
４２ａ 接触端
４５ 計測線
４６ 引出側計測線部
４６ａ 一端部
４６ｂ 他端部
４７ 送出側計測線部
４７ａ 一端部
４７ｂ 他端部ｂ
４８ アース線
４８ａ 一端部
４８ｂ 他端部
４９ 外部出力用コネクタ
５１ 可動部
５１ａ 一側面
Ｐ 被検査基板Ｐ

Claims (2)

1. Ｘ−Ｙユニットが備える可動部に取り付けられる基台部側にスライドユニットをＺ軸方向への進退制御を可能に配置し、該スライドユニットの移動方向にその接触端を向けて保持させたプローブから引き出されて前記基台部側に配設された外部出力用コネクタに接続される計測線と、前記基台部側と前記スライドユニットとの間を電気的に接続するアース線とを備えてなるＺ軸ユニットであって、
   少なくとも前記計測線は、前記プローブの移動時においても不動姿勢の維持を可能に二分割して配線され、前記プローブを被検査基板の検査ポイントに接触させた際にのみ接点を閉じて相互を電気的に接続させたことを特徴とする基板検査装置におけるＺ軸ユニットの配線引き回し構造。
2. 前記アース線は、前記プローブの移動時においても不動姿勢を維持させつつ、前記プローブを被検査基板の前記検査ポイントに接触させた際にのみ接点を閉じて前記基台部と前記スライドユニットとの間を電気的に接続させた請求項１に記載の基板検査装置におけるＺ軸ユニットの配線引き回し構造。

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