JP2013101133A

JP2013101133A - 基板検査装置

Info

Publication number: JP2013101133A
Application number: JP2012287624A
Authority: JP
Inventors: Toru Ishii; 徹石井; Kengo Tsuchida; 憲吾土田
Original assignee: Yamaha Fine Technologies Co Ltd
Current assignee: Yamaha Fine Technologies Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2013-05-23
Anticipated expiration: 2027-11-29
Also published as: JP5528532B2

Abstract

【課題】製造コストが安く、検査対象基板の電気的な導通状態を判定する判定部と検査プローブとの接続、切断の各作業を単純にすることができる基板検査装置を提供すること。
【解決手段】中継基板２１およびワイヤーケーブル１９等を介して、判定部７ａに接続された検査プローブ１７をプリント基板３の電気的接点３ａに当接させてプリント基板３の導通の状態を判定部７ａで判定する。中継基板２１は、ワイヤーケーブル１９に対応するプローブ側端子３１と、電気接触子４５に対応する判定部側端子３３とを備える。電気接触子４５の先端部と中継基板２１の各判定部側端子３３とを接離自在に当接させて検査プローブ１７と判定部７ａとを電気的に接続する。中継基板２１を、貫通孔１１ａを備えた枠状のベースプレート１１の上面に固定して、プローブ側端子３１を貫通孔１１ａの内部側に位置させ、判定部側端子３３を貫通孔１１ａの外部側に位置させた。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の検査プローブを検査対象基板の複数の電気的接点に当接させて検査対象基板の電気的な導通の状態を判定するようにした基板検査装置に関するものである。

特許文献１に示されている従来の基板検査装置においては、検査対象基板の電気的な導通の状態を判定する制御部（判定部）に、複数の検査プローブのそれぞれの一端部が多極コネクタやスキャナーを介して電気的に接続されている。そして、複数の検査プローブのそれぞれの他端部を検査対象基板の複数の電気的接点に当接させて検査対象基板の電気的な導通の状態を判定するようにしている。

特開２００２−１３１３５９号公報

しかしながら、従来の基板検査装置では、複数の検査プローブと制御部とが多極コネクタを介して接続されており、回路パターンや電気的接点の配置が異なる検査対象基板を検査するたびに、構造の異なる多極コネクタを製作する必要が生じていた。このため、製造コストが高くなるという問題があった。また、多極コネクタを接続する際に、その接続作業が煩雑であるという問題もあった。

本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、製造コストが安く、しかも、検査対象基板の電気的な導通の状態を判定する判定部と検査プローブとの電気的な接続または切断の各作業を単純にすることができる基板検査装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明に係る基板検査装置は、検査対象基板の電気的な導通の状態を判定する判定部に接続配線を介して接続された複数の検査プローブのそれぞれの先端部を検査対象基板の複数の電気的接点に当接させて前記検査対象基板の電気的な導通の状態を判定するようにした基板検査装置において、接続配線を、先端部が検査プローブに接続されたプローブ側配線と後端部が判定部に接続された判定部側配線とで構成し、プローブ側配線の後端部を、複数のプローブ側端子と複数の判定部側端子とを電気的に接続した基板回路を備えた中継基板のプローブ側端子に接続するとともに、判定部側配線の先端部を中継基板の判定部側端子に対して接離自在に当接する電気接触子に接続して複数の検査プローブと判定部とを電気的に接続するようにし、中継基板のプローブ側端子を中継基板の基板本体の中央部に配置してプローブ側端子群を構成する一方、中継基板の判定部側端子をプローブ側端子群を挟んで基板本体の両側部にそれぞれ配置して判定部側端子群を構成し、貫通孔を備えた枠状のベースプレートの上面に、貫通孔の内側にプローブ側端子群が位置し、貫通孔の外側に判定部側端子群が位置するようにして中継基板を固定し、プローブ側配線を貫通孔を通してプローブ側端子に接続するようにしたものである。

本発明では、判定部と検査プローブとを接続するための接続配線を、先端部が検査プローブに接続されたプローブ側配線と後端部が判定部に接続された判定部側配線とで構成している。そして、プローブ側配線の後端部を中継基板のプローブ側端子に接続するとともに、判定部側配線の先端部を電気接触子を介して中継基板の判定部側端子に対して接離自在に当接するようにしている。このため、検査対象基板を、電気的接点の配置が異なるものに変更した場合であっても、判定部に接続される判定部側配線と電気接触子とは同じものを用いることができ、かつ中継基板を同一形状のもので構成することができる。

すなわち、検査プローブの配置を検査対象基板の電気的接点の配置に対応させ、その状態の検査プローブと中継基板のプローブ側端子との間をプローブ側配線で接続することにより、検査対象基板を電気的接点の配置が異なるものに代えた場合に、取り換えが必要になる部品の点数を最小限に抑えることができる。また、検査プローブと中継基板とは近くに配置することができ、これによってプローブ側配線の長さを短くすることができる。この結果、コストの低減を実現できるとともに、プローブ側配線を誤接続した場合でも容易に修正することができる。

また、判定部側配線の先端部を電気接触子に接続して、この電気接触子と中継基板の判定部側端子とを接離自在に当接させるという単純な動作で両者を電気的に接続するようにしたので、電気的な接続または切断の各作業を単純にすることができる。なお、プローブ側配線は可撓性の電線等で構成することが好ましく、これによると、検査プローブと中継基板のプローブ側端子との接続が容易になる。また、中継基板におけるプローブ側配線に接続される面と電気接触子に接触する面とは、同一面にしてもよいし、異なる面にしてもよい。

中継基板の異なる面に、プローブ側配線と判定部側の電気接触子とを配置する場合には、中継基板の一方の面にプローブ側端子を形成するとともに、他方の面に判定部側端子を形成し、中継基板の内部に設けた配線で所定のプローブ側端子と判定部側端子とを接続することができる。

また、本発明によれば、中継基板のプローブ側端子と複数の検査プローブとをプローブ側配線を介してはんだ等によって接続する場合に、プローブ側端子がはんだ等によって隆起したとしても、プローブ側端子から離間した判定部側端子と電気接触子とを接離自在に当接させるようにしたので、中継基板の判定部側端子と電気接触子との接触に支障が生じなくなる。また、判定部側端子とプローブ側端子とを群で構成したため、中継基板の製造時に、絶縁レジストを塗布するときのマスキングがし易くなる。

請求項２に記載した発明に係る基板検査装置は、請求項１に記載の基板検査装置において、基板本体における判定部側端子群の外側近傍の部位を、ベースプレートに固定するようにしたことを特徴とするものである。請求項３記載の発明によれば、中継基板における判定部側端子群の外側近傍の部位を、検査プローブを取り付けるために基板検査装置に設けられているプローブ取付部材のベースプレートに固定するようにしている。このため、中継基板の判定部側端子と判定部側の電気接触子とを当接させる際に電気接触子から押圧力が加わる中継基板の部位は、プローブ取付部材に固定された中継基板の部位の近傍となり、電気接触子からの押圧力が大きくても中継基板が撓むことがない。この結果、中継基板の基板本体の板厚をあまり厚くしなくても中継基板の判定部側端子と電気接触子との良好な当接を阻害するような中継基板の変形を防止することができる。

また、請求項３に記載した発明に係る基板検査装置は、請求項１または２に記載の基板検査装置において、検査プローブ、プローブ側配線、中継基板およびベースプレートと検査プローブが取り付けられるプレートとで構成されるプローブ取付部材で、検査対象基板に沿って移動する検査プローブ治具を構成し、検査プローブ治具を検査対象基板に応じて交換できるようにしたことを特徴とするものである。この場合、検査対象基板に応じて交換される検査プローブ治具の中継基板を同一形状のもので構成することが好ましい。

請求項３記載の発明によれば、検査プローブを取り付けるためのプローブ取付部材のベースプレートに中継基板を固定するようにしている。このため、回路パターンや電気的接点の配置が異なる他の検査対象基板を検査するために検査プローブを他の検査対象基板用のものに交換する際に、中継基板を検査プローブとともにプローブ取付部材ごと交換することができる。このように、互いに接続された検査プローブと中継基板とをプローブ取付部材とともに交換できるので、その交換作業を効率的に行うことができる。また、中継基板の判定部側端子を、プローブ側端子群を挟んで基板本体の両側部にそれぞれ配置したので、中継基板の判定部側端子と電気接触子とを当接させる際に電気接触子から中継基板に加わる押圧力を両側に分散させることができる。

本発明の一実施の形態に係る基板検査装置の要部を示す概略構成図である。基板検査装置の検査プローブ治具を示す断面図である。検査プローブ治具の検査プローブが組み付けられた状態を拡大して示す断面図である。検査プローブ治具の中継基板を示しており、（ａ）は中継基板の平面図、（ｂ）は中継基板に設けられたプローブ側端子の断面図、（ｃ）は中継基板に設けられた判定部側端子の断面図である。（ａ）は検査プローブ治具の電気接触子が組み付けられた状態を拡大して示す断面図であり、（ｂ）は前記電気接触子を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は同実施の形態に係る基板検査装置１の要部を示している。この基板検査装置１は、プリント基板３（本発明でいう検査対象基板を構成する。）に設けられた電極パターン（図示せず）の導通状態が適正であるか否かを検査するための検査装置である。基板検査装置１は、プリント基板３を設置するための設置装置（図示せず）と、移動装置（図示せず）に取り付けられ移動装置の駆動によってプリント基板３の表面に沿って移動する検査プローブ治具５と、基板検査装置１が備える各装置を制御するための制御装置や後述する判定部７ａを有する検査装置本体７と、この検査装置本体７と検査プローブ治具５とを接続する接続構造９とで構成されている。

この検査プローブ治具５は、検査対象であるプリント基板３に応じて交換されるものであり、図２に示すように、平行に並んだベースプレート１１と第一プレート１３と第二プレート１５との３つの矩形プレートの組立体で構成されたプローブ取付部材６を備えている。そして、このプローブ取付部材６の第一プレート１３と第二プレート１５との互いに対向する位置にそれぞれ複数の貫通孔１３ａ，１５ａ（図３を参照）が穿設され、その複数の貫通孔１３ａ，１５ａ（図３を参照）に、複数の検査プローブ１７の両端部がそれぞれ挿入されている。

第一プレート１３の複数の貫通孔１３ａと、第二プレート１５の複数の貫通孔１５ａとの配置は、それぞれプリント基板３に形成された電気的接点３ａの配置と同じになっており、このため複数の検査プローブ１７の配置も電気的接点３ａの配置と同じになる。また、これらの複数の検査プローブ１７に、可撓性のニクロム線からなる本発明のプローブ側配線としてのワイヤーケーブル１９の先端部（図２および図３では下端部）が電気的に接続され、そのワイヤーケーブル１９の後端部（上端部）が中継基板２１に接続されている。

ベースプレート１１は、その中央部に略矩形の貫通孔１１ａが穿設された枠状に形成され、第一プレート１３は、ベースプレート１１より薄くて小さいプレートに形成されている。そして、第一プレート１３は、４本の第一支柱２３を介してベースプレート１１の下方に位置するプレート取付面１１ｂに４隅が固定されている。第二プレート１５は、第一プレート１３より薄くて小さいプレートに形成され、前記４本の第一支柱２３を介してベースプレート１１に固定された上面とは反対側の第一プレート１３の下面に４本の第二支柱２５を介して４隅が固定されている。中継基板２１は、前記ベースプレート１１のプレート取付面１１ｂとは反対側の上方に位置する基板取付面１１ｃにネジ部材２６により固定されている。

なお、４本の第一支柱２３は、それらの上端部に形成された雄ネジ部（図示せず）がベースプレート１１に形成された雌ネジ部（図示せず）に螺合されてそれぞれ螺着されており、第一プレート１３は、４本の第一支柱２３の下端部に形成された雌ネジ部（図示せず）にボルト（図示せず）によって螺着されている。また、４本の第二支柱２５は、それらの上端部に形成された雄ネジ部（図示せず）が第一プレート１３に形成された雌ネジ部（図示せず）に螺合されてそれぞれ螺着されており、第二プレート１５は、４本の第二支柱２５の下端部に形成された雌ネジ部（図示せず）にボルト（図示せず）によって螺着されている。

また、複数の検査プローブ１７は、細い丸棒状のタングステン材からなるプローブ部１７ａとそのプローブ部１７ａの長手方向中央部を被覆保護する絶縁管１７ｂとからなっている。そして、プローブ部１７ａの上端部は、第一プレート１３の貫通孔１３ａを貫通して第一プレート１３からベースプレート１１に向かって突出し、プローブ部１７ａの下端部は、第二プレート１５の貫通孔１５ａを貫通して第二プレート１５から下方に向って突出している。絶縁管１７ｂは、第一プレート１３と第二プレート１５との間に挟まれるように配置されている。

また、第一プレート１３の上面から上方に突出しているプローブ部１７ａの上端部の突出長さの方が、第二プレート１５の下面から下方に突出しているプローブ部１７ａの下端部の突出長さよりもかなり長くなっている。そして、このプローブ部１７ａの下端部の突出端が、検査プローブ治具５の移動によって、プリント基板３の電気的接点３ａに当接する。なお、第一プレート１３と第二プレート１５とのそれぞれの貫通孔１３ａ，１５ａの内径は、互いに同一の寸法に形成されており、検査プローブ１７のプローブ部１７ａの直径より少し大きく、かつ、絶縁管１７ｂの外径より小さい寸法に設定されている。

また、図３に示すように、第一プレート１３と第二プレート１５との間の寸法Ｌ１は、絶縁管１７ｂの長さＬ２より少し大きく設定されているので、その分、第一プレート１３と第二プレート１５との間で検査プローブ１７は軸方向に移動することができる。しかし、検査プローブ１７の絶縁管１７ｂは、プローブ部１７ａの外周部を緊締してプローブ部１７ａと一体化されているので、絶縁管１７ｂが検査プローブ１７の抜け止め部材として機能し、第一プレート１３と第二プレート１５との貫通孔１３ａ，１５ａから検査プローブ１７が脱落することはない。

また、プリント基板３に向かって第二プレート１５から突出した各検査プローブ１７のプローブ部１７ａの突出長さが検査プローブ１７等の製造上のばらつきにより均一になっていなかったとしても、第一プレート１３と第二プレート１５との間で検査プローブ１７が軸方向に移動したり座屈したりすることで全てのプローブ部１７ａがプリント基板３の電気的接点３ａに確実に当接することができる。また、第一プレート１３の上面から突出したプローブ部１７ａの上端部には、ワイヤーケーブル１９の下端部が結着され、該ワイヤーケーブル１９の上端部は中継基板２１に設けられたプローブ側端子３１（図４（ａ）を参照）にはんだ付けにより結着されている。

なお、検査プローブ１７およびワイヤーケーブル１９の本数は、中継基板２１のプローブ側端子３１の個数と同数またはそれ以下であるが、図１および図２においては作図の都合上、それよりかなり少ない本数で描いている。中継基板２１は、ベースプレート１１の基板取付面１１ｃにおける所定の位置に、ベースプレート１１との間にスペーサ２８を介在させてネジ部材２６により固定される。このとき、ネジ部材２６は、中継基板２１の基板本体２１ａに穿設された取付孔２１ｂ（図４（ａ）を参照）内に挿入され、ネジ部材２６の頭部は、中継基板２１の上面より上方に突出しないように取付孔２１ｂ内に没入している。なお、前記スペーサ２８を省略してベースプレート１１の基板取付面１１ｃに直接、中継基板２１を当接させてネジ部材２６により固定してもよい。

図４（ａ）に示すように、中継基板２１の基板本体２１ａには、その中央部に小径の円筒状のプローブ側端子３１が互いに間隔を保って複数配置されており、これらのプローブ側端子３１と各検査プローブ１７のプローブ部１７ａとがワイヤーケーブル１９を介してそれぞれ個別に接続される。プローブ側端子３１は、図４（ａ）に示す矢印Ｙの方向に直線状に１６個並べて形成された端子の列を一列ずつ交互に千鳥足状にずらして矢印Ｙの方向に直交する矢印Ｘの方向に４８列配置されて合計７６８個の端子群で１つのグループＧ１を形成している。そして、このグループＧ１を一定の間隔を隔てて矢印Ｙの方向に平行させて２グループが並ぶように配置されている。このようにして、基板本体２１ａの中央部にプローブ側端子群が形成されている。

ベースプレート１１の貫通孔１１ａは、中継基板２１の２つのグループＧ１からなるプローブ側端子群全体の外周を囲む大きさの略矩形に形成されており、中継基板２１のプローブ側端子群が貫通孔１１ａから臨むように中継基板２１がベースプレート１１の基板取付面１１ｃに固定される。このように、中継基板２１の中央部の１箇所に集中してプローブ側端子群が形成されているので、各プローブ側端子３１に結着する各ワイヤーケーブル１９も１箇所に集中して配線することができる。この結果、各ワイヤーケーブル１９を挿通するためにベースプレート１１に形成する貫通孔１１ａは１つだけで足りる。

一方、２つのグループＧ１からなるプローブ側端子群が設けられた中央部を挟むように中継基板２１の基板本体２１ａの両側部には、プローブ側端子３１より小径の円筒状の判定部側端子３３が互いに間隔を保ってそれぞれ複数配置されている。なお、プローブ側端子３１の直径は、ワイヤーケーブル１９の直径に応じて決められ、判定部側端子３３の直径は、後述する電気接触子４５の直径に応じて決められる。これらの判定部側端子３３はプローブ側端子３１と同数設けられている。判定部側端子３３は、矢印Ｙの方向に直線状に１６個並べて形成された端子の列を一列ずつ交互に千鳥足状にずらして、平行する４列の端子の列で合計６４個からなる１つの小グループを形成している。

そして、この小グループを一定の間隔を隔てて矢印Ｘの方向に平行させて１２グループ並べてグループＧ２を形成し、さらにそのグループＧ２の列を、プローブ側端子群を一定の間隔を隔てて挟むようにその両側に２列配置して、合計２４の小グループからなる判定部側端子群が形成されている。これによって、複数のプローブ側端子３１からなるプローブ側端子群と複数の判定部側端子３３からなる判定部側端子群とは、互いに離間して配置される。

これらの円筒状の各プローブ側端子３１と各判定部側端子３３とは、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示したように、それらの軸芯が共に中継基板２１の基板本体２１ａの板厚と同じ方向に沿うように位置付けられており、基板本体２１ａに設けた貫通孔に金メッキが施された銅筒が埋設されることにより形成されている。また、プローブ側端子３１と判定部側端子３３との軸芯に沿う方向の長さは共に基板本体２１ａの板厚と略同じ寸法に形成され、かつ、各プローブ側端子３１と各判定部側端子３３とのそれぞれの両端面は基板本体２１ａの表裏面とそれぞれ略面一とされ、各接続する面側が外部に露出している。また、使用しない面側は、レジストＲでコーティングされて絶縁されている。そして、各プローブ側端子３１と各判定部側端子３３とは、隣り合うグループＧ１とグループＧ２同士でそれぞれ対応付けられて基板本体２１ａの内部の基板回路（図示せず）を介して互いに電気的に接続されている。

この基板回路と、該基板回路を介して接続され互いに対となったプローブ側端子３１と判定部側端子３３とで１組の端子２７が構成される。中継基板２１の基板本体２１ａの外周部には、前述した取付孔２１ｂがプローブ側端子群および判定部側端子群の外周近傍にそれらの端子群全体を囲むように穿設されている。これらの取付孔２１ｂにネジ部材２６を取り付けることにより、中継基板２１における判定部側端子群の外側近傍の部位を含む基板本体２１ａの外周部がプローブ取付部材６のベースプレート１１に固定される。

なお、プローブ側端子３１または判定部側端子３３のうち少なくとも何れか一方の端子で基板本体２１ａの外周側に位置する端子の近傍の基板本体２１ａの表面には、端子群の中で特定したい端子を容易に識別することができるように適当な識別番号（図示せず）が複数印字されている。そのため、例えば、一部のプローブ側端子３１とワイヤーケーブル１９とを誤接続したことが後で判明したため接続し直す場合等に、識別番号を参照して特定のプローブ側端子３１をプローブ側端子群の中から容易に識別することができる。

なお、中継基板２１に設けるプローブ側端子３１および判定部側端子３３の個数は、想定する最大個数としておき、検査するプリント基板３の電気的接点３ａの個数に応じて適宜必要数を選択することが好ましい。そして、検査プローブ１７がプリント基板３の電気的接点３ａに当接したときに各検査プローブ１７間が通電され、その電気抵抗値の大小によってプリント基板３が適正に導通しているか否かが判定される。この場合、検出信号が、検査プローブ１７から接続構造９を経て、検査装置本体７内に設けられた判定部７ａに送信され、この判定部７ａによりプリント基板３の電気的な導通の状態が判定される。

詳しくは、良品のプリント基板３の電気抵抗値をもとにして予め検査判定閾値が設定されており、検出した電気抵抗値の検査判定閾値に対する比率で、検査したプリント基板３の導通状態についての良否の判定が行われる。すなわち、検査が、導通が良好であるか否かの検査である場合は、検出した電気抵抗値が検査判定閾値に対して所定比率未満であれば良品と判定し、所定比率以上であれば不良品と判定する。また、検査が、導通しないで適正に絶縁しているか否かの検査である場合には、検出した電気抵抗値が検査判定閾値に対して所定の比率以上であれば良品と判定し、所定の比率未満であれば不良品と判定する。

このように構成された検査プローブ治具５は、図１に示すヘッド部３５に着脱可能な状態で取り付けられる。このヘッド部３５は、接続構造９の一部を構成するもので、検査プローブ治具５が取り付けられる取付部３７と、複数の電気接触子４５が収納される接触子収納体３９と、この接触子収納体３９が取り付けられるブロック４１とで構成されている。そして、取付部３７は、間隔を保った状態で対向して配置された左右対称の側枠部３７ａ，３７ｂと、これらの側枠部３７ａ，３７ｂの後端部を連結する連結部（図示せず）とからなる前部が開放された枠体で構成されている。

ブロック４１には、２つの接触子収納体３９をそれぞれ取り付けるための一対の凹部４１ａが互いに離間した位置に形成されている。そして、接触子収納体３９は、図５（ａ）に示したように、凹部４１ａに収納され、凹部４１ａの底面（天井面）との間にスペーサ４３を介在させた状態でネジ部材４４によりブロック４１に取り付けられる。また、接触子収納体３９には、複数の電気接触子４５を所定間隔を保った状態で保持するための複数の貫通孔３９ａが穿設されている。

電気接触子４５は、図５の（ｂ）に示すように、両端部分に収容凹部４７ａが形成された棒状の本体４７と、収容凹部４７ａ内にそれぞれ設けられた一対の棒状の接触部４９と、収容凹部４７ａ内に配置され一端が本体４７に固定され、他端が接触部４９に固定されて、接触部４９を収容凹部４７ａから進退可能な状態で弾発支持する一対のばね部材５１とで構成されている。そして、接触子収納体３９は、複数の電気接触子４５を、その一方の接触部４９を接触子収納体３９の一端面から突出させるように付勢させ、他端面から他方の接触部４９を突出させるように付勢させた状態で保持する。

また、複数の電気接触子４５とそれらの電気接触子４５を収納する接触子収納体３９の貫通孔３９ａとは、ベースプレート１１に固定された中継基板２１の各判定部側端子３３に各電気接触子４５が当接できるように、各判定部側端子３３と同じ個数で、かつ、同じ配列に配置されている。一方、ブロック４１には、図５の（ａ）に示すように複数のスリット５５が一定の間隔を隔てて並設されている。これらのスリット５５は、ブロック４１の凹部４１ａの底面と、この底面とは反対側のブロック４１の上面とに亘って貫通形成されている。これらのスリット５５に、同一の構造からなる複数のフレキシブル基板５７の一端部が挿通されてその一端部がブロック４１の凹部４１ａの底面に固定されている。

このフレキシブル基板５７は、本発明の判定部側配線を構成するとともに、接続構造９の一部を構成するもので、ブロック４１に取り付けられるパッド部５７ａと、帯状の配線部５７ｂと、検査装置本体７の判定部７ａに接続されるコネクタ部５７ｃとで構成されている。そして、パッド部５７ａの表面には、中継基板２１の判定部側端子３３の１つのグループと同じ配列に配置された６４個の電気的接点が形成されている。これらの電気的接点は、配線部５７ｂに設けられた各配線の端子部分を構成する。

また、パッド部５７ａは、ブロック４１の凹部４１ａの底面に、図示しない位置決め構造により所定の位置に位置決めされ、ブロック４１の凹部４１ａの底面と接触子収納体３９との間に挟まれた状態でブロック４１に固定される。この基板検査装置１では、２４個のフレキシブル基板５７が１２個ずつに振り分けられてブロック４１に配置されている。各フレキシブル基板５７のパッド部５７ａは、ブロック４１のスリット５５から凹部４１ａ内に挿入され、凹部４１ａの底面に沿うようにパッド部５７ａの近傍の配線部５７ｂが直角に折り曲げられて、凹部４１ａの底面に固定されている。

なお、説明の便宜上、中継基板２１の各グループＧ２における判定部側端子３３の配列方向（図４（ａ）に示す矢印Ｘの方向）を図１および図５（ａ）では左右方向とし、それに合わせて、各電気接触子４５が収納された接触子収納体３９、ブロック４１の各スリット５５、該スリット５５に挿入された各フレキシブル基板５７の配線部５７ｂおよびパッド部５７ａについても図１および図５（ａ）では左右方向に展開して描いている。また、ブロック４１の両側部分には、図１に示すように、ベースプレート１１に固定された中継基板２１の板面に垂直な方向に延びる軸部５３ａ，５３ｂが設けられており、前述した取付部３７は、これらの軸部５３ａ，５３ｂの軸芯に沿う方向に移動可能な状態で取り付けられている。

なお、取付部３７にはエアシリンダ（図示せず）が設けられており、エアシリンダの駆動によって、取付部３７はブロック４１に対して進退する。取付部３７がブロック４１から最も離間した位置に移動した場合には、図１に二点鎖線で示した状態になり、取付部３７がブロック４１に最も接近した位置に移動した場合には、図１に実線で示した状態になる。そして、取付部３７がブロック４１に最も接近した位置に移動したときに、ベースプレート１１に固定された中継基板２１の各判定部側端子３３は、ブロック４１に固定された接触子収納体３９内の各電気接触子４５に押圧された状態で当接する。

また、基板検査装置１は、検査プローブ１７から送られてくる検出信号を計測する回路からなる計測部や、制御装置等の各装置を備えている。計測部は、フレキシブル基板５７等からなる接続構造９を介して検査プローブ１７に検査信号を出力すると共に、検査プローブ１７を介してプリント基板３の電気的接点３ａを通過したのちに戻ってくる検出信号を入力する。制御装置は、ＣＰＵ，ＲＯＭおよびＲＡＭを備えており、ＲＯＭには、設置装置や移動装置を作動させるためのプログラム等の各種のプログラムが記憶されている。

また、ＲＡＭには、前述した検出信号等、導通検査を行うために必要な各種のデータが書き換え可能に記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭおよびＲＡＭが記憶する各種のプログラムやデータに基づいて、基板検査装置１を制御すると共に、計測部が計測した計測結果から電気的な導通の状態の判定を行う。ＣＰＵおよび計測部で、検査装置本体７の判定部７ａが構成される。また、この基板検査装置１は、操作者が各操作を行うための操作パネルや、検査結果を表示するための表示パネルも備えている。

このような構成において、基板検査装置１を用いてプリント基板３の電気的な導通の状態を検査する場合には、まず、所定のフレキシブル基板５７のパッド部５７ａをブロック４１のスリット５５から凹部４１ａ内に挿入して凹部４１ａの底面に沿うように配線部５７ｂを直角に折り曲げ、ブロック４１の凹部４１ａの底面と電気接触子４５が収納された接触子収納体３９との間に挟んだ状態でパッド部５７ａをブロック４１の所定の位置に固定する。ついで、フレキシブル基板５７のコネクタ部５７ｃを検査装置本体７に接続する。これによって、複数の電気接触子４５のそれぞれの上端部と検査装置本体７の判定部７ａとが電気的に接続される

次に、検査プローブ１７、ワイヤーケーブル１９および中継基板２１をプローブ取付部材６に組み付けて検査プローブ治具５を形成する。この場合、まず、プリント基板３の電気的接点３ａと同じ配置に複数の貫通孔１３ａが形成された第一プレート１３と、同配置に複数の貫通孔１５ａが形成された第二プレート１５とを準備する。つぎに、ワイヤーケーブル１９が接続された複数の検査プローブ１７を、それぞれ第一プレート１３と第二プレート１５との間に配置して、検査プローブ１７のワイヤーケーブル１９側部分を貫通孔１３ａから上方に突出させ、検査プローブ１７の下端側部分を貫通孔１５ａから下方に突出させた状態で、第一プレート１３と第二プレート１５とを第二支柱２５で螺着固定する。

そして、ワイヤーケーブル１９の上端部をそれぞれ中継基板２１の所定のプローブ側端子３１にはんだにより接続する。つぎに、中継基板２１の長手方向を垂直方向に向けるとともに、中継基板２１の短い方の方向をベースプレート１１の貫通孔１１ａに対して対角線方向に向けた状態で、中継基板２１を貫通孔１１ａの下方から上方に向けて通過させる。そして、中継基板２１をベースプレート１１の上方で水平方向に向けてスペーサ２８上に置き、ネジ部材２６でベースプレート１１の基板取付面１１ｃ側に固定するとともに、第一プレート１３を第一支柱２３とボルトとでベースプレート１１のプレート取付面１１ｂ側に固定する。これによって、検査プローブ治具５が組み付けられる。

つぎに、取付部３７の一対の側枠部３７ａ，３７ｂ内に検査プローブ治具５のベースプレート１１を挿し込んだのちエアシリンダを駆動させて、取付部３７の一対の側枠部３７ａ，３７ｂをブロック４１に対して最も接近するように移動させ、ベースプレート１１をブロック４１と取付部３７とで挟持する。これによって、ベースプレート１１に固定された中継基板２１の各判定部側端子３３は、ブロック４１に固定された接触子収納体３９内の各電気接触子４５に押圧された状態で当接する。

この結果、複数の電気接触子４５のそれぞれの下端部と中継基板２１の判定部側端子３３とが接離自在に当接して、複数の検査プローブ１７と判定部７ａとが電気的に接続される。ついで、プリント基板３を設置装置に設置したのち、移動装置を駆動させることによりヘッド部３５を移動させて、検査プローブ治具５をプリント基板３の所定の電気的接点３ａの上方に移動させる。次に、検査プローブ治具５をヘッド部３５と共にプリント基板３の方に向かって移動させ、プリント基板３の電気的接点３ａに検査プローブ１７を当接させる。この状態でプリント基板３の導通状態の検査が行われる。

また、プリント基板３における次の検査部分の導通状態の検査を行う場合には、再度、各移動装置を駆動させることにより、ヘッド部３５をプリント基板３から離間させると共にプリント基板３における次の検査位置の上方に移動させる。そして、検査プローブ治具５をプリント基板３の方に向かって移動させて所定の検査位置の導通状態の検査を行う。そして、前述した操作を順次繰り返して行うことにより、プリント基板３における全ての電気的接点３ａの導通状態の検査を行う。

次に、回路パターンや電気的接点３ａの配置が異なる他のプリント基板３を検査する場合は、エアシリンダを駆動させてブロック４１に対して取付部３７を離間させたのち、取付部３７から検査プローブ治具５を離脱させる。ついで、回路パターン等の相違に対応して検査プローブ１７の配置が変更された別の検査プローブ治具５を取付部３７に挿し込んだのちエアシリンダを再び駆動させて該検査プローブ治具５をブロック４１と取付部３７とで挟持する。これによって、別の検査プローブ治具への交換作業が終了する。この場合の検査プローブ治具５の組立も前述した方法で行われる。そして、前述した操作を順次繰り返して行うことにより、他のプリント基板３の電気的接点３ａの導通状態の検査を行う。

前述したように、本実施形態に係る基板検査装置１では、判定部７ａと検査プローブ１７とを接続する接続配線を、下端部が検査プローブ１７に接続されたワイヤーケーブル１９と後端部が判定部７ａに接続されたフレキシブル基板５７とで構成している。そして、ワイヤーケーブル１９の上端部を中継基板２１のプローブ側端子３１に接続するとともに、フレキシブル基板５７の先端部を電気接触子４５に接続して電気接触子４５を中継基板２１の判定部側端子３３に対して接離自在に当接させるようにしている。このため、プリント基板３の電気的接点３ａの配置にかかわらず、判定部７ａに接続されるフレキシブル基板５７と電気接触子４５とは同じものを共通して用いることができる。

また、検査プローブ治具５は、検査プローブ１７を第一プレート１３と第二プレート１５とに組み付け、その検査プローブ１７と中継基板２１のプローブ側端子３１との間をワイヤーケーブル１９で接続する。中継基板２１は、必要十分なプローブ端子を備えているので、同一形状のものを用いることができる。これによって、検査するプリント基板３が代わったときに、取り換えが必要になる部品が検査プローブ治具５だけの最小限のものになり、かつ検査プローブ治具５に含まれる中継基板２１を同一構造のもので構成することができる。また、フレキシブル基板５７としては長いものが必要であるが、ワイヤーケーブル１９の長さは短くすることができる。このため、コストの大幅な低減を実現できる。

さらに、複数の検査プローブ１７と中継基板２１のプローブ側端子３１とを長さの短いワイヤーケーブル１９を介してそれぞれ接続するとともに、中継基板２１に識別番号を印字しているので、一部の検査プローブ１７とワイヤーケーブル１９または一部のプローブ側端子３１とワイヤーケーブル１９とを誤接続したことが後で判明したとしても、その接続を取り外して容易に接続し直すことができる。また、フレキシブル基板５７の先端部を電気接触子４５に接続して、この電気接触子４５と中継基板２１の判定部側端子３３とを接離自在に当接させるという単純な動作で両者を電気的に接続するようにしたので、電気的な接続または切断の各作業を単純にすることができる。

また、複数の検査プローブ１７と中継基板２１のプローブ側端子３１とを接続するワイヤーケーブル１９が可撓性を備えているので、検査プローブ１７の配置に影響されることなく中継基板２１の各プローブ側端子３１を基板本体２１ａの任意の位置に位置付けることができる。この結果、検査対象のプリント基板３を代えた場合でも、ベースプレート１１、４本の第一支柱２３および中継基板２１等を全く同一の構造のものを使用でき、これによっても、製造コストを安くすることができる。

また、この実施の形態による基板検査装置１では、プローブ側端子３１から離間した判定部側端子３３と電気接触子４５とを接離自在に当接させるようにしている。このため、中継基板２１のプローブ側端子３１と複数の検査プローブ１７とをワイヤーケーブル１９を介してはんだ等によって接続する場合に、プローブ側端子３１がはんだ等によって隆起したとしても、判定部側端子３３と電気接触子４５との当接を支障なく行うことができる。また、この実施の形態による基板検査装置１では、互いに接続された検査プローブ１７と中継基板２１とを検査プローブ治具５に含ませたため、検査プローブ１７を他のプリント基板３用のものに交換する際、検査プローブ１７と中継基板２１とを検査プローブ治具５ごと同時に交換することができるようになり、その交換作業を効率的に行うことができる。

また、中継基板の判定部側端子３３を、プローブ側端子群を挟んで基板本体２１ａの両側部にそれぞれ配置したので、中継基板２１の判定部側端子３３と電気接触子４５とを当接させる際に電気接触子４５から中継基板２１に加わる押圧力を分散させることができる。加えて、中継基板２１における判定部側端子群の外側近傍の部位を含む基板本体２１ａの外周部をプローブ取付部材６のベースプレート１１に固定するようにしている。

このため、中継基板２１の判定部側端子３３と電気接触子４５とを当接させる際に電気接触子４５から押圧力が加わる中継基板２１の部位は、ベースプレート１１に固定された部位の近傍となり、電気接触子４５からの押圧力が大きくても中継基板２１が撓むことがなくなる。この結果、中継基板２１の基板本体２１ａの板厚をあまり厚くしなくても中継基板２１の判定部側端子３３と電気接触子４５との良好な当接を阻害するような中継基板２１の変形を防止することができる。

なお、前述した実施の形態は本発明を説明するための一例であり、本発明は、前記の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と明細書との全体から読み取れる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更後の基板検査装置もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。例えば、前述した実施の形態においては、中継基板２１をベースプレート１１の基板取付面１１ｃに固定した例を示したが、本発明は、このような構成に囚われることなく、中継基板２１をベースプレート１１のプレート取付面１１ｂに固定すると共にそれに対応してベースプレート１１等の構造を変更するようにしてもよい。

また、前述した実施の形態では、中継基板２１の基板本体２１ａの中央部に２つのグループＧ１からなるプローブ側端子３１を間隔を保って配置し、２つのグループＧ１からなるプローブ側端子３１を挟むようにして基板本体２１ａの両側部にそれぞれグループＧ２からなる判定部側端子３３を配置しているが、このプローブ側端子３１と判定部側端子３３との配置は適宜変更することができる。

さらに、前述した実施形態では、判定部側配線として、フレキシブル基板５７を用いているが、この判定部側配線としてもワイヤーケーブルを用いることができる。

１…基板検査装置、３…プリント基板、３ａ…電気的接点、５…検査プローブ治具、６…プローブ取付部材、７ａ…判定部、１１…ベースプレート、１１ａ…貫通孔、１３…第一プレート、１５…第二プレート、１７…検査プローブ、１９…ワイヤーケーブル、２１…中継基板、３１…プローブ側端子、３３…判定部側端子、４５…電気接触子、５７…フレキシブル基板、５７ｂ…配線部、Ｇ１，Ｇ２…グループ。

Claims

検査対象基板の電気的な導通の状態を判定する判定部に接続配線を介して接続された複数の検査プローブのそれぞれの先端部を検査対象基板の複数の電気的接点に当接させて前記検査対象基板の電気的な導通の状態を判定するようにした基板検査装置において、
前記接続配線を、先端部が前記検査プローブに接続されたプローブ側配線と後端部が前記判定部に接続された判定部側配線とで構成し、前記プローブ側配線の後端部を、複数のプローブ側端子と複数の判定部側端子とを電気的に接続した基板回路を備えた中継基板の前記プローブ側端子に接続するとともに、前記判定部側配線の先端部を前記中継基板の判定部側端子に対して接離自在に当接する電気接触子に接続して前記複数の検査プローブと前記判定部とを電気的に接続するようにし、
前記中継基板のプローブ側端子を前記中継基板の基板本体の中央部に配置してプローブ側端子群を構成する一方、前記中継基板の判定部側端子を前記プローブ側端子群を挟んで前記基板本体の両側部にそれぞれ配置して判定部側端子群を構成し、
貫通孔を備えた枠状のベースプレートの上面に、前記貫通孔の内側に前記プローブ側端子群が位置し、前記貫通孔の外側に判定部側端子群が位置するようにして前記中継基板を固定し、前記プローブ側配線を前記貫通孔を通して前記プローブ側端子に接続したことを特徴とする基板検査装置。
前記基板本体における前記判定部側端子群の外側近傍の部位を、前記ベースプレートに固定するようにした請求項１に記載の基板検査装置。
前記検査プローブ、前記プローブ側配線、前記中継基板および前記ベースプレートと前記検査プローブが取り付けられるプレートとで構成されるプローブ取付部材で、前記検査対象基板に沿って移動する検査プローブ治具を構成し、前記検査プローブ治具を前記検査対象基板に応じて交換できるようにした請求項１または２に記載の基板検査装置。
前記検査対象基板に応じて交換される前記検査プローブ治具の前記中継基板を同一形状のもので構成した請求項３に記載の基板検査装置。