JP2541318Y2 - プローブ突出方向可変機構を備えたインサーキットテスタ用ｘ−ｙユニット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は実装基板の良否の判定に
使用するインサーキットテスタのＸ−Ｙユニット、特に
そのＺ軸ユニットに備えるプローブの突出方向を変える
機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、実装基板即ち多数の電気部品を半
田付けしたプリント基板はインサーキットテスタを用い
て、その基板の必要な測定点に適宜プローブを接触さ
せ、それ等の各部品の電気的測定によって基板の良否の
判定を行っている。特に、被検査基板を載せる測定台上
にＸ−Ｙユニットを設置したものは、そのＸ軸方向に可
動するアームの上に、Ｙ軸方向に可動する支持部材を備
え、その部材でプローブをＺ軸方向に可動するＺ軸ユニ
ットを支持している。それ故、Ｘ−Ｙユニットを制御す
ると、プローブを基板の上方からＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向
にそれぞれ適宜移動して、予め設定された各測定点に順
次接触できる。なお、アームのＸ軸方向への往復動と支
持部材のＹ軸方向への往復動にはそれぞれサーボモータ
を用い、Ｚ軸ユニットにおけるプローブのＺ軸方向への
往復動にはエアシリンダやソレノイド、ステッピングモ
ータ等を採用している。

【０００３】図５は、このようなエアシリンダ１０を備
えるＺ軸ユニット１２を示す図である。図中、１４は支
持基板、１６はプローブ、１８はプローブ１６をエアシ
リンダ１０のピストンロッド２０に固定するホルダであ
る。又、図６はステッピングモータ２２を備えるＺ軸ユ
ニット２４を示す図である。図中、２６は支持基板、２
８はプローブ、３０はクランク、３２はガイドレール３
４とガイドブロック３６からなるスライドユニット、３
８はプローブ２８をガイドブロック３６に固定するホル
ダである。このステッピングモータ２２の矢印で示す回
転運動はクランク３０、スライドユニット３２等を介し
てプローブ２８に矢印で示す直線運動として伝えられ
る。因みに、プローブホルダ１８、３８を用いると、各
プローブ１６、２８の絶縁と交換を容易に行える。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなＺ軸ユニット１２、２４では各プローブ１６、２８
の突出、後退方向が矢印で示すように常に一定してい
る。尤も、各プローブ１６、２８は通常水平方向に対し
て７５°〜８０°を保つようにそれぞれ固定する。この
ようにプローブ１６、２８を少し傾斜させるのはその先
端を実装したチップ部品等の側面に施したハンダ付け箇
所の測定点に接触させたり、複数のプローブの先端同士
を互いに近付けるためである。しかし、各プローブ１
６、２８には矢印方向しか移動の自由度がない。このた
め、検査の際に部品形状によってはその本体等が邪魔に
なり、プローブ１６、２８の先端を測定点に接触でき
ず、或いは接触状態が不十分となって良好なプロービン
グを行えない場合がある。

【０００５】本考案はこのような従来の問題点に着目し
てなされたものであり、プローブ移動の自由度を増すこ
とにより、部品形状に対応して良好なプロービングを行
えるインサーキットテスタ用Ｘ−Ｙユニットを提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案によるインサーキットテスタ用Ｘ−Ｙユニッ
ト４４ではＸ軸方向に可動するアーム５０に、Ｙ軸方向
に可動する支持部材５６を備え付け、その部材５６でプ
ローブ６４をＺ軸方向に可動するＺ軸ユニット５８を支
持する。そして、Ｚ軸ユニット５８を回転源となるモー
タ７２とそのモータ７２の回転軸７４と連結する回転軸
７６を有するロータ７８とそのロータ７８の回転軸７６
の位置を検出する位置検出器８０とからなるプローブ突
出方向可変機構６２と、そのロータ７８に設置するプロ
ーブ駆動源６６と、その駆動源６６に備え付けるプロー
ブ６４から構成し、そのロータ７８の回転軸７６をＺ軸
方向に一致させ、そのプローブ６４をＺ軸方向より少し
傾斜させてそれぞれ配置する。

【０００７】

【作用】上記のように構成し、ロータ７８の回転軸７６
をＺ軸方向に一致させ、プローブ６４をＺ軸方向より少
し傾斜させてそれぞれ配置すると、モータ７２を回転さ
せることによりロータ７８をＺ軸方向を中心に３６０°
の範囲に亘って回転させることができる。それ故、プロ
ーブ６４をロータ７８によく固定し、その傾斜角度θを
一定に保っておくと、ロータ７８の回転軸７６の延長線
とプローブ６４の延長線とは常に同一点で交差する。な
お、モータ７２はロータ７８の回転軸７６の位置を位置
検出器８０で検出することによって制御する。そこで、
実装した各種部品１０４の形状に応じて、プローブ６４
を回転させ、その位置を適宜替えて測定点１０６に接近
する好適な方向を選択する。

【０００８】

【実施例】以下、添付図面に基づいて、本考案の実施例
を説明する。図１は本考案を適用したインサーキットテ
スタ用Ｘ−Ｙユニットのプローブ突出方向可変機構を備
えたＺ軸ユニットの一部分を断面図にして示した正面
図、図２は同インサーキットテスタの被検査基板を設置
する測定台上の配置関係を示す平面図である。図２中、
４０はインサーキットテスタの測定台、４２はその中央
に設置した被検査基板、４４（４４ａ，４４ｂ）はその
周辺部の対称位置に設置した２組のＸ−Ｙユニットであ
る。

【０００９】このＸ−Ｙユニット４４ａは測定台４０に
据え付けたＸ軸駆動用サーボモータ４６、そのモータ４
６により回動するボールねじ４８、そのボールねじ４８
の回動によりＸ軸方向に動くアーム５０、そのアーム５
０に据え付けたＹ軸駆動用サーボモータ５２、そのモー
タ５２により回動するボールねじ５４、そのボールねじ
５４の回動によりＹ軸方向に動く支持部材５６等からな
る。そして、支持部材５６には図１に示すようなＺ軸ユ
ニット５８を固定して用いる。

【００１０】Ｚ軸ユニット５８は支持基板６０とプロー
ブ突出方向可変機構６２とプローブ６４を備え付けたエ
アシリンダ６６とからなる。この支持基板６０にはプロ
ーブ突出方向可変機構６２を据え付けるため、その先端
側に方形状で大きさの等しい平板部６８、７０を上下に
離して平行に配置して設ける。そして、各平板部６８、
７０の両面はいずれもＸ軸、Ｙ軸からなる面例えば水平
面と平行に配置する。なお、支持部材５６をＺ軸ユニッ
ト５８の支持基板６０として用いることもできる。

【００１１】プローブ突出方向可変機構６２は回転源と
なるモータ７２と、そのモータ７２の回転軸７４と連結
する回転軸７６を有するロータ７８と、そのロータ７８
の回転軸７６の位置を検出する位置検出器８０とから構
成する。このモータ７２にはステッピングモータを採用
し、支持基板６０の上側平板部６８の上に載せ、ブラケ
ット８２をねじ止めして固定する。その際、モータ７２
の回転軸７４を上側平板部６８の中央穴を通して下方に
突出させ、カップリング８４を用いてロータ７８の回転
軸７６と連結する。又、ロータ７８の回転軸７６は下側
平板部７０の中央に設けた軸受８６で支え、一点鎖線で
示すＺ軸方向例えば垂直方向に一致させて配置する。

【００１２】そして、ロータ７８の回転軸７６にはその
上端部にスリットを設けた円板８８を取付け部材９０を
用いて固定する。又、上側平板部６８の下面に吊下げ台
９２を設置し、そこにフォトセンサ９４を固定する。な
お、これ等の円板８８とフォトセンサ９４等は上下平板
部６８、７０の間に設置する。このような円板８８とフ
ォトセンサ９４を対にして位置検出器８０を構成する
と、ロータ７８の回転軸７６の位置が検出できる。それ
故、モータ７２を回転軸７６の位置情報に基づいて制御
することが可能になる。

【００１３】又、ロータ７８の本体にはエアシリンダ６
６を取り付けるために、取付け用の平面９６を設ける。
しかも、取付け面９６はＺ軸方向に対して少し例えば１
０°〜１５°傾斜させる。なお、ロータ７８の本体と回
転軸７６とはねじ止め或いは溶接により結合する。この
取付け面９６にはエアシリンダ６６のブラケット９８を
ねじ止めにより固定する。そして、エアシリンダ６６の
ピストンロッド１００にはホルダ１０２を用いて、プロ
ーブ６４を固定する。すると、プローブ６４をＺ軸方向
より少し傾斜させ、その傾斜角度θをロータ７８の取付
け面９６の傾斜角度と等しくできる。なお、Ｚ軸ユニッ
ト５８を下側平板部７０の一コーナ部を切り欠いた斜視
図で示すと図３のようになる。

【００１４】検査時には、被検査基板４２の上面から実
装した各部品が種々の高さに突出しているため、先ずエ
アシリンダ６６を作動して、それ等の各部品に当てない
ようにプローブ６４をＺ軸方向の移動原点となる上死点
まで上げておく。そして、プローブ６４を部品例えば図
４に示すようなリードピンのないＬＣＣ、ＰＬＣＣ等の
チップ部品１０４の右側面にある測定点（リード）１０
６に接触させる場合には、そのプローブ６４をＸ軸方
向、Ｙ軸方向にそれぞれ適宜移動し、測定点１０６の右
方近傍上の所定位置に移す。その後、位置検出器８０に
よりロータ７８の回転軸７６の位置を検出し、ステッピ
ングモータ７２に信号を与え、ロータ７８を一方向又は
反対方向に回転する。すると、プローブ６４を備え付け
たエアシリンダ６６も同様に回転し、Ｚ軸方向を中心に
プローブ６４の突出方向が３６０°の範囲に亘って変わ
るため、測定点１０６に接近する方向を適宜選択でき
る。そこで、好適な方向を選定してエアシリンダ６６を
作動し、ピストンロッド１００を突出すると、プローブ
６４が連動して突出し、その先端を測定点１０６に良好
に接触できる。

【００１５】又、部品１０４の左側面にある測定点１０
６に接触させる場合には、そのプローブ６４を同様にし
て測定点１０６の左方近傍上の所定位置に移す。その
後、同様にしてプローブ６４の突出位置を変えると、好
適な方向が選定できる。そこで、エアシリンダ６６を作
動し、ピストンロッド１００を突出すると、プローブ６
４の先端をやはり測定点１０６に良好に接触できる。な
お、ロータ７８にプローブ６４を強固に固定し、その傾
斜角度θを一定に保つと、ロータ７８の回転軸７６の延
長線とプローブ６４の延長線とは常に同一点で交差す
る。このようにして、プローブ６４等を経て各部品１０
４等にそれぞれ測定電流を流し、或いは測定電圧を印加
して、抵抗値、静電容量値、インダクタンス値等を測定
すると、被検査基板４２の良否が正確に判定できる。

【００１６】なお、上記実施例ではＺ軸ユニット５８の
ロータ７８にエアシリンダ６６を設置し、そのエアシリ
ンダ６６でプローブ６４を駆動するものを示したが、そ
のロータ７８に駆動源としてステッピングモータを設置
し、クランク方式によりプローブを操作することもでき
る。

【００１７】

【考案の効果】以上説明した本考案によれば、Ｚ軸ユニ
ットに回転源となるモータとそのモータの回転軸と連結
する回転軸を有するロータとそのロータの回転軸の位置
を検出する位置検出器とからなるプローブ突出方向可変
機構を備え付け、そのロータにプローブを駆動するプロ
ーブ駆動源を設置し、そのロータの回転軸をＺ軸方向に
一致させ、そのプローブをＺ軸方向より少し傾斜させて
それぞれ配置するため、プローブを回転し、その突出方
向をＺ軸方向を中心にして、３６０°の範囲に亘って変
えることができる。しかも、ロータの回転軸の延長線と
プローブの延長線とは常に同一点で交差するので、位置
精度を保つことができる。それ故、被検査基板上に実装
した各種部品の形状に応じて、プローブの突出方向を適
宜変え、測定点に接近する好適な方向を選定できる。従
って、良好なプロービングが行えて、被検査基板の良否
が正確に判定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を適用したインサーキットテスタ用Ｘ−
Ｙユニットのプローブ突出方向可変機構を備えたＺ軸ユ
ニットの一部分を断面図にして示した正面図である。

【図２】同インサーキットテスタの被検査基板を設置す
る測定台上の配置関係を示す平面図である。

【図３】同Ｚ軸ユニットの下側平板部の一部を切り欠い
て示す斜視図である。

【図４】被検査基板に実装するリードピンのないチップ
部品の一例を示す斜視図である。

【図５】従来のインサーキットテスタ用Ｘ−Ｙユニット
のプローブ駆動源としてエアシリンダを用いたＺ軸ユニ
ットを示す図である。

【図６】従来のインサーキットテスタ用Ｘ−Ｙユニット
のプローブ駆動源としてステッピングモータを用いたＺ
軸ユニットを示す図である。

【符号の説明】

４０…測定台 ４２…被検査基板 ４４…Ｘ−Ｙユニッ
ト ４６、５２…サーボモータ ４８、５４…ボールね
じ ５０…アーム ５６…支持部材 ５８…Ｚ軸ユニッ
ト ６０…支持基板 ６２…プローブ突出方向可変機構
６４…プローブ６６…エアシリンダ ６８、７０…上
下平板部 ７２…ステッピングモータ７４、７６…回転
軸 ７８…ロータ ８０…位置検出器 ８４…カップリ
ング８６…軸受 ８８…円板 ９４…フォトセンサ ９
６…取付け面 １００…ピストンロッド １０２…ホル
ダ １０４…チップ部品 １０６…リード

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ軸方向に可動するアームに、Ｙ軸方向
   に可動する支持部材を備え付け、その部材でプローブを
   Ｚ軸方向に可動するＺ軸ユニットを支持してなるインサ
   ーキットテスタ用Ｘ−Ｙユニットにおいて、上記Ｚ軸ユ
   ニットを回転源となるモータとそのモータの回転軸と連
   結する回転軸を有するロータとそのロータの回転軸の位
   置を検出する位置検出器とからなるプローブ突出方向可
   変機構と、そのロータに設置するプローブ駆動源と、そ
   の駆動源に備え付けるプローブとから構成し、そのロー
   タの回転軸をＺ軸方向に一致させ、そのプローブをＺ軸
   方向より少し傾斜させてそれぞれ配置することを特徴と
   するプローブ突出方向可変機構を備えたインサーキット
   テスタ用Ｘ−Ｙユニット。