JP3280855B2 - 印刷回路基板の通電検査用のプローブ装置 - Google Patents

印刷回路基板の通電検査用のプローブ装置

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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は印刷回路基板の検査
装置に係り、特に電子部品の実装された印刷回路基板の
通電検査を効率よく行い得るように改良されたプローブ
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、実装工程で部品実装装置によ
り電子部品が実装される印刷回路基板はその電子部品の
実装状態を検査するための検査工程を経るようになる。
通電検査はこの検査工程の一過程であって、実装された
電子部品の短絡（ショート）／開放（オープン）検査を
通して電子部品自体の欠陥やはんだ付け不良などをチェ
ックする。
【０００３】図１は前記のような通電検査を行うための
従来のプローブ装置を概略的に示した図である。図１に
示されたように、従来の印刷回路基板の通電検査用のプ
ローブ装置は、例えば、DCサーボモーターである駆動モ
ーター（図示せず）と、この駆動モーターの出力軸に結
合されたプーリー１１０と噛み合うタイミングベルト１
２０と、このタイミングベルト１２０の両端に結合され
た一対のプローブアセンブリ１３０と、この一対のプロ
ーブアセンブリ１３０を案内するための一対のガイド１
４０とを含んで構成される。
【０００４】前記プローブアセンブリ１３０はタイミン
グベルト１２０の両端にその一端がそれぞれ結合された
一対のプローブブロック１３１と、このプローブブロッ
ク１３１の他端にそれぞれ結合された一対のプローブチ
ップ１３２と、プローブブロック１３１とプローブチッ
プ１３２との間に設けられた一対のばね１３３とを含
む。
【０００５】前記タイミングベルト１２０は逆“Ｕ”字
の形で前記駆動モーターのプーリー１１０と結合されて
いるので、前記一対のプローブアセンブリ１３０は駆動
モーターの駆動により相互反対の方向に上下運動をする
ようになる。例えば、右側のプローブアセンブリが通電
検査を行うために下降すると、左側のプローブアセンブ
リは上昇するようになる。このようなプローブアセンブ
リ１３０の上下運動をガイドするために前記ガイド１４
０とプローブブロック１３１は例えばレール構造に構成
され得る。
【０００６】図１で、参照番号１００は前記プローブ装
置をロボット（図示せず）に結合させるアダプターを表
し、このアダプター１００の下段に前記駆動モーターが
結合される。図２はこのような印刷回路基板の通電検査
用プローブ装置が通電検査を行っている状態を概略的に
示したものである。
【０００７】図２に示されるように、通電検査を行うた
めには図１に示されたプローブアセンブリ１３０及びこ
れと同一な構造を有する別途のプローブアセンブリ１３
０’が必要である。図２で、参照番号１３２’と１３
３’は図１に示されたものと同一な構造のプローブチッ
プとばねをそれぞれ表す。通電検査の遂行中に、印刷回
路基板１５０と電子部品１５１を結合するはんだ付け部
１５２にプローブアセンブリ１３０，１３０’のプロー
ブチップ１３２，１３２’が接触される時、プローブチ
ップ１３２，１３２’にははんだ付け部１５２との接触
による力が加えられるようになる。この接触力はばね１
３３，１３３’により吸収される。
【０００８】ところが、前述したような構成を有する従
来の印刷回路基板の通電検査用のプローブ装置において
は、プローブアセンブリ１３０が上下方向のみに移動し
得るので、はんだ付け部１５２に対するプローブチップ
１３２の傾斜角度の調整が不可能である。したがって、
はんだ付け部１５２の多様な表面形状に対する適応性が
落ちてプローブ装置の効率が低下される短所がある。
【０００９】かつ、前記接触力の吸収がばね１３３によ
り十分に行われない場合には、プローブチップ１３２と
はんだ付け部１５２との接触部位に局部的な塑性変形が
発生し、はんだ付け不良の原因になり得る。なお、プロ
ーブチップ１３２とはんだ付け部１５２との接触時に発
生するばね１３３の振動がプローブチップ１３２に伝達
され、通電検査信号の歪曲を招き得る。
【００１０】
【発明の解決しようとする課題】本発明は前述した問題
点を解決するために案出されたものであり、はんだ付け
部に対するプローブチップの傾斜角度の調整が可能な印
刷回路基板の通電検査用のプローブ装置を提供すること
にその一番目の目的がある。また、プローブチップとは
んだ付け部との接触による力を減少させはんだ付け不良
を防止し得る印刷回路基板の通電検査用のプローブ装置
を提供することにその二番目の目的がある。
【００１１】また、プローブチップの振動による通電検
査信号の歪曲を防止し得る印刷回路基板の通電検査用の
プローブ装置を提供することにその三番目の目的があ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記一番目の目的を達成
するために、本発明による印刷回路基板の通電検査用の
プローブ装置は電子部品を印刷回路基板と結合させる結
合部と接触し通電検査を行うプローブアセンブリと、前
記プローブアセンブリが直線運動をするように駆動する
ための第１駆動手段と、前記プローブアセンブリの直線
運動を案内するためのガイドを含む印刷回路基板の通電
検査用のプローブ装置において、前記プローブアセンブ
リの前記結合部に対する傾斜角度を調整するための第２
駆動手段を更に含むことを特徴とする。
【００１３】前記二番目の目的及び三番目の目的を達成
するために、本発明による印刷回路基板の通電検査用の
プローブ装置は電子部品を印刷回路基板と結合させる結
合部と接触し通電検査を行うプローブアセンブリと、前
記プローブアセンブリが直線運動をするように駆動する
ための第１駆動手段と、前記プローブアセンブリの直線
運動を案内するためのガイドとを含む印刷回路基板の通
電検査用のプローブ装置において、前記プローブアセン
ブリはその先端で前記結合部と接触し前記通電検査によ
る信号を検出するためのプローブチップと、このプロー
ブチップの後端に結合され前記プローブチップが結合部
に接触する時、プローブチップに加えられる接触力を測
定するための力センサーと、前記プローブチップが結合
部に接触する時のプローブチップの位置を測定するため
の位置センサーと、前記測定された接触力とプローブチ
ップの位置により前記プローブチップの位置を調整する
ための位置調整手段とを含むことを特徴とする。
【００１４】ここで、前記位置調整手段は所定位置に固
定されレーザービームを放出するための光源と、前記レ
ーザービームの光経路に沿って移動可能に設けられ前記
光源から放出されたレーザービームを前記位置センサー
の方に反射するための移動鏡と、前記測定された接触力
とプローブチップの位置に応答し印加される電流により
移動し、前記移動鏡を前記光経路に沿って移動させるた
めの移動コイルとを含むことが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図２乃至図４に基づき本発
明の望ましい実施例による印刷回路基板の通電検査用の
プローブ装置をさらに詳細に説明する。図２及び図３を
参照するに、本発明による印刷回路基板の通電検査用の
プローブ装置は印刷回路基板１５０上にはんだ付け部１
５２により結合された電子部品１５１と接触し通電検査
を行うためのプローブアセンブリ３３０と、このプロー
ブアセンブリ３３０をはんだ付け部１５２に対して接近
/ 離隔されるように直線運動させるための第１駆動モー
ター３１０と、前記プローブアセンブリ３３０の直線運
動を案内するためのガイド３４０と、はんだ付け部１５
２に対するプローブアセンブリ３３０の傾斜角度を調整
するための第２駆動モーター３６０とを含んで構成され
る。
【００１６】ここで、前記第１，２駆動モーター３１
０，３６０はそれぞれDCサーボモーターより構成される
ことが望ましい。前記プローブアセンブリ３３０はその
先端で前記はんだ付け部１５２に接触し通電検査による
信号を検出するプローブチップ３３２と、このプローブ
チップ３３２の後端に結合されプローブチップ３３２が
はんだ付け部１５２と接触する時、プローブチップ３３
２に加えられる接触力を測定するための力センサー３３
４と、プローブチップ３３２がはんだ付け部１５２と接
触する時のプローブチップ３３２の位置を測定するため
の位置センサー３３５と、前記力センサー３３４と位置
センサー３３５により測定された接触力とプローブチッ
プ３３２の位置によりプローブチップ３３２の位置を調
整するための位置調整部３３６と、前記ガイド３４０と
例えば、レール構造に噛み合いプローブアセンブリ３３
０の直線運動を支持するプローブブロック３３１を含ん
で構成される。
【００１７】ここで、前記位置調整部３３６は図４に示
されたように、円筒型の胴体３３６ａと、この胴体３３
６ａの右側の外部に固定され胴体３３６ａの内部にレー
ザービームを放出するための、望ましくは半導体レーザ
ーダイオードである光源３３６ｂと、前記胴体３３６ａ
の内部の右側端に固定され光源３３６ｂから放出された
レーザービームを胴体３３６ａの長手方向に反射させる
固定鏡３３６ｃと、胴体３３６ａの内部に胴体３３６ａ
の長手方向に移動可能に設けられ固定鏡３３６ｃから反
射されたレーザービームを胴体３３６ａの中央部に形成
された孔３３６ｅに反射させるための移動鏡３３６ｄ
と、移動鏡３３６ｄと結合され前記力センサー３３４と
位置センサー３３５により測定された接触力とプローブ
チップ３３２の位置に応答し制御部（図示せず）から印
加される電流により移動する移動コイル３３６ｆとを含
んで構成される。図４で、参照番号３３６ｇと３３６ｈ
は前記移動コイル３３６ｆと電磁気的に相互作用する磁
石をそれぞれ表す。
【００１８】図４に示されたように、前記プローブチッ
プ３３２の位置を測定するための位置センサー３３５は
位置調整部３３６の胴体３３６ａの孔３３６ｅに隣接し
て設けられ、孔３３６ｅを通して出射されるレーザービ
ームの位置によりプローブチップ３３２の初期の位置を
測定するようになる。すなわち、プローブチップ３３２
がはんだ付け部１５２と初期に接触する時、プローブチ
ップ３３２の接触位置により移動鏡３３６ｄの位置が変
化するようになり、よって移動鏡３３６ｄから反射され
るレーザービームの位置が変化するようになるので、こ
のレーザービームの位置変化からプローブチップ３３２
の初期の位置を測定することができる。
【００１９】前記力センサー３３４は例えば圧力センサ
ーより構成されることも可能であり、前述したようにプ
ローブチップ３３２がはんだ付け部１５２と初期に接触
される時、プローブチップ３３２に加えられる力、すな
わち接触力を測定する。前記のように測定された初期の
接触力及びプローブチップ３３２の位置は基準接触力及
び基準位置とそれぞれ比較され、この比較結果により前
記移動鏡３３６ｄの移動量を決定する電流が移動コイル
に印加される。このような動作は前記制御部により行わ
れる。
【００２０】このように位置調整部３３６によりはんだ
付け部１５２と接触しているプローブチップ３３２の位
置が調整され得るので、はんだ付け部１５２に無理な力
を加えずにプローブチップ３３２の振動無しに安定した
通電検査を行うことができる。第１駆動モーター３１０
の回転運動をプローブアセンブリ３３０の直線運動に変
換させるために、図３に示されたように、第１駆動モー
ター３１０の出力軸（図示せず）に結合されている駆動
プーリー３１１と、この駆動プーリー３１１に所定距離
離隔されプローブアセンブリ３３０のプローブブロック
３３１と結合されている従動プーリー３１２と、この駆
動プーリー３１１及び従動プーリー３１２を連結するタ
イミングベルト３２０が用いられ得る。図示されたよう
に、第１駆動モーター３１０と駆動プーリー３１１はガ
イド３４０の底面に設けられることが望ましい。
【００２１】前記従動プーリー３１２には例えば、ピニ
オン（図示せず）が一体に形成され、前記プローブブロ
ック３３１の対応する位置にはラック（図示せず）が形
成され得る。このピニオンとラックの噛み合いにより第
１駆動モーター３１０の回転運動がプローブアセンブリ
３３０の直線運動に変換され得る。一方、前述したよう
なプーリー構造の代わりに第１駆動モーター３１０とし
て、例えば、歯車付き電動機を用い、この歯車付き電動
機の出力軸に前記のようなピニオンを結合するとなおさ
ら単純な構造になりうる。
【００２２】本発明のもう一つの特徴である、はんだ付
け部１５２に対するプローブアセンブリ３３０の傾斜角
度を調整するための前記第２駆動モーター３６０は前記
プローブアセンブリ３３０のプローブブロック３３１の
一端と結合される。図３には前記プローブブロック３３
１を第２駆動モーター３６０と結合させるための手段と
してモーターブロック３６１が示されている。すなわ
ち、このモーターブロック３６１が第２駆動モーター３
６０の出力軸（図示せず）に結合され前記プローブブロ
ック３３１とこのモーターブロック３６１が例えば、ボ
ルト構造により結合されている。前記第２駆動モーター
３６０はロボット（図示せず）に装着されているアダプ
ター３００に結合されている。ここで、前記アダプター
３００はプローブアセンブリ３３０の直線運動に連動さ
れ移動するようになる。
【００２３】このように、第２駆動モーター３６０によ
りはんだ付け部１５２に対するプローブアセンブリ３３
０の傾斜角度が自由に調整され得るのではんだ付け部１
５２の多様な表面形状にも容易に適応することができ
る。
【００２４】
【発明の効果】前記で説明したように本発明によると、
はんだ付け不良及びプローブチップの振動を防止し安定
した通電検査が行い得て、はんだ付け部の多様な表面形
状に対し適応性の向上された印刷回路基板の通電検査用
のプローブ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の印刷回路基板の通電検査用のプローブ装
置を示した概略図である。
【図２】印刷回路基板の通電検査の過程を説明するため
の図である。
【図３】本発明による印刷回路基板の通電検査用のプロ
ーブ装置を示した概略図である。
【図４】図３の装置の位置調整部を示した詳細図であ
る。
【符号の説明】
３００ アダプター ３１０ 第１駆動モーター ３１１ 駆動プーリー ３１２ 従動プーリー ３２０ タイミングベルト ３３０ プローブアセンブリ ３３１ プローブブロック ３３２ プローブチップ ３３４ 力センサー ３３５ 位置センサー ３３６ 位置調整部 ３３６ａ 胴体 ３３６ｂ 光源 ３３６ｃ 固定鏡 ３３６ｄ 移動鏡 ３３６ｅ 孔 ３３６ｆ 移動コイル ３３６ｇ，３３６ｈ 磁石 ３４０ ガイド ３６０ 第２駆動モーター ３６１ モーターブロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甘 度 英 大韓民国京畿道水原市八達區梅灘３洞 416番地

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子部品を印刷回路基板と結合させる結
    合部と接触し通電検査を行うプローブアセンブリと、前
    記プローブアセンブリが直線運動をするように駆動する
    ための第１駆動手段と、前記プローブアセンブリの直線
    運動を案内するためのガイドとを含む印刷回路基板の通
    電検査用のプローブ装置において、 前記プローブアセンブリはその先端で前記結合部と接触
    し通電検査による信号を検出するためのプローブチップ
    と、 前記プローブチップの後端に結合され前記プローブチッ
    プが前記結合部に接触する時、前記プローブチップに加
    えられる接触力を測定するための力センサーと、 前記プローブチップが前記結合部に接触する時の前記プ
    ローブチップの位置を測定するための位置センサーと、 前記測定された接触力と前記プローブチップの位置によ
    り前記プローブチップの位置を調整するための位置調整
    手段とを含み、 前記位置調整手段は所定の位置に固定されレーザービー
    ムを放出するための光源と、 前記レーザービームの光経路に沿って移動可能に設けら
    れ前記光源から放出されたレーザービームを前記位置セ
    ンサーの方に反射するための移動鏡と、 前記測定された接触力と前記プローブチップの位置に応
    答し制御可能に印加される電流により移動し、前記移動
    鏡を前記光経路に沿って移動させるための移動コイルと
    を含み、 前記移動コイルが移動することにより、前記移動コイル
    に延設された前記プローブチップの位置を調整する こと
    を特徴とする印刷回路基板の通電検査用のプローブ装
    置。
  2. 【請求項２】 前記位置調整手段は前記移動鏡と前記移
    動コイルが内部に設けられる胴体と、前記光源と前記移
    動鏡との間の光経路上に設けられ前記光源から放出され
    るレーザービームを前記移動鏡に反射させるための固定
    鏡とを更に含み、 前記位置センサーは前記胴体に隣接して位置し、 前記胴体には前記移動鏡から反射されるレーザービーム
    が前記位置センサーに伝達されるように孔が形成されて
    いることを特徴とする請求項１に記載の印刷回路基板の
    通電検査用のプローブ装置。
  3. 【請求項３】 前記結合部に対する前記プローブアセン
    ブリの傾斜角度を調整するための第２駆動手段を更に含
    むことを特徴とする請求項１または２に記載の印刷回路
    基板の通電検査用のプローブ装置。
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