JP3368192B2 - プリント基板検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板の検
査装置に関し、より詳細には検査時間が短くかつ検査に
伴うプリント基板への損傷を著しく低減することができ
るプリント基板の検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器等の電気回路を形成するために
プリント基板が多用されている。プリント基板は、絶縁
体の基板上に金属によって形成された導体部分によって
電気回路を形成するものであり、近年の、電子機器の小
型化及び集積化の要求に対応して微細かつ精密な構造が
求められるようになってきている。プリント基板は写真
技術やエッチング技術等を用いて形成されるが、形成さ
れたプリント基板の健全性を検査するために、接触針を
プリント基板の各部に接触させて電気的特性（抵抗、絶
縁、導通、及び静電容量等）を調査することが多用され
ている。この方法は接触針をプリント基板の各検査位置
に接触させる必要があるので、接触針をプリント基板に
対して平行方向（以後、「ＸＹ方向」という。）の所定
位置に正確に移動させ、その後、プリント基板をプリン
ト基板に対して垂直方向（以後、「Ｚ方向」という。）
に移動させる。

【０００３】この接触針の動きのうち、Ｚ方向への動き
は検査位置１個に対して１往復（接触針がプリント基板
に当接して、検査を行った後、接触針がプリント基板か
ら離れてＸＹ方向に移動可能となる位置まで戻るため１
往復する。）することが必要であり、このＺ方向への移
動時間が全体検査時間の中の大きな割合を占めていた。
特に、近年の高集積化されたプリント基板では、検査位
置が数千乃至数万にものぼり、検査時間の増加が顕著に
なってきている。さらに、接触針がプリント基板に接触
する際、大きな衝撃をプリント基板に与えると衝撃によ
ってプリント基板が損傷したり、衝撃が破損原因になる
こともあった。なお、この衝撃は、検査を迅速に行うた
めに接触針のＺ方向への速度を増加させると増大する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来か
ら行われてきている接触針によるプリント基板の検査
は、検査時間が長くかつプリント基板への衝撃が大きい
という問題があった。従って、本発明においては、検査
時間が短くかつプリント基板への衝撃が小さいプリント
基板検査装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第一の本発明、第二の本発明、そして第三の本発
明をなした。以下、それぞれについて説明する。

【０００６】第一の本発明の装置は、接触針のＺ方向へ
の移動を２個の別個の駆動部を用いて行うことを特徴と
する。即ち、第一の本発明は、接触針をプリント基板へ
と接触させることによって該プリント基板を検査するた
めの装置であって、該接触針と該プリント基板との距離
が、該接触針の支持部分を駆動するための支持部分駆動
部と、該支持部分と該支持部分駆動部とを含む第二部分
を駆動するための第二部分駆動部と、によって調節され
るものである、プリント基板検査装置である。

【０００７】本装置においては、接触針とプリント基板
との距離が、接触針の支持部分を駆動するための支持部
分駆動部と、支持部分と支持部分駆動部とを含む第二部
分を駆動するための第二部分駆動部と、によって調節さ
れる。プリント基板上の検査位置のＺ方向への分布はプ
リント基板のそりによって主として生じるが、通常それ
ほど大きくない。従って、１個の検査位置の検査が終了
する度に接触針を元の位置に必ずしも戻す必要はなく、
個々の検査位置のＺ方向への分布が十分吸収できるだけ
のＺ方向の移動を行えば足りる。即ち、２個の別個の駆
動部（支持部分駆動部と第二部分駆動部）のうち、いず
れか一方が検査位置のＺ方向への分布を吸収できるよう
な変位を有し、他方がほぼ一定量のＺ方向への移動を行
うようにする。個々の検査位置に対しては通常該一方の
駆動部のみでＺ方向へと接触針を移動させる。こうする
ことによって、個々の検査位置に対しての、接触針のＺ
方向への移動量が小さくなるので、接触針をＺ方向へと
移動させるための時間を大幅に短縮することができる。

【０００８】支持部分駆動部と第二部分駆動部とのう
ち、一方が小さな距離を調節する微調節手段であり、他
方が大きな距離を調節する粗調節手段であるようにして
もよい。微調節手段が、個々の検査位置のＺ方向への分
布を吸収することができる小さな変位を有し、粗調節手
段が検査開始時及び終了時に一定の距離だけ接触針をＺ
方向へと移動させるようにすれば、個々の検査位置に対
して接触針の必要移動量を大幅に減少させるので、検査
時間を大幅に減少させることができる。なお、検査が進
行している部分の、プリント基板のそり等の外形に合わ
せて、粗調節手段によって接触針とプリント基板との距
離を調節してやれば、さらに微調節手段の変位を小さく
することができるので、一層、検査時間を減少させるこ
とができる。

【０００９】支持部分駆動部が微調節手段であり、第二
部分駆動部が粗調節手段であるようにしてもよい。こう
することで、個々の検査位置に対してＺ方向へと移動す
る部分即ち微調節手段によって移動される部分が、接触
針及び支持部分によって構成される小型かつ軽量なもの
となるので、個々の検査位置に対する移動部分の慣性質
量を減少させ、敏速な移動を可能ならしめ検査時間を短
縮することができると共に、プリント基板への接触時に
おける衝撃を低減することができる（プリント基板が受
ける衝撃は、衝突するものの質量に比例する）。

【００１０】支持部分駆動部と第二部分駆動部とはいか
なる方法によって駆動されてもよく、例えば、油圧シリ
ンダー、空気シリンダー、モーター、及びソレノイド等
を用いることができるが、正確性や管理の容易性等を考
慮するとモーターを用いることが好ましい。さらに、ス
テッピングモーター又はサーボモーターによって粗調節
手段を駆動し、リニアモーター又はソレノイドによって
微調節手段を駆動することが好ましい。ステッピングモ
ーター等は一定の変位を正確に発生させ、リニアモータ
ー等は円滑かつ柔らかい動きを行うことができるからで
ある。

【００１１】第二の本発明の装置は、接触針の支持部分
を、装置へと固定された支持部分担持部へと接触針の運
動方向に沿ってスライド可能に担持するための平行板ば
ね機構を有することを特徴とする。即ち、第二の本発明
は、接触針をプリント基板へと接触させることによって
該プリント基板を検査するための装置であって、該接触
針の該支持部分を、該装置へと固定された支持部分担持
部へと該接触針の運動方向に沿ってスライド可能に担持
するために配置される平行板ばね機構であって、該運動
方向に離れた、該支持部分の２点に、当該支持側板ばね
の主表面が互いに平行になるようにかつ該運動方向に対
して垂直になるようにその一端が取り付けられた一対の
支持側板ばねと、該運動方向に離れた、該支持部分担持
部の２点に、当該固定側板ばねの主表面が互いに平行に
なるようにかつ該運動方向に対して垂直になるようにか
つ該支持側板ばねが伸びる方向と同方向に伸びるように
その一端が取り付けられた一対の固定側板ばねと、を有
し、該一対の支持側板ばねのうち該接触針に近い方に位
置する第一の支持側板ばねの他端と、該一対の固定側板
ばねのうち該接触針に近い方に位置する第一の固定側板
ばねの他端と、を固定し、そして該一対の支持側板ばね
のうち該接触針から遠い方に位置する第二の支持側板ば
ねの他端と、該一対の固定側板ばねのうち該接触針から
遠い方に位置する第二の固定側板ばねの他端と、を固定
したものである平行板ばね機構を備える、プリント基板
検査装置である。

【００１２】従来のプリント基板検査装置における接触
針の支持部分を接触針の運動方向に沿ってスライド可能
に担持するためにはリニアガイドと呼ばれる、レールと
これに嵌合するレール受けとからなるものを使用してい
た。即ち、該支持部分に通常、レール受けを取り付け、
支持部分担持部にレールを敷設し、そして該レール受け
と該レールとを摺動可能に嵌合させることで、該支持部
分を該レールに沿って移動できるようにしていた。しか
し、このリニアガイドを使用すると、リニアガイドの自
重が大きいために接触針に付随して移動する部分の質量
が大きくなり、接触針がプリント基板に衝突する際の衝
撃が大きくなる問題に加え、敏速な移動ができなくなる
問題があった。このため、第二の本発明の装置において
は、リニアガイドに代えて薄板状の板ばねによって構成
された軽量な平行板ばね機構を使用している。

【００１３】該平行板ばね機構は、接触針の運動方向に
離れた、接触針の支持部分の２点に、当該支持側板ばね
の主表面が互いに平行になるようにかつ該運動方向に対
して垂直になるようにその一端が取り付けられた一対の
支持側板ばねと、該運動方向に離れた、支持部分担持部
の２点に、当該固定側板ばねの主表面が互いに平行にな
るようにかつ該運動方向に対して垂直になるようにかつ
支持側板ばねが伸びる方向と同方向に伸びるようにその
一端が取り付けられた一対の固定側板ばねと、を有す
る。従って、接触針の運動方向に対して垂直方向から支
持部分と支持部分担持部とを見ると、互いに平行又は一
直線になった支持部分と支持部分担持部とが存在し、支
持部分には２枚の支持側板ばねが取り付けられており、
支持部分担持部には２枚の固定側板ばねが取り付けられ
ており、そして２枚の支持側板ばねと２枚の固定側板ば
ねとの合計４枚の板ばねが平行（重なっている場合も含
む。）になっている（馬等の動物が立ったときの４本の
脚の配置に類似している。）。そして、一対の支持側板
ばねのうち接触針に近い方に位置する第一の支持側板ば
ねの他端と、一対の固定側板ばねのうち接触針に近い方
に位置する第一の固定側板ばねの他端と、を固定し、そ
して一対の支持側板ばねのうち接触針から遠い方に位置
する第二の支持側板ばねの他端と、一対の固定側板ばね
のうち接触針から遠い方に位置する第二の固定側板ばね
の他端と、を固定している（前記の例にたとえると馬の
前足同志を縛り、そして後足同志を縛った状態にな
る。）。このため接触針の運動方向に対して垂直方向か
ら見た場合、力が加わらない中立の位置では、第一の支
持側板ばねと第一の固定側板ばねとは互いに重なり合う
ように配置され、また同様に第二の支持側板ばねと第二
の固定側板ばねとは互いに重なり合うように配置され
る。一方、力が加わり支持部分が移動すると、同方向か
ら見ると第一の支持側板ばねと第一の固定側板ばねとは
アルファベットの「Ｖ」の形を形成し、また同様に第二
の支持側板ばねと第二の固定側板ばねとはアルファベッ
トの「Ｖ」の形を形成する。このとき第一の支持側板ば
ね、第一の固定側板ばね、第二の支持側板ばね、そして
第二の固定側板ばねの曲げばね定数が同じであれば、支
持部分が支持部分担持部に対して平行に移動するので好
ましい。

【００１４】平行板ばね機構が２対の支持側板ばねと２
対の固定側板ばねとを有し、かつ接触針の運動方向の延
長線上から見たときに、互いに隣接する２対の支持側板
ばねが２対の固定側板ばねに挟まれて配置されているか
又は互いに隣接する２対の固定側板ばねが２対の支持側
板ばねに挟まれて配置されるようにしてもよい。こうす
ると、１対の支持側板ばねと１対の固定側板ばねとによ
って構成された平行板ばね機構を使用した場合では、支
持部分に力が加わって移動した場合（支持側板ばねと固
定側板ばねとが開いて「Ｖ」形を形成した場合）、接触
針の運動方向に対して垂直方向へも支持部分が移動する
傾向が生じるが、２対の支持側板ばねと２対の固定側板
ばねとを使用し、２対の支持側板ばねと２対の固定側板
ばねとのいずれかの２対（隣接させて配置する）を他の
１対と他の１対との間に挟み込むようにすれば、該運動
方向に対して垂直方向への、支持部分の移動を防止する
ことができる。なお、この場合、２枚の第一の支持側板
ばねの２個の他端と２枚の第一の固定側板ばねの２個の
他端との４個の他端を一体として連結固定し、そして２
枚の第二の支持側板ばねの２個の他端と２枚の第二の固
定側板ばねの２個の他端との４個の他端を一体として連
結固定してもよく、そうすればさらに該運動方向に対し
て垂直方向への、支持部分の移動を防止することができ
る。

【００１５】第一の支持側板ばねの他端と第一の固定側
板ばねの他端との固定部分（第一の固定部分という。）
と、第二の支持側板ばねの他端と第二の固定側板ばねの
他端との第二の固定部分（第二の固定部分という。）
と、を部材によって連結してもよい。こうすれば、支持
部分が移動した際に、第一の支持側板ばねと第二の支持
側板ばねとに加わる力を該部材が受け、支持部分のＸＹ
方向（特に、第一の固定部分や第二の固定部分への方向
又はその方向とは逆方向）への動きを減少するように該
部材が動き、接触針を極めて正確にプリント基板に接触
させることができるので好ましい。特に、第一の支持側
板ばね、第一の固定側板ばね、第二の支持側板ばね、そ
して第二の固定側板ばねを同じ曲げ弾性にすると、支持
部分のＸＹ方向への動きをちょうど相殺することができ
るので、極めて正確な検査を行うことができる。

【００１６】第三の本発明の装置は、接触針のＺ方向へ
の移動を２個の別個の駆動部を用いて行い、接触針の支
持部分を支持部分担持部へとスライド可能に担持するた
めに平行板ばね機構を使用したことを特徴とする。即
ち、第三の本発明は、接触針をプリント基板へと接触さ
せることによって該プリント基板を検査するための装置
であって、該接触針と該プリント基板との距離が、該接
触針の支持部分を駆動するための支持部分駆動部と、該
支持部分と該支持部分駆動部とを含む第二部分を駆動す
るための第二部分駆動部と、によって調節され、該接触
針の該支持部分を、該第二部分駆動部によって駆動され
る支持部分担持部へと該接触針の運動方向に沿ってスラ
イド可能に担持するために配置される平行板ばね機構で
あって、該運動方向に離れた、該支持部分の２点に、当
該支持側板ばねの主表面が互いに平行になるようにかつ
該運動方向に対して垂直になるようにその一端が取り付
けられた一対の支持側板ばねと、該運動方向に離れた、
該支持部分担持部の２点に、当該固定側板ばねの主表面
が互いに平行になるようにかつ該運動方向に対して垂直
になるようにかつ該支持側板ばねが伸びる方向と同方向
に伸びるようにその一端が取り付けられた一対の固定側
板ばねと、を有し、該一対の支持側板ばねのうち該接触
針に近い方に位置する第一の支持側板ばねの他端と、該
一対の固定側板ばねのうち該接触針に近い方に位置する
第一の固定側板ばねの他端と、を固定し、そして該一対
の支持側板ばねのうち該接触針から遠い方に位置する第
二の支持側板ばねの他端と、該一対の固定側板ばねのう
ち該接触針から遠い方に位置する第二の固定側板ばねの
他端と、を固定したものである平行板ばね機構を備え
る、プリント基板検査装置である。

【００１７】第三の本発明の装置のうち、接触針とプリ
ント基板との距離が、接触針の支持部分を駆動するため
の支持部分駆動部と、支持部分と支持部分駆動部とを含
む第二部分を駆動するための第二部分駆動部と、によっ
て調節されることは、第一の本発明の装置と同様であ
り、それによる作用及び効果も第一の本発明の装置にお
いて説明したものと同様であるので、ここでは省略す
る。

【００１８】第三の本発明の装置が備える平行板ばね機
構は、接触針の支持部分を、第二部分駆動部によって駆
動される支持部分担持部へと接触針の運動方向に沿って
スライド可能に担持するために配置される。即ち、第二
の本発明の装置における平行板ばね機構が連結していた
支持部分担持部は装置に固定されて動かないものであっ
たが、第三の本発明の装置における平行板ばね機構が連
結する支持部分担持部は第二部分駆動部によって駆動
（Ｚ方向）されるところが異なる。第三の本発明の装置
に使用される平行板ばね機構自体は、第二の本発明の装
置に使用された平行板ばね機構と同様のものなので、こ
こではそれについての説明は省略する。なお、第三の本
発明の装置に平行板ばね機構を使用した場合の作用及び
効果も第二の本発明の装置のそれと同様である。

【００１９】第三の本発明の装置は、接触針のＺ方向へ
の移動を２個の別個の駆動部を用いて行っているので、
個々の検査位置に対しての、接触針のＺ方向への移動量
が小さくなるので、接触針をＺ方向へと移動させるため
の時間を大幅に短縮することができ、さらに接触針の支
持部分を支持部分担持部へとスライド可能に担持するた
めに平行板ばね機構を使用しているので、プリント基板
へ衝突する部分の質量を小さくすることができ、プリン
ト基板への衝撃を低減することができる。

【００２０】支持部分駆動部と第二部分駆動部とのう
ち、一方が小さな距離を調節する微調節手段であり、他
方が大きな距離を調節する粗調節手段であるようにして
もよい。微調節手段が、個々の検査位置のＺ方向への分
布を吸収することができる小さな変位を有し、粗調節手
段が検査開始時及び終了時に一定の距離だけ接触針をＺ
方向へと移動させるようにすれば、個々の検査位置に対
して接触針の必要移動量を大幅に減少させるので、検査
時間を大幅に減少させることができる。なお、検査が進
行している部分の、プリント基板のそり等の外形に合わ
せて、粗調節手段によって接触針とプリント基板との距
離を調節してやれば、さらに微調節手段の変位を小さく
することができるので、一層、検査時間を減少させるこ
とができる。

【００２１】支持部分駆動部が微調節手段であり、第二
部分駆動部が粗調節手段であるようにしてもよい。こう
することで、個々の検査位置に対してＺ方向へと移動す
る部分即ち微調節手段によって移動される部分が、接触
針及び支持部分によって構成される小型かつ軽量なもの
となるので、個々の検査位置に対する移動部分の慣性質
量を減少させ、敏速な移動を可能ならしめ検査時間を短
縮することができると共に、プリント基板への接触時に
おける衝撃を低減することができる（プリント基板が受
ける衝撃は、衝突するものの質量に比例する）。

【００２２】支持部分駆動部と第二部分駆動部とはいか
なる方法によって駆動されてもよく、例えば、油圧シリ
ンダー、空気シリンダー、モーター、及びソレノイド等
を用いることができるが、正確性や管理の容易性等を考
慮するとモーターを用いることが好ましい。さらに、ス
テッピングモーター又はサーボモーターによって粗調節
手段を駆動し、リニアモーター又はソレノイドによって
微調節手段を駆動することが好ましい。ステッピングモ
ーター等は一定の変位を正確に発生させ、リニアモータ
ー等は円滑かつ柔らかい動きを行うことができるからで
ある。

【００２３】平行板ばね機構が２対の支持側板ばねと２
対の固定側板ばねとを有し、かつ接触針の運動方向の延
長線上から見たときに、互いに隣接する２対の支持側板
ばねが２対の固定側板ばねに挟まれて配置されているか
又は互いに隣接する２対の固定側板ばねが２対の支持側
板ばねに挟まれて配置されるようにしてもよい。こうす
ると、１対の支持側板ばねと１対の固定側板ばねとによ
って構成された平行板ばね機構を使用した場合では、支
持部分に力が加わって移動した場合（支持側板ばねと固
定側板ばねとが開いて「Ｖ」形を形成した場合）、接触
針の運動方向に対して垂直方向へも支持部分が移動する
傾向が生じるが、２対の支持側板ばねと２対の固定側板
ばねとを使用し、２対の支持側板ばねと２対の固定側板
ばねとのいずれかの２対（隣接させて配置する）を他の
１対と他の１対との間に挟み込むようにすれば、該運動
方向に対して垂直方向への、支持部分の移動を防止する
ことができる。なお、この場合、２枚の第一の支持側板
ばねの２個の他端と２枚の第一の固定側板ばねの２個の
他端との４個の他端を一体として連結固定し、そして２
枚の第二の支持側板ばねの２個の他端と２枚の第二の固
定側板ばねの２個の他端との４個の他端を一体として連
結固定してもよく、そうすればさらに該運動方向に対し
て垂直方向への、支持部分の移動を防止することができ
る。

【００２４】第一の支持側板ばねの他端と第一の固定側
板ばねの他端との固定部分（第一の固定部分という。）
と、第二の支持側板ばねの他端と第二の固定側板ばねの
他端との第二の固定部分（第二の固定部分という。）
と、を部材によって連結してもよい。こうすれば、支持
部分が移動した際に、第一の支持側板ばねと第二の支持
側板ばねとに加わる力を該部材が受け、支持部分のＸＹ
方向（特に、第一の固定部分や第二の固定部分への方向
又はその方向とは逆方向）への動きを減少するように該
部材が動き、接触針を極めて正確にプリント基板に接触
させることができるので好ましい。特に、第一の支持側
板ばね、第一の固定側板ばね、第二の支持側板ばね、そ
して第二の固定側板ばねを同じ曲げ弾性にすると、支持
部分のＸＹ方向への動きをちょうど相殺することができ
るので、極めて正確な検査を行うことができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例に基
づき図面を参照して詳述するが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。

【００２６】図１は、本発明のプリント基板検査装置の
一例の一部を示す斜視図である。図１に一部が示された
プリント基板検査装置は、接触針のＺ方向への移動を２
個の別個の駆動部を用いて行い、接触針の支持部分を支
持部分担持部へとスライド可能に担持するために平行板
ばね機構を使用している。図１を参照して、プリント基
板（図示せず）へ接触させて検査を行う接触針１が支持
部分３の一端に取り付けられ支持されている。センサー
用リフレクター５の下側に隠れているが、支持部分３の
他端がリニアモーター７の駆動軸へと取り付けられてい
る。即ち、本実施例の場合はリニアモーター７が支持部
分駆動部として取り付けられている。

【００２７】支持部分３を両側から挟むように支持部分
担持部１１が設けられ、支持部分３と支持部分担持部１
１とは平行板ばね機構１３を介して取り付けられてい
る。このため、支持部分３は支持部分担持部１１へ接触
針１の運動方向に沿ってスライド可能に担持されてい
る。従って、リニアモーター７が支持部分３を移動させ
ることによって接触針をＺ方向に移動させることができ
る。さらに、支持部分３を担持した支持部分担持部１１
とリニアモーター７（支持部分駆動部）とが移動台９へ
と取り付けられている。従って、移動台９を移動させれ
ば、それに伴って接触針１、支持部分３、支持部分担持
部１１、平行板ばね機構１３、センサー用リフレクター
５、そしてリニアモーター７の全て（第二部分）が移動
する。一方、移動台９の下側には固定台１５が設置され
ており、固定台１５と移動台９とはリニアガイドによっ
て一定方向へスライド可能に取り付けられている。この
リニアガイドは、固定台１５の所定位置に敷設されたレ
ール１７と、レール１７にスライド可能に嵌合する、移
動台９の下面部分１９と、から構成されている。このた
め、移動台９は、レール１７に沿ってスライド移動する
ことができる。

【００２８】固定台１５の立ち上がり部分１５ａにはス
テッピングモーター２１（第二部分駆動部）が取り付け
られ、ステッピングモーター２１の駆動軸２１ａは立ち
上がり部分１５ａを貫通しており、駆動軸２１ａの先端
にはプーリー２３が取り付けられている。プーリー２３
と自由に回転しうるプーリー２５（アイドラー）との間
にはベルト２７が取り付けられており、ステッピングモ
ーター２１の駆動軸２１ａの回転に伴ってベルト２７及
びプーリー２５が運動する。ベルト２７の所定位置に
は、棒状部材２９の一端が固定的に取り付けられてい
る。棒状部材２９の他端は移動台９へ取り付けられてお
り、このためステッピングモーター２１の駆動軸２１ａ
が回転すると、プーリー２３、ベルト２７、そして棒状
部材２９を介して移動台９が移動する。即ち、本実施例
の装置では、接触針１とプリント基板（図示せず）との
間の距離を調節するための、接触針１のＺ方向への動き
は、リニアモーター７（支持部分駆動部）とステッピン
グモーター２１（第二部分駆動部）とによって行われ
る。

【００２９】図２は、図１に示された装置に使用されて
いる平行板ばね機構１３を示す斜視図である。図２を参
照して、平行板ばね機構１３は、２対の支持側板ばね５
１、５３、５５、５７（支持側板ばね５１と５３とで一
対をなし、支持側板ばね５５と５７とで一対をなす。）
と、２対の固定側板ばね６１、６３、６５、６７（固定
側板ばね６１と６３とで一対をなし、固定側板ばね６５
と６７とで一対をなす。）と、を有する。１対の支持側
板ばね５１、５３は、接触針の運動方向に離れた、支持
部分の２点にその一端５１ａ、５３ａが取り付けられ
る。また、取り付けは、１対の支持側板ばね５１、５３
の主表面が互いに平行になるように、かつ接触針の運動
方向に対して垂直になるように行われる。一方、１対の
固定側板ばね６１、６３は、接触針の運動方向に離れ
た、支持部分担持部の２点にその一端６１ａ、６３ａが
取り付けられる。また、取り付けは、１対の支持側板ば
ね６１、６３の主表面が互いに平行になるように、かつ
接触針の運動方向に対して垂直になるように、かつ支持
側板ばねが伸びる方向と同方向に伸びるように行われ
る。一対の支持側板ばね５１、５３のうち接触針に近い
方に位置する第一の支持側板ばね５１の他端５１ｂと、
一対の固定側板ばね６１、６３のうち接触針に近い方に
位置する第一の固定側板ばね６１の他端６１ｂと、が固
定されており、さらに一対の支持側板ばね５１、５３の
うち接触針から遠い方に位置する第二の支持側板ばね５
３の他端５３ｂと、一対の固定側板ばね６１、６３のう
ち接触針から遠い方に位置する第二の固定側板ばね６３
の他端６３ｂと、が固定された状態になっている。ま
た、第一の支持側板ばね５１の他端５１ｂと第一の固定
側板ばね６１の他端６１ｂとの固定部分と、第二の支持
側板ばね５３の他端５３ｂと第二の固定側板ばね６３の
他端６３ｂとの固定部分と、を部材７１によって連結し
ている。

【００３０】他方の一対の支持側板ばね５５、５７と他
方の一対の固定側板ばね６５、６７とは、一対の支持側
板ばね５１、５３と一対の固定側板ばね６１、６３とに
よって形成される平行板ばね機構と同様な平行板ばね機
構を形成するので、ここでは説明を省略する。なお、本
実施例の場合、平行板ばね機構１３が２対の支持側板ば
ね５１、５３、５５、５７と２対の固定側板ばね６１、
６３、６５、６７とを有し、かつ接触針の運動方向の延
長線（即ち、支持側板ばね５１、５３、５５、５７と固
定側板ばね６１、６３、６５、６７との主表面に対して
垂直な線の延長線）上から見たときに、互いに隣接する
２対の支持側板ばね５１、５５が２対の固定側板ばね６
１、６５に挟まれて配置されている（逆方向から見れ
ば、互いに隣接する２対の支持側板ばね５３、５７が２
対の固定側板ばね６３、６７に挟まれて配置されてい
る）。

【００３１】図３乃至５は、移動台９、それに取り付け
られたリニアモーター７、支持部分３、支持部分担持部
１１、平行板ばね機構１３、センサー用リフレクター
５、そして接触針１によって構成される第二部分を示す
ためのそれぞれ上面図、右側面図、及び正面図である。
図３乃至５を参照して、移動台９の上面にリニアモータ
ー７と支持部分担持部１１の一端が取り付けられてい
る。リニアモーター７の駆動軸３３は、センサー部３５
を介してばね３１の一端に連結されている。ばね３１の
他端は支持部分３へと連結されている。なお、支持部分
３の上面部分の大部分がセンサー用リフレクター５によ
って隠されており、また支持部分３は支持部分担持部１
１に挟まれるようになっているので支持部分３の側面部
分は見えない（実際には、支持部分３はばね３１の他端
から接触針１まで連続している。）。支持部分３は支持
部分担持部１１に平行板ばね機構１３を介して担持され
ており、リニアモーター７によって（ばね３１を介し
て）支持部分担持部１１に対して容易にスライド移動す
ることができる。

【００３２】図６は、図１に示した装置を使用してプリ
ント基板を検査する際の、接触針１の運動を示す説明図
である。図６は、プリント基板８１を鉛直方向に立てた
状態を鉛直上方向から見たところを示している。従っ
て、プリント基板８１の主表面は本図面に対して垂直方
向に伸びている。プリント基板図６を参照して、プリン
ト基板８１がそり８３を有しているので、検査面８１ａ
は凸面を形成している。検査面８１ａに接触して検査す
る接触針１が、支持部分３に支持されて位置Ａに静止し
ている。なお、本図においては、図示及び理解を容易に
するために、接触針１と支持部分３以外の部分は省略し
ている。位置Ａは検査開始前の始点を示しており、検査
を開始すると、ステッピングモーター２１（第二部分駆
動部）が移動台９をプリント基板８１側へ（Ｚ方向へ）
移動させる。これによって接触針１が位置Ｂへと到達す
る。接触針１が位置Ｂへと到達した後、プリント基板８
１の各検査位置へ接触針１が接触することによる検査が
始められる。位置Ｂから、ＸＹ方向に接触針１を移動さ
せて検査位置の前面部分（位置Ｃ）へと位置させる。そ
の後、リニアモーター７（支持部分駆動部）が支持部分
３をプリント基板８１側へ（Ｚ方向へ）移動させ、接触
針１をプリント基板８１へ接触させて検査を行う（位置
Ｄ）。検査完了後、リニアモーター７（支持部分駆動
部）が支持部分３をプリント基板８１から離れる方向へ
（Ｚ方向へ）移動させ、接触針１を位置Ｃへと戻す。接
触針１は、次の検査位置に向けてＸＹ方向に移動し、そ
こでＺ方向に移動してプリント基板８１に接触し、そこ
で検査を行い、そしてプリント基板８１から離れる動作
を繰り返して、プリント基板８１全部の検査位置を検査
する。図６の位置Ｅ、位置Ｆ、そして位置Ｇは、接触針
１の検査を行う位置を示しており、検査は位置Ｄ、位置
Ｅ、位置Ｆ、位置Ｇの順番で行われ、これら全ての位置
で検査が完了しリニアモーター７（支持部分駆動部）が
支持部分３をプリント基板８１から離れる方向へ（Ｚ方
向へ）移動させた位置を示したものが位置Ｈである。位
置Ｈからは、ステッピングモーター２１（第二部分駆動
部）が移動台９をプリント基板８１から遠ざかる方向へ
（Ｚ方向へ）移動させ、これによって接触針１が位置Ｊ
へと到達し、全ての検査工程が完了する。

【００３３】このように動作するので、各検査位置に対
して接触針１がＺ方向に移動する距離は、図中の線Ｐ
（リニアモーター７（支持部分駆動部）が支持部分３を
プリント基板８１から離れる方向へ移動させた場合の接
触針１の針先位置）からプリント基板８１の検査面８１
ａまでで足りる。このため接触針１のＺ方向への運動を
単一の駆動部によって行っていた従来装置では、図中の
線Ｑからプリント基板８１の検査面８１ａまで各検査位
置に対して移動することが必要であったので、線Ｐと線
Ｑとの間の距離即ちステッピングモーター２１（第二部
分駆動部）が移動台９を移動させる距離分だけ本発明の
装置の方が接触針１の移動距離が小さくなるので検査時
間の短縮を図ることができる。各検査位置に対する接触
針１の移動距離を小さくするには、線Ｐを検査面８１ａ
に近くすればよいが、プリント基板８１のそり８３を考
慮すれば各検査位置に対する移動距離がそり８３よりも
大きくなければならない。

【００３４】上記のように、線Ｐを直線とする場合（ス
テッピングモーター２１（第二部分駆動部）が移動台９
を移動させる距離が一定である場合）では、各検査位置
に対する接触針１の移動距離は、プリント基板８１のそ
り８３よりも小さくすることはできず、短縮の限界があ
った。そこで線Ｐを検査面８１ａの形状に合わせた線
（曲線や折れ曲がった直線等）とすることで該移動距離
を限りなく小さくすることができ、更なる検査時間の短
縮を図ることができる。即ち、ステッピングモーター２
１（第二部分駆動部）による移動台９の移動距離を検査
面８１ａの形状に合わせて変化させればよく、好ましく
は、線Ｐが検査面８１ａと平行になるようにして検査面
８１ａにできる限り接近させるようにすれば、該移動距
離を極めて小さくできる。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。即ち、第
一の本発明の装置においては、接触針のＺ方向への運動
を２個の別個の駆動部によって駆動するので各検査位置
に対するＺ方向への接触針の移動距離を小さくでき、検
査時間を短縮することができる。第二の本発明の装置に
おいては、接触針の支持部分を軽量な平行板ばね機構に
よって担持するのでＺ方向へ接触針を移動させる際に移
動する部分の質量を低減でき、迅速な運動による検査時
間の短縮及び接触針の、プリント基板への衝突による衝
撃の低減を図ることができる。第三の本発明の装置にお
いては、接触針のＺ方向への運動を２個の別個の駆動部
によって駆動し接触針の支持部分を軽量な平行板ばね機
構によって担持するので、各検査位置に対するＺ方向へ
の接触針の移動距離を小さくしかつＺ方向へ接触針を移
動させる際に移動する部分の質量を低減でき、更なる検
査時間の短縮及び接触針の、プリント基板への衝突によ
る衝撃の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のプリント基板検査装置の一
部を示す斜視図である。

【図２】本発明の一実施例の図１に示された装置に使用
されている平行板ばね機構を示す斜視図である。

【図３】本発明の一実施例の第二部分を示す上面図であ
る。

【図４】本発明の一実施例の第二部分を示す右側面図で
ある。

【図５】本発明の一実施例の第二部分を示す正面図であ
る。

【図６】本発明の一実施例の接触針の運動を示す説明図
である。

【符号の説明】

１ 接触針 ３ 支持部分 ５ センサー用リフレクター ７ リニアモーター ９ 移動台 １１ 支持部分担持部 １３ 平行板ばね機構 １５ 固定台 １５ａ 立ち上がり部分 １７ レール １９ 下面部分 ２１ ステッピングモーター ２１ａ ステッピングモーターの駆動軸 ２３ ステッピングモーターの駆動軸に取り付けら
れているプーリー ２５ プーリー（アイドラー） ２７ ベルト ２９ 棒状部材 ３１ ばね ３３ リニアモーターの駆動軸 ３５ センサー部 ５１、５３、５５、５７ 支持側板ばね ５１ａ、５３ａ、５５ａ、５７ａ 支持側板ばねの一
端 ５１ｂ、５３ｂ、５５ｂ、５７ｂ 支持側板ばねの他
端 ６１、６３、６５、６７ 固定側板ばね ６１ａ、６３ａ、６５ａ、６７ａ 固定側板ばねの一
端 ６１ｂ、６３ｂ、６５ｂ、６７ｂ 固定側板ばねの他
端 ７１ 部材 ８１ プリント基板 ８１ａ 検査面 ８３ そり

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 3/00 G01R 1/06 G01R 31/28

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】接触針をプリント基板へと接触させること
   によって該プリント基板を検査するための装置であっ
   て、 該接触針の該支持部分を、該装置へと固定された支持部
   分担持部へと該接触針の運動方向に沿ってスライド可能
   に担持するために配置される平行板ばね機構であって、
   該運動方向に離れた、該支持部分の２点に、当該支持側
   板ばねの主表面が互いに平行になるようにかつ該運動方
   向に対して垂直になるようにその一端が取り付けられた
   一対の支持側板ばねと、該運動方向に離れた、該支持部
   分担持部の２点に、当該固定側板ばねの主表面が互いに
   平行になるようにかつ該運動方向に対して垂直になるよ
   うにかつ該支持側板ばねが伸びる方向と同方向に伸びる
   ようにその一端が取り付けられた一対の固定側板ばね
   と、を有し、 該一対の支持側板ばねのうち該接触針に近い方に位置す
   る第一の支持側板ばねの他端と、該一対の固定側板ばね
   のうち該接触針に近い方に位置する第一の固定側板ばね
   の他端と、を固定し、そして該一対の支持側板ばねのう
   ち該接触針から遠い方に位置する第二の支持側板ばねの
   他端と、該一対の固定側板ばねのうち該接触針から遠い
   方に位置する第二の固定側板ばねの他端と、を固定した
   ものである平行板ばね機構を備える、 プリント基板検査装置。
2. 【請求項２】第一の支持側板ばね、第一の固定側板ば
   ね、第二の支持側板ばね及び第二の固定側板ばねの曲げ
   ばね定数が同じである、請求項１に記載のプリント基板
   検査装置。
3. 【請求項３】該平行板ばね機構が２対の該支持側板ばね
   と２対の該固定側板ばねとを有し、かつ該運動方向の延
   長線上から見たときに、互いに隣接する２対の該支持側
   板ばねが２対の該固定側板ばねに挟まれて配置されてい
   るか又は互いに隣接する２対の該固定側板ばねが２対の
   該支持側板ばねに挟まれて配置されているものである、
   請求項１又は２に記載のプリント基板検査装置。
4. 【請求項４】該第一の支持側板ばねの他端と該第一の固
   定側板ばねの他端との固定部分と、該第二の支持側板ば
   ねの他端と該第二の固定側板ばねの他端との固定部分
   と、を部材によって連結しているものである、請求項１
   乃至３のいずれかに記載のプリント基板検査装置。
5. 【請求項５】接触針をプリント基板へと接触させること
   によって該プリント基板を検査するための装置であっ
   て、 該接触針と該プリント基板との距離が、該接触針の支持
   部分を駆動するための支持部分駆動部と、該支持部分と
   該支持部分駆動部とを含む第二部分を駆動するための第
   二部分駆動部と、によって調節され、 該接触針の該支持部分を、該第二部分駆動部によって駆
   動される支持部分担持部へと該接触針の運動方向に沿っ
   てスライド可能に担持するために配置される平行板ばね
   機構であって、該運動方向に離れた、該支持部分の２点
   に、当該支持側板ばねの主表面が互いに平行になるよう
   にかつ該運動方向に対して垂直になるようにその一端が
   取り付けられた一対の支持側板ばねと、該運動方向に離
   れた、該支持部分担持部の２点に、当該固定側板ばねの
   主表面が互いに平行になるようにかつ該運動方向に対し
   て垂直になるようにかつ該支持側板ばねが伸びる方向と
   同方向に伸びるようにその一端が取り付けられた一対の
   固定側板ばねと、を有し、 該一対の支持側板ばねのうち該接触針に近い方に位置す
   る第一の支持側板ばねの他端と、該一対の固定側板ばね
   のうち該接触針に近い方に位置する第一の固定側板ばね
   の他端と、を固定し、そして該一対の支持側板ばねのう
   ち該接触針から遠い方に位置する第二の支持側板ばねの
   他端と、該一対の固定側板ばねのうち該接触針から遠い
   方に位置する第二の固定側板ばねの他端と、を固定した
   ものである平行板ばね機構を備える、 プリント基板検査装置。
6. 【請求項６】第一の支持側板ばね、第一の固定側板ば
   ね、第二の支持側板ばね及び第二の固定側板ばねの曲げ
   ばね定数が同じである、請求項５に記載のプリント基板
   検査装置。
7. 【請求項７】該支持部分駆動部と該第二部分駆動部との
   うち、一方が小さな距離を調節する微調節手段であり、
   他方が大きな距離を調節する粗調節手段である、請求項
   ５又は６に記載のプリント基板検査装置。
8. 【請求項８】該支持部分駆動部が微調節手段であり、該
   第二部分駆動部が粗調節手段である、請求項７に記載の
   プリント基板検査装置。
9. 【請求項９】該粗調節手段がステッピングモーター又は
   サーボモーターによって駆動され、該微調節手段がリニ
   アモーター又はソレノイドによって駆動されるものであ
   る、請求項７又は８に記載のプリント基板検査装置。
10. 【請求項１０】該平行板ばね機構が２対の該支持側板ば
    ねと２対の該固定側板ばねとを有し、かつ該運動方向の
    延長線上から見たときに、互いに隣接する２対の該支持
    側板ばねが２対の該固定側板ばねに挟まれて配置されて
    いるか又は互いに隣接する２対の該固定側板ばねが２対
    の該支持側板ばねに挟まれて配置されているものであ
    る、請求項５乃至９のいずれかに記載のプリント基板検
    査装置。
11. 【請求項１１】該第一の支持側板ばねの他端と該第一の
    固定側板ばねの他端との固定部分と、該第二の支持側板
    ばねの他端と該第二の固定側板ばねの他端との固定部分
    と、を部材によって連結しているものである、請求項５
    乃至１０のいずれかに記載のプリント基板検査装置。