JP3657346B2 - リード端子を有する基板の検査方法及びその検査装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリード端子を有する基板の検査方法及びその検査装置に関し、詳しくは混成集積回路等の基板に取り付けられたリード端子の取付状態を容易に検査する方法及びその検査装置の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図４及び図５に一例を示すような混成集積回路装置（以下「混成基板」と称す）１及び１″では、トランジスタ、抵抗及びＩＣ等の個別部品を搭載する基板の少なくとも一辺に図示しない他のメイン基板に挿入接続するための挿入実装用のリード端子が複数取り付けられている。
【０００３】
図４の各図は混成基板１の外形形状例を示し、図４（ａ）は個別部品１ｂが搭載されている平面を上方から見た状態を示し、図４（ｂ）は図４（ａ）の線Ｘ１−Ｘ１に沿う部分付近を側面から見た状態でリード端子２の取り付けが正常な状態を示し、図４（ｃ）は図４（ａ）の線Ｘ２−Ｘ２に沿う部分付近を側面から見た状態でリード端子２′の取り付けが正常でない状態（以下「端子つぶれ」と称す）の一例を示している。また、図５は他の外形形状例としての混成基板１″を示している。
【０００４】
混成基板１の構成について説明する。混成基板１は、セラミック基板１ａの表面にプリント配線１ｃが形成され、その配線上の予め決められた位置に個別部品１ｂが搭載されて回路を形成しているとともに、基板１ａの一辺に複数のリード端子２及び２′が一定間隔で取り付けられて混成基板１の入出力端子となっている。そして、各リード端子は、その一端に基板１ａの端部を両面から挟持するように略Ｕ字状に形成された挟持部２ａ及び２ａ′が形成されているとともに、それぞれのリード端子の他端にはメイン基板に挿入接続するための挿入部２ｂが形成され、各挟持部を基板１ａの側面から挿入して取り付けられて配線接続されている。尚、図５は、リード端子２″が基板部１ａ″をメイン基板と平行に挿入実装できるように基板部平面に対して垂直方向に取り付けられている以外は、図４と同様なので詳しい説明を割愛する。
【０００５】
尚、端子つぶれの形状例としては、図４（ｃ）に示すような折れ曲がりや同図（ａ）に示すような開き曲がり等、挿入接続した後に各挟持部を半田付けしたときに配線との間に半田が十分に付かないような形状がある。
このように構成された混成基板１は、挿入部２ｂをメイン基板に挿脱することを繰り返ししたり、メイン基板に一度取り付けた後に振動等による不要な外部応力が各挟持部にかかったりした場合、図４（ｂ）や図５に示すような正常な挟持部２ａはその接続強度が十分にあるので挟持部２ａが外れて断線してしまうことは無いが、図４（ｃ）に示すような端子つぶれした挟持部２ａ′は接続強度が十分になく半田が外れて断線したり基板１ａからリード端子２が離脱したりすることがあった。このように、端子つぶれした挟持部２ａ′はメイン基板に取り付けた後に接続不良を起こし易く、混成基板１を用いた製品の動作不良等の致命的な不良の原因となることが多かった。従って、このような端子つぶれのある基板は確実に選別する必要があり、各リード端子を取り付け後に基板の両面から目視による検査を行うか、ファイバセンサ装置等を用いた光学装置による検査を行うかして選別するようにしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、目視による検査は自動化できないので人為的ミスを防ぐことができず、光学装置による検査は高価な装置を使用するにもかかわらず光の当て方や挟持部の形状等によって光の反射の仕方が異なることから基板の両面に設置されたセンサが相互干渉を受ける等して誤認識してしまうことがあるという問題があった。従って、いづれの方法でも端子つぶれを十分に選別することができず、出荷された端子つぶれの有る混成基板を搭載した携帯機器等の応用製品が動作不良になってしまうことがあるという問題もあった。
【０００７】
そこで本発明はこれらの問題を解決し、リード端子を有する基板の端子つぶれ不良を確実に選別できる簡単な検査装置及び検査方法を提供することにより、端子つぶれのない基板を容易に提供するとともにその応用製品の信頼性を向上できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の問題を解決するために、請求項１に記載のリード端子を有する基板の検査方法は、表面に配線１ｃのパターンが形成された基板部１ａと、基板部１ａの端部を挟持するように略Ｕ字状に形成された挟持部２ａと他の基板に挿入接続するように形成された挿入部２ｂが設けられたリード端子２と、を有し、基板部１ａの少なくとも一辺に複数のリード端子２が取り付けられて配線１ｃと接続するように形成された基板１の挟持部２ａの取り付け状態を検査する検査方法であって、良品形状に形成された挟持部２ａに近接または接触することによって信号を出力する検出器２１を用いて挟持部２ａの形状を確認する工程と、信号の有無により挟持部２ａ形状が良品形状でない（２ａ′）と判定されたときに対応する前記基板に取り付けられたリード端子の挿入部２ｂの形状を加工する工程と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載のリード端子を有する基板の検査装置２０は、表面に配線パターン１ｃが形成された基板部１ａと、基板部１ａの両面を挟持するように形成された略Ｕ字状の挟持部２ａと他の基板に挿入接続するように形成された挿入部２ｂが設けられたリード端子２と、を有し基板部１ａの少なくとも一辺に配線１ｃと接続するように複数のリード端子２が取り付けられた挟持部２ａの取り付け状態を検査するための検査装置であって、挟持部２ａが一定範囲内に近接することにより挟持部２ａの形状が良品形状であることを示す信号を出力する検出部（２１ａ及び２１ｂ）と、検出部からの信号がないときに前記基板に取り付けられたリード端子の挿入部２ｂの形状を加工する端子加工部（２２及び２３）と、検出部（２１ａ及び２１ｂ）からの信号に応じて基板１の搬送制御または端子加工部（２２及び２３）の動作制御を行う制御回路部２４と、を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載のリード端子を有する基板の検査装置２０′は、表面に配線パターン１ｃが形成された基板部１ａと、基板部１ａの両面を挟持するように形成された略Ｕ字状の挟持部２ａと他の基板に挿入接続するように形成された挿入部２ｂが設けられたリード端子２と、を有し基板部１ａの少なくとも一辺に配線１ｃと接続するように複数のリード端子２が取り付けられた挟持部２ａの取り付け状態を検査するための検査装置であって、一定範囲内にある挟持部２ａに接触することにより挟持部２ａの形状が良品形状であることを示す信号を出力する検出部（２１ａ及び２１ｂ）と、検出部からの信号がないときに前記基板に取り付けられたリード端子の挿入部２ｂの形状を加工する端子加工部（２２及び２３）と、検出部（２１ａ及び２１ｂ）からの信号に応じて基板１の搬送制御または前記端子加工部の動作制御を行う制御回路部２４と、を有することを特徴とする。
以上
【００１１】
本発明のような検査方法及びその検査装置を用いることにより、挟持部の両面から同時に形状検査を行っても検出部間で著しい相互干渉等を起こすことがなくなるとともに、端子つぶれのあるリード端子の挿入部の形状が加工されるようになる。
【００１２】
【実施形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。尚、本明細書では全図面を通して、同一または同様の構成要素には同一の符号を付して説明を簡略化するようにしている。
図１は、本発明の検査装置２０を用いて混成基板１の端子つぶれを検査している状態を示す説明図で、図１（ａ）はその要部側面拡大図を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）の矢印Ｄの方向から見た要部側面図を示している。
【００１３】
図１について説明する。混成基板１は、厚さが１ｍｍ程度のセラミック板でその表面にプリント配線１ｃが形成された基板部１ａと、プリント配線１ｃ上の搭載位置に搭載されて回路を形成するトランジスタや抵抗やＩＣ等の個別部品１ｂと、銅や合金等の導電性金属からなり基板部１ａの一辺に、例えば、１．７７８ｍｍや２．５４ｍｍの端子間距離（「端子ピッチ」という）で複数個並列に取り付けられて回路の入出力端子となるリード端子２及び２′と、から構成されている。更に、各リード端子は、基板部１ａに数ｍｍ挿入されて基板部１ａを挟持する略Ｕ字状（チューリップ形状）に形成された挟持部と、図示しないメイン基板に挿入接続するための挿入部２ｂとから構成されている。
【００１４】
検査装置２０は、各挟持部が一定距離以内に接近した場合に磁界の変化を信号として出力する近接スイッチからなる検出部２１ａ及び２１ｂと、挿入部２ｂの一部を押さえて検査位置を固定したり混成基板１を端子ピッチ等の一定距離搬送したりするための押さえローラ２２と、挿入部２ｂの一部を切断するカッタとしての金型２３と、押さえローラ２２による搬送や金型２３による切断動作等の制御を各検出部からの信号の有無に応じて制御する制御回路部２４と、基板１ａを支持するとともに各検出部が予め設置された搬送シュータ２５とから構成されている。尚、個別部品を搭載した側の検出部２１ｂは図４（ａ）の斜線で示す検出領域Ｓの上方に設置されており、挟持部が検出領域Ｓ内に十分入っている場合のみに信号出力するようになっている。また、同様に、反対側の検出部２１ａは下側の挟持部の金属部分の直上で検出領域Ｓと同様な大きさの範囲を検出するように設置されている。
【００１５】
検査動作について説明する。まづ、各リード端子が取り付けられた混成基板１を搬送シュータ２５上に載せ、各挟持部が検出部２１ａ及び２１ｂの直下に来るように矢印Ａの方向に移動する。このとき、各挟持部の形状が図４（ｂ）で示したような形状（良品形状）の場合には、各挟持部が十分に検出領域Ｓ内に入るので各検出部と各挟持部との距離が約１ｍｍ以内に最接近することになり、近接スイッチから信号が出力される。一方、各挟持部に図４（ｃ）に示したような端子つぶれがある場合には、挟持部２ａ′と検出部２１ｂとの距離が数ｍｍ離れることになり、最接近した状態でも近接スイッチから信号出力はされない。
【００１６】
従って、制御回路２４では、各検出部から信号が共に有った場合には各挟持部が良品形状をしていると判断し、混成基板１を端子ピッチ距離だけ移動して次の挟持部２ａの形状を検査するように各部を制御する。そして、信号出力が一方でも無い場合にはそのリード端子の挟持部には端子つぶれがある形状不良と判断し、金型２３を波線の位置から矢印Ｂの方向に移動させて挿入部２ｂの一部を切断してから、挟持部が良品形状の場合と同様に、混成基板１を端子ピッチ距離だけ移動して次の挟持部２ａの形状を検査するように各部を制御する。このような検査動作を繰り返すことにより全ての挟持部の形状を確認するように動作する。
【００１７】
図１は、本発明の検査装置２０を用いて混成基板１の端子つぶれを検査している状態を示す説明図で、図１（ａ）はその要部側面拡大図を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）の矢印Ｄの方向から見た要部側面図を示している。
図２は、本発明の他の検査装置２０′を用いた検査状態を示す説明図で、液晶表示パネル１″のリード端子の取付状態を検査しているときの主要部を図１（ａ）と同様な方向から見た状態示している。
【００１８】
その構成は、次のような構成を除いて図１と同様な構成となっているので、相違部分についてのみ説明する。即ち、近接スイッチ１１ａ及び１１ｂの代わりに検出端子１１ｃ及び１１ｄが設置され、挿入部２ｂの一部を折り曲げるための金型２３ｂが挿入部２ｂの上方に配置され、液晶表示パネル１″が基板部１ｄの内部に文字や記号等の表示パターンが形成されているとともに基板部１ｄの内部から表面へ配線１ｅが導出されている。尚、検出端子は、上下の検出端子が挟持部に共に接触したときに、各挟持部を介して各検出端子間に信号が出力されるような構成になっている。
【００１９】
また、その検査動作は、次のような点を除いて図１の場合と同様な動作を行うので、相違部分についてのみ説明する。即ち、検査位置に設置された各挟持部の上方から検出端子２１ｃ及び２１ｄが良品形状の各挟持部に接触する距離だけそれぞれ近づくことにより、各挟持部が良品形状の場合には、各検出端子とリード端子とがそれぞれ接触することにより挟持部２ａ′を介して検出端子２１ｃから２１ｄへの回路が形成されて信号が出力され、制御回路２４では各挟持部の形状が良品形状をしていると判定する。一方、各挟持部の一方でも端子つぶれしている場合には、各検出端子とリード端子とが同時に接触することがなく検出端子２１ｃから２１ｄへの回路が形成されず信号も出力されないので、制御回路４はその挟持部が端子つぶれしていると判定し、金型２３ｂを矢印Ｃの方向に移動させて挿入部２ｂを途中で折り曲げるように制御する。
【００２０】
尚、全てのリード端子の検査を終えた後、液晶表示パネル（以下「パネル基板」と称す）１″の搬送時に折り曲げられた挿入部２ｂを引っかけて選別するようにすれば、自動的に形状不良のあるパネル基板を確実に取り除くことができ、選別されたパネル基板の端子つぶれのあるリード端子のみを取り代えて良品になるようにすれば、パネル基板の歩留まりを向上できるようになる。
【００２１】
図３は本発明の検査装置２０の全体構成を示し、混成基板またはパネル基板等の各基板を支持するとともに搬送するための搬送シュータ２５と、検出部２１が内蔵されるとともに搬送シュータ２５の上下の検出位置にそれぞれ設置されたホルダ２６と、検出部２１で挟持部の形状を検査中の各基板を固定するための押さえローラ２７と、各基板を搬送シュータ２５に沿って搬送するための搬送ローラ２８と、検出部２１で形状を検査した結果に応じて各挿入部の形状加工を行うための上金型２３ａ及び下金型２３ｂからなる端子加工部と、上金型２３ａを空気圧で上下に移動させるためのエアシリンダ２９とから構成されている。尚、制御回路４は汎用の制御装置やテスタ等を使用すれば良いので図示していない。
【００２２】
このような構成により、次の点を除いて図１の検査動作と同様にして各挟持部の形状検査を行うようになっている。即ち、検出部での形状検査と一緒に各挿入部の端子加工を行うのではなく、一旦各基板の全ての挟持部の形状検査を行った後に各基板を端子加工部まで搬送し、上金型２３ａをエアシリンダ２９で下方に移動して上金型２３ａ及び下金型２３ｂを用いて挿入部を切断したり折り曲げたりするようになっている。
【００２３】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、リード端子を有する基板は、その表面に抵抗等が印刷されたネットワーク抵抗器用の基板でも構わない。また、基板の材質はガラスエポキシ基板やエポキシ基板等でも構わないとともに、表面のみに配線が形成された単層配線基板でも配線層が多層に形成された多層配線基板でも構わない。各近接スイッチは挟持部の金属が近づくことにより変動する容量の変化を検出して信号を出力するものでも構わないし、磁気や容量の変化を増幅して出力する近接センサを近接スイッチの代わりに用いて制御回路２４でそのレベルを判定するようにしても構わない。更に、好ましくは、その接続強度を向上するために、各挟持部の端子形状を検査した後に挟持部を半田付けしたり接着樹脂で固定したりするとともに、基板及び部品の上部をエポキシ等の樹脂で封止するようにしても良い。
【００２４】
また、以上の検査動作では、一つの挟持部を基板の上下から同時に検査するようになっているが、片側づつ検査したり、複数の挟持部を同時に測定するようにしたりしても良い。また、端子つぶれが一個でも有れば他の挟持部の形状検査を中断し、次の基板の挟持部を検査するようにしても良い。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のようなリード端子を有する基板の検査方法及びその検査装置を用いれば、人為的ミスや検出器の相互干渉等によって挟持部の形状を誤認識することがなくなり形状判別をより確実に行えるようになるという効果がある。また、端子つぶれのあるリード端子の挿入部の形状を加工するので、挟持部の形状が不良と判断された基板が良品基板に混入して出荷され難くなるとともに、万一出荷されて携帯機器等の応用製品の基板として用いられた場合でも確実に動作不良となるので、不良基板を用いた応用製品が出荷された後、使用者が応用製品を使用中に動作不良になったりすることが無くなり信頼性が向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の検査装置を用いた検査状態を示す説明図、
【図２】 本発明の他の検査装置を用いた検査状態を示す説明図、
【図３】 本発明の検査装置の全体構成を示す説明図、
【図４】 リード端子を有する基板（混成基板）を示す説明図、
【図５】 他のリード端子形状を有する基板を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ：リード端子を有する基板（混成集積回路）
１ａ ：基板部
１ｂ ：電子部品
２ ：リード端子
２ａ ：（所定形状の）挟持部
２ａ′ ：（端子つぶれの有る）挟持部
２ｂ ：挿入部
２０ ：検査装置
２１ａ、２１ｂ：検出部（近接スイッチ）
２２ ：押さえローラ
２３ ：金型（カッタ）
２４ ：制御回路部
２５ ：搬送シュータ

Claims (3)

1. 表面に配線のパターンが形成された基板部と、前記基板部の端部を挟持するように略Ｕ字状に形成された挟持部と他の基板に挿入接続するように形成された挿入部が設けられたリード端子と、を有し、前記基板部の少なくとも一辺に複数の前記リード端子が取り付けられて前記配線と接続するように形成された基板の前記挟持部の取り付け状態を検査する検査方法であって、良品形状に形成された前記挟持部に近接または接触することによって信号を出力する検出器を用いて前記挟持部の形状を確認する工程と前記信号の有無により前記挟持部形状が良品形状でないと判定されたときに対応する前記基板に取り付けられたリード端子の挿入部の形状を加工する工程を有することを特徴とするリード端子を有する基板の検査方法。
2. 表面に配線のパターンが形成された基板部と、前記基板部の両面を挟持するように形成された略Ｕ字状の挟持部と他の基板に挿入接続するように形成された挿入部が設けられたリード端子と、を有し、前記基板部の少なくとも一辺に前記配線と接続するように複数の前記リード端子が取り付けられた基板の前記挟持部の取り付け状態を検査するための検査装置であって、前記挟持部が一定範囲内に近接することにより前記挟持部の形状が良品形状であることを示す信号を出力する検出部と、前記検出部からの信号がないときに前記基板に取り付けられたリード端子の挿入部の形状を加工する端子加工部と、前記検出部からの信号に応じて前記基板の搬送制御または前記端子加工部の動作制御を行う制御回路部と、を有することを特徴とするリード端子を有する基板の検査装置。
3. 表面に配線パターンが形成された基板部と、前記基板部の両面を挟持するように形成された略Ｕ字状の挟持部と他の基板に挿入接続するように形成された挿入部が設けられたリード端子と、を有し前記基板部の少なくとも一辺に前記配線と接続するように複数の前記リード端子が取り付けられた基板の前記挟持部の取り付け状態を検査するための検査装置であって、一定範囲内にある前記挟持部に接触することにより前記挟持部の形状が良品形状であることを示す信号を出力する検出部と、前記検出部からの信号がないときに前記基板に取り付けられたリード端子の挿入部の形状を加工する端子加工部と、前記検出部からの信号に応じて前記基板の搬送制御または前記端子加工部の動作制御を行う制御回路部と、を有することを特徴とするリード端子を有する基板の検査装置。

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