JP3719137B2 - Printed wiring board inspection equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント配線板の検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来におけるこの種の検査装置について図面を用いて説明する。図7は従来のプリント配線板の検査装置の要部構成図であり、12は絶縁体よりなる上下移動自在なホルダーである。9は金属材よりなり、ホルダー12に装着された複数の伸縮自在なスプリングプローブである。
【0003】
スプリングプローブ9の下端は、被検査プリント配線板2の電極3に当接すべく円錐状であり、上端には配線材8aの一端が接続され、その他端は検査部18に接続されている。
【0004】
被検査プリント配線板2はフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などの絶縁基材5の片面に、導体材の銅箔などでなる配線パターンや複数の電極3などを設けた構成となっている。
【0005】
検査時は、被検査プリント配線板2の検査すべきポイントである電極3の位置に、ホルダー12を下降させてスプリングプローブ9の下端を弾性をもって当接させ、配線材8aを介して接続された検査部18により比較演算や判定を行って、被検査プリント配線板2の所定箇所における電気的接続状態を測定検査するようになっていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、電極3の密度が高い場合には、細くしたスプリングプローブ9を密集して装着する必要があるが、細いスプリングプローブ9は損傷しやすく、また複数のスプリングプローブ9を高精度で確実に弾性をもって電極3に当接することは容易ではなく、結論として高密度電極のプリント配線板の測定検査が困難であるという課題を有していた。
【0007】
本発明は、前記従来の課題を解決しようとするものであり、高密度電極のプリント配線板の測定検査を確実に行える検査装置を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明のプリント配線板の検査装置は、被検査プリント配線板に形成した複数の電極と対向した位置に配設した接点部、およびこの接点部に配線部を介して接続した配線端子を設けた検査用基板と、前記配線端子と圧接して電気的接続する接続部と、前記検査用基板と被検査プリント配線板との相対的位置関係を認識するカメラと、前記検査用基板と被検査プリント配線板を相対的に移動させるアライメント機構と、前記接点部を電極に接続すべく押圧する押圧部と、前記接続部に接続されて被検査プリント配線板の電気的接続状態を測定し検査する検査部からなり、検査用基板には、被検査プリント配線板に設けた基準マークを透視する孔を設け、押圧部には孔を介して基準マークを検出するカメラを設置してなる構成としたものであり、検査装置における検査用基板と被検査プリント配線板が容易かつ確実に接続され、電気的接続状態を測定検査することが可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載の発明は、被検査プリント配線板に形成した複数の電極と対向した位置に配設された接点部、およびこの接点部に配線部を介して接続した配線端子を設けた検査用基板と、前記配線端子と圧接して電気的接続する接続部と、前記検査用基板と被検査プリント配線板との相対的位置関係を認識するカメラと、前記検査用基板と被検査プリント配線板を相対的に移動させるアライメント機構と、前記接点部を電極に接続すべく押圧する押圧部と、前記接続部に接続されて被検査プリント配線板の電気的接続状態を測定し検査する検査部とからなり、検査用基板には、被検査プリント配線板に設けた基準マークを透視する孔を設け、押圧部には孔を介して基準マークを検出するカメラを設置してなるプリント配線板の検査装置であり、使用材質に限定されることなく、検査用基板と被検査プリント配線板を容易かつ高精度に位置合せでき、測定検査が容易かつ確実にできるという作用を有する。
【0014】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、従来の技術で説明したものと同じ機構部材には、同一の番号を付与し詳細な説明は簡略する。
【0015】
図1,図2において、3は電極、5は絶縁基材、2は被検査プリント配線板である。1は検査用基板であり、片面に銅箔などの導体材で配線パターン7を形成し、内部に銅、銀、ニッケルや充填材などからなる導電性物質6を充填したスルーホールを設けた絶縁基材5aを必要な枚数積層し電気的に接続して形成している。
【0016】
導電性物質6と配線パターン7で多層状の配線部21を構成しており、1bは積層した絶縁基材5aの最下層であり、下面にスルーホールの導電性物質6と接続し、電極3と対向し相似した形状の複数の接点4を設け、接点部14としている。
【0017】
また、1cは積層した絶縁基材5aの最上層であり、スルーホールの導電性物質6と接続した複数の配線端子8を上面に設けている。なお、配線端子8は検査用基板1の最下層1bの下面または外周の端面1dに形成することも可能である。
【0018】
接点部14である複数の接点4および配線パターン7は銅箔のフォトエッチング加工やメッキなどにより形成する。また、絶縁基材5aはフェノール、ポリイミド、エポキシ、ポリエステルなどの絶縁樹脂、あるいはその絶縁樹脂に紙、ガラス繊維、アラミド繊維などの補強材を添加した材料を使用している。
【0019】
11は上下移動自在な絶縁材よりなる検査用プレートであり、検査用基板1に設けた配線端子8に下端が当接する伸縮自在なスプリングプローブ9を装着している。またスプリングプローブ9の上端はフレキシブルな配線材8aにより検査部18に接続されており、この部分で接続部19を構成している。
【0020】
10はバネ、ゴム、樹脂などの弾性体でなる押圧部材であり、検査用プレート11と検査用基板1との間に配設あるいは装着されて押圧部20を構成している。
【0021】
なお、配線端子8は被検査プリント配線板2よりも大きな検査用基板1の上面上に配置されており、押圧部材10の下動により接点部14が対応する電極3の全てに押圧できるような構成となっている。
【0022】
また、接続部19には各種の被検査プリント配線板2の検査に対応できるように、スプリングプローブ9を使用し、検査用基板1を取替え可能としているが、スプリングプローブ9に代えてコネクターなど固定接続体を使用してもよく、さらに、被検査プリント配線板2を1品種に限定する場合には、柔軟性あるいは伸縮自在すなわちフレキシブルな配線材で配線端子8と固着してもよい。
【0023】
押圧部20が当接する検査用基板1の上面には図2に示すように、検査用基板1の配線部21aが設けられている。したがって押圧部20の押圧力が配線部21aによる段差で接点部14全体に均一に伝達されず、例えば接点4dが電極3fに当接しない状態が発生する場合がある。
【0024】
そこでそれを防止するため、配線部21aと同一厚みの金属箔や絶縁膜などでなる平面保持体21bを、配線部21aに隣接して設け、接点部14を設けた面とは反対の上面を均一な平面とし、接点部14に均一の押圧力を印加させるようにし、これにより図2の検査用基板1の右側を若干下降させて、接点4dと電極3fを当接させるようにしている。
【0025】
検査時には被検査プリント配線板2を測定検査ステージ(図示せず)に載置し接点した後、検査用プレート11を下降させてスプリングプローブ9の下端を配線端子8の表面と弾性をもって当接させ、続いて検査用プレート11および検査用基板1を同時に一体として下降させる。すると接点部14が被検査プリント配線板2のそれぞれ対応する電極3に当接、接続され、検査部18により被検査プリント配線板2の所定の電気的接続状態を測定検査、判定する。
【0026】
図3は検査用基板1と被検査プリント配線板2のアライメントおよびその確認を行うアライメント機構と認識機構の要部構成図であり、図3に示すように、認識機構を構成する1台あるいは複数台の水平および垂直移動自在な認識用のカメラ32と、検査用基板1と被検査プリント配線板2を相対的に移動させるために、X軸、Y軸およびθ軸方向にそれらを駆動するアライメント機構33を押圧部20の一部に結合して設けた構成としたものである。
【0027】
測定検査のために検査用基板1と被検査プリント配線板2を位置決めし当接させる際には、検査用基板1と被検査プリント配線板2の間に、対応する上面と下面の両面を認識するカメラ32を配設し、電極3と接点部14における接点4の位置を認識してアライメント機構33により検査用基板1をX軸方向、Y軸方向およびθ軸方向に位置補正を行って位置決めし、測定し検査する際には認識用のカメラ32を矢印F,G方向にそれぞれ待避させた後、検査用基板1と被検査プリント配線板2を当接し接続させるようになっており、高精度に位置合せすることができ、測定検査が容易かつ確実にできる。
【0028】
なお、電極3と接点4はいずれもプリント配線板に形成されたパターンの一部であるため、特別な認識用のマークを付加する必要がなく、また、あらゆる形状の電極3および接点4に対して対応することができる。
【0029】
図4は基準マークと位置合せ孔を有する検査用基板とその認識用のカメラを配設した押圧部の構成要部断面図であり、図4に示すように、電極3が形成された面に1個あるいは複数の基準マーク3dを設けた被検査プリント配線板2を設ける。また基準マーク3dと同一の位置関係に配設した基準マーク4kの中央部を挿通して位置合せ孔15を有する検査用基板1を設ける。そして検査用基板1の接点4で形成された接点部14を設けた面とは反対側で、かつ位置合せ孔15を見通して基準マーク3dの検出が可能な位置に、検査用基板1と被検査プリント配線板2の相対的な位置関係を認識するカメラ16を1台あるいは複数台有する押圧部20を設けたものである。
【0030】
前記構成によれば、カメラ16で認識した位置関係を基にして検査用基板1と被検査用プリント配線板2を高精度に位置合せすることが可能となる。また、検査用基板1と被検査プリント配線板2は相対的な位置関係を合致させるのであり、カメラ16の取付け位置精度が前記の位置合せにあまり影響しないことも有利なことである。
【0031】
なお、基準マーク3dは接点部14となる接点4の形成と同じく、導体材である銅箔をフォトエッチング加工やレーザ切削加工などにより形成すれば、接点部4と同時に加工することができ、かつ接点部14との位置関係が高精度になる。
【0032】
図5はアライメント機構及び押圧力の制御自在なプレス駆動部を付設した検査装置の要部構成図であり、図5に示すように、前記で説明した検査部18、配線材8a、押圧部20、検査用基板1そして被検査プリント配線板2でなる基本検査装置の検査用基板1の外周に動作体38を配置した。動作体38はアライメント機構33で動作する。また押圧部20への押圧力を任意に設定制御するための制御部39を設け、プレス駆動部37を介して押圧部20を動作させるものである。
【0033】
なお、アライメント機構33に駆動力が伝達しない位置に分離してプレス駆動部37は配設されており、検査用基板1と被検査プリント配線板2を高精度に位置合せすることができ、かつ当接のための押圧が確実で高精度に設定することができる。
【0034】
また、接点部14の劣化や被検査プリント配線板2の構成材質の変更などにともない、押圧部20への押圧力を制御部39によって変更し、最適に設定して制御することにより、被検査プリント配線板2に損傷を与えず、接点部14の寿命を延ばすことができる。
【0035】
図6は痕跡付加体を結合したアライメント確認機構を付設した検査装置の要部構成図である。この図6に示すように、検査部18、配線材8a、押圧部20、検査用基板1そして被検査プリント配線板2でなる基本の検査装置に、検査用基板1と被検査プリント配線板2とのアライメント、すなわち接点部14と電極3が当接し、接続された状態を確認するために、前記当接、接続した場合に基準用の痕跡42を付加する。具体的には、ダミーピン、導通ピンあるいはレーザ照射体などの痕跡付加体41を1個あるいは複数個を設け、アライメント確認機構40により検査用基板1に設けた位置合せ孔15を挿通して駆動させることで、痕跡42を形成する。
【0036】
この部分の説明をさらに行うと、接点部14の周辺近傍でかつ対角線上に設けたアライメント確認機構40と結合した痕跡付加体41を、被検査プリント配線板2の電気的接続状態を測定し検査を行うと同時に駆動し、被検査プリント配線板2のダミー電極やレジストなどに痕跡42を付加する。そして、前記測定検査を行った後、その痕跡42を認識カメラなどで検出することにより、アライメントすなわち接点部14と電極3が当接し接続した状態を確認するものであり、検査用基板1と被検査プリント配線板2の高精度な位置合せや、当接し接続したか否かの状態を容易かつ確実に確認することができるのである。
【0037】
なお、接点部14の表面の一部にインクや塗料などを塗布し、それを電極3に当接した際に転写する方法とすることも可能である。
【0038】
以上、被検査プリント配線板2の片面に複数の電極3を有する場合を説明したが、両面に複数の電極3を設けた被検査プリント配線板2の場合には、前記と同じ付設機構を含めて検査用基板1を2枚以上として、被検査プリント配線板2を挟持するように配設し、2枚以上の検査用基板1を一体化して移動動作させて測定検査するように構成すればよい。
【0039】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、高密度電極のプリント配線板の測定検査を容易に、かつ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態におけるプリント配線板の検査装置の要部断面図
【図2】同押圧部、検査用基板および被検査プリント配線板の要部断面図
【図3】同アライメント機構と認識機構の要部構成図
【図4】同基準マークと位置合せ孔を有する検査用基板と認識用のカメラを配設した押圧部の要部構成図
【図5】同アライメント機構とプレス駆動部を付設した検査装置の要部構成図
【図6】同痕跡付加体を結合したアライメント確認機構を付設した検査装置の要部構成図
【図7】従来のプリント配線板の検査装置の要部構成図
【符号の説明】
1 検査用基板
1b 最下層
1c 最上層
1d 端面
2 被検査プリント配線板
3,3f 電極
3d,4k 基準マーク
4,4d 接点
5,5a 絶縁基材
6 導電性物質
7 配線パターン
8 配線端子
8a 配線材
9 スプリングプローブ
10 押圧部材
11 検査用プレート
12 ホルダー
14 接点部
15 位置合せ孔
16,32 カメラ
18 検査部
19 接続部
20 押圧部
21,21a 配線部
21b 平面保持体
33 アライメント機構
37 プレス駆動部
38 動作体
39 制御部
40 アライメント確認機構
41 痕跡付加体
42 痕跡[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a printed wiring board inspection apparatus.
[0002]
[Prior art]
A conventional inspection apparatus of this type will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a block diagram of a main part of a conventional printed wiring board inspection apparatus.
[0003]
The lower end of the spring probe 9 has a conical shape so as to come into contact with the
[0004]
The printed
[0005]
At the time of inspection, the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional configuration, when the density of the
[0007]
The present invention is intended to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an inspection apparatus capable of reliably performing a measurement inspection of a printed wiring board having a high-density electrode.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a printed wiring board inspection apparatus according to the present invention includes a contact portion disposed at a position facing a plurality of electrodes formed on a printed wiring board to be inspected, and a wiring portion connected to the contact portion. An inspection board provided with a connected wiring terminal; a connection part that is in electrical contact with the wiring terminal; a camera that recognizes a relative positional relationship between the inspection board and the printed wiring board to be inspected; An alignment mechanism for relatively moving the inspection substrate and the printed wiring board to be inspected, a pressing portion for pressing the contact portion to connect to the electrode, and an electrical connection between the connecting portion and the printed wiring board to be inspected It consists of an inspection unit that measures and inspects the state . The inspection board is provided with a hole to see through the reference mark provided on the printed wiring board to be inspected, and a camera that detects the reference mark through the hole is installed in the pressing part. Do it Is obtained by the structure, is connected inspection board and the objective printed circuit board easily and reliably in the inspection apparatus, it is possible the electrical connection state measurement and inspection.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, there is provided a contact portion disposed at a position facing a plurality of electrodes formed on a printed wiring board to be inspected, and a wiring terminal connected to the contact portion via the wiring portion. An inspection board provided; a connection portion that is electrically connected to the wiring terminal by pressure contact; a camera that recognizes a relative positional relationship between the inspection board and the printed wiring board to be inspected; An alignment mechanism that relatively moves the inspection printed wiring board, a pressing portion that presses the contact portion to connect to the electrode, and an electrical connection state of the printed wiring board that is connected to the connection portion is measured and inspected. Ri Do and a checking unit which, on the testing board, provided with a hole for the perspective a reference mark provided on the objective printed circuit board, formed by installing a camera for detecting reference mark through the hole in the pressing portion Inspection equipment for printed wiring boards , And the is not limited to the materials used, the inspection substrate and the objective printed circuit board can be aligned easily and accurately, it has the effect of measurement and inspection can be easily and reliably.
[0014]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same number is given to the same mechanism member as what was demonstrated by the prior art, and detailed description is simplified.
[0015]
1 and 2, 3 is an electrode, 5 is an insulating substrate, and 2 is a printed wiring board to be inspected.
[0016]
The conductive material 6 and the
[0017]
Moreover, 1c is the uppermost layer of the laminated | stacked insulating base material 5a, and has provided the
[0018]
The plurality of
[0019]
[0020]
[0021]
The
[0022]
In addition, a spring probe 9 is used for the
[0023]
As shown in FIG. 2, a wiring portion 21 a of the
[0024]
Therefore, in order to prevent this, a plane holding body 21b made of a metal foil or an insulating film having the same thickness as the wiring portion 21a is provided adjacent to the wiring portion 21a, and an upper surface opposite to the surface on which the
[0025]
At the time of inspection, the printed
[0026]
FIG. 3 is a configuration diagram of the main parts of the alignment mechanism and the recognition mechanism for alignment and confirmation of the
[0027]
When the
[0028]
Since both the
[0029]
FIG. 4 is a cross-sectional view of the main part of the pressing portion provided with the inspection substrate having the reference mark and the alignment hole and the camera for recognition thereof. As shown in FIG. 4, the surface on which the
[0030]
According to the above configuration, the
[0031]
The
[0032]
FIG. 5 is a configuration diagram of the main part of an inspection apparatus provided with an alignment mechanism and a press drive unit capable of controlling the pressing force. As shown in FIG. 5, the
[0033]
The
[0034]
In addition, as the
[0035]
FIG. 6 is a configuration diagram of a main part of an inspection apparatus provided with an alignment confirmation mechanism combined with a trace addition body. As shown in FIG. 6, an
[0036]
If this part is further explained, the
[0037]
It is also possible to apply a method of applying ink, paint, or the like to a part of the surface of the
[0038]
The case where a plurality of
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, measurement and inspection of a printed wiring board having a high-density electrode can be easily and reliably performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a principal part of a printed wiring board inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a principal part of the pressing part, an inspection substrate and a printed wiring board to be inspected. FIG. 4 is a configuration diagram of the main part of the alignment mechanism and the recognition mechanism. FIG. 4 is a configuration diagram of the main part of the pressing unit provided with the inspection substrate having the reference mark and the alignment hole and the recognition camera. Fig. 6 is a block diagram of the main part of an inspection apparatus provided with a press drive unit. Fig. 6 is a block diagram of the main part of an inspection apparatus provided with an alignment confirmation mechanism combined with the trace addition body. Main part configuration diagram [Explanation of symbols]
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