JP3924724B2 - プリント回路基板を検査するための検査装置のモジュール - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント回路基板を検査するための装置と共に、プリント回路基板を検査するための検査装置のモジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気プリント回路基板を検査するための装置は、例えばＵＳ３５６４４０８及びＵＳ４４１７２０４の各々から知られている。これら装置は、その上で基本グリッドの中に検査ピンが配置された接触ボードを有する。検査ピンは、長いケーブルを介して検査回路に接続される。検査すべきプリント回路基板は、検査ボードの上に横たえて置かれ、そして検査すべきプリント回路基板の各検査ポイントと検査ピンとの間に電気的接触が形成されるようにプリント回路基板と検査ボードとの間にアダプターが適合されるであろう。
【０００３】
検査装置のこのタイプを基礎として、モジュラー検査装置が、特許ＤＥ３２４０９１６Ｃ２及びＤＥ３３４０１８０Ｃ１の中に記載されているように開発された。検査装置のこのタイプはその上に垂直に整列させられたモジュールが取り付けられたベースボードを備えており、各モジュールは電気的な検査回路の一部を含み、そしてその上端に垂直に整列させられた検査ピンを備えている。検査装置の中では、複数のそのようなモジュールが、接触ボードに取って代わる接触フィールドを形成している検査ピンの配列を伴って、次々と相互に取り付けられる。モジュールの良好な密着を確実にするために、各検査ピンは穴があけられた板の中の穴を通して、穴があけられた板を検査ピンの上に配置することができ、それにより検査ピンが正しい位置に固定される。
【０００４】
接触フィールドのこのモジュール構造は非常に好結果であることが証明されており、そして実用的な使用が確立されるようになってきた。このモジュール構造の主な長所は、プリント回路基板を検査している間に適用される接触圧力がモジュールを介してベースボードに伝達されることである。
【０００５】
実用新案ＤＥ８８０６０６４Ｕ１より知られているのは、接触フィールドが形態においてモジュールである更なる検査装置である。これらのモジュールは例えば４列毎の四角形のパッドもしくは、接触領域を備えたストリップ形状である。ここでは、例えば０．５−２ｍｍのグリッド間隔を空けて、グリッドの中にパッドが配置されることが開示されている。そのようなパッドの密集した配置を備えたこれらのモジュールは、実際には好結果を提供していない。何故ならば、一方では接触ポイントの多大な数のために、それらは非常に大きいそしてそれ故に高価な電子評価ユニットにより走査できるに過ぎず、同時に他方では、その端面上に直接形成された接触領域と垂直に配置されたプリント回路基板を備えている実用新案ＤＥ８８０６０６４Ｕ１の中に記載された具体例により、連続した製造において重大な問題点が与えられたからである。
【０００６】
ＥＰ８７５７６７は、その中で検査すべきプリント回路基板の回路基板検査ポイントが電気的接続を介して検査回路と接触している、多数の検査回路を備えた検査装置を開示している。
【０００７】
電子評価ユニットは、検査すべきプリント回路基板を置くことができるアダプター及び／又は並進装置上に取り付けられた基本グリッドに電気的に接続される。アダプター及び／又は並進装置は、プリント回路基板上の回路基板検査ポイントと基本グリッド上の接触ポイントとの間の電気的な接続を作り出す。
【０００８】
この検査装置は、少なくとも２つの接触ポイントが相互に電気的に接続されるという事実により特徴付けられる。とりわけこの装置の中では、それぞれの場合において複数の接触ポイントは、直線上の走査チャンネルに沿って電気的に接続される。個々の走査チャンネルは、電子評価ユニットに電気的に接続される。各走査チャンネルは複数の接触ポイントに接続されるため、電子評価ユニットのユニットの数は、類似の検査装置の電子評価ユニットと比較して相当に減少され、そして検査装置の全般的な設計は、より一層単純になる。
【０００９】
この検査装置においては、複数の検査ポイントが単一の走査チャンネルに電気的に接続されるけれども、驚いたことに、大部分の適用においては、走査チャンネルの２重の占有がなく、又はその他に回路基板検査ポイントの検査装置の接触ポイントへの制御した割り当てにより、そのような２重の占有を排除することができるということが見い出された。このことは、この知られた装置に対して比較的単純な技術的努力をもって接触ポイントの高密度化を創出することにより成し遂げられる。
【００１０】
ＥＰ０２２２０３６Ｂ１より知られるのは、２つの規則正しいグリッドを２．５４ｍｍのグリッド間隔を空けて重ね合せ、それにより２つのグリッドは相互に関して偏心されることにより基本グリッドが提供される電子回路基板検査機器である。このグリッドの配列は、一般的な基本グリッドの２重の密度の接触ポイントを有するため、２重密度として記載されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、製造するためにコスト効果もあるが、公知の２重密度のグリッドより、高密度の接触ポイントを備えた基本グリッドを提供するのに一層適している、検査装置のためのモジュールを創出することに課題の基礎がおかれている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明は請求項１の中に記載された特徴を有する。その有利な発展は、追加の請求項の中に記載されている。
【００１３】
本発明による、プリント回路基板を検査するための検査装置のモジュールは、
−検査平面のストリップ形状をした区域の中に配置された複数の接触ポイントと、そして
−検査信号を評価するための電子評価ユニットの少なくとも一部を形成している電子ユニットであって、該電子ユニットがストリップ形状をした区域の真下の領域の中に配置され、該接触ポイントを備えた構造上のユニットをも形成している電子ユニットを備え、該接触ポイントはグリッド中に２ｍｍ以下のグリッド間隔で配置されており、そして少なくとも２つの接触ポイントが相互に電気的に接続されており、そして該電気的に接続された接触ポイントは、各自該電子ユニットの入力に接続されている。
【００１４】
本発明によるモジュールは、コストがかかる電子ユニットが複数の接触ポイントの電気的接続によって小さくできる一方、公知のモジュールより大きい接触ポイント密度を有する。
【００１５】
回路基板検査ポイントが対になって接続されることにより、公知の基礎グリッドと比較した時、２重の密度の接触ポイントは、電子評価ユニットにおいて同じ容量しか必要とされない。従って、回路基板検査ポイントの密度は、相当な追加の費用を生ずることなしに２重にすることができる。
【００１６】
それぞれの場合において、この基本グリッドの小さな区域だけが高い接触ポイント密度を有することが必要であるので、この検査装置のモジュールの設計は、製造の点から非常に有利である。もし基本グリッドが大きい領域のセグメントからなるとすると、このことは高密度の接触ポイントのために重大な技術上の製造問題に至るであろう。
【００１７】
本発明による特徴及び長所と共に上で述べられた問題点は、以下に詳細に説明された本発明の好ましい具体例の説明より、そして添付された図面を参照することにより、より良く理解することができる。
【００１８】
本発明は、以下の図面の助けを借りて詳細に説明される。これらは、非常に単純化された形態において概略的に示されている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、右側コーナーにプリント回路基板３を取り付けたストリップ形状のプリント回路基板２を備えた本発明によるモジュールの、非常に単純化した形態を概略的に示している。ストリップ形状のプリント回路基板２は、以後基本グリッドストリップ２として記載されるであろう。その上側に、基本グリッドストリップは規則正しく並んだグリッドに配置され、そしていわゆるパッドと呼ばれる接触区域の形の接触ポイント４を有する。図面は単純化しているために、図１及び図２の中に全ての接触ポイントは示されていない。プリント回路基板３の上に配置されているのは、電子評価ユニットの少なくとも一部を形成している電子モジュール５である。従って、このプリント回路基板３はある１つの電子ユニットを表している。
【００２０】
接触ポイントは四角いグリッドの中に配置され、隣接する各２つの接触ポイント間の中心間距離ｄは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両者において１．２７ｍｍ（５０ミル）である。
【００２１】
基本グリッドストリップ２は、長さＬ３２．５１ｃｍ（１２．８インチ）及び幅Ｗ１．０１６ｃｍ（０．４インチ）を持つ（図２）。接触ポイント４は、基本グリッドストリップ２の上に８行（図中横方向）及び２５６列（図中縦方向）をもって配置される。個々の行及び列は、図２の中で適当な数にされている。従って、そのようなモジュールは２０４８個の接触ポイントを有している。
【００２２】
基本グリッドストリップ２の中で、ＥＰ８７５７６７において記載された走査チャンネルに対応して走査チャンネルが形成される。これらの走査チャンネルは電気的導体により形成され、そして接触ポイントの行に平行して走る。従って、各基本グリッドストリップは、少なくとも２０層、そして好ましくは３０から３６層を有する多層プリント回路基板よりなる。走査チャンネルは、隣接する層間に配置され、そして例えば幅１００μｍ及び例えば中心間距離１１０μｍを有する。これらは、走査チャンネルに損傷を与えることなく必要精度を維持するために、端部を研削することができることを確実にするように、基本グリッドストリップの端部から１０μｍから５０μｍの距離を離して個々の層間に均等に分配される。
【００２３】
走査チャンネルの各々は、一行で６４個分の接触ポイントの間隔をおいて離して接触ポイントの対を接続する。このことは、第１行第１列目の第１列接触ポイントが第１行の第６５列目の接触ポイントに電気的に接続されることを意味する。同じことは、第２列の第６５列等の接触ポイントにもあてはまる。第１２９列目の接触ポイントは、第１９３列目の接触ポイントに電気的に接続される。
【００２４】
それ故、１２８列と１２９列との間の領域においては、走査チャンネルによる電気的な接続が全く提供されないため、走査チャンネルを形成する導体は、技術的製造理由により中断されている。従って、一つの導体は二つの走査チャンネルを形成する。そのような基本グリッドストリップ２は、従って５１２個の導体及び／又は１０２４個の走査チャンネルを有している。
【００２５】
ＥＰ８７５７６７と対応特許出願ＵＳＡ０８／９５６，５３８及び０９／６６７，４７６は、参照として本出願に取り入れられる。
【００２６】
図４は、本発明によるモジュール１の２番目の具体例を示し、それは右側コーナーに取り付けた電子モジュール５が搭載されている、プリント回路基板３を備えた基本グリッドストリップ２を再び有する。
【００２７】
基本グリッドストリップ２には、再び８行の接触ポイント４が提供されている。この基本グリッドストリップ２の長さＬは、ほぼ４８．７７ｃｍ（１９．２インチ）であり、換言すれば、この基本グリッドストリップは１番目の具体例のその長さの１．５倍である。
【００２８】
両具体例の基本グリッドストリップの幅Ｂは、同じである。２番目の具体例の基本グリッドストリップ２の上には、接触ポイントが３４８列に配置され、従って総計３０７２個の接触ポイント４を提供している。
【００２９】
走査チャンネルは、再び基本グリットストリップ２の中に提供される。１から２５６列に関しては、それらは１番目の具体例の１から２５６の列と全く同一であり、そして基本グリッドストリップ２の接触ポイント４に対応して電気的に接続される。２５７列と３８４列との間の領域においては、もう一度５１２個の走査チャンネルが提供され、一行の中で６４個分の間隔を置いて接触ポイント４の対と順次接続される。
【００３０】
第１列目と第１２８列目との間の領域における走査チャンネルは、第２５７列目と第３８４列目との間の領域における走査チャンネルに電気的に接続される。この目的のために提供される相互接続導体６は、プリント回路基板３の上に配置される。その相互接続導体６の一つは、概略的には図４に表されている。相互接続導体６は、各場合１行中で２５６個分の接触ポイントにより互いに間隔をおいて、第１列目と第１２８列目との間の領域の接触ポイントの対が、第２５７列目と第３８４列目との間の領域の接触ポイントの対に電気的に接続されるような態様で接続される。このことは、第１行目第１列目の接触ポイントが第１行第２５７列目の接触ポイントに電気的に接続されることを意味する。勿論これらの接触ポイントは各領域内において対をなして結ばれているため、第１行第６５列目の接触ポイントに、そして第１行第３２１列目の接触ポイントにも接続される。同じことは、第２列および第１５８列の接触ポイント等にも適用される。
【００３１】
図５は、本発明によるモジュール１、全グリッドカセット７、アダプター８及び検査するためのプリント回路基板９を備えた検査装置の一領域を断面で示す。全グリットカセット７は、本発明に従ったモジュール１により形成された接触ポイント４を備えた基本グリッドの上に直接横たわっている。全グリッドカセット７はバネ要素１１を備えた接触ピン１０を有し、そのため接触ピン１０は弾性的に圧縮することができる。全ての接触ポイント４の接触ピン１０は、接触ポイントのグリッドの中に配置される。全グリッドカセット７の上に横たわるアダプター８は、ハウジング壁１３により保持されるリーダーボード１２を有する。リーダーボード１２には、検査針１４がその中に横たわる案内孔が備えられる。検査針１４の下側端１５はそれぞれが検査ピン１１の一つと接触するように、接触ポイント４のグリッドの中にそして検査ピン１１のグリッドの中に各々配置される。検査針はある角度をなしてアダプターの中に部分的に取り付けられており、そのため検査針は検査すべきプリント回路基板９の回路基板検査ポイントと接触する。接触ポイント４及び検査針の規則正しい基本グリッドは、従ってアダプターにより回路基板検査ポイントの不規則なレイアウトへ変換される。
【００３２】
図５に示された全グリッドカセットの接触ピンは、１．２７ｍｍ（５０ミル）のグリッド間隔で４重密度（２乗密度）で配置される。本発明によるモジュールの重要な利益は、わずか単一の密度か又は２重の密度で配置できる接触ピンを備えた普通の全グリッドカセットも、このモジュール１の接触ポイント４により形成される基本グリッドの上に置くことができることである。これにより本発明によるモジュールを備えた検査装置のユーザーは、現存する全グリッドカセット及びアダプターを使い続けることができる。このことは、一つのアダプターはプリント回路基板の各タイプに対して設計されなければならず、結果として相当なコストを生じることとなるので、巨額の経済的利益となる。もしプリント回路基板の特定のタイプのために、もし単一の密度か又は２重の密度の基本グリッドを備えた検査装置のために用意されたアダプターが既に存在するならば、その時はアダプターを４重密度の検査グリッドを備えた基本グリッドを備えた本発明によるモジュールを備えた検査装置の上で、使い続けることができる。４重密度の検査グリッドを備えた競合製品は、より低密度の検査装置とのこの互換性を有さない。
【００３３】
本発明によるこれらのモジュールの更なる重要な利益は、その接触ポイントがわずか単一又は２重の密度の基本グリッドを形成するモジュールを備える検査装置を４重密度の接触ポイントを備えた基本グリッドへ、単に普通のモジュールを本発明によるモジュールと交換することによりグレードアップできることである。ここで特別な長所は、基本グリッドの接触ポイントが互いに電気的に接続されることである。このことは、電子ユニットにより要求される入力の数が接触ポイントの数より相当少ないことを意味する。図１の中に示された具体例に従った接触ポイントは対となって接続され、そのため４重密度の基本グリッドに必要とされる電子ユニットへの入力数は、わずか接触ポイントの数の半分でしかなく、２重の密度の基本グリッドの接触ポイントの数に一致する。この結果として、４重密度のモジュールは、２重密度のモジュールのために設計された普通の検査装置の中にはめ込むことができる。従って、検査装置のハードウェアやとりわけ電子評価ユニットに如何なる変更をすることなく、２重の密度から４重密度へ転換することができる。
【００３４】
プリント回路基板を検査するための装置においては、それらの基本グリッドストリップ２のモジュールは、連続した基本グリッドを形成するために相互に並んで組み立てられ、そして本質的に公知の方法により装置の中に固定される。個々の基本グリッドストリップは、基本グリッドの平面内に配置される。
【００３５】
本発明は、具体例を用いて上で述べられた。当然に、本発明はこの特定の具体例に限定されない。本発明の範囲内においては、例えば電子ユニット３の上にいくつかの又は全ての走査チャンネルを提供することができる。また、モジュールは接触ポイントを代表するばね仕掛けの接触要素のような付加機能を与えてもよい。
【００３６】
上で詳細な説明されてない本発明の特徴に関しては、特許請求の範囲及び図面が参照される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 モジュールの斜視図
【図２】 モジュールの平面図
【図３】 図２の拡大図
【図４】 さらなるモジュールの斜視図
【図５】 モジュール、全グリッドカセット、アダプター及び検査すべき回路基板を備えた装置の断面図

Claims (12)

1. プリント回路基板を検査するための検査装置のモジュールであって、
   検査平面のストリップ形状をした区域の中に配置された複数の接触ポイント（４）と、そして検査信号を評価するための電子評価ユニットの少なくとも一部を形成している電子ユニット（３）であって、該ストリップをした区域の真下の領域の中に配置され、かつ該接触ポイント（４）を備えた構造上のユニットを形成している電子ユニット（３）を含み、該接触ポイント（４）は２ｍｍ以下のグリッド間隔をもってグリッドに配置され、そして少なくとも２つの接触ポイント（４）が互いに電気的に接続されており、電気的に接続された接触ポイント（４）の各自が該電子ユニットの単一の入力へ接続されているモジュール。
2. 該接触ポイント（４）が対で相互に接続されていることを特徴とする、請求項１のモジュール。
3. 該接触ポイント（４）が、該モジュールの長手方向に対して平行して走る行、およびそれに対して直角をなし走る列に配置されており、各接触ポイントは同じ行の中で、それよりＸ個の接触ポイント離れた接触ポイントと接続されており、Ｘは３０と１００との間好ましくは５０と８０との間の数であることを特徴とする、請求項２のモジュール。
4. 該接触ポイント（４）はストリップ形状をしたプリント回路基板（２）の上に形成され、そして電子ユニット（３）は物理的に該ストリップ形状をしたプリント回路基板（２）に接続されたプリント回路基板の形であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかのモジュール。
5. 該接触ポイント（４）は、ストリップ形状をしたプリント回路基板（２）の中を走る走査チャンネルにより接続していることを特徴とする、請求項４のモジュール。
6. 該走査チャンネルは該プリント回路基板（２）の長手方向に延びている導体により形成され、該導体は中断されていることを特徴とする、請求項５のモジュール。
7. 該モジュールは、少なくとも３領域を有し、各領域間で該走査チャンネルを表す導体が中断しており、２つの隣接してない領域の走査チャンネルは導体路（６）により相互に電気的に接続されていることを特徴とする、請求項６のモジュール。
8. 該導体路回路（６）は、電子ユニット（３）のプリント回路基板の上に形成されていることを特徴とする、請求項７のモジュール。
9. 隣接している接触ポイント間のグリッド間隔が、１．２７ｍｍ（５０ミル）であることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかのモジュール。
10. 請求項１乃至９のいずれかの複数のモジュールが、該接触ポイントを含んでいるストリップ形状をした区域を備えた連続した規則正しい基本グリッドを形成するように一平面内に相互に隣接して配置されている、プリント回路基板を検査するための装置。
11. 全グリッドカセット（７）及びアダプター（８）が、該回路基板検査ポイントに接触するために該基本グリッドの上に配置されていることを特徴とする、請求項１０の装置。
12. 該全グリッドカセットが、該基本グリッドの該接触ポイント（４）と同じグリッドの中に、又はより低密度のグリッドの中に配置された検査ピン（１０）を有することを特徴とする請求項１１の装置。

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