JP4047456B2 - 回路基板検査装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板やＩＣパッケージ、ハイブリッド用基板およびＭＣＭ（Multi Chip Module ）などの回路基板における回路部品の端子浮きや良否を検査する回路基板検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の回路基板検査装置として、出願人は、図１６に示すインサーキットテスタ７１を既に開発している。このインサーキットテスタ７１は、同図に示すように、Ｘ−Ｙ移動機構５、回路基板保持部７２、検査用治具７３，７４、モータ７６，７７および制御部７９を備えて構成されている。Ｘ−Ｙ移動機構５は、移動機構５１，５２からなり、移動機構５１のスライダ５１ａを移動させるためのレール５１ｂがフレーム８０に固定され、移動機構５２のスライダ５２ａを移動させるためのレール５２ｂが移動機構５１のスライダ５１ａに固定されている。このＸ−Ｙ移動機構５は、制御部７９の制御に従ってスライダ５１ａ，５２ａがそれぞれ移動させられることにより、回路基板保持部７２に保持されている検査対象回路基板Ｐを任意のＸ−Ｙ方向に移動させる。一方、回路基板保持部７２は、Ｘ−Ｙ移動機構５における移動機構５２のスライダ５２ａに固定された平板状の保持板２１からなり、保持板２１の上面と検査対象回路基板Ｐの上面とが面一となるように検査対象回路基板Ｐを保持する。また、保持板２１には、保持状態の検査対象回路基板Ｐの下面にプロービングが可能となるように、プロービング用孔２１ａが形成されている。
【０００３】
検査用治具７３は、ベース３５に固定された把持部３２と、ヘッド部３２ａから先端が突出するように把持部３２によって把持された複数のピンプローブ３１，３１・・（以下、総称して「ピンプローブ３１」ともいう）とを備えている。また、検査用治具７４は、ベース４５に固定された把持部４２と、ヘッド部４２ａから先端が突出するように把持部４２によって把持された複数のピンプローブ４１，４１・・（以下、総称して「ピンプローブ４１」ともいう）とを備えている。この場合、ピンプローブ３１，４１は、その内部に配設されている弾性部材によって先端部３１ａ，４１ａが検査対象回路基板Ｐ側に付勢されている。（同図では、インサーキットテスタ７１の構成の理解を容易にするために、ピンプローブ３１，４１の構造および数、並びにピンプローブ３１，４１の後端に接続されている信号ケーブルの図示を省略する）。また、ベース３５，４５が、ボールネジ７６ａ，７７ａを介してモータ７６，７７にそれぞれ連結されており、把持部３２，４２によってそれぞれ把持されているピンプローブ３１，４１は、フレーム８０に固定されているモータ７６，７７の回転に応じて上下動させられる。
【０００４】
このインサーキットテスタ７１による回路基板検査では、まず、同図に示すように、Ｘ−Ｙ移動機構５のスライダ５１ａ，５２ａをそれぞれ移動させることにより、回路基板保持部７２に保持された状態の検査対象回路基板Ｐをヘッド部３２ａとヘッド部４２ａとの間（プロービング位置）に位置させる。次に、モータ７６，７７を作動させてボールネジ７６ａ，７７ａを回転させることにより、同図の矢印Ａの示す方向で検査用治具７３を上動させると共に、矢印Ｂの示す方向で検査用治具７４を下動させる。これにより、ヘッド部３２ａ，４２ａが、検査対象回路基板Ｐの下面および上面に向けてそれぞれ移動させられ、検査用治具７３，７４をさらに上下動させることにより，図１７に示すように、ピンプローブ３１，４１の先端部３１ａ，４１ａが、検査対象回路基板Ｐの下面および上面にそれぞれ接触させられ、この状態では、検査対象回路基板Ｐは、両ピンプローブ３１，４１によって挟持される。この後、ピンプローブ３１，４１を介して所定の電流を導通させることにより、検査対象回路基板Ｐに対する電気的検査を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、出願人が既に開発しているインサーキットテスタ７１には、以下の改善すべき課題がある。
第１に、このインサーキットテスタ７１では、検査用治具７３，７４が、別個独立したモータ７６，７７によってそれぞれ上動および下動させられている。このため、ピンプローブ３１，４１を検査対象回路基板Ｐに同時に接触させることが困難である。したがって、例えば、ピンプローブ３１が、ピンプローブ４１よりも先に検査対象回路基板Ｐに接触させられたときには、図１８に示すように、同図の矢印Ａの方向で上動させられたピンプローブ３１によって、検査対象回路基板Ｐが上方に持ち上げられて保持板２１から脱落してしまうことがあるという課題がある。逆に、ピンプローブ４１が、ピンプローブ３１よりも先に検査対象回路基板Ｐに接触させられたときには、図１９に示すように、同図の矢印Ｂの方向で下動させられたピンプローブ４１によって、検査対象回路基板Ｐが下側に撓まされてしまい、最悪の場合には、検査対象回路基板Ｐの破損、ピンプローブ４１に対する過剰な加圧によるピンプローブ先端部の変形や内蔵スプリングの劣化または破損（以下、総称して、「ピンプローブの破損」ともいう）、および把持部４２の破壊を招くことがあるという課題がある。特に、ピンプローブ４１は、非常に高価であるため、破損した場合には、多大な損害となる。さらに、回路基板保持部７２が過剰に加圧された場合、その力がスライダ５２に加わる結果、スライダ５２の精度が狂い、インサーキットテスタ７１全体としての再調整が必要となる事態が生じることがある。
【０００６】
この場合、検査用治具７３，７４の上下動を監視するためのセンサを設け、検査用治具７３が所定の高さよりも上動させられたり、検査用治具７４が所定の高さよりも下動させられたりしたときに、モータ７６，７７の回転を停止する方法を採用することも考えられる。しかし、モータ７６，７７が検査用治具７３，７４を高速に移動させているため、センサの異常検知に基づいてモータ７６，７７の回転を停止させたとしても、間に合わないおそれがある。
【０００７】
第２に、例えば、移動機構５１のスライダ５１ａが所定の位置まで移動させられる以前に検査用治具７３，７４を上下動させた場合には、図２０に示すように、検査対象回路基板Ｐがプロービング位置まで移動させられていないため、ピンプローブ３１，４１の先端部３１ａ，４１ａが、回路基板保持部７２の保持板２１を挟み込んでしまうことがある。かかる場合には、ピンプローブ３１，４１の先端部３１ａ，４１ａ、保持板２１および把持部３２，４２の破壊を招くことがあるという課題がある。
【０００８】
本発明は、かかる改善点に鑑みてなされたものであり、検査対象の回路基板、ピンプローブおよび検査用治具などの破損を防止することが可能な回路基板検査装置を提供することを主目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく請求項１記載の回路基板検査装置は、検査対象の回路基板を保持すると共に上下動可能に構成された回路基板保持手段と、回路基板保持手段の上面および下面のいずれか一方の面側から回路基板保持手段に向けて移動手段によって移動させられると共に、その移動方向に伸縮自在に構成されて回路基板保持手段を押圧する押圧部材が配設された第１の検査用治具と、押圧部材の押圧によって回路基板保持手段が移動させられたときに回路基板に対して一方の面とは逆側の他方の面側から押圧する弾性部材を有する第２の検査用治具と、両検査用治具の少なくとも一方に配設されると共に回路基板保持手段が押圧部材によって押圧されかつ回路基板が弾性部材によって押圧されているときの回路基板に接触するように伸縮自在にそれぞれ構成された複数のピンプローブとを備え、移動手段によって第１の検査用治具を移動させたときに、各ピンプローブの先端部が回路基板に接触するのに先立って押圧部材が回路基板保持手段を押圧して移動させるように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
この回路基板検査装置では、移動手段が、回路基板を保持した状態の回路基板保持手段側に向けて第１の検査用治具を移動させると、第１の検査用治具に配設されている押圧部材が、回路基板保持手段に接触する。次いで、第１の検査用治具がさらに移動させられると、押圧部材が、若干圧縮させられた状態で第２の検査用治具に向けて回路基板保持手段を押圧しつつ移動させる。この場合、第１の検査用治具にピンプローブが配設されているときには、そのピンプローブが回路基板に接触させられないで移動するため、その際のピンプローブおよび検査対象の回路基板の破損が防止される。また、第１の検査用治具に取り付けられたピンプローブの押圧によって回路基板が浮き上がって回路基板保持手段から脱落してしまうことを防止することが可能となる。この後、第１の検査用治具がさらに移動させられると、第２の検査用治具に配設されている弾性部材が、回路基板に接触することにより第１の検査用治具側に回路基板を付勢する。この際には、押圧部材がさらに圧縮させられることにより、第１の検査用治具に配設されているピンプローブが回路基板に接触させられる。また、第２の検査用治具にピンプローブが配設されているときには、そのピンプローブも回路基板に接触させられ、第１および第２の検査用治具に取り付けられたピンプローブによる押圧が均衡する位置に回路基板が配置されることになる。これにより、所定のプロービング位置でピンプローブを回路基板に接触させることが可能になると共に、第１および第２の検査用治具にそれぞれ配設された両ピンプローブが同時に回路基板に接触させられるため、回路基板に対して一方の側のピンプローブが先に回路基板に接触させられることに起因する回路基板およびピンプローブの破損を防止することが可能となる。また、１つの移動手段を配設すればよいため、装置のコストダウンを図ることが可能となる。
【００１１】
請求項２記載の回路基板検査装置は、請求項１記載の回路基板検査装置において、第１の検査用治具による押圧が所定圧を超えたときにその押圧を吸収するための圧力吸収用弾性部材を備えていることを特徴とする。
【００１２】
例えば、何等かの原因によって押圧部材の伸縮が妨げられたり、移動手段が第１の検査用治具を過移動させたりした場合、第１の検査用治具による押圧が所定圧を超えることがある。かかる場合、この回路基板検査装置では、圧力吸収用弾性部材が所定圧を超えた押圧を吸収する。したがって、回路基板に対するピンプローブの過剰な加圧、並びに第１および第２の検査用治具に対する過剰な加圧が阻止されるため、ピンプローブを含む検査用治具および回路基板の破損を防止することが可能となる。
【００１３】
請求項３記載の回路基板検査装置は、請求項１または２記載の回路基板検査装置において、弾性部材は、複数のピンプローブで構成されていることを特徴とする。
【００１４】
この回路基板検査装置では、回路基板が第１の検査用治具の押圧部材によって第２の検査用治具側に移動させられた際に、第２の検査用治具に配設されたピンプローブが、その反発力によって回路基板を第１の検査用治具側に押圧する。したがって、回路基板の両面にプロービングを行うことが可能になると共に、ピンプローブが第２の検査用治具の弾性部材を兼用するため、その分、回路基板検査装置の部品点数を低減することが可能となる。
【００１５】
請求項４記載の回路基板検査装置は、請求項１から３のいずれかに記載の回路基板検査装置において、回路基板保持手段に当接することにより、第１の検査用治具の押圧によって複数のピンプローブが過剰に圧縮されることを阻止する保護用ストッパを備えていることを特徴とする。
【００１６】
この回路基板検査装置では、何等かの原因に起因して第１の検査用治具の押圧によってピンプローブが所定量よりも圧縮されそうになった場合、保護用ストッパが、回路基板保持手段に当接することにより、ピンプローブが過剰に圧縮されることを阻止する。したがって、回路基板に対するピンプローブの過剰な加圧、並びに第１および第２の検査用治具に対する過剰な加圧が防止され、これにより、ピンプローブを含む検査用治具および回路基板の破損を防止することが可能となる。
【００１７】
請求項５記載の回路基板検査装置は、請求項１から４のいずれかに記載の回路基板検査装置において、第１の検査用治具の移動位置を検出する第１の位置検出手段を備え、第１の位置検出手段の検出移動位置に基づき第１の検査用治具が基準位置を通過するときに移動手段を停止させることを特徴とする。
【００１８】
この回路基板検査装置では、第１の検査用治具が所定の位置を通過した際に、第１の位置検出手段が、第１の検査用治具の通過を検出し、この際に、移動手段が停止させられる。したがって、第１の検査用治具の過移動が阻止されるため、回路基板検査装置自身および回路基板の破損を防止することが可能となる。この場合、第１の検査用治具が高速に移動させられているときであって、第１の検査用治具の過移動に対する移動手段の停止措置が間に合わないときには、圧力吸収用弾性部材が、第１の検査用治具による所定圧を超えた押圧を吸収する。
【００１９】
請求項６記載の回路基板検査装置は、請求項１から５のいずれかに記載の回路基板検査装置において、第１の検査用治具の押圧によって回路基板保持手段が移動したときの移動方向に対する第１の検査用治具の位置を検出する第２の位置検出手段と、回路基板保持手段の移動開始を検出する移動開始検出手段とを備え、回路基板保持手段は、保持している回路基板の基板面よりも第１の検査用治具によって押圧される部位が第１の検査用治具側に突出するように構成され、移動手段によって第１の検査用治具を移動させたときに、移動開始検出手段によって回路基板保持手段の移動開始が検出された時点における第１の検査用治具の位置を第２の位置検出手段によって検出し、第２の位置検出手段の検出位置に応じて移動手段を停止させることを特徴とする。
【００２０】
回路基板保持手段が正常位置から位置ずれしている場合、移動手段によって第１の検査用治具が移動させられたときに、回路基板に接触すべきピンプローブが、回路基板保持手段を押圧することによって回路基板保持手段を移動させてしまうおそれがある。この回路基板検査装置では、正常時において第１の検査用治具によって押圧される回路基板保持手段の部位が、保持している回路基板の基板面よりも第１の検査用治具側に突出している。このため、例えば、第１の検査用治具の押圧部材が回路基板保持手段を押圧せず、かつ第１の検査用治具に配設したピンプローブが回路基板保持手段を押圧することがある。かかる場合には、正常時に押圧部材が回路基板保持手段を押圧して移動させる位置よりも、その移動方向の手前で回路基板保持手段が移動し始める。このため、回路基板保持手段が移動し始めた際（移動開始検出手段によって回路基板保持手段の移動開始が検出された時点）における第２の位置検出手段によって検出された第１の検査用治具の位置が所定位置の手前のときには、移動手段が停止させられる。したがって、回路基板保持手段の位置ずれに起因しての、ピンプローブ、第１および第２の検査用治具および回路基板保持手段の破損を防止することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る回路基板検査装置の好適な実施の形態について説明する。なお、出願人が既に開発しているインサーキットテスタ７１と同一の構成要素については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００２２】
最初に、本発明における回路基板検査装置に相当するインサーキットテスタ１の構成について図１，２を参照して説明する。
【００２３】
インサーキットテスタ１は、図１に示すように、回路基板保持部２、検査用治具３，４、Ｘ−Ｙ移動機構５、モータ６、スプリング７，７・・（以下、総称して、「スプリング７」ともいう）、フォトセンサ８ａ，８ｂ，８ｃおよび制御部９を備えて構成されている。回路基板保持部２は、本発明における回路基板保持手段に相当する保持板２１、および移動機構２２を備えている。保持板２１は、平板状に形成されており、その厚みＴ（図２参照）を検査対象回路基板Ｐの板厚に応じて変更することにより、種々の板厚の検査対象回路基板Ｐにプロービングを行うことができる。また、保持板２１は、保持している検査対象回路基板Ｐの板厚よりも厚く形成され、その下面が保持状態の検査対象回路基板Ｐの下面（本発明における基板面）よりも下側に突出している。移動機構２２は、Ｘ−Ｙ移動機構５の移動機構５２におけるスライダ５２ａに固定されたレール２２ｂと、レール２２ｂに沿って保持板２１を上下動可能に構成されたスライダ２２ａとから構成されている。この移動機構２２は、検査用治具３を上下動させる際に、保持板２１を滑らか、かつ水平状態で上下動させることができ、常態においては、図１に示すように、回路基板保持部２および検査対象回路基板Ｐ等の自重によって最下端に位置されられている。
【００２４】
検査用治具３は、本発明における第１の検査用治具に相当し、図１，２の両図に示すように、底部がボールネジ６ａを介してモータ６に連結された有底角筒状のベース３５と、ベース３５の上方開口部を覆うように固定された樹脂製の把持部３２と、把持部３２によって把持された複数のピンプローブ３１と、本発明における押圧部材に相当するプッシャ３３，３３・・（以下、総称して、「プッシャ３３」ともいう）と、本発明における保護用ストッパに相当しベース３５に固定された金属製のストッパ３４，３４・・（以下、総称して、「ストッパ３４」ともいう）とを備えている。また、検査用治具４は、本発明における第２の検査用治具に相当し、両図に示すように、上方の底部がスプリング７を介してフレーム１０に連結固定された有底角筒状のベース４５と、ベース４５に固定された樹脂製の把持部４２と、把持部４２によって把持された複数のピンプローブ４１と、本発明における保護用ストッパに相当しベース４５に固定された金属製のストッパ４４，４４・・（以下、総称して、「ストッパ４４」ともいう）とを備えている。
【００２５】
把持部３２，４２は、図２に示すように、ピンプローブ３１，４１の各先端部３１ａ，４１ａをヘッド部３２ａ，４２ａから例えば０．６ｍｍ程度突出させた状態でピンプローブ３１，４１を把持する。また、ピンプローブ３１，４１は、全体が例えば２ｃｍ程度の棒状に形成されており、極小径のパイプの内側に、先端部と一体的に形成されたプッシュロッドが、スプリングと共に収納されている。これにより、検査対象回路基板Ｐに接触させられた際に、先端部３１ａ，４１ａは、把持部３２，４２側にそれぞれ押し込まれると共に、スプリングの反発力によって検査対象回路基板Ｐの下面側および上面側にそれぞれ付勢される。この際、その先端部３１ａ，４１ａは、それぞれ例えば０．４ｍｍ程度ストロークされることにより、検査対象回路基板Ｐに対して適度に付勢される。プッシャ３３は、同図に示すように、スプリングによって上方に付勢されている（以下、このスプリングを含めて「プッシャ３３」ともいう）。
【００２６】
モータ６は、本発明における移動手段に相当し、フレーム１０に固定されている。また、モータ６は、制御部９の制御に従い、ボールネジ６ａを介して検査用治具３を上下動させる。スプリング７は、本発明における圧力吸収用弾性部材に相当し、一端がフレーム１０に固定されると共に、他端が検査用治具４のベース４５に連結固定されている。フォトセンサ８ａは、本発明における第２の位置検出手段に相当し、検査用治具３の上下方向の位置を検出する。また、フォトセンサ８ｂは、本発明における移動開始検出手段に相当し、回路基板保持部２の移動開始を検出する。さらに、フォトセンサ８ｃは、本発明における第１の位置検出手段に相当し、移動機構２２の上下方向の位置を検出することにより、回路基板保持部２の上下方向に対する位置、および検査用治具３の上下方向に対する位置を間接的に検出する。なお、これらのフォトセンサ８ａ〜８ｃのセンサ信号は制御部９に出力される。一方、制御部９は、Ｘ−Ｙ移動機構５のスライダ５１ａ，５２ａに対するＸ−Ｙ方向への移動制御、モータ６の回転制御、およびフォトセンサ８ａ〜８ｃのセンサ信号に基づくモータ６の停止制御などを実行する。
【００２７】
次に、インサーキットテスタ１を用いた検査対象回路基板Ｐに対するプロービング時の動作を図面を参照して説明する。
【００２８】
まず、回路基板保持部２に検査対象回路基板Ｐを保持させた後に、Ｘ−Ｙ移動機構５のスライダ５１ａ，５２ａをそれぞれ移動させることにより回路基板保持部２を移動させ、図１に示すように、検査用治具３のヘッド部３２ａおよび検査用治具４のヘッド部４２ａの間に検査対象回路基板Ｐを位置させる。次に、モータ６を作動させてボールネジ６ａを回転させることにより、同図の矢印Ａの方向で検査用治具３を上動させる。これにより、プッシャ３３が回路基板保持部２の保持板２１の下面に接触する。この際に、制御部９は、プッシャ３３が保持板２１に近づくにつれ、モータ６の回転を徐々に低速に制御する。これにより、プッシャ３３が保持板２１に接触した際における検査対象回路基板Ｐの保持板２１からの跳ね上がりが防止される。
【００２９】
検査用治具３をさらに上動させると、図３に示すように、プッシャ３３が、若干押し込められた状態で回路基板保持部２を上方に押圧する。このときのピンプローブ３１の先端部３１ａは、図４に示すように、検査対象回路基板Ｐの下面と離間している。したがって、プッシャ３３が配設されていない場合と比較し、ピンプローブ３１に対する不要な加圧がない分、ピンプローブ３１の弾性力の低下や、先端部３１ａの変形が防止される。
【００３０】
この状態で検査用治具３をさらに上動させると、移動機構２２のレール２２ｂに沿ってスライダ２２ａが上動するため、検査対象回路基板Ｐを保持した状態の回路基板保持部２が検査用治具３と共に上動する。これにより、図５，６に示すように、ピンプローブ４１の先端部４１ａが検査対象回路基板Ｐの上面に接触する。この際に、制御部９がモータ６の回転をさらに低速に制御することにより、ピンプローブ４１の先端部４１ａは、検査対象回路基板Ｐに緩やかに接触させられる。引き続き検査用治具３を上動させると、図７，８に示すように、ピンプローブ４１の弾性力によってプッシャ３３がさらに押し込められる結果、ピンプローブ３１が、検査対象回路基板Ｐの下面に接触する。この際には、両ピンプローブ３１，４１は、検査対象回路基板Ｐの両面に付勢された状態でそれぞれ接触させられる。この後に、制御部９は、保持板２１が所定位置に達した時にモータ６を停止させた後に、図外の信号ケーブルおよびピンプローブ３１，４１を介して検査対象回路基板Ｐ上の回路パターンに所定の電流を導通させることにより、電気的検査を実行する。
【００３１】
一方、ピンプローブ４１の弾性力の低下およびモータ６による過剰な押圧などに起因して、必要以上に保持板２１が検査用治具４側に押し上げられることにより、ピンプローブ４１が所定量以上に圧縮させられるおそれがある。かかる場合、このインサーキットテスタ１では、図９に示すように、ストッパ４４が保持板２１の上面に当接する。この場合、ストッパ４４は、その下面が把持部４２の最下端面であるヘッド部４２ａの下面よりも下側に突出するように形成されている。したがって、この際には、図１０に示すように、ヘッド部４２ａの下面と検査対象回路基板Ｐとが離間させられた状態となる。このため、ピンプローブ４１またはヘッド部４２ａによる検査対象回路基板Ｐに対する過剰な加圧が防止される結果、ピンプローブ４１、検査対象回路基板Ｐおよび把持部４２の破損が防止される。
【００３２】
また、ピンプローブ３１やプッシャ３３の弾性力の低下およびモータ６による過剰な押圧などに起因して、ピンプローブ３１が所定量以上に圧縮させられようとしたときには、図１１に示すように、ストッパ３４が回路基板保持部２の保持板２１における下面に当接する。この場合、ストッパ３４は、その上面が把持部３２の最上端面であるヘッド部３２ａの上面よりも上側に突出するように形成されている。したがって、この際には、図１２に示すように、ヘッド部３２ａの上面と検査対象回路基板Ｐとが離間させられた状態となる。このため、ピンプローブ３１またはヘッド部３２ａによる検査対象回路基板Ｐに対する過剰な加圧が防止される結果、ピンプローブ３１、検査対象回路基板Ｐおよび把持部３２の破損が防止される。
【００３３】
さらに、図１３に示すように、Ｘ−Ｙ移動機構５におけるスライダ５１ａの移動が完了する以前の検査用治具３の上動制御の実行などの制御異常が生じた場合には、ピンプローブ３１の先端部３１ａが回路基板保持部２における保持板２１の下面に当接させられた状態で回路基板保持部２を上動させるおそれがある。かかる場合には、図１４に示すように、ピンプローブ３１，４１が保持板２１を挟み込んでしまう。この際には、プッシャ３３が保持板２１に当接しないで、ピンプローブ３１が保持板２１に接触させられる。したがって、回路基板保持部２が上動し始めた時の検査用治具３の位置が、正常プロービング時の位置よりも低い位置となる。この場合、制御部９は、回路基板保持部２の上動開始によってフォトセンサ８ｂからセンサ信号が出力された時に、フォトセンサ８ａのセンサ信号を監視することにより、検査用治具３の位置が正常時よりも低位置であるか否かを判別する。この際に、低位置であると判別したときには、制御部９は、モータ６を停止させることにより検査用治具３の上動を停止させる。この結果、ピンプローブ３１，４１による保持板２１の挟み込みが防止されるため、ピンプローブ３１，４１、把持部３２，４２および検査対象回路基板Ｐの破損が防止される。
【００３４】
また、このインサーキットテスタ１では非常に高速なプロービング処理が行われるため、フォトセンサ８ａ，８ｂのセンサ信号に基づいてモータ６を停止させたとしても、両ピンプローブ３１，４１による保持板２１の挟み込み状態が生じるおそれがもある。かかる場合、このインサーキットテスタ１では、図１５に示すように、スプリング７が圧縮させられることにより、ピンプローブ３１，４１が過剰に圧縮される事態が防止される。この結果、過剰な加圧に起因してのピンプローブ３１，４１および把持部３２，４２の破損が防止される。なお、同図では、両ピンプローブ３１，４１による保持板２１の挟み込み状態を示しているが、両ピンプローブ３１，４１が検査対象回路基板Ｐを正常に接触しているときであっても、例えば、ピンプローブ３１によって検査対象回路基板Ｐが過剰に加圧されたときには、スプリング７が圧縮させられることにより、ピンローブ３１，４１および検査対象回路基板Ｐの破損が防止されると共に、把持部３２，４２の強度を超えての加圧が防止されることにより、把持部３２，４２の破損を防止することもできる。
【００３５】
以上のように、このインサーキットテスタ１では、ピンプローブ３１，４１や検査対象回路基板Ｐに対する過剰な加圧や、制御異常による両ピンプローブ３１，４１による保持板２１の挟み込みなどが生じようとする際に、種々の保護制御が実行される。このため、検査対象回路基板Ｐ、ピンプローブ３０，４１および把持部３２，４２などの破損が確実に防止される。
【００３６】
なお、本発明は、上記本発明の実施の形態に示した構成に限定されない。例えば、本発明の実施の形態では、スプリング７を検査用治具４のベース４５とフレーム１０との間に配設しているが、検査用治具３のベース３５とボールネジ６ａとの間や、モータ６とフレーム１０との間にスプリング７を配設するように構成することもできる。また、本発明の実施の形態では、ストッパ３４，４４をベース３５，４５にそれぞれ固定しているが、ストッパ３４，４４を、回路基板保持部２の保持板２１の下面側および上面側に固定したり、保持板２１と一体的に形成したりすることもできる。さらに、本発明の実施の形態では、プッシャ３３を検査用治具３側のみに配設しているが、検査用治具４にも配設することにより、検査対象回路基板Ｐに対し、より確実にピンプローブ３１，４１を同時に接触させることもできる。さらに、本発明における位置検出手段は、フォトセンサに限らず、リミットスイッチなどの各種のセンサ、スイッチ、およびモータ６に直結したエンコーダなどを用いることができる。
【００３７】
また、本発明の実施の形態では、回路基板保持部２をＸ−Ｙ移動機構５に固定すると共に、回路基板保持部２が検査用治具３，４に対してＸ−Ｙ方向に移動する構成を採用しているが、回路基板保持部２に対して検査用治具３，４が移動する構成を採用することもできる。さらに、モータ６を上方の位置に配設し、検査用治具４を下動させる構成を採用することもできる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の回路基板検査装置によれば、第１および第２の検査用治具にピンプローブをそれぞれ配設させた場合、その両ピンプローブを同時に回路基板に接触させることができるため、回路基板に対して一方の側のピンプローブのみが接触させられることに起因する回路基板、ピンプローブ、並びに第１および第２の検査用治具の破損を防止することができる。また、１つの移動手段を配設すればよいため、装置のコストダウンを図ることもできる。
【００３９】
また、請求項２記載の回路基板検査装置によれば、圧力吸収用弾性部材が第１の検査用治具による押圧が所定圧を超えたときにその押圧を吸収することにより、回路基板に対するピンプローブの過剰な加圧、並びに第１および第２の検査用治具に対する過剰な加圧を防止することができ、これにより、ピンプローブを含む検査用治具および回路基板の破損を防止することができる。
【００４０】
さらに、請求項３記載の回路基板検査装置によれば、複数のピンプローブで弾性部材を構成したことにより、回路基板の両面にプロービングを行うことができると共に、ピンプローブが第２の検査用治具の弾性部材を兼用する分、回路基板検査装置の部品点数の低減およびコストダウンを図ることができる。
【００４１】
また、請求項４記載の回路基板検査装置によれば、保護用ストッパが回路基板保持手段に当接して複数のピンプローブが過剰に圧縮されることを阻止することにより、回路基板に対するピンプローブの過剰な加圧、並びに第１および第２の検査用治具に対する過剰な加圧を防止することができ、これにより、ピンプローブを含む検査用治具および回路基板の破損を防止することができる。
【００４２】
さらに、請求項５記載の回路基板検査装置によれば、第１の位置検出手段の検出移動位置に基づき第１の検査用治具が基準位置を通過するときに移動手段を停止させることにより、第１の検査用治具の過移動を防止することができるため、回路基板検査装置自身および回路基板の破損を防止することができる。
【００４３】
また、請求項６記載の回路基板検査装置によれば、第２の位置検出手段の検出位置に応じて移動手段を停止させることにより、回路基板保持手段の位置ずれに起因しての、ピンプローブ、第１および第２の検査用治具および回路基板保持手段の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタの正面から見た断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタにおける回路基板保持部近傍の断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタにおいてプッシャが保持板に接触しているときの保持板近傍の断面図である。
【図４】 図３の状態のときのピンプローブおよび検査対象回路基板の近傍の断面図である。
【図５】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタにおいて上方に配置されているピンプローブが検査対象回路基板に接触しているときの保持板近傍の断面図である。
【図６】 図５の状態のときの保持板近傍の断面図である。
【図７】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタにおいてすべてのピンプローブが検査対象回路基板に接触しているときの保持板近傍の断面図である。
【図８】 図７の状態のときの保持板近傍の断面図である。
【図９】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタにおいてストッパ４４が回路基板保持部に当接しているときの検査用治具４近傍の断面図である。
【図１０】 図９の状態のときの検査対象回路基板近傍の断面図である。
【図１１】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタにおいてストッパ３４が回路基板保持部に当接しているときの検査用治具４近傍の断面図である。
【図１２】 図１１の状態のときの検査対象回路基板近傍の断面図である。
【図１３】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタにおいてピンプローブ３１が保持板に接触しているときの断面図である。
【図１４】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタにおいてすべてのピンプローブが保持板に接触しているときの断面図である。
【図１５】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタにおいてスプリング７が圧縮状態のときの断面図である。
【図１６】 出願人が既に開発しているインサーキットテスタの正面から見た断面図である。
【図１７】 出願人が既に開発しているインサーキットテスタにおいて正常にプロービングされているときの保持板近傍の断面図である。
【図１８】 出願人が既に開発しているインサーキットテスタにおいてピンプローブ３１が検査対象回路基板を押し上げているときの保持板近傍の断面図である。
【図１９】 出願人が既に開発しているインサーキットテスタにおいてピンプローブ４１が検査対象回路基板を押し込んでいるときの保持板近傍の断面図である。
【図２０】 出願人が既に開発しているインサーキットテスタにおいて両ピンプローブ３１，４１が保持板を挟み込んでいるときの保持板近傍の断面図である。
【符号の説明】
１ インサーキットテスタ
２ 回路基板保持部
３ 検査用治具
４ 検査用治具
６ モータ
７ スプリング
８ａ〜８ｃ フォトセンサ
２１ 保持板
３１ ピンプローブ
３２ 把持部
３３ プッシャ
３４ ストッパ
４１ ピンプローブ
４２ 把持部
４４ ストッパ
Ｐ 検査対象回路基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板やＩＣパッケージ、ハイブリッド用基板およびＭＣＭ（Multi Chip Module ）などの回路基板における回路部品の端子浮きや良否を検査する回路基板検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の回路基板検査装置として、出願人は、図１６に示すインサーキットテスタ７１を既に開発している。このインサーキットテスタ７１は、同図に示すように、Ｘ−Ｙ移動機構５、回路基板保持部７２、検査用治具７３，７４、モータ７６，７７および制御部７９を備えて構成されている。Ｘ−Ｙ移動機構５は、移動機構５１，５２からなり、移動機構５１のスライダ５１ａを移動させるためのレール５１ｂがフレーム８０に固定され、移動機構５２のスライダ５２ａを移動させるためのレール５２ｂが移動機構５１のスライダ５１ａに固定されている。このＸ−Ｙ移動機構５は、制御部７９の制御に従ってスライダ５１ａ，５２ａがそれぞれ移動させられることにより、回路基板保持部７２に保持されている検査対象回路基板Ｐを任意のＸ−Ｙ方向に移動させる。一方、回路基板保持部７２は、Ｘ−Ｙ移動機構５における移動機構５２のスライダ５２ａに固定された平板状の保持板２１からなり、保持板２１の上面と検査対象回路基板Ｐの上面とが面一となるように検査対象回路基板Ｐを保持する。また、保持板２１には、保持状態の検査対象回路基板Ｐの下面にプロービングが可能となるように、プロービング用孔２１ａが形成されている。
【０００３】
検査用治具７３は、ベース３５に固定された把持部３２と、ヘッド部３２ａから先端が突出するように把持部３２によって把持された複数のピンプローブ３１，３１・・（以下、総称して「ピンプローブ３１」ともいう）とを備えている。また、検査用治具７４は、ベース４５に固定された把持部４２と、ヘッド部４２ａから先端が突出するように把持部４２によって把持された複数のピンプローブ４１，４１・・（以下、総称して「ピンプローブ４１」ともいう）とを備えている。この場合、ピンプローブ３１，４１は、その内部に配設されている弾性部材によって先端部３１ａ，４１ａが検査対象回路基板Ｐ側に付勢されている。（同図では、インサーキットテスタ７１の構成の理解を容易にするために、ピンプローブ３１，４１の構造および数、並びにピンプローブ３１，４１の後端に接続されている信号ケーブルの図示を省略する）。また、ベース３５，４５が、ボールネジ７６ａ，７７ａを介してモータ７６，７７にそれぞれ連結されており、把持部３２，４２によってそれぞれ把持されているピンプローブ３１，４１は、フレーム８０に固定されているモータ７６，７７の回転に応じて上下動させられる。
【０００４】
このインサーキットテスタ７１による回路基板検査では、まず、同図に示すように、Ｘ−Ｙ移動機構５のスライダ５１ａ，５２ａをそれぞれ移動させることにより、回路基板保持部７２に保持された状態の検査対象回路基板Ｐをヘッド部３２ａとヘッド部４２ａとの間（プロービング位置）に位置させる。次に、モータ７６，７７を作動させてボールネジ７６ａ，７７ａを回転させることにより、同図の矢印Ａの示す方向で検査用治具７３を上動させると共に、矢印Ｂの示す方向で検査用治具７４を下動させる。これにより、ヘッド部３２ａ，４２ａが、検査対象回路基板Ｐの下面および上面に向けてそれぞれ移動させられ、検査用治具７３，７４をさらに上下動させることにより，図１７に示すように、ピンプローブ３１，４１の先端部３１ａ，４１ａが、検査対象回路基板Ｐの下面および上面にそれぞれ接触させられ、この状態では、検査対象回路基板Ｐは、両ピンプローブ３１，４１によって挟持される。この後、ピンプローブ３１，４１を介して所定の電流を導通させることにより、検査対象回路基板Ｐに対する電気的検査を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、出願人が既に開発しているインサーキットテスタ７１には、以下の改善すべき課題がある。
第１に、このインサーキットテスタ７１では、検査用治具７３，７４が、別個独立したモータ７６，７７によってそれぞれ上動および下動させられている。このため、ピンプローブ３１，４１を検査対象回路基板Ｐに同時に接触させることが困難である。したがって、例えば、ピンプローブ３１が、ピンプローブ４１よりも先に検査対象回路基板Ｐに接触させられたときには、図１８に示すように、同図の矢印Ａの方向で上動させられたピンプローブ３１によって、検査対象回路基板Ｐが上方に持ち上げられて保持板２１から脱落してしまうことがあるという課題がある。逆に、ピンプローブ４１が、ピンプローブ３１よりも先に検査対象回路基板Ｐに接触させられたときには、図１９に示すように、同図の矢印Ｂの方向で下動させられたピンプローブ４１によって、検査対象回路基板Ｐが下側に撓まされてしまい、最悪の場合には、検査対象回路基板Ｐの破損、ピンプローブ４１に対する過剰な加圧によるピンプローブ先端部の変形や内蔵スプリングの劣化または破損（以下、総称して、「ピンプローブの破損」ともいう）、および把持部４２の破壊を招くことがあるという課題がある。特に、ピンプローブ４１は、非常に高価であるため、破損した場合には、多大な損害となる。さらに、回路基板保持部７２が過剰に加圧された場合、その力がスライダ５２に加わる結果、スライダ５２の精度が狂い、インサーキットテスタ７１全体としての再調整が必要となる事態が生じることがある。
【０００６】
この場合、検査用治具７３，７４の上下動を監視するためのセンサを設け、検査用治具７３が所定の高さよりも上動させられたり、検査用治具７４が所定の高さよりも下動させられたりしたときに、モータ７６，７７の回転を停止する方法を採用することも考えられる。しかし、モータ７６，７７が検査用治具７３，７４を高速に移動させているため、センサの異常検知に基づいてモータ７６，７７の回転を停止させたとしても、間に合わないおそれがある。
【０００７】
第２に、例えば、移動機構５１のスライダ５１ａが所定の位置まで移動させられる以前に検査用治具７３，７４を上下動させた場合には、図２０に示すように、検査対象回路基板Ｐがプロービング位置まで移動させられていないため、ピンプローブ３１，４１の先端部３１ａ，４１ａが、回路基板保持部７２の保持板２１を挟み込んでしまうことがある。かかる場合には、ピンプローブ３１，４１の先端部３１ａ，４１ａ、保持板２１および把持部３２，４２の破壊を招くことがあるという課題がある。
【０００８】
本発明は、かかる改善点に鑑みてなされたものであり、検査対象の回路基板、ピンプローブおよび検査用治具などの破損を防止することが可能な回路基板検査装置を提供することを主目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく請求項１記載の回路基板検査装置は、検査対象の回路基板を保持すると共に上下動可能に構成された回路基板保持手段と、回路基板保持手段の上面および下面のいずれか一方の面側から回路基板保持手段に向けて移動手段によって移動させられると共に、その移動方向に伸縮自在に構成されて回路基板保持手段を押圧する押圧部材が配設された第１の検査用治具と、押圧部材の押圧によって回路基板保持手段が移動させられたときに回路基板に対して一方の面とは逆側の他方の面側から押圧する弾性部材を有する第２の検査用治具と、両検査用治具の少なくとも一方に配設されると共に回路基板保持手段が押圧部材によって押圧されかつ回路基板が弾性部材によって押圧されているときの回路基板に接触するように伸縮自在にそれぞれ構成された複数のピンプローブとを備え、移動手段によって第１の検査用治具を移動させたときに、各ピンプローブの先端部が回路基板に接触するのに先立って押圧部材が回路基板保持手段を押圧して移動させるように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
この回路基板検査装置では、移動手段が、回路基板を保持した状態の回路基板保持手段側に向けて第１の検査用治具を移動させると、第１の検査用治具に配設されている押圧部材が、回路基板保持手段に接触する。次いで、第１の検査用治具がさらに移動させられると、押圧部材が、若干圧縮させられた状態で第２の検査用治具に向けて回路基板保持手段を押圧しつつ移動させる。この場合、第１の検査用治具にピンプローブが配設されているときには、そのピンプローブが回路基板に接触させられないで移動するため、その際のピンプローブおよび検査対象の回路基板の破損が防止される。また、第１の検査用治具に取り付けられたピンプローブの押圧によって回路基板が浮き上がって回路基板保持手段から脱落してしまうことを防止することが可能となる。この後、第１の検査用治具がさらに移動させられると、第２の検査用治具に配設されている弾性部材が、回路基板に接触することにより第１の検査用治具側に回路基板を付勢する。この際には、押圧部材がさらに圧縮させられることにより、第１の検査用治具に配設されているピンプローブが回路基板に接触させられる。また、第２の検査用治具にピンプローブが配設されているときには、そのピンプローブも回路基板に接触させられ、第１および第２の検査用治具に取り付けられたピンプローブによる押圧が均衡する位置に回路基板が配置されることになる。これにより、所定のプロービング位置でピンプローブを回路基板に接触させることが可能になると共に、第１および第２の検査用治具にそれぞれ配設された両ピンプローブが同時に回路基板に接触させられるため、回路基板に対して一方の側のピンプローブが先に回路基板に接触させられることに起因する回路基板およびピンプローブの破損を防止することが可能となる。また、１つの移動手段を配設すればよいため、装置のコストダウンを図ることが可能となる。
【００１１】
請求項２記載の回路基板検査装置は、請求項１記載の回路基板検査装置において、第１の検査用治具による押圧が所定圧を超えたときにその押圧を吸収するための圧力吸収用弾性部材を備えていることを特徴とする。
【００１２】
例えば、何等かの原因によって押圧部材の伸縮が妨げられたり、移動手段が第１の検査用治具を過移動させたりした場合、第１の検査用治具による押圧が所定圧を超えることがある。かかる場合、この回路基板検査装置では、圧力吸収用弾性部材が所定圧を超えた押圧を吸収する。したがって、回路基板に対するピンプローブの過剰な加圧、並びに第１および第２の検査用治具に対する過剰な加圧が阻止されるため、ピンプローブを含む検査用治具および回路基板の破損を防止することが可能となる。
【００１３】
請求項３記載の回路基板検査装置は、請求項１または２記載の回路基板検査装置において、弾性部材は、複数のピンプローブで構成されていることを特徴とする。
【００１４】
この回路基板検査装置では、回路基板が第１の検査用治具の押圧部材によって第２の検査用治具側に移動させられた際に、第２の検査用治具に配設されたピンプローブが、その反発力によって回路基板を第１の検査用治具側に押圧する。したがって、回路基板の両面にプロービングを行うことが可能になると共に、ピンプローブが第２の検査用治具の弾性部材を兼用するため、その分、回路基板検査装置の部品点数を低減することが可能となる。
【００１５】
請求項４記載の回路基板検査装置は、請求項１から３のいずれかに記載の回路基板検査装置において、回路基板保持手段に当接することにより、第１の検査用治具の押圧によって複数のピンプローブが過剰に圧縮されることを阻止する保護用ストッパを備えていることを特徴とする。
【００１６】
この回路基板検査装置では、何等かの原因に起因して第１の検査用治具の押圧によってピンプローブが所定量よりも圧縮されそうになった場合、保護用ストッパが、回路基板保持手段に当接することにより、ピンプローブが過剰に圧縮されることを阻止する。したがって、回路基板に対するピンプローブの過剰な加圧、並びに第１および第２の検査用治具に対する過剰な加圧が防止され、これにより、ピンプローブを含む検査用治具および回路基板の破損を防止することが可能となる。
【００１７】
請求項５記載の回路基板検査装置は、請求項１から４のいずれかに記載の回路基板検査装置において、第１の検査用治具の移動位置を検出する第１の位置検出手段を備え、第１の位置検出手段の検出移動位置に基づき第１の検査用治具が基準位置を通過するときに移動手段を停止させることを特徴とする。
【００１８】
この回路基板検査装置では、第１の検査用治具が所定の位置を通過した際に、第１の位置検出手段が、第１の検査用治具の通過を検出し、この際に、移動手段が停止させられる。したがって、第１の検査用治具の過移動が阻止されるため、回路基板検査装置自身および回路基板の破損を防止することが可能となる。この場合、第１の検査用治具が高速に移動させられているときであって、第１の検査用治具の過移動に対する移動手段の停止措置が間に合わないときには、圧力吸収用弾性部材が、第１の検査用治具による所定圧を超えた押圧を吸収する。
【００１９】
請求項６記載の回路基板検査装置は、請求項１から５のいずれかに記載の回路基板検査装置において、第１の検査用治具の押圧によって回路基板保持手段が移動したときの移動方向に対する第１の検査用治具の位置を検出する第２の位置検出手段と、回路基板保持手段の移動開始を検出する移動開始検出手段とを備え、回路基板保持手段は、保持している回路基板の基板面よりも第１の検査用治具によって押圧される部位が第１の検査用治具側に突出するように構成され、移動手段によって第１の検査用治具を移動させたときに、移動開始検出手段によって回路基板保持手段の移動開始が検出された時点における第１の検査用治具の位置を第２の位置検出手段によって検出し、第２の位置検出手段の検出位置に応じて移動手段を停止させることを特徴とする。
【００２０】
回路基板保持手段が正常位置から位置ずれしている場合、移動手段によって第１の検査用治具が移動させられたときに、回路基板に接触すべきピンプローブが、回路基板保持手段を押圧することによって回路基板保持手段を移動させてしまうおそれがある。この回路基板検査装置では、正常時において第１の検査用治具によって押圧される回路基板保持手段の部位が、保持している回路基板の基板面よりも第１の検査用治具側に突出している。このため、例えば、第１の検査用治具の押圧部材が回路基板保持手段を押圧せず、かつ第１の検査用治具に配設したピンプローブが回路基板保持手段を押圧することがある。かかる場合には、正常時に押圧部材が回路基板保持手段を押圧して移動させる位置よりも、その移動方向の手前で回路基板保持手段が移動し始める。このため、回路基板保持手段が移動し始めた際（移動開始検出手段によって回路基板保持手段の移動開始が検出された時点）における第２の位置検出手段によって検出された第１の検査用治具の位置が所定位置の手前のときには、移動手段が停止させられる。したがって、回路基板保持手段の位置ずれに起因しての、ピンプローブ、第１および第２の検査用治具および回路基板保持手段の破損を防止することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る回路基板検査装置の好適な実施の形態について説明する。なお、出願人が既に開発しているインサーキットテスタ７１と同一の構成要素については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００２２】
最初に、本発明における回路基板検査装置に相当するインサーキットテスタ１の構成について図１，２を参照して説明する。
【００２３】
インサーキットテスタ１は、図１に示すように、回路基板保持部２、検査用治具３，４、Ｘ−Ｙ移動機構５、モータ６、スプリング７，７・・（以下、総称して、「スプリング７」ともいう）、フォトセンサ８ａ，８ｂ，８ｃおよび制御部９を備えて構成されている。回路基板保持部２は、本発明における回路基板保持手段に相当する保持板２１、および移動機構２２を備えている。保持板２１は、平板状に形成されており、その厚みＴ（図２参照）を検査対象回路基板Ｐの板厚に応じて変更することにより、種々の板厚の検査対象回路基板Ｐにプロービングを行うことができる。また、保持板２１は、保持している検査対象回路基板Ｐの板厚よりも厚く形成され、その下面が保持状態の検査対象回路基板Ｐの下面（本発明における基板面）よりも下側に突出している。移動機構２２は、Ｘ−Ｙ移動機構５の移動機構５２におけるスライダ５２ａに固定されたレール２２ｂと、レール２２ｂに沿って保持板２１を上下動可能に構成されたスライダ２２ａとから構成されている。この移動機構２２は、検査用治具３を上下動させる際に、保持板２１を滑らか、かつ水平状態で上下動させることができ、常態においては、図１に示すように、回路基板保持部２および検査対象回路基板Ｐ等の自重によって最下端に位置されられている。
【００２４】
検査用治具３は、本発明における第１の検査用治具に相当し、図１，２の両図に示すように、底部がボールネジ６ａを介してモータ６に連結された有底角筒状のベース３５と、ベース３５の上方開口部を覆うように固定された樹脂製の把持部３２と、把持部３２によって把持された複数のピンプローブ３１と、本発明における押圧部材に相当するプッシャ３３，３３・・（以下、総称して、「プッシャ３３」ともいう）と、本発明における保護用ストッパに相当しベース３５に固定された金属製のストッパ３４，３４・・（以下、総称して、「ストッパ３４」ともいう）とを備えている。また、検査用治具４は、本発明における第２の検査用治具に相当し、両図に示すように、上方の底部がスプリング７を介してフレーム１０に連結固定された有底角筒状のベース４５と、ベース４５に固定された樹脂製の把持部４２と、把持部４２によって把持された複数のピンプローブ４１と、本発明における保護用ストッパに相当しベース４５に固定された金属製のストッパ４４，４４・・（以下、総称して、「ストッパ４４」ともいう）とを備えている。
【００２５】
把持部３２，４２は、図２に示すように、ピンプローブ３１，４１の各先端部３１ａ，４１ａをヘッド部３２ａ，４２ａから例えば０．６ｍｍ程度突出させた状態でピンプローブ３１，４１を把持する。また、ピンプローブ３１，４１は、全体が例えば２ｃｍ程度の棒状に形成されており、極小径のパイプの内側に、先端部と一体的に形成されたプッシュロッドが、スプリングと共に収納されている。これにより、検査対象回路基板Ｐに接触させられた際に、先端部３１ａ，４１ａは、把持部３２，４２側にそれぞれ押し込まれると共に、スプリングの反発力によって検査対象回路基板Ｐの下面側および上面側にそれぞれ付勢される。この際、その先端部３１ａ，４１ａは、それぞれ例えば０．４ｍｍ程度ストロークされることにより、検査対象回路基板Ｐに対して適度に付勢される。プッシャ３３は、同図に示すように、スプリングによって上方に付勢されている（以下、このスプリングを含めて「プッシャ３３」ともいう）。
【００２６】
モータ６は、本発明における移動手段に相当し、フレーム１０に固定されている。また、モータ６は、制御部９の制御に従い、ボールネジ６ａを介して検査用治具３を上下動させる。スプリング７は、本発明における圧力吸収用弾性部材に相当し、一端がフレーム１０に固定されると共に、他端が検査用治具４のベース４５に連結固定されている。フォトセンサ８ａは、本発明における第２の位置検出手段に相当し、検査用治具３の上下方向の位置を検出する。また、フォトセンサ８ｂは、本発明における移動開始検出手段に相当し、回路基板保持部２の移動開始を検出する。さらに、フォトセンサ８ｃは、本発明における第１の位置検出手段に相当し、移動機構２２の上下方向の位置を検出することにより、回路基板保持部２の上下方向に対する位置、および検査用治具３の上下方向に対する位置を間接的に検出する。なお、これらのフォトセンサ８ａ〜８ｃのセンサ信号は制御部９に出力される。一方、制御部９は、Ｘ−Ｙ移動機構５のスライダ５１ａ，５２ａに対するＸ−Ｙ方向への移動制御、モータ６の回転制御、およびフォトセンサ８ａ〜８ｃのセンサ信号に基づくモータ６の停止制御などを実行する。
【００２７】
次に、インサーキットテスタ１を用いた検査対象回路基板Ｐに対するプロービング時の動作を図面を参照して説明する。
【００２８】
まず、回路基板保持部２に検査対象回路基板Ｐを保持させた後に、Ｘ−Ｙ移動機構５のスライダ５１ａ，５２ａをそれぞれ移動させることにより回路基板保持部２を移動させ、図１に示すように、検査用治具３のヘッド部３２ａおよび検査用治具４のヘッド部４２ａの間に検査対象回路基板Ｐを位置させる。次に、モータ６を作動させてボールネジ６ａを回転させることにより、同図の矢印Ａの方向で検査用治具３を上動させる。これにより、プッシャ３３が回路基板保持部２の保持板２１の下面に接触する。この際に、制御部９は、プッシャ３３が保持板２１に近づくにつれ、モータ６の回転を徐々に低速に制御する。これにより、プッシャ３３が保持板２１に接触した際における検査対象回路基板Ｐの保持板２１からの跳ね上がりが防止される。
【００２９】
検査用治具３をさらに上動させると、図３に示すように、プッシャ３３が、若干押し込められた状態で回路基板保持部２を上方に押圧する。このときのピンプローブ３１の先端部３１ａは、図４に示すように、検査対象回路基板Ｐの下面と離間している。したがって、プッシャ３３が配設されていない場合と比較し、ピンプローブ３１に対する不要な加圧がない分、ピンプローブ３１の弾性力の低下や、先端部３１ａの変形が防止される。
【００３０】
この状態で検査用治具３をさらに上動させると、移動機構２２のレール２２ｂに沿ってスライダ２２ａが上動するため、検査対象回路基板Ｐを保持した状態の回路基板保持部２が検査用治具３と共に上動する。これにより、図５，６に示すように、ピンプローブ４１の先端部４１ａが検査対象回路基板Ｐの上面に接触する。この際に、制御部９がモータ６の回転をさらに低速に制御することにより、ピンプローブ４１の先端部４１ａは、検査対象回路基板Ｐに緩やかに接触させられる。引き続き検査用治具３を上動させると、図７，８に示すように、ピンプローブ４１の弾性力によってプッシャ３３がさらに押し込められる結果、ピンプローブ３１が、検査対象回路基板Ｐの下面に接触する。この際には、両ピンプローブ３１，４１は、検査対象回路基板Ｐの両面に付勢された状態でそれぞれ接触させられる。この後に、制御部９は、保持板２１が所定位置に達した時にモータ６を停止させた後に、図外の信号ケーブルおよびピンプローブ３１，４１を介して検査対象回路基板Ｐ上の回路パターンに所定の電流を導通させることにより、電気的検査を実行する。
【００３１】
一方、ピンプローブ４１の弾性力の低下およびモータ６による過剰な押圧などに起因して、必要以上に保持板２１が検査用治具４側に押し上げられることにより、ピンプローブ４１が所定量以上に圧縮させられるおそれがある。かかる場合、このインサーキットテスタ１では、図９に示すように、ストッパ４４が保持板２１の上面に当接する。この場合、ストッパ４４は、その下面が把持部４２の最下端面であるヘッド部４２ａの下面よりも下側に突出するように形成されている。したがって、この際には、図１０に示すように、ヘッド部４２ａの下面と検査対象回路基板Ｐとが離間させられた状態となる。このため、ピンプローブ４１またはヘッド部４２ａによる検査対象回路基板Ｐに対する過剰な加圧が防止される結果、ピンプローブ４１、検査対象回路基板Ｐおよび把持部４２の破損が防止される。
【００３２】
また、ピンプローブ３１やプッシャ３３の弾性力の低下およびモータ６による過剰な押圧などに起因して、ピンプローブ３１が所定量以上に圧縮させられようとしたときには、図１１に示すように、ストッパ３４が回路基板保持部２の保持板２１における下面に当接する。この場合、ストッパ３４は、その上面が把持部３２の最上端面であるヘッド部３２ａの上面よりも上側に突出するように形成されている。したがって、この際には、図１２に示すように、ヘッド部３２ａの上面と検査対象回路基板Ｐとが離間させられた状態となる。このため、ピンプローブ３１またはヘッド部３２ａによる検査対象回路基板Ｐに対する過剰な加圧が防止される結果、ピンプローブ３１、検査対象回路基板Ｐおよび把持部３２の破損が防止される。
【００３３】
さらに、図１３に示すように、Ｘ−Ｙ移動機構５におけるスライダ５１ａの移動が完了する以前の検査用治具３の上動制御の実行などの制御異常が生じた場合には、ピンプローブ３１の先端部３１ａが回路基板保持部２における保持板２１の下面に当接させられた状態で回路基板保持部２を上動させるおそれがある。かかる場合には、図１４に示すように、ピンプローブ３１，４１が保持板２１を挟み込んでしまう。この際には、プッシャ３３が保持板２１に当接しないで、ピンプローブ３１が保持板２１に接触させられる。したがって、回路基板保持部２が上動し始めた時の検査用治具３の位置が、正常プロービング時の位置よりも低い位置となる。この場合、制御部９は、回路基板保持部２の上動開始によってフォトセンサ８ｂからセンサ信号が出力された時に、フォトセンサ８ａのセンサ信号を監視することにより、検査用治具３の位置が正常時よりも低位置であるか否かを判別する。この際に、低位置であると判別したときには、制御部９は、モータ６を停止させることにより検査用治具３の上動を停止させる。この結果、ピンプローブ３１，４１による保持板２１の挟み込みが防止されるため、ピンプローブ３１，４１、把持部３２，４２および検査対象回路基板Ｐの破損が防止される。
【００３４】
また、このインサーキットテスタ１では非常に高速なプロービング処理が行われるため、フォトセンサ８ａ，８ｂのセンサ信号に基づいてモータ６を停止させたとしても、両ピンプローブ３１，４１による保持板２１の挟み込み状態が生じるおそれがもある。かかる場合、このインサーキットテスタ１では、図１５に示すように、スプリング７が圧縮させられることにより、ピンプローブ３１，４１が過剰に圧縮される事態が防止される。この結果、過剰な加圧に起因してのピンプローブ３１，４１および把持部３２，４２の破損が防止される。なお、同図では、両ピンプローブ３１，４１による保持板２１の挟み込み状態を示しているが、両ピンプローブ３１，４１が検査対象回路基板Ｐを正常に接触しているときであっても、例えば、ピンプローブ３１によって検査対象回路基板Ｐが過剰に加圧されたときには、スプリング７が圧縮させられることにより、ピンローブ３１，４１および検査対象回路基板Ｐの破損が防止されると共に、把持部３２，４２の強度を超えての加圧が防止されることにより、把持部３２，４２の破損を防止することもできる。
【００３５】
以上のように、このインサーキットテスタ１では、ピンプローブ３１，４１や検査対象回路基板Ｐに対する過剰な加圧や、制御異常による両ピンプローブ３１，４１による保持板２１の挟み込みなどが生じようとする際に、種々の保護制御が実行される。このため、検査対象回路基板Ｐ、ピンプローブ３０，４１および把持部３２，４２などの破損が確実に防止される。
【００３６】
なお、本発明は、上記本発明の実施の形態に示した構成に限定されない。例えば、本発明の実施の形態では、スプリング７を検査用治具４のベース４５とフレーム１０との間に配設しているが、検査用治具３のベース３５とボールネジ６ａとの間や、モータ６とフレーム１０との間にスプリング７を配設するように構成することもできる。また、本発明の実施の形態では、ストッパ３４，４４をベース３５，４５にそれぞれ固定しているが、ストッパ３４，４４を、回路基板保持部２の保持板２１の下面側および上面側に固定したり、保持板２１と一体的に形成したりすることもできる。さらに、本発明の実施の形態では、プッシャ３３を検査用治具３側のみに配設しているが、検査用治具４にも配設することにより、検査対象回路基板Ｐに対し、より確実にピンプローブ３１，４１を同時に接触させることもできる。さらに、本発明における位置検出手段は、フォトセンサに限らず、リミットスイッチなどの各種のセンサ、スイッチ、およびモータ６に直結したエンコーダなどを用いることができる。
【００３７】
また、本発明の実施の形態では、回路基板保持部２をＸ−Ｙ移動機構５に固定すると共に、回路基板保持部２が検査用治具３，４に対してＸ−Ｙ方向に移動する構成を採用しているが、回路基板保持部２に対して検査用治具３，４が移動する構成を採用することもできる。さらに、モータ６を上方の位置に配設し、検査用治具４を下動させる構成を採用することもできる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の回路基板検査装置によれば、第１および第２の検査用治具にピンプローブをそれぞれ配設させた場合、その両ピンプローブを同時に回路基板に接触させることができるため、回路基板に対して一方の側のピンプローブのみが接触させられることに起因する回路基板、ピンプローブ、並びに第１および第２の検査用治具の破損を防止することができる。また、１つの移動手段を配設すればよいため、装置のコストダウンを図ることもできる。
【００３９】
また、請求項２記載の回路基板検査装置によれば、圧力吸収用弾性部材が第１の検査用治具による押圧が所定圧を超えたときにその押圧を吸収することにより、回路基板に対するピンプローブの過剰な加圧、並びに第１および第２の検査用治具に対する過剰な加圧を防止することができ、これにより、ピンプローブを含む検査用治具および回路基板の破損を防止することができる。
【００４０】
さらに、請求項３記載の回路基板検査装置によれば、複数のピンプローブで弾性部材を構成したことにより、回路基板の両面にプロービングを行うことができると共に、ピンプローブが第２の検査用治具の弾性部材を兼用する分、回路基板検査装置の部品点数の低減およびコストダウンを図ることができる。
【００４１】
また、請求項４記載の回路基板検査装置によれば、保護用ストッパが回路基板保持手段に当接して複数のピンプローブが過剰に圧縮されることを阻止することにより、回路基板に対するピンプローブの過剰な加圧、並びに第１および第２の検査用治具に対する過剰な加圧を防止することができ、これにより、ピンプローブを含む検査用治具および回路基板の破損を防止することができる。
【００４２】
さらに、請求項５記載の回路基板検査装置によれば、第１の位置検出手段の検出移動位置に基づき第１の検査用治具が基準位置を通過するときに移動手段を停止させることにより、第１の検査用治具の過移動を防止することができるため、回路基板検査装置自身および回路基板の破損を防止することができる。
【００４３】
また、請求項６記載の回路基板検査装置によれば、第２の位置検出手段の検出位置に応じて移動手段を停止させることにより、回路基板保持手段の位置ずれに起因しての、ピンプローブ、第１および第２の検査用治具および回路基板保持手段の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタの正面から見た断面図である。
【図２】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタにおける回路基板保持部近傍の断面図である。
【図３】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタにおいてプッシャが保持板に接触しているときの保持板近傍の断面図である。
【図４】 図３の状態のときのピンプローブおよび検査対象回路基板の近傍の断面図である。
【図５】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタにおいて上方に配置されているピンプローブが検査対象回路基板に接触しているときの保持板近傍の断面図である。
【図６】 図５の状態のときの保持板近傍の断面図である。
【図７】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタにおいてすべてのピンプローブが検査対象回路基板に接触しているときの保持板近傍の断面図である。
【図８】 図７の状態のときの保持板近傍の断面図である。
【図９】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタにおいてストッパ４４が回路基板保持部に当接しているときの検査用治具４近傍の断面図である。
【図１０】 図９の状態のときの検査対象回路基板近傍の断面図である。
【図１１】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタにおいてストッパ３４が回路基板保持部に当接しているときの検査用治具４近傍の断面図である。
【図１２】 図１１の状態のときの検査対象回路基板近傍の断面図である。
【図１３】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタにおいてピンプローブ３１が保持板に接触しているときの断面図である。
【図１４】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタにおいてすべてのピンプローブが保持板に接触しているときの断面図である。
【図１５】 本発明の実施の形態に係るインサーキットテスタにおいてスプリング７が圧縮状態のときの断面図である。
【図１６】 出願人が既に開発しているインサーキットテスタの正面から見た断面図である。
【図１７】 出願人が既に開発しているインサーキットテスタにおいて正常にプロービングされているときの保持板近傍の断面図である。
【図１８】 出願人が既に開発しているインサーキットテスタにおいてピンプローブ３１が検査対象回路基板を押し上げているときの保持板近傍の断面図である。
【図１９】 出願人が既に開発しているインサーキットテスタにおいてピンプローブ４１が検査対象回路基板を押し込んでいるときの保持板近傍の断面図である。
【図２０】 出願人が既に開発しているインサーキットテスタにおいて両ピンプローブ３１，４１が保持板を挟み込んでいるときの保持板近傍の断面図である。
【符号の説明】
１ インサーキットテスタ
２ 回路基板保持部
３ 検査用治具
４ 検査用治具
６ モータ
７ スプリング
８ａ〜８ｃ フォトセンサ
２１ 保持板
３１ ピンプローブ
３２ 把持部
３３ プッシャ
３４ ストッパ
４１ ピンプローブ
４２ 把持部
４４ ストッパ
Ｐ 検査対象回路基板
Claims (6)
- 検査対象の回路基板を保持すると共に上下動可能に構成された回路基板保持手段と、前記回路基板保持手段の上面および下面のいずれか一方の面側から当該回路基板保持手段に向けて移動手段によって移動させられると共に、その移動方向に伸縮自在に構成されて前記回路基板保持手段を押圧する押圧部材が配設された第１の検査用治具と、当該押圧部材の押圧によって前記回路基板保持手段が移動させられたときに前記回路基板に対して前記一方の面とは逆側の他方の面側から押圧する弾性部材を有する第２の検査用治具と、前記両検査用治具の少なくとも一方に配設されると共に前記回路基板保持手段が前記押圧部材によって押圧されかつ前記回路基板が前記弾性部材によって押圧されているときの当該回路基板に接触するように伸縮自在にそれぞれ構成された複数のピンプローブとを備え、前記移動手段によって前記第１の検査用治具を移動させたときに、前記各ピンプローブの先端部が前記回路基板に接触するのに先立って前記押圧部材が前記回路基板保持手段を押圧して移動させるように構成されていることを特徴とする回路基板検査装置。
- 前記第１の検査用治具による押圧が所定圧を超えたときにその押圧を吸収するための圧力吸収用弾性部材を備えていることを特徴とする請求項１記載の回路基板検査装置。
- 前記弾性部材は、複数の前記ピンプローブで構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の回路基板検査装置。
- 前記回路基板保持手段に当接することにより、前記第１の検査用治具の押圧によって前記複数のピンプローブが過剰に圧縮されることを阻止する保護用ストッパを備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の回路基板検査装置。
- 前記第１の検査用治具の移動位置を検出する第１の位置検出手段を備え、当該第１の位置検出手段の検出移動位置に基づき前記第１の検査用治具が基準位置を通過するときに前記移動手段を停止させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の回路基板検査装置。
- 前記第１の検査用治具の押圧によって前記回路基板保持手段が移動したときの当該移動方向に対する当該第１の検査用治具の位置を検出する第２の位置検出手段と、前記回路基板保持手段の移動開始を検出する移動開始検出手段とを備え、
前記回路基板保持手段は、保持している前記回路基板の基板面よりも前記第１の検査用治具によって押圧される部位が当該第１の検査用治具側に突出するように構成され、
前記移動手段によって前記第１の検査用治具を移動させたときに、前記移動開始検出手段によって前記回路基板保持手段の移動開始が検出された時点における当該第１の検査用治具の位置を前記第２の位置検出手段によって検出し、当該第２の位置検出手段の検出位置に応じて前記移動手段を停止させることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の回路基板検査装置。
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