JP5236506B2 - 基板検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、検査対象基板であるフレキシブルプリント配線板の両面に位置する各検査ポイントに対し所定の電気的検査を行うことができる基板検査装置に関する技術である。

図５は、プリント配線板を検査対象基板とする基板検査装置の従来例の概略構成を示す説明図である。同図によれば、基板検査装置１は、プリント配線板Ｐが載置される支持台２と、プリント配線板Ｐのパターンに接触させて所定の電気的検査を行う検査ユニット３とを少なくとも備えて構成されている。

この場合、支持台２は、所定位置にプリント配線板Ｐを位置決めして配置できるようになっている。また、検査ユニット３は、Ｘ−Ｙ−Ｚの３軸方向への移動を可能に配設される可動本体４と、該可動本体４に取り付けられた検査用プローブ５とで構成されている。

そして、検査用プローブ５は、その接触端５ａをプリント配線板Ｐの所定位置に接触させるプロービング動作を行うことで、例えばプリント配線板Ｐの導体パターンなどの検査ポイントに接触させて、良否判定に必要な信号を取得できるようになっている。

この場合、プリント配線板Ｐは、正確に支持台２上に位置決めして配置しておく必要があることから、例えば囲枠状の位置固定板で上側から押さえ付けたり、検査用プローブ５が存在しない下面側を空気引きするなどして位置固定されていた。

また、この種の検査用プローブについては、例えば下記特許文献１に開示されているように、検査対象であるプリント配線板側に吸着させる吸盤と、該吸盤の内部空間内に配置されてプリント配線板の検査ポイントに接触させるスプリングプローブとを備えているものも既に提案されている。

特開平６−３４７４７６号公報

そして、図５に示す基板検査装置１が備える検査用プローブ５と上記特許文献１に開示されている検査用プローブとは、そのいずれもが片面検査方式のもとでプリント配線板の検査ポイントに対し検査を行おうとするものであった。

一方、最近における検査対象基板としてのプリント配線板は、両面に検査ポイントを有するフレキシブルプリント配線板が主流となってきており、図５に示すように支持台２に載置されることなく、その周縁部を位置固定した上で、両面側にそれぞれ検査ユニットを配置して両面検査できる基板検査装置を導入することでその対応を図っている。

図６は、上記両面検査方式に対応させた基板検査装置の従来例を示す説明図である。同図によれば、基板検査装置１は、フレキシブルプリント配線板４１の周縁部４２，４３を保持する治具６と、該治具６に保持させたフレキシブルプリント配線板４１の両面側に各別に配置される検査ユニット７とを少なくとも備えて構成されている。

この場合、各検査ユニット７は、図５と同様にＸ−Ｙ−Ｚの３軸方向への移動を可能に配設される可動本体８と、該可動本体８に取り付けられた検査用プローブ９とで構成されている。

そして、各検査用プローブ９は、それぞれの接触端９ａをフレキシブルプリント配線板４１の両面に位置する検査ポイントに接触させるプロービング動作を行うことで、該フレキシブルプリント配線板４１の良否判定に必要な信号を取得できるようになっている。

しかし、図６に示す基板検査装置１による場合には、検査対象基板が薄くて剛性の乏しいフレキシブルプリント配線板４１であることから、検査用プローブ９を接触させた際にその荷重で撓んでしまい、接触端９ａを検査ポイントに正確に接触させることができなくなるという不都合があった。

また、図６に示す基板検査装置１による場合には、検査用プローブ９を無理に押し込んでキシブルプリント配線板４１側を傷付けてしまうという不具合もあった。

本発明は、従来技術の上記課題に鑑み、検査対象基板がフレキシブルプリント配線板であり、その両面に検査ポイントを有するものであっても、傷付けることなく、正確に検査ポイントに接触させることができる基板検査装置を提供することに目的がある。

本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、そのうちの第１の発明は、検査対象基板であるフレキシブルプリント基板を保持する治具と、該フレキシブルプリント基板の一側面側に配置される一側検査ユニットと、他側面側に配置される他側検査ユニットとを少なくとも備え、これら一側検査ユニットと他側検査ユニットとは、装置本体側にＸ−Ｙ−Ｚの３軸方向への移動を可能に各別に配設される可動本体と、これらの可動本体に各別に取り付けられた吸引プローブ体とで構成され、該吸引プローブ体のそれぞれは、先端開口部からの空気引きを可能に配設される少なくとも１本以上の吸引筒体部と、該吸引筒体部の前記先端開口部を前記フレキシブルプリント基板に接触させてその空間部内が負圧となった状態のもとで検査ポイントにその接触端を接触させる各１本のコンタクトプローブとで形成される基板検査装置において、前記吸引プローブ体のそれぞれは、各１本の前記吸引筒体部と、該吸引筒体部の前記先端開口部を前記フレキシブルプリント基板側に接触させて前記空間部内を負圧にした後に前記接触端を前記検査ポイントに接触させるべく、前記吸引筒体部内を軸心方向へと移動可能に配設された前記コンタクトプローブとで形成したことを最も主要な特徴とする。

また、第２の発明は、検査対象基板であるフレキシブルプリント基板を保持する治具と、該フレキシブルプリント基板の一側面側に配置される一側検査ユニットと、他側面側に配置される他側検査ユニットとを少なくとも備え、これら一側検査ユニットと他側検査ユニットとは、装置本体側にＸ−Ｙ−Ｚの３軸方向への移動を可能に各別に配設される可動本体と、これらの可動本体に各別に取り付けられた吸引プローブ体とで構成され、該吸引プローブ体のそれぞれは、先端開口部からの空気引きを可能に配設される少なくとも１本以上の吸引筒体部と、該吸引筒体部の前記先端開口部を前記フレキシブルプリント基板に接触させてその空間部内が負圧となった状態のもとで検査ポイントにその接触端を接触させる各１本のコンタクトプローブとで形成される基板検査装置において、前記吸引プローブ体のそれぞれは、各複数本の前記吸引筒体部と、これら吸引筒体部を長さ方向に束ねて中心位置に確保される空間部内にその軸心方向に沿わせて配設されたコンタクトプローブとで形成したことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、吸引筒体部の先端開口部をフレキシブルプリント基板側に接触させて空気引きして空間部内を負圧にした状態のもとでコンタクトプローブの接触端をフレキシブルプリント基板の検査ポイントに接触させることができるので、検査対象基板が薄くて剛性の乏しいフレキシブルプリント配線板であっても、コンタクトプローブをフレキシブルプリント配線板側に接触させた際に撓ませたり突き破ることなくその接触端を検査ポイントに正確に接触させて検査することができる。

本発明における第１の発明の概略構成例を示す説明図。 一側検査ユニット側の吸引プローブ体を例に第１の発明の要部を拡大して示す部分斜視図。 第１の発明における吸引プローブ体の動きを（ａ）〜（ｃ）として示す説明図。 第２の発明における吸引プローブ体の一例を示す説明図。 プリント配線板を検査対象基板とする基板検査装置の従来例の概略構成を示す説明図。 フレキシブルプリント配線板を検査対象基板として両面検査方式に対応させた基板検査装置の従来例を示す説明図。

図１は、本発明における第１の発明の概略構成例を示す説明図であり、基板検査装置１１は、検査対象基板であるフレキシブルプリント配線板４１の周側縁側を保持して位置決め固定する治具１２と、該治具１２に保持されたフレキシブルプリント配線板４１の一側面４４側に配置される一側検査ユニット２２と、他側面４５側に配置される他側検査ユニット３２とを少なくとも備えて構成されている。

このうち、図示しない装置本体に配設される治具１２は、例えば１００ｍｍ×５０ｍｍ程度の面サイズの矩形を呈するフレキシブルプリント配線板４１の少なくとも対向二辺である各側縁部４２，４３を各別に保持する機構を備えて形成されている。すなわち、各治具１２は、フレキシブルプリント配線板４１の側縁部４２，４３を支持する固定側支持部１３と、該固定側支持部１３と向き合う位置に配置されて図示しないエアシリンダなどにより進退制御される可動側支持部１４とで形成されている。

また、一側検査ユニット２２と他側検査ユニット２３とは、図示しない装置本体側にＸ−Ｙ−Ｚの３軸方向への移動を可能に各別に配設される可動本体２３，３３と、これらの可動本体２３，３３に各別に取り付けられた吸引プローブ体２５，３５とで、いずれもが同一構造を備えて形成されている。

この場合、可動本体２３，３３は、図示しない移動機構に取付け片２４，３４を介して固定することで、Ｘ−Ｙ−Ｚの３軸方向への制御された移動を可能に配設されることになる。

しかも、吸引プローブ体２５，３５のそれぞれは、先端開口部２６ａ，３６ａからの空気引きを可能に配設される各１本の吸引筒体部２６，３６と、該吸引筒体部２６，３６の先端開口部２６ａ，３６ａをフレキシブルプリント基板４１に接触させてその内部の空間部２６ｂ，３６ｂが負圧となった状態のもとで検査ポイントにその接触端２７ａ，３７ａを接触させるコンタクトプローブ２７，３７とで形成されている。

これを図１に基づいてより具体的に説明すれば、それぞれが１本で構成されている各吸引プローブ体２５，３５は、例えば検査ポイントを中心として直径０．５ｍｍ程度の外径を有する先端開口部２６ａ，３６ａからの空気引きを可能に配設される吸引筒体部２６，３６と、これら吸引筒体部２６，３６の先端開口部２６ａ，３６ａをフレキシブルプリント基板４１側に接触させて空間部２６ｂ内を負圧にした後にそれぞれの接触端２７ａ，３７ａを検査ポイントへと接触させるべく、吸引筒体部２６，３６内での軸心方向への移動を可能に配設される各１本のコンタクトプローブ２７，３７とで形成されている。

図２は、図１における一側検査ユニット２２側の吸引プローブ体２５を例に要部を拡大して示す部分斜視図であり、保形性のある吸引筒体部２６は、先端開口部２６ａへと至る先端部がやや先細りとなった略円筒形状を呈する硬質ゴム材や合成樹脂材により形成されている。

このため、吸引筒体部２６は、他所に配設されている図示しないエジェクタ側などに通気路を介して接続して外気が強制的に空間部２６ａ内に吸引されるようになった状態のもとで、先端開口部２６ａをフレキシブルプリント配線板４１の一側面４４側に密に接触させた際に空間部２６ａ内が大気圧に対し負圧になっても変形を生じなくさせることができる。

また、コンタクトプローブ２７は、内蔵させた図示しないコイルスプリングを介してその直径が０．１ｍｍ程度の接触端２７ａ側が常に進出方向に付勢されて形成されている。しかも、該コンタクトプローブ２７は、先端開口部２６ａを有する吸引筒体部２６の空間部２６ｂ内に、その軸心方向に沿わせた位置関係のもとで配置されており、図示しない基端部側は、可動本体２３に対し制御された進退移動を可能にして取り付けられている。

次に、本発明における第１の発明の作用・効果につき、図１および図２に示す一側検査ユニット２２側の動きを例に説明すれば、まず、図３（ａ）に示すように、フレキシブルプリント配線板４１の一側面４４側に位置する今回の検査ポイント上に、一側検査ユニット２２における吸引プローブ体２５が正確に位置するようにＸ−Ｙ−Ｚの３軸方向に可動本体２３を移動させた上で、一側検査ユニット２２の全体をフレキシブルプリント配線板４１の一側面４４方向に下降させる。なお、吸引筒体部２６は、この時点で図示しないエジェクタを介して先端開口部２６ａから外気の空気引きを開始している。

やがて、吸引プローブ体２５における吸引筒体部２６の先端開口部２６ａは、図３（ｂ）に示すようにフレキシブルプリント配線板４１の一側面４４の今回の検査ポイント領域に密に面接触するに至る。

吸引筒体部２６は、その先端開口部２６ａがフレキシブルプリント配線板４１の一側面４４側に密に接触することにより、その空間部２６ｂ内の空気が吸引されて外気圧に対し負圧となる結果、図３（ｂ）に示すように今回の検査ポイント領域が先端開口部２６ａに吸着される。

吸引プローブ体２５におけるコンタクトプローブ２７は、吸引筒体部２６によるこのような吸着状態のもとでその下降を開始し、やがてその接触端２７ａが図３（ｃ）に示すように検査ポイントに接触して押圧するに至り、この状態のもとで所定の電気的検査を行い必要な電気信号を取得することができることになる。

したがって、第１の発明によれば、吸引筒体部２６，３６の先端開口部２６ａ，３６ａ側から空気引きしながらコンタクトプローブ２７，３７の接触端２７ａ，３７ａをフレキシブルプリント基板４１の一側面４４と他側面４５とに位置する検査ポイントに接触させて検査することができる。

このため、第１の発明によれば、検査対象基板が薄くて剛性の乏しいフレキシブルプリント配線板４１であっても、コンタクトプローブ２７，３７を接触させた際に、その吸着面の反対方向に撓まることなくその接触端２７ａ，３７ａを検査ポイントに正確に接触させることができる。また、フレキシブルプリント配線板４１は、その検査時に吸引筒体部２６，３６によりある程度の弾性を伴って保持される結果、コンタクトプローブ２７，３７の接触端２７ａ，３７ａにより押し込まれることがあっても、突き破られることなく検査ポイントに正確に接触させることができる。

以上は、第１の発明の一例を説明したものであり、その具体的な構成は、これに限定されるものではない。例えば、吸引プローブ体２５（３３）は、第２の発明として、図４に示すように５本を含む適宜の複数本の吸引筒体部２６（３６）と、これら吸引筒体部２６（３６）を長さ方向に束ねて中心位置に確保される空間部２９内にその軸心方向に沿わせて配設されたコンタクトプローブ２７（３７）とで形成することもできる。このように複数本の吸引筒体部２６（３６）を具備させた場合は、フレキシブルプリント配線板４１の検査ポイント領域をより安定的に空気引きしながら、コンタクトプローブ２７（３７）を正確に接触させることができることになる。

また、本発明は、図示例のようなフライングタイプのコンタクトプローブのほか、例えば剣山タイプのコンタクトプローブの周囲に吸引筒体部を配置することで実施することもできる。

１１ 基板検査装置
１２ 治具
１３ 固定側支持部
１４ 可動側支持部
２２ 一側検査ユニット
２３ 可動本体
２４ 取付け片
２５ 吸引プローブ体
２６ 吸引筒体部
２６ａ 先端開口部
２６ｂ 空間部
２７ コンタクトプローブ
２７ａ 接触端
２９ 空間部
３２ 他側検査ユニット
３３ 可動本体
３４ 取付け片
３５ 吸引プローブ体
３６ 吸引筒体部
３６ａ 先端開口部
３６ｂ 空間部
３７ コンタクトプローブ
３７ａ 接触端
４１ フレキシブルプリント基板
４２，４３ 側縁部
４４ 一側面
４５ 他側面

Claims (2)

1. 検査対象基板であるフレキシブルプリント基板を保持する治具と、該フレキシブルプリント基板の一側面側に配置される一側検査ユニットと、他側面側に配置される他側検査ユニットとを少なくとも備え、これら一側検査ユニットと他側検査ユニットとは、装置本体側にＸ−Ｙ−Ｚの３軸方向への移動を可能に各別に配設される可動本体と、これらの可動本体に各別に取り付けられた吸引プローブ体とで構成され、該吸引プローブ体のそれぞれは、先端開口部からの空気引きを可能に配設される少なくとも１本以上の吸引筒体部と、該吸引筒体部の前記先端開口部を前記フレキシブルプリント基板に接触させてその空間部内が負圧となった状態のもとで検査ポイントにその接触端を接触させる各１本のコンタクトプローブとで形成される基板検査装置において、
   前記吸引プローブ体のそれぞれは、各１本の前記吸引筒体部と、該吸引筒体部の前記先端開口部を前記フレキシブルプリント基板側に接触させて前記空間部内を負圧にした後に前記接触端を前記検査ポイントに接触させるべく、前記吸引筒体部内を軸心方向へと移動可能に配設された前記コンタクトプローブとで形成したことを特徴とする基板検査装置。
2. 検査対象基板であるフレキシブルプリント基板を保持する治具と、該フレキシブルプリント基板の一側面側に配置される一側検査ユニットと、他側面側に配置される他側検査ユニットとを少なくとも備え、これら一側検査ユニットと他側検査ユニットとは、装置本体側にＸ−Ｙ−Ｚの３軸方向への移動を可能に各別に配設される可動本体と、これらの可動本体に各別に取り付けられた吸引プローブ体とで構成され、該吸引プローブ体のそれぞれは、先端開口部からの空気引きを可能に配設される少なくとも１本以上の吸引筒体部と、該吸引筒体部の前記先端開口部を前記フレキシブルプリント基板に接触させてその空間部内が負圧となった状態のもとで検査ポイントにその接触端を接触させる各１本のコンタクトプローブとで形成される基板検査装置において、
   前記吸引プローブ体のそれぞれは、各複数本の前記吸引筒体部と、これら吸引筒体部を長さ方向に束ねて中心位置に確保される空間部内にその軸心方向に沿わせて配設されたコンタクトプローブとで形成したことを特徴とする基板検査装置。

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