JP6327825B2 - Flexible substrate, flexible substrate assembly, and substrate inspection apparatus - Google Patents
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本発明は、フレキシブル基板の構造、及び、テストヘッドに固定された複数のプローブを検査対象の基板に接触させて検査を行う基板検査装置に関するものである。 The present invention relates to a structure of a flexible substrate and a substrate inspection apparatus that performs inspection by bringing a plurality of probes fixed to a test head into contact with a substrate to be inspected.
導体パターンの形成された基板(プリント基板、又は回路基板とも呼ばれる)の良否を検査するために、基板検査装置が用いられている。基板検査装置は、導体パターン上の検査ポイントにプローブを接触させて、例えば導体パターンの抵抗やインダクタンス、導体パターン間の静電容量などの電気的特性を測定し、その値が許容範囲内であるか否かを判定して、基板の検査を行う。検査ポイントは、部品実装用のランドやビアなど、レジストが表面に形成されておらず、プローブを接触させることができる導体パターン上の部位に、予め設定される。 In order to inspect the quality of a board (also called a printed board or a circuit board) on which a conductor pattern is formed, a board inspection apparatus is used. The board inspection device contacts the inspection point on the conductor pattern and measures the electrical characteristics such as the resistance and inductance of the conductor pattern and the capacitance between the conductor patterns, and the value is within the allowable range. Whether or not the substrate is inspected. The inspection point is set in advance at a portion on the conductor pattern where the resist is not formed on the surface, such as a component mounting land or via, and the probe can be contacted.
治具タイプと呼ばれる基板検査装置は、検査ポイントの数に相当する多数のプローブを備えている。これら多数のプローブは、テストヘッド(ピンヘッド)に固定されている。テストヘッドは、各プローブを各検査ポイントに一緒に接触させることができるように、各検査ポイントの位置に対応するように位置合わせして各プローブを支持している。基板の片面に検査ポイントが設定されている場合、テストヘッドは基板の片面側に配置され、基板の両面に検査ポイントが設定されている場合、対向する一対のテストヘッドが基板を挟むように基板の両面側に配置される。基板検査装置は、移動機構によってテストヘッドを基板に近づけて、各検査ポイントに各プローブを一緒に接触させる。 A substrate inspection apparatus called a jig type includes a large number of probes corresponding to the number of inspection points. These many probes are fixed to a test head (pin head). The test head supports each probe in alignment with the position of each inspection point so that each probe can contact each inspection point together. When the inspection point is set on one side of the board, the test head is arranged on one side of the board, and when the inspection point is set on both sides of the board, the pair of opposing test heads sandwich the board. It is arranged on both sides. In the substrate inspection apparatus, the test head is brought close to the substrate by the moving mechanism, and each probe is brought into contact with each inspection point together.
このような基板検査装置には、複数のプローブと、電気的特性を測定する計測部との間に、接続切換部が備えられている。基板検査装置は、接続切換部を制御して、計測部に電気的に接続するプローブを任意に切り換える(選択する)。基板検査装置は、予め決められた検査項目の順番に従い、各検査項目に対応するプローブの組を順番に計測部に電気的に接続し、各検査項目(各検査ポイント)に対する測定を順次実施していく。 In such a substrate inspection apparatus, a connection switching unit is provided between a plurality of probes and a measurement unit that measures electrical characteristics. The board inspection apparatus controls the connection switching unit to arbitrarily switch (select) a probe that is electrically connected to the measurement unit. The board inspection apparatus electrically connects a set of probes corresponding to each inspection item to the measuring unit in order according to a predetermined order of inspection items, and sequentially performs measurement for each inspection item (each inspection point). To go.
例えば特許文献1には、プローブ(接触端子)を支持するテストヘッド(接触端子支持部)が移動機構によって移動する可動ユニット(可動部)に備えられていると共に、接続切換部(接続切換装置)も可動ユニットに備えられたプリント基板の検査装置が記載されている。同装置の計測部は、固定ユニット(固定部)に備えられている。接続切換部と多数のプローブとを接続するためには、プローブの数と同数の多くの数の配線が必要になる。そのため、接続切換部が固定ユニットに備えられている場合、固定ユニットと可動ユニットとを接続するために、多数の長い配線が必要であった。一方、特許文献1の装置のように、接続切換部を可動ユニットに備えることで、可動ユニット内で接続切換部と各プローブとが接続されるので、接続切換部とプローブとを接続する配線の長さを短くできると共に、固定ユニットと可動ユニットとを接続する配線の数を大幅に少なくすることができる。
For example, in
接続切換部には、計測部の測定用の端子に任意のプローブを接続するために、例えば計測部の端子数とプローブ数とを乗じた数のスイッチを、マトリクス状に接続した電気回路を設ける必要がある。4端子法で測定する計測回路であれば、1つの検査ポイントに2本のプローブを接触させる必要があるので、スイッチの数はさらに多くなる。また、接続切換部には、これらスイッチの制御用の電気回路を設ける必要もある。検査対象の基板の検査ポイントの数にもよるが、検査ポイント数に対応する数百〜数万の数のプローブを切り換えるために、プローブ数の何倍もの数のスイッチが必要になる。スイッチとして半導体スイッチを用い、複数の半導体スイッチの集積されている半導体集積回路(IC)を用いたとしても、使用する部品の数は膨大である。さらに、プローブの数が多いため、接続切換部とプローブとを接続するための入出力用の配線数(コネクタの端子数)が多くなり、コネクタの端子数が非常に多くなる。このため、接続切換部を1枚の基板で構成することは、スペース上の制限から現実的ではなく、実際にはスイッチや制御用の電気回路、コネクタを多数の基板に分配して配置して構成されている。したがって、接続切換部は、形状が大きくて重量が重いものになっている。 In order to connect an arbitrary probe to the measurement terminal of the measurement unit, the connection switching unit is provided with an electric circuit in which, for example, a number of switches multiplied by the number of terminals of the measurement unit and the number of probes are connected in a matrix. There is a need. In the case of a measurement circuit that measures by the four-terminal method, since it is necessary to bring two probes into contact with one inspection point, the number of switches is further increased. Further, it is necessary to provide an electrical circuit for controlling these switches in the connection switching unit. Although depending on the number of inspection points on the substrate to be inspected, in order to switch hundreds to tens of thousands of probes corresponding to the number of inspection points, switches many times the number of probes are required. Even if a semiconductor switch is used as a switch and a semiconductor integrated circuit (IC) in which a plurality of semiconductor switches are integrated is used, the number of components used is enormous. Further, since the number of probes is large, the number of input / output wires (connector terminals) for connecting the connection switching unit and the probe is increased, and the number of connectors is extremely increased. For this reason, it is not practical to configure the connection switching unit with a single board due to space limitations. In practice, switches, control electric circuits, and connectors are distributed and arranged on a large number of boards. It is configured. Therefore, the connection switching part is large in shape and heavy.
一方、接続切換部を備える可動ユニットを移動させる必要がある。そのため、接続切換部を小型で軽量のものにしたいという課題がある。 On the other hand, it is necessary to move the movable unit including the connection switching unit. Therefore, there is a problem that the connection switching unit is desired to be small and light.
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、可動ユニットに備えられている、複数のプローブを切り換えるための接続切換部を、小型で軽量なものにすることができる基板検査装置、電気回路を実装する基板を小型で軽量なものにすることができるフレキシブル基板、及びフレキシブル基板アッセンブリを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is provided with a movable unit, and a connection inspection unit for switching a plurality of probes can be made small and light, a substrate inspection apparatus, An object of the present invention is to provide a flexible substrate and a flexible substrate assembly that can make a substrate on which an electric circuit is mounted small and light.
前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項1に記載されたフレキシブル基板は、2つ折りに折り曲げ可能なフレキシブルな基材と、第1コネクタが有している複数の端子に接続するために、2つ折りに折り曲げたときに対向し合う前記基材の一対の対向部に形成された複数の第1コネクタ接続用パッドと、第2コネクタが有している複数の端子に接続するために、前記一対の対向部以外の他の部位に形成された複数の第2コネクタ接続用パッドと、前記基材を2つ折りに折り曲げたときに外表面になる前記基材の面に形成された、部品を実装するための部品用パッドとを備え、前記基材を2つ折りに折り曲げて形成される折り曲げ辺よりも外側に突出する突出片が形成されるように、前記突出片を区画するための切込み部が前記基材に形成されていて、前記突出片に、前記第2コネクタ接続用パッドが形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the flexible substrate according to
請求項2に記載されたフレキシブル基板は、請求項1に記載のものであり、前記一対の対向部が、前記基材を2つ折りに折り曲げるための折り曲げ部を間に挟んだ一対の端部であることを特徴とする。 A flexible substrate according to a second aspect is the one according to the first aspect, wherein the pair of opposing portions are a pair of end portions sandwiching a bent portion for folding the base material in two. It is characterized by being.
請求項3に記載されたフレキシブル基板は、請求項1又は2に記載のものであり、前記第2コネクタ接続用パッドが、前記第2コネクタに差し込まれて前記第2コネクタの端子に接触によって接続されるものであることを特徴とする。 A flexible substrate according to a third aspect is the one according to the first or second aspect , wherein the second connector connection pad is inserted into the second connector and connected to a terminal of the second connector by contact. It is characterized by being.
請求項4に記載されたフレキシブル基板アッセンブリは、請求項1から3のいずれかに記載のフレキシブル基板の前記部品用パッドに部品が実装されており、前記基材が2つ折りに折り曲げられて、第1コネクタ接続用パッドに前記第1コネクタの端子が接続されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a flexible substrate assembly in which a component is mounted on the component pad of the flexible substrate according to any one of the first to third aspects, and the base material is folded in half. The terminal of the said 1st connector is connected to the pad for 1 connector connection, It is characterized by the above-mentioned.
請求項5に記載されたフレキシブル基板アッセンブリは、請求項4に記載のものであり、前記第1コネクタの端子が、外部のコネクタに対して接触により電気的に接続されるように、弾性体によって前記外部のコネクタ方向に付勢された付勢端子で構成されていることを特徴とする。 A flexible substrate assembly according to a fifth aspect is the one according to the fourth aspect , wherein an elastic body is used so that a terminal of the first connector is electrically connected to an external connector by contact. It is comprised by the urging | biasing terminal urged | biased by the said external connector direction.
請求項6に記載された基板検査装置は、複数のプローブを備えるテストヘッドと、前記テストヘッドを移動させ、前記複数のプローブを検査対象の基板に接触させる移動機構と、電気的特性の測定を行う計測部と、前記複数のプローブの中から任意の前記プローブを前記計測部に接続する接続切換部とを備え、前記移動機構によって移動する可動ユニットに、前記テストヘッド、及び前記接続切換部が備えられている基板検査装置であって、前記請求項4又は5に記載のフレキシブル基板アッセンブリが、前記部品用パッドに前記接続切換部を構成する部品が実装されたものであり、前記接続切換部として前記可動ユニットに備えられていることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a substrate inspection apparatus comprising: a test head including a plurality of probes; a moving mechanism that moves the test head to bring the plurality of probes into contact with a substrate to be inspected; and measurement of electrical characteristics. A measuring unit to perform, and a connection switching unit that connects any of the plurality of probes to the measuring unit, and the movable unit that is moved by the moving mechanism includes the test head and the connection switching unit. A flexible circuit board assembly according to
請求項7に記載された基板検査装置は、請求項6に記載のものであり、前記フレキシブル基板アッセンブリの前記第1コネクタの複数の端子が、前記テストヘッドの前記複数のプローブに電気的に接続されるものであり、前記第2コネクタの複数の端子が、前記計測部及び制御部に電気的に接続されるものであることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the substrate inspection apparatus according to the sixth aspect , wherein the plurality of terminals of the first connector of the flexible substrate assembly are electrically connected to the plurality of probes of the test head. are the are those, a plurality of terminals of the second connector, characterized in that the measuring unit及beauty control part is intended to be electrically connected.
請求項8に記載された基板検査装置は、請求項6又は7に記載のものであり、前記可動ユニットが、前記フレキシブル基板の面を垂直にして保持することを特徴とする。 A substrate inspection apparatus according to an eighth aspect is the one according to the sixth or seventh aspect, wherein the movable unit holds the surface of the flexible substrate vertically.
請求項9に記載された基板検査装置は、請求項6から8のいずれかに記載のものであり、前記可動ユニットが、1〜n個の内の任意の数の前記フレキシブル基板アッセンブリを装着可能に構成されていることを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the substrate inspection apparatus according to any one of the sixth to eighth aspects, wherein the movable unit can mount any number of 1 to n flexible substrate assemblies. It is comprised by these.
本発明のフレキシブル基板、及びフレキシブル基板アッセンブリによれば、2つ折りに折り曲げた基材の一対の対向部を使用することで、端子数の多い第1コネクタに接続することができる。さらに、フレキシブル基板はリジッド基板よりも軽いことから、リジッド基板を使う場合よりも、遥かに軽量化することができる。又、フレキシブル基板はリジッド基板よりも薄いため、小型化することができる。又、多層のリジッド基板では、貫通するスルーホールを形成すると、スルーホールが他の層のデッドスペースになってしまうため、配線密度を高めるためには全層に貫通しないブラインド・ビア・スルーホールやビルドアップ基板を使用する必要がある。本発明のフレキシブル基板では、スルーホールを形成しても、2つ折り時に重なる面には貫通しないので、スルーホールがデッドスペースにならず、ブラインド・ビア・スルーホールやビルドアップ基板を使うような効果が得られ、配線密度を高められるので、基板の小型化に資する。 According to the flexible substrate and the flexible substrate assembly of the present invention, it is possible to connect to the first connector having a large number of terminals by using a pair of opposing portions of the base material folded in half. Furthermore, since the flexible substrate is lighter than the rigid substrate, it can be made much lighter than when a rigid substrate is used. Further, since the flexible substrate is thinner than the rigid substrate, it can be reduced in size. In addition, in a multi-layer rigid board, if through holes are formed, the through holes become dead spaces in other layers. Therefore, in order to increase the wiring density, blind via holes, It is necessary to use a build-up board. In the flexible substrate of the present invention, even if a through hole is formed, it does not penetrate into the overlapping surface when folded in half, so the through hole does not become a dead space, and the effect of using a blind via via or a build-up substrate And the wiring density can be increased, which contributes to the miniaturization of the substrate.
一対の対向部が、基材の折り曲げ部を間に挟んだ一対の端部である場合、2つ折りにしたときに開放端になる両端部(一対の端部)が第1のコネクタによって袋綴じ状に固定されるため、軽量で撓みやすいフレキシブル基板の形状が保持されやすくなる。また、基材を2つ折りにしたときに、一対の端部同士の動きの自由度が高いので、第1コネクタに接続する作業を簡便に行うことができる。 When the pair of opposed portions are a pair of end portions sandwiching the bent portion of the base material, both ends (a pair of end portions) that become open ends when folded in two are bag-bound by the first connector. Since it is fixed to the shape, the shape of the flexible substrate that is lightweight and flexible is easily maintained. Further, when the base material is folded in half, the degree of freedom of movement between the pair of end portions is high, so that the operation of connecting to the first connector can be easily performed.
基材を2つ折りに折り曲げて形成される折り曲げ辺よりも外側に突出する突出片が形成されるように、突出片を区画するための切込み部が基材に形成されていて、突出片に、第2コネクタ接続用パッドが形成されている場合、折り曲げ辺であっても第2コネクタを接続することができる。 A notch for partitioning the projecting piece is formed in the base material so that a projecting piece projecting outward from the bent side formed by folding the base material in half is formed on the base material. When the second connector connection pad is formed, the second connector can be connected even at the bent side.
第2コネクタ接続用パッドが、第2コネクタに差し込まれて第2コネクタの端子に接触によって接続されるものである場合、コネクタ接続を簡便に行うことができる。又、第1コネクタの端子が、外部のコネクタに対して接触により電気的に接続されるように、弾性体によって外部のコネクタ方向に付勢された付勢端子で構成されている場合、外部のコネクタとの接続を簡便に行うことができる。 When the second connector connection pad is inserted into the second connector and connected to the terminal of the second connector by contact, the connector can be easily connected. In addition, when the terminal of the first connector is constituted by a biasing terminal biased in the direction of the external connector by an elastic body so that the terminal is electrically connected to the external connector by contact, Connection with the connector can be easily performed.
フレキシブル基板アッセンブリが、接続切換部として前記可動ユニットに備えられている場合、可動ユニットを軽量化及び小型化することができる。従って、移動機構を小型化できると共に、移動機構を駆動するモータを小型化することができる。 When the flexible substrate assembly is provided in the movable unit as a connection switching unit, the movable unit can be reduced in weight and size. Therefore, the moving mechanism can be downsized, and the motor that drives the moving mechanism can be downsized.
第1コネクタの複数の端子が、テストヘッドの複数のプローブに電気的に接続されるものであり、第2コネクタの複数の端子が、計測部及び制御部に電気的に接続されるものである場合、数多く用いられることの多いプローブの数に対応し易い。 The plurality of terminals of the first connector are electrically connected to the plurality of probes of the test head, and the plurality of terminals of the second connector are electrically connected to the measurement unit and the control unit. In this case, it is easy to cope with the number of probes that are often used.
可動ユニットがフレキシブル基板の面を垂直にして保持する場合、撓みやすいフレキシブル基板を撓むことなく使用することができる。 When the movable unit holds the flexible substrate with the surface of the flexible substrate vertical, the flexible substrate that is easily bent can be used without being bent.
可動ユニットが、1〜n個の内の任意の数のフレキシブル基板アッセンブリを装着可能に構成されていることで、プローブの数に簡便に対応することができる。 Since the movable unit is configured to be capable of mounting an arbitrary number of 1 to n flexible substrate assemblies, the number of probes can be easily accommodated.
以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの例に限定されるものではない。 Hereinafter, although the form for implementing this invention is demonstrated in detail, the scope of the present invention is not limited to these examples.
図1に、本発明を適用する基板検査装置1を示す。基板検査装置1は、基板固定機構2、可動ユニット3、移動機構4、計測部5、制御部6、表示部7、及び操作部8を備え、検査対象の基板200の検査を実施するものである。
FIG. 1 shows a
基板固定機構2、及び移動機構4は基板200の検査ステージ(検査場所)に備え付けられている。計測部5、制御部6、表示部7、及び操作部8は、固定された固定ユニット(固定部)に備えられている。固定ユニットは複数の筐体を有して構成されている場合もある。
The
基板固定機構2は、公知のものであり、基板200を所定の検査位置に位置決めして固定するものである。基板固定機構2は、後述するプローブPに干渉しない位置に設けられている。基板固定機構2は、例えばモータ(不図示)を備え、基板200の対向し合う1対又は2対の辺や角の縁を掴み、基板200が撓まないようにテンションを掛けつつ対向する縁同士を適度に引っ張り合って、基板200を所定の検査位置に固定する。
The
可動ユニット3は、テストヘッド14、着脱機構13、及び接続切換部11を備えている。
The
テストヘッド14は、複数のプローブPを備えている。着脱機構13は、テストヘッド14を可動ユニット3に着脱可能に取り付けるものである。接続切換部11は、複数のプローブPの中から測定に用いるための任意のプローブPを計測部5に電気的に接続するものである。
The
移動機構4は、可動ユニット3(テストヘッド14)を移動させて、テストヘッド14の複数のプローブPを基板200に接触させるものである。移動機構4は、公知のものであり、駆動用動力源となるモータ(不図示)をXYZ軸(各移動軸)ごとに備え、同図に示すXYZ軸方向にテストヘッド14を移動可能に構成されている。
The moving
同図では、基板200の片面(図の上側)に検査ポイントTが設けられていて、可動ユニット3及び移動機構4が基板200の片面側(図の上側)に設けられている例を示しているが、基板200の両面に検査ポイントTが設けられている場合には、一対の可動ユニット3及び移動機構4が、基板200を挟み込むように、基板200の両面側(図の上側及び下側)に設けられる。
The figure shows an example in which the inspection point T is provided on one side (upper side in the figure) of the
計測部5は、従来の基板検査装置の計測部と同様のものであり、例えば抵抗、インダクタンス、静電容量などの電気的特性を測定するものである。計測部5の計測用の端子は、接続切換部11に接続されている。
The
制御部6は、基板検査装置1の各部の動作の制御や演算処理を実行するものであり、図示しないがCPU(中央演算処理装置)、記憶部、及び各部とのインタフェース回路などを備えている。記憶部は、書き換え可能な不揮発性メモリであり、一例として、フラッシュメモリなどの半導体メモリやハードディスクである。記憶部には、動作用のプログラムや、基板の固定位置、検査項目、検査項目の測定順番、検査項目に対する検査ポイント及びその位置、検査のための測定値の許容範囲などが予め記録されていると共に、検査時に測定値や検査結果が記録される。制御部6は、基板固定機構2の固定制御、移動機構4の移動制御、接続切換部11の切換制御、及び計測部5の計測制御を行う。又、制御部6は、測定結果から基板の良否の判定処理を行う。更に、制御部6は、表示部7に表示する表示画面の表示処理を行い、例えば表示部7に検査結果を表示させる。又、制御部6は、操作部8からの入力を判別する入力処理を行い、例えば、検査開始の操作や検査条件の設定操作などを判別する。制御部6が汎用的なコンピュータを備えて構成されていてもよく、専用のハードウエアで構成されていてもよい。
The
表示部7は、画像を表示可能な表示画面を有する例えば液晶パネル、プラズマパネル、CRT(陰極線管)などである。操作部8は、オペレータの操作で基板検査装置1に入力するためのものであり、例えばキーボードやマウスである。表示部7及び操作部8がタッチパネルで構成されている場合もある。
The
図2に、計測部5の具体例を示す。計測部5には、一例として、検査に必要な複数(2回路)の計測用回路20(201、202)が備えられている。なお、必要性に応じて、計測部5に、計測用回路20が1回路だけ備えられている場合もあるし、3回路以上備えられている場合もある。計測用回路20が複数備えられる場合、同種の計測用回路20を備えてもよいし、異種の計測用回路20を備えてもよい。同図の計測用回路201、202は、例えば、計測用回路201が小抵抗測定用、計測用回路202が大抵抗測定用の回路であったり、計測用回路201が直流信号測定用、計測用回路202が交流信号測定用の回路であったり、冗長性を持たせて計測用回路201が現用で、計測用回路202が予備用の回路であったり、計測用回路201が抵抗測定用(電気的特性測定用)、計測用回路202が静電容量測定用(他の電気的特性測定用)の回路であったりしてもよい。検査項目の必要性により、計測部5に設けられる計測用回路20の種類や数が決められる。計測部5に同種の計測用回路201と計測用回路202とを備え、検査速度を高めるために検査順に交互に使用してもよい。
FIG. 2 shows a specific example of the
計測用回路201は、一例として、4端子法で電気的特性を測定可能な回路であると共に、ガード電圧を出力可能な回路である。計測用回路201は、例えば小抵抗測定用の計測回路であり、測定用信号を出力する信号源211、信号源211の出力する電流を測定する電流計221、電圧を測定する電圧計231、及びガード用アンプ241を備えている。信号源211は、電流計221を介して一端が端子Hc1に、他端が端子Lc1に接続されている。電圧計231は、一端が端子Hp1に、他端が端子Lp1に接続されている。ガード用アンプ241は、非反転入力端子が端子Hp1に接続され、反転入力端子が端子Gp1に接続され、出力端子が端子Gc1に接続されている。信号源211は、制御部6の制御によって、出力する電流(又は電圧)の値が制御される。電流計221は、測定した電流の値をアナログ/デジタル変換してデジタル信号で制御部6に出力する。電圧計231は、測定した電圧の値をアナログ/デジタル変換してデジタル信号で制御部6に出力する。各端子Hp1、Hc1、Lp1、Lc1、Gp1、Gc1は、可動ユニット3の接続切換部11に配線ケーブルで接続されている。
Measuring circuit 20 1, as an example, with a circuit capable of measuring electrical characteristics by the 4-terminal method, a circuit capable of outputting a guard voltage. Measuring circuit 20 1 is, for example, a measuring circuit for the small resistance measurement, the signal source 21 1 to output a measurement signal, a current meter 22 1 which measures the current output of the signal source 21 1, the voltage measuring the voltage A total of 23 1 and a guard amplifier 24 1 are provided. The signal source 21 1 has one end connected to the terminal Hc1 and the other end connected to the terminal Lc1 via the ammeter 22 1 . Voltmeter 23 1, the one end terminal HpI, the other end is connected to the terminal Lp1. The guard amplifier 24 1 has a non-inverting input terminal is connected to the terminal HpI, an inverting input terminal connected to the terminal Gp1, an output terminal connected to the
計測用回路202は、一例として、4端子法で電気的特性を測定可能な回路であると共に、ガード電圧を出力可能な回路である。計測用回路202は、例えば計測用回路201よりも大抵抗測定用の計測回路であり、同図に示すように、信号源212、電流計222、電圧計232、及びガード用アンプ242を備えている。これらの接続は、計測用回路201と同様に接続されている。信号源212は制御部6に制御される。電流計222及び電圧計232の測定値はデジタル信号で制御部6に各々出力される。計測用回路202は、端子Hp2、Hc2、Lp2、Lc2、Gp2、Gc2を備え、これらは、可動ユニット3の接続切換部11に配線ケーブルで接続されている。
Measuring circuit 20 2, as an example, with a circuit capable of measuring electrical characteristics by the 4-terminal method, a circuit capable of outputting a guard voltage. Measuring circuit 20 2, for example, than the measurement circuit 20 1 is a measuring circuit for a large resistance measurement, as shown in the figure, the signal source 21 2, the ammeter 22 2, the voltmeter 23 2, and guard an amplifier 24 2. These connections are connected in the same manner as the measuring circuit 20 1. Signal source 21 2 is controlled by the
なお、計測用回路20がガード電圧用の回路(ガード用アンプ24)を備えていなくてもよいし、計測用回路20が2端子法で測定を行う回路であってもよい。計測用回路20は検査に必要な電気的特性を測定するものであれば、どのような回路であってもよい。 The measurement circuit 20 may not include the guard voltage circuit (guard amplifier 24), or the measurement circuit 20 may be a circuit that performs measurement by the two-terminal method. The measurement circuit 20 may be any circuit as long as it measures electrical characteristics necessary for inspection.
図3に、接続切換部11を備える可動ユニット3の具体例を示す。可動ユニット3には、接続切換部11として、接続切換部11を分割した複数の接続切換部11A1〜11Anが備えられている。各々の接続切換部11A1〜11Anは同様に構成されている。これら接続切換部11A1〜11Anは、対応する数の複数のフレキシブル基板FPCに実装されている。この可動ユニット3では、フレキシブル基板FPC(FPC1〜FPCn)の数を1〜n枚の範囲で増減することで、接続切換部11(11A1〜11An)の切り換え可能な数を増減することができ、使用するプローブPの数の増減に簡便に対応することができる。例えば、1枚のフレキシブル基板FPCの接続切換部11Aが4端子法で測定を行う所定数(この例では128本)のプローブPに接続可能(切換え可能)に構成されている場合、フレキシブル基板FPCの数を増減することで、所定数(128本)単位でプローブPの数を増減することができる。
In FIG. 3, the specific example of the
各々のフレキシブル基板FPCには、第1コネクタ62が取り付けられている。第1コネクタ62は、接続切換部11Aに接続されている複数(128本)の端子(付勢端子B)を備えている。付勢端子Bは、テストヘッド14の端子(ピン端子C)に接続される。
A
各々のフレキシブル基板FPCには、計測部5の端子Hp1、Hc1、Lp1、Lc1、Gp1、Gc1、Hp2、Hc2、Lp2、Lc2、Gp2、Gc2が接続されている。又、各々のフレキシブル基板FPCには、制御部6の端子(指示信号Cnt1)が接続されている。各フレキシブル基板FPCを可動ユニット3に収容したときに、各フレキシブル基板FPCに接続するための第2コネクタ92が可動ユニット3に備えられていて、この第2コネクタ92を介して、計測部5及び制御部6の各端子が電気的に接続されるようになっている。
The terminals Hp1, Hc1, Lp1, Lc1, Gp1, Gc1, Hp2, Hc2, Lp2, Lc2, Gp2, and Gc2 of the
図4に、接続切換部11A(一例として接続切換部11A1)の詳細な回路例を示す。接続切換部11A1は、切換制御回路31、及びスイッチ回路32を備えている。切換制御回路31は、制御部6(図1参照)に接続されていて、制御部6の出力する指示信号Cnt1に従い、スイッチ回路32の切り換えを制御する。
FIG. 4 shows a detailed circuit example of the connection switching unit 11A (connection switching unit 11A 1 as an example). Connection switching part 11A 1 is provided with switching
スイッチ回路32は、任意のプローブPを計測部5(図2参照)に繋げるように、プローブPを選択的に切り換えるための多数のスイッチS11〜S16、S21〜S26、S31〜S33、SP1−1〜SP128−3を備えている。可動ユニット3を小型化するために、各スイッチS11〜S16、S21〜S26、S31〜S33、SP1−1〜SP128−3は、小型のものであることが好ましく、例えば半導体スイッチを用いることが好ましい。又、多数の半導体スイッチが集積された半導体集積回路を用いることが好ましい。
The
スイッチ回路32には、計測部5の端子Hp1、Hc1、Lp1、Lc1、Gp1、Gc1、及び端子Hp2、Hc2、Lp2、Lc2、Gp2、Gc2が接続されている。計測部5の計測用回路201(図2参照)を使って測定する場合、制御部6により、端子Hp1〜Gc1の繋がるスイッチS11〜S16がオン(接)、端子Hp2〜Gc2の繋がるスイッチS21〜S26がオフ(断)に制御される。計測用回路202(図2参照)を使って測定する場合、制御部6により、スイッチS11〜S16がオフ、スイッチS21〜S26がオンに制御される。計測用回路201、202によって4端子法で測定する場合、スイッチS31、S32はオフに制御され、2端子法で測定する場合、スイッチS31、S32はオンに制御される。ガード電圧を使う場合、スイッチS33がオフに制御され、ガード電圧を使わない場合、スイッチS33がオンに制御される。
The
計測部5の計測用回路201、202が4端子法で測定する場合、基板200の1つの検査ポイントTに、近接配置された2本の組のプローブP、P(図5参照)を接触させる必要がある。そのため、スイッチ回路32は、同じ検査ポイントTに接触させる必要のある組の端子Hp1、Hc1を任意の組のプローブP、Pに接続切換し、組の端子Lp1、Lc1を任意の組のプローブP、Pに接続切換し、組の端子Gp1、Gc1を任意の組のプローブP、Pに接続切換できるように、同図に示すようなスイッチSp1−1〜Sp128−3が接続されている。例えば、計測用回路201を使って、端子Hp1を付勢端子B4(プローブP4)に接続し、端子Hc1を付勢端子B3(プローブP3)に接続し、端子Lp1を付勢端子B2(プローブP2)に接続し、端子Lc1を付勢端子B1(プローブP1)に接続して検査する場合、制御部6は、スイッチS11〜S14、Sp4−1、Sp3−1、Sp2−2、Sp1−2をオンに制御し、他をオフに制御する。
When the measurement circuits 20 1 and 20 2 of the
接続切換部11A2〜11Anは、接続切換部11A1と同様に構成されていて、図3に示すように、それぞれ対応する付勢端子Bに接続されている。制御部6は、予め決められた検査順番に従い各スイッチSを制御して、検査に使用するプローブPを計測部5に接続し、計測部5に計測を行わせ、その計測結果から良否を判定する。
The connection switching units 11A 2 to 11A n are configured in the same manner as the connection switching unit 11A 1 and are connected to the corresponding energizing terminals B as shown in FIG. The
図5に、着脱機構13の構成例を示す。同図では、接続切換部11A1について図示しているが、他の接続切換部11A2〜11Anも同様に構成されている。着脱機構13は、テストヘッド14を着脱可能に可動ユニット3に取り付ける機構である。着脱機構13は、テストヘッド14を物理的に可動ユニット3に着脱可能に取り付けるための固定部材46、及び、テストヘッド14と可動ユニット3とを着脱可能に電気的に接続するための第1コネクタ62で構成されている。
FIG. 5 shows a configuration example of the attachment /
固定部材46は、テストヘッド14を可動ユニット3に着脱可能に取り付けることができれば、どのような構造であってもよいが、テストヘッド14を簡便に取り付けでき、簡便に取り外しできる構造であることが好ましい。例えば、固定部材46は、テストヘッド14を溝に差し込んだり、同図に示すような固定用のレバーを掛けたりするだけで、ワンタッチで取り付けられる構造であることが好ましい。なお、着脱性は良くないが、固定部材46が、ねじ、ナット、ボルトなどの締め付けでテストヘッド14を可動ユニット3に固定する構造であってもよい。
The fixing
第1コネクタ62は、複数の付勢端子B(B1〜B128)、及び付勢端子支持基材45を備えている。付勢端子Bは、先端(図の下側端)を出すように外筒に入れられた導電性の棒状部材が、外筒内に設けられたスプリングばね(弾性体)でテストヘッド14方向に付勢されているものである。付勢端子Bは、棒状部材の先端が付勢力に抗して図の上方向に押されると、棒状部材が外筒内方向に押し込まれるように動く。付勢端子Bの外筒は、絶縁性樹脂製の付勢端子支持基材45に支持されている。この付勢端子支持基材45に、付勢端子Bの外筒が丁度通る径の孔を等間隔で開け、各孔に付勢端子Bを貫通させて、接着等により付勢端子Bが固定されている。
The
テストヘッド14は、複数のピン端子C、ピン端子支持基材51、複数のプローブP、及びプローブ支持基材52を備えている。これらは、例えばアルミニウム等の金属、又は樹脂で形成されたテストヘッド14のフレームや容器に備えられている。同図では、ピン端子Cの一部として、ピン端子C1〜C128、プローブPの一部として、プローブP1〜P128を図示している。
The
ピン端子Cは、導電性の金属棒である。ピン端子Cは、付勢端子Bに接続されるコネクタになっている。各ピン端子Cは、着脱機構13の付勢端子Bと接触するように、付勢端子Bに丁度対向する位置に配置されている。ピン端子Cの上部(図の上部)は、平坦な皿頭状に形成されていて、付勢端子Bの先端が接触し易くなっている。ピン端子支持基材51は、絶縁樹脂製の平板である。このピン端子支持基材51に、ピン端子Cが丁度通る径の孔を等間隔で開け、各孔にピン端子Cを貫通させて、接着等によりピン端子Cが固定されている。ピン端子支持基材51は、ピン端子Cの皿頭状部分がテストヘッド14の上方(図の上方)に表出するように、テストヘッド14に固定されている。テストヘッド14を着脱機構13に取り付けると、付勢端子Bの先端が付勢されているので、付勢端子Bとピン端子Cとが確実に接触して導通する。なお、付勢端子B及びピン端子Cは、電気的に接続可能な端子であれば、どのような構造のものであってもよい。
The pin terminal C is a conductive metal rod. The pin terminal C is a connector connected to the biasing terminal B. Each pin terminal C is disposed at a position just opposite to the urging terminal B so as to contact the urging terminal B of the attaching /
プローブPは、導電性の金属棒である。プローブPは、検査ポイントT(図7参照)に確実に接触して導通するために、基板200(図5参照)に押圧されたときに若干撓む弾性を有している。プローブ支持基材52は、絶縁性樹脂製の平板である。このプローブ支持基材52に、プローブPが丁度通る径の孔を、基板200の検査ポイントTの位置及び数に対応させて開け、各孔にプローブPを貫通させて、接着等によりプローブPが固定されている。プローブ支持基材52は、プローブPの先端がテストヘッド14の下方(図の下方)に突出するように、テストヘッド14に固定されている。
The probe P is a conductive metal rod. The probe P has elasticity that slightly bends when pressed against the substrate 200 (see FIG. 5) in order to reliably contact and conduct the inspection point T (see FIG. 7). The
各ピン端子C(C1〜C128)と、各プローブP(P1〜P128)とは、各々対応するように、テストヘッド14内で配線接続されている。
Each pin terminal C (C1 to C128) and each probe P (P1 to P128) are connected by wiring in the
図6に、接続切換部11Aになるフレキシブル基板アッセンブリ61の正面図(図6(a))及び側面図(図6(b))を示す。
FIG. 6 shows a front view (FIG. 6A) and a side view (FIG. 6B) of the
フレキシブル基板アッセンブリ61は、フレキシブル基板FPCの部品用パッドに部品64が実装されており、フレキシブル基板FPCが2つ折りに折り曲げられて(折り畳まれて)、第1コネクタ62が接続されているものである。
In the
フレキシブル基板FPCは、2つ折りに折り曲げ可能なフレキシブルな基材71に、銅箔膜による導体パターン(図示省略)が形成された基板である。基材71は、ポリイミドなどの絶縁体でフィルム状に形成された公知のフレキシブル基板用のものである。このフレキシブル基板FPCには、表面実装用の複数の部品64が実装されている。これら複数の部品64は、接続切換部11Aの構成部品であり、図4に示したスイッチS11〜S16、S21〜S26、S31〜S33、SP1−1〜SP128−3及び切換制御回路31である。これら複数の部品64が導体パターンで接続されて、フレキシブル基板FPC上に接続切換部11Aが構成されている。図6では、各々の部品64を模式的に同形に図示しているが、部品の種類によって形状が異なる場合もある。部品64は、例えば、抵抗、コンデンサ、トランジスタ等の単体の電気素子、半導体集積回路、複数の部品を小基板上に実装した回路モジュールである。
The flexible substrate FPC is a substrate in which a conductor pattern (not shown) made of a copper foil film is formed on a
図7に、2つ折りに折り曲げられる前の平坦な状態のフレキシブル基板FPCを示す。フレキシブル基板FPCの基材71には、基材71を2つ折りに折り曲げたときに外表面になる基材71の表の面(図の観察面)に、部品64を実装するための部品用パッド(図示省略)が形成されている。同図では、各々の部品用パッドに部品64が実装された状態を図示している。基材71を2つ折りに折り曲げたときに内面になる基材71の裏の面(図の非観察面)には、部品64は実装されない。フレキシブル基板FPCは、片面に導体パターンが形成された片面基板であってもよく、両面に導体パターンが形成された両面基板であってもよく、多層基板であってもよい。
FIG. 7 shows the flexible substrate FPC in a flat state before being folded in half. A component pad for mounting the
基材71の形状は任意であるが、同図では、基材71の外形が略四角形に形成されている例を示している。基材71には、第1コネクタ62が有している複数の付勢端子Bに接続するために、2つ折りに折り曲げたときに対向し合う基材71の一対の対向部に、複数の第1コネクタ接続用パッド73が形成されている。この第1コネクタ接続用パッド73を、基材71の端部に位置する一対の対向部に形成すると、第1コネクタ接続用パッド73と第1コネクタ62とを接続し易くなるため好ましい。この例では、基材71を2つ折りに折り曲げるための折り曲げ部74を間に挟んだ一対の端部72a及び端部72bが一対の対向部になっていて、この一対の端部72a及び端部72bのいずれにも、第1コネクタ62の複数の付勢端子Bに接続するための複数の第1コネクタ接続用パッド73が導体パターンによって形成されている。第1コネクタ接続用パッド73は、一例として基材71の表の面だけに形成されている。同図では、第1コネクタ接続用パッド73に繋がる導体パターンの図示は省略している。
Although the shape of the
同図では、基材71の中央部に、折り曲げ部74として、基材71を山折りにするための仮想の折り曲げ線を図示している。この折り曲げ線を、基材71の表の面(又は裏の面)に、例えば白色、黒色、黄色等の線で、シルク印刷(シンボル印刷)して実際に付してもよい。
In the same figure, an imaginary fold line for making the
又、基材71には、第1コネクタ62と位置合わせするための係合部79が形成されている。係合部79は、一例として、端部72a及び端部72bの根本側の側部を円弧状に切り欠いた形状で形成されている。係合部79を、丸孔、角孔に抜いた形状で形成してもよい。
Further, the
基材71には、一対の端部72a及び端部72b(一対の対向部)以外の他の部位に、第2コネクタ92(図10参照)の有する複数の端子に接続するための複数の第2コネクタ接続用パッド76が導体パターンによって形成されている。同図の例では、基材71を折り曲げ部74で2つ折りに折り曲げることで形成される折り曲げ辺78(図6参照)よりも外側に突出する突出片75が形成されるように、突出片75を区画するための抜き部77が基材71に形成されている。基材71を2つ折りに折り曲げるとき、この突出片75は折り曲げず、突出片75の繋がる基材71の面と突出片75の面とを同一面に維持させる。突出片75の大きさは、第2コネクタ92に差し込み可能(接続可能)な大きさで形成する。この突出片75が、一対の対向部以外の他の部位になっていて、突出片75に複数の第2コネクタ接続用パッド76が形成されている。突出片75は、同図の例のように、折り曲げ部74の側部に形成してもよいし、折り曲げ部74の中央部に形成してもよい。抜き部77として溝状の抜き孔(抜き溝)の例を示したが、抜き部77はカッター等の切断用の刃で切り込んだ切込みであってもよい。
The
第1コネクタ62の端子数のほうが第2コネクタ92の端子数よりも多い。これは、第1コネクタ接続用パッド73は二か所の端部72a、72bに形成されているため、1箇所の突出片75に形成される第2コネクタ接続用パッド76の数よりも数を多く形成することができるためである。
The number of terminals of the
フレキシブル基板FPCは、同図に示すように、基材71が2つ折りに折り曲げられる前の平坦な状態で、部品64が部品用パッドに半田付けされて実装される。続いて、端部72aと端部72bとがずれないように重ね合わせて、折り曲げ部74を山折りにして基材71を2つ折りにする。2つ折りのフレキシブル基板FPCが開かないように、端部72a及び端部72b以外の基材71の裏面同士を、両面テープなどの固定部材で貼り合せてもよい。
As shown in the figure, the flexible substrate FPC is mounted by soldering the
図8に、第1コネクタ62の単体の正面図(図8(a))及び側面図(図8(b))を示す。第1コネクタ62は、前述した複数の付勢端子B(B1〜B128)及び付勢端子支持基材45で構成されている。この第1コネクタ62は、一例として、128本の付勢端子B1〜B128を、64本ずつ二列に並べて付勢端子支持基材45に配置している。同図(a)に示した正面図の視認面側には、一例として、奇数番号の付勢端子B1、B3、・・・B127が一列に並べられて配置されており、同図(a)に図示されない反対側には、偶数番号の付勢端子B2、B4、・・・B128が一列に並べられて配置されている。
FIG. 8 shows a front view (FIG. 8A) and a side view (FIG. 8B) of the
付勢端子支持基材45には、フレキシブル基板FPCの端部72a及び端部72bの間に位置する板状の支持台81が形成されている。この支持台81の表面の角部の2か所及び裏面の角部の2か所には、フレキシブル基板FPCの係合部79に係合して、フレキシブル基板FPCを位置合わせするための柱状突起部82が形成されている。柱状突起部82の側面は、係合部79の形状(円弧状)に合う形状(円弧状)に形成されている。これら支持台81及び柱状突起部82は、付勢端子支持基材45と一体的に形成されている。又、付勢端子支持基材45の左右の両端に、固定用の螺子を通すための固定用孔83が形成されている。
The urging
図9に、フレキシブル基板FPCを第1コネクタ62に取り付ける様子を拡大して図示する。図9(a)に示すように、第1コネクタ62の支持台81と付勢端子Bとの間に、フレキシブル基板FPCの端部72a(端部72b)を差し入れるための隙間が形成されている。この隙間は、フレキシブル基板FPCの板厚とほぼ同じ間隔で形成されている。図9(b)に示すように、この支持台81と付勢端子Bとの隙間に、端部72a及び端部72bをそれぞれ差し入れる。このときに、第1コネクタ62の柱状突起部82にフレキシブル基板FPCの係合部79を嵌め込むことで、フレキシブル基板FPCが第1コネクタ62に位置合わせされる。続いて、付勢端子Bをフレキシブル基板FPC(第1コネクタ接続用パッド73)に半田付けして接続する。付勢端子Bの外筒の後端(図の上側端)は半田付けし易いように、第1コネクタ接続用パッド73に接するような平型に形成されていることが好ましい。端部72aに接続するための付勢端子Bと、端部72bに接続するための付勢端子Bとの間に支持台81が設けられていると、端部72a及び端部72bを第1コネクタ62に位置合わせし易く、さらに半田付けの作業を行い易いため、好ましい。以上により、図6に示したフレキシブル基板アッセンブリ61が完成する。
FIG. 9 illustrates an enlarged view of attaching the flexible board FPC to the
図10に、フレキシブル基板アッセンブリ61が取り付けられるバックボード91の底面図を示し、図11に、フレキシブル基板アッセンブリ61がバックボード91に取り付けられた状態の可動ユニット3の一部を側面図で示す。
FIG. 10 shows a bottom view of the
図10に示すように、バックボード91は、その底面側に、複数(一例として16個)の第2コネクタ92を備えている。第2コネクタ92は、フレキシブル基板接続用の公知のコネクタであり、差し込まれたフレキシブル基板を抜け止めするための公知のロック機構(図示省略)を備えている。ロック機構を解除すると、フレキシブル基板を第2コネクタ92から抜くことができる。また、バックボード91は、その平面側(図の非観察面側)に、各々の第2コネクタ92に並列的に繋がる第3コネクタ93が備えられている。
As shown in FIG. 10, the
図11に示すように、バックボード91の第2コネクタ92に、フレキシブル基板FPCの突出片75を差し込んで、ロックする。これにより、フレキシブル基板FPCの突出片75に形成された各々の第2コネクタ接続用パッド76が、第2コネクタ92の端子に確実に接触して、電気的に接続される。同図は、バックボード91に備えられた複数の第2コネクタ92の全てに、フレキシブル基板アッセンブリ61を取り付けた例を図示している。フレキシブル基板アッセンブリ61をバックボード91に取り付ける数は、プローブPの数に応じて増減させればよい。第2コネクタ92へのフレキシブル基板FPCの突出片75の固定は簡便であるので、フレキシブル基板アッセンブリ61の増減を簡便に行うことができる。
As shown in FIG. 11, the protruding
複数のフレキシブル基板アッセンブリ61は、各々の第1コネクタ62が隙間なく接してちょうど並ぶように、バックボード91に取り付けられる。つまり、複数の第2コネクタ92は、複数の第1コネクタ62が隙間なくちょうど並ぶ間隔で、バックボード91に配置されている。各々のフレキシブル基板アッセンブリ61は、不図示の固定部材に対し、第1コネクタ62の固定用孔83を通して螺子止めされて固定されている。この不図示の固定部材は、バックボード91に固定されている。バックボード91と複数のフレキシブル基板アッセンブリ61とが不図示の固定部材で連結固定されていることで、バックボード91単位で、バックボード91及び複数のフレキシブル基板アッセンブリ61をメインボード95に取り付け/取り外しすることができ、持ち運びができるようになっている。この固定部材は、可動ユニット3に対して螺子止め固定される。
The plurality of
可動ユニット3には、第4コネクタ96を備えるメインボード95が固定されている。第4コネクタ96は、メインボード95に繋がる不図示の配線ケーブルを介して、計測部5及び制御部6(共に図1参照)に電気的に接続されている。従って、第4コネクタ96にバックボード91の第3コネクタ93を接続することで、第2コネクタ92の複数の端子が計測部5及び制御部6に電気的に接続され、フレキシブル基板アッセンブリ61の第2コネクタ接続用パッド76(図6参照)が計測部5及び制御部6に電気的に接続される。
A
同図では、メインボード95に備えられた第4コネクタ96を1つだけ図示しているが、メインボード95は並列接続された複数(一例として6個)の第4コネクタ96を備えており、複数のバックボード91を取り付けることができるようになっている。バックボード91を取り付ける数は、プローブPの数に応じて増減させればよい。メインボード95に、バックボード91を増設可能な最大数(一例として6枚)のバックボードを実装した場合、1枚のバックボード91に16個のフレキシブル基板アッセンブリ61が取り付け可能なので、可動ユニット3には、フレキシブル基板アッセンブリ61が最大で16個×6枚=96個実装可能である。
In the figure, only one
可動ユニット3は、同図に示すように、第2コネクタ92を天方向、及び第1コネクタ62を地方向に配置して、フレキシブル基板FPCの面を垂直にして保持することが好ましい。可動ユニット3が、基板200の下側に配置される場合、第1コネクタ62を天方向、及び第2コネクタ92を地方向に配置して、フレキシブル基板FPCの面を垂直にして保持することが好ましい。フレキシブル基板FPCはフィルム状であるため撓みやすいが、面を垂直に保持することで、撓んでしまうことを防止することができる。
As shown in the figure, the
図12に、テストヘッド14(図5参照)の平面図(図5の上面の図)を示す。同図に示すように、グループU(U1〜U6)ごとにピン端子支持基材51にピン端子Cが固定されていて、グループU単位でピン端子Cの増設が可能になっている。各グループUは、テストヘッド14のフレーム101に、ピン端子支持基材51を螺子止めすることで固定されている。1つのグループUは、1枚のバックボード91(図11参照)に対応している。前述したように1枚のバックボード91には、一例として16個のフレキシブル基板アッセンブリ61が接続可能である。1個のフレキシブル基板アッセンブリ61には64本×2列=128本の付勢端子Bが備えられているため、1枚のバックボード91には、最大で64本×2列×16個=64本×32列=2048本の付勢端子Bが配置される。この2048本の付勢端子Bに対応して接続されるように、1つのグループUにも、64本×32列=2048本のピン端子Cが備えられている。可動ユニット3に、増設可能な最大数である6枚のバックボード91を実装した場合、テストヘッド14にグループU1〜U6を全て実装する。この場合、テストヘッド14に、2048本×6グループ=12288本のピン端子C(すなわちプローブP)が実装される。なお、ここで示した端子数は一例であり、必要性に合わせて適宜増減すればよい。
FIG. 12 shows a plan view of the test head 14 (see FIG. 5) (the top view of FIG. 5). As shown in the figure, the pin terminal C is fixed to the pin
テストヘッド14を着脱機構13(図5参照)に取り付けることで、付勢端子Bとピン端子Cとが接触して、基板200の検査が可能になる。
By attaching the
フレキシブル基板アッセンブリ61は、フレキシブル基板FPCが薄くて軽いため、従来のガラスエポキシ製、エポキシ製、又はポリイミド製のようなリジッド基板を用いた場合と比較して、遥かに軽量化することができる。また、従来のリジッド基板よりも薄くなった分だけ、小型化することができる。特に、基板検査装置1の可動ユニット3には多数のフレキシブル基板アッセンブリ61が備えられるので、軽量化及び小型化の効果は高い。本発明のフレキシブル基板アッセンブリ61を用いることで、可動ユニット3を軽量化及び小型化することができる。従って、移動機構4(図1参照)の機構や駆動用のモータを小型化することができ、装置全体を小型化することができる。
Since the flexible substrate FPC is thin and light, the
又、フレキシブル基板FPCを2つ折りにして使用しているので、導体パターンの配線可能領域が2つ折りにしない場合の2倍に増えるため、基板の層数を少なくすることができる。例えば従来4層のリジッド基板を使用していた場合、本発明を適用する2層(両面)のフレキシブル基板FPCを2つ折りにして用いることで、同じサイズの基板に同等の規模の回路(部品及び導体パターン)を実装することができる。又、フレキシブル基板FPCを2つ折りにして使用しているので、フレキシブル基板FPCにスルーホールを形成しても、2つ折り時に重なる面には貫通しないので、重なる面ではスルーホールがデッドスペースにならない。そのため、ブラインド・ビア・スルーホールやビルドアップ基板を使うような効果が得られ、配線密度を高めることができる。例えば、2層(両面)のフレキシブル基板FPCを用いた場合、高価な4層ビルドアップ基板に実装可能な規模の回路を実装できる。 Further, since the flexible substrate FPC is folded in half and used, the wiring area of the conductor pattern increases twice as compared with the case where the conductor pattern is not folded in half, so that the number of layers of the substrate can be reduced. For example, when a 4-layer rigid board has been used in the past, a 2-layer (double-sided) flexible board FPC to which the present invention is applied is folded in half to use a circuit of the same scale (parts and Conductor pattern) can be mounted. In addition, since the flexible substrate FPC is used by being folded in two, even if a through hole is formed in the flexible substrate FPC, it does not penetrate into the overlapping surface when folded in two, so the through hole does not become a dead space on the overlapping surface. Therefore, the effect of using blinds, vias, through holes and build-up substrates can be obtained, and the wiring density can be increased. For example, when a two-layer (double-sided) flexible substrate FPC is used, a circuit of a scale that can be mounted on an expensive four-layer buildup substrate can be mounted.
さらにフレキシブル基板を用いることで、リジッド基板(例えばビルドアップ基板)よりも、層間の耐圧、体積抵抗率、誘電率、tanδが向上する。下記の表1に、フレキシブル基板とビルドアップ基板との性能例を記載する。
また、可動ユニット3には、多数のフレキシブル基板アッセンブリ61を実装することができるが、フレキシブル基板FPCに取り付けられた第1コネクタ62が、テストヘッド14(図5参照)と接続するための着脱機構13のコネクタになっているので、テストヘッド14と接続するための構造を簡略化することができ、装置を簡便に製造することができる。又、フレキシブル基板アッセンブリ61の増減(増設)を簡便に行うことができる。
In addition, a large number of
次に、フレキシブル基板FPC及びフレキシブル基板アッセンブリ61の変形例を、図13、図14に示す。なお、既に説明した構成と同様の構成については同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。又、部品64は、一部だけを図示している。
Next, modified examples of the flexible substrate FPC and the
図13(a)に、本発明を適用する他のフレキシブル基板FPCaを示し、図13(b)に、本発明を適用する他のフレキシブル基板アッセンブリ61aの製造途中を示す。
FIG. 13 (a) shows another flexible substrate FPCa to which the present invention is applied, and FIG. 13 (b) shows a manufacturing process of another
図13(a)に示すフレキシブル基板FPCaは、フレキシブル基板FPCと同様の位置に第1コネクタ接続用パッド73が形成され、両端部72a、72bの辺に直交する辺121の端部に第2コネクタ接続用パッド76が形成されたものである。同図の例では、折り曲げ部74で区画される辺121の片側(辺121の1/2以下の領域)に、外部に突出する突出片75aを形成し、この突出片75aに第2コネクタ接続用パッド76を形成している。
A flexible board FPCa shown in FIG. 13A has a first
図13(b)に示すように、フレキシブル基板FPCaを折り曲げ部74で山折りにし、端部72a,72bの第1コネクタ接続用パッド73を第1コネクタ62の付勢端子Bに半田付けして(図9参照)、フレキシブル基板アッセンブリ61aが完成する。突出片75aの位置に対応するように、可動ユニット3に第2コネクタ92が配置されて、フレキシブル基板アッセンブリ61aが使用される。
As shown in FIG. 13 (b), the flexible board FPCa is folded in a mountain at the
図14(a)に、本発明を適用するさらに他のフレキシブル基板FPCbを示し、図14(b)に、本発明を適用するさらに他のフレキシブル基板アッセンブリ61bの製造途中を示す。
FIG. 14A shows still another flexible board FPCb to which the present invention is applied, and FIG. 14B shows a manufacturing process of still another
図14(a)に示すフレキシブル基板FPCbは、2つ折りに折り曲げられる前の平坦な状態で示されている。略四角形のフレキシブル基板FPCbの辺125は、折り曲げられる前の平坦な状態で、一直線状になっている。基材71bは、一直線状の辺125の中央部で、2つ折りに折り曲げられる。基材71bを山折りに折り曲げるため折り曲げ部74bを、同図に仮想の破線で示す。折り曲げ部74bを境として辺2つに分けられた辺125のうち、片側(左半分)の辺125aの端部126aに第1コネクタ接続用パッド73が形成されると共に、他の片側(右半分)の辺125bの端部126bに第1コネクタ接続用パッド73が形成されている。この一直線状の辺125の端部126a及び端部126bが、本発明における一対の対向部に相当する。
The flexible substrate FPCb shown in FIG. 14A is shown in a flat state before being folded in half. The
また、一例として、フレキシブル基板FPCbは、辺125に対向する辺127の端部に第2コネクタ接続用パッド76が形成されたものである。同図の例では、折り曲げ部74bで区画される辺127の片側(辺127の1/2以下の領域)に、外部に突出する突出片75bが形成され、この突出片75bに第2コネクタ接続用パッド76が形成されている。突出片75bは、辺125に直交する辺128に形成してもよい。また、突出片75bを、フレキシブル基板FPC(図7参照)のように、折り曲げ部74bに形成してもよい。
As an example, the flexible substrate FPCb has a second
図14(b)に示すように、フレキシブル基板FPCbを折り曲げ部74bで山折りにし、端部126a、126bの第1コネクタ接続用パッド73を、図9のように第1コネクタ62の付勢端子Bに半田付けして、フレキシブル基板アッセンブリ61bが完成する。突出片75bの位置に対応するように、可動ユニット3に第2コネクタ92が配置されて、フレキシブル基板アッセンブリ61aが使用される。
As shown in FIG. 14B, the flexible board FPCb is folded in a mountain at a
なお、フレキシブル基板FPCの第1コネクタ接続用パッド73と、第1コネクタ62の付勢端子Bとを、半田付けで接続する例について説明したが、第1コネクタ62を第2コネクタ92のような接触で接続するタイプのコネクタに換えてもよい。又、フレキシブル基板FPCの第2コネクタ接続用パッド76と、第2コネクタ92の端子とを、接触で接続する例について説明したが、第2コネクタ92を第1コネクタ62のような半田付けで接続するタイプのコネクタに換えてもよい。又、第1コネクタ62が端子として付勢端子Bを備える例について説明したが、端子は公知のどのような端子であってもよい。
Although the example in which the first
又、突出片75(75a、75b)が基材71の面と同一面のまま突出させた例を示したが、第2コネクタ92に接続することができれば、基材71の面に対して任意の角度で折り曲げて(立ち上げて)使用してもよい。突出片75を基材71から切り起こして形成してもよい。又、第2コネクタ接続用パッド76を、2つ折りにした基材71から突出する突出片75に形成した例を示したが、第2コネクタ92に接続することができれば、基材71から突出させずに形成してもよい。フレキシブル基板アッセンブリ61が、第2コネクタ92を備えていてもよい。第1コネクタ接続用パッド73を基材71の両面に形成して、第1コネクタ62の端子数をさらに増やしてもよい。第1コネクタ62の端子数や列の数は任意である。この場合、第1コネクタ62の端子Bを4列に配列する。可動ユニット3に複数のフレキシブル基板アッセンブリ61を備える例について説明したが、1個のフレキシブル基板アッセンブリ61を備える構成であってもよい。
Moreover, although the protrusion piece 75 (75a, 75b) showed the example protruded with the same surface as the surface of the
又、フレキシブル基板FPC、及びフレキシブル基板アッセンブリ61を基板検査装置1の接続切換部11Aに適用した例を示したが、他の装置や他の回路に使用してもよい。フレキシブル基板FPC、及びフレキシブル基板アッセンブリ61に実装する電気回路は任意である。フレキシブル基板FPC、及びフレキシブル基板アッセンブリ61を用いると軽量化及び小型化できるので、装置や回路を軽量化及び小型化することができる。
Moreover, although the example which applied the flexible substrate FPC and the
1は基板検査装置、2は基板固定機構、3は可動ユニット、4は移動機構、5は計測部、6は制御部、7は表示部、8は操作部、11・11A1〜11Anは接続切換部、13は着脱機構、14はテストヘッド、201・202は計測用回路、211・212は信号源、221・222は電流計、231・232は電圧計、241・242はガード用アンプ、31は切換制御回路、32はスイッチ回路、45は付勢端子支持基材、46は固定部材、51はピン端子支持基材、52はプローブ支持基材、61・61a・61bはフレキシブル基板アッセンブリ、62は第1コネクタ、64は部品、71・71bは基材、72a・72bは端部、73は第1コネクタ接続用パッド、74・74bは折り曲げ部、75・75a・75bは突出片、76は第2コネクタ接続用パッド、77は抜き部、78は折り曲げ辺、79は係合部、81は支持台、82は柱状突起部、83は固定用孔、91はバックボード、92は第2コネクタ、93は第3コネクタ、95はメインボード、96は第4コネクタ、101はフレーム、121・125・127・128は辺、125aは左半分の辺、125bは右半分の辺、126a・126bは端部、200は基板、B・B1〜B[128×n]は付勢端子、C・C1〜C[128×n]はピン端子、Cnt1は指示信号、FPC・FPCa・FPCb・FPC1〜FPCnはフレキシブル基板、Gc1・Gc2・Gp1・Gp2・Hc1・Hc2・Hp1・Hp2・Lc1・Lc2・Lp1・Lp2は測定用の端子、P・P1〜P[128×n]はプローブ、S11〜S16・S21〜S26・S31〜S33・SP1−1〜SP128−3・S41〜S48はスイッチ、T・T1〜T64は検査ポイント、U1〜U6はグループである。
1 is a substrate inspection apparatus, 2 is a substrate fixing mechanism, 3 is a movable unit, 4 is a moving mechanism, 5 is a measurement unit, 6 is a control unit, 7 is a display unit, 8 is an operation unit, and 11 · 11A 1 to 11A n are Connection switching unit, 13 is an attachment / detachment mechanism, 14 is a test head, 20 1 and 20 2 are measurement circuits, 21 1 and 21 2 are signal sources, 22 1 and 22 2 are ammeters, and 23 1 and 2 2 are voltmeters , 24 1 and 24 2 are guard amplifiers, 31 is a switching control circuit, 32 is a switch circuit, 45 is a biasing terminal support base material, 46 is a fixing member, 51 is a pin terminal support base material, and 52 is a probe support base material. 61, 61a and 61b are flexible board assemblies, 62 is a first connector, 64 is a component, 71 and 71b are base materials, 72a and 72b are end portions, 73 is a first connector connection pad, and 74 and 74b are bent portions. , 75 ・ 75a ・ 75b The protruding piece, 76 is the second connector connection pad, 77 is the extraction part, 78 is the bent side, 79 is the engaging part, 81 is the support base, 82 is the columnar protrusion, 83 is the fixing hole, 91 is the back board, 92 is a second connector, 93 is a third connector, 95 is a main board, 96 is a fourth connector, 101 is a frame, 121, 125, 127, and 128 are sides, 125a is a left half side, and 125b is a
Claims (9)
第1コネクタが有している複数の端子に接続するために、2つ折りに折り曲げたときに対向し合う前記基材の一対の対向部に形成された複数の第1コネクタ接続用パッドと、
第2コネクタが有している複数の端子に接続するために、前記一対の対向部以外の他の部位に形成された複数の第2コネクタ接続用パッドと、
前記基材を2つ折りに折り曲げたときに外表面になる前記基材の面に形成された、部品を実装するための部品用パッドとを、備え
前記基材を2つ折りに折り曲げて形成される折り曲げ辺よりも外側に突出する突出片が形成されるように、前記突出片を区画するための切込み部が前記基材に形成されていて、
前記突出片に、前記第2コネクタ接続用パッドが形成されていることを特徴とするフレキシブル基板。 A flexible base material that can be folded in half;
A plurality of first connector connection pads formed on a pair of opposing portions of the base material facing each other when folded in half to connect to a plurality of terminals of the first connector;
A plurality of second connector connection pads formed in a portion other than the pair of opposed portions in order to connect to a plurality of terminals of the second connector;
A component pad for mounting a component formed on the surface of the substrate that becomes an outer surface when the substrate is folded in half.
A notch for partitioning the projecting piece is formed in the base material so that a projecting piece projecting outward from a bent side formed by folding the base material in half is formed,
It said projecting portions, a flexible substrate, wherein Rukoto the second connector connection pads are formed.
前記テストヘッドを移動させ、前記複数のプローブを検査対象の基板に接触させる移動機構と、
電気的特性の測定を行う計測部と、
前記複数のプローブの中から任意の前記プローブを前記計測部に接続する接続切換部とを備え、
前記移動機構によって移動する可動ユニットに、前記テストヘッド、及び前記接続切換部が備えられている基板検査装置であって、
前記請求項4又は5に記載のフレキシブル基板アッセンブリが、前記部品用パッドに前記接続切換部を構成する部品が実装されたものであり、前記接続切換部として前記可動ユニットに備えられていることを特徴とする基板検査装置。 A test head comprising a plurality of probes;
A moving mechanism for moving the test head and bringing the plurality of probes into contact with a substrate to be inspected;
A measurement unit for measuring electrical characteristics;
A connection switching unit that connects any of the plurality of probes to the measurement unit;
A substrate inspection apparatus provided with the test head and the connection switching unit in a movable unit that is moved by the moving mechanism,
The flexible substrate assembly according to claim 4 or 5 , wherein a component constituting the connection switching unit is mounted on the component pad, and the movable unit is provided as the connection switching unit. A board inspection apparatus that is characterized.
前記第2コネクタの複数の端子が、前記計測部及び制御部に電気的に接続されるものであることを特徴とする請求項6に記載の基板検査装置。 A plurality of terminals of the first connector of the flexible substrate assembly are electrically connected to the plurality of probes of the test head;
Wherein the plurality of terminals of the second connector, the measuring unit substrate inspection apparatus according to claim 6, characterized in that the及beauty control part is intended to be electrically connected.
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