JPH0262974A - 印刷配線基板の両面同時検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は印刷配線基板の両面同時検査装置に係り、特に
印刷配線基板両面のパターンがそれぞれ右 別個に異なった量ずれ亡並確に印刷配線基板の両画同時
検査ができる両面同時検査装置に関する。

〈従来技術〉 基板に回路パターンを形成した時、配線が正確につなが
っているか、別の回路パターンと短絡していないか等を
電気的に検査する装置がある。かかる検査装置において
は、回路パターン上の任意の２点間に電圧を印加し、該
２点間の電位に基づいて接続、非接続、他回路との短絡
を認識し、該認識データと予め記憶されている基準接続
データを比較してパターンの良否を判定するようにして
いる。

第９図は従来の印刷配線基板検査装置の説明図であり、
基板上の格子位置に部品が乗るオングリッド基板を検査
するものである。この検査装置は検査装置本体部１と、
格子状にピン２ａ、２ｂ。

・が埋め込まれ、本体部１と印刷配線基板３に形成した
回路パターン上の所定ポイント間を接続するユニバーサ
ル電極ベース２を有している。

尚、本体部１とユニバーサル電極ベース２を以後検出セ
ンサブロックという。

ところで、最近電子回路実装基板には表面実装技術が浸
透しっ＼あり、必然的に回路パターンの格子規制が緩く
なり、高密度化されてくる。このため、回路幅、回路間
隔を確実に保証する為に計測技術の向上が要求され、計
測回路と共に、検査点のセンサ技術が重要なポイントな
っており、検査治具の専用化、個別化を助長している。

さて、格子規制が緩んで基板に格子状に部品が乗らなく
なると（オフグリッドという）、検出センサブロック４
の格子状に配列された標準ピン２ａ、２ｂ、　　・・・
を印刷配線基板３の所定検査位置に導くようにしなけれ
ばならない。そこで、第１０図に示すように検査すべき
印刷配線基板３に応じた変換治具５を設け、該治具によ
り標準ピン２ａ、２ｂ、　　・・・と印刷配線基板３の
検査ポイント間を接続して、オフグリッドの印刷配線基
板を検査できるようにしている。

そして、最近では基板の高密度化に伴い、検査効率を上
げるためにオフグリッドの印刷配線基板の両面を同時に
検査する検査装置が実用化されている。かかる両面同時
検査装置では、第１１図に示すように基板３の他方側に
第２の変換治具６を設け、基板の片面より変換治具５内
を中継して他面の変換治具６に線を引き回し、変換治具
６を介して基板３の他面におけろ検査ポイント（検査パ
ッド部）と検出センサブロック４の標準ピン間を接続す
るように構成している。

尚、基板と変換治具間の位置合せに際しては、検出セン
サ全体が固定のため、検査基板をセットするテーブルを
微調整して検査パッド部を検出ピン位置へ合せる方法を
とっている。すなわち、回路パターンを基板に焼き付け
る際に用いるガイド穴７（第１２図参照）を基準にして
基板３の位置を微調整している。

〈発明が解決しようとしている課題〉 しかし、従来の印刷配線基板の両面同時検査装置では、
基板の伸縮、工作精度等により基板両面に形成される回
路パターンがずれ（ｄ、、　ｄ２の値がズしてくる）、
そのずれ量が基板両面で異なって（る。このため、ガイ
ド穴７からパターン８迄の距離ｄ、を測定し、該距離と
設定値との差分だけ基板３の位置を補正する方法では、
一方の面で正確に検査ピンと検査パッドは接触するが他
方の面で接触不良を発生しやすいという問題が生じる。

又１、従来の両面検査装置では、検査治具の構造が多接
点構造となり、しかも線を基板片面側から他方の面側へ
変換治具を介して引き回す構造であるため、複雑となり
、コストパーフォーマンスを悪くしている。

更に従来の両面同時検査装置では、検査治具の重量及び
容積が大きく、また構造上自動ハンドリングが困難であ
り、ロボットの導入が難かしいという問題もある。

以上から本発明の目的は接触不良が生じることがなり、
シかも構造がシンプルで、更にば治具の自動ハンドリン
グが容易であり、ロボットの導入が可能な印刷配線基板
の両面同時検査装置を提供することである。

〈課題を解決するための手段〉 第１図は本発明の両面同時検査装置の概略斜視図である
。

１１は印刷配線基板、１２．１３は搬送手段としての移
動枠、移動枠ガイド部材、１４はパターンずれ検出手段
としてのイメージセンサ−１５，１６は基板検査ブロッ
クで、検出センサブロック１５　ａ、　　１６　ａヤ変
換治具（検査端子板）１５ｂ。

１６ｂ等を有するもの、ＬＤＰは基板ローディング位置
、ＦＤＰはパターンずれ量検査位置、ＤＴＰは基板検査
位置、ＵＬＰは基板アンローディング位置である。

く作用〉 基板（１１）を搬送手段（１２，１３）により順次パタ
ーンずれ検出位置ＰＤＰ、基板検査位置ＤＴＰ、基板ア
ンローデング位置ＵＬＰへ搬送する。そして、パターン
ずれ検出位置ＰＤＰにおいて、基板両面に付された基準
マーク（ＭＫ）を基板両側にそれぞ配設されたイメージ
センサ−１４で読み取って基板両面のパターンのパター
ンずれ量を検出する。ついで、基板検査位置ＤＴＰにお
いて基板両面に対面して配設される変換治具である検査
端子板（１５ｂ、　　１６　ｂ）の位置をパターンずれ
量に基づいて補正し、しかる後基板の両側に設けられた
２つの検出センサブロック　（１５ａ。

１６ａ）により基板の両面同時検査を行い、検査終了後
基板アンローディング位置において排出する。

〈実施例〉 第１図は本発明の両面同時検査装置の概略斜視図、第２
図は第１図のＡＡ’断面図、第３図は第１図のＢＢ’断
面図（９００回転後）、第４図は第１図のＡＡ’断面図
（９０°回転前）である。

１１は両面に回路パターンが印刷された印刷配線基板、
１２は基板をセットされる移動枠、１３は移動枠のガイ
ド部材である。移動枠１２は図示しない搬送機構により
ガイド部材１３に沿って、基板ローディング位置ＬＤＰ
から、順次パターンずれ検出位置ＦＤＰ、基板検査位置
ＤＴＰ、基板アンローディング位［Ｕ　Ｌ　Ｐへ移動で
きるようになっている。尚、パターンずれ位置ＦＤＰ及
び基板検査位置ＤＴＰにおいて、基板１１が常に一定位
置に位置決めされるようになっている（第３図の斜線部
参照）。

１４はパターンずれ量検出手段としてのイメージセンサ
−（たとえばＣＯＤカメラ）であり、移動枠ガイド１３
の両側にそれぞ２台づつ部材１４ａに取り付けられ（第
３図参照）、基板１１の両面にそれぞれ付された２つの
基準マーク位置ＭＫ。

ＭＫを検出する。尚、イメージセンサ−による基準マー
クの検出位置データを用いて基板両面に形成されたパタ
ーンのＸ、Ｙ方向及び回転方向のずれ量ΔＸｌ、ΔＹ　
ＨｐΔθ、；Δｘ２゛、ΔＹ２ｐΔθ２を求めることが
できる。

１５．１６は基板検査ブロックであり、［ｉ）表面にピ
ン電極が所定ピッチで格子状に配列されると共に、基板
検査を行うコンビコータシステムが内蔵された検出セン
サブロック１５ｇ、１６ａと、 （１１）検出センサブロック１５　ａ、　　１６　ａの
ビン電極を電気的に基板１１の検査位置に導くための検
査端子板（変換治具）１５ｂ、１６ｂと、（２）検査端
子板１５ｂ、１６ｂをパターンずれ量に基づいて基板１
１及び検出センサブロック１５ａ、１６ａに対して相対
的に移動させる移動機構１５ｃ、１６ｃと、 Ｇｖｌ検査端子板１５ｂ、１６ｂを印刷配線基板１１に
押し付け、検出センサブロック１５ａ、１５ｂの格子状
に配列されたビン電極と基板の検査位置間を接続する押
し付け機構１５ｅ、１６ｅと、Ｍ検出センサブロック１
５ａ、４６ａを支持すると共に、該ブロックを上下に昇
降させるリフト機構１５ｆ、１６ｆと、 量検出センサブロック１５　ａ、　　１６　ａ及び検査
端子板１５ｂ、１６ｂ等を一体に軸１５ｄ、１６ｄを回
転軸として９０°回転させる回転機構（エアシリンダ）
１５ｇ、１５ｇ　＜第５図参照）等を有している。尚、
検出センサブロック１５ａの一端にはロッド１５ｈが固
定され、該ロッドの両端にエアシリンダ１５ｇ、１５ｇ
の駆動軸１５ｉ、１５１が取り付けらち、該駆動軸を伸
縮することにより検出センサブロック１５ａを９０°正
逆回転することができる。ただし、回転時において回転
軸１５ｄはハウジングに形成したＬ字状溝１５ｋ（第１
図及び第６図参照）の回転位ｉｌｌ　５　ｋ’にもたら
されている。

第７図は検出センサブロック、検査端子板、移動機構部
の関係説明図である。検出センサブロック１５ａの表面
には所定ピッチで格子状にピン電極（黒丸部）が配列さ
れており、４隅には位置決めガイド０１〜Ｇ４が設けら
れている。

検査端子板１５ｂは検査すべき基板に応じて種々設けら
れており、裏側には所定ピッチで格子状に電極が配列さ
れているが、表側は基板の検査位置に応じた配列パター
ンとなっている。すなわち、検査端子板１５ｂは格子状
電極パターンを検査位置パターンに変換する変換治具で
ある。

移動機構１５ｃは中部がくり抜かれた２段構造になって
おり、固定テーブルＦＴＢと、固定テーブルに対して水
平及び回転移動する可動テーブルＭＴＢと、可動テーブ
ルを移動させろＸ軸、Ｙ軸モータＭＸ、ＭＹ　（回転軸
モータは図示せず）を有している。

尚、ＲＣＰは中継コネクタ板であり、移動機構の中部く
り抜は部内に示しているが移動機構とは別個のものであ
る。この中継コネクタ板ＲＣＰは移動機構１５ｃの厚さ
と路間−の厚みｄを有し、格子状パターン配列で電極が
埋め込まれ、検出センサブロック１５ａの上に載置され
、その表面に格子状に形成されたビン電極を検査端子板
１５ｂの裏側に形成した格子状の電極と導通させる機能
を有している。第８図は検出センサブロック１５ａの電
極と、中継コネクタ板ＲＣＰの電極と、検査端子板１５
ｂの電極の位置関係図であり、中継コネクタ板ＲＣＰに
埋め込んだ電極を細くすることにより、検査端子板１５
ｂが移動機構１５ｃにより移動しても該検査端子板と検
出センサブロックの格子状電極間の電気的導通が保たれ
るようになっている。ただし、検査端子板１５ｂに形成
した電極幅りで定まる所定移動量以上に該検査端子板が
移動すると前記電気的導通は保証されない。

第７図の各部品の組み付けに際しては、移動機構１５ｃ
の固定テーブルＦＴＢを検出センサブロック１５ａに精
度を持って取り付けると共に、中継コネクタ板ＲＣＰを
移動機構１５ｃの中部くり抜は部内において検出センサ
ブロック１５ａに取り付ける。又、検査すべき基板が決
まれば該基板に応じた検査端子板１５ｂをストッカーよ
りたとえばロボットにより搬送・して移動機構１５ｃの
可動テーブルＭＴＢに精度を持って固定する。

以下、本発明にかかる検査装置の動作を説明する。

第４図に示すように検出センサブロック１５ａ。

１６ａが共に仰向けになっている初期状態において、検
査すべき基板の品番に該当する検査治具（検査端子板）
１５ａ、１６ａをストッカーより取り出し精度を持って
移動機構１５ｃの可動テーブルＭＴＢに取り付ける（第
７図参照）。

取り付けが完了すれば、回転ロック（図示せず）を解除
後、回転機構（エアシリンダ）１５ｇ、１５ｇを駆動し
て検出センサブロック１５ａ、１６ａ、検査端子板１５
ｂ、１６ｂ、移動機構１５ｃ。

１６ｃ等を一体に９００回転させて検査端子板１５ｂ、
１６ｂを搬送されてくる印刷配線基板１１の面に対面で
きるようにする（第３図参照）。

しかる後、リフト機構１５ｆ、１６ｆにより回転軸１５
ｄ、１６ｄｌｅＬ字状溝１５ｋ（第６図）１６にの回転
位置１５に’　　　１６に’から所定量上昇させ、以後
検出センサブロック１５ａ、１６ａが直線溝部１５に’
　　１６に’に沿って押し付け機構１５　ｅ、　　１６
　ｅにより押し付け移動できるようにする。

かかる状態において、基板ローデング位置ＬＤＰにおい
て基板１１を移動枠１２に垂直にクランプし、しかろ後
該移動枠（基板）を図示しない搬送機構によりガイド部
材１３に沿ってパターンずれ検出位置ＰＤＰに移動させ
る。

パターンずれ検出位置ＦＤＰにおいて、基板両面にそれ
ぞれ２個づつ付された基準マークＭＫ。

ＭＫを基板両側にそれぞれ２台づつ配設されたカメラ１
４で読み取って基板両面のパターンのパターンずれ量を
検出する。

ついで、基板１１は所定量送られて基板検査位１１ＤＴ
Ｐに到来してクランプされる。

この状態において、検査端子板１５　ａ、　　１６　ａ
の位置を移動機構１５ｃ、１６ｃにより両面の各パター
ンずれ量に基づいてそれぞれ別個に補正する。

しかる後、押し付け機構１５ｅ、１６ｅにより検出セン
サブロック１５ａ、１６ａを押し付け、これにより検査
端子板１５ｂ、１６ｂを基板の両面にサンドイッチ状に
押し付けて２つの検出センサブロック１５ａ、１５ｂに
より基板の両面同時検査を行う。

そして、検査終了後、検査端子板へ静電除去用イオンヒ
エアーを吹き付け、また押し付け機構による押し付けを
解除し、ついで移動枠１２の固定を解除し、基板アンロ
ーディング部ＬＩＬＰへ移動させて排出する。

９、後、品番が変更しなければ検査端子板１５ｂ。

１６ｂを変えることなく基板の検査を行う。

尚、品番が変わり検査端子板１５ａ、１６ａを変又る必
要が生じれば、押し付け機構１５ｅ、１６ｅにより検出
センサブロック１５　ａ、　　１６　ａの回転軸１５ｄ
、１６ｄをＬ字状溝１５に、１６にの回転位置の真上ま
で後退させ、しかる後リフ）・機構１５ｆ、１６ｆを下
げて回転可能にし、ついで回転ロック機構を解除してエ
アシリンダ１５ｇ。

１５ｇを駆動して９０°回転させて第４図の状態にし、
以後前記と同様に検査端子板を交換して基板検査を行う
。

〈発明の効果〉 以上本発明によれば、基板両面にそれぞれ付された基準
マークを読み取ってパターンずれ量を検出し、該パター
ンずれ量に基づいて検査端子板の位置補正をするように
構成したから、基板両面において検出ビンと検出位置間
の接触不良を防止することができる。

又、本発明によれば、検出センサブロック上に検査端子
板を載置し、検出センサブロック及び検査端子板を一体
に少なくとも９００回転させて検査端子板を印刷配線基
板面に対面させ、検査端子板を印刷配線基板に押し付け
て検出ビンと基板検出位置間を接続して基板検査するよ
うに構成したから、構造がシンプルで、しがも治具（検
査端子板）の自動ハンドリングが容易であり、更に治具
を検出センサブロック上に乗せて固定するだけでよいた
めロボットの導入が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の両面同時検査装置の概略斜視図、 第２図は第１図のＡＡ’矢視断面図、 第３図及び第４図は第１図のＢＢ’矢視断面図で、回転
前後の状態を示すもの、 第５図及び第６図は回転機構説明図、 第７図は検出センサブロック、検査端子板、移動機構の
関連説明図、 第８図は中継コネクタ板の説明図、 第９図乃至第１１図は従来の検査装置の説明図、第１２
図１．ｆ従来の両面検査装置の問題点説明図である。 １１・・印刷配線基板、１２・・移動枠、１３・・移動
枠ガイド部材、 １４・・イメージセンサ− １５ａ、　　１６　ａ・・検出センサブロック、１５ｂ
、１６ｂ・・検査端子板、 ＬＤＰ・・基板ローデング位置、 ＦＤＰ・・パターンずれ量検査位置、 ＤＴＰ・・基板検査位置、 ＵＬＰ・・基板アンローディング位置 第２図 第５図 第６ 図 第８図 １５Ｑ　／ｒ′　　　　　　　　　９ 第 ？ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　垂直に配置された両面印刷配線基板をパターンずれ検
   出位置、基板検査位置、基板アンローディング位置へ順
   次搬送する搬送手段と、 基板両面にそれぞれ付された基準マークを読み取ってパ
   ターンずれ量を検出する検出手段と、基板検査位置にお
   いて基板の両側に設けられた２つの基板検査手段を有し
   、 各基板検査手段は、 格子状に配列されたピン電極を備え該ピン電極を基板上
   の所定の検査位置に接触して印刷配線基板の検査を行う
   検出センサブロックと、 前記ピン電極を印刷配線基板の検査位置に導く検査端子
   板と、 検出センサブロック上に検査端子板を載置した後、該検
   出センサブロック及び検査端子板を一体に少なくとも９
   ０゜回転させて検査端子板を印刷配線基板面に対面させ
   る回転手段と、 前記パターンずれ量に基づいて検査端子板を基板に対し
   相対的に移動させる移動手段と、 検査端子板を印刷配線基板に押し付けて前記ピン電極と
   基板の検査位置間を接触させる押し付け手段を備えて成
   ることを特徴とする印刷配線基板の両面同時検査装置。