JPH04321300A - 検査装置のプリント基板固定装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板のプリン
ト配線や、実装基板の部品の端子に測定用接触子（以下
単にプローブと言う）を当接させて諸性能を検査するプ
リント基板もしくは実装基板（以下、単にプリント基板
という）用の検査装置に係り、更に詳しくは、前記検査
装置に搬入・測定されるプリント基板を位置決め固定す
る固定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プリント基板の印刷配線の短絡
や断線を調べたり、プリント基板に部品を実装した場合
に、その実装が正確に行われたかどうかを検査するには
作業者が目視検査を行っていたが、不良品を看過するな
ど検査精度に問題があり、最近ではプリント基板等を専
用冶具に装着して、電気的に導通させる手段で検査する
装置が使用されるようになった。即ち、検査装置に検査
対象のプリント基板等を搬入してこれを位置固定する。 そして、プリント基板の印刷面における所定の検査点に
予め所要数用意されたプローブを当接させて、電流もし
くは電圧を印加して、プリント基板の印刷配線の短絡や
断線を調べたり、プリント基板に部品が正しく実装され
たかを調べるものであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
検査装置の固定装置に測定対象のプリント基板を固定す
る方法は、プリント基板の周縁部を保持して更に実装面
を押え棒等で押圧したり、真空ポンプで負圧部を形成し
て吸着する方法であった。よって例えば真空ポンプによ
る場合、プリント基板の反り等により該プリント基板の
周縁部を気密にして保持できないので充分に固定装置へ
吸着できないことが多かった。よって、プリント基板の
端子面に当接する複数個のプローブを予め前記固定装置
に配設する場合に、前記プリント基板の反りによって正
確にプローブが端子部分に当接せず、測定結果が不正確
になると言った欠点が存在した。本発明は上記の課題に
鑑みてなされたもので、検査装置のプリント基板の固定
を確実に、かつ、基板全面を均一な圧力でプローブに当
接させる検査装置のプリント基板固定装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る検査装置の
プリント基板固定装置の上記課題を解決し上記目的を達
成するための要旨は、適宜な移送手段で移送されてきた
プリント基板を固定装置に搬入してこれを該固定装置で
固定し、プローブを前記固定されたプリント基板の所望
の測定箇所に当接させて、プリント配線の断線や部品性
能等を測定する測定装置と、前記測定装置を管理・動作
制御する中央演算処理装置を備えた制御管理装置とで形
成されてなるプリント基板もしくは実装基板用の検査装
置において、前記測定装置における固定装置を、プリン
ト基板の所要測定箇所をプローブに当接させるように該
プリント基板の端子側を覆面するとともにその基台に載
置する覆面冶具と、該覆面冶具を気密に囲繞する上，下
蓋体と、前記プリント基板の端子側を負圧にする吸引装
置と、から形成したことに存する。また、請求項第２に
記載のように、前記覆面冶具を気密に囲繞する下蓋体に
、プローブが所定のピッチで、かつ、異形のプリント基
板に測定可能に対応するように多数植設されていること
に存する。また、請求項第３に記載のように、前記覆面
冶具は該覆面冶具の基台上に設けられてプリント基板の
端子面と基台表面との間隙を気密に密封するシール体と
、前記基台の上部を覆う基板押圧体とを設け、該基板押
圧体から下方に向けて前記シール体に置かれたプリント
基板を該シール体に圧着させる、初期シールの役目を担
うものである、押え棒を突設して形成されていることに
存する。

【０００５】

【作用】このように、本発明に係る検査装置のプリント
基板固定装置によれば、覆面冶具の基台に載置されたプ
リント基板が上，下蓋体と吸引装置とで確実に前記基台
に固定され、プローブとのコンタクト状態が格段に改善
される。また、プローブが、固定装置に固定されたプリ
ント基板の下側で、前記下蓋体に予め多数植設されてい
るので、異形のプリント基板を検査装置のプリント基板
固定装置する際にも、従来のようにその都度端子面に合
わせて接触子を配設した専用冶具を備える必要がなくな
る。更に、前記覆面冶具には、シール体及び押え棒が設
けられているので、プリント基板とシール体との接触部
分で密着させることができて気体の漏れがなくなり、固
定装置の吸引装置が効率よく作動することになる。

【０００６】

【実施例】以下、添付図面に従って、本発明の一実施例
を説明する。図１は、検査装置１の全体概略構成図であ
り、図１（イ）はその平面図、図１（ロ）は同じく正面
図である。図において、２はプリント基板を検査装置１
の測定装置１ａに移送してくる移送手段、３は覆面冶具
を収納するマガジンラック、４は制御管理装置を示して
いる。前記検査装置１は、適宜な移送手段２で移送され
てきたプリント基板５を測定装置１ａの固定装置６に搬
入してこれを該固定装置６で固定し、プローブ７群を前
記固定されたプリント基板５の所望の測定箇所に当接さ
せて、プリント配線の断線や部品性能等を測定する測定
装置１ａと、異形のプリント基板に前記測定装置１ａが
対応できるようにする適宜な覆面冶具が複数収納された
マガジンラック３と、前記測定装置１ａを管理・動作制
御する中央演算処理装置を備えた制御管理装置４とで形
成されている。

【０００７】本発明は、この検査装置１の測定装置１ａ
における、移送手段２で移送されてきたプリント基板５
を測定する際に、このプリント基板５を固定するための
固定装置６の構成にあり、その詳細を図２乃至図１４を
参照して説明する。前記測定装置１ａにおける固定装置
６は、図３乃至図４に示すように、プリント基板５の所
要測定箇所をプローブ７に当接させるように該プリント
基板５の端子面５ａを覆面するとともにその基台８に載
置する覆面冶具９と、該覆面冶具９を気密に囲繞する上
，下蓋体１０，１１と、前記覆面冶具９の基台８に固定
されたプリント基板５の実装面５ｂ側を加圧する加圧装
置１２と、該プリント基板５の端子面５ａ側を負圧にす
る吸引装置１３と、から形成されている。

【０００８】まず、前記覆面冶具９は、図５乃至図６に
示すように、異形（大きさ、形等の異なるもの、以下同
じ）のプリント基板にも対応出来るよう合成樹脂製の絶
縁性剛体（例えば、ガラスエポキシ製）からなる矩形板
に、プリント基板５の端子面５ａが下蓋体１１に植設さ
れているプローブ７群（所定ピッチで約８０００個植設
してある）に当接すべく、所要の形状の孔８ｂが穿孔さ
れた基台８と、該基台８上に貼着されて所定のプローブ
のみを上方に突出させるよう孔を穿設したマスクシート
８ｃ（エポキシ樹脂製で約０．５ｍｍの厚さ）と、前記
基台８上に設けられてプリント基板５の端子面５ａと基
台８上表面との間隙８ａを気密に密封する弾性体からな
るシール体１４と、前記基台８の上部を覆う基板押圧体
１５とを設け、該基板押圧体１５から下方に向けて、前
記シール体１４上に置かれたプリント基板５を該シール
体１４に圧着させる押え棒１６を突設して形成されてい
る。前記基台８の全周縁には密封用の外シール１７が貼
着して設けられている（図１０参照）。この外シール１
７は、マガジンラック３から移送された覆面冶具９の基
板８が下蓋体１１に装着された時に、下蓋体１１の内壁
面１１ａと当接し気密性を保持するものである。

【０００９】また、前記基板押圧体１５の押え棒１６は
、図３と図５に示すように、材質としては剛性体の合成
樹脂製であって、プリント基板５の端子面５ａの両端部
をシール体１４に押圧すべく２列にして連設してある。 これは、移送手段２から移送されてきたプリント基板５
が若干変形していた場合に、端子面５ａとシール体１４
との密着性が悪く、後述の加圧装置１２及び吸引装置１
３の働きが悪くなる現象を防止するためである（図１０
参照）。前記シール体１４は、図６（イ）、（ロ）と図
１０（イ）、（ロ）に示すように、プリント基板５の端
子面５ａの周縁と当接し、加圧装置１２及び吸引装置１
３とでプリント基板５が基台８に固定されるときは該シ
ール体１４の全体が押しつぶされて、プリント基板５の
端子面５ａ側と実装面５ｂ側との気密性を保つものであ
る。また、前記基台８と基板押圧体１５とは別体である
ので、基台８に移送されたプリント基板５をシール体１
４に押圧するため前記基板押圧体１５を上方から基台８
へ降下させたときにプリント基板５が所定位置に収まる
ように、図５に示すごとく位置決めピン１８が基台８に
設けられている。更に、基板押圧体１５の脚部１５ａが
基台８表面に当接したときに押え棒１６がプリント基板
５に当接するようになされている。また、図４乃至図５
に示すように、基板押圧体１５を上方に持ち上げるため
の孔１５ｃが両側壁１５ｄに設けられている。そして、
このような基板押圧体１５と基台８とで構成される覆面
冶具９は、前記マガジンラック３に複数（一例では１０
個）収納されており、前記移送手段２から移送されてき
たプリント基板５の形状に応じて、前記制御管理装置４
の命令信号で適切な覆面冶具９が測定装置１ａに自動供
給されるものである。

【００１０】次に、前記覆面冶具９を気密に囲繞する上
、下蓋体１０，１１と加圧装置１２，吸引装置１３を説
明する。上蓋体１０は、全体箱型の中空体であり、図３
に示すように、図示していない外部の加圧装置１２から
の圧気管１２ａと連結している加圧孔１９が天井に設け
られ、箱体の中空内部を加圧できるようになっている。 この一例ではアクリルの透明体で形成した。また、両側
壁１０ａには、前記基板押圧体１５を固定し持ち上げる
ための、ノックシリンダー１０ｂが設けられ、そのロッ
ド１０ｃが前記基板押圧体１５の孔１５ｃに挿入される
ようになされている。そして、前記上蓋体１０の上下移
動は、図２に示すように、エアーシリンダー２６等のピ
ストンロッド２６ａに該上蓋体１０が連結され、前記制
御管理装置４の命令信号で作動するようになされている
。前記下蓋体１１は、図７，図８に示すように、前記覆
面冶具９の基台８に載置されたプリント基板５の端子面
５ａ側を負圧にする吸引装置１３が設けられている。こ
の吸引装置１３は、下蓋体１１の基板１１ｂに貫通孔１
１ｃが穿孔されており、図２と図８とに示すように、こ
の貫通孔１１ｃに外部真空ポンプ２０と電磁弁２０ａへ
と連通する排気管１１ｄが連結されている。そして、前
記下蓋体１１の基板１１ｂには、プローブ７が所定のピ
ッチで、かつ、異形のプリント基板５に測定可能に対応
するように多数植設されている（図９（イ）及び図１２
を参照）。この一例では、格子状に２．５ｍｍピッチで
約８０００個のプローブ７が基板１１ｂに植設してある
。

【００１１】また、下蓋体１１の基板１１ｂには図７と
図９（ロ）に示すように、加圧装置１２と吸引装置１３
とが作用した時に基台８の下面を受けるコイルバネ１１
ｅが基板１１ｂの表面から突出されて多数設けられてい
る。また、下蓋体１１の上部周囲には前記上蓋体１０と
の気密性を保つためのシール材１１ｆが貼着されている
。そして、基板１１ｂには図１３に示すように、プリン
ト基板５の所定の測定終了後に、覆面冶具９の基台８を
上方に押し上げるイジェクトピン２１とこのイジェクト
ピン２１を作動させるエアシリンダー２２が４箇所に設
けられている。また、このエアシリンダー２２を作動さ
せる電磁弁２２ａが基板１１ｂの下方に設けられている
（図８参照）。

【００１２】このように構成された、測定装置１ａのプ
リント基板固定装置６にプリント基板５を移送させて所
定の測定をする手順を説明する。まず、プリント基板用
の移送手段２からベルトコンベアに乗せて測定装置１ａ
にプリント基板５を移送（図１の矢印）させる。このと
き、移送手段２に設けられたセンサーにより、プリント
基板５に貼着されたバーコードを読み取りその大きさや
形状等を検知し、このデータを制御管理装置４に送り、
該制御管理装置４がマガジンラック３を操作して、前記
移送されてきたプリント基板５に適合する覆面冶具９を
選択して、これをベルトコンベアで測定装置１ａの下蓋
体１１へ送る。そして、移送手段２に固定されたストッ
パー（図示せず）で固定冶具９の移動が所定位置に止ま
り、続いてベルトコンベアが下降し、該覆面冶具９にお
ける基台８に設けられている基準孔２３と、下蓋体１１
の基板１１ｂに設けられた基準ピン２４とが嵌合して、
下蓋体１１における基台８の位置が決められる（図５と
図１４参照）。これによって、基台８の孔８ｂの範囲内
のプローブ７がマスクシート８ｃから突出してプリント
基板の端子面と当接可能となる。

【００１３】次に、前記覆面冶具９の基板押圧体１５は
、この上方に位置する上蓋体１０が降下し、これの前記
ノックシリンダー１０ｂのロッド１０ｃを孔１５ｃに挿
入させて該上蓋体１０に該基盤押圧体１５を固定し、エ
アシリンダー２６が上昇して該上蓋体１０とともに上に
持ち上げられる。この基板押圧体１５の持ち上げ量は、
基台８のシール体１４上に移送されるプリント基板５に
邪魔にならない充分な量である。そして、このように固
定装置６におけるプリント基板の受け入れ態勢が整った
状態となってから、前記プリント基板５が覆面冶具９の
基台８に移送されてくる。このプリント基板５は、前記
移送手段２のベルトコンベアから下蓋体１１の両側に設
けられたベルトコンベア（図示せず）へと引き継がれ、
基台８のシール体１４上に移動する。そして、このベル
トコンベアに設けられた可変位置決めストッパー（図示
せず）によってプリント基板５の移動が停止する。そし
て、制御管理装置４の制御により前記ベルトコンベアを
プリント基板５ごと下方に移動させて、プリント基板５
をシール体１４上に載置する。このとき、基台８に突設
されたピン５ｃ（２箇所、図３と図６（ロ）参照）がプ
リント基板５の基準孔に貫通して、プリント基板５の基
台８に対する位置決めがなされる。そして、前記下降し
たベルトコンベアがプリント基板５に対して離間するよ
うに横方向に移動する。このとき、上蓋体１０が下蓋体
１１へ降下するに邪魔にならないように十分移動させて
おく。

【００１４】次に、上蓋体１０を、エアシリンダー２６
を作動させて下蓋体１１へと降下させる。このとき覆面
冶具９の基板押圧体１５は上蓋体１０に固定されたまま
なので、前記上蓋体１０とともに降下する。そして上蓋
体１０と下蓋体１１とがシール材１１ｆを介在せしめて
当接したら、シリンダー２７（２箇所にある）を作動さ
せてそのロッドを上方に移動させる。するとそのロッド
と連結しているレバー２８を介してロックバー２９（４
箇所にある）が図２に示す矢印方向に回転し、上蓋体１
０の上面に連結されたガイド棒２６ｂ（４箇所にある）
がこの上蓋体１０とともに降下しているので、その上端
２６ｃをロックバー２９のネジ頭２９ａが当接して押さ
えることになる。これによって、加圧装置１２で上蓋体
１０の内部が圧縮空気で加圧されても、ガイド棒２６ｂ
とロックバー２９を介して上蓋体１０が框体３０に反力
をとることになり、該上蓋体１０が圧気で浮き上がるこ
とがなく、圧気の漏洩が防止される。更に、前記上蓋体
１０とともに降下した基板押圧体１５と基台８との位置
決めは前述したように、位置決めピン１８と脚部１５ａ
の孔１５ｂで決まる。

【００１５】そして、プリント基板５とシール体１４と
が押え棒１６で押圧されて密着されているので、吸引装
置１３を制御管理装置４の指令で作動させて所定圧にな
ってから、次に加圧装置１２を作動させる（同時でもよ
く、特に順序を限定するものではない）。即ち、各々加
圧装置１２から圧気管１２ａを介して圧縮空気を加圧孔
１９から送り込み上蓋体１０の中空内部を加圧すること
でプリント基板５の実装面５ｂ側を加圧し、また、真空
ポンプ２０を作動させておいて制御管理装置４の指令で
電磁弁２０ａを開き、排気管１１ｄを介して貫通孔１１
ｃから固定装置６の外部へと間隙８ａ中の気体を排気し
て、プリント基板５の端子面５ａ側を負圧にする。これ
により、プリント基板５は、実装面５ｂ側が加圧、端子
面５ａ側が負圧となって、シール体１４に押し付けられ
、また基台８も基板１１ｂ側に押し付けられてコイルバ
ネ１１ｅを押圧する。即ち、図９（イ）や図１０（イ）
，図１１（イ）に示す状態から図１０（ロ）、図１１（
ロ）に示す状態となる。これにより、前記基台８の孔８
ｂの範囲内であって、マスクシート８ｃに穿設された孔
から突出したプローブ７がプリント基板５の端子面５ａ
に当接する。図１１（ロ）で示すように、プローブ７の
先端のピンは本体内部に没入するようになっており、１
個のプローブの負荷は約１００グラム程度であり、この
固定装置６に予め植設された約８０００本のプローブ７
群全体ではその負荷が約１０００ｋｇにも相当するもの
となる。

【００１６】こうして、プリント基板５の実装部品の有
無，抵抗値等やパターンの断線の有無等を、制御管理装
置４の中央演算処理装置（ＣＰＵ）に記憶されたプログ
ラムの手順に従って測定する。この測定においては、プ
リント基板５の端子面５ａの全範囲に亘って測定するよ
うにしてもよく、あるいはその一部についてのみ測定す
るようにプログラムすることもできる。また、前記基台
８の孔８ｂを、プローブ７群の所定範囲のみのプローブ
７が端子面５ａに当接するように、適宜な大きさで複数
穿孔してもよい。そして必要な測定が終了したなら、制
御管理装置４の制御により、加圧装置１２と吸引装置１
３との作動を停止させ、上，下蓋体１０，１１内の気圧
を大気圧状態に戻す。次に、上蓋体１０と基板押圧体１
５とを同時に上にエアシリンダー２６で移動させ、ベル
トコンベアでプリント基板５を移送手段２へと移送する
。そして、エアシリンダー２６を下降させて上蓋体１０
と基板押圧体１５とを下降させ、更に上蓋体１０のノッ
クシリンダー１０ｂのロッド１０ｃを孔１５ｃから抜き
去り、基台８に前記基板押圧体１５を置いた後、再度エ
アシリンダー２６を上昇させ、上蓋体１０のみ上方に待
避させる。

【００１７】次に、制御管理装置４の指令で電磁弁２２
ａを開いてエアシリンダー２２を作動させ、下蓋体１１
の基板１１ｂのイジェクトピン２１を上昇させて、基板
押圧体１５とともに基台８を押し上げる（図１３（ロ）
参照）。この後、ベルトコンベアで該基板押圧体１５と
基台８からなる覆面冶具９をマガジンラック３へと搬出
しこれに収納しておく。このように、本発明における測
定装置１ａのプリント基板用固定装置６は、予めプロー
ブ７を植設して、プリント基板５の大きさ等に適合した
覆面冶具９を選択可能に用意し、プリント基板５を加圧
装置１２と吸引装置１３とで前記プリント基板５を強固
に固定するものであり、プローブ７とプリント基板５の
端子面５ａとの接触を確実にするものである。本発明を
上記の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できるのは勿論
である。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る検査
装置のプリント基板固定装置を、プリント基板もしくは
実装基板用の検査装置において、測定装置における固定
装置をプリント基板の所要測定箇所をプローブに当接さ
せるように該プリント基板の端子側を覆面するとともに
その基台に載置する覆面冶具と、該覆面冶具を気密に囲
繞する上，下蓋体と、前記プリント基板の端子側を負圧
にする吸引装置と、から形成したので、固定装置のプリ
ント基板が強固に固着され、プリント基板の反りなどに
影響させずに正確な測定結果を得ることができ、信頼性
が向上する。また、請求項第２に記載のようにすれば、
プローブが所定のピッチで、かつ、異形のプリント基板
に測定可能に対応するように多数植設されているので、
異種のプリント基板に適宜対応でき、専用冶具を用意す
る必要がなく、測定作業効率が良く、検査装置の自動化
に対応できるようになる。更に、請求項第３のようにす
れば、基板押圧体から下方に向けてシール体に置かれた
プリント基板を該シール体に圧着させる押え棒を突設し
て形成したので、プリント基板を初期圧着することが可
能となり、吸引装置を効率良く作用させることができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る検査装置の全体概略構成図であっ
て、（イ）はその平面図、（ロ）は同じく正面図である
。

【図２】本発明の固定装置の正面図である。

【図３】固定装置の一部縦断正面図である。

【図４】固定装置の側面図である。

【図５】覆面冶具の側面図である。

【図６】（イ）は基台の正面図、（ロ）は基台の平面図
である。

【図７】吸引装置の平面図である。

【図８】同じく吸引装置の縦断正面図である。

【図９】（イ）は下蓋体の一部縦断正面図、（ロ）は下
蓋体の一部縦断正面図である。

【図１０】（イ）、（ロ）は、基台とプリント基板の圧
着状態を示す正面図である。

【図１１】（イ）、（ロ）は、プリント基板の端子面と
プローブとが当接する様子を示す正面図である。

【図１２】下蓋体に植設されたプローブの一部拡大縦断
正面図である。

【図１３】（イ）、（ロ）は下蓋体から基台を持ち上げ
る様子を示す縦断正面図である。

【図１４】（イ）、（ロ）は、下蓋体に基台が載置され
る様子を示す縦断正面図である。

【符号の説明】

１　　検査装置 １ａ　　測定装置 ２　　移送手段 ３　　マガジンラック ４　　制御管理装置 ５　　プリント基板 ５ａ　　プリント基板の端子面 ５ｂ　　プリント基板の実装面 ６　　固定装置 ７　　プローブ ８　　基台 ８ａ　　プリント基板の端子面と基台上表面との間隙８
ｂ　　孔 ８ｃ　　マスクシート ９　　覆面冶具 １０　　上蓋体 １０ｂ　　ノックシリンダー １１　　下蓋体 １１ｄ　　排気管 １３　　吸引装置 １４　　シール体 １５　　基板押圧体 １５ａ　　脚部 １６　　押え棒 １７　　外シール ２０　　真空ポンプ ２１　　イジェクトピン ２６ｂ　　ガイド棒 ２７　　シリンダー ２８　　レバー ２９　　ロックバー ３０　　框体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　適宜な移送手段で移送されてきたプリ
   ント基板を固定装置に搬入してこれを該固定装置で固定
   し、測定用接触子を前記固定されたプリント基板の所望
   の測定箇所に当接させて、プリント配線の断線や部品性
   能等を測定する測定装置と、前記測定装置を管理・動作
   制御する中央演算処理装置を備えた制御管理装置とで形
   成されてなるプリント基板もしくは実装基板用の検査装
   置において、前記測定装置における固定装置を、プリン
   ト基板の所要測定箇所を測定用接触子に当接させるよう
   に該プリント基板の端子側を覆面するとともにその基台
   に載置する覆面冶具と、該覆面冶具を気密に囲繞する上
   ，下蓋体と、前記プリント基板の端子側を負圧にする吸
   引装置と、から形成したことを特徴としてなる検査装置
   のプリント基板固定装置。
2. 【請求項２】　　前記覆面冶具を気密に囲繞する下蓋体
   に、測定用接触子が所定のピッチで、かつ、異形のプリ
   ント基板に測定可能に対応するように多数植設されてい
   ることを特徴としてなる請求項第１に記載の検査装置の
   プリント基板固定装置。
3. 【請求項３】　　前記覆面冶具は、該覆面冶具の基台上
   に設けられてプリント基板の端子面と基台表面との間隙
   を気密に密封するシール体と、前記基台の上部を覆う基
   板押圧体とを設け、該基板押圧体から下方に向けて前記
   シール体に置かれたプリント基板を該シール体に圧着さ
   せる押え棒を突設して形成されていることを特徴として
   なる請求項第１または第２に記載の検査装置のプリント
   基板固定装置。