JPH0645905Y2 - Ｘ―ｙユニットを有する回路基板検査装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は実装基板の良否の判定に使用するＸ−Ｙユニッ
トを有する回路基板検査装置に関する。

従来の技術 従来、実装基板即ち多数の電気部品を半田付けしたプリ
ント基板には各種の回路基板検査装置を用いて、その基
板の必要な検査ポイントに適宜プローブピンを接触さ
せ、それ等の各部品の電気的測定により基板の良否を判
定している。特に、被検査基板を設置する測定台上にＸ
−Ｙユニットを設置したものは、その案内レールに沿っ
て可動するアームの可動部でプローブピンを支持してい
るので、そのＸ−Ｙユニットを制御すると、プローブピ
ンを基板の上方からＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向にそれぞれ適
宜移動して、予め設定された各検査ポイントに順次接触
できるため好都合である。

尤も、被検査基板10は測定前に、第９図に示すように半
田面を上に向け部品面を下にし、測定台12の中央に設け
た基板支え部14（14a、14b）に載せ、そこに対応する両
縁付近を固定して設置する。しかし、部品面を下にして
セットするため、被検査基板10が大形化し、重量のある
部品が実装されている場合等、基板10がたわんでしま
い、プローブピンが良好に接触しなくなる。

そこで、基板10のたわみ防止のため、下から支え棒16の
先端を部品面の適切な位置例えば中央に当接して支え
る。この支え棒16の下端にはマグネット18を取り付ける
と、鉄板等で製作した測定台12上の任意の位置に吸着さ
せて立設できる。或いは、測定台上に等ピッチで多数の
穴を設けておき、支え棒の下端にバナナプラグを取り付
けておくと、任意の位置に立てることができる。なお、
一度に立てる支え棒16の数や当接位置は当然被検査基板
10の大きさ、重量、部品の配置状態等、その種類に応じ
て適宜変更する。

考案が解決しようとする課題 しかしながら、このような支え棒は人が被検査基板の種
類に応じ、その数や当接位置を適宜選んで立設するため
問題がある。即ち、最近のように被検査基板の種類が多
く、各種類毎の基板数が少ないと、その種類毎に支え棒
の数や当接箇所が異なるため、種類切り換えの都度、人
が支え棒の数や当接位置を変更しなければならず、その
労力的、時間的負担が大きく、検査をスピード化できな
い。しかも、支え棒の支持状態が不安定であるため、当
接位置がずれて部品等に傷を付け易く、正確な測定が行
なえない。

本考案はこのような従来の問題点に着目してなされたも
のであり、被検査基板の種類に応じ、その基板を自動的
に支え棒で適切に支えて検査をスピード化し、しかもそ
の支え状態を良好にして部品等に傷を付けることなく、
正確な測定が行なえるＸ−Ｙユニットを有する回路基板
検査装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するための手段を、以下実施例に対応す
る第１図、第５図及び第８図を用いて説明する。

このＸ−Ｙユニットを有する回路基板検査装置は被検査
基板22を設置する測定台上に、その基板22を先端が当接
して支える適切な数の支え棒32を立設し、その基板22の
必要な検査ポイントに、プローブピン40を適宜移動して
接触させるＸ−Ｙユニット26を備えるものに係り、上記
プローブピン40の支持部42に支え棒32をつかめるチャッ
ク装置44を備え付け、測定台上の被検査基板22の設置箇
所を除くプローブピン40の移動領域内に、複数の支え棒
32をそれぞれ抜き差し自由に支持する各穴34を設けた支
え棒保管ベース24を設置し、被検査基板設置箇所には、
被検査基板22の種類に応じて適切な数の支え棒32をそれ
ぞれ抜き差し自由に支持する各穴60を適切な位置に設け
た固定ベース56とその固定ベース56の各穴60と対応する
同一位置に同様の穴を設けた可動ベース58とから成る支
え棒使用ベース28を設置するものである。

又は、上記被検査基板設置箇所に、各種の被検査基板に
共通な複数な支え棒80をそれぞれスプリング82を介在し
て適切な位置に立設した支え棒保管ベース68を上下動可
能に設置し、その支え棒保管ベース68の上方に、支え棒
保管ベース68に立設した各支え棒80の立設位置と対応す
る同一箇所にそれ等の支え棒80をそれぞれ抜き差し自由
に支持する各穴90を開けた固定ベース86とやはり対応す
る同一位置に同様の穴を開けた可動ベース88とから成る
支え棒使用ベース70を設置するものである。

或いは、上記被検査基板設置箇所に、各種の被検査基板
に共通な複数の支え棒106を被検査基板92の種類に応じ
て、それぞれ適切な位置で突出、後退自在に操作する支
え棒駆動装置96を備えるものである。

作用 上記のように構成すると、測定台上に被検査基板22を設
置する前に、Ｘ−Ｙユニット26のアーム38、ピン支持部
42、チャック装置44等を制御し、チャックをＸ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸方向にそれぞれ適宜移動して、支え棒保管ベー
ス24から支え棒32をつかんで抜き取り、同様に適宜移動
して支え棒32の下端部を支え棒使用ベース28に備えた固
定ベース56と可動ベース58の同一位置にある各穴60に差
し込んで立てることができる。そこで、被検査基板22の
種類に応じて適切な数の支え棒32を順次抜き取って、適
切な位置に順次立てて行く。固定ベース56に対して可動
ベース58を僅か移動すると、支え棒32はその下端部を同
一位置にある各穴60の内壁でそれぞれ挟まれてロックさ
れ、支え棒使用ベース28に強固に支持される。それ等の
上に被検査基板22を設置すると、その下面に支え棒32の
先端が当接し、適切な位置を支える。

又、被検査基板64を設置した後、支え棒保管ベース68を
所要距離だけ上動すると、そこに立設した各支え棒80は
全て支え棒使用ベース70に備えた固定ベース86と可動ベ
ース88の対応する同一位置にある各穴90をそれぞれ差し
通し、各先端を被検査基板64の下面に当接する。その
際、被検査基板64の下面に各部品等の存在による凹凸が
あっても、そこに各支え棒80の先端をそれぞれ当接する
と、各支え棒80はいずれも上方に押し上げるスプリング
82を備えているため、当接した位置の各凹凸に応じてス
プリング82が縮みそこを支える。そこで、固定ベース86
に対して可動ベース88を僅か移動すると、各支え棒80は
その中間部を対応する同一位置にある各穴90の内壁でそ
れぞれ挟まれてロックされ、支え棒使用ベース70に強固
に支持される。

又、被検査基板92を設置した後、支え棒駆動装置96を操
作し、その基板92の種類に応じて適切な数の支え棒106
を適切な位置に突出して立てる。すると、基板92の下面
に支え棒106の先端が当接し、その適切な位置を支え
る。その際、突出した支え棒106はその下端部を支え棒
駆動装置96の本体で強固に支持される。

実施例 以下、添付図面に基づいて、本考案の実施例を説明す
る。

第１図は本考案を適用したＸ−Ｙユニットを有する回路
基板検査装置の測定台上の配置関係を示す部分斜視図、
第２図は同測定台上の配置関係を示す概略平面図であ
る。図中、20は回路基板検査装置の正方形状測定台、22
は測定台20の中央部に僅か左に寄せて設置した被検査基
板、24はその右隣りに設置した長方形状の支え棒保管ベ
ース、26（26a、26b）は測定台20の周辺部にそれ等の被
検査基板22と支え棒保管ベース24を囲む枠状に配置した
対称に設けた２組のＸ−Ｙユニットである。又、28は被
検査基板22を設置する箇所で、基板22より下方に設置し
た長方形状の支え棒使用ベースである。

この被検査基板22は通常上面を半田面、下面を部品面に
し、測定台20のレール等から成る基板支え部に設置す
る。但し、30は上面に取り付けたIC（集積回路）部品を
示す。支え棒保管ベース24は測定台20上にある被検査基
板22の設置箇所を除くプローブピン40の移動領域内にあ
り、そのベース板には複数の支え棒32をそれぞれ抜き差
し自由に支持する各穴34を等ピッチに設ける。図では３
本の支え棒32の各下端部を３個の穴34にそれぞれ差し込
み、測定台20に載るベース24に立てて保管した状態を示
している。これ等の支え棒32はいずれも細長い同一長の
丸棒から成り、各先端部が円錐状である。Ｘ−Ｙユニッ
ト26aはＸ軸に平行な案内レール36、Ｙ軸に平行なアー
ム38、Ｚ軸方向にプローブピン40を移動するピン支持部
42等から成る。しかも、アーム38はサーボモータ等によ
り駆動され、案内−ル36に沿って矢印方向に往復動で
き、ピン支持部42はやはりサーボモータ等により駆動さ
れ、アーム38に沿って矢印方向に往復動できる。ピン支
持部42には更に支え棒32をつかめるチャック装置44を備
え付ける。

このチャック装置44として、第３図に示すようなエアシ
リンダ等の駆動源により上下動可能なスライドユニット
46に装着したエアチャック48を用いるとよい。図中、50
はエアチャック本体に制御された空気圧を送るエア配
管、52はスライドユニット46に対する取付部、54は支え
棒32の先端部付近をつかむフィンガーである。なお、他
のＸ−Ｙユニット26bのピン支持部にも同様のチャック
装置を備えることができる。

支え棒使用ベース28は２枚の上下に配置した固定ベース
56（56a、56b）とその間に介在する可動ベース58から成
る。これ等の各ベース板にはいずれにも被検査基板22の
種類に応じて適切な数の支え棒32をそれぞれ抜き差し自
由に支持する貫通穴60を適切な同一位置に対応させて開
ける。その際、上下の固定ベース56の穴径は同じにし、
可動ベース58の穴径はそれより若干大きくするとよい。
図では上側の固定ベース56aに設けたＸ軸方向、Ｙ軸方
向に等ピッチで適宜並ぶ各穴60を示している。なお、上
下の固定ベース56は測定台20上に固定され、特に下側の
固定ベース56bはその上に直接固定されるが、可動ベー
ス58はシリンダ等に接続されており、第４図に示すよう
にそれ等の間をスライドして矢印方向に移動できる。

この支え棒使用ベース28に対し支え棒32を装着するに
は、測定台20上に被検査基板22を設置する前に、その基
板22の種類に応じて先に作成しデータを入力した処理プ
ログラムに従い、回路基板検査装置の制御部よりＸ−Ｙ
ユニット26aのアーム38とピン支持部42を制御し、チャ
ック装置44を支え棒保管ベース24に立つ特定の支え棒32
を目指してＸ軸方向、Ｙ軸方向にそれぞれ適宜移動す
る。更に、チャック装置44を制御し、そのチャック48を
Ｚ軸の下方に適宜移動して、フィンガー54によりベース
24から支え棒32をつかんで抜き取る。次に、つかんだ支
え棒32を支え棒使用ベース28の上側固定ベース56aにあ
る特定の穴60を目指して同様に移動し、支え棒32の下端
部を上側固定ベース56a、可動ベース58、下側固定ベー
ス56bの同一位置にある各穴60に差し込んで立てる。更
に、被検査基板22の種類に応じて必要があれば、支え棒
保管ベース24より同様にして適切な数の支え棒32を順次
抜き取り、支え棒使用ベース28の適切な位置にある各穴
60に順次立てて行く。立て終ったら、シリンダ等を駆動
して可動ベース58を上下の固定ベース56の間で僅かスラ
イドして移動する。すると、支え棒32の下端部は可動ベ
ース58で押圧され、差し込んだ同一位置にある各穴60の
内壁でそれぞれ挟まれてロックされ、支え棒使用ベース
28に強固に支持される。そこで、それ等の上に被検査基
板22を設置すると、その下面に各支え棒32の先端が当接
し、適切な位置で支えられることになる。図では１本の
支え棒32のみにより被検査基板22の適切な位置を支えた
状態を示している。

その後、実際に被検査基板22の各部品に対し電気的測定
を行なうには、各Ｘ−Ｙユニット26を適宜制御し、各プ
ローブピン40等の先端を予め設定した検査ポイント（測
定ランド）に順次接触する。そして、計測部から各プロ
ーブピン40等を経て各部品にそれぞれ測定電流を流し、
或いは測定電圧を印加して抵抗値、静電容量値、インダ
クタンス値等を測定する。なお、それ等の測定時にはチ
ャック装置44が支障を与えないようにするため、チャッ
クは各プローブピン40等の先端より上昇させておく。

このようにして、被検査基板22の種類を切り換える毎
に、その基板22の種類に応じ支え棒使用ベース28に適切
な数の支え棒32を立て、基板22の適切な位置に当接して
支えた後、測定を行なう。

第５図は他の本考案を適用したＸ−Ｙユニットを有する
回路基板検査装置の測定台上の配置関係を示す部分斜視
図、第６図は同測定台上の配置関係を示す概略平面図で
ある。図中、62は回路基板検査装置の測定台、64はその
中央部に設置した被検査基板、66（66a、66b）はその周
辺部に被検査基板64を囲むように設置した２組のＸ−Ｙ
ユニットである。又、68は被検査基板64より下方に設置
した長方形状の支え棒保管ベース、70は被検査基板64と
支え棒保管ベース68との間に介在する支え棒使用ベース
である。

このＸ−Ｙユニット66はＸ軸に平行な案内レール72、Ｙ
軸に平行なアーム74、Ｚ軸方向にプローブピン76を移動
するピン支持部78等から成る。但し、チャック装置は存
在しない。支え棒保管ベース68にはそのベース板に各種
の被検査基板64に共通な複数の支え棒80をそれぞれスプ
リング82を介在して等ピッチで立設する。なお、各スプ
リング82の下端はそれぞれ各支え棒80を立設する位置に
設けた各穴84の内部に収納してそこに固定する。図では
１本の支え棒80のみを示している。支え棒使用ベース70
は２枚の上下に配置した固定ベース86（86a、86b）とそ
の間に介在する可動ベース88から成る、これ等の各ベー
ス板にはいずれにも支え棒保管ベース68に立設した各支
え棒80の立設位置と対応する同一位置に、各種の被検査
基板に共通な複数の支え棒80を全てそれぞれ抜き差し自
由に支持する各貫通穴90を開ける。

この支え棒使用ベース70に対し支え棒80を装着するに
は、測定台62の上に被検査基板64を設置した後、支え棒
保管ベース68をシリンダ等で決められたストロークだけ
上昇させる。尤も、被検査基板64には上方への移動を防
ぐ押えが存在する。すると、支え棒保管ベース68の上に
突出する各支え棒80は全て、支え棒使用ベース70の上下
の固定ベース86、可動ベース88の対応する同一位置にあ
る各穴90をそれぞれ差し通し、各先端を基板64の下面に
当接する。その際、被検査基板64の下面に各部品等の存
在による凹凸があっても、そこに各支え棒80の先端をそ
れぞれ当接すると、各支え棒80はいずれも上方に押し上
げるスプリング82を備えているため、当接した位置の各
凹凸に応じてスプリング82が適度に縮んで吸収し、そこ
に支えることができる。なお、各スプリング82のばね定
数は各部品等にダメージを与えることのない程度のもの
とする。そこで、上下の固定ベース86に対して可動ベー
ス88を僅か左方にスライドして移動すると、各支え棒80
はその中間部を対応する同一位置にある各穴90の内壁で
それぞれ挟まれてロックされ、支え棒使用ベース70に強
固に支持される。当然、支え棒保管ベース68は長時間放
置しても下がらない機構にする。

その後、各Ｘ−Ｙユニット66を適宜制御し、各プローブ
ピン76等の先端を検査ポイントに接触して各部品の電気
的測定を行なう。測定後、第７図に示すように可動ベー
ス88は逆の矢印方向即ち右方に移動し、支え棒保管ベー
ス68はやはり逆の矢印方向即ち下方に移動する。する
と、被検査基板64は各支え棒80等により押されなくなる
ため、その位置より取り外しが可能となるので、そこに
次の被検査基板を設置し、同様に測定を行なう。

なお、上記実施例における上下の固定ベース56、86はい
ずれも上側又は下側の一方の固定ベース56a（56b）、58
a（58b）だけにすることも可能である。

第８図は更に他の本考案を適用したＸ−Ｙユニットを有
する回路基板検査装置の測定台上の配置関係を示す部分
斜視図である。図中、92は測定台の中央部に設置した被
検査基板、94はその周辺部に被検査基板92を囲むように
設置した一方のＸ−Ｙユニットである。又、96は被検査
基板92より下方に設置し、各種の被検査基板に共通な複
数の支え棒96をそれぞれ被検査基板92の種類に応じて適
切な位置で突出、後退自在に操作する支え棒駆動装置で
ある。

このＸ−Ｙユニット94もＸ軸に平行な案内レール98、Ｙ
軸に平行なアーム100、Ｚ軸方向にプローブピン102を移
動するピン支持部104等から成る。駆動装置96として、
例えば１本の支え棒106を突出、後退自在に操作するエ
アシリンダ108を据付ベース110に適切に配設して複数個
備えたものを用いる。その際、被検査基板92の中央付近
において支え棒106を密に林立するとよい。何故なら、
被検査基板92は両縁を測定台の支え部で支えるため、中
央部分でたわみが最大となるからである。図では３個の
エアシリンダ108のみを等ピッチで据付ベース11−０に
配設した状態を示している。

このような各エアシリンダ108にはエア配管112が接続さ
れており、その配管112に電磁弁が介在する。そこで、
被検査基板の種類を切り換える時、その基板92の種類に
応じて先に作成しデータを入力した処理プログラムに従
い、制御部にて必要な電磁弁を制御し、エアシリンダ10
8に圧力空気を送って設定した位置にある支え棒106のみ
を全て突出し、上昇させる。すると、上昇した支え棒10
6の先端はいずれも被検査基板92の下面に当接し、基板9
2を適切な位置で支える。その際、突出した支え棒106の
下端部はいずれもエアシリンダ108の本体で強固に支持
される。因みに、被検査基板92の設置時には全ての支え
棒106を下げて後退させることができるため、各支え棒1
06は基板設置の支障とならない。従って、オフライン時
では勿論のこと、支え棒106は基板が真上から来て突出
させればよいから、被検査基板を自動的に搬送し、自動
的に検査を行なうインライン時において非常に有効であ
る。

考案の効果 以上説明した本考案によれば、被検査基板の種類に応
じ、基板を自動的に適切な数の支え棒で適切な位置に当
接して支えるため、検査のスピード化を達成できる。し
かも、支え棒の支持状態も強固であるため、支え状態が
良好になり部品等を傷付けることがなく、正確な測定が
行える。

又、被検査基板を自動的に各種の被検査基板に共通な複
数の支え棒を用いて、種々の位置に当接して支えるが、
それ等の各支え状態は被検査基板の種類に応じて適切に
対応できるため、検査のスピード化を達成できる。しか
も、各支え棒の支持状態も強固であるため、同様に部品
等を傷付けることなく、正確な測定が行なえる。

又、被検査基板の種類に応じ、基板を自動的に適切な数
の支え棒で、適切な位置に当接して支え、支え棒の支持
状態も強固であるため、同様に検査のスピード化が達成
できると共に、部品等を傷付けることなく、正確な測定
が行える。しかも、被検査基板の設置時には全ての支え
棒を後退できるため、インラインによる検査に好適であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用したＸ−Ｙユニットを有する回路
基板検査装置の測定台上の配置関係を示す部分斜視図、
第２図は同測定台上の配置関係を示す概略平面図であ
る。 第３図は同回路基板検査装置のチャック装置を示す斜視
図、第４図は同回路基板検査装置の支え棒使用ベースの
一部を示す斜視図である。 第５図は他の本考案を適用したＸ−Ｙユニットを有する
回路基板検査装置の測定台上の配置関係を示す部分斜視
図、第６図は同測定台上の配置関係を示す概略平面図で
ある。 第７図は同回路基板検査装置の装着時における支え棒保
管ベースと支え棒使用ベースとの配置関係を示す部分側
面図である。 第８図は更に他の本考案を適用したＸ−Ｙユニットを有
する回路基板検査装置の測定台上の配置関係を示す部分
斜視図である。 第９図は従来の回路基板検査装置の測定台上に設置した
被検査基板と支え棒とを示す部分斜視図である。 20、62……測定台、22、64、92……被検査基板、24、68
……支え棒保管ベース、26、66、94……Ｘ−Ｙユニッ
ト、28、70……支え棒使用ベース、32、80、106……支
え棒、34、60、90……穴、40、76、102……プローブピ
ン、42、78、104……ピン支持部、44……チャック装
置、48……チャック、56、86……固定ベース、58、88…
…可動ベース、82……スプリング、96……支え棒駆動装
置

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査基板を設置する測定台上に、その基
   板を先端が当接して支える適切な数の支え棒を立設し、
   その基板の必要な検査ポイントに、プローブピンを適宜
   移動して接触させるＸ−Ｙユニットを備えた回路基板検
   査装置において、上記プローブピンの支持部に支え棒を
   つかめるチャック装置を備え付け、測定台上の被検査基
   板設置箇所を除くプローブピン移動領域内に、複数の支
   え棒をそれぞれ抜き差し自由に支持する各穴を設けた支
   え棒保管ベースを設置し、被検査基板設置箇所には、被
   検査基板の種類に応じて適切な数の支え棒をそれぞれ抜
   き差し自由に支持する各穴を適切な位置に設けた固定ベ
   ースとその固定ベースの各穴と対応する同一位置に同様
   の穴を設けた可動ベースとから成る支え棒使用ベースを
   設置することを特徴とするＸ−Ｙユニットを有する回路
   基板検査装置。
2. 【請求項２】被検査基板を設置する測定台上に、その基
   板を先端が当接して支える適切な数の支え棒を立設し、
   その基板の必要な検査ポイントに、プローブピンを適宜
   移動して接触させるＸ−Ｙユニットを備えた回路基板検
   査装置において、上記被検査基板設置箇所に、各種の被
   検査基板に共通な複数の支え棒をそれぞれスプリングを
   介在して適切な位置に立設した支え棒保管ベースを上下
   動可能に設置し、その支え棒保管ベースの上方に、支え
   棒保管ベースに立設した各支え棒の立設位置と対応する
   同一位置にそれ等の支え棒をそれぞれ抜き差し自由に支
   持する各穴を開けた固定ベースとやはり対応する同一位
   置に同様の穴を開けた可動ベースとから成る支え棒使用
   ベースを設置することを特徴とするＸ−Ｙユニットを有
   する回路基板検査装置。
3. 【請求項３】被検査基板を設置する測定台上に、その基
   板を先端が当接して支える適切な数の支え棒を立設し、
   その基板の必要な検査ポイントに、プローブピンを適宜
   移動して接触させるＸ−Ｙユニットを備えた回路基板検
   査装置において、上記被検査基板設置箇所に、各種の被
   検査基板に共通な複数の支え棒を被検査基板の種類に応
   じて、それぞれ適切な位置で突出、後退自在に操作する
   支え棒駆動装置を備えることを特徴とするＸ−Ｙユニッ
   トを有する回路基板検査装置。