JPH0730225A - プリント基板の基板穴の検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント基板に形成された基板穴を検査する
検査装置に関し、基板穴の有無、大きさ、あるいは、有
底穴である場合にはその深さの適否を直接的に、かつ、
簡単に検査する。 【構成】 プリント基板２の対象基板穴３に対応した位
置に所定の大きさのピン支持孔４を形成した測定板５
と、該測定板のピン支持孔に移動自在に支持したゲージ
ピン６と、上記測定板を上下方向へ移動するための昇降
手段７と、上記ゲージピンの測定板から上方への突出を
検知する突出検知手段８とを備え、上記ゲージピンを測
定板から下方へ突出するように支持する共に、測定板を
プリント基板に近接させたときにプリント基板の対応す
る基板穴に挿入せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板の基板穴
の検査装置に関する。詳しくは、プリント基板に形成さ
れた基板穴を検査する検査装置に関し、基板穴の有無、
大きさ、あるいは、有底穴である場合にはその深さの適
否を直接的に、かつ、簡単に検査することができる新規
なプリント基板の基板穴の検査装置を提供するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板には、各種電子部品を実装
するためのランド孔として、また、多層基板において各
層に形成された回路パターンを電気的に接続するための
スルーホール、ブラインドスルー等の下穴として、多数
の基板穴が形成される。

【０００３】かかる基板穴は、回路パターンの高密度化
に伴い、その形成位置及び大きさ、あるいは、ブライン
ドスルーの下穴にあってはその深さ等の精度が高く要求
される。

【０００４】そこで、従来のプリント基板の基板穴の検
査にあっては、画像処理により当該プリント基板をカメ
ラで撮影し、これを予め設定した設定条件と比較して、
基板穴の有無及び大きさを検査していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、プリント基
板の回路パターンの高密度化に伴い、基板穴は小径化さ
れ、かつ、その基板穴のそれぞれの目的にあった大きさ
及び深さが要求されるようになり、また、その精度が高
く要求されるようになって来た。

【０００６】しかし、上記したような従来のプリント基
板の基板穴の検査装置にあっては、画像処理による形状
判定により、基板穴の有無の検知をしていたため、その
検査結果は間接的であり、特に、基板穴が小さい場合に
誤認識することが多く、確実性に乏しいという問題があ
った。

【０００７】また、基板穴の有無は検知できても、その
大きさ及び深さを精度良く検知することはできないとい
う問題があった。

【０００８】即ち、小径化された基板穴はその径が、例
えば、０．０８ｍｍから１．５ｍｍという大きさで、許
容誤差が、例えば、小さい穴で±０．０１ｍｍとなって
おり、画像処理による形状判定ではかかる大きさの基板
穴を精度良く検査することは困難であった。

【０００９】そのため、従来は、基板穴の中でもきわめ
て精度が要求される基板穴だけ、ゲージピン（所定の太
さのピン）をその目的の基板穴に挿入できるか否かとい
う検査を人手により行うしかなく、作業性が悪いという
問題があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明プリント
基板の基板穴の検査装置は、上記した課題を解決するた
めに、プリント基板の対象基板穴に対応した位置に所定
の大きさのピン支持孔を形成した測定板と、該測定板の
ピン支持孔に移動自在に支持したゲージピンと、上記測
定板を上下方向へ移動するための昇降手段と、上記ゲー
ジピンの測定板から上方への突出を検知する突出検知手
段とを備え、上記ゲージピンを測定板から下方へ突出す
るように支持する共に、測定板をプリント基板に近接し
たときにプリント基板の対応する基板穴に挿入されるよ
うにしたものである。

【００１１】

【作用】従って、本発明プリント基板の基板穴の検査装
置によれば、基板穴にゲージピンが挿入されたか否か
を、突出検知手段によりゲージピンが上方へ突出したか
否かで判断するため、直接的に基板穴の有無を検知する
ことができ、誤認識することがなく、検査の確実性を向
上させることができる。

【００１２】また、同一の基板穴に、径の異なった２種
類のゲージピンを各別の挿入できるか否かを判断するよ
うにすれば、基板穴が所定範囲内の径であるか否かも容
易に検査することができる。

【００１３】更に、突出検知手段によりゲージピンが上
方へ突出したか否かを検知するため、基板穴の深さの相
違も検出することができ、例えば、ブラインドスルーの
下穴の深さの適否も検知することができる。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明プリント基板の基板穴の検査
装置の詳細を添付図面に示した実施例に従って説明す
る。

【００１５】尚、この実施例は、本発明検査装置をプリ
ント基板の検査対象となっている基板穴（以下「対象基
板穴」という。）が所定の径より大きいか否かを検査す
る検査装置１に適用したものである。

【００１６】検査装置１は、プリント基板２の対象基板
穴３に対応した位置に所定の大きさのピン支持孔４が形
成された測定板５と、該測定板５のピン支持孔４に移動
自在に支持されたゲージピン６と、該測定板５を上下方
向へ移動するための昇降手段７と、上記ゲージピン６の
測定板５から上方への突出を検知する突出検知手段８等
とから成る。

【００１７】突出検知手段８は、上記測定板５の上面に
近接して配置されたカメラ９と該カメラ９を測定板５に
対して上下方向及び水平方向に移動させるための移動手
段１０と、上記カメラ９にて撮影した映像により上記ゲ
ージピン６の上方への突出の有無を判断する判定部１１
等から成る。

【００１８】測定板５は、プリント基板２の大きさと略
同じ大きさをした板状の比較的厚い基体１２と、該基体
１２の上面に貼着され基体１２と略同じ大きさをした弾
性板１３と、該弾性板１３の上面に貼着された押え板１
４等から成る。

【００１９】上記基体１２に形成されたピン支持孔４、
４、・・・は、プリント基板２に形成され対象基板穴
３、３、・・・にそれぞれ対応した位置に形成され、か
つ、その径は、対象基板穴３、３、・・・の径よりも稍
大きくされている。

【００２０】ゲージピン６、６、・・・は金属材料から
なり、その径は上記基体１２のピン支持孔４、４、・・
・の径と略同じか又は稍小さく形成されていて、上記ピ
ン支持孔４、４、・・・に対して移動自在で、かつ、ガ
タが殆ど無いようになっている。

【００２１】ゲージピン６の上端面は平滑にされて反射
面６ａになっており、また、その上端寄り位置にフラン
ジ１５が形成されていて、これにより、ゲージピン６を
基体１２のピン支持孔４に上方から挿通したときに、上
記フランジ１５がピン支持孔４の縁に引っ掛かり、ゲー
ジピン６が基体１２から下方へ抜け落ちないようになっ
ている。

【００２２】ゲージピン６はそのフランジ１５の下面か
らゲージピン６の下端までの長さが上記基体１２の板厚
より長く形成されていて、これにより、ゲージピン６は
その下端部が基体１２の下面から突出するようになって
いる。

【００２３】弾性板１３はゴム様の弾性材料からなり、
その板厚は、プリント基板２の板厚よりも厚く、また、
上記ゲージピン６のフランジ１５の下面からゲージピン
６の上端までの長さよりも大きく形成されていると共
に、基体１２の上記ピン支持孔４に対応する箇所にその
対応するピン支持孔４と略同径のピン挿通孔１６が形成
されている。

【００２４】また、弾性板１３の上記ピン挿通孔１６の
下部には、その上側の部分の径よりも大きい大径部１７
が形成され、該大径部１７は上記ゲージピン６のフラン
ジ１５よりもその径が大きく、また、上下方向の長さが
フランジ１５の板厚と略同じに形成されている。

【００２５】そして、このような弾性板１３は基体１２
のピン支持孔４にゲージピン６が支持された状態で、基
体１２の上面、即ち、ゲージピン６のフランジ１５側を
覆うように貼着され、この状態で、ゲージピン６のフラ
ンジ１５から上側の部分が弾性板１３のピン挿通孔１６
に、また、フランジ１５が大径部１７にぞれぞれ内嵌さ
れた状態とされ、ゲージピン６の上端部が弾性板１３の
上面からは突出されないようになっている。

【００２６】従って、ゲージピン６のフランジ１５は基
体１２の上面と弾性板１３との間に略ぴったりと挟ま
れ、ゲージピン６はその下端部を上方へ向けて押圧する
力が働かない限り上方へ移動されることはない。

【００２７】押え板１４は比較的硬質な材料からなり、
その大きさは基体１２と略同じにされ、また、弾性板１
３のピン挿通孔１６に対応する位置に、そのピン挿通孔
１６よりも十分に大きな突出孔１８が形成されている。

【００２８】尚、押え板１４は、基体１２との間の間隔
が一定に保てるように、例えば、スペーサを介してネジ
止めなどにより基体１２に取着されている（図示は省略
する）。

【００２９】そして、このような測定板５は当該検査装
置１のベース体１９に上下方向に移動自在に支持された
昇降部材２０の下端部に支持されている。

【００３０】また、上記突出検知手段８は、その判定部
１１を除き、上記昇降部材２０の測定板５が支持された
位置よりも上方に取着されていて、そのカメラ９が測定
板５の上面に対向する向きで配置されている。

【００３１】また、カメラ９は突出検知手段８の移動手
段１０により測定板５に対して離接自在とされると共
に、測定板５の上方においてＸ−Ｙ方向へ移動自在とさ
れている。

【００３２】突出検知手段８における判定部１１は、弾
性板１３から上方へゲージピン６が突出したか否かの有
無を上記カメラ９により撮影し、画像処理により、予め
入力した測定条件と比較して、その適否を判断するよう
になっている。

【００３３】しかして、このような検査装置１によるプ
リント基板２の基板穴３の大きさの検査は次のようにし
て行う。

【００３４】先ず、プリント基板２を所定の載置台２１
に支持した状態でその対象基板穴３が測定板５のゲージ
ピン６に各別に対応するように測定板５の下方に位置さ
せる。

【００３５】次に、測定板５を昇降手段７により下降さ
せてプリント基板２に近接させると共に、カメラ９をそ
の移動手段１０により対象基板穴３及びこれに対応した
ゲージピン６の上方に位置させ、適宜フォーカシングを
行い、弾性板１３のピン挿通孔１６を撮影し得るように
する。

【００３６】この状態から、測定板５を昇降手段７によ
り下降させ、ゲージピン６をプリント基板２の対象基板
穴３に各別に挿入させる。かかる場合の測定板５の下降
はプリント基板２の対象基板穴３にゲージピン６が挿入
された場合にそのゲージピン６の先端がプリント基板２
を載置した載置台２１に接触する位置まで行われる。

【００３７】測定板５の下降により、ゲージピン６が対
象基板穴３に挿入されたときは、ゲージピン６はそのフ
ランジ１５が弾性板１３と基体１２との間に挟まれてい
るため、基体１２に対して相対的に上方へ移動されるこ
とはなく、従って、ゲージピン６は弾性板１３のピン挿
通孔１６からその上方へ突出することはない（図２参
照）。

【００３８】また、ゲージピン６が対象基板穴３に挿入
されなかったときは、その下端面がプリント基板２の対
象基板穴３の周縁に衝突するため、ゲージピン６のそれ
以上の下降動作が阻止され、従って、下降動作をする基
体１２に対してゲージピン６は相対的に上方へ移動され
ることとなり、その上端部が弾性板１３のピン挿通孔１
６から上方へ突出されることになる（図３参照）。

【００３９】また、弾性板１３に形成されたピン挿通孔
１６の大径部１７の下方を向く段差面１７ａがゲージピ
ン６のフランジ１５により上方へ押圧され、ピン挿通孔
１６はフランジ１５により押し広げられると共に、その
ピン挿通孔１６を囲繞する部分であって、押え板１４の
突出孔１８に囲繞された部分が上方ヘ稍盛り上がること
になる。

【００４０】このとき、ゲージピン６のフランジ１５は
ゲージピン６の上方への移動がプリント基板２の板厚分
なので、弾性板１３の上面より上方へ突出することはな
く、従って、ゲージピン６が弾性板１３のピン挿通孔１
６から抜け出ることはない。

【００４１】そして、対象基板穴３にゲージピン６が挿
入されたときは、その上端が弾性板１３から上方へ突出
しないため、カメラ９により撮影した映像と設定条件と
が判定部１１により比較され、対象基板穴３の径が適切
であること、即ち、所定の径より大きいことが判断され
る。

【００４２】また、対象基板穴３にゲージピン６が挿入
されず、弾性板１３の上方にその上端部が突出したとき
は、その突出したゲージピン６の上端面が反射面６ａに
なっており、該反射面６ａにより周囲の外光が反射され
て、上記カメラ９によりゲージピン６が撮影され、これ
と設定条件とが判定部１１により比較され、対象基板穴
３の径が不適切であること、即ち、所定の径より小さい
ことが判断される。

【００４３】尚、ゲージピン６を撮影するための光を外
光としたがこれに限らず、積極的に光源を設けても良
い。

【００４４】すべてのゲージピン６の弾性板１３からの
突出の有無をカメラ９で撮影するためには、カメラ９を
上記移動手段１０により、水平方向に移動する。

【００４５】プリント基板２の基板穴３の大きさの適否
が判断されると、昇降手段７により測定板５が上昇さ
れ、ゲージピン６はプリント基板２の基板穴３から抜き
出される。

【００４６】また、このとき、プリント基板２の基板穴
３に挿入されなかったゲージピン６、即ち、弾性板１３
のピン挿通孔１６付近の部分を上方へ持ち上げ、その上
端部が弾性板１３から上方へ突出されたゲージピン６
は、弾性板１３の弾発力により、そのフランジ１５が下
方へ押圧され、これにより、ゲージピン６は下降され、
その上端部は再び、弾性板１３のピン挿通孔１６内に位
置される。

【００４７】そして、基板穴３の適否が判断されたプリ
ント基板２は、そのすべての基板穴３の大きさが適切で
あると判断された場合は、かかるプリント基板２は図示
しない搬送装置により次の工程に搬送され、また、多数
の基板穴３のうち、一つでも不適があった場合は、かか
るプリント基板２は図示しない排出手段により排出され
る。

【００４８】尚、上記実施例においては、対象基板穴３
の径が所定の大きさより大きいか否かを検査する場合に
ついて説明したが、これに限らず、対象基板穴３の径が
所定の大きさか否か、即ち、ある許容範囲内の径か否か
を検査することもできる。かかる場合、それぞれ異なっ
た径のゲージピン６が備えられた２つの測定板５を用意
し、一方の測定板５（細径のゲージピン６が備えられた
測定板５）で対象基板穴３が該細径のゲージピン６より
太いか否かを検査した後、次の工程で、他方の測定板５
（太径のゲージピン６が備えられた測定板５）で対象基
板穴３が該太径のゲージピン６より細いか否かを検査
し、細径のゲージピン６より太く、かつ、太径のゲージ
ピン６より細い基板穴３を適切なものと判断すればよ
い。

【００４９】更に、対象基板穴３がいわゆるブラインド
スルーの下穴である場合には、その深さを検査すること
もできる。かかる場合、測定板５の昇降手段７による下
降を、２段階で行い、その最初の下降位置でゲージピン
６の上端が弾性板１３から上方へ突出した対象基板穴３
を所定の深さより浅いものと判定し、また、２段目の下
降位置でゲージピン６の上端が弾性板１３から上方へ突
出しない対象基板穴３を所定の深さより深いものと判定
するようにする。

【００５０】即ち、２回目の下降動作は、その最初の下
降位置が測定板５のゲージピン６の下端が上記ブライン
ドスルーの下穴の底部に接する位置までとされ、２段目
の下降位置が最初の下降位置より稍下降した位置とする
ことにより、測定板５を最初の下降位置で停止したとき
に、その上端が弾性板１３から上方へ突出したゲージピ
ン６が挿入された対象基板穴３は所定の深さより浅いと
判断することができ、また、測定板５を２段目の下降位
置で停止したときに、その上端が弾性板１３から上方へ
突出しないゲージピン６が挿入された対象基板穴３は所
定の深さより深いと判断することができる。

【００５１】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明プリント基板の基板穴の検査装置は、所定の
ゲージピンが上下方向に移動自在に支持され該ゲージピ
ンをプリント基板の対象基板穴に挿入できるか否かで当
該基板穴の適否を判断するプリント基板の基板穴の検査
装置であって、プリント基板の対象基板穴に対応した位
置に所定の大きさのピン支持孔が形成された測定板と、
該測定板のピン支持孔に移動自在に支持されたゲージピ
ンと、上記測定板を上下方向へ移動するための昇降手段
と、上記ゲージピンの測定板から上方への突出を検知す
る突出検知手段とを備え、上記ゲージピンは測定板から
下方へ突出するように支持されていると共に、測定板が
プリント基板に近接したときにプリント基板の対応する
基板穴に挿入されるようにしたことを特徴とする。

【００５２】従って、本発明プリント基板の基板穴の検
査装置によれば、基板穴にゲージピンが挿入されたか否
かを、突出検知手段によりゲージピンが上方へ突出した
か否かで判断するため、直接的に基板穴の有無を検知す
ることができ、誤認識することがなく、検査の確実性を
向上させることができる。

【００５３】また、同一の基板穴に、径の異なった２種
類のゲージピンを各別の挿入できるか否かを判断するよ
うにすれば、基板穴が所定範囲内の径であるか否かも容
易に検査することができる。

【００５４】更に、突出検知手段によりゲージピンが上
方へ突出したか否かを検知するため、基板穴の深さの相
違も検出することができ、例えば、ブラインドスルーの
下穴の深さの適否も検知することができる。

【００５５】尚、前記実施例において、突出検知手段と
してカメラ及び判定部等を備えて画像処理するものにつ
いて説明したが、これに限らず、例えば、ゲージピンが
下降位置にある状態で、これらゲージピンの上端よりも
稍上方に測定板と水平な突当板を設け、ゲージピンがプ
リント基板の基板穴に挿入されずに測定板の上方へ突出
したときに、その突出したゲージピンの上端が上記突当
板に接触したことを検知するようにしても良い。

【００５６】また、監視カメラによりゲージピンを側方
から監視し、ゲージピンが突出したときにこれを検知す
るようにしても良い。

【００５７】更に、前記実施例においては、対象基板穴
が１種類の場合について、説明したが、これに限らず、
対象基板穴の種類は複数であっても良く、かかる場合、
ゲージピンをそれに合わせて複数種用いればよい。

【００５８】そして、基板穴には、例えば、その径が一
定以上である必要があるもの、一定以下である必要があ
るもの、あるいは、その径が一定の範囲以内である必要
があるもの、さらには、ブラインドスルーの下穴の場合
には、その深さが一定以上のである必要があるもの、一
定以下である必要があるもの、あるいは、その深さが一
定の範囲以内である必要があるもの等種々のものがある
が、これらは前記実施例において説明した検査方法を種
々組み合せることにより、検査することができる。

【００５９】この他、前記実施例において示した具体的
な形状ないし構造等は、本発明を実施するに当っての具
体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによっ
て本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明プリント基板の基板穴の検査装置の実施
の一例を示す斜視図である。

【図２】ゲージピンが基板穴に挿入された状態の要部を
拡大して示す断面図である。

【図３】ゲージピンが基板穴に挿入されなかった状態の
要部を拡大して示す断面図である。

【符号の説明】

１ 検査装置 ２ プリント基板 ３ 基板穴 ４ ピン支持孔 ５ 測定板 ６ ゲージピン ６ａ 反射面 ７ 昇降手段 ８ 突出検知手段 １３ 弾性板（弾性部材）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のゲージピンが上下方向に移動自在
   に支持され該ゲージピンをプリント基板の対象基板穴に
   挿入できるか否かで当該基板穴の適否を判断するプリン
   ト基板の基板穴の検査装置であって、プリント基板の対
   象基板穴に対応した位置に所定の大きさのピン支持孔が
   形成された測定板と、該測定板のピン支持孔に移動自在
   に支持されたゲージピンと、上記測定板を上下方向へ移
   動するための昇降手段と、上記ゲージピンの測定板から
   上方への突出を検知する突出検知手段とを備え、上記ゲ
   ージピンは測定板から下方へ突出するように支持されて
   いると共に、測定板がプリント基板に近接したときにプ
   リント基板の対応する基板穴に挿入されるようにしたこ
   とを特徴とするプリント基板の基板穴の検査装置。
2. 【請求項２】 ゲージピンの上端面が反射面に形成さ
   れ、該ゲージピンが測定板の上方へ突出したときに、上
   記反射面に外光が反射して、該反射光を突出検知手段に
   より検知することによりゲージピンの突出を検知するよ
   うにしたことを特徴とする請求項１に記載のプリント基
   板の基板穴の検査装置。
3. 【請求項３】 測定板の上面にはゴム様の弾性部材が備
   えられ、ゲージピンが、プリント基板の基板穴に挿入さ
   れたときは、その上端部が上記弾性部材に埋設された状
   態を保持し、プリント基板の基板穴に挿入されないとき
   に、上記弾性部材の上方へ突出するようにしたことを特
   徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリント基板の
   基板穴の検査装置。