JPH0770811B2 - プリント基板の検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 本発明はプリント基板に関し、特にセラミック基板の検
査装置に関し、 検査モードに対応しない基板キャリアを誤って装填した
場合に生じる検査ヘッドの破損事故を未然に防止するこ
とを目的とし、 所定の検査モードに基いて位置制御される検査ヘッドを
備えたプリント基板の検査装置において、上記検査モー
ドに対応した専用の基板キャリアに固有の識別マークを
設けるとともに、上記検査装置の基板キャリアの装置位
置に上記識別マークを判読するキャリアセンサを備えた
構成とした。

〔産業上の利用分野〕

本発明はプリント基板に関し、特にセラミック基板の検
査装置に関するものである。

〔従来の技術〕

プリント基板では、部品実装前に各ビア間の導通あるい
は絶縁状態に異常がないか否かを検査することが行われ
ている。

第２図は上記導通あるいは絶縁検査を行う際に使用され
る検査装置の概念図である。セラミック基板40に形成し
たビア41に対して検査ヘッド１に植設したプローブピン
37を当接して、上記プローブピン37の各々に接続された
図示しないスイッチを開閉し、ビア間の導通あるいは絶
縁状態が設計した状態になっているか否かの検査を行う
ようになっている。

ところが、一般にセラミック基板は焼成工程の際に、収
縮を生じるのでビアの位置は設計値通りとはならないこ
とが多い。そこで、焼成工程を経たセラミック基板の裏
面に対しては、研磨を行った後、更にビアの位置ずれを
補正する薄膜を形成して、基板裏面に形成した全てのビ
アに当接するだけの数のプローブピンを備えた下部検査
ヘッド1cを使用するようにしている。

しかしながら、基板表面に対しては表面に実装される所
定個数の部品に対応するビア（ユニット）相互の位置が
保証されるように薄膜を形成するだけで全面にわたって
ビアの位置精度が保証されているわけではない。従っ
て、セラミック基板の表面全面にそれに対応する面積の
検査ヘッドを適用すると、プローブピンとビアとの間で
位置ずれを生じることとなる。

従って、セラミック基板40の表面側のビアに接触する検
査ヘッド１の面積を小さく（例えば、基板面積全体の1/
36）した分割検査ヘッドを１個もしくは２個以上用い
て、上記したビア位置ずれによる影響をできるだけ排除
して、後述する検査モードに対応して位置制御をしなが
ら検査を行うことがなされている。

第２図において、検査の対象となるセラミック基板10を
基板キャリア32に載置した状態でドロワ49に装填する
と、該ドロワ49ははガイド39に沿って、最奥のカメラ位
置にまで移送され、カメラ43が撮像した上記セラミック
基板40に予め印刷された基準マーク50の位置に基づい
て、検査対象である各ビアの位置関係を測定し、このデ
ータに基づいて分割検査ヘッド1a、1bの中心位置が決定
されるとともに、図中手前の板厚センサ48でセラミック
基板40表面位置を検知して、２個の分割検査ヘッド1a、
1bの降下ストローク量が決定される。

更に、図中手前に移送された後、分割検査ヘッド1a、1b
や、下部検査ヘッド1cに植設した各プローブピン37がセ
ラミック基板40に形成した各ビア41に対して所定の当接
圧を以て圧着され、以下の様なモードの検査を行うよう
になっている。

すなわち、第３図（ａ）に示すように、基板キャリア32
aに固定されたセラミック基板40の裏面（図中下面）側
のビア41bには、下部検査ヘッド1cのプローブピン37cが
全面に当接する一方、表面のビア41aには、一方の分割
検査ヘッド1aのプローブピン37aを当接し、該分割検査
ヘッド1aを順次移動しながら、基板表面と裏面のビア
間、あるいは分割ヘッド1aの当接範囲内の表面ビア1a間
の導通あるいは絶縁状態の検査を表面のビア41aのう
ち、セラミック基板40の半分（図面上、左半分）の面積
に対して検査を行う〔第１の検査モード〕。

次に、第３図（ｂ）に示すように基板キャリア32bに固
定されたセラミック基板40に対し、他方の分割検査ヘッ
ド1bと下部検査ヘッド1cとを使用して、上記第１モード
での検査対象外の残りの半分の面積に対してモードと同
様表裏のビア間あるいは分割ヘッド1bの当接範囲内の表
面ビア間での導通あるいは絶縁試験が行われる〔第２の
検査モード〕。

更に、上記した２種類の検査モードでは検査ができない
セラミック基板40表面のビア41aのうち、分割ヘッド1
a、1bの当接範囲外にある離隔したビア間の導通あるい
は絶縁状態の検査を行うために、第３図（ｃ）に示すよ
うに上記２個の分割検査ヘッド1a、1bを交互に移動し
て、各々当接するビア間での導通あるいは絶縁状態の検
査を行なう〔第３の検査モード〕。

上記した３種類の検査モードを以てセラミック基板40に
形成した全てのビア間の導通もしくは絶縁状態の検査を
行うことができる。

また、特開昭62−256263号公報及び特開昭62−221787号
公報に記載されたように、検査対象となるプリント基板
にコードを設けるとともに、該コードを識別する識別機
構を備える識別手段を検査装置の試験台に設けるように
し、該識別手段による識別結果に基づいて、プリント基
板に種別に対応した試験用プログラムを実施するように
した発明が開示されている。

尚、上記特開昭62−221787号公報に記載の発明は、特開
昭62−256263号公報の構成に、検査装置自体の動作チェ
ックを実施するために別途製造された検査用プリント基
板に識別マークを設け、該識別マークに応じた検査装置
のチェック用プログラムを実行するようにした構成が付
加されたものである。

〔発明が解決する課題〕

ところで、上記第１および第２の検査モードで使用する
下部検査ヘッド1cに植設したプローブピン37cは、通常
４万本以上にものぼるため、セラミック基板40の周囲上
縁のみを基板キャリアで抑える構造にすると、該セラミ
ック基板40の中央部は下部検査ヘッド１のプローブピン
37cから相当な圧力を受けることとなり、セラミック基
板40は破壊される事態となる。

そこで、例えば、第３図（ａ），（ｂ）に示すように、
基板キャリア32aは、セラミック基板40の表面のうちの
ほぼ半分を覆う押さえ部33aを設けた構成として下部検
査ヘッド1cのプローブピン37cから受ける圧力をセラミ
ック基板40の表面側から支え、上記のような破壊を防止
する構成としている。

ところが、このような基板キャリア33は上記３種類の検
査モードでその形状は異なり（第１モードと第２モード
は使用するキャリアは同じであるが、基板のキャリアへ
の装填方向と検査装置への装填方向とが異なる）、例え
ば、第３図（ｂ）に示す第２モードによる検査を行う予
定であるにもかかわらず、専用の基板キャリア32bでは
なく、誤ってセラミック基板40を基板キャリア32aに装
填して（方向を誤って装填して）検査を開始した場合に
は、上記押さえ部33a上に、分割検査ヘッド1bが下降す
ることとなる。この場合、上記分割検査ヘッド1bに植設
したプローブピン37bは、押さえ部33aに当接し、上記検
査ヘッド1bが破損してしまうこととなる。

このようにして発生する検査ヘッドの破損事故を防止す
るために、上記特開昭62−256263号及び特開昭62−2217
87号両公報に記載の発明に基づいて、プリント基板に設
けた識別マークに基づいて検査ヘッドの使い分けを行う
ことを検討した。

ところが、そもそも上記公報に記載の発明が適用される
検査装置は、あるプリント基板に対応する一連の検査、
すなわち単一の検査モードでの検査を実施する構成であ
って、第２図及び第３図に示すような本発明が問題とす
る検査装置のように検査の完了までに３種類の検査モー
ドが順次実施されるものではない。

従って、第２図及び第３図に示す検査装置に、プリント
基板に設けた識別マークを検査装置が識別する構成を付
加しただけでは、あるプリント基板に対応する一連の検
査プログラムを実行することができても、ある検査モー
ドから次段の検査モードに移行する際に交換される基板
キャリアの種類を認識することはできない。

ましてや、上記公報に記載された検査装置では基板キャ
リアが使用されないため、本発明が問題とする検査装置
に不正な基板キャリアが充填されているにも関わらず、
所定の検査プログラムに則って検査が続行されてしまう
こととなり、人為的なミスによる検査ヘッドの破壊を防
止することはできない。

そこで、本発明は上記の事情に鑑み、検査モードに対応
しない基板キャリアを誤って装填した場合に生じる検査
ヘッドの破損事故を未然に防止することのできるプリン
ト配線基板の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〕

上記の目的を達成するために、本願発明では以下の手段
を提供する。すなわち、第１図及び第２図に示すよう
に、プリント基板が基板キャリアに保持した状態で装填
され、該プリント基板10の下部全面に当接する下部検査
ヘッド1cと、上部の一部に当接する２種の上部検査ヘッ
ド1a,1bとを備え、所定の検査モードに基づいて使用す
る検査ヘッド１（1a,1b,1c）を切り換えるとともに、該
検査ヘッド１の位置制御がなされるプリント基板の検査
装置において、上記下部検査ヘッド1cといずれか一方の
上部検査ヘッド1a,1bとを用いる検査モードで、下部検
査ヘッド1cによって該プリント基板10を破壊しないよう
に、プリント基板10上部の左半面を覆う基板キャリア
と、同じく右半面を覆う基板キャリアと、上記２種の上
部検査ヘッド1a,1bの両方を用いる検査モードで、該２
種の上部検査ヘッド1a,1bのプリント基板10上部への当
接を妨げないように該上部全面を開放した基板キャリア
との、３種類の基板キャリア２にそれぞれ固有の識別マ
ーク３を設けるとともに、上記検査装置の基板キャリア
２の装填位置に上記識別マーク３を判読するキャリアセ
ンサ４を備え、検査モードに対応した基板キャリア２が
使用されている場合にのみ作動するように構成したプリ
ント基板の検査装置である。

〔作用〕

上記構成によって、例えば、プリント基板10の上部全面
を開放した基板キャリアを装填すべきところを、該プリ
ント基板10の左右いずれかの半面を覆う基板キャリアを
装填した場合や、同じく左半面を覆う基板キャリアを装
填すべきところを、右半面を覆う基板キャリアを装填し
た場合等のように、基板キャリアの種類と使用する検査
ヘッドとの組み合わせ（検査モード）との整合性を得ら
れないときには、基板キャリアの識別マーク３を判読す
るキャリアセンサ４の出力に基づき、以後の検査を行わ
ないようにするか、もしくは作業者に対して警報を発す
るようにできる。

〔実施例〕

以下、本発明をセラミック基板に適用した場合の一実施
例に基づいて説明する。

尚、本欄において、従来の検査装置と共通する構成につ
いては詳述を避ける。

第１図は本発明にかかる検査装置の要部斜視図である。

第１図において、基板キャリア２のコーナー部６を押さ
え部14とともに貫通した識別孔3aを３個と、上記押さえ
部14を貫通しない識別孔3bを１個とが、上記基板キャリ
ア２に対応する検査モードに基づいた所定の配列で設け
られている。

また、基板キャリア２にセラミック基板10を装填する装
填位置において、上記識別孔3a、3bの直下にはそれぞれ
対応する識別孔3a、3bに向かって光を照射する計４個の
発光素子7a、7bと、該発光素子7a、7bと隣接した計４個
の受光素子8a、8bを備えたキャリアセンサ４が配置され
ている。

上記基板キャリア２にセラミック基板10が装填される
と、上記発光素子7aから識別孔3aに向かって照射される
光は上記コーナー部６を貫通した識別孔3aでは反射され
ないが、発光素子7bから識別孔3bに向かって照射される
光は識別孔3b内の押さえ部14で反射されて、再び発光素
子7bに隣接する受光素子8bに入射する。

このような受光素子8a、8bに入射する光の有無から、識
別孔3a、3bの配列を判読して、上記基板キャリア２の種
別を判別する構成とする。以下、上記判別した結果に基
づいて周知の手段によって、予め設定された検査モード
に対応した基板キャリアでない場合には、検査装置が作
動しないこととするか、図示しない表示装置等が作動し
て、作業者に対して警報を発することとするなど種々の
方法によって、人為的なミスによって発生する検査ヘッ
ドの破損事故を生じることを未然に防ぐことができる。

尚、上記基板キャリア２に設ける識別マーク３や、キャ
リアセンサ４の具体的な構成は上記実施例に限らず、周
知の種々の手段によって、上記目的を達成することがで
きることはいうまでもない。

以上セラミック基板についてのみ説明したが、この発明
は検査モードが多種に及ぶ他のプリント基板にも適用で
きることは勿論である。

〔本発明の効果〕

上記したように、検査モードに適合しない基板キャリア
を誤って検査装置に装填した場合に生じる検査ヘッドの
破損事故が、基板キャリアに備えた識別マークと上記基
板キャリアの装填位置に配置したキャリアセンサとによ
って、比較的安価な手段によって完全に防止することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる一実施例の要部概念図、第２図
は検査装置の概念図、第３図（ａ）〜（ｃ）は検査モー
ドの説明図である。 図中、 １（1a、1b、1c）……検査ヘッド、２……基板キャリ
ア、３（3a、3b）……識別マーク（識別孔）、４……キ
ャリアセンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント基板が基板キャリアに保持した状
   態で装填され、該プリント基板の下部全面に当接する下
   部検査ヘッドと、上部の一部に当接する２種の上部検査
   ヘッドとを備え、所定の検査モードに基づいて使用する
   検査ヘッドを切り換えるとともに、該検査ヘッドの位置
   制御がなされるプリント基板の検査装置において、 上記下部検査ヘッドといずれか一方の上部検査ヘッドと
   を用いる検査モードで、下部検査ヘッドによって該プリ
   ント基板を破壊しないように、プリント基板上部の左半
   面を覆う基板キャリアと、同じく右半面を覆う基板キャ
   リアと、上記２種の上部検査ヘッドの両方を用いる検査
   モードで、該２種の上部検査ヘッドのプリント基板上部
   への当接を妨げないように該上部全面を開放した基板キ
   ャリアとの、３種類の基板キャリアにそれぞれ固有の識
   別マークを設けるとともに、上記検査装置の基板キャリ
   アの装填位置に上記識別マークを判読するキャリアセン
   サを備え、検査モードに対応した基板キャリアが使用さ
   れている場合にのみ作動するように構成したことを特徴
   とするプリント基板の検査装置。