KR20160013992A - Printed circuit board inspection device - Google Patents

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KR20160013992A
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시게타카 나카노
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다이요코교 가부시키가이샤
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Abstract

프린트 기판의 도통 및 절연의 양부를 검사하는 검사 장치에 있어서, 프린트 기판의 휨이나 비틀림을 고려할 필요가 없고, 또한 프린트 기판의 양쪽 면을 동시에 검사할 수 있는 검사 장치를 제공한다.
본 발명의 검사 장치(1)에서는, 평판 형상의 트레이(3)에 재치된 프린트 기판(2)을 상 검사 치구(4)와 하 검사 치구(5)에 끼운 상태로 검사를 행한다. 검사할 때에는, 승강 유닛(6)을 이용하여 상 검사 치구(4)를 하강시키고, 평판 형상의 트레이(3)에 재치된 프린트 기판(2)을 상 검사 치구(4)와 하 검사 치구(5)에 끼운다. 이 상태에 있어서, 상 검사 치구(4)에 설치된 검사 핀을 프린트 기판(2)의 상면에 형성된 배선에 접촉시켜 검사 핀과 배선의 사이의 도통 또는 절연의 검사를 행한다.Provided is an inspection apparatus for inspecting conduction and insulation of a printed circuit board. The inspection apparatus eliminates the need to consider bending or twisting of the printed circuit board, and can simultaneously inspect both sides of the printed circuit board.
In the inspection apparatus 1 of the present invention, the printed board 2 placed on the flat tray 3 is inspected with the top inspection jig 4 and the bottom inspection jig 5 interposed therebetween. The upper surface inspection jig 4 is lowered by using the elevating unit 6 and the printed board 2 placed on the flat tray 3 is fixed to the upper inspection jig 4 and the lower inspection jig 5 ). In this state, the inspection pin provided on the phase inspection jig 4 is brought into contact with the wiring formed on the upper surface of the printed circuit board 2 to conduct the conduction or the insulation between the inspection pin and the wiring.

Figure P1020157036531
Figure P1020157036531

Description

프린트 기판 검사 장치{PRINTED CIRCUIT BOARD INSPECTION DEVICE}{PRINTED CIRCUIT BOARD INSPECTION DEVICE}

본 발명은 프린트 기판의 도통 불량 및 절연 불량을 검사하는 프린트 기판 검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a printed board inspection apparatus for inspecting a conduction defect and an insulation defect of a printed board.

일반적으로, 프린트 기판의 도통 불량 및 절연 불량을 검사하는 방식으로서, 핀 콘택트(pin contact) 방식과 비접촉(non-contact) 방식이 알려져 있다. 이 중 핀 콘택트 방식의 검사 장치에서는, 검사 대상 기판의 전기적인 도통의 상태를 판정하는 제어부에, 복수의 검사 핀(pin)의 각각의 단부가 커넥터를 통해 전기적으로 접속되어 있다. 그리고, 검사 핀의 선단을 검사 대상 기판에 설치된 배선에 접촉시킨 상태로 검사 핀 사이에 전압을 인가하여 저항값을 계측함으로써, 도통 및 절연의 양부(良否)를 판정하고 있다.2. Description of the Related Art In general, a pin contact method and a non-contact method are known as a method for inspecting conduction failure and insulation failure of a printed circuit board. In the pin contact type inspecting apparatus, each end of each of a plurality of inspection pins is electrically connected to a control section for determining a state of electrical conduction of the inspection target board through a connector. Then, a voltage is applied between the test pins in a state in which the tip of the test pin is in contact with the wiring provided on the substrate to be inspected, and the resistance value is measured to judge whether conduction or insulation is good or not.

상술의 핀 콘택트 방식의 검사 장치에 있어서, 검사 대상이 플렉서블 프린트 기판의 경우에는, 프린트 기판의 휨이나 비틀림에 의해 검사 불량이 생기지 않도록 여러가지 대책이 세워져 있다.In the above-mentioned inspection apparatus of the pin contact type, various measures are taken to prevent inspection failure due to warping or twisting of the printed board when the object to be inspected is a flexible printed board.

특허 문헌 1의 배경 기술란에 기재된 검사 장치에서는, 진공 패드(pad)가 장착된 플레이트 상에 검사용 프린트 기판을 재치(載置)하고, 플렉서블 프린트 기판을 진공 흡착하여 플레이트(plate)에 고정한 상태로 검사를 행하고 있다. 이러한 상태로 검사를 행하면, 검사 핀이 패드에 맞닿아도 프린트 기판이 변형하지 않기 때문에 정확한 검사를 행할 수 있다.In the inspection apparatus described in the background section of Patent Document 1, a test print substrate is placed on a plate having a vacuum pad, and the flexible print substrate is fixed on a plate by vacuum adsorption Inspection is performed. If the inspection is performed in this state, accurate inspection can be performed because the printed board does not deform even if the inspection pins come into contact with the pads.

이에 반해, 특허 문헌 1의 실시의 형태란에 기재된 검사 장치에서는, 플렉서블 프린트 기판의 테두리부를 클램퍼(clamper)로 클램프 한 상태로 잡아당기고, 프린트 기판이 평면을 이루도록 한 상태에서, 검사 핀의 선단을 프린트 기판의 패드에 접촉시키고 있다.On the contrary, in the inspection apparatus described in the embodiment of Patent Document 1, the edge of the flexible printed board is pulled in a clamped state with a clamper, and the tip of the inspection pin And is brought into contact with the pad of the printed board.

이 검사 장치에 의하면, 프린트 기판을 진공 패드로 흡착하여 고정하지 않아도 검사를 행할 수 있다. 또한, 양쪽 면의 검사를 동시에 행할 수가 있기 때문에 검사에 필요한 시간을 단축할 수 있다.According to this inspection apparatus, the inspection can be performed even if the printed board is not fixed by suction with a vacuum pad. In addition, since both sides can be inspected at the same time, the time required for inspection can be shortened.

한편, 플렉서블 프린트 기판의 제조시에는, 한 매의 시트 형상 프린트 기판에 동일 형상의 배선 패턴을 복수 형성하고, 검사 종료 후, 시트 형상 프린트 기판을 절단하여 개별의 프린트 기판으로 분리하는 경우가 많다. 이러한 프린트 기판은 시트의 상태로 검사가 행해진다.On the other hand, at the time of manufacturing a flexible printed board, a plurality of wiring patterns having the same shape are formed on one sheet-like printed board, and after completion of the inspection, the sheet-like printed board is often cut and separated into individual printed boards. Such a printed board is inspected in the state of a sheet.

프린트 기판을 검사하는 경우, 프린트 기판의 검사 개소에 대응하는 위치에 검사 핀을 배치한 전용의 치구를 작성할 필요가 있다. 이 치구는 검사 핀의 수가 많아진 만큼 고가로 되기 때문에, 상술한 시트 형상 프린트 기판에서는, 개별의 프린트 기판에 대응한 수의 검사 핀을 가지는 검사 치구를 준비하고, 시트(sheet)의 위치를 비켜 놓으면서 개별의 프린트 기판의 검사를 행하고 있다.In the case of inspecting a printed board, it is necessary to prepare a dedicated jig in which the inspection pins are arranged at positions corresponding to the inspection points of the printed board. Since the fixture becomes expensive as the number of the test pins increases, in the above-described sheet-like printed board, the test fixture having the number of test pins corresponding to the individual printed boards is prepared and the position of the sheet is shifted The individual printed boards are inspected.

일본국 특허공표 2007－529008호 공보Japanese Patent Publication No. 2007-529008

특허 문헌 1의 배경 기술란에 기재된 것 같은, 프린트 기판을 흡착한 상태로 검사하는 타입의 검사 장치에서는, 프린트 기판의 한쪽 면마다 검사를 행할 필요가 있다. 또 프린트 기판의 이동에 맞추어 플레이트를 이동시키지만, 이동마다 흡착을 해제하고, 이동 후에 프린트 기판을 다시 흡착할 필요가 있기 때문에 검사 장치의 구조가 복잡화하고, 또 대형화한다.In the inspection apparatus of the type in which the print substrate is inspected in a state of being adsorbed as described in the background art of Patent Document 1, it is necessary to perform inspection for each side of the printed substrate. In addition, since the plate is moved in accordance with the movement of the printed substrate, it is necessary to release the adsorption for each movement and again to adsorb the printed substrate after the movement, thereby complicating the structure of the inspection apparatus and increasing the size.

또한, 프린트 기판을 흡착한 상태로 검사하는 검사 장치에서는, 양쪽 면에 배선이 형성된 프린트 기판에 대해서 한쪽 면마다 검사를 행하고, 한쪽 면의 검사 종료 후에 시트를 뒤집을 필요가 있기 때문에 검사를 완료할 때까지 시간이 걸린다.Further, in an inspection apparatus for inspecting a print substrate in a suction state, it is necessary to inspect each side of a printed circuit board having wiring on both sides thereof, and to reverse the sheet after completion of inspection on one side. It takes time.

한편, 특허 문헌 1의 실시의 형태란에 기재된 것 같은, 플렉서블 프린트 기판의 테두리부를 클램퍼로 클램프 한 상태로 검사를 행하는 장치에서는, 양쪽 면의 검사를 동시에 행할 수가 있지만, 검사가 종료할 때까지의 사이, 휨이나 비틀림이 생기지 않도록 프린트 기판을 계속 잡아당길 필요가 있고, 장력을 정확하게 제어할 수 있는 클램퍼가 필요하기 때문에 검사 장치가 고가로 된다.On the other hand, in an apparatus for inspecting an edge portion of a flexible printed board clamped by a clamper as described in the embodiment of Patent Document 1, both sides can be inspected at the same time. However, It is necessary to continuously pull the printed circuit board so as not to cause warping or twisting, and the clamper capable of precisely controlling the tension is required, so that the inspection apparatus becomes expensive.

본 발명은 상술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 프린트 기판을 흡착하거나 잡아당길 필요가 없고, 또한 프린트 기판의 양쪽 면을 동시에 검사할 수 있는 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an inspection apparatus which does not need to suck or pull a print substrate, and can simultaneously inspect both sides of a printed substrate.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관련되는 프린트 기판 검사 장치는, 적어도 일방의 면에 배선이 형성된 프린트 기판의 당해 배선의 소정의 개소에 검사 핀을 접촉시킴과 아울러, 선택된 2개의 검사 핀의 사이에 상기 배선을 통해 전압을 인가하여 상기 프린트 기판의 도통 또는 절연의 양부를 검사하는 프린트 기판 검사 장치로서,In order to attain the above object, a printed board inspection apparatus according to the present invention is a printed board inspection apparatus according to the present invention, in which a check pin is brought into contact with a predetermined portion of a wiring of a printed circuit board on which wiring is formed on at least one surface, And a voltage is applied to the printed circuit board through the wiring,

상기 프린트 기판을 재치하는 절연 재료로 형성된 판상의 트레이(tray)와,A tray in the form of a plate made of an insulating material for mounting the printed circuit board,

상기 프린트 기판의 상면의 배선의 검사를 행하는 상(上) 검사 치구 및 하면의 배선의 검사를 행하는 하(下) 검사 치구와,A lower inspection jig for inspecting wiring on an upper inspection jig and a lower surface for inspecting wiring on the upper surface of the printed board,

상기 하 검사 치구의 상방에 배치된 상기 상 검사 치구를 하강시키고, 또한 상기 트레이에 재치된 상태의 프린트 기판을 상기 상 검사 치구 및 하 검사 치구에 끼움으로써, 상기 상 검사 치구의 검사 핀과 상기 프린트 기판의 배선을 접촉시키는 승강 유닛과,The upper surface inspection jig disposed above the lower inspection jig is lowered and the printed board placed on the tray is inserted into the upper inspection jig and the lower inspection jig, An elevating unit for bringing the wiring on the substrate into contact with each other,

상기 상 검사 치구의 선택된 2개의 검사 핀의 사이에 전압을 인가함과 아울러, 이들 사이의 저항값을 계측하는 검사 유닛과,An inspection unit for applying a voltage between two selected inspection pins of the phase inspection jig and measuring a resistance value therebetween,

상기 승강 유닛의 동작을 제어하는 제어 유닛을 구비한 것을 특징으로 한다.And a control unit for controlling the operation of the elevation unit.

여기서, 상기 하 검사 치구의 검사 핀은 상기 트레이에 형성된 개구부를 통해 상기 프린트 기판의 하면의 배선에 접촉하고, 상기 검사 유닛은 상기 상 검사 치구 및 하 검사 치구의 선택된 2개의 검사 핀의 사이에 전압을 인가함과 아울러, 이들 사이의 저항값을 계측하는 것이 바람직하다.Here, the inspection pins of the bottom inspection jig are brought into contact with the wiring on the bottom surface of the printed board through the openings formed in the tray, and the inspection unit detects voltage between two selected inspection pins of the top inspection jig and bottom inspection jig It is preferable to measure the resistance value between them.

또 상기 트레이의 상면에는 상기 프린트 기판에 형성된 위치 결정용의 구멍에 삽입되는 제1의 가이드 핀이 장착되어 있는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 상기 하 검사 치구의 상면에는 상기 프린트 기판 및 트레이의 각각에 형성된 위치 결정용의 구멍에 삽입되는 제2의 가이드 핀이 장착되어 있는 것이 바람직하다.It is preferable that a first guide pin inserted in the positioning hole formed in the printed board is mounted on the upper surface of the tray. Similarly, it is preferable that a second guide pin inserted in the positioning hole formed in each of the printed board and the tray is mounted on the upper surface of the bottom inspection jig.

본 발명에 관련되는 프린트 기판 검사 장치는 상기 트레이에 재치된 프린트 기판을 수평 방향으로 반송하는 한 쌍의 기판 반송 유닛을 구비하고, 당해 기판 반송 유닛은 상기 트레이의 단부가 재치됨과 아울러, 당해 트레이에 형성된 위치 결정용의 구멍에 삽입되는 제3의 가이드 핀이 상면에 장착된 트레이 베이스와 당해 트레이 베이스로 상기 트레이를 파지(把持)하는 척(chuck)을 구비하고 있는 것이 바람직하다.A printed board inspection apparatus according to the present invention includes a pair of substrate transfer units for horizontally transferring a printed substrate placed on the tray, wherein the end of the tray is mounted on the substrate transfer unit, A third guide pin inserted in the formed positioning hole has a tray base mounted on an upper surface thereof and a chuck for holding the tray with the tray base.

여기서, 상기 기판 반송 유닛은 상기 트레이 베이스가 상하 방향으로 이동할 수 있도록 구성되어 있고, 검사가 종료한 후, 상기 트레이 베이스에 재치된 트레이를 상승시키고, 상기 하 검사 치구의 제2의 가이드 핀을 상기 프린트 기판의 위치 결정용의 구멍으로부터 빼내는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 상기 기판 반송 유닛은 상기 트레이 베이스에 재치된 트레이를 반송할 때에는, 상기 트레이 베이스를 상기 하 검사 치구에 접촉하지 않는 위치까지 상승시키고, 검사를 행할 때에는, 상기 트레이 베이스를 상기 트레이가 상기 하 검사 치구에 재치되는 위치까지 하강시키는 것이 바람직하다.Here, the substrate transport unit is configured to move the tray base in the vertical direction. After the inspection is completed, the tray mounted on the tray base is raised, and the second guide pin of the bottom inspection jig It is preferable to remove it from the positioning hole of the printed board. Similarly, when the tray placed on the tray base is transported, the substrate transporting unit elevates the tray base to a position where the tray base does not contact the bottom inspection jig, and when inspecting the tray base, It is preferable to descend to the position where it is placed on the inspection jig.

또 상기 기판 반송 유닛은 상기 트레이가 상기 하 검사 치구에 재치되었을 때, 상기 척에 의한 상기 트레이의 파지를 개방하는 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the substrate transporting unit open the holding of the tray by the chuck when the tray is placed on the bottom inspection jig.

본 발명에 관련되는 프린트 기판 검사 장치에 있어서, 상기 한 쌍의 기판 반송 유닛의 이동 경로를 따라 설치된 한 쌍의 슬라이드 테이블의 사이에 상기 트레이에 재치된 프린트 기판의 방향을 반전시키는 기판 반전 유닛이 설치되고, 당해 기판 반전 유닛은 상기 트레이를 재치하는 테이블과, 당해 테이블을 회전시키는 회전 수단과, 당해 테이블을 상하 방향으로 이동시키는 제1의 승강 수단으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.In the printed board inspection apparatus according to the present invention, a substrate reversing unit for reversing the direction of the printed board placed on the tray is provided between a pair of slide tables provided along the movement path of the pair of board conveyance units And the substrate reversing unit is preferably composed of a table for placing the tray, a rotating means for rotating the table, and a first elevating means for moving the table in the vertical direction.

또 본 발명에 관련되는 프린트 기판 검사 장치에 있어서, 상기 한 쌍의 기판 반송 유닛의 이동 경로를 따라 설치된 한 쌍의 슬라이드 테이블의 사이에, 상기 프린트 기판에 형성된 복수의 배선 패턴 중 도통 불량 또는 절연 불량으로 판정된 배선 패턴에 식별용의 마크를 부여하는 식별 마크 부여 수단이 설치되어 있는 것이 바람직하다.In the printed board inspection apparatus according to the present invention, a plurality of wiring patterns formed on the printed board, between a pair of slide tables provided along the movement path of the pair of substrate transfer units, It is preferable to provide an identification mark adding means for assigning an identification mark to the wiring pattern judged as " 1 "

여기서, 상기 식별 마크 부여 수단은 펀칭(punching) 유닛으로 구성되고, 당해 펀칭 유닛은 상기 프린트 기판을 끼우도록 서로 충돌하여 당해 프린트 기판에 구멍을 뚫는 상 펀처(upper puncher) 및 하 펀처(lower puncher)와, 당해 상 펀처 및 하 펀처를 상기 기판 반송 유닛에 의한 반송 방향과 직교하는 방향으로 이동시키는 슬라이더와, 당해 상 펀처 및 하 펀처의 각각을 상하 방향으로 이동시키는 제2 및 제3의 승강 수단을 구비하고 있는 것이 바람직하다.Here, the identification mark assigning means is constituted by a punching unit, and the punching unit includes an upper puncher and a lower puncher which collide with each other so as to sandwich the printed board and make holes in the printed board, A slider for moving the upper puncher and the lower puncher in a direction orthogonal to the conveying direction by the substrate conveying unit, second and third elevating means for moving the upper puncher and the lower puncher in the vertical direction, And the like.

본 발명의 검사 장치를 이용하면, 프린트 기판을 트레이에 재치한 상태로 반송 및 검사가 행해지고, 프린트 기판의 휨이나 비틀림을 고려할 필요가 없기 때문에, 검사 장치의 구조가 단순하게 되고, 결과적으로 장치를 염가로 제조할 수 있다. 또, 프린트 기판의 양쪽 면을 동시에 검사할 수 있기 때문에 검사에 필요한 시간을 단축할 수 있다.By using the inspection apparatus of the present invention, it is not necessary to consider the warping or twisting of the printed board, and the structure of the inspection apparatus is simplified, and as a result, Can be produced at low cost. In addition, since both sides of the printed board can be inspected at the same time, the time required for the inspection can be shortened.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관련되는 프린트 기판 검사 장치의 주요 구성 부재의 정면도이다.
도 2는 도 1의 X－X선으로부터 하방을 본 실시의 형태 1에 관련되는 프린트 기판 검사 장치의 평면도이다.
도 3은 실시의 형태 1에 관련되는 프린트 기판 검사 장치의 전기계(電氣系)의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는 트레이 및 트레이에 재치된 프린트 기판의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 5는 트레이에 재치된 프린트 기판(2)의 일부를 하방으로부터 올려다본 상태를 나타내는 도이다.
도 6은 실시의 형태 1의 상 검사 치구의 요부 단면도이다.
도 7은 실시의 형태 1의 기판 반송 유닛의 정면도이다.
도 8은 같은 기판 반송 유닛의 평면도이다.
도 9는 같은 기판 반송 유닛의 측면도이다.
도 10은 프린트 기판 검사 장치의 동작을 설명하는 플로차트이다.
도 11은 상 검사 치구와 하 검사 치구의 동작을 설명하는 요부 정면도이다.
도 12는 실시의 형태 2에 관련되는 프린트 기판 검사 장치의 기판 반전 유닛과 펀칭 유닛의 구성을 나타내는 평면도이다.
[발명을 행하기 위한 구체적인 내용]
이하, 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 프린트 기판 검사 장치에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
(실시의 형태 1)
＜프린트 기판 검사 장치의 구성＞
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관련되는 프린트 기판 검사 장치(이후, 단지 「검사 장치」라고 말한다)의 주요 구성 부재를 정면에서 본 도이고, 도 2는 도 1의 X－X선으로부터 하방을 본 도이고, 도 3은 검사 장치의 전기계의 구성을 나타내는 블록도이다. 또한, 도 2에서는 지주(支柱)(601)를 생략하고, 또 보기 쉬움을 고려하여 트레이(3)에 대해서는 윤곽만을 2점 쇄선으로 나타내고 있다.
본 실시의 형태에 관련되는 검사 장치(1)는, 주로 표리(表裏) 양쪽 면에 배선이 형성된 플렉서블 프린트 기판(이후, 단지 「프린트 기판」이라고도 말한다)의 검사에 이용되고, 프린트 기판(2)의 상면의 배선의 검사를 행하는 상 검사 치구(4), 마찬가지로 하면의 배선의 검사를 행하는 하 검사 치구(5), 상 검사 치구(4)를 상하 방향으로 이동시키는 승강 유닛(6), 및 프린트 기판(2)이 재치된 트레이(3)를 수평 방향으로 반송하는 한 쌍의 기판 반송 유닛(7)으로 구성되어 있다.
검사 장치(1)의 각부의 구성에 대해서 설명하기 전에, 본 발명에 관련되는 검사 장치의 특징점에 대해서 설명한다.
본 발명에 관련되는 검사 장치의 제1의 특징점은, 상술의 플렉서블 프린트 기판(2)을 평판 형상의 트레이(3)에 재치한 상태로 검사를 행하는 것이다. 배경 기술란에서 설명한 것처럼, 플렉서블 프린트 기판을 대상으로 하는 종래의 검사 장치에서는, 프린트 기판의 휨이나 비틀림에 의한 검사 불량이 생기지 않도록, 프린트 기판을 진공 흡착하여 플레이트에 고정한 상태로 검사하거나 기판의 테두리부를 클램퍼로 잡아당긴 상태로 검사를 행하고 있었다.
이에 반해, 본 발명의 검사 장치에서는, 평판 형상의 트레이(3)에 재치된 프린트 기판(2)을 상 검사 치구(4)와 하 검사 치구(5)에 끼운 상태로 검사를 행한다. 플렉서블 프린트 기판(2)의 검사를 트레이(3)에 재치된 상태로 행하면, 프린트 기판에 휨이나 비틀림이 생기지 않기 때문에, 프린트 기판을 흡착하거나 클램퍼로 잡아당길 필요가 없다. 또한, 트레이(3)에 재치된 프린트 기판(2)을 상 검사 치구(4)와 하 검사 치구(5)에 끼운다고 하는 단순한 구성을 채용할 수 있기 때문에 검사 장치의 대폭적인 코스트 다운(cost down)을 실현할 수 있다.
도 4(a)에 트레이(3)의 일례, 도 4(b)에 트레이(3)에 재치된 프린트 기판(2)의 일례를 나타낸다. 절연성의 합성수지로 제작된 평판 형상의 트레이(3)에는, 4개의 가이드 핀(301), 복수의 위치 결정용의 구멍(302, 303), 및 복수의 개구부(304)가 형성되어 있다. 한편, 프린트 기판(2)에는 배선(201)과 위치 결정용의 복수의 구멍(202)이 형성되어 있다.
가이드 핀(301)은 프린트 기판(2)의 탈락 방지를 겸하고 있고, 프린트 기판(2)의 대향하는 위치에 설치된 4개의 구멍(202)에 가이드 핀(301)을 각각 삽입함으로써, 프린트 기판(2)은 트레이(3)에 단단히 고정된다. 따라서, 기판 반송 유닛(7)을 이용하여 트레이(3)를 반송할 때, 프린트 기판(2)이 트레이(3)로부터 탈락하거나 위치가 어긋나거나 하는 일은 없다.
트레이(3)의 좌우 양단부에 형성된 4개의 구멍(302)은, 기판 반송 유닛(7)을 이용하여 트레이(3)를 반송할 때에 이용되는 것으로, 구멍(302)에 트레이 베이스(712)에 장착된 가이드 핀(713)(도 7 참조)을 삽입한 상태로 트레이(3)를 반송하면, 트레이(3)가 기판 반송 유닛(7)으로부터 탈락하는 일은 없다.
트레이(3)에 형성된 다른 구멍(303)과 프린트 기판(2)의 대향하는 위치에 형성된 구멍(202)은, 검사 치구에 대한 위치 결정용의 구멍이고, 이들 구멍에 하 검사 치구(5)에 설치된 가이드 핀(504)을 삽입함으로써, 프린트 기판(2)은 하 검사 치구(5)에 대해서 정확하게 위치 결정된다.
트레이(3)에 설치된 복수의 개구부(304)는, 검사할 때에 하 검사 치구(5)의 검사 핀을 프린트 기판(2)의 하면에 형성된 배선(201)의 검사 대상 개소(예를 들면 패드)에 접촉시키기 위한 것이다. 트레이(3)에 개구부(304)를 설치함으로써, 프린트 기판(2)이 트레이(3)에 재치된 상태에서도 지장 없이 검사를 행할 수가 있다.
검사할 때에는, 승강 유닛(6)을 이용하여 상 검사 치구(4)를 하강시키고, 평판 형상의 트레이(3)에 재치된 프린트 기판(2)을 상 검사 치구(4)와 하 검사 치구(5)에 끼운다. 이 상태에 있어서, 각 검사 치구에 설치된 검사 핀을 프린트 기판(2)의 패드 등에 접촉시켜 배선의 도통 불량이나 절연 불량의 검사를 행한다.
도 5를 참조하여, 트레이(3)에 형성된 개구부(304)의 위치와 크기에 대해서 설명한다. 도 5는 트레이(3)에 재치된 프린트 기판(2)의 일부를 하방으로부터 올려다본 상태를 나타내고 있다. 도 중에서, 배의 표피 형상의 부분은 프린트 기판(2)을 나타내고, 2점 쇄선의 프레임은 개구부(304)를 나타내고 있다. 도 5(a)와 도 5(b)에서는, 트레이(3)에 형성된 개구부(304)의 크기와 수가 다르게 되어 있다.
개구부(304)의 크기는 필요한 최소한으로 두고, 특히 프린트 기판(2)에 슬릿이 형성된 곳에 대해서는, 프린트 기판(2)에 휨이나 비틀림이 생기지 않도록 개구부를 설치하는 위치와 크기에 배려할 필요가 있다.
도 5(a)(b)에 나타낸 프린트 기판(2)은, 3개의 지(枝)부(2a, 2b, 2c)를 구비하고 있고, 지부의 주위에 슬릿이 형성되어 있다. 또 각각의 지부에는 배선(201)의 일부인 패드(203)가 형성되어 있다. 검사할 때에는, 프린트 기판(2)을 상 검사 치구(4)와 하 검사 치구(5)에 끼우고, 하 검사 치구(5)의 검사 핀을 개구부(304)를 통해 패드(203)에 접촉시킨 상태로 검사 핀 사이에 전압을 인가한다.
도 5(a)에 나타내듯이, 3개의 지부(2a, 2b, 2c)의 패드(203)가 모두 포함되는 것 같은 크기의 개구부(304)를 설치하면, 지부(2a, 2b, 2c)의 선단이 자중에 의해 휘어져 휨이나 비틀림이 생기고, 검사 핀이 목적으로 하는 패드(203)에 접촉하지 않는 경우가 있다. 이에 반해, 도 5(b)에 나타내듯이, 3개의 지부(2a, 2b, 2c)의 패드에 대향하는 위치에 비교적 작은 면적의 개구부(304)를 각각 형성하면, 지부(2a, 2b, 2c)는 거의 휘지 않고, 휨이나 비틀림에 의해 검사 핀이 패드(203)에 접촉하지 않게 되는 위험성을 회피할 수 있다.
이상 설명한 것처럼, 프린트 기판(2)은 상 검사 치구(4)와 하 검사 치구(5)에 끼워지고, 또한 가이드 핀(504)과 위치 결정용의 구멍(202)에 의해 정확하게 위치 결정된 상태로 검사가 행해지기 때문에, 정밀도가 높은 검사가 가능하게 된다. 검사 공정에 대해서는, 후에 도 10 및 도 11을 참조하여 상술한다.
또한, 트레이(3)의 가이드 핀(301), 구멍(302, 303) 및 개구부(304)의 위치나 크기는, 프린트 기판(2)에 형성된 배선 패턴의 형상이나 반복의 피치에 따라서 다르다. 따라서, 대상으로 되는 프린트 기판에 대응한 형상의 트레이를 준비할 필요가 있다.
본 발명에 관련되는 검사 장치의 제2의 특징점은, 동일 형상의 배선 패턴이 복수 형성된 프린트 기판(2)의 검사를 대상 에리어(area)를 나누어 복수회 행하는 것이다. 전술한 것처럼, 프린트 기판을 제작할 때에는, 면적이 넓은 1매의 시트 형상 프린트 기판(2)에 동일 형상의 배선 패턴을 복수 형성하고, 검사가 종료한 후에, 이들을 절단하여 개별의 프린트 기판으로 분리하고 있다. 본 발명의 검사 장치는 절단되기 전의 시트 형상 프린트 기판(2)을 대상으로 하여 검사를 행하고 있다.
도 4(b)에 나타내는 예에서는, 프린트 기판(2)에 동일 형상의 배선 패턴이 좌우 한 쌍씩 5열, 합계 10개의 배선 패턴이 규칙적으로 배열되어 있다. 이들 10개의 배선 패턴의 검사를 동시에 행하려고 하면, 검사 치구에 방대한 수의 검사 핀이 필요하기 때문에 검사 치구가 고가로 된다. 또, 기판에 대한 접촉 불량의 비율이 증가한다. 이를 피하기 위해서, 본 발명의 검사 장치에서는, 좌우 한 쌍의 배선 패턴에 대응한 수의 검사 핀을 구비한 검사 치구를 이용하여 검사를 행하고 있다.
이러한 검사 치구를 이용하여 검사를 행하는 경우, 프린트 기판(2)에 형성된 모든 배선 패턴을 검사하기 위해서는, 프린트 기판(2)이 재치된 트레이(3)를 수평 방향으로 이동시킬 필요가 있다. 한 쌍의 기판 반송 유닛(7, 7)은 그 때문에 이용된다.
트레이(3)는 좌우 한 쌍의 배선 패턴의 검사를 행할 때마다, 하 검사 치구(5)의 좌우에 배치된 한 쌍의 기판 반송 유닛(7, 7)에 의해, 수평 방향(도 2에 화살표 A로 나타내는 방향)으로 반송된다. 기판 반송 유닛(7)은 트레이 베이스(712)에 재치된 트레이(3)의 단부를 척(725)에 끼운 상태로 수평 방향으로 반송하는 기능, 및 트레이(3)를 하 검사 치구(5) 위에 재치하는 기능을 갖추고 있다. 기판 반송 유닛(7)에 대해서는 후에 도면을 참조하여 상술한다.
또한, 본 발명에 관련되는 검사 장치는 양쪽 면에 배선이 형성된 플렉서블 프린트 기판의 검사 장치로서 최적인 것이지만, 양쪽 면에 배선이 형성된 플렉서블 프린트 기판의 검사에 한정되는 것은 아니다. 일방의 면에만 배선이 형성된 플렉서블 프린트 기판이나 경질의 프린트 기판의 검사에 있어서도, 상술한 2개의 특징점을 살려 프린트 기판의 검사를 자동적이고 또한 단시간에 행할 수가 있다.
본 발명에 관련되는 검사 장치를 일방의 면에만 배선이 형성된 플렉서블 프린트 기판의 검사에 사용하는 경우에는, 하 검사 치구(5) 대신에, 하 검사 치구(5)와 동일한 형상 및 구조를 가지고 있지만 검사 핀을 가지지 않는 더미(dummy)의 치구를 준비하고, 그 위에 트레이를 재치하여 검사를 행한다.
다음에, 도 3을 참조하여, 검사 장치(1)의 전기계의 구성에 대해서 설명한다. 검사 장치(1)는 승강 유닛(6) 및 기판 반송 유닛(7)의 동작을 제어하는 제어 유닛(8)과 상 검사 치구(4) 및 하 검사 치구(5)의 검사 핀 사이에 전압을 인가함과 아울러, 그들 사이의 저항값을 계측하는 검사 유닛(9)을 구비하고 있다. 도시하지 않았지만, 제어 유닛(8) 및 검사 유닛(9)은 별도 설치된 검사 장치의 케이스 내에 수용되어 있다.
제어 유닛(8)은 프로그래머블 로직 콘트롤러(programmable logic controller)로 구성되고, 입력 표시부(801)로부터 입력되어 기억부(802)에 격납된 데이터에 기초하여 승강 유닛(6) 및 기판 반송 유닛(7)의 동작을 제어한다.
구체적으로 설명하면, 승강 유닛(6)에 대해서는, 에어 실린더를 구동함으로써 상 검사 치구(4)를 상하 방향으로 이동시킨다. 한편, 기판 반송 유닛(7)에 대해서는, 모터나 에어 실린더를 구동함으로써, 프린트 기판(2)이 재치된 트레이(3)를 수평 방향으로 반송하거나 수직 방향으로 이동시키거나 한다.
제어 유닛(8) 중 입력 표시부(801)는 터치 패널식의 액정 디바이스로 구성되고, 승강 유닛(6) 및 기판 반송 유닛(7)을 동작시키는데 있어서 필요한 데이터를 입력하고, 또 그 데이터를 표시한다. 기억부(802)는 플래시 메모리 등으로 구성되어 입력 표시부(801)로부터 입력된 데이터를 격납한다.
한편, 검사 유닛(9)은 퍼스널 컴퓨터로 구성되고, 입력 표시부(901), 계측부(902), 기억부(903) 및 제어부(904)를 구비하고 있다. 이 중 제어부(904)의 기능은 기억부(903)로부터 읽어낸 프로그램을 CPU(Central Processing Unit, 도시하지 않음)에서 실행함으로써 실현된다.
검사 유닛(9) 중 입력 표시부(901)는 터치 패널식의 액정 디바이스로 구성되고, 도통이나 절연의 양부 판정에 필요한 데이터를 입력하기 위해, 및 도통이나 절연의 양부 판정 결과를 표시하기 위해 이용된다.
계측부(902)는 상 검사 치구(4) 및 하 검사 치구(5)의 검사 핀 중 선택된 2개의 검사 핀의 사이에 프린트 기판(2)의 배선(201)을 통해 전압을 인가함과 아울러, 그 사이의 저항값을 계측한다.
기억부(903)는 통상, HDD(하드 디스크 드라이브)로 구성되고, 입력 표시부(901)로부터 입력된 프로그램이나 데이터, 판정 결과의 데이터 등을 격납하는데 이용된다.
제어부(904)는 계측부(902)에서 계측한 저항값과 기억부(903)에 격납된 양품(良品)의 프린트 기판의 저항값을 비교하여 대상인 프린트 기판의 도통 또는 절연의 양부를 판정한다. 판정 결과는 기억부(903)에 격납되고, 또 필요에 따라서 입력 표시부(901)에 표시된다.
다음에, 도 1에 나타내는 검사 장치(1)의 각 구성 부재에 대해서 설명한다. 최초에, 승강 유닛(6) 및 상 검사 치구(4)에 대해서 설명한다. 승강 유닛(6)은 상 검사 치구(4)를 상하 방향으로 이동시키는 것이다.
승강 유닛(6)은 기대(基臺)(101)에 설치된 4개의 지주(601)에 의해 받쳐진 천판(天板)(602), 상 검사 치구(4)를 지지하는 플레이트(603), 실린더 본체가 천판(602)에 장착되고 피스톤 로드(605)의 선단이 조인트(Joint)를 통해 플레이트(603)에 고정된 에어 실린더(604), 및 플레이트(603)의 네 모퉁이에 장착되고 지주(601)와 함께 플레이트(603)의 상하 움직임을 가이드하는 리니어 가이드(606)로 구성되어 있다.
상 검사 치구(4)는 플레이트(603)에 장착되어 있다. 구체적으로는, 플레이트(603)의 하면에 좌우 한 쌍의 길이가 긴 장착구(607, 607)가 설치되어 있고, 이 장착구(607)의 홈에, 상 검사 치구(4)의 지지판(402)의 좌우 양단부를 삽입함으로써, 상 검사 치구(4)는 플레이트(603)에 장착된다.
에어 실린더(604)의 피스톤 로드(605)를 줄이면, 플레이트(603)는 지주(601)를 따라 상승하고, 반대로 피스톤 로드(605)를 뻗으면, 플레이트(603)는 지주(601)를 따라 하강한다. 또한, 도에서는 번잡을 피하기 위하여 에어 실린더(604)에 압축 공기를 공급하는 튜브나 파이프를 생략하고 있다.
다음에, 상 검사 치구(4)에 대해서 설명한다. 상 검사 치구(4)는 복수의 검사 핀을 가지는 검사 보드(401), 상 검사 치구(4)를 승강 유닛(6)의 플레이트(603)에 장착하기 위한 평판 형상의 합성수지로 제작된 지지판(402), 및 검사 보드(401)를 지지판(402)에 고정하는 복수의 지주(403)로 구성되어 있다. 도시하지 않았지만, 검사 보드(401)와 지지판(402)의 사이의 공간은 검사 보드(401)의 검사 핀으로부터 인출된 리드 와이어의 통로로 되어 있다.
도 6은 검사 보드(401)의 요부 단면도이다. 도 6(a)는 검사 전의 상태를 나타내고, 도 6(b)는 검사 중의 상태를 나타낸다.
검사 보드(401)는 절연성의 수지로 제작된 2매의 보드(411, 412)가 적층된 것이다. 메인 보드(411)에는 압출 부재(413)와 프로브(probe)(417)가 장착되어 있고, 가이드 보드(412)에는 검사 핀을 안내하는 가이드 구멍(424)이 형성되어 있다.
압출 부재(413)는 가이드 보드(412)를 메인 보드(411)로부터 이간시키는 방향으로 압압(押壓)하는 것이다. 압출 부재(413)는 메인 보드(411)에 고정된 바닥이 있는 원통형의 케이스(414), 케이스(414)에 삽입된 원주형의 압출 핀(415), 및 케이스(414)와 압출 핀(415)의 사이에 삽입된 압축 스프링(416)으로 구성되어 있다. 가이드 보드(412)는 비검사시에는 압축 스프링(416)의 반발력에 의해 메인 보드(411)로부터 이간하고 있다.
프로브(417)는 검사할 때에 검사 핀(418)을 프린트 기판(2)의 검사 대상 개소(예를 들면 도 5에 나타낸 패드(203))에 맞닿게 하는 것이다. 프로브(417)는 검사 핀(418), 메인 보드(411)에 고정된 바닥이 있는 원통형의 소켓(419), 소켓(419)과 검사 핀(418)의 후단부(421)의 사이에 삽입된 압축 스프링(420), 및 소켓(419)의 후단부에 장착된 감전 방지용의 절연 파이프(422)로 구성되어 있다.
검사 핀(418) 압축 스프링(420) 및 소켓(419)은 도전성의 금속으로 제작되고, 소켓(419)의 후단부에는 리드 와이어(423)가 접속되어 있다. 도 6(a)에 나타내듯이, 검사 핀(418)은 압축 스프링(420)에 의해 항상 가이드 보드(412)측에 부세(付勢)되어 있다.
또한, 도 6에서는, 메인 보드(411)에 압출 부재(413)와 프로브(417)가 1개씩 장착되어 있지만, 실제의 검사 보드(401)에서는, 가이드 보드(412)를 누르는 힘이 균등하게 되도록, 압출 부재(413)가 직방체 형상의 메인 보드(411)의 4모퉁이에 각각 장착되어 있다. 또 프로브(417)는 프린트 기판(2)의 검사 대상 개소에 대향하는 위치에 각각 장착되어 있다.
검사할 때, 승강 유닛(6)에 의해 상 검사 치구(4)를 하강시키고, 프린트 기판(2) 및 트레이(3)를 끼워 하 검사 치구(5)에 접촉시키면, 도 6(b)에 나타내듯이, 에어 실린더(604)의 압력에 의해 압축 스프링(416)이 줄어든다. 그 결과, 검사 핀(418)의 선단이 가이드 구멍(424)으로부터 노출하여 프린트 기판(2)의 배선(201)에 접촉한다.
전술한 것처럼, 검사 핀(418), 소켓(419) 및 압축 스프링(420)은 도전성의 재료로 제작되어 있기 때문에, 검사 유닛(9)에 의해 선택된 2개의 검사 핀(418)의 사이에 정전압이 인가되면, 배선(201)을 통해 그러한 검사 핀 사이에 전류가 흐른다. 계측부(902)에 내장된 계측기로 검사 핀 사이의 저항값을 계측하고, 제어부(904)에 있어서, 그 값을 기억부(903)에 격납되어 있는 양품의 프린트 기판의 값과 비교하면, 프린트 기판의 도통이나 절연의 양부를 판정할 수 있다.
또한, 도 6에 나타낸 검사 보드(401)의 구조는 일례이고, 이 구조에 한정되는 것은 아니다. 마찬가지의 기능을 발휘할 수 있는 것이면, 다른 구조의 검사 보드를 채용해도 좋다.
도 1 및 도 2의 설명으로 돌아가 하 검사 치구(5)에 대해서 설명한다. 하 검사 치구(5)는 프린트 기판(2)의 하면에 형성된 배선의 검사를 행하는 것으로, 복수의 검사 핀을 가지는 검사 보드(501), 하 검사 치구(5)를 기대(101)에 고정된 플레이트(102)에 장착하기 위한 평판 형상의 합성수지로 제작된 지지판(502), 및 검사 보드(501)를 지지판(502)에 고정하는 복수의 지주(503)로 구성되어 있다. 검사 보드(501), 지지판(502) 및 지주(503)의 기능은 상 검사 치구(4)의 검사 보드(401), 지지판(402) 및 지주(403)의 각각의 기능과 차이가 없기 때문에 설명은 생략한다.
하 검사 치구(5)는 기대(101)에 고정된 플레이트(102)에 장착되어 있다. 플레이트(102)의 좌우에는 한 쌍의 길이가 긴 장착구(103, 103)가 설치되어 있고, 이 장착구(103)의 홈에 하 검사 치구(5)의 지지판(502)의 좌우 양단부를 삽입함으로써, 하 검사 치구(5)는 플레이트(102)에 장착된다.
상술한 상 검사 치구(4)와 하 검사 치구(5)의 차이점은, 상 검사 치구(4)가 승강 유닛(6)에 의해 상하 방향으로 이동할 수 있는데 반해서, 하 검사 치구(5)는 플레이트(102)를 통해 기대(101)에 고정되어 있는 점, 및 검사 보드(501)에 프린트 기판(2)의 위치 결정용의 가이드 핀(504)이 장착되고 상 검사 치구(4)의 대향하는 개소에 가이드 핀(504)을 수용하는 구멍(도시하지 않음)이 형성되어 있는 점이다.
프린트 기판(2)의 대향하는 위치에 형성된 위치 결정용의 구멍(202)(도 4 참조)에 검사 보드(501)의 4개소에 설치된 가이드 핀(504)을 삽입함으로써, 프린트 기판(2)은 하 검사 치구(5)에 대해서 정확하게 위치 결정되고, 검사 핀이 검사 대상 개소의 배선(예를 들면 패드)(201)에 오류없이 접촉한다.
검사할 때에는, 승강 유닛(6)을 구동하여 플레이트(603)를 하강시키고, 트레이(3)에 재치된 프린트 기판(2)을 상 검사 치구(4)와 하 검사 치구(5)에 끼운다. 검사가 종료한 후는, 승강 유닛(6)을 구동하여 플레이트(603)를 상승시킨 후, 도 1에 나타내는 위치에 보유한다.
다음에, 전술의 도 1 및 도 2, 및 도 7~도 9를 참조하여, 기판 반송 유닛(7)에 대해서 설명한다. 도 7은 도 1의 한 쌍의 기판 반송 유닛(7, 7) 중 좌측의 유닛의 정면도, 도 8은 같은 유닛의 평면도, 도 9는 같은 유닛의 측면도이다.
또한, 도에서는 번잡함을 피하기 위해, 에어 실린더에 압축 공기를 공급하는 튜브나 밸브, 모터나 각종 센서와 제어 유닛(8)의 사이를 접속하는 배선은 생략하고 있다. 또, 도에는 부재를 고정하는 볼트나 너트가 표시되어 있지만, 이들은 범용의 체결 부재이므로 부호를 붙여 설명하는 것은 아니다.
전술한 것처럼 기판 반송 유닛(7)은 프린트 기판(2)이 재치된 트레이(3)를 수평 방향으로 반송하는 것이다. 도 2에 나타내듯이, 하 검사 치구(5)의 좌우에는, 단면이 직사각형의 한 쌍의 슬라이드 테이블(701)이 이동 경로를 따라 설치되어 있다. 슬라이드 테이블(701)은 트레이(3)를 수평 방향으로 반송하기 위한 부재이고, 테이블 내에 수용된 볼 나사(도시하지 않음)를 회전시키면, 슬라이드 블록(702)이 슬라이드 테이블(701)상을 화살표 A로 나타내는 방향으로 이동한다.
볼트에 의해 슬라이드 블록(702)에 고정된 지지판(703)에는, 트레이(3)를 수직 방향(도 7에 화살표 B로 나타내는 방향)으로 이동시키기 위한 부재, 및 반송되는 트레이(3)를 지지하기 위한 부재가 탑재되어 있다.
지지판(703)의 상면에는, 볼트 등에 의해 가이드 장착판(704)과 제1의 에어 실린더(705)가 장착되어 있다. 또 에어 실린더(705)의 피스톤 로드(706)의 상부에는 조인트를 통해 제1의 연결판(707)의 일방의 단(端)이 장착되고, 가이드 장착판(704)을 끼워 제1의 연결판(707)의 타방의 단에는 단면이 'L'자 형상의 암 베이스(arm base)(711)가 장착되어 있다.
가이드 장착판(704)의 측면에는, 암 베이스(711)의 승강을 가이드하는 제1의 리니어 가이드(708)가 장착되어 있다. 제1의 리니어 가이드(708)는 가이드 장착판(704)에 장착된 레일(709)과 암 베이스(711)에 장착된 블록(710)으로 구성되어 있다. 제1의 에어 실린더(705)의 피스톤 로드(706)를 줄이거나 뻗거나 하여 연결판(707)을 상하로 움직이게 하면, 블록(710)이 레일(709)을 따라 상하로 움직여 암 베이스(711)의 원활한 승강을 가능하게 하고 있다.
암 베이스(711)의 선단의 상면에는, 양단에 가이드 핀(713)이 설치된 트레이 베이스(712)가 장착되어 있고, 도 1에 나타내듯이, 이 트레이 베이스(712)에 트레이(3)의 단부를 실은 상태로 트레이(3)의 반송이 행해진다. 이 때에, 트레이(3)의 단부에 형성된 위치 결정용의 구멍(302)(도 3 참조)에 가이드 핀(713)을 삽입한다.
제1의 연결판(707)의 하면에는 제2의 에어 실린더(715)가 장착되어 있고, 피스톤 로드(716)의 선단에는 단면이 'L'자 형상의 제2의 연결판(717)이 조인트(joint)를 통해 장착되어 있다. 또한, 이 제2의 연결판(717)의 양단부에는 단면이 'U'자 형상의 한 쌍의 실린더 장착판(718, 718)이 각각 볼트를 통해 장착되어 있다.
실린더 장착판(718)의 홈에는 제3의 에어 실린더(721)가 수용되어 있다. 에어 실린더(721)의 후부는 핀(722)을 통해 실린더 장착판(718)에 회전 가능한 상태로 장착되고, 피스톤 로드(723)의 전단은 힌지 핀(hinge pin)(724)을 통해 척(725)에 연결되어 있다.
척(725)은 트레이 베이스(712)에 재치된 트레이(3)의 단부를 끼우는 것으로, 하부에 배치된 핀(726)을 통해 실린더 장착판(718)에 회전 가능한 상태로 장착되어 있다. 피스톤 로드(723)를 줄이면, 도 7에 2점 쇄선으로 나타내듯이 척(725)은 핀(726)을 지점으로 하여 시계 반대 방향으로 회전하고, 트레이(3)는 척(725)에 의한 파지로부터 개방된다. 척(725)의 하면에는 우레탄 시트(727)가 붙여져 있어 척(725)과 트레이 베이스(712)에 트레이(3)를 끼웠을 때에 생기는 덜거덕거림을 방지하고 있다.
실린더 장착판(718)과 암 베이스(711)의 사이에 제2의 리니어 가이드(731)가 설치되어 있다. 도 9에 나타내듯이, 제2의 리니어 가이드(731)는 암 베이스(711)의 상면에 실린더 장착판(718)과 평행하게 장착된 레일(732)과 실린더 장착판(718)의 하면에 장착된 블록(733)으로 구성되고, 실린더 장착판(718)의 수평 방향(도 7 및 도 8에 있어서 화살표 C로 나타내는 방향)에의 이동을 가이드 한다.
실린더 장착판(718)을 수평 방향으로 이동할 수 있도록 한 것은, 작업자가 트레이(3)를 트레이 베이스(712)에 장착할 때 혹은 트레이(3)를 트레이 베이스(712)로부터 떼어낼 때에 척(725)이 방해가 되지 않도록 하기 위한 것이다. 실린더 장착판(718)이 후퇴함으로써, 척(725)은 트레이(3)가 접촉하지 않는 위치까지 퇴피(退避)한다.
＜기판 검사 장치의 동작＞
다음에, 도 10 및 도 11, 또한 전술의 각 도면을 참조하여, 본 발명에 관련되는 검사 장치(1)의 동작을 설명한다. 도 10은 검사 장치(1)의 동작의 흐름을 나타내는 플로차트, 도 11은 상 검사 치구(4)와 하 검사 치구(5)의 동작을 설명하는 요부 측면도이다.
작업을 개시하기 전, 기판 반송 유닛(7)은 도 2에 나타내는 위치에서 대기하고 있다. 또 트레이 베이스(712)는 하 검사 치구(5)보다 높은 위치에 보유되어 있다. 이 때에, 척(725)은 개방된 상태로 있고, 또한 척(725)은 리니어 가이드(731)에 의해 후퇴하고 있기 때문에, 작업자가 트레이(3)를 트레이 베이스(712)에 재치할 때에 방해가 되지 않는다.
최초에, 작업자는 트레이(3)의 양단부를 한 쌍의 기판 반송 유닛(7)의 각각의 트레이 베이스(712)에 장착한다(스텝 S11). 작업자는 트레이(3)의 양단부에 형성된 위치 결정용의 4개의 구멍(302)(도 4 참조)에 트레이 베이스(712)에 장착된 4개의 가이드 핀(713)을 각각 삽입하고, 트레이(3)를 트레이 베이스(712)에 재치한다(도 2 참조).
다음에, 작업자가 제어 유닛(8)의 버튼을 누르면, 제2의 에어 실린더(715)의 피스톤 로드(716)가 뻗어져 실린더 장착판(718)이 전진하고, 그 후, 제3의 에어 실린더(721)의 피스톤 로드(723)가 뻗어져 척(725)이 핀(726)을 중심으로 회전하고, 트레이 베이스(712)와의 사이에 트레이(3)의 단부를 파지한다(도 7 참조, 스텝 S12).
다음에, 작업자는 도 4(b)에 나타내듯이, 트레이(3)에 프린트 기판(2)을 재치함과 아울러, 프린트 기판(2)이 트레이(3)로부터 탈락하지 않도록 트레이(3)의 가이드 핀(301)을 프린트 기판(2)의 구멍(202)에 삽입한다(스텝 S13). 이에 의해 트레이(3) 반송의 준비를 완료한다.
이 이후의 동작은, 제어 유닛(8)의 기억부(802)(도 3 참조)에 격납된 데이터에 기초하여 자동으로 행해진다. 작업자가 제어 유닛(8)의 시작 버튼을 누르면, 슬라이드 테이블(701)이 구동되어 슬라이드 블록(702)이 수평 방향으로 이동하고 트레이(3)를 최초에 검사를 행하는 배선 패턴이 하 검사 치구(5)의 상방에 올 때까지 반송한다(스텝 S14).
이 상태를 도 11(a)에 나타낸다. 척(725)에 의해 파지된 트레이(3)의 하부에는 하 검사 치구(5)가 위치하고, 상방에는 승강 유닛(6)의 플레이트(603)에 장착된 상 검사 치구(4)가 위치하고 있다.
슬라이드 블록(702)이 지정된 위치까지 이동하여 정지하면, 트레이 반송 유닛(7)의 제1의 에어 실린더(705)가 구동되고, 피스톤 로드(706)가 줄어들어 암 베이스(711)가 하강한다. 또 암 베이스(711)의 하강에 병행하여, 제3의 에어 실린더(721)의 피스톤 로드(723)가 줄어들어 척(725)이 핀(726)을 중심으로 회전하고(도 7 참조), 트레이(3)가 척(725)의 파지로부터 개방된다(스텝 S15).
그 상태를 도 11(b)에 나타낸다. 이 때에, 프린트 기판(2)에 형성된 위치 결정용의 4개의 구멍(202)에, 트레이(3)에 형성된 구멍(303)을 통해 하 검사 치구(5)에 장착된 4개의 가이드 핀(504)이 각각 삽입된다. 위치 결정용의 구멍(202)의 직경과 가이드 핀(504)의 밑부분의 직경은 거의 같기 때문에, 프린트 기판(2)은 가이드 핀(504)에 의해 정확하게 위치 결정된다.
다음에, 승강 유닛(6)의 에어 실린더(604)를 구동하여 피스톤 로드(605)를 뻗음으로써 상 검사 치구(4)가 하강하고, 도 11(c)에 나타내듯이, 상 검사 치구(4)의 검사 보드(401)와 하 검사 치구(5)의 검사 보드(501)로 트레이(3)를 끼운 상태로 정지한다(스텝 S16).
상 검사 치구(4)의 검사 보드(401)와 하 검사 치구(5)의 검사 보드(501)로 트레이(3)를 끼운 상태에서는, 도 6(b)에 나타낸 것처럼, 압력에 의해 상 검사 치구(4)의 압축 스프링(416)이 수축하여 검사 핀(418)의 선단이 가이드 구멍(424)으로부터 노출하고, 프린트 기판(2)의 상면에 형성된 배선(201)에 접촉한다.
프린트 기판(2)의 하면에 형성된 배선(201)도 상 검사 치구(4)와 마찬가지로 압축 스프링이 수축하여 검사 핀의 선단이 가이드 구멍으로부터 노출하고, 프린트 기판(2)의 하면에 형성된 배선(201)에 접촉한다.
이 상태에 있어서, 프린트 기판(2)의 도통 또는 절연의 검사를 한다(스텝 S17). 구체적으로는, 검사 유닛(9)의 계측부(902)는 선택된 2개의 검사 핀(418)의 사이에 전압을 인가함과 아울러, 검사 핀 사이의 저항값을 계측하고 그 값을 제어부(904)에 보낸다.
제어부(904)는 계측된 검사 핀 사이의 저항값과 기억부(903)에 격납되어 있는 양품의 프린트 기판의 저항값을 비교하여 검사의 대상이 된 프린트 기판의 도통 또는 절연의 양부 판정을 행한다. 판정 결과는 제어부(904)에 의해 입력 표시부(901)에 표시되고 또한 기억부(903)에 기입된다.
검사가 종료하면, 승강 유닛(6)의 에어 실린더(604)를 구동하여 피스톤 로드(605)를 줄임으로써, 상 검사 치구(4)가 도 11(d)에 나타내는 위치까지 상승하고, 그 위치에 보유된다(스텝 S18). 도 11(d)에 나타내는 상 검사 치구(4)의 위치는 도 11(b)에 나타내는 상 검사 치구(4)의 위치보다 낮게 설정되어 있다. 이것은 다음의 검사를 행할 때의 상 검사 치구(4)의 하강 시간을 단축하기 위한 것이다.
다음에, 기판 반송 유닛(7)의 제1의 에어 실린더(705)가 구동되어 피스톤 로드(706)가 뻗고, 암 베이스(711)가 상승하여 트레이(3)가 하 검사 치구(5)로부터 떨어진다. 트레이(3)의 상승 개시보다 조금 늦게 기판 반송 유닛(7)의 제3의 에어 실린더(721)가 동작하고, 피스톤 로드(723)가 뻗어 척(725)이 핀(726)을 중심으로 시계 방향으로 회전하고, 트레이 베이스(712)와의 사이에 트레이(3)의 단부를 다시 파지한다(스텝 S19).
트레이(3)가 상승할 때, 가이드 핀(504)에 의해 하 검사 치구(5)에 고정되어 있던 프린트 기판(2)은, 위치 결정용의 구멍(202)으로부터 가이드 핀(504)이 빠지고, 하 검사 치구(5)로부터 떼어 놓아진다. 최종적으로, 트레이(3)는 도 11(a)에 나타내는 위치까지 상승한다.
검사 유닛(9)의 제어부(904)는 기억부(903)에 격납된 검사 데이터로부터, 프린트 기판(2)의 모든 배선 패턴의 검사가 종료했는지 어떤지를 확인하고(스텝 S20), 검사가 종료하고 있지 않은 경우(같은 스텝에서 No), 스텝 S14로 돌아가 스텝 S14~S19의 처리를 반복한다.
한편, 제어부(904)가 프린트 기판(2)의 모든 배선 패턴의 검사가 종료했다고 판단한 경우(스텝 S20에서 Yes), 제어 유닛(8)에 검사가 종료한 것을 나타내는 데이터를 송신한다. 제어 유닛(8)은 그 후, 상 검사 치구(4)를 도 11(a)에 나타내는 초기 위치까지 상승시킴과 아울러, 슬라이드 테이블(701)을 구동하여 기판 반송 유닛(7)을 초기 위치까지 이동시킨다(스텝 S21). 그 후, 작업자는 트레이(3)에 재치된 프린트 기판(2)을 트레이(3)로부터 떼어낸다(스텝 S22).
도 10에는 나타나 있지 않지만, 작업자는 검사 유닛(9)의 입력 표시부(901)에 표시된 검사 결과에 기초하여, 트레이(3)로부터 떼어내진 프린트 기판(2) 중, 도통 또는 절연이 불량으로 판정된 배선 패턴의 개소에 식별용의 마크가 표시된 씰(seal)을 붙인다.
식별용의 씰이 붙여진 프린트 기판(2)은 도시하지 않는 커터에 의해 배선 패턴마다 분리된다. 개개로 분리된 프린트 기판 중, 식별용의 씰이 붙여진 기판은 폐기되고, 양품의 프린트 기판만이 제품으로서 출하된다.
도 10의 설명으로 돌아가, 스텝 S22의 처리가 종료한 시점에 있어서, 작업자는 검사 대상인 모든 프린트 기판의 검사가 종료했는지 어떤지를 판단하고(스텝 S23), 검사가 종료하지 않은 프린트 기판이 있는 경우에는(No), 스텝 S13의 처리로 돌아가 새로운 프린트 기판(2)을 트레이(3)에 재치한다.
한편, 모든 프린트 기판에 대해서 검사가 종료한 경우에는(스텝 S23에서 Yes), 스텝 S24의 처리를 이행하고, 작업자는 트레이(3)를 기판 반송 유닛(7)으로부터 떼어낸다. 구체적으로는, 작업자가 제어 유닛(8)의 버튼을 누르면, 기판 반송 유닛(7)의 제3의 에어 실린더(721)의 피스톤 로드(723)가 줄어들어 척(725)이 핀(726)을 중심으로 회전하고, 트레이(3)가 척(725)에 의한 파지로부터 개방된다. 또한, 제2의 에어 실린더(715)의 피스톤 로드(716)가 줄어들어 척(725)이 후퇴한다.
그 후, 작업자는 트레이 베이스(712)로부터 트레이(3)를 떼어낸다. 이 때에, 척(7)은 퇴피 위치에 있기 때문에, 트레이(3)를 트레이 베이스(712)로부터 빼낼 때에 방해가 되지 않는다.
상술한 것처럼, 본 실시의 형태에 관련되는 검사 장치를 이용하면, 플렉서블 프린트 기판의 휨이나 비틀림을 고려할 필요가 없기 때문에, 장치의 구성이 단순하게 되고, 결과적으로, 검사 장치를 염가로 제조할 수 있다. 또한, 프린트 기판의 양쪽 면의 배선을 동시에 검사할 수 있기 때문에 검사에 필요한 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 실시의 형태에 있어서, 승강 유닛(6) 및 기판 반송 유닛(7)의 구동 수단으로서 에어 실린더를 이용했지만, 이에 한정되지 않는다. 구동 수단으로서 유압의 실린더나, 전자석에 의해 구동되는 액츄에이터를 이용해도 마찬가지의 기능을 실현할 수 있는 것은 말할 것도 없다.
(실시의 형태 2)
본 실시의 형태는, 실시의 형태 1의 검사 장치(1)의 슬라이드 테이블(701)의 후부의 근방에 기판 반전 유닛(11)과 펀칭 유닛(12)을 설치한 것이다. 도 12에, 슬라이드 테이블(701)의 후부 근방에 배치된 기판 반전 유닛(11)과 펀칭 유닛(12)을 나타낸다. 이하, 각각의 유닛을 설치하는 이유와 구성에 대해서 설명한다.
＜기판 반전 유닛＞
전술의 도 4(b)에 나타내듯이, 프린트 기판(2)에는 동일한 배선 패턴이 복수개 규칙적으로 형성되어 있다. 프린트 기판(2)의 검사가 종료한 후, 프린트 기판(2)을 절단하여 개별의 프린트 기판으로 분리한다.
도 4(b)에 나타낸 배선 패턴에 대해서 더 설명하면, 세로 방향으로 5개 배열된 배선 패턴의 각각은, 1개의 배선 패턴과 그것을 반전시킨 배선 패턴이 근접하여 배치된 것이다. 이와 같이 프린트 기판에 따라서는 배선의 밀도를 높이기 위해 1피치마다 배선 패턴의 방향을 반전시켜 배치하는 경우가 있다.
개개의 배선 패턴이 동일한 방향을 향하고 있는 경우에는, 기판 반송 유닛(7)에 의한 프린트 기판(2)의 반송을 반복하는 것만으로 기판 전체의 검사를 행할 수가 있다. 예를 들면, 1회의 검사로 좌우에 배열된 한 쌍의 배선 패턴의 검사를 행하는 경우, 한 쌍의 배선 패턴에 대응하는 수의 검사 핀(418)을 가지는 상 검사 치구(4)와 하 검사 치구(5)를 이용하고, 기판 반송 유닛(7)에 의해 배선 패턴을 1피치씩 비켜 놓으면서 검사를 반복함으로써, 프린트 기판(2) 전체의 검사를 행할 수가 있다.
이에 반해, 1피치마다 배선 패턴의 방향을 반전시킨 프린트 기판을 검사하는 경우, 순방향의 배열 패턴에 대응한 검사 핀과 역방향의 배열 패턴에 대응한 검사 핀의 2종류의 검사 핀을 가지는 검사 치구를 준비할 필요가 있다. 그러나, 검사 핀의 수가 많은 경우에는, 검사 치구(4, 5)를 제작하는데 비용이 들어 코스트 업(cost up)의 원인이 된다.
그래서, 본 실시의 형태에서는, 이러한 프린트 기판에 대해, 순방향의 배선 패턴의 검사가 종료한 후에, 기판 반전 유닛(11)을 이용하여 프린트 기판을 180도 회전시키고, 그 후, 역방향의 배선 패턴에 대해서, 순방향과 마찬가지의 순서로 배선의 검사를 행한다. 이와 같이 하면, 2종류의 검사 핀을 가지는 검사 치구를 준비할 필요가 없기 때문에, 검사 코스트를 저감할 수 있다.
도 12를 참조하여, 기판 반전 유닛(11)의 구성과 동작을 설명한다. 또한, 기판 반전 유닛(11)의 제어는 실시의 형태 1로 설명한 제어 유닛(8)에 의해 행해진다.
기판 반전 유닛(11)은 기판 반송 유닛(7)에 의해 반송된 트레이(3)를 재치하는 테이블(111), 테이블(111)을 회전시키는 에어 실린더(112), 및 테이블(111)을 승강시키는 에어 실린더(113)로 구성되어 있다.
도 12에, 테이블(111)에 재치된 트레이(3)의 윤곽을 2점 쇄선으로 나타낸다. 테이블(111)의 4모퉁이에는 가이드 핀(114)이 각각 설치되어 있다. 가이드 핀(114)을 트레이(3)의 대향하는 위치에 형성된 구멍에 삽입함으로써, 트레이(3)는 테이블(111)에 대해서 위치 결정되고, 또한 트레이(3)가 테이블(111)로부터 탈락하는 것을 방지하고 있다.
테이블(111)의 중심의 하면에는, 구동 수단인 에어 실린더(112)의 회전축이 접속되어 있다. 회전축은 한 쌍의 슬라이드 테이블(701, 701)의 중간점에 설치되어 있기 때문에, 에어 실린더(113)에 의해 테이블(111)에 재치된 트레이(3)가 180도 회전했을 때, 트레이(3)는 슬라이드 테이블(701)에 대해서 같은 위치에 보유된다.
기판 반전 유닛(11)의 동작을 설명한다. 테이블(111)은 비사용시에는 기판 반송 유닛(7)에 의한 트레이(3)의 반송의 방해가 되지 않도록, 에어 실린더(113)의 피스톤 로드(도시하지 않음)를 줄여 기판 반송 유닛(7)의 트레이 베이스(712)의 하방에 위치하고 있다.
순방향의 배선 패턴의 검사가 종료한 프린트 기판(2)은, 기판 반송 유닛(7)에 의해 도 12에 2점 쇄선으로 나타내는 위치까지 반송된다. 그 후, 트레이(3)는 척(725)의 파지로부터 개방되고, 또한 척(725)은 리니어 가이드(731)에 의해 트레이(3)의 취출(取出))의 방해가 되지 않는 위치까지 후퇴한다.
이 상태에 있어서, 에어 실린더(113)를 구동함으로써 테이블(111)이 상승하고, 트레이 베이스(712)에 재치된 트레이(3)에 맞닿아 트레이(3)를 들어 올린다. 이 때에, 가이드 핀(114)이 트레이(3)의 대향하는 위치에 형성된 구멍에 삽입된다.
트레이(3)는 트레이 베이스(712)의 상방에서 정지하고, 그 위치에서 에어 실린더(112)가 회전하여 트레이(3)를 180도 회전시킨다.
다음에, 에어 실린더(113)의 피스톤 로드(도시하지 않음)를 줄여 테이블(111)을 하강시키고, 반전한 트레이(3)를 트레이 베이스(712)에 재치한다. 테이블(111)은 트레이 베이스(712)의 아래까지 하강한 후 정지한다.
그 후, 척(725)이 리니어 가이드(731)에 의해 전진하고, 또한 트레이 베이스(712)에 재치된 트레이(3)의 단부를 파지한다. 반전된 트레이(3)는 검사 치구(4, 5)에 의한 검사가 행해지는 위치까지 반송되고, 전술의 순서에 따라서 역방향의 배선 패턴의 검사가 행해진다.
＜펀칭 유닛＞
도 10의 플로차트를 이용하여 설명한 것처럼, 검사를 끝낸 프린트 기판(2)은 개개의 배선 패턴마다 분리되고, 양품으로 판정된 기판만 출하된다. 분리할 때 도통 불량 또는 절연 불량으로 판정된 배선 패턴에 식별 마크가 부여되어 있으면, 분할 후, 그 기판만을 폐기하면 좋기 때문에 분별에 관련되는 시간을 단축할 수 있다.
실시의 형태 1에서는, 작업자가 불량으로 판단된 배선 패턴에 식별 마크로서 씰을 붙여 놓았지만, 이러한 방법에서는, 작업자에 의한 수작업이 필요하기 때문에 비용 상승(cost up)의 원인이 되고, 또한 검사에 필요한 시간이 길어진다.
본 실시의 형태에서는, 이를 해결하기 위한 수단으로서 프린트 기판의 배선 패턴 중 불량으로 판정된 배선 패턴에 식별용의 마크를 부여하는 식별 마크 부여 수단을 설치하고 있다. 구체적으로는, 도통 불량 또는 절연 불량으로 판정된 배선 패턴을 한눈에 알 수 있도록 펀칭 유닛(12)을 이용하여 불량으로 판정된 배선 패턴에 식별 마크로서 구멍을 뚫고 있다.
도 12에 나타내듯이, 펀칭 유닛(12)은 상 펀처(121)와 하 펀처(122), 하 펀처(122)를 상하로 움직이는 에어 실린더(123), 및 에어 실린더(123)를 수평 방향으로 이동시키는 슬라이더(124)로 구성되어 있다. 펀칭 유닛(12)의 제어는 기판 반전 유닛(11)과 마찬가지로 제어 유닛(8)에 의해 행해진다.
도시하지 않았지만, 상 펀처(121)와 하 펀처(122)는 'コ'자 형상의 암의 상단부와 하단부에 장착되어 있고, 슬라이더(124)에 의해 수평 방향으로 일체로 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 상 펀처(121)에도 펀처를 상하로 움직이는 에어 실린더가 설치되어 있지만, 이것은 에어 실린더(123)와 마찬가지의 기능을 발휘하는 것이기 때문에, 보기 쉬움의 관점에서 도 12에서는 생략하고 있다.
상 펀처(121)는 비동작시에는 도시하지 않은 에어 실린더를 구동함으로써, 기판 반송 유닛(7)에 의한 트레이(3)의 반송을 방해하지 않도록, 트레이 베이스(712)보다 높은 위치에 보유된다. 마찬가지로 하 펀처(122)는 에어 실린더(123)를 구동함으로써, 트레이 베이스(712)보다 낮은 위치에 보유되어 있다.
펀칭 유닛(12)의 동작을 설명한다. 검사가 종료한 후, 기판 반송 유닛(7)에 의해 트레이(3)는 슬라이드 테이블(701)의 후부로 반송된다. 트레이(3)에 재치된 프린트 기판(2) 중 불량의 배선 패턴이 슬라이더(124)상에 왔을 때, 기판 반송 유닛(7)은 정지한다. 그 후, 슬라이더(124)를 구동시킴으로써, 상 펀처(121)와 하 펀처(122)는 트레이(3)의 개구부(304)가 있는 위치에서 정지한다.
이 상태에 있어서, 에어 실린더(도시하지 않음)를 구동하여 상 펀처(121)를 강하시키고, 또 에어 실린더(123)를 구동하여 하 펀처(122)를 상승시키면, 상 펀처(121)와 하 펀처(122)가 프린트 기판(2)을 끼운 상태로 충돌하고, 펀칭에 의해 프린트 기판(2)에 구멍이 형성된다.
이와 같이 하여, 도통 불량 또는 절연 불량의 배선 패턴에 구멍이 형성된 프린트 기판(2)은, 기판 반송 유닛(7)에 의해 초기 위치까지 반송된 후, 작업자의 손에 의해 트레이(3)로부터 떼어내진다.
트레이(3)로부터 떼어내진 프린트 기판(2)은 배선 패턴마다 분리되지만, 도통이나 절연이 불량인 배선 패턴에는 구멍이 뚫려 있기 때문에, 프린트 기판의 양부를 간단하게 분별할 수가 있다.
또한, 본 실시의 형태에서는, 도통이나 절연이 불량인 배선 패턴을 식별하는 마크로서 프린트 기판에 구멍을 뚫었지만, 식별 마크는 이에 한정되지 않는다. 실시의 형태 1에서 설명한 것처럼, 프린트 기판의 해당하는 개소에 씰을 붙여 놓도록 해도 좋다.
또 본 실시의 형태에서는, 승강 유닛(6)이나 기판 반송 유닛(7)과 마찬가지로, 기판 반전 유닛(11) 및 펀칭 유닛(12)의 구동 수단으로서 에어 실린더를 이용했지만, 이들 대신에 유압 실린더나 전자석을 이용한 액츄에이터를 이용해도 좋은 것은 말할 것도 없다.
또 도 12에서는, 기판 반전 유닛(11)의 테이블(111)과 펀칭 유닛(12)의 슬라이더(124)가 일부 겹치는 상태로 설치되어 있지만, 이것은 스페이스(space)의 유효 활용을 의도한 것이다. 테이블(111) 및 하 펀처(122)의 승강에 지장이 없으면, 겹치는 위치에 설치해도 특히 문제는 생기지 않는다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a front view of main components of a printed-circuit board inspection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Fig.
Fig. 2 is a plan view of the printed-circuit board inspection apparatus according to the first embodiment below from line X-X in Fig. 1. Fig.
3 is a block diagram showing the configuration of an electric system of a printed-circuit board inspecting apparatus according to Embodiment 1. Fig.
4 is a plan view showing an example of a printed board placed on a tray and a tray.
5 is a view showing a state in which a part of the printed board 2 placed on the tray is looked up from below.
6 is a cross-sectional view of the main part of the image inspection jig according to the first embodiment.
7 is a front view of the substrate transfer unit according to the first embodiment.
8 is a plan view of the same substrate transport unit.
9 is a side view of the same substrate transport unit.
10 is a flowchart for explaining the operation of the printed board inspection apparatus.
11 is a front elevational view showing the operation of the top inspection jig and bottom inspection jig.
12 is a plan view showing the configuration of a substrate reversing unit and a punching unit of a printed-circuit board inspecting apparatus according to the second embodiment.
[Detailed Description of the Invention]
Hereinafter, a printed board inspection apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment Mode 1)
≪ Configuration of Printed Board Inspection Apparatus >
Fig. 1 is a front view of a main component of a printed-circuit board inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention (hereinafter referred to simply as "inspection apparatus"), Fig. 2 is a cross- Fig. 3 is a block diagram showing the configuration of the electric machine of the inspection apparatus. Fig. In Fig. 2, the support column 601 is omitted, and only the contour of the tray 3 is indicated by the two-dot chain line in consideration of the viewability.
The inspection apparatus 1 according to the present embodiment is used for inspecting a flexible printed board (hereinafter, simply referred to as a " printed board ") having wiring on both sides thereof, A vertical inspection jig 4 for inspecting the wiring on the upper surface of the upper inspection jig 4, a lower inspection jig 5 for inspecting wiring on the lower surface in the same manner, an elevation unit 6 for vertically moving the upper inspection jig 4, And a pair of substrate transfer units 7 for transferring the tray 3 on which the substrate 2 is placed in the horizontal direction.
Before describing the configuration of each part of the inspection apparatus 1, the characteristic points of the inspection apparatus according to the present invention will be described.
The first characteristic feature of the inspection apparatus according to the present invention is that inspection is performed in a state in which the above-mentioned flexible printed circuit board 2 is placed on the flat tray 3. [ As described in the Background Art, in a conventional inspection apparatus for a flexible printed circuit board, a printed board is vacuum-adhered to the plate so as to prevent inspection failure due to warping or twisting of the printed board, And the inspection was carried out while being pulled by the clamper.
In contrast, in the inspection apparatus of the present invention, the printed board 2 placed on the flat tray 3 is inspected with the top inspection jig 4 and the bottom inspection jig 5 interposed therebetween. When the inspection of the flexible printed board 2 is performed in the state of being placed on the tray 3, there is no warpage or twist in the printed board, and there is no need to pick up the printed board or pull it out with the clamper. In addition, since the printed board 2 placed on the tray 3 can be fitted to the upper inspection jig 4 and the lower inspection jig 5, a considerable cost reduction ) Can be realized.
Fig. 4 (a) shows an example of the tray 3, and Fig. 4 (b) shows an example of the printed board 2 placed on the tray 3. Fig. Four guide pins 301, a plurality of positioning holes 302 and 303, and a plurality of openings 304 are formed in a flat tray 3 made of an insulating synthetic resin. On the other hand, a wiring 201 and a plurality of holes 202 for positioning are formed on the printed circuit board 2.
The guide pin 301 also serves to prevent the printed board 2 from falling off and the guide pins 301 are inserted into the four holes 202 provided at the opposite positions of the printed board 2, Is firmly fixed to the tray 3. Therefore, when the tray 3 is transported using the substrate transport unit 7, the printed substrate 2 does not fall off from the tray 3 or be displaced.
The four holes 302 formed at the left and right ends of the tray 3 are used when the tray 3 is transported by using the substrate transport unit 7 and are mounted on the tray base 712 in the hole 302 The tray 3 is not dropped from the substrate transfer unit 7 when the tray 3 is transported with the guide pin 713 (see Fig.
The other holes 303 formed in the tray 3 and the holes 202 formed at the opposite positions of the printed board 2 are holes for positioning with respect to the inspection jig, By inserting the installed guide pins 504, the printed board 2 is correctly positioned with respect to the bottom inspection jig 5.
The plurality of openings 304 provided in the tray 3 are arranged in such a manner that the inspection pins of the bottom inspection jig 5 are arranged at positions to be inspected of the wiring 201 formed on the lower surface of the printed board 2 For example. By inserting the opening 304 in the tray 3, it is possible to conduct the inspection without hindrance even in the state where the printed board 2 is placed on the tray 3. [
The upper surface inspection jig 4 is lowered by using the elevating unit 6 and the printed board 2 placed on the flat tray 3 is fixed to the upper inspection jig 4 and the lower inspection jig 5 ). In this state, the inspection pins provided in the respective inspection tools are brought into contact with the pads or the like of the printed circuit board 2 to inspect the conduction failure of the wirings and the insulation failure.
The position and size of the opening 304 formed in the tray 3 will be described with reference to Fig. Fig. 5 shows a state in which a part of the printed board 2 placed on the tray 3 is looked up from below. In the figure, the portion of the abdomen of the abdomen represents the printed board 2, and the frame of the double-dotted line represents the opening 304. [ 5A and 5B, the size and number of the openings 304 formed in the tray 3 are different from each other.
It is necessary to consider the position and size of the openings 304 so that the size of the openings 304 is minimized and particularly where the slits are formed on the printed circuit board 2 so that the printed circuit board 2 is not warped or twisted .
The printed board 2 shown in Figs. 5 (a) and 5 (b) has three branch portions 2a, 2b and 2c, and slits are formed around the branch portions. Pads 203, which are a part of the wirings 201, are formed in the respective portions. The printed board 2 is sandwiched between the upper inspection jig 4 and the lower inspection jig 5 and the inspection pin of the lower inspection jig 5 is brought into contact with the pad 203 through the opening 304 Apply a voltage across the test pins.
As shown in Fig. 5 (a), the opening 304 having a size such that all of the pads 203 of the three branches 2a, 2b and 2c are provided, the tips of the branches 2a, 2b and 2c Warp and warp due to the self-weight, and the inspection pin may not contact the intended pad 203 in some cases. On the other hand, as shown in Fig. 5 (b), when the openings 304 having a relatively small area are formed at positions opposed to the pads of the three branches 2a, 2b and 2c, It is possible to avoid the risk that the inspection pin is not brought into contact with the pad 203 due to bending or twisting.
As described above, the printed circuit board 2 is sandwiched between the top and bottom inspection jigs 4 and 5 and accurately positioned by the guide pins 504 and the positioning holes 202, The inspection with high precision can be performed. The inspecting process will be described later with reference to Figs. 10 and 11. Fig.
The positions and sizes of the guide pins 301, holes 302 and 303 and the openings 304 of the tray 3 differ depending on the shape of the wiring pattern formed on the printed board 2 and the pitch of repetition. Therefore, it is necessary to prepare a tray having a shape corresponding to a printed board to be a target.
The second characteristic feature of the inspection apparatus according to the present invention is that inspection of the printed board 2 on which a plurality of wiring patterns of the same shape are formed is performed a plurality of times by dividing the area of the target area. As described above, when a printed circuit board is manufactured, a plurality of wiring patterns having the same shape are formed on one sheet-like printed substrate 2 having a large area. After the inspection is completed, the wiring patterns are cut and separated into individual printed boards have. In the inspection apparatus of the present invention, inspection is performed on the sheet-like printed substrate 2 before cutting.
In the example shown in Fig. 4 (b), wiring patterns of the same shape are arranged regularly on the printed circuit board 2 in a total of ten wiring patterns in five rows, one pair on the left and one on the right. If these 10 wiring patterns are simultaneously inspected, a large number of inspection pins are required for the inspection jig, and the inspection jig becomes expensive. In addition, the ratio of defective contact to the substrate increases. In order to avoid this, the inspection apparatus of the present invention conducts inspection using a test fixture having a number of test pins corresponding to a pair of left and right wiring patterns.
In order to inspect all the wiring patterns formed on the printed circuit board 2, it is necessary to move the tray 3 on which the printed circuit board 2 is placed in the horizontal direction. A pair of substrate transfer units 7 and 7 are used for that purpose.
The tray 3 is horizontally moved in the horizontal direction (as indicated by arrows in Fig. 2) by a pair of substrate transport units 7, 7 disposed on the left and right of the lower test jig 5, A). The substrate transport unit 7 has a function of transporting the end of the tray 3 placed on the tray base 712 in the horizontal direction while sandwiching the end of the tray 3 on the chuck 725 and the function of transporting the tray 3 on the lower inspection jig 5 It has the ability to wit. The substrate transfer unit 7 will be described later with reference to the drawings.
Further, the inspection apparatus according to the present invention is optimum as an inspection apparatus for a flexible printed board having wirings on both sides thereof, but is not limited to inspection of a flexible printed board having wirings on both sides thereof. The inspection of the printed board can be performed automatically and in a short time by utilizing the above two characteristic points even in the inspection of the flexible printed board or the hard printed board on which wiring is formed on only one side.
When the inspection apparatus according to the present invention is used for inspecting a flexible printed circuit board on which wiring is formed on only one side, it is possible to use the inspection apparatus having the same shape and structure as the bottom inspection jig (5) A jig of a dummy that does not have a pin is prepared, and a tray is placed thereon for inspection.
Next, the configuration of the electric machine of the inspection apparatus 1 will be described with reference to Fig. The inspection apparatus 1 includes a control unit 8 for controlling operations of the elevation unit 6 and the substrate transfer unit 7 and a control unit 8 for applying a voltage between the inspection pins of the top inspection jig 4 and the bottom inspection jig 5 And an inspection unit 9 for measuring the resistance value between them. Although not shown, the control unit 8 and the inspection unit 9 are housed in a case of a separately installed inspection apparatus.
The control unit 8 is constituted by a programmable logic controller and controls the elevation unit 6 and the substrate transfer unit 7 based on the data inputted from the input display unit 801 and stored in the storage unit 802. [ .
More specifically, with respect to the elevation unit 6, the upper examination jig 4 is moved in the vertical direction by driving the air cylinder. On the other hand, with respect to the substrate transfer unit 7, the motor 3 and the air cylinder are driven to transfer the tray 3 on which the printed substrate 2 is placed in the horizontal direction or in the vertical direction.
The input display unit 801 of the control unit 8 is constituted by a touch panel type liquid crystal device and inputs data necessary for operating the elevation unit 6 and the substrate transportation unit 7 and displays the data . The storage unit 802 is composed of a flash memory or the like and stores data input from the input display unit 801. [
On the other hand, the inspection unit 9 is constituted by a personal computer and includes an input display portion 901, a measuring portion 902, a storage portion 903, and a control portion 904. The function of the control unit 904 is realized by executing a program read from the storage unit 903 by a CPU (Central Processing Unit, not shown).
The input display unit 901 of the inspection unit 9 is constituted by a touch panel type liquid crystal device and is used for inputting data necessary for conduction and determination of the degree of insulation and for displaying the result of determination of conduction or insulation .
The measuring unit 902 applies a voltage through the wiring 201 of the printed circuit board 2 between the two inspection pins selected from among the inspection pins of the top inspection jig 4 and the bottom inspection jig 5, Is measured.
The storage unit 903 is typically constituted by an HDD (hard disk drive) and is used to store programs and data input from the input display unit 901, data of determination results, and the like.
The control unit 904 compares the resistance value measured by the measuring unit 902 with the resistance value of the printed board of the good product stored in the storage unit 903 to determine whether the printed board is conductive or insulated. The determination result is stored in the storage unit 903 and displayed on the input display unit 901 as necessary.
Next, each constituent member of the inspection apparatus 1 shown in Fig. 1 will be described. First, the elevating unit 6 and the image inspection jig 4 will be described. The elevating unit 6 moves the phase inspection jig 4 in the vertical direction.
The elevating unit 6 includes a top plate 602 supported by four pillars 601 provided on a base 101, a plate 603 supporting the top inspection jig 4, An air cylinder 604 in which the main body is mounted on the top plate 602 and the tip of the piston rod 605 is fixed to the plate 603 through a joint and the four corners of the plate 603, And a linear guide 606 for guiding the upward and downward movement of the plate 603 together with the linear guide 606.
The phase inspection jig 4 is mounted on the plate 603. More specifically, a pair of right and left long mounting holes 607 and 607 are provided on the lower surface of the plate 603, and the supporting plate 402 of the phase inspection jig 4 , The upper surface inspection jig 4 is mounted on the plate 603.
When the piston 605 of the air cylinder 604 is lowered, the plate 603 rises along the strut 601 and conversely when the piston rod 605 extends, the plate 603 descends along the strut 601 do. Also, in the figure, a tube or a pipe for supplying compressed air to the air cylinder 604 is omitted in order to avoid troubles.
Next, the image inspection jig 4 will be described. The image inspection jig 4 includes a test board 401 having a plurality of test pins, a support plate 402 made of a plate-like synthetic resin for mounting the image inspection jig 4 to the plate 603 of the elevation unit 6 And a plurality of support columns 403 for fixing the test board 401 to the support plate 402. [ Although not shown, the space between the test board 401 and the support plate 402 is a path of the lead wire drawn out from the test pin of the test board 401.
6 is a sectional view of the main part of the inspection board 401. Fig. Fig. 6 (a) shows a state before inspection, and Fig. 6 (b) shows a state under inspection.
The inspection board 401 is formed by stacking two boards 411 and 412 made of an insulating resin. The main board 411 is provided with an extrusion member 413 and a probe 417. The guide board 412 has a guide hole 424 for guiding the inspection pin.
The pushing member 413 presses the guide board 412 in a direction to move it away from the main board 411. [ The extrusion member 413 has a cylindrical case 414 with a bottom fixed to the main board 411, a columnar extrusion pin 415 inserted into the case 414, and a case 414 and an extrusion pin 415 And a compression spring 416 interposed between them. The guide board 412 is spaced apart from the main board 411 by the repulsive force of the compression spring 416 at the time of non-inspection.
The probes 417 cause the test pins 418 to come into contact with the inspection target portion (for example, the pad 203 shown in Fig. 5) of the printed circuit board 2 at the time of inspection. The probe 417 is inserted between the socket 419 and the rear end 421 of the test pin 418 with a check pin 418, a bottomed cylindrical socket 419 fixed to the main board 411, A compression spring 420 and an insulation pipe 422 for preventing electric shock mounted on the rear end of the socket 419.
The test pin 418 is made of a conductive metal and the lead wire 423 is connected to the rear end of the socket 419. The test pin 418 is always urged toward the guide board 412 side by the compression spring 420, as shown in Fig. 6 (a).
6, each of the extrusion member 413 and the probe 417 is mounted on the main board 411, but in the actual inspection board 401, the pushing force of the guide board 412 is equalized And the extrusion member 413 are respectively mounted at four corners of a rectangular parallelepiped main board 411. The probes 417 are mounted on the printed board 2 at positions opposite to the inspection target position.
6 (b), when the upper surface inspection jig 4 is lowered by the elevating unit 6 and the printed board 2 and the tray 3 are sandwiched and brought into contact with the lower jig 5, As a result, the compression spring 416 is reduced by the pressure of the air cylinder 604. As a result, the tip of the inspection pin 418 is exposed from the guide hole 424 and contacts the wiring 201 of the printed board 2.
As described above, since the inspection pin 418, the socket 419 and the compression spring 420 are made of a conductive material, a constant voltage is applied between the two inspection pins 418 selected by the inspection unit 9 A current flows between such inspection pins through the wiring 201. [ The resistance value between the inspection pins is measured by a meter built in the measurement unit 902. When the control unit 904 compares the value with the value of the printed board of the good product stored in the storage unit 903, It is possible to judge the conduction and the insulated state of the transistor.
The structure of the inspection board 401 shown in Fig. 6 is merely an example, and the structure is not limited to this structure. An inspection board having a different structure may be employed as long as the same function can be exhibited.
Returning to the description of Figs. 1 and 2, the test fixture 5 will be described. The lower test jig 5 inspects the wirings formed on the lower surface of the printed circuit board 2. The lower test jig 5 includes a test board 501 having a plurality of test pins and a plate 501 fixed to the base 101, A support plate 502 made of synthetic resin in the form of a flat plate for mounting the test board 501 on the support plate 502 and a plurality of columns 503 for fixing the test board 501 to the support plate 502. Since the functions of the test board 501, the support plate 502 and the support column 503 are not different from those of the test board 401, the support plate 402 and the support column 403 of the phase inspection jig 4, Is omitted.
The lower inspection jig 5 is mounted on a plate 102 fixed to the base 101. A pair of long mounting holes 103 and 103 are provided on the left and right sides of the plate 102. The left and right ends of the supporting plate 502 of the bottom check jig 5 are inserted into the groove of the mounting hole 103 So that the lower test jig 5 is mounted on the plate 102.
The difference between the phase inspection jig 4 and the bottom inspection jig 5 is that the top inspection jig 4 can be moved up and down by the elevating unit 6 while the bottom inspection jig 5 is rotated by the plate And the guide pin 504 for positioning the printed circuit board 2 is mounted on the test board 501 and is fixed to the base 101 via the opposite surface of the top test jig 4 And a hole (not shown) for receiving the guide pin 504 is formed.
By inserting the guide pins 504 provided at the four positions of the inspection board 501 in the positioning holes 202 (see Fig. 4) formed at the opposite positions of the printed board 2, the printed board 2 The test pins are correctly positioned with respect to the lower test jig 5 and the test pins are brought into contact with the wirings (for example, the pads) 201 of the inspection target portion without any error.
The plate 603 is lowered by driving the elevation unit 6 and the printed board 2 placed on the tray 3 is inserted into the upper inspection jig 4 and the lower inspection jig 5. After the inspection is completed, the elevating unit 6 is driven to raise the plate 603, and then held at the position shown in Fig.
Next, the substrate transfer unit 7 will be described with reference to Figs. 1, 2, and 7 to 9 described above. Fig. 7 is a front view of the left unit of the pair of substrate transfer units 7, 7 in Fig. 1, Fig. 8 is a plan view of the same unit, and Fig. 9 is a side view of the same unit.
Further, in order to avoid troublesomeness in the drawing, a tube for supplying compressed air to the air cylinder, a valve for connecting the motor, various sensors, and a wiring for connecting the control unit 8 are omitted. In the figures, bolts and nuts for fixing the members are shown, but since they are general-purpose fastening members, they are not denoted by reference numerals.
As described above, the substrate transport unit 7 transports the tray 3 on which the printed substrate 2 is placed in the horizontal direction. As shown in Fig. 2, a pair of slide tables 701 each having a rectangular cross section is provided along the movement path on the right and left sides of the nozzle inspection jig 5. The slide table 701 is a member for transporting the tray 3 in the horizontal direction and when the ball screw (not shown) accommodated in the table is rotated, the slide block 702 moves on the slide table 701 .
A support plate 703 fixed to the slide block 702 by bolts is provided with a member for moving the tray 3 in a vertical direction (direction indicated by an arrow B in Fig. 7) Is mounted.
A guide mounting plate 704 and a first air cylinder 705 are mounted on the upper surface of the support plate 703 by bolts or the like. One end of the first connecting plate 707 is mounted on the upper portion of the piston rod 706 of the air cylinder 705 through a joint and the first connecting plate 707 is inserted through the guide mounting plate 704, And an arm base 711 having an L-shaped cross section is mounted on the other end of the arm 707.
On the side surface of the guide mounting plate 704, a first linear guide 708 for guiding the elevation of the arm base 711 is mounted. The first linear guide 708 is composed of a rail 709 mounted on the guide mounting plate 704 and a block 710 mounted on the arm base 711. When the piston rod 706 of the first air cylinder 705 is reduced or extended to move the connecting plate 707 up and down, the block 710 moves up and down along the rail 709 to move the arm base 711 upward and downward. Thereby making it possible to smoothly ascend and descend.
A tray base 712 provided with guide pins 713 at both ends is mounted on the top surface of the arm base 711 so that the end of the tray 3 is inserted into the tray base 712 The tray 3 is conveyed in the untied state. At this time, the guide pin 713 is inserted into the positioning hole 302 (see Fig. 3) formed in the end portion of the tray 3.
A second air cylinder 715 is mounted on a lower surface of the first connecting plate 707. A second connecting plate 717 having an L-shaped cross section is attached to the tip of the piston rod 716, which is mounted through a joint. A pair of cylinder mounting plates 718 and 718 having a U-shaped cross section are mounted on both ends of the second connecting plate 717 through bolts.
A third air cylinder 721 is accommodated in the groove of the cylinder mounting plate 718. The rear end of the air cylinder 721 is rotatably mounted to the cylinder mounting plate 718 through a pin 722 and the front end of the piston rod 723 is connected to a chuck 725 through a hinge pin 724. [ ).
The chuck 725 holds the end of the tray 3 placed on the tray base 712 and is rotatably mounted on the cylinder mounting plate 718 through a pin 726 disposed at the bottom. When the piston rod 723 is reduced, the chuck 725 rotates counterclockwise about the pin 726 as indicated by the two-dot chain line in Fig. 7, and the tray 3 is rotated from the gripping by the chuck 725 Is opened. A urethane sheet 727 is attached to the lower surface of the chuck 725 to prevent rattling caused when the chuck 725 and the tray 3 are inserted into the tray base 712.
A second linear guide 731 is provided between the cylinder mounting plate 718 and the arm base 711. 9, the second linear guide 731 includes a rail 732 mounted on the upper surface of the arm base 711 in parallel with the cylinder mounting plate 718, And a block 733 to guide the movement of the cylinder mounting plate 718 in the horizontal direction (direction indicated by the arrow C in Figs. 7 and 8).
The reason why the cylinder mounting plate 718 can be moved in the horizontal direction is that when the operator mounts the tray 3 to the tray base 712 or when the tray 3 is removed from the tray base 712, ) Is not interfered with. As the cylinder mounting plate 718 is retracted, the chuck 725 is retracted to a position where the tray 3 is not in contact.
<Operation of Substrate Inspection Apparatus>
Next, the operation of the inspection apparatus 1 according to the present invention will be described with reference to Figs. 10 and 11, and the respective figures described above. Fig. 10 is a flow chart showing the flow of the operation of the inspection apparatus 1, and Fig. 11 is a main part side view for explaining the operations of the top inspection jig 4 and the bottom inspection jig 5.
Before starting the operation, the substrate carrying unit 7 stands by at the position shown in Fig. The tray base 712 is held at a position higher than the lower test jig 5. At this time, since the chuck 725 is in the open state and the chuck 725 is retracted by the linear guide 731, when the operator places the tray 3 on the tray base 712, It does not.
First, the worker mounts both ends of the tray 3 to the respective tray bases 712 of the pair of substrate transport units 7 (step S11). The operator inserts four guide pins 713 mounted on the tray base 712 into the four holes 302 for positioning (see Fig. 4) formed at both ends of the tray 3, On the tray base 712 (see Fig. 2).
Next, when the operator presses the button of the control unit 8, the piston rod 716 of the second air cylinder 715 is extended to advance the cylinder mounting plate 718, The piston rod 723 of the tray 721 is extended so that the chuck 725 rotates around the pin 726 and grips the end of the tray 3 with the tray base 712 S12).
4 (b), the operator places the printed board 2 on the tray 3 and inserts the guide 3 of the tray 3 so that the printed board 2 does not fall off the tray 3 The pin 301 is inserted into the hole 202 of the printed board 2 (step S13). Thereby completing preparations for conveyance of the tray 3.
The subsequent operations are automatically performed based on the data stored in the storage unit 802 (see Fig. 3) of the control unit 8. [ When the operator presses the start button of the control unit 8, the slide table 701 is driven to move the slide block 702 in the horizontal direction, and the wiring pattern for initially inspecting the tray 3 is detected by the underside jig 5 (Step S14).
This state is shown in Fig. 11 (a). The lower inspection jig 5 is positioned below the tray 3 gripped by the chuck 725 and the upper inspection jig 4 mounted on the plate 603 of the elevation unit 6 is located above the lower inspection jig 5.
When the slide block 702 moves to the designated position and stops, the first air cylinder 705 of the tray transport unit 7 is driven, and the piston rod 706 is shrunk to lower the arm base 711. In parallel with the descent of the arm base 711, the piston rod 723 of the third air cylinder 721 is reduced so that the chuck 725 rotates about the pin 726 (see Fig. 7) 3 is released from the grip of the chuck 725 (step S15).
This state is shown in Fig. 11 (b). At this time, four guide pins 504 mounted on the undersubstrate 5 through the holes 303 formed in the tray 3 are inserted into the four holes 202 for positioning formed on the printed substrate 2, Respectively. The printed board 2 is accurately positioned by the guide pin 504 because the diameter of the positioning hole 202 and the diameter of the bottom portion of the guide pin 504 are almost the same.
Next, the air cylinder 604 of the elevating unit 6 is driven to extend the piston rod 605, so that the top inspection jig 4 descends, and the top inspection jig 4, as shown in Fig. 11 (c) The inspection board 401 of the lower inspection jig 5 and the inspection board 501 of the lower inspection jig 5 interpose the tray 3 (step S16).
6 (b), when the inspection board 401 of the upper inspection jig 4 and the inspection board 501 of the lower inspection jig 5 are fitted with the tray 3, The tip of the test pin 418 is exposed from the guide hole 424 and comes into contact with the wiring 201 formed on the upper surface of the printed circuit board 2.
The wiring 201 formed on the lower surface of the printed circuit board 2 also contracts as in the case of the upper inspection jig 4 so that the tip of the inspection pin is exposed from the guide hole and the wiring 201 .
In this state, conduction or insulation of the printed circuit board 2 is inspected (step S17). Specifically, the measuring unit 902 of the inspection unit 9 applies a voltage between the two selected inspection pins 418, measures the resistance value between the inspection pins, and supplies the measured value to the control unit 904 send.
The control unit 904 compares the measured resistance value of the test pins with the resistance value of the printed board of the good product stored in the storage unit 903 to determine whether the printed board is electrically insulated or insulated. The determination result is displayed on the input display unit 901 by the control unit 904 and written into the storage unit 903. [
When the inspection is completed, the air cylinder 604 of the lift unit 6 is driven to reduce the piston rod 605, so that the top inspection jig 4 rises to the position shown in Fig. 11 (d) (Step S18). The position of the phase inspection jig 4 shown in Fig. 11 (d) is set to be lower than the position of the phase inspection jig 4 shown in Fig. 11 (b). This is to shorten the fall time of the top inspection jig 4 when the next inspection is performed.
Next, the first air cylinder 705 of the substrate transfer unit 7 is driven to extend the piston rod 706, the arm base 711 rises, and the tray 3 drops from the bottom inspection jig 5 . The third air cylinder 721 of the substrate transfer unit 7 operates a little later than the start of raising of the tray 3 and the piston rod 723 extends so that the chuck 725 rotates clockwise about the pin 726 And the edge of the tray 3 is held again between the tray base 712 and the tray base 712 (step S19).
The guide pins 504 are disengaged from the positioning holes 202 in the printed board 2 fixed to the bottom check jig 5 by the guide pins 504 when the tray 3 is lifted, And is released from the lower test jig 5. Finally, the tray 3 is raised to the position shown in Fig. 11 (a).
The control unit 904 of the inspection unit 9 checks whether all the wiring patterns of the printed board 2 have been inspected or not from the inspection data stored in the storage unit 903 (step S20) If not (NO in the same step), the process returns to step S14 to repeat the processes of steps S14 to S19.
On the other hand, when the control unit 904 determines that the inspection of all the wiring patterns on the printed board 2 is completed (Yes in step S20), the control unit 90 transmits data indicating that the inspection is completed. The control unit 8 then raises the top inspection jig 4 to the initial position shown in Figure 11A and drives the slide table 701 to move the substrate transfer unit 7 to the initial position (Step S21). Thereafter, the worker removes the printed board 2 placed on the tray 3 from the tray 3 (step S22).
Although not shown in Fig. 10, the operator can determine whether or not the printed circuit board 2 that has been removed from the tray 3 is conductive or insulated based on the inspection result displayed on the input display unit 901 of the inspection unit 9 Attach a seal with an identification mark to the wiring pattern.
The printed board 2 to which the identification seal is attached is separated for each wiring pattern by a not-shown cutter. Of the individually separated printed boards, the boards to which the identification seals are affixed are discarded, and only good printed boards are shipped as products.
Returning to the description of Fig. 10, at the time when the process of step S22 is finished, the operator judges whether all the printed boards to be inspected have been inspected (step S23), and if there is a printed board which has not been inspected (No), the flow returns to the processing of step S13 to place the new printed board 2 on the tray 3.
On the other hand, when all the printed boards have been inspected (Yes in step S23), the process of step S24 is performed, and the operator removes the tray 3 from the substrate transfer unit 7. [ Specifically, when the operator presses the button of the control unit 8, the piston rod 723 of the third air cylinder 721 of the substrate transfer unit 7 is reduced so that the chuck 725 moves the pin 726 to the center And the tray 3 is opened from the holding by the chuck 725. [ Further, the piston rod 716 of the second air cylinder 715 is reduced and the chuck 725 is retracted.
Thereafter, the operator removes the tray 3 from the tray base 712. At this time, since the chuck 7 is in the retracted position, there is no interference when the tray 3 is pulled out from the tray base 712.
As described above, the use of the inspection apparatus according to the present embodiment makes it unnecessary to consider bending or twisting of the flexible printed board, so that the structure of the apparatus becomes simple, and consequently, the inspection apparatus can be manufactured at low cost have. In addition, since the wirings on both sides of the printed board can be simultaneously inspected, the time required for the inspection can be shortened.
In this embodiment, an air cylinder is used as the driving means for the elevation unit 6 and the substrate transportation unit 7, but the present invention is not limited to this. Needless to say, the same function can be realized by using a cylinder of hydraulic pressure or an actuator driven by an electromagnet as the driving means.
(Embodiment 2)
In this embodiment, the substrate reversing unit 11 and the punching unit 12 are provided in the vicinity of the rear portion of the slide table 701 of the inspection apparatus 1 of the first embodiment. 12 shows the substrate reversing unit 11 and the punching unit 12 arranged in the vicinity of the rear portion of the slide table 701. Fig. The reason for installing each unit and the configuration will be described below.
<Substrate Inversion Unit>
As shown in Fig. 4 (b), a plurality of identical wiring patterns are regularly formed on the printed board 2. [ After the inspection of the printed board 2 is completed, the printed board 2 is cut and separated into individual printed boards.
The wiring patterns shown in Fig. 4 (b) will be described in more detail. Each of five wiring patterns arranged in the longitudinal direction is one wiring pattern and a wiring pattern inverted therefrom. In this way, depending on the printed board, the direction of the wiring pattern may be reversed every one pitch in order to increase the density of the wiring.
In the case where the individual wiring patterns face the same direction, it is possible to inspect the entire substrate only by repeating the conveyance of the printed substrate 2 by the substrate conveyance unit 7. For example, in the case of inspecting a pair of wiring patterns arranged on the left and right in a single inspection, a top inspection jig 4 having a number of inspection pins 418 corresponding to the pair of wiring patterns, The inspection of the entire printed circuit board 2 can be performed by repeating the inspection while using the substrate transfer unit 5 and shifting the wiring pattern one pitch at a time.
On the other hand, in the case of inspecting a printed board in which the direction of the wiring pattern is inverted every pitch, a test fixture having two kinds of test pins, that is, a test pin corresponding to a forward arrangement pattern and a test pin corresponding to a reverse arrangement pattern You need to prepare. However, when the number of inspection pins is large, it is costly to manufacture the inspection jigs 4 and 5, which causes cost up.
Thus, in this embodiment, after the inspection of the wiring pattern in the forward direction is completed with respect to such a printed circuit board, the printed circuit board is rotated 180 degrees by using the substrate reversing unit 11, and thereafter, The wiring is inspected in the same order as in the forward direction. In this case, it is not necessary to prepare the inspection jig having two kinds of inspection pins, thereby reducing the inspection cost.
The configuration and operation of the substrate reversing unit 11 will be described with reference to Fig. The control of the substrate reversing unit 11 is performed by the control unit 8 described in the first embodiment.
The substrate reversing unit 11 includes a table 111 for placing the tray 3 carried by the substrate carrying unit 7, an air cylinder 112 for rotating the table 111, And an air cylinder 113.
12, the contour of the tray 3 placed on the table 111 is indicated by a two-dot chain line. Guide pins 114 are provided at four corners of the table 111, respectively. By inserting the guide pin 114 into the hole formed at the opposite position of the tray 3, the tray 3 is positioned with respect to the table 111 and the tray 3 is disengaged from the table 111 .
On the lower surface of the center of the table 111, the rotating shaft of the air cylinder 112 as the driving means is connected. When the tray 3 mounted on the table 111 is rotated by 180 degrees by the air cylinder 113, the tray 3 is rotated about the axis of rotation of the tray 3, Are held at the same position with respect to the slide table 701. [
The operation of the substrate reversing unit 11 will be described. The table 111 of the substrate transfer unit 7 is moved to a position where the piston rod (not shown) of the air cylinder 113 is reduced so as not to interfere with the transportation of the tray 3 by the substrate transfer unit 7, And is located below the tray base 712.
The printed board 2 whose inspection of the wiring pattern in the forward direction is completed is carried by the substrate carrying unit 7 to the position shown by the two-dot chain line in Fig. Thereafter, the tray 3 is released from the grip of the chuck 725 and the chuck 725 is retracted to a position where it does not interfere with the ejection of the tray 3 by the linear guide 731 .
In this state, the table 111 is raised by driving the air cylinder 113, and the tray 3 is brought into contact with the tray 3 placed on the tray base 712. At this time, the guide pin 114 is inserted into the hole formed at the opposite position of the tray 3.
The tray 3 stops at a position above the tray base 712 and the air cylinder 112 rotates at that position to rotate the tray 3 by 180 degrees.
Next, the table 111 is lowered by reducing the piston rod (not shown) of the air cylinder 113, and the inverted tray 3 is placed on the tray base 712. The table 111 is lowered to the bottom of the tray base 712 and then stopped.
Thereafter, the chuck 725 advances by the linear guide 731 and also grasps the end of the tray 3 placed on the tray base 712. Then, The inverted tray 3 is transported to a position where the inspection by the inspection jigs 4, 5 is performed, and inspection of the reverse wiring pattern is carried out in accordance with the above-described procedure.
<Punching Unit>
As described with reference to the flowchart of Fig. 10, the printed board 2 that has been inspected is separated for each individual wiring pattern, and only the board determined to be good is shipped. If an identification mark is given to the wiring pattern determined to be poor in conduction or poor in insulation at the time of separation, it is necessary to discard only the substrate after the division, so that the time relating to classification can be shortened.
In the first embodiment, the operator attaches the seal as the identification mark to the wiring pattern determined to be defective. However, in this method, the manual work by the operator is required, which causes a cost increase, The time required is longer.
In this embodiment, as means for solving the problem, there is provided an identification mark assigning means for assigning an identification mark to the wiring pattern determined to be defective among the wiring patterns of the printed circuit board. Specifically, a hole is formed as an identification mark on a wiring pattern determined to be defective by using the punching unit 12 so that wiring patterns determined to be poor conduction or poor insulation can be seen at a glance.
12, the punching unit 12 moves the upper and lower punches 121 and 122, the air cylinder 123 for moving the lower puncher 122 up and down, and the air cylinder 123 in the horizontal direction And a slider 124 for causing the slider 124 to rotate. The control of the punching unit 12 is performed by the control unit 8 in the same manner as the substrate reversing unit 11.
Although not shown, the upper punch 121 and the lower punch 122 are mounted on the upper and lower ends of a 'U' -shaped arm and are configured to move integrally in the horizontal direction by the slider 124. Also, the upper puncher 121 is provided with an air cylinder for moving the puncher up and down. However, this function is similar to that of the air cylinder 123, and therefore is omitted from FIG. 12 in view of the viewability.
The upper punch 121 is held at a position higher than the tray base 712 so as not to interfere with the conveyance of the tray 3 by the substrate conveying unit 7 by driving an air cylinder not shown in the non- Likewise, the lower punch 122 is held at a position lower than the tray base 712 by driving the air cylinder 123.
The operation of the punching unit 12 will be described. After the inspection is completed, the tray 3 is transported to the rear portion of the slide table 701 by the substrate transport unit 7. When the defective wiring pattern of the printed board 2 placed on the tray 3 comes on the slider 124, the substrate carrying unit 7 stops. Thereafter, by driving the slider 124, the upper punch 121 and the lower punch 122 stop at the position where the opening 304 of the tray 3 is located.
In this state, when the air cylinder (not shown) is driven to lower the upper punch 121 and the air cylinder 123 is driven to raise the lower punch 122, the upper punch 121 and the lower punch 121 (122) collide with the printed board (2) interposed therebetween, and holes are formed in the printed board (2) by punching.
In this way, the printed circuit board 2 having a hole in the wiring pattern with poor conduction or poor insulation is conveyed to the initial position by the substrate conveying unit 7, and then peeled off from the tray 3 by the hand of the operator Loses.
Although the printed board 2 separated from the tray 3 is separated for each wiring pattern, since the wiring pattern having poor conduction and insulation is perforated, both sides of the printed board can be easily distinguished.
In this embodiment, a hole is formed in the printed circuit board as a mark for identifying a wiring pattern with poor conduction or insulation, but the identification mark is not limited thereto. As described in the first embodiment, a seal may be attached to a corresponding portion of the printed board.
The air cylinder is used as the driving means for the substrate reversing unit 11 and the punching unit 12 in the same manner as the elevation unit 6 and the substrate transfer unit 7. However, Needless to say, an actuator using an electromagnet may be used.
In Fig. 12, the table 111 of the substrate reversing unit 11 and the slider 124 of the punching unit 12 are partially overlapped with each other. However, this is intended to effectively utilize a space. If the table 111 and the lower puncher 122 are not raised or lowered, there is no problem even if they are provided at the overlapping positions.

1 : 기판 검사 장치
2 : 프린트 기판 3 : 트레이(tray)
4 : 상(上) 검사 치구 5 : 하(下) 검사 치구
6 : 승강 유닛
7 : 기판 반송 유닛
8 : 제어 유닛 9 : 검사 유닛
11 : 기판 반전 유닛
12 : 펀칭 유닛 101 : 기대(基臺)
102, 603 : 플레이트(plate)
103, 607 : 장착구
111 : 테이블 112 : 회전축
113, 123, 604, 705, 715, 721 : 에어 실린더
121 : 상 펀처(upper puncher)
122 : 하 펀처(lower puncher)
124 : 슬라이더(slider) 201 : 배선
202, 302, 303 : 위치 결정용 구멍
203 : 패드(pad)
301, 504, 713 : 가이드 핀(guide pin)
304 : 개구부
401, 501 : 검사 보드
402, 502 : 지지판
403, 503, 601 : 지주
411, 412 : 보드(board)
413 : 압출 부재 414 ; 케이스(case)
415 : 압출 핀
416, 420 : 압축 스프링
417 : 프로브(probe) 418 : 검사 핀
419 : 소켓(socket) 422 : 절연 파이프
423 : 리드 와이어 (lead wire) 602 ; 천판
605, 706, 716, 723 ; 피스톤 로드(piston rod)
606, 708, 731 : 리니어 가이드
701 : 슬라이드 테이블
702 : 슬라이드 블록
704 : 가이드 장착판
707, 717 : 연결판
711 : 암 베이스(arm base) 712 : 트레이 베이스(tray base)
718 : 실린더 장착판
724, 716 : 핀(pin)
727 : 발포 합성고무 800 : 프로세서
801, 901 : 입력 표시부
802, 903 : 기억부
902 : 계측부 904 : 제어부1: substrate inspection device
2: printed board 3: tray
4: Upper inspection jig 5: Lower inspection jig
6:
7: substrate transfer unit
8: control unit 9: inspection unit
11: substrate reversing unit
12: Punching unit 101:
102, 603: plate,
103, 607:
111: Table 112:
113, 123, 604, 705, 715, 721: air cylinders
121: upper puncher
122: lower puncher
124: slider 201: wiring
202, 302, 303: Positioning hole
203: pad
301, 504, 713: a guide pin,
304: opening
401, 501: inspection board
402, 502:
403, 503, 601: holding
411, 412: board,
413: extrusion member 414; Case
415: Extruding pin
416, 420: Compression spring
417: probe 418: test pin
419: socket 422: insulating pipe
423: lead wire 602; Top plate
605, 706, 716, 723; Piston rod
606, 708, 731: Linear guides
701: slide table
702: Slide block
704: guide mounting plate
707, 717: connection plate
711: arm base 712: tray base
718: cylinder mounting plate
724, 716:
727: Foamed synthetic rubber 800: Processor
801, 901: Input display
802, 903:
902: Measuring section 904:

Claims (11)

적어도 일방의 면에 배선이 형성된 프린트 기판의 당해 배선의 소정의 개소에 검사 핀을 접촉시킴과 아울러, 선택된 2개의 검사 핀의 사이에 상기 배선을 통해 전압을 인가하여 상기 프린트 기판의 도통 또는 절연의 양부를 검사하는 프린트 기판 검사 장치로서,
상기 프린트 기판을 재치하는 절연 재료로 형성된 판상의 트레이와,
상기 프린트 기판의 상면의 배선의 검사를 행하는 상 검사 치구 및 하면의 배선의 검사를 행하는 하 검사 치구와,
상기 하 검사 치구의 상방에 배치된 상기 상 검사 치구를 하강시키고, 또한 상기 트레이에 재치된 상태의 프린트 기판을 상기 상 검사 치구 및 하 검사 치구에 끼움으로써, 상기 상 검사 치구의 검사 핀과 상기 프린트 기판의 배선을 접촉시키는 승강 유닛과,
상기 상 검사 치구의 선택된 2개의 검사 핀의 사이에 전압을 인가함과 아울러, 이들 사이의 저항값을 계측하는 검사 유닛과,
상기 승강 유닛의 동작을 제어하는 제어 유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 프린트 기판 검사 장치.A test pin is brought into contact with a predetermined portion of the wiring of the printed circuit board on which wiring is formed on at least one side of the printed circuit board and a voltage is applied between the selected two test pins through the wiring, A printed board inspection apparatus for inspecting both sides, comprising:
A plate-shaped tray formed of an insulating material for mounting the printed circuit board,
A lower test jig for inspecting the upper test jig and the lower surface wiring for inspecting the wiring on the upper surface of the printed board,
The upper surface inspection jig disposed above the lower inspection jig is lowered and the printed board placed on the tray is inserted into the upper inspection jig and the lower inspection jig, An elevating unit for bringing the wiring on the substrate into contact with each other,
An inspection unit for applying a voltage between two selected inspection pins of the phase inspection jig and measuring a resistance value therebetween,
And a control unit for controlling the operation of the elevation unit. 제1항에 있어서,
상기 하 검사 치구의 검사 핀은 상기 트레이에 형성된 개구부를 통해 상기 프린트 기판의 하면의 배선에 접촉하고,
상기 검사 유닛은 상기 상 검사 치구 및 하 검사 치구의 선택된 2개의 검사 핀의 사이에 전압을 인가함과 아울러, 이들 사이의 저항값을 계측하는 프린트 기판 검사 장치.The method according to claim 1,
The inspection pins of the bottom inspection jig are brought into contact with the wiring on the bottom surface of the printed board through openings formed in the tray,
Wherein the inspection unit applies a voltage between two selected inspection pins of the top inspection jig and bottom inspection jig and measures a resistance value therebetween. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 트레이의 상면에는 상기 프린트 기판에 형성된 위치 결정용의 구멍에 삽입되는 제1의 가이드 핀이 장착되어 있는 프린트 기판 검사 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
And a first guide pin inserted into a positioning hole formed in the printed board is mounted on an upper surface of the tray. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하 검사 치구의 상면에는 상기 프린트 기판 및 트레이의 각각 형성된 위치 결정용의 구멍에 삽입되는 제2의 가이드 핀이 장착되어 있는 프린트 기판 검사 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
And a second guide pin inserted into the positioning hole formed in the printed board and the tray, respectively, is mounted on the upper surface of the bottom inspection jig. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 트레이에 재치된 프린트 기판을 수평 방향으로 반송하는 한 쌍의 기판 반송 유닛을 구비하고,
당해 기판 반송 유닛은,
상기 트레이의 단부가 재치됨과 아울러, 당해 트레이에 형성된 위치 결정용의 구멍에 삽입되는 제3의 가이드 핀이 상면에 장착된 트레이 베이스와,
당해 트레이 베이스로 상기 트레이를 파지하는 척을 구비하고 있는 프린트 기판 검사 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
And a pair of substrate transfer units for horizontally transferring the printed substrate placed on the tray,
The substrate transfer unit,
A tray base on which an end of the tray is mounted and on which a third guide pin inserted into a positioning hole formed in the tray is mounted;
And a chuck for gripping the tray with the tray base. 제4항에 있어서,
상기 기판 반송 유닛은 상기 트레이 베이스가 상하 방향으로 이동할 수 있도록 구성되어 있고,
검사가 종료한 후, 상기 트레이 베이스에 재치된 트레이를 상승시키고, 상기 하 검사 치구의 제2의 가이드 핀을 상기 프린트 기판의 위치 결정용의 구멍으로부터 빼내는 프린트 기판 검사 장치.5. The method of claim 4,
The substrate transfer unit is configured such that the tray base can move in the vertical direction,
After the inspection is completed, the tray placed on the tray base is raised, and the second guide pin of the bottom inspection jig is pulled out from the positioning hole of the printed board Printed board inspector. 제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 기판 반송 유닛은,
상기 트레이 베이스에 재치된 트레이를 반송할 때에는, 상기 트레이 베이스를 상기 하 검사 치구에 접촉하지 않는 위치까지 상승시키고,
검사를 행할 때에는, 상기 트레이 베이스를 상기 트레이가 상기 하 검사 치구에 재치되는 위치까지 하강시키는 프린트 기판 검사 장치.The method according to claim 5 or 6,
Wherein the substrate transfer unit comprises:
When the tray placed on the tray base is transported, the tray base is raised to a position where it does not contact the bottom inspection jig,
Wherein when the inspection is performed, the tray base is lowered to a position where the tray is placed on the lower inspection jig. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판 반송 유닛은 상기 트레이가 상기 하 검사 치구에 재치되었을 때, 상기 척에 의한 상기 트레이의 파지를 개방하는 프린트 기판 검사 장치.8. The method according to any one of claims 5 to 7,
Wherein the substrate transporting unit opens the holding of the tray by the chuck when the tray is placed on the bottom inspection jig. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 한 쌍의 기판 반송 유닛의 이동 경로를 따라 설치된 한 쌍의 슬라이드 테이블의 사이에 상기 트레이에 재치된 프린트 기판의 방향을 반전시키는 기판 반전 유닛이 설치되고,
당해 기판 반전 유닛은,
상기 트레이를 재치하는 테이블과,
당해 테이블을 회전시키는 회전 수단과,
당해 테이블을 상하 방향으로 이동시키는 제1의 승강 수단으로로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프린트 기판 검사 장치.9. The method according to any one of claims 1 to 8,
A substrate reversing unit for reversing the direction of the printed substrate placed on the tray is provided between a pair of slide tables provided along the movement path of the pair of substrate transfer units,
The substrate reversing unit includes:
A table for placing the tray,
Rotating means for rotating the table,
And a first elevating means for moving said table in the vertical direction. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 한 쌍의 기판 반송 유닛의 이동 경로를 따라 설치된 한 쌍의 슬라이드 테이블의 사이에, 상기 프린트 기판에 형성된 복수의 배선 패턴 중 도통 불량 또는 절연 불량으로 판정된 배선 패턴에 식별용의 마크를 부여하는 식별 마크 부여 수단이 설치되어 있는 프린트 기판 검사 장치.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
A mark for discrimination is given to a wiring pattern determined as a conduction defect or an insulation defect among a plurality of wiring patterns formed on the printed board between a pair of slide tables provided along the movement path of the pair of substrate transfer units And the identification mark applying means is provided. 제10항에 있어서,
상기 식별 마크 부여 수단은 펀칭 유닛으로 구성되고,
당해 펀칭 유닛은,
상기 프린트 기판을 끼우도록 서로 충돌하여 당해 프린트 기판에 구멍을 뚫는 상 펀처 및 하 펀처와,
당해 상 펀처 및 하 펀처를 상기 기판 반송 유닛에 의한 반송 방향과 직교하는 방향으로 이동시키는 슬라이더와,
당해 상 펀처 및 하 펀처의 각각을 상하 방향으로 이동시키는 제2 및 제3의 승강 수단을 구비한 프린트 기판 검사 장치.11. The method of claim 10,
Wherein the identification mark assigning means is constituted by a punching unit,
In this punching unit,
An upper puncher and a lower puncher which collide with each other so as to sandwich the printed board and perforate the printed board,
A slider for moving the upper puncher and the lower puncher in a direction perpendicular to the carrying direction by the substrate carrying unit,
And second and third elevating means for moving each of the upper puncher and the lower puncher in the vertical direction.
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