WO2019130949A1

WO2019130949A1 - 基板検査装置

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Publication number: WO2019130949A1
Application number: PCT/JP2018/043548
Authority: WO
Inventors: 裕仁生野; 俊英松川
Original assignee: 日本電産リード株式会社
Priority date: 2017-12-26
Filing date: 2018-11-27
Publication date: 2019-07-04
Also published as: JPWO2019130949A1; JP2022169624A; JP7124834B2; CN111492254A

Abstract

検査対象の基板１０を保持する基板保持部材２と、当該基板保持部材２に保持された基板１０の検査対象部１３Ｄ，１３Ｕに接触するコンタクト部６３，６３を有する可動板６ａ，６ｂと、当該可動板６ａ，６ｂを支持する支持部材７とを有する検査治具４ａ，４ｂと、当該検査治具４ａ，４ｂを昇降変位させて前記コンタクト部６３，６３が前記検査対象部１３Ｄ，１３Ｕに近接した検査待機位置に前記可動板６ａ，６ｂを移動させる昇降駆動機構５ａ，５ｂとを備え、前記支持部材７には、前記可動板６ａ，６ｂを揺動可能に支持する支持軸８１を備えた枢支部８と、前記支持軸８１を支点に前記可動板６ａ，６ｂを揺動変位させて前記コンタクト部６３，６３を前記検査対象部１３Ｄ，１３Ｕに接触させる揺動駆動部とを設けた。

Description

基板検査装置

　本発明は、基板の検査に使用される基板検査装置に関する。

　従来、テーブル上に載置された回路基板の表面側の配線パターンと裏面側の配線パターンとの間の導通検査を行う基板検査装置がある。このような基板検査装置において、基台の上方に上下動可能に設けられて、回路基板の導通検査を行うための検査治具が上面に取り付けられる昇降プレートと、上下方向に延在するねじ部と、このねじ部に螺合するナット部とからなり、昇降プレートを上下動させる複数本の送りねじ部材とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この基板検査装置は、送りねじ部材のねじ部およびナット部のいずれか一方を回転させて昇降プレートを上下動させることにより、回路基板の検査対象部（配線パターン）に検査用のプローブを接触させるように構成されている。

　また、基板（プリント配線基板）の検査に使用する中継用コネクタのコンタクト部に、異方性導電ゴム等からなる導電コネクタ材を設けることが行われている（例えば、特許文献２参照）。この中継コネクタは、基板の検査対象部に導電コネクタ材を接触させて加圧する等により、電気的な導通が得られるように構成されている。

特開２００１－１８３４０７号公報特開２０００－２０８１８７号公報

　上述の特許文献１に開示された基板検査装置によれば、送りねじ部材を高速で回転させる等により、所定の重量を有する検査治具及び昇降プレートを迅速に検査位置へ移動させることが可能である。この反面、前記送りねじ部材を有する昇降駆動機構では、その駆動力が大きいので微妙な位置の調節及び圧接力の設定が困難である。したがって、検査治具に設けられた検査用のコネクタ材が、基板の検査対象部に対して強固に圧接されることにより、検査用のプローブ又は検査対象部が損傷したり、逆に検査対象部に対するコネクタ材の圧接が不足することに起因した検査不良が生じたりし易い等の問題がある。

　一方、上述の特許文献２に開示されているように異方性導電ゴム製の導電コネクタ材を、検査対象部に対応したコンタクト部に設けた構造によれば、柔軟な異方性導電ゴムが基板の検査対象部に面接触するため、細かな電極に対して高い接触安定性が得られる。しかし、前記導電コネクタ材を用いた検査装置では、基板の検査対象部に対する接触圧が少しでも高くなると、導電コネクタ材が損傷し易いという問題がある。しかも、前記導電コネクタ材の板厚方向以外に電流が流れることに起因する誤検出が発生し易い等の問題があった。

　本発明の目的は、基板の検査対象部及び検査治具のコンタクト部の損傷を抑制することが容易な検査装置を提供することである。

　本発明の一例に係る検査治具は、検査対象の基板を保持する基板保持部材と、当該基板保持部材に保持された基板の検査対象部に接触するコンタクト部を有する可動板と、当該可動板を支持する支持部材とを有する検査治具と、当該検査治具を昇降変位させて前記コンタクト部が前記検査対象部に近接した検査待機位置に前記可動板を移動させる昇降駆動機構とを備え、前記支持部材には、前記可動板を揺動可能に支持する支持軸を備えた枢支部と、前記支持軸を支点に前記可動板を揺動変位させて前記コンタクト部を前記検査対象部に接触させる揺動駆動部とが設けられたものである。

本発明の第一実施形態に係る基板検査装置の概略構成を示す側面図である。基板の要部の具体的構成を示す平面図である。検査治具の概略構成を示す図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図である。検査治具を基板に近接させた状態を示す断面図である。基板保持部材の具体的構成を示す断面図である。基板保持部材を分解した状態を示す斜視図である。パッキンの他の例を示す斜視図である。パッキンの他の例を示す斜視図である。基板保持部材の変形例を示す分解断面図である。第一検査治具の概略構成を示す平面図である。支持ブロックの概略構成を示す斜視図である。第一検査治具の具体的構成を示す断面図である。第一検査治具の具体的構成を示す図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ線断面図である。

　以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。

　図１は、本発明に係る基板検査装置の全体構成を示す概略説明図、図２は、基板の要部の具体的構成を示す平面図、図３は、検査治具の概略構成を示す図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線断面図、図４は、検査治具を基板に近接させた状態を示す断面図である。

　基板検査装置１は、図１に示すように、基板１０を保持する基板保持部材２と、基板１０の下方側に配設された第一検査治具４ａと、基板１０の上方側に配設された第二検査治具４ｂと、下方の第一検査治具４ａを昇降変位させる第一昇降駆動機構５ａと、上方の第二検査治具４ｂを昇降変位させる第二昇降駆動機構５ｂとを備えている。

　検査対象の基板１０は、例えばプリント配線基板、ガラスエポキシ基板、フレキシブル基板、セラミック多層配線基板、半導体パッケージ用のパッケージ基板、インターポーザ基板、フィルムキャリア等の基板であってもよく、液晶ディスプレイ、ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ、タッチパネルディスプレイ等のディスプレイ用の電極板や、タッチパネル用等の電極板であってもよく、半導体ウェハ、半導体チップ、CSP(Chip size package)等の半導体基板であってもよく、種々の基板であってよい。

　当実施形態における基板１０は、基板保持部材２上に保持される基板本体１１と、基板保持部材２の側方に突出した状態で設置される側端部１２とを有している。この側端部１２の上面には、図２及び図３に示すように、配線パターン等からなる検査対象部１３Ｕ，１３Ｕが、所定間隔おいて左右に分離された状態で配設される。また、相隣接する検査対象部１３Ｕ，１３Ｕの間には、検査対象部が存在しない平坦面部１４Ｕが形成されている。

　一方、側端部１２の下面には、配線パターン等からなる検査対象部１３Ｄ，１３Ｄが所定間隔おいて左右に分離された状態で配設されるとともに、相隣接する検査対象部１３Ｄ，１３Ｄの間には、検査対象部が存在しない平坦面部１４Ｄが形成されている。各検査対象部１３Ｄには、例えば互いに略平行に配置された複数の電極端子が、配線パターンによって形成されている。この各電極端子が、それぞれ検査対象の検査点とされている。

　また、基板１０の上面に設けられた検査対象部１３Ｕ，１３Ｕと、基板１０の下面に設けられた検査対象部１３Ｄ，１３Ｄとは、図３の左右方向に互いに変位した状態で配設されている。これにより、基板上面の検査対象部１３Ｕと基板下面の平坦面部１４Ｄとが上下に相対向して配設されるとともに、基板下面の検査対象部１３Ｄと基板上面の平坦面部１４Ｕとが上下に相対向して配設されている。各検査対象部１３Ｕには、検査対象部１３Ｄと同様の複数の電極端子が検査点として形成されている。

　第一昇降駆動機構５ａは、図１に示すように、サーボモータ等からなる回転駆動部５１と、この回転駆動部５１により回転駆動されるねじ軸５２と、このねじ軸５２の先端部（上端部）に設けられた昇降板５３とを有するねじ送り機構からなっている。この昇降板５３の上面には、第一検査治具４ａが取り付けられている。

　第二昇降駆動機構５ｂは、第一昇降駆動機構５ａと同様に、サーボモータ等からなる回転駆動部５１と、この回転駆動部５１により回転駆動されるねじ軸５２とを有するねじ送り機構からなっている。このねじ軸５２の先端部（下端部）には、上下一対の昇降板５３ａ，５３ｂが設けられるとともに、下方の昇降板５３ｂの下面に、第二検査治具４ｂが取り付けられている。

　そして、基板１０の検査を行う際に、第一昇降駆動機構５ａの回転駆動部５１を作動させてねじ軸５２を回転駆動することにより、昇降板５３及び第一検査治具４ａを、下方の初期位置（図３参照）から、上方の検査待機位置、つまり図４に示すように、基板１０の下面に設けられた検査対象部１３Ｄ，１３Ｄに、後述する第一検査治具４ａにおけるコンタクト部６３，６３の導電コネクタ材の表面が近接した位置に上昇させるように構成されている。

　また、第二昇降駆動機構５ｂの回転駆動部５１を作動させてねじ軸５２を回転駆動することにより、昇降板５３ａ，５３ｂ及び第二検査治具４ｂを、上方の初期位置（図３参照）から、下方の検査待機位置、つまり図４に示すように、基板１０の上面に設けられた検査対象部１３Ｕ，１３Ｕに、後述の第二検査治具４ｂにおけるコンタクト部６３，６３の導電コネクタ材の表面が近接した位置に下降させるように構成されている。

　検査待機位置は、検査対象部１３Ｄ，１３Ｄと第一検査治具４ａにおけるコンタクト部６３，６３の導電コネクタ材の表面との距離、及び検査対象部１３Ｕ，１３Ｕと第二検査治具４ｂにおけるコンタクト部６３，６３の導電コネクタ材の表面との距離が、例えば０．１ｍｍ～１０．０ｍｍ程度となる位置とされている。

　第二昇降駆動機構５ｂには、第二検査治具４ｂを前記検査待機位置からさらに下降させるように駆動する左右一対の駆動シリンダからなる緩衝駆動部５４，５４が、昇降板５３ａ，５３ｂの間に設けられている。また、緩衝駆動部５４，５４の間には、昇降板５３ｂ及び第二検査治具４ｂをその自重に抗して上方に付勢する引張りばねからなる左右一対の付勢部材５５，５５が配設されている。

　緩衝駆動部５４は、その駆動部に供給される一定圧の駆動エアに応じて第二検査治具４ｂを下降させることにより、必要に応じて基板１０の検査対象部１３Ｕ，１３Ｕに第二検査治具４ｂのコンタクト部６３，６３を当接させる。緩衝駆動部５４としては、例えば、例えばＳＭＣ（株）製ＭＱＱＴシリーズのエアシリンダ等の、低摩擦エアシリンダを用いることができる。

　また、緩衝駆動部５４，５４を構成する前記エアシリンダは、低摩擦のため圧力制御が容易であり、検査対象部１３Ｕ，１３Ｕに対するコンタクト部６３，６３の圧接力を、精度よく制御することが容易である。

　図５は、基板保持部材の具体的構成を示す断面図、図６は、基板保持部材を分解した状態を示す斜視図、図７Ａ、図７Ｂは、パッキンの他の例を示す斜視図である。

　基板保持部材２は、図５及び図６に示すように、図示を省略した吸引装置の吸引力に応じて基板１０を吸着する吸着孔２０が形成された吸着板２１と、吸着板２１の吸着孔２０から吸引された空気を吸引装置側に導出する連通孔２２が形成された支持板２３とを有している。また、吸着板２１と中間板２５との間には、パッキン２４が配設されている。

　吸着板２１は、多数の吸着孔２０が一定間隔でマトリックス状に配列されたプレート材からなり、その上面に基板１０の主要部に対応した大きさ、具体的には基板本体１１を載置し得る大きさを有している。

　支持板２３は、吸着板２１の吸着孔２０に対応した多数の連通孔２２が一定間隔でマトリックス状に配列された中間板２５と、その裏面を覆う被覆板２６とを有している。この被覆板２６には、図外の吸引装置に連通する凹部２７が形成されている。この凹部２７内の空気と、吸着板２１の吸着孔２０及び中間板２５の連通孔２２内の空気とが、図５の矢印Ｑに示すように外部に排出されることにより、吸着板２１の表面上に基板１０を密着させる負圧が得られるようになっている。

　パッキン２４には、基板１０の吸着範囲に対応した大きさを有する開口部２８と、開口部２８の外周部を囲繞する囲繞部２９とが設けられている。そして、吸着板２１と中間板２５との間にパッキン２４を配設して、基板１０の吸着範囲外に位置する吸着孔２０と連通孔２２との連通を遮断することにより、吸着板２１の上面に基板１０の主要部を強固に密着させる大きな吸引力を生じさせ得るように構成されている。

　なお、図７Ａ、図７Ｂに示すように、大きさの異なる開口部２８ａ，２８ｂを有する複数枚のパッキン２４ａ，２４ｂを予め取り揃えた構成とすることが好ましい。そして、基板１０の種類に対応した開口部２８を有するパッキンをユーザが選択して吸着板２１と中間板２５との間に配設することにより、基板１０の大きさに応じて負圧の生成範囲を変化させることができる。

　また、図８に示すように、吸着板２１の下面に、パッキン２４の板厚に対応した突出量を有する複数個の突部３０が一定間隔で設けられるとともに、パッキン２４の囲繞部２９に、突部３０の設置部に対応する位置に、突部３０が嵌入される嵌入孔３１が設けられた構成としてもよい。

　この構成によれば、吸着板２１と中間板２５との間にパッキン２４を配設する際に、突部３０をパッキン２４の嵌入孔３１に嵌入することにより、パッキン２４とを正確に位置合わせすることができる。また、吸着板２１と中間板２５との間に突部３０が介在されることにより、吸着板２１と中間板２５との間隔を一定に保持することが可能となる。このため、吸着板２１が変形し易い素材により形成されている場合であっても、前記負圧等に応じて吸着板２１が変形するのを抑制することができ、基板１０と吸着板２１との間に隙間が形成されるのを防止できるという利点がある。

　図９は、第一検査治具の概略構成を示す平面図、図１０は、支持ブロックの概略構成を示す斜視図、図１１は、第一検査治具の具体的構成を示す断面図、図１２は、第一検査治具の具体的構成を示す図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ線断面図である。

　第一検査治具４ａ及び第二検査治具４ｂは、上下対称に配設されている点を除いて同一の構成を有するため、第一検査治具４ａの構成のみを以下に説明し、第二検査治具４ｂの構成についてはその説明を省略する。

　第一検査治具４ａは、基板１０の下方側に配設された第一可動板６ａと、この第一可動板６ａを支持する支持部材７とを有している（図１参照）。第一可動板６ａの一側辺部の上面には、図９及び図１０に示すように、導電ゴム製の導電コネクタ材が配設されたコンタクト部６３，６３が設けられている。第一可動板６ａの一側辺部上面には、検査対象部１３Ｄの複数の電極端子と対向するように、複数の検出電極が形成されている。そして、複数の検出電極を覆うように導電コネクタ材が配設されて、コンタクト部６３が形成されている。

　コンタクト部６３，６３に配設される導電コネクタ材としては、加圧時に導通状態となる異方導電性ゴム、例えば株式会社ＪＭＴ製「加圧導電ゴムＰＣＲ（登録商標）」が好適に使用される。なお、上述の加圧導電ゴムに代え、圧力を加えなくとも検査対象部を接触させるだけで板厚方向に導通状態となる異方導電性ゴムを用いてもよい。

　第一可動板６ａは、図１１に示すように、プリント配線基板等からなる可動板本体６１と、その下面部を補強する補強板６２とを有している。第一可動板６ａの他側辺部には、コンタクト部６３の各検出電極を、図示を省略したワイヤケーブル等を介して図外の検査装置本体と接続するためのコネクタ６４が設けられている。また、補強板６２の他側辺部には、第一可動板６ａを揺動可能に支持する後述の枢支部８が設けられている。

　第一可動板６ａのコンタクト部６３，６３は、図３に示すように、基板１０の下面に設置された検査対象部１３Ｄ，１３Ｄに対向するように複数個所に分離された状態でそれぞれ設置されている。また、相隣接するコンタクト部６３，６３の設置個所の間には、枢支部８の設置部側、つまり第一可動板６ａの他側辺部側に向けて凹入する切欠部６５が形成されている（図９及び図１０参照）。

　支持部材７には、図１、図１１及び図１２に示すように、第一昇降駆動機構５ａにより昇降駆動されるベースプレート７１と、第一可動板６ａの揺動支点となる支持軸８１を備えた枢支部８と、支持軸８１を支点に第一可動板６ａを揺動変位させる揺動駆動部７２と、基板１０を支持する支持ブロック９とが設けられている。

　枢支部８は、ベースプレート７１に立設された一対の支持プレート８２，８２と、この支持プレート８２，８２に両端部が固定された支持軸８１と、第一可動板６ａの補強板６２に固定された軸受部８３とを有している。この軸受部８３が支持軸８１に外嵌されて回動可能に枢支されることにより、第一可動板６ａが支持軸８１を支点にして揺動可能に支持されている。

　揺動駆動部７２は、第一可動板６ａを、支持軸８１を支点にして揺動変位させてコンタクト部６３，６３を基板１０の検査対象部１３Ｄ，１３Ｄに一定圧力で接触させるように構成されている。揺動駆動部７２としては、例えば緩衝駆動部５４と同様、ＳＭＣ（株）製ＭＱＱＴシリーズのエアシリンダ等を用いることができる。

　ベースプレート７１は、第一昇降駆動機構５ａの昇降板５３に固着された板材からなっている。このベースプレート７１と第一可動板６ａの補強板６２との間には、第一可動板６ａを下方に付勢する引張りばねからなる付勢部材７３と、第一可動板６ａの下面に当接してその下方変位を規制する支柱等からなる規制部材７４とが設けられている。

　揺動駆動部７２の非作動時には、付勢部材７３により第一可動板６ａが下方に付勢されて、その下面が規制部材７４の上端面に当接した状態となる。これにより、第一可動板６ａの下方変位が規制されて、第一可動板６ａの設置状態が略水平に維持されるように構成されている。

　支持ブロック９は、図３及び図１０に示すように、取付ビス等によりベースプレート７１の一側辺部上面に取り付けられる取付部９１と、この取付部９１に立設された複数本の突部９２，９２とを有している。突部９２は、第一可動板６ａに形成された切欠部６５よりもやや小さい断面形状を有し、突部９２の上端部が第一可動板６ａの切欠部６５内に導入されるようになっている（図９及び図１０参照）。

　そして、後述の導通検査時に、第二検査治具４ｂの第二可動板６ｂが揺動駆動部７２により駆動されて、図４の矢印Ｐで示すように、第二可動板６ｂから基板１０の上面に押圧力が付与されると、第一検査治具４ａに設けられた支持ブロック９の突部９２，９２により基板１０の下面が支持されることになる。

　この結果、基板１０の下方変位が抑制され、前記押圧力に応じて第二可動板６ｂのコンタクト部６３，６３が適度に加圧されることにより導電コネクタ材がその厚み方向に導通する。その結果、検査対象部１３Ｕ，１３Ｕに形成された各電極端子と、第二可動板６ｂにおけるコンタクト部６３，６３の各検出電極とが導通状態となる。

　また、同様にして、基板１０の下方に配設された第一検査治具４ａの第一可動板６ａが揺動駆動部７２によって駆動されることにより、第一可動板６ａから基板１０の下面に押圧力が付与されると、第二検査治具４ｂに設けられた支持ブロック９の突部９２，９２により基板１０の上面が支持された状態で、第一可動板６ａのコンタクト部６３，６３が適度に加圧されることにより導電コネクタ材がその厚み方向に導通する。その結果、検査対象部１３Ｄ，１３Ｄに形成された各電極端子と、第一可動板６ａにおけるコンタクト部６３，６３の各検出電極とが導通状態となる。

　上述の構成を有する基板検査装置１を使用して基板１０の検査を行う場合には、基板１０を基板保持部材２に支持させた状態で、第一昇降駆動機構５ａ及び第二昇降駆動機構５ｂの回転駆動部５１を作動させて、ねじ軸５２を回転駆動することにより、第一検査治具４ａ及び第二検査治具４ｂを、図４に示す検査待機位置にそれぞれ移動させる。

　次いで、第一検査治具４ａ及び第二検査治具４ｂの揺動駆動部７２を作動させることにより、第一可動板６ａ及び第二可動板６ｂを、支持軸８１を支点にそれぞれ揺動変位させる。これにより、第一可動板６ａのコンタクト部６３が基板下面の検査対象部１３Ｄに所定の押圧力で圧接されるとともに、第二可動板６ｂのコンタクト部６３が基板上面の検査対象部１３Ｕに所定の押圧力で圧接されることになる。

　このようにコンタクト部６３，６３が適度に加圧された状態で、基板１０の検査対象部１３Ｄ，１３Ｕに接触することにより、コンタクト部６３，６３の各検出電極と、検査対象部１３Ｄ，１３Ｕの各電極端子とが導通状態となる。そして、例えば第一検査治具４ａのコンタクト部６３から基板１０の検査対象部１３Ｄ，１３Ｕの電極端子に測定用電流を供給するとともに、この測定用電流に応じて生じた電圧を、第二検査治具４ｂのコンタクト部６３から導電コネクタ材を介して図外の検査装置本体に出力することにより、基板１０の良否判定を実行することができる。

　なお、後述するように第二検査治具４ｂの揺動駆動部７２の作動を必要に応じて停止し、第二可動板６ｂを水平に保持した状態で、第二昇降駆動機構５ｂの緩衝駆動部５４を作動させて、第二検査治具４ｂを昇降駆動することにより、第二可動板６ｂのコンタクト部６３を一定の圧力で基板１０の検査対象部１３Ｕに接触させることも可能である。

　上述のように基板１０を保持する基板保持部材２と、基板１０の検査対象部１３Ｄ，１３Ｄに接触するコンタクト部６３が設けられた第一可動板６ａ及びこれを支持する支持部材７を有する第一検査治具４ａと、基板１０の検査対象部１３Ｕに接触するコンタクト部６３が設けられた第二可動板６ｂ及びこれを支持する支持部材７を有する第二検査治具４ｂと、第一検査治具４ａ及び第二検査治具４ｂを検査待機位置にそれぞれ移動させる第一昇降駆動機構５ａ及び第二昇降駆動機構５ｂとを備え、支持部材７には、第一可動板６ａ及び第二可動板６ｂを揺動可能に支持する支持軸８１を備えた枢支部８と、支持軸８１を支点に第一可動板６ａ及び第二可動板６ｂを揺動変位させてコンタクト部６３，６３を検査対象部１３Ｕ，１３Ｄにそれぞれ接触させる揺動駆動部７２とが設けられた基板検査装置１によれば、検査対象部１３Ｕ，１３Ｄ及びコンタクト部６３の損傷を抑制しつつ、基板１０の検査を正確に行うことができる。

　すなわち、第一昇降駆動機構５ａ及び第二昇降駆動機構５ｂは、第一可動板６ａ及び第二可動板６ｂを基板１０に近接させた検査待機位置に昇降変位させる機能を有するものであればよく、微妙な位置制御及び駆動力制御は不要である。このため、上述の実施形態に示すように、サーボモータ等からなる回転駆動部５１と、この回転駆動部５１により回転駆動されるねじ軸５２と有し、大きな駆動力が得られるねじ送り機構からなる第一昇降駆動機構５ａ及び第二昇降駆動機構５ｂを用いることにより、所定の重量を有する第一検査治具４ａ及び第二検査治具４ｂを前記初期位置から検査待機位置に容易かつ迅速に移動させることができる。

　第一検査治具４ａ及び第二検査治具４ｂを検査待機位置に移動させた状態で、揺動駆動部７２により支持軸８１を支点に第一可動板６ａ及び第二可動板６ｂを揺動変位させてコンタクト部６３，６３を検査対象部１３Ｕ，１３Ｄに接触させる際における駆動抵抗は、枢支部８の摺動抵抗だけである。このため、揺動駆動部７２として低摩擦かつ高感度のエアシリンダを用いることにより、コンタクト部６３，６３を検査対象部１３Ｕ，１３Ｄに適度の圧力で正確に接触させて基板１０を適正に検査することができる。

　なお、サーボモータ等からなる回転駆動部５１と、この回転駆動部５１により回転駆動されるねじ軸５２とを有する上述のねじ送り機構に代え、第一検査治具４ａ及び第二検査治具４ｂを初期位置から検査待機位置に容易かつ迅速に移動させることが可能な駆動力を有する油圧シリンダ又は大型のエアシリンダ等により第一昇降駆動機構５ａ及び第二昇降駆動機構５ｂを構成してもよい。

　また、上述のエアシリンダからなる揺動駆動部７２に代え、支持軸８１を支点に第一可動板６ａ及び第二可動板６ｂを揺動変位させるねじ軸と、このねじ軸を回転駆動する小型のサーボモータとを有するねじ送り機構等を用いることも可能である。

　導電ゴム製の導電コネクタ材をコンタクト部６３に配設してなる上述の実施形態に代え、適度の弾力性を有するワイヤプローブからなるプローブ方式の接触端子、又は導電体からなるプランジャーと、このプランジャーをスライド可能に支持する筒状体と、プランジャーの先端部を筒状体外に突出させる方向に付勢する付勢部材等とを有するプローブ方式の接触端子を、コンタクト部６３に配設した構成としてもよい。

　上述の実施形態に示すように、第一可動板６ａ及び第二可動板６ｂのコンタクト部６３に柔軟な導電ゴム製の導電コネクタ材を配設した構造とした場合には、この導電コネクタ材を検査対象部１３Ｕ，１３Ｄに面接触させることにより、細かな電極に対して高い接触安定性が得られる等の利点がある。また、前記導電ゴム製の導電コネクタ材は、微細電極でも位置ずれに対して広い許容幅を有し、かつ基板１０の検査対象部１３Ｕ，１３Ｄにダメージを与えることがないとともに、検査治具を軽量かつ薄型に形成できる等の利点がある。

　なお、上述の導電ゴム製の導電コネクタ材を用いた検査装置では、導電コネクタ材が損傷し易い傾向がある。しかし、上述のように検査待機位置にある第一検査治具４ａ及び第二検査治具４ｂを揺動駆動部７２により支持軸８１を支点に揺動変位させるので、支持軸８１で第一検査治具４ａ及び第二検査治具４ｂの重量を支えて、小さな力で第一検査治具４ａ及び第二検査治具４ｂを揺動変位させることができる。その結果、コンタクト部６３，６３を検査対象部１３Ｕ，１３Ｄに圧接する圧力の制御が容易となり、コンタクト部６３，６３の接触圧力を高精度に制御することができる。従って、導電コネクタ材の損傷を抑制することが容易となる。

　さらに、上述の実施形態では、基板１０の下方側に配設された第一可動板６ａを有する第一検査治具４ａと、基板１０の上方側に配設された第二可動板６ｂを有する第二検査治具４ｂと、第一検査治具４ａを昇降駆動する第一昇降駆動機構５ａと、第二検査治具４ｂを昇降駆動する第二昇降駆動機構５ｂとを備えた構成としたため、第一昇降駆動機構５ａ及び第二昇降駆動機構５ｂにより、第一可動板６ａ及び第二可動板６ｂを基板１０に近接させた検査待機位置にそれぞれ迅速に移動させることができる。

　しかも、第一検査治具４ａ及び第二検査治具４ｂの揺動駆動部７２を作動させることにより、前記検査待機位置にある第一可動板６ａ及び第二可動板６ｂをそれぞれ揺動変位させて、基板１０の上面及び下面に設けられた検査対象部１３Ｄ，１３Ｕに、第一可動板６ａ及び第二可動板６ｂのコンタクト部６３をそれぞれ適度の圧力で正確に接触させることができるという利点がある。

　なお、第一可動板６ａ及び第二可動板６ｂの一方を省略するとともに、これを駆動する第一昇降駆動機構５ａ及び第二昇降駆動機構５ｂの一方を省略した構造としてもよい。例えば、基板の上面側にのみ検査対象部が設けられている場合には、基板１０の下方側に配設された第一可動板６ａを有する第一検査治具４ａと、これを駆動する第一昇降駆動機構５ａとを省略した構成とすることができる。

　また、上述の実施形態では、第一可動板６ａおよび第二可動板６ｂに、コンタクト部６３，６３が複数個所に分離された状態でそれぞれ設置されるとともに、相隣接するコンタクト部６３，６３の間に、枢支部８側に向けて凹入する切欠部６５が形成され、第一検査治具４ａ及び第二検査治具４ｂの支持部材７に、切欠部６５内に導入される突部９２を有する支持ブロック９がそれぞれ設けられた構成としている。

　この構成によれば、支持ブロック９の突部９２，９２により基板１０の上面及び下面をそれぞれ支持した状態で、第一可動板６ａ及び第二可動板６ｂを揺動駆動部７２によって駆動することにより、基板１０の下面及び上面に適度の押圧力を付与することが可能である。したがって、基板１０が弾性変形し易い素材で形成されている場合においても、その上方変位及び下方変位を支持ブロック９によりそれぞれ抑制することができる。この結果、前記押圧力に応じて第一可動板６ａ及び第二可動板６ｂのコンタクト部６３，６３を適度に加圧することにより、このコンタクト部６３，６３と基板１０の検査対象部１３Ｄ，１３Ｕとを適正に導通させることができる。

　また、上述のように図外の吸引装置の吸引力に応じて基板１０を吸着する吸着孔２０が形成された吸着板２１と、この吸着板２１の吸着孔２０から吸引された空気を吸引装置側に導出する連通孔２２が形成された支持板２３と、吸着板２１と支持板２３との間に配設されるパッキン２４とを基板保持部材２に設けるとともに、パッキン２４に、基板１０の吸着範囲に対応した大きさを有する開口部２８と、この開口部２８の外周部を囲繞する囲繞部２９とを設けた構造とした場合には、基板１０の吸着範囲外に位置する吸着孔２０と連通孔２２との連通がパッキン２４により遮断されることになる。このため、基板１０の主要部を吸着板２１に対して強固に密着させることができる。

　さらに、図７Ａ、図７Ｂに示すように、大きさの異なる開口部２８ａ，２８ｂを有する複数枚のパッキン２４ａ，２４ｂを予め取り揃えるとともに、基板１０の種類に対応したパッキン２４をユーザが選択して、吸着板２１と、支持板２３、具体的には中間板２５との間に配設し得るように構成することにより、大きさが異なる各種の基板１０を基板保持部材２にそれぞれ適正に保持させることができる。

　すなわち、基板保持部材２の吸着板２１と中間板２５とを分離した状態で、基板１０の大きさに対応した開口部２８を有するパッキン２４を吸着板２１と中間板２５との間に配設することにより、基板１０の大きさに対応して負圧の生成範囲を変化させることできる。このため、簡単な構成で基板保持部材２に汎用性を持たせることが可能となり、種々の大きさを有する基板１０を吸着板２１上に吸着させて、それぞれ適正に保持させることができる。

　また、第二可動板６ｂのコンタクト部６３を一定の圧力で基板１０の検査対象部１３Ｕに接触させるように第二検査治具４ｂを昇降駆動する駆動シリンダからなる緩衝駆動部５４を第二昇降駆動機構５ｂに設けてなる上述の実施形態によれば、この第二昇降駆動機構５ｂの緩衝駆動部５４と、第二検査治具４ｂの揺動駆動部７２とを必要に応じて選択的に作動させることにより、各種の基板１０をそれぞれ適正に検査できるという利点がある。

　例えばコンタクト部６３に設けられたコネクタ材を弾性変形させる必要があるプローブ方式の接触端子を用いて、基板１０の検査を行う場合において、支持軸８１を支点に第二可動板６ｂを所定量だけ揺動変位させることにより、コンタクト部６３を検査対象部１３Ｕに接触させた場合には、第一可動板６ａが傾斜状態となる虞がある。この結果、基板の種類によっては、検査対象部１３Ｕにコンタクト部６３を適正に接触させることができない可能性がある。

　したがって、上述のように第二可動板６ｂの下降量を、ある程度確保する必要がある場合には、揺動駆動部７２の作動を停止して、第二可動板６ｂを水平に保持した状態で、第二昇降駆動機構５ｂの緩衝駆動部５４を作動させ、第二検査治具４ｂを所定位置まで下降させることにより、コンタクト部６３を検査対象部１３Ｕに対して適正に接触させることが好ましい。

　一方、第二可動板６ｂの下降量を、それ程大きく設定する必要がなく、かつ検査対象部１３Ｕに対するコンタクト部６３の接触圧を高精度に制御する必要がある場合には、緩衝駆動部５４の作動を停止させた状態で、揺動駆動部７２により支持軸８１を支点に第二可動板６ｂを揺動変位させることにより、検査対象部１３Ｕに対するコンタクト部６３の接触圧を適正値に制御することが好ましい。

　さらに、基板１０の検査時に、第一可動板６ａ及び第二可動板６ｂの昇降位置を高精度に制御する必要がなく、かつ検査対象部１３Ｕに対するコンタクト部６３の接触圧を、より大きく設定する必要がある場合には、第一昇降駆動機構５ａ及び第二昇降駆動機構５ｂの駆動力に応じて、コンタクト部６３を検査対象部１３Ｕに接触させることも可能である。

　例えば、多数のプローブ端子を用いて基板１０の検査を行う場合に、揺動駆動部７２の作動を停止して第一可動板６ａ及び第二可動板６ｂを水平に保持した状態で、第一昇降駆動機構５ａ及び第二昇降駆動機構５ｂの回転駆動部５１を作動させて、第一検査治具４ａ及び第二検査治具４ｂを昇降変位させることにより、コンタクト部６３を検査対象部１３Ｕに接触させることもできる。

　このように本発明に係る基板検査装置は、基板１０の種類及びコンタクト部６３の構造に応じ、基板１０の検査時に使用する駆動部を適宜選択して使用することにより、各種の基板１０をそれぞれ適正に検査することが可能であるため、優れた汎用性を有するという利点がある。

　また、上述の実施形態では、昇降板５３ｂ及び第二検査治具４ｂをその自重に抗して上方に付勢する引張りばねからなる左右一対の付勢部材５５，５５を、緩衝駆動部５４，５４の間に配設しているため、この緩衝駆動部５４，５４として小型のエアシリンダを用いた場合でも、第二検査治具４ｂ等を容易かつ迅速に昇降変位させることができる。

　なお、緩衝駆動部５４，５４を省略した構造としてもよく、あるいは基板１０の上方に位置する第二昇降駆動機構５ｂと、基板１０の上方に位置する第二昇降駆動機構５ｂとの両方に、緩衝駆動部５４，５４をそれぞれ配設した構造としてもよい。さらに、下方の第一昇降駆動機構５ａのみに緩衝駆動部５４，５４を配設した構造とすることも可能である。

　すなわち、本発明の一例に係る検査治具は、検査対象の基板を保持する基板保持部材と、当該基板保持部材に保持された基板の検査対象部に接触するコンタクト部を有する可動板と、当該可動板を支持する支持部材とを有する検査治具と、当該検査治具を昇降変位させて前記コンタクト部が前記検査対象部に近接した検査待機位置に前記可動板を移動させる昇降駆動機構とを備え、前記支持部材には、前記可動板を揺動可能に支持する支持軸を備えた枢支部と、前記支持軸を支点に前記可動板を揺動変位させて前記コンタクト部を前記検査対象部に接触させる揺動駆動部とが設けられたものである。

　この構成によれば、昇降駆動機構により検査治具を初期位置から検査待機位置に容易かつ迅速に移動させることができる。そして、揺動駆動部によって支持軸を支点に可動板を揺動変位させることにより、コンタクト部を検査対象部に適度の圧力で接触させて、基板の検査を正確に行うことができる。

　前記コンタクト部には、導電ゴム製の導電コネクタ材が配設された構成としてもよい。

　この構成によれば、柔軟な導電コネクタ材を基板の検査対象部に面接触させることにより、細かな電極に対して高い接触安定性が得られるとともに、高い検査精度が得られる等の利点がある。また、微細電極でも位置ずれに対して広い許容幅を有し、かつ基板の検査対象部にダメージを与えることがないとともに、検査治具を軽量かつ薄型に形成できる等の利点がある。しかも、検査待機位置にある検査治具を揺動駆動部により支持軸を支点に揺動変位させて、上述のようにコンタクト部を検査対象部に軽い圧力で接触させ得るように構成することにより、導電コネクタ材の損傷を容易に抑制することができる。

　また、前記検査治具は、前記基板の下方側に配設された第一可動板を有する第一検査治具と、前記基板の上方側に配設された第二可動板を有する第二検査治具とを備え、前記昇降駆動機構は、前記第一検査治具を昇降駆動する第一昇降駆動機構と、前記第二検査治具を昇降駆動する第二昇降駆動機構とを備えていることが好ましい。

　この構成によれば、第一昇降駆動機構及び第二昇降駆動機構により、第一可動板及び第二可動板を基板に近接させた検査待機位置にそれぞれ迅速に移動させることができる。しかも、第一検査治具及び第二検査治具の揺動駆動部により第一可動板及び第二可動板をそれぞれ揺動変位させて、基板の上面及び下面に設けられた検査対象部に第一可動板及び第二可動板のコンタクト部をそれぞれ適度の圧力で正確に接触させることができるという利点がある。

　また、前記第一可動板および前記第二可動板には、前記コンタクト部が複数個所に分離された状態でそれぞれ設置されるとともに、相隣接する前記コンタクト部の間に、前記枢支部側に向けて凹入する切欠部が形成され、前記第一検査治具及び前記第二検査治具の支持部材には、前記基板を支持する支持ブロックがそれぞれ設けられ、当該支持ブロックは、前記切欠部内に導入される突部を有した構成としてもよい。

　この構成によれば、支持ブロックの突部により基板の上面及び下面をそれぞれ支持した状態で、第一可動板及び第二可動板を揺動駆動部によって駆動することにより、基板の下面及び上面に適度の押圧力を付与することができる。このため、基板が弾性変形し易い素材で形成されている場合においても、その上方変位及び下方変位を支持ブロックによりそれぞれ抑制することができる。したがって、前記押圧力に応じて第一可動板及び第二可動板のコンタクト部を適度に加圧することにより、このコンタクト部と基板の検査対象部とを適正に導通させることができる。

　また、前記基板保持部材は、吸引装置の吸引力に応じて前記基板を吸着する吸着孔が形成された吸着板と、当該吸着板の吸着孔から吸引された空気を前記吸引装置側に導出する連通孔が形成された支持板と、前記吸着板と前記支持板との間に配設されるパッキンとを有し、当該パッキンには、前記基板の吸着範囲に対応した大きさを有する開口部と、当該開口部の外周部を囲繞する囲繞部とが設けられた構成とすることが好ましい。

　この構成によれば、基板の吸着範囲外に位置する吸着孔と連通孔との連通がパッキンにより遮断されるため、基板の主要部を吸着板に対して強固に密着させることができる。しかも、大きさの異なる開口部を有する複数枚のパッキンを予め取り揃えるとともに、基板の種類に対応したパッキンをユーザが選択して吸着板と支持板との間に配設することにより、大きさが異なる各種の基板を基板保持部材にそれぞれ適正に保持させることができる。

　また、前記昇降駆動機構には、前記コンタクト部を一定の圧力で前記検査対象部に接触させるように前記検査治具を昇降駆動する駆動シリンダからなる緩衝駆動部が、さらに設けられた構成としてもよい。

　この構成によれば、基板の検査時に、昇降駆動機構と第二検査治具の揺動駆動部とを必要に応じて選択的に作動させることにより、各種の基板をそれぞれ適正に検査できるという利点がある。このように基板の種類及びコンタクト部の構造に応じて、基板の検査に使用する駆動部を使い分けることにより、各種の基板をそれぞれ適正に検査することが可能であるため、優れた汎用性を有するという利点がある。

　このような構成の基板検査治具によれば、基板の検査対象部及び検査治具のコンタクト部の損傷を抑制することが容易である。

　この出願は、２０１７年１２月２６日に出願された日本国特許出願特願２０１７－２４８７１４を基礎とするものであり、その内容は、本願に含まれるものである。なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様又は実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、本発明は、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではない。

　１　　基板検査治具
　２　　基板保持部材
　４ａ　第一検査治具
　４ｂ　第二検査治具
　５ａ　第一昇降駆動機構
　５ｂ　第二昇降駆動機構
　６ａ　第一可動板
　６ｂ　第二可動板
　７　　支持部材
　８　　枢支部
　９　　支持ブロック
　１０　基板
　１１　基板本体
　１２　側端部
　１３Ｄ，１３Ｕ　検査対象部
　１４Ｄ，１４Ｕ　平坦面部
　２０　吸着孔
　２１　吸着板
　２２　連通孔
　２３　支持板
　２４，２４ａ，２４ｂ　パッキン
　２５　中間板
　２６　被覆板
　２７　凹部
　２８，２８ａ，２８ｂ　開口部
　２９　囲繞部
　３０　突部
　３１　嵌入孔
　５１　回転駆動部
　５２　ねじ軸
　５３，５３ａ，５３ｂ　昇降板
　５４　緩衝駆動部
　５５　付勢部材
　６１　可動板本体
　６２　補強板
　６３　コンタクト部
　６４　コネクタ
　６５　切欠部
　７１　ベースプレート
　７２　揺動駆動部
　７３　付勢部材
　７４　規制部材
　８１　支持軸
　８２　支持プレート
　８３　軸受部
　９１　取付部
　９２　突部

Claims

　検査対象の基板を保持する基板保持部材と、
　当該基板保持部材に保持された基板の検査対象部に接触するコンタクト部が設けられた可動板および当該可動板を支持する支持部材を有する検査治具と、
　当該検査治具を昇降変位させて前記コンタクト部が前記検査対象部に近接した検査待機位置に前記可動板を移動させる昇降駆動機構とを備え、
　前記支持部材には、前記可動板を揺動可能に支持する支持軸を備えた枢支部と、前記支持軸を支点に前記可動板を揺動変位させて前記コンタクト部を前記検査対象部に接触させる揺動駆動部とが設けられている基板検査装置。
　前記コンタクト部には、導電ゴム製の導電コネクタ材が配設されている請求項１記載の基板検査装置。
　前記検査治具は、前記基板の下方側に配設された第一可動板を有する第一検査治具と、前記基板の上方側に配設された第二可動板を有する第二検査治具とを備え、
　前記昇降駆動機構は、前記第一検査治具を昇降駆動する第一昇降駆動機構と、前記第二検査治具を昇降駆動する第二昇降駆動機構とを備えている請求項１又は２記載の基板検査装置。
　前記第一可動板および前記第二可動板には、前記コンタクト部が複数個所に分離された状態でそれぞれ設置されるとともに、相隣接する前記コンタクト部の間に、前記枢支部側に向けて凹入する切欠部が形成され、
　前記第一検査治具及び前記第二検査治具の支持部材には、前記基板を支持する支持ブロックがそれぞれ設けられ、
　当該支持ブロックは、前記切欠部内に導入される突部を有している請求項３記載の基板検査装置。
　前記基板保持部材は、吸引装置の吸引力に応じて前記基板を吸着する吸着孔が形成された吸着板と、当該吸着板の吸着孔から吸引された空気を前記吸引装置側に導出する連通孔が形成された支持板と、前記吸着板と前記支持板との間に配設されるパッキンとを有し、
　当該パッキンには、前記基板の吸着範囲に対応した大きさを有する開口部と、当該開口部の外周部を囲繞する囲繞部とが設けられている請求項１～４の何れか１項に記載の基板検査装置。
　前記昇降駆動機構には、前記コンタクト部を一定の圧力で前記検査対象部に接触させるように前記検査治具を昇降駆動する駆動シリンダからなる緩衝駆動部が、さらに設けられている請求項１～５の何れか１項に記載の基板検査装置。