(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査プリント配線板に形成した複数の電極と対向した位置に配設された接点部、およびこの接点部に配線部を介して接続した配線端子を設けた検査用基板と、前記配線端子と圧接して電気的接続する接続部と、前記検査用基板と被検査プリント配線板との相対的位置関係を認識するカメラと、前記検査用基板と被検査プリント配線板を相対的に移動させるアライメント機構と、前記接点部を電極に接続すべく押圧する押圧部と、前記接続部に接続されて被検査プリント配線板の電気的接続状態を測定し検査する検査部とからなり、検査用基板には、被検査プリント配線板に設けた基準マークを透視する孔を設け、押圧部には孔を介して基準マークを検出するカメラを設置してなるプリント配線板の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプリント配線板の検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来におけるこの種の検査装置について図面を用いて説明する。図７は従来のプリント配線板の検査装置の要部構成図であり、１２は絶縁体よりなる上下移動自在なホルダーである。９は金属材よりなり、ホルダー１２に装着された複数の伸縮自在なスプリングプローブである。
【０００３】
スプリングプローブ９の下端は、被検査プリント配線板２の電極３に当接すべく円錐状であり、上端には配線材８ａの一端が接続され、その他端は検査部１８に接続されている。
【０００４】
被検査プリント配線板２はフェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などの絶縁基材５の片面に、導体材の銅箔などでなる配線パターンや複数の電極３などを設けた構成となっている。
【０００５】
検査時は、被検査プリント配線板２の検査すべきポイントである電極３の位置に、ホルダー１２を下降させてスプリングプローブ９の下端を弾性をもって当接させ、配線材８ａを介して接続された検査部１８により比較演算や判定を行って、被検査プリント配線板２の所定箇所における電気的接続状態を測定検査するようになっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構成では、電極３の密度が高い場合には、細くしたスプリングプローブ９を密集して装着する必要があるが、細いスプリングプローブ９は損傷しやすく、また複数のスプリングプローブ９を高精度で確実に弾性をもって電極３に当接することは容易ではなく、結論として高密度電極のプリント配線板の測定検査が困難であるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決しようとするものであり、高密度電極のプリント配線板の測定検査を確実に行える検査装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明のプリント配線板の検査装置は、被検査プリント配線板に形成した複数の電極と対向した位置に配設した接点部、およびこの接点部に配線部を介して接続した配線端子を設けた検査用基板と、前記配線端子と圧接して電気的接続する接続部と、前記検査用基板と被検査プリント配線板との相対的位置関係を認識するカメラと、前記検査用基板と被検査プリント配線板を相対的に移動させるアライメント機構と、前記接点部を電極に接続すべく押圧する押圧部と、前記接続部に接続されて被検査プリント配線板の電気的接続状態を測定し検査する検査部からなり、検査用基板には、被検査プリント配線板に設けた基準マークを透視する孔を設け、押圧部には孔を介して基準マークを検出するカメラを設置してなる構成としたものであり、検査装置における検査用基板と被検査プリント配線板が容易かつ確実に接続され、電気的接続状態を測定検査することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、被検査プリント配線板に形成した複数の電極と対向した位置に配設された接点部、およびこの接点部に配線部を介して接続した配線端子を設けた検査用基板と、前記配線端子と圧接して電気的接続する接続部と、前記検査用基板と被検査プリント配線板との相対的位置関係を認識するカメラと、前記検査用基板と被検査プリント配線板を相対的に移動させるアライメント機構と、前記接点部を電極に接続すべく押圧する押圧部と、前記接続部に接続されて被検査プリント配線板の電気的接続状態を測定し検査する検査部とからなり、検査用基板には、被検査プリント配線板に設けた基準マークを透視する孔を設け、押圧部には孔を介して基準マークを検出するカメラを設置してなるプリント配線板の検査装置であり、使用材質に限定されることなく、検査用基板と被検査プリント配線板を容易かつ高精度に位置合せでき、測定検査が容易かつ確実にできるという作用を有する。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、従来の技術で説明したものと同じ機構部材には、同一の番号を付与し詳細な説明は簡略する。
【００１５】
図１，図２において、３は電極、５は絶縁基材、２は被検査プリント配線板である。１は検査用基板であり、片面に銅箔などの導体材で配線パターン７を形成し、内部に銅、銀、ニッケルや充填材などからなる導電性物質６を充填したスルーホールを設けた絶縁基材５ａを必要な枚数積層し電気的に接続して形成している。
【００１６】
導電性物質６と配線パターン７で多層状の配線部２１を構成しており、１ｂは積層した絶縁基材５ａの最下層であり、下面にスルーホールの導電性物質６と接続し、電極３と対向し相似した形状の複数の接点４を設け、接点部１４としている。
【００１７】
また、１ｃは積層した絶縁基材５ａの最上層であり、スルーホールの導電性物質６と接続した複数の配線端子８を上面に設けている。なお、配線端子８は検査用基板１の最下層１ｂの下面または外周の端面１ｄに形成することも可能である。
【００１８】
接点部１４である複数の接点４および配線パターン７は銅箔のフォトエッチング加工やメッキなどにより形成する。また、絶縁基材５ａはフェノール、ポリイミド、エポキシ、ポリエステルなどの絶縁樹脂、あるいはその絶縁樹脂に紙、ガラス繊維、アラミド繊維などの補強材を添加した材料を使用している。
【００１９】
１１は上下移動自在な絶縁材よりなる検査用プレートであり、検査用基板１に設けた配線端子８に下端が当接する伸縮自在なスプリングプローブ９を装着している。またスプリングプローブ９の上端はフレキシブルな配線材８ａにより検査部１８に接続されており、この部分で接続部１９を構成している。
【００２０】
１０はバネ、ゴム、樹脂などの弾性体でなる押圧部材であり、検査用プレート１１と検査用基板１との間に配設あるいは装着されて押圧部２０を構成している。
【００２１】
なお、配線端子８は被検査プリント配線板２よりも大きな検査用基板１の上面上に配置されており、押圧部材１０の下動により接点部１４が対応する電極３の全てに押圧できるような構成となっている。
【００２２】
また、接続部１９には各種の被検査プリント配線板２の検査に対応できるように、スプリングプローブ９を使用し、検査用基板１を取替え可能としているが、スプリングプローブ９に代えてコネクターなど固定接続体を使用してもよく、さらに、被検査プリント配線板２を１品種に限定する場合には、柔軟性あるいは伸縮自在すなわちフレキシブルな配線材で配線端子８と固着してもよい。
【００２３】
押圧部２０が当接する検査用基板１の上面には図２に示すように、検査用基板１の配線部２１ａが設けられている。したがって押圧部２０の押圧力が配線部２１ａによる段差で接点部１４全体に均一に伝達されず、例えば接点４ｄが電極３ｆに当接しない状態が発生する場合がある。
【００２４】
そこでそれを防止するため、配線部２１ａと同一厚みの金属箔や絶縁膜などでなる平面保持体２１ｂを、配線部２１ａに隣接して設け、接点部１４を設けた面とは反対の上面を均一な平面とし、接点部１４に均一の押圧力を印加させるようにし、これにより図２の検査用基板１の右側を若干下降させて、接点４ｄと電極３ｆを当接させるようにしている。
【００２５】
検査時には被検査プリント配線板２を測定検査ステージ（図示せず）に載置し接点した後、検査用プレート１１を下降させてスプリングプローブ９の下端を配線端子８の表面と弾性をもって当接させ、続いて検査用プレート１１および検査用基板１を同時に一体として下降させる。すると接点部１４が被検査プリント配線板２のそれぞれ対応する電極３に当接、接続され、検査部１８により被検査プリント配線板２の所定の電気的接続状態を測定検査、判定する。
【００２６】
図３は検査用基板１と被検査プリント配線板２のアライメントおよびその確認を行うアライメント機構と認識機構の要部構成図であり、図３に示すように、認識機構を構成する１台あるいは複数台の水平および垂直移動自在な認識用のカメラ３２と、検査用基板１と被検査プリント配線板２を相対的に移動させるために、Ｘ軸、Ｙ軸およびθ軸方向にそれらを駆動するアライメント機構３３を押圧部２０の一部に結合して設けた構成としたものである。
【００２７】
測定検査のために検査用基板１と被検査プリント配線板２を位置決めし当接させる際には、検査用基板１と被検査プリント配線板２の間に、対応する上面と下面の両面を認識するカメラ３２を配設し、電極３と接点部１４における接点４の位置を認識してアライメント機構３３により検査用基板１をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびθ軸方向に位置補正を行って位置決めし、測定し検査する際には認識用のカメラ３２を矢印Ｆ，Ｇ方向にそれぞれ待避させた後、検査用基板１と被検査プリント配線板２を当接し接続させるようになっており、高精度に位置合せすることができ、測定検査が容易かつ確実にできる。
【００２８】
なお、電極３と接点４はいずれもプリント配線板に形成されたパターンの一部であるため、特別な認識用のマークを付加する必要がなく、また、あらゆる形状の電極３および接点４に対して対応することができる。
【００２９】
図４は基準マークと位置合せ孔を有する検査用基板とその認識用のカメラを配設した押圧部の構成要部断面図であり、図４に示すように、電極３が形成された面に１個あるいは複数の基準マーク３ｄを設けた被検査プリント配線板２を設ける。また基準マーク３ｄと同一の位置関係に配設した基準マーク４ｋの中央部を挿通して位置合せ孔１５を有する検査用基板１を設ける。そして検査用基板１の接点４で形成された接点部１４を設けた面とは反対側で、かつ位置合せ孔１５を見通して基準マーク３ｄの検出が可能な位置に、検査用基板１と被検査プリント配線板２の相対的な位置関係を認識するカメラ１６を１台あるいは複数台有する押圧部２０を設けたものである。
【００３０】
前記構成によれば、カメラ１６で認識した位置関係を基にして検査用基板１と被検査用プリント配線板２を高精度に位置合せすることが可能となる。また、検査用基板１と被検査プリント配線板２は相対的な位置関係を合致させるのであり、カメラ１６の取付け位置精度が前記の位置合せにあまり影響しないことも有利なことである。
【００３１】
なお、基準マーク３ｄは接点部１４となる接点４の形成と同じく、導体材である銅箔をフォトエッチング加工やレーザ切削加工などにより形成すれば、接点部４と同時に加工することができ、かつ接点部１４との位置関係が高精度になる。
【００３２】
図５はアライメント機構及び押圧力の制御自在なプレス駆動部を付設した検査装置の要部構成図であり、図５に示すように、前記で説明した検査部１８、配線材８ａ、押圧部２０、検査用基板１そして被検査プリント配線板２でなる基本検査装置の検査用基板１の外周に動作体３８を配置した。動作体３８はアライメント機構３３で動作する。また押圧部２０への押圧力を任意に設定制御するための制御部３９を設け、プレス駆動部３７を介して押圧部２０を動作させるものである。
【００３３】
なお、アライメント機構３３に駆動力が伝達しない位置に分離してプレス駆動部３７は配設されており、検査用基板１と被検査プリント配線板２を高精度に位置合せすることができ、かつ当接のための押圧が確実で高精度に設定することができる。
【００３４】
また、接点部１４の劣化や被検査プリント配線板２の構成材質の変更などにともない、押圧部２０への押圧力を制御部３９によって変更し、最適に設定して制御することにより、被検査プリント配線板２に損傷を与えず、接点部１４の寿命を延ばすことができる。
【００３５】
図６は痕跡付加体を結合したアライメント確認機構を付設した検査装置の要部構成図である。この図６に示すように、検査部１８、配線材８ａ、押圧部２０、検査用基板１そして被検査プリント配線板２でなる基本の検査装置に、検査用基板１と被検査プリント配線板２とのアライメント、すなわち接点部１４と電極３が当接し、接続された状態を確認するために、前記当接、接続した場合に基準用の痕跡４２を付加する。具体的には、ダミーピン、導通ピンあるいはレーザ照射体などの痕跡付加体４１を１個あるいは複数個を設け、アライメント確認機構４０により検査用基板１に設けた位置合せ孔１５を挿通して駆動させることで、痕跡４２を形成する。
【００３６】
この部分の説明をさらに行うと、接点部１４の周辺近傍でかつ対角線上に設けたアライメント確認機構４０と結合した痕跡付加体４１を、被検査プリント配線板２の電気的接続状態を測定し検査を行うと同時に駆動し、被検査プリント配線板２のダミー電極やレジストなどに痕跡４２を付加する。そして、前記測定検査を行った後、その痕跡４２を認識カメラなどで検出することにより、アライメントすなわち接点部１４と電極３が当接し接続した状態を確認するものであり、検査用基板１と被検査プリント配線板２の高精度な位置合せや、当接し接続したか否かの状態を容易かつ確実に確認することができるのである。
【００３７】
なお、接点部１４の表面の一部にインクや塗料などを塗布し、それを電極３に当接した際に転写する方法とすることも可能である。
【００３８】
以上、被検査プリント配線板２の片面に複数の電極３を有する場合を説明したが、両面に複数の電極３を設けた被検査プリント配線板２の場合には、前記と同じ付設機構を含めて検査用基板１を２枚以上として、被検査プリント配線板２を挟持するように配設し、２枚以上の検査用基板１を一体化して移動動作させて測定検査するように構成すればよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、高密度電極のプリント配線板の測定検査を容易に、かつ確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるプリント配線板の検査装置の要部断面図
【図２】同押圧部、検査用基板および被検査プリント配線板の要部断面図
【図３】同アライメント機構と認識機構の要部構成図
【図４】同基準マークと位置合せ孔を有する検査用基板と認識用のカメラを配設した押圧部の要部構成図
【図５】同アライメント機構とプレス駆動部を付設した検査装置の要部構成図
【図６】同痕跡付加体を結合したアライメント確認機構を付設した検査装置の要部構成図
【図７】従来のプリント配線板の検査装置の要部構成図
【符号の説明】
１  検査用基板
１ｂ  最下層
１ｃ  最上層
１ｄ  端面
２  被検査プリント配線板
３，３ｆ  電極
３ｄ，４ｋ  基準マーク
４，４ｄ  接点
５，５ａ  絶縁基材
６  導電性物質
７  配線パターン
８  配線端子
８ａ  配線材
９  スプリングプローブ
１０  押圧部材
１１  検査用プレート
１２  ホルダー
１４  接点部
１５  位置合せ孔
１６，３２  カメラ
１８  検査部
１９  接続部
２０  押圧部
２１，２１ａ  配線部
２１ｂ  平面保持体
３３  アライメント機構
３７  プレス駆動部
３８  動作体
３９  制御部
４０  アライメント確認機構
４１  痕跡付加体
４２  痕跡
【図１】
0003719137.tif 000002
【図２】
0003719137.tif 000003
【図３】
0003719137.tif 000004
【図４】
0003719137.tif 000005
【図５】
0003719137.tif 000006
【図６】
0003719137.tif 000007
【図７】
0003719137.tif 000008