(57)【要約】【課題】検査終了後にプローブワイヤを検査位置から待機位置に引き上げる途上で、ワイヤとガイド板との間に加わる摩擦抵抗が原因となって生じるワイヤ引き上げの動作トラブルを防いで検査装置の信頼性向上を図る。【解決手段】各本ごとにガイド板４，５の穴に通して位置決めガイドされたプローブワイヤ２の一端をワイヤ継手７を介して単動式シリンダ６に連結し、該シリンダによりプローブワイヤを待機位置から繰り出し、ワイヤ先端のプローブピンを被検査プリント回路板１の検査ポイントに触針してインサーキットテストを行うようにした検査装置において、検査終了後に各プローブピンを検査位置から引き上げる際に単動式シリンダの可動部を待機位置に向け一括して強制的に戻す復帰駆動手段として、プローブワイヤを穴に通してワイヤ継手の下方にシリンダ引上げ板１０を配し、この引上げ板を専用の複動式シリンダ１１により引き上げ駆動して系全体を摩擦抵抗に左右されずに強制復帰させるようにする。【選択図】      図１
2005098799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各本ごとにガイド板の貫通穴に通して位置決めガイドされた多数本のプローブワイヤの一端をシリンダ固定板に一括支持した単動式シリンダの可動部に連結し、該シリンダの駆動操作により前記プローブワイヤを待機位置から繰り出し、ワイヤ先端のプローブピンを被検査プリント回路板の検査ポイントに触針させてインサーキットテストを行うようにしたプリント回路板の検査装置において、
テスト終了後に各プローブピンを検査位置から後退させる際に、前記単動式シリンダの可動部を待機位置に向け一括して強制後退させる復帰駆動手段を備えたことを特徴とするプリント回路板の検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の検査装置において、復帰駆動手段が、各プローブワイヤを通して単動式シリンダの可動部前方に配した移動板と、インサーキットテストの工程に合わせて前記移動板を進退させる専用のアクチュエータとからなることを特徴とするプリント回路板の検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の検査装置において、移動板のアクチュエータが複動式シリンダであり、一対の複動式シリンダを移動板の左右両端と単動式シリンダを支持したシリンダ固定板との間に介装配備したことを特徴とするプリント回路板の検査装置。
【請求項４】
請求項１に記載の検査装置において、単動式シリンダのシリンダチューブから引き出したピストンロッドの先端にワイヤ継手を嵌着結合し、該ワイヤ継手を介してプローブワイヤと連結するとともに、前記ワイヤ継手にはその先端側からピストンロッドの嵌合穴部に貫通するワイヤ通し穴を穿孔し、該ワイヤ通し穴に通したプローブワイヤの端部をＬ字形に折り曲げた上で、その屈曲部を継手に嵌着したピストンロッドで挟持固定したことを特徴とするプリント回路板の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検査のプリント回路板に対してその基板上に指定した検査ポイントにプローブピンを触針して回路の電気特性を検査する汎用型の検査装置（プローバー）に関し、詳しくはプローブワイヤを進退操作する駆動部の構造に係わる。
【背景技術】
【０００２】
頭記したプリント回路板の検査装置には、ニードル式プローバー，座屈式プローバーなど、各種方式のプローバーがあり、特に高実装密度化されたプリント回路板に対応する検査装置には、プローブピンの配列ピッチを小さくするために、タングステン鋼，ＳＫＲ鋼などの高弾性線材（例えば、線径φ０．３mm）で作られたプローブワイヤの先端側に形成したプローブピンを測定ポイントに触針させた上で、プローブワイヤを多少撓ませるような力を加えてプローブピンに接触圧を加えた状態でインサーキットテストを行うようにした座屈式プローバーが採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、回路仕様が異なる各種プリント回路板の検査に対応させる汎用検査装置として、プリント回路板の基板上で実装部品の接続位置を規定する標準格子（basic grid） に対応した配列ピッチに合わせて多数本のプローブピンを配列するとともに、各プローブピンのワイヤごとに進退駆動用のアクチュエータ（シリンダ）を連結しておき、被検査のプリント回路板の基板上で指定した検査ポイントに合わせて、多数本のうちから選択したプローブピンを待機位置から検査位置に前進移動して検査ポイントに触針させるようにした検査装置が公知である（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
次に、前記の座屈式プローブピンを採用した汎用型検査装置の従来構造を図３，図４で説明する。なお、図３(a) は図面を簡略化して表すためにプローブピンを２本のみ描いた模式図であり、実際には標準格子の配列ピッチに合わせて多数本のプローブピンを配列し、各プローブピンに進退駆動用アクチュエータを装備している。
【０００５】
図において、１はプリント基板１ａに電子部品１ｂを実装した被検査のプリント回路板、２はプローブワイヤ、３はプローブワイヤの敷設経路の途中部分に被せた保護用のワイヤチューブ（テフロン樹脂などの絶縁チューブ）、４はプローブピンをプリント回路板１に指定した検査ポイントに合わせてガイドするようプローブワイヤ２を穴に通してガイドするプローブガイド板、５はワイヤチューブ３をガイドするチューブガイド板、６はプローブピンの進退駆動用アクチュエータとして各プローブワイヤ２の上端に連結した単動式シリンダ、７はプローブワイヤ２の上端を前記シリンダ６に連結するワイヤ継手、８は各単動式シリンダ６を一括支持したシリンダ固定板である。
【０００６】
ここで、前記の単動式シリンダ８は、図３(b) で示すように上端側に加圧エアの導入ポートを備えたシリンダチューブ６ａ，ピストン６ｂ，シリンダチューブ６ａから下方に引き出したピストンロッド（シリンダの可動部）６ｃ，およびピッチ６ｂを上方に付勢する復帰バネ６ｄとで構成した直径１０mm以下の小径なエアシリンダであり、ピストンロッド６ｃの先端にワイヤ継手７を結合し、このワイヤ継手７を介してプローブワイヤ２と連結している。
【０００７】
また、前記ワイヤ継手７の従来構造は、図４で示すように継手本体の先端側にワイヤ２を差し込む穴７ａ，後部側にピストンロッド６ｃを嵌入する穴７ｂを形成しており、ワイヤ２は先端側の穴７ａに差込んで接着剤９により固着し、ピストンロッド６ｃは後部側の穴７ｂに嵌合してカシメ止めするようにしている。
【０００８】
上記の構成で、シリンダ６に加圧エアを導入すると復帰バネ６ｄに抗してピストン６ｂおよびピストンロッド６ｃが下降し、加圧エアを抜くと復帰バネ６ｄのバネ力でシリンダが復帰動作する。そして、このシリンダ６の進退動作に合わせてプローブワイヤ２が各ガイド板４，５の穴で位置決めガイドされながら昇降し、検査時には待機位置から繰り出したワイヤ先端のプローブピンがプリント回路板１の測定ポイントに触針する。
【特許文献１】特開平９−２７４０５４号公報
【特許文献２】特開２００２−２８６７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、図３，図４に示した従来構造の汎用型検査装置では、使用中に次記のような動作トラブルを引き起こすことがある。
【００１０】
(1) 図５で表すように、検査終了後にプリント回路板１の検査ポイントに触針させていたプローブピンを引き上げるために、シリンダ６（図３(a) 参照）からエアを抜いて復帰操作させる際に、例えば図中における左側のプローブワイヤ２とこのワイヤを湾曲させてガイド穴に通したチューブガイド板５との間（図示のＰ点）に大きな摩擦抵抗が作用すると、このプローブワイヤに連結した単動式シリンダ６のピストンが上昇復帰せずにこの位置にロックしたままになることがある。その原因は、小径なシリンダチューブ６ａ（図３(b) 参照）に組み込んだ復帰バネ６ｄのバネ力が弱いため、前記のようにプローブワイヤ２とガイド板との間に大きな摩擦抵抗が加わった場合にその摩擦抵抗力に打ち勝つ推力が出ず、プローブワイヤ２を後退位置まで引き上げられないためである。
【００１１】
なお、このような動作トラブルを避けるために、単動式シリンダを駆動力の大きな複動式シリンダ（エア圧でピストンを上下方向に駆動するエアシリンダ）に置き換えことも考えられるが、複動式シリンダは上下２箇所の加圧エア導入ポート，各ポートに接続したエア導管などシリンダ設置に要する占有スペースが大きくなることから多数のシリンダを狭い配列ピッチに並べることが困難であり、そのために検査装置のワイヤ駆動部が大形化してしまう問題があって実施化が困難である。
【００１２】
(2) また、前項(1) で述べたトラブルとは別に、従来構造ではプローブワイヤの復帰動作時に、図６で表すように図示左側のプローブワイヤ２とチューブガイド板５との間に大きな摩擦抵抗が加わった場合に、ワイヤ２がワイヤ継手７から外れてプローブピンが検査位置に止まったまま、シリンダ６だけが復帰動作するといったトラブルの生じることがある。その原因は、図４に示した従来のワイヤ継手構造では、ワイヤ継手７の穴７ａに差し込んだワイヤ２を接着剤９で固着しているだけであるために、接着剤９が経時的に劣化して接着力が低下するためである。
【００１３】
なお、前記した特許文献１にはプローブワイヤとガイド板との間に発生する摩擦について言及し、その摩擦の影響を防ぐ対策として、ガイド板に穿孔したワイヤ通し穴を傾斜形状にして座屈したワイヤを元の形状に戻し易くする手段が開示されているが、この手段では先記(1),(2) 項の問題点は解消されない。
【００１４】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は前記課題を解決して動作面での信頼性向上が図れるようプローブワイヤの駆動部を改良したプリント回路板の検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明によれば、各本ごとにガイド板の貫通穴に通して位置決めガイドされた多数本のプローブワイヤの一端をシリンダ固定板に一括支持した単動式シリンダの可動部に連結し、該シリンダの駆動操作により前記プローブワイヤを待機位置から繰り出し、ワイヤ先端のプローブピンを被検査プリント回路板の検査箇所に触針させてインサーキットテストを行うようにしたプリント回路板の検査装置において、
テスト終了後に各プローブピンをテスト位置から後退させる際に、前記単動式シリンダの可動部を待機位置に向け一括して強制後退させる復帰駆動手段を備え（請求項１）、具体的には復帰駆動手段を次記のような態様で構成するものとする。
【００１６】
(1) 復帰駆動手段を、各プローブワイヤを通して単動式シリンダの可動部前方に配した移動板と、インサーキットテストの工程に合わせて前記移動板を進退させるアクチュエータとから構成する（請求項２）。
【００１７】
(2) 前項(1) のアクチュエータが複動式シリンダであり、該シリンダを移動板の両端と各単動式シリンダを支持したシリンダ固定板との間に介装して配置する（請求項３）。
【００１８】
(3) また、前記復帰手段の機能を補完するために、本発明によれば、前記単動式シリンダのピストンロッドとプローブワイヤとの間を連結するワイヤ継手について、該ワイヤ継手にはその先端側からピストンロッドの嵌合穴部に貫通するワイヤ通し穴を穿孔し、該ワイヤ通し穴に通したプローブワイヤの端部をＬ字形に折り曲げた上で、該折り曲げ部を継手に嵌着したピストンロッドで挟持固定する（請求項４）。
【発明の効果】
【００１９】
上記した本発明の構成によれば、プリント回路板の検査時にその検査ポイントに繰り出していたプローブワイヤを検査終了後に単動式シリンダの操作で待機位置に後退させる際に、その復帰駆動手段として単動式シリンダの前方に配した移動板を専用の複動式シリンダの駆動により待機位置に移動し、その移動過程で各単動シリンダの可動部（ピストンおよびピストンロッド）を一括して待機位置へ強制的に押し戻す。これにより、プローブワイヤとそのガイド板との間に単動式シリンダの復帰バネ力以上の大きな摩擦抵抗が作用しても、この摩擦抵抗に左右されることなく単動式シリンダを一括して待機位置に復帰させることができる。
【００２０】
しかも、この移動板を進退駆動する複動式シリンダを、移動板の両端と各単動式シリンダを支持したシリンダ固定板との間に介装して配置することで、プローブワイヤ，および該ワイヤを進退駆動する単動式シリンダの配列に規制されることなく、複動式シリンダを駆動部の空きスペースに設置できる。
【００２１】
また、プローブワイヤと単動式シリンダとの間を連結するワイヤ継手について、前項(3) の構造を採用することにより、プローブワイヤの復帰過程でワイヤが継手から不測に外れるといったトラブルのおそれがなくなり、これにより前記復帰駆動手段の機能を補完して検査装置の信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明を実施するための形態を以下述べる図示実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で、図３，図４に対応する部材には同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００２３】
まず、図１(a),(b) において、プローブワイヤ２を進退操作する駆動部には、図３に示した各プローブワイヤ２に対応する単動シリンダ６，ワイヤ継手７，および各単動式シリンダ６を支持したシリンダ固定板８のほかに、各単動シリンダ６のバネ復帰力を補うようにシリンダの可動部を一括して待機位置に強制復帰させる駆動手段として、シリンダ引上げ板（移動板）１０、および該引上げ板１０の昇降駆動用アクチュエータとして左右一対の複動式シリンダ１１が追加装備されている。
【００２４】
ここで、シリンダ引上げ板１０の板面にはプローブワイヤ２の配列ピッチに合わせて穴径がφ１mm程度のワイヤ通し穴を穿孔しておき、この穴に各プローブワイヤ２（線径：φ０．３mm）を通した上で図示のようにシリンダ引上げ板１０をワイヤ継手７（外径：φ２mm程度）の下側に配置している。
【００２５】
一方、複動式シリンダ１１はシリンダチューブの両端にポートを有し、ピストンを挟んでその両側の室に導入する加圧エアを制御してその可動部を昇降操作するエアシリンダであり、前記シリンダ引上げ板１０の左右両端とその上方に対峙するシリンダ固定板８との間に介装配置してシリンダチューブをシリンダ固定板８に固定し、シリンダチューブから下方に引き出したピストンロッドを引上げ板１０に連結している。また、この複動式シリンダ１１は、プリント回路板１の検査工程に合わせて単動シリンダ６の進退と同期させてシリンダ引上げ板１０を昇降移動させるように制御する。
【００２６】
また、プローブワイヤ２と単動シリンダ６との間を連結するワイヤ継手７ついて、図示実施例のワイヤ継手７は図２で示すような構造になる。すなわち、継手本体にはワイヤ差込穴として、先端側から後部側に形成したピストンロッド６ｃの嵌入穴７ｂに通じる貫通穴７ｃ（穴径：φ０．３５mm）が穿孔されている。そして、ワイヤ継手７にプローブワイヤ２を結合するには、継手本体の先端側から前記貫通穴７ｃに挿入したプローブワイヤ２の先端を図示のようにＬ字形に折り曲げて屈曲部２ａを形作った上で、この屈曲部２ａを穴７ｂに嵌入してカシメ止めした単動シリンダのピストンロッド６ｃの先端と穴７ｂの底面との間に挟み込んで固定するようにしている。
【００２７】
上記の構成で、プリント回路板１の検査時には、その基板の検査ポイントに対応して選択したプローブワイヤ２の単動式シリンダ６，および複動式シリンダ１０を同期して駆動制御し、プローブワイヤ２およびシリンダ引上げ板１０を待機位置から図１(a) の検査位置に移動してプローブピンをプリント回路板１の検査ポイントに触針させ、この状態で回路の電気特性を検査する。
【００２８】
また、検査終了後にプローブピンを待機位置に引き上げる際には、図１(b) で示すようにプローブワイヤ２に連結した単動式シリンダ６を待機位置に復帰動作させると共に、この復帰動作に同期して複動式シリンダ１１を駆動してシリンダ引上げ板１０を上昇移動し、この引き上げ動作によりシリンダ引上げ板１０が各単動シリンダ６の可動部（ピストンおよびピストンロッド）をワイヤ継手７と共に一括して待機位置に押し上げる。
【００２９】
これにより、図５で述べたように検査時に繰り出したプローブワイヤ２と該プローブワイヤをガイドするガイド板との間に単動式シリンダ６の復帰バネ力以上の大きな摩擦抵抗が加わったとしても、この摩擦抵抗に拘束されることなくプローブワイヤ２を後退位置に引き上げることができる。
【００３０】
しかも、この場合にワイヤ継手７を介して単動式シリンダ６に連結したプローブワイヤ２は、図２のように貫通穴７ｃに通したワイヤの先端を屈曲してシリンダ６のピストンロッド６ｃとの間に挟持固定しているので、図４に示した従来構造のように接着剤９の接着力低下が原因でプローブワイヤ２がワイヤ継手７から外れるといったトラブルのおそれがない。これにより、前記したシリンダ引上げ板１０による強制復帰動作を補完してプローブワイヤ２の引き上げ動作を確実に遂行できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例による検査装置の構成，動作の説明図で、(a),(b) はそれぞれ検査時，および検査終了後にプローブワイヤを待機位置に引き上げる際の各動作状態を表す図
【図２】図１におけるワイヤ継手にプローブワイヤを結合した状態を表す継手構造の断面図
【図３】プリント回路板の検査装置の従来構成図で、(a) は装置全体の構成を模式的に表した図、(b) は(a) の検査装置に装備してプローブワイヤを進退駆動する単動式シリンダの構造略示図
【図４】図３におけるワイヤ継手の従来構造を表す断面図
【図５】図３(a) の検査装置でプローブワイヤを待機位置に引き上げる際に、ワイヤに加わる摩擦抵抗でシリンダが復帰不能となった動作トラブルの状態を表す図
【図６】図４のワイヤ継手を採用した図３(a) の検査装置で、プローブワイヤを待機位置に引き上げる際にワイヤに加わる摩擦抵抗でプローブワイヤが継手から外れた動作トラブルの状態を表す図
【符号の説明】
【００３２】
１    プリント回路板（被検査物）
２    プローブワイヤ
４    プローブガイド板
５    チューブガイド板
６    単動式シリンダ（プローブワイヤの進退駆動用アクチュエータ）
６ｂ  ピストン
６ｃ  ピストンロッド
６ｄ  復帰バネ
７    ワイヤ継手
７ｃ  貫通穴（ワイヤ通し穴）
１０    シリンダ引上げ板（移動板）
１１    複動式シリンダ（移動板の駆動アクチュエータ）
【図１】
2005098799.tif 000003
【図２】
2005098799.tif 000004
【図３】
2005098799.tif 000005
【図４】
2005098799.tif 000006
【図５】
2005098799.tif 000007
【図６】
2005098799.tif 000008