(57)【要約】【課題】プロービングの際に振動が発生しないようにしてその位置精度を高め、しかも、プローブの接触検査時には検査速度の高速化を実現できるプローブ駆動機構の提供。【解決手段】Ｘ−Ｙ方向に移動する可動体１１のモータ１３の回転出力軸１３ａに一端部１４ａを固着させたクランクアーム１４と、該クランクアーム１４の他端部１４ｂに一端部１５ａを連結させた連結アーム１５と、該連結アーム１５の他端部１５ｂに連結させて進退移動を自在に配設されるプローブホルダ１６とで構成され、クランクアーム１４は、回転出力軸１３ａが回転開始点に位置するときにプローブホルダ１６の進退移動方向と略直交させて回転出力軸１３ａに固着させ、その際におけるプローブホルダ１６は、連結アーム１５と略平行する位置関係にあり、かつ、保持させてあるプローブ１７が被検査回路基板Ｐの検査ポイントと接触する配置関係をとるようにした。【選択図】図１
2005189202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ−Ｙ方向への移動が自在な可動体に配設されたモータが備える回転出力軸に、その一端部を固着させたクランクアームと、該クランクアームの他端部に一端部を回動自在に連結させた連結アームと、該連結アームの他端部に回動自在に連結させて前記可動体に設けられたガイド部に沿っての進退移動を自在に配設されるプローブホルダとで少なくとも構成され、
前記クランクアームは、前記回転出力軸が回転開始点に位置するときに前記プローブホルダの進退移動方向と略直交する方向を長さ方向として前記回転出力軸に固着させ、その際における前記プローブホルダは、前記連結アームの長さ方向と略平行する位置関係にあり、かつ、予め保持させてあるプローブが被検査回路基板の検査ポイントと接触する配置関係としたことを特徴とするプローブ駆動機構。
【請求項２】
前記可動体は、前記被検査回路基板の面方向と平行な平面に沿っての移動を自在とし、かつ、前記プローブの前記被検査回路基板の検査ポイントへの電気的な接離を自在にして配設した請求項１に記載のプローブ駆動機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ−Ｙユニットを備えるインサーキットテスタなどの回路基板検査装置に特に好適に搭載することができるプローブ駆動機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インサーキットテスタなどの回路基板検査装置は、図４に示すように例えば２つのＸ−Ｙユニット１Ａ，１Ｂを備えている。これらの各Ｘ−Ｙユニット１Ａ，１Ｂは、Ｘ軸方向に向けて配設されたガイドレール２と、Ｙ方向に向けて配設されてガイドレール２に沿ってサーボモータなどにより往復駆動されるアーム３とを有している。また、各アーム３には、その長さ方向（Ｙ軸方向）に沿ってサーボモータなどにより往復駆動される可動体４が取り付けられている。
【０００３】
そして、該可動体４には、定置されている被検査回路基板Ｐの測定ポイントとの接離を自在に進退駆動されるプローブが配設されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】実公平８−２６２６号公報
【０００４】
図５は、特許文献１に開示されているプローブの往復駆動機構を模式的に示す説明図であり、いわゆる往復スライダクランク機構により実現されている。このうち、（ａ）はプローブ９が被検査回路基板Ｐの測定ポイントと接触している状態を、（ｂ）はプローブ９が被検査回路基板Ｐの測定ポイントから最も離れた待避位置にある状態をそれぞれ示す。また、図６は、モータの回転出力軸の回転角度とプローブの高さ（ストローク）との関係を示したグラフ図である。
【０００５】
これらの図によれば、クランク７の一端部は、モータＭの回転出力軸Ｓの側に固着されており、クランク７の他端部は、可動体４に設けられたガイド部５に沿って進退するプローブホルダ６に連結棒８を介在させて連結されている。このため、クランク７側の回転運動は、プローブ９が取り付けられているプローブホルダ６に対し、プローブ９の進退方向（Ｚ軸方向）である直進運動として伝達することができるようになっている。
【０００６】
そして、プローブ９を被検査回路基板Ｐの測定ポイントに接触させた際（モータＭの回転出力軸Ｓの回転開始点の回転角度を０度とするとき、７０度回転させた位置）には、図５（ａ）に示されているようにクランク７と連結棒８とプローブホルダ６とが一直線上に位置し、プローブ９を被検査回路基板Ｐの測定ポイントから最も離れた位置に待避させた際（モータＭの回転出力軸Ｓを回転開始点に戻した０度の位置）には、図５（ｂ）に示されているようにクランク７とプローブホルダ６との間には大きな内角が形成されることになる。
【０００７】
また、図６のグラフ図によれば、回転開始点の回転角度を０度とするとき、回転角度が−１０度〜３０度までの範囲が略線形部分となり、回転角度が３０度〜９０度の範囲が非線形部分となっていることが判明する。つまり、プローブ９は、非接触時であるストローク量の大きな移動時に同グラフ図における線形部分の回転角度（クランク角）を利用してその動きが迅速に行われ、接触時に同グラフ図における非線形部分の回転角度（クランク角）を利用してその動きが遅くなるように配設されている。したがって、非接触時には、スピードアップしてプローブ９の移動時間が短縮され、接触時には、スピードダウンしてプローブにより被検査回路基板Ｐの検査ポイント側に打痕が形成されるのを抑制することができることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、モータＭの回転主力軸Ｓの回転開始点（図６にあって回転角度が０度の位置）として示される図５（ｂ）のプローブ９の待避位置にあっては、クランク７とプローブホルダ６との間の内角が大きいことから、プローブ９が接触位置へと移動する際に大きな応力がかかって振動が発生し、プロービングの位置精度に悪影響を及ぼす不都合があった。
【０００９】
また、モータＭの回転出力軸Ｓの回転角度が７０度（図６参照）である図５（ａ）に示すプローブの接触位置を含む非線形部分にあっては、線形部分に比較してモータＭの回転出力軸Ｓの回転角度に対するプローブ９の移動量が小さいために高速で移動することができず、検査速度の高速化を阻害する要因の一つともなっていた。
【００１０】
本発明は、従来技術の上記課題に鑑み、プローブを待避位置から検査ポイントに向けて移動させる際に振動が発生しないようにしてプロービングの位置精度を高め、しかも、プローブの接触検査時には直線領域を利用して高速で移動させることで検査速度の高速化を実現することができるプローブ駆動機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、Ｘ−Ｙ方向への移動が自在な可動体に配設されたモータが備える回転出力軸に、その一端部を固着させたクランクアームと、該クランクアームの他端部に一端部を回動自在に連結させた連結アームと、該連結アームの他端部に回動自在に連結させて前記可動体に設けられたガイド部に沿っての進退移動を自在に配設されるプローブホルダとで少なくとも構成され、前記クランクアームは、前記回転出力軸が回転開始点に位置するときに前記プローブホルダの進退移動方向と略直交する方向を長さ方向として前記回転出力軸に固着させ、その際における前記プローブホルダは、前記連結アームの長さ方向と略平行する位置関係にあり、かつ、予め保持させてあるプローブが被検査回路基板の検査ポイントと接触する配置関係としたことを最も主要な特徴とする。
【００１２】
この場合、前記可動体は、前記被検査回路基板の面方向と平行な平面に沿っての移動を自在とし、かつ、前記プローブの前記被検査回路基板の検査ポイントへの電気的な接離を自在にして配設するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、モータの回転出力軸が回転開始点に位置しているときにプローブを被検査回路基板の検査ポイントに接触させ、回転開始点からの回転角度が大きくなる際にプローブを待避させることができるので、プローブが接触ポイント方向へと移動する際にかかる応力を小さくして振動の発生を抑止することで、プロービングの位置精度を高めてやることができる。
【００１４】
また、モータの回転出力軸の回転開始点の近傍に位置する回転角度が小さい線形（直線）部分を利用して高速で移動させることによりプローブを検査ポイントに接触させることができるので、検査速度の高速化を実現することができる。特に、被検査回路基板の面方向と平行な平面に沿ってＸ−Ｙ方向への移動を自在に前記可動体が配設されている場合には、基板検査装置のためのＺ軸駆動部として好適に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の一例を要部を拡大して側面方向から示す説明図であり、図２は、図１に示す例の機構を簡略化して模式的に示すものであり、そのうちの（ａ）はプローブを検査ポイントに接触させた際の状態を、（ｂ）はプローブを待避させた際の状態をそれぞれ示す説明図である。
【００１６】
これらの図によれば、可動体１１は、例えば図４に示すＸ−Ｙユニット１Ａ，１Ｂを介することで、被検査回路基板Ｐの面方向と平行な平面に沿わせたＸ−Ｙ方向への移動を自在に配設されている。そして、可動体１１には、サーボモータなどのモータ１３が配設されており、該モータ１３が備える回転出力軸１３ａには、原節としてのクランクアーム１４がその一端部１４ａを介して固着されている。
【００１７】
また、クランクアーム１４の他端部１４ｂには、連結節としての連結アーム１５がその一端部１５ａを介して回動自在に軸支されている。さらに、連結アーム１５の他端部１５ｂは、プローブホルダ１６に対し回動自在となって軸支されている。
【００１８】
また、プローブホルダ１６は、着脱自在に保持させたプローブ１７をその先端側に備えており、該プローブ１７の接触端１７ａを被検査回路基板Ｐの検査ポイントへと電気的に接触させることで、所要の電気的な特性を検査することができるようになっている。
【００１９】
この場合、プローブホルダ１６は、可動体１１側に設けられているガイド溝などからなる適宜のガイド部１２に沿っての進退移動（図示例では昇降移動）が自在となって配設されている。
【００２０】
また、クランクアーム１４と連結アーム１５とプローブホルダ１６との間の相互の連結関係について説明すれば、クランクアーム１４は、回転出力軸１３ａが回転を開始する前の位置、つまり回転開始点に位置するときにプローブホルダ１６の進退移動方向と略直交する方向を長さ方向として回転出力軸１３ａに固着されている。しかも、その際におけるプローブホルダ１６は、連結アーム１５の長さ方向と略平行する位置関係にあり、かつ、予め保持させてあるプローブ１７が被検査回路基板Ｐの検査ポイントと接触する配置関係をとっている。
【００２１】
これを図１に基づいてより具体的に説明すれば、クランクアーム１４は、回転出力軸１３ａの回転角度が回転開始点である０度のときに、連結アーム１５との間で図１に示すように例えば直角となった内角θを生成できる配置関係のもとで、すなわち、定置されている被検査回路基板Ｐの面方向に対しこれと直交する位置関係となるようにして連結アーム１５の側と連結されている。
【００２２】
また、その際におけるプローブホルダ１６は、これに保持させたプローブ１７の接触端１７ａを定置されている被検査回路基板Ｐの検査ポイントに接触させた位置関係のもとで連結アーム１５の側と連結されている。つまり、図１及び図２（ａ）に示されているプローブの１７の検査ポイントへの接触時には、図３において回転出力軸１３ａの回転開始点である回転角度が０度となった線形部分に位置することになり、図２（ｂ）に示すプローブ１７の待避時にあっては、図３において回転出力軸１３ａの回転開始点を０度とするとき、回転角度が４０〜７０度の非線形部分に位置することになる。
【００２３】
次に、上記構成からなる本発明の作用を説明すれば、図１及び図２（ａ）に示すようにプローブホルダ１６に保持させたプローブ１７の接触端１７ａを被検査回路基板Ｐの検査ポイントに接触させた際におけるモータ１３の回転出力軸１３ａは、その回転角度が図３に示されているように回転開始点である０度、つまり、クランクアーム１４と連結アーム１５との間に生成される内角θが例えば９０度となっているときに回転停止の状態にある。
【００２４】
そして、プローブ１７を次の検査ポイントへと移動させる際には、図２（ｂ）に示すように、現在の検査ポイントからプローブを待避（図示例ではＺ軸方向に後退）させた後、可動体１１を所定のＸ−Ｙ方向へと移動させてプローブ１７を次の検査ポイントと正対する位置に配置する。
【００２５】
これを図２に即してより具体的に説明すれば、図２（ａ）の状態のもとでは、モータ１３の回転出力軸１３ａの回転角度が回転開始点である０度となっており、図２（ｂ）に示すようにプローブ１７を待避させるためには、クランクアーム１４と連結アーム１５との間の内角θ＜９０度となるように、モータ１３を駆動して回転出力軸１３ａを例えば５０度の回転角度となるように回転させてやる必要がある。
【００２６】
この場合、モータ１３の回転出力軸１３ａの回転角度とプローブ１７の進退移動量であるストロークとの間には、図３に示すように非線形（非直線性）となる部分と線形（直線性）に近い部分とがあり、本発明においては、線形部分となる回転角度（例えば回転開始点である０度）を利用してプローブ１７の接触端１７ａを被検査回路基板Ｐの検査ポイントに接触させるようにしてある。また、プローブ１７を被検査回路基板Ｐの検査ポイントから待避させる場合には、非線形部分となる回転角度（例えば回転開始点から５０〜７０度回転）を利用して行わせることができることになる。
【００２７】
したがって、本発明によれば、モータ１３の回転出力軸１３ａの回転角度が回転開始点の０度付近である微小移動区間を利用して、つまり、クランクアーム１４とプローブホルダ１６とが略平行な動きをする微小移動区間を利用してプローブ１７を被検査回路基板Ｐの検査ポイントに接触させることができることになり、検査時のＺ軸速度を従来よりも向上させて検査速度を高速化することができる。
【００２８】
また、モータ１３の回転出力軸１３ａの回転角度が比較的大きなプローブ１７の待避時には、それほどの高速動作を要求されないので、サーボゲイン等に劣る図３における非線形部分を利用してもさして問題がないことになる。
【００２９】
なお、以上は、本発明をインサーキットテスタなどの回路基板検査装置に適用した場合について説明してあるが、その他の基板検査装置に搭載して必要なプロービングを行わせることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一例を要部を拡大して示す説明図。
【図２】図１に示す例の機構を簡略化して模式的に示した説明図であり、そのうちの（ａ）はプローブを検査ポイントに接触させた際の状態を、（ｂ）はプローブを待避させた際の状態をそれぞれ示す。
【図３】本発明におけるモータの回転出力軸の回転角度とプローブの高さとの関係を示すグラフ図。
【図４】回路基板検査装置が従来から備えるＸ−Ｙユニットにおける可動体の配置関係を示す平面図。
【図５】図４に示す可動体に配設されたプローブの往復駆動機構を模式的に示す説明図であり、そのうちの（ａ）はプローブを検査ポイントに接触させた際の状態を、（ｂ）はプローブを待避させた際の状態をそれぞれ示す。
【図６】図５に示すプローブの往復駆動機構におけるモータの回転出力軸の回転角度とプローブの高さとの関係を示すグラフ図。
【符号の説明】
【００３１】
１１  可動体
１２  ガイド部
１３  モータ
１３ａ  回転出力軸
１４  クランクアーム
１４ａ  一端部
１４ｂ  他端部
１５  連結アーム
１５ａ  一端部
１５ｂ  他端部
１６  プローブホルダ
１７  プローブ
１７ａ  接触端
Ｐ  被検査回路基板
θ  内角
【図１】
2005189202.tif 000003
【図２】
2005189202.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005189202.tif 000006
【図５】
2005189202.tif 000007
【図６】
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