(57)【要約】【課題】簡素で高速かつ精密な検査を実施可能な被検査基板固定装置を提供する。【解決手段】被検査基板を固定するための固定治具と、固定治具を垂直方向に可動させる可動部を備えた固定治具接続部と、固定治具接続部を水平方向に移動させる駆動部と、被検査基板に対し固定治具を垂直方向に加圧するための加圧部と、加圧部に取り付けられ、固定治具の水平方向の移動を誘導するとともに、加圧部の加圧力を固定治具に伝達するための加圧用レールとを備える被検査基板固定装置であって、固定治具は、その中央部に空洞部を有する支持板と支持板上に設けられた２以上の治具本体とを有し、治具本体の略中央部には、回転軸を有する回転部が備えられ、回転部が支持板に設置固定されることにより、治具本体は、回転軸を中心に回転可能に支持板上に設置され、治具本体は、その先端部にパッドを備え、治具本体の他端部には支持板との間にばねが設けられたことを特徴とする。【選択図】図１Ｂ
2012237656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査基板を固定するための固定治具と、前記固定治具を垂直方向に可動させる可動部を備えた固定治具接続部と、前記固定治具接続部を水平方向に移動させる駆動部と、前記被検査基板に対し前記固定治具を垂直方向に加圧するための加圧部と、前記加圧部に取り付けられ、前記固定治具の水平方向の移動を誘導するとともに、前記加圧部の加圧力を前記固定治具に伝達するための加圧用レールとを備える被検査基板固定装置であって、
前記固定治具は、その中央部に空洞部を有する支持板と前記支持板上に設けられた２以上の治具本体とを有し、
前記治具本体の略中央部には、回転軸を有する回転部が備えられ、前記回転部が前記支持板に設置固定されることにより、前記治具本体は、前記回転軸を中心に回転可能に前記支持板上に設置され、
前記治具本体は、その先端部にパッドをそれぞれ備え、前記治具本体の他端部には前記支持板との間にばねがそれぞれ設けられた
ことを特徴とする被検査基板固定装置。
【請求項２】
固定時には、前記回転部中の回転軸の中心の高さが被検査基板の固定面の高さと同じ高さになるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の被検査基板固定装置。
【請求項３】
前記パッドの被検査基板の固定面からの高さは４ｍｍ以内であることを特徴とする請求項１または２に記載の被検査基板固定装置。
【請求項４】
前記回転部中の前記回転軸の中心からパッドまでの距離は、前記回転軸の中心から前記ばねまでの距離よりも長いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の被検査基板固定装置。
【請求項５】
前記固定治具が交換可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の被検査基板固定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くフィルム基板等の被検査基板固定装置に係り、より具体的には、フィルム基板上に形成された平面アンテナの性能検査を行うためにフィルム基板を固定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品が実装された回路基板やフィルム基板の検査を能率的に行うためのさまざまな工夫がなされてきた。基板上の各回路を検査装置に効率よく接続するための構造上の工夫に加えて、回路基板を検査装置に固定することによるたわみの防止し、あるいは接触不良の発生を防止するためのさまざまな工夫が試みられてきた。
【０００３】
一例を挙げると、部品が実装された回路基板の検査を能率的に行う回路基板の検査用治具について、次のような検査用治具がある（特許文献１）。
【０００４】
すわわち、この検査用治具は、回路に接続された基板側コネクタが表面に設けられた回路基板と、該回路基板がセットされると所定の方向へ動作して前記回路基板に電気的に接続される検査装置との間に介在する検査用治具において、前記検査装置の固定側に搭載され、前記基板側コネクタの挿抜方向を前記動作方向に一致させて支持する第１の検査用治具と、前記基板側コネクタに対して挿抜可能な治具側コネクタと、この治具側コネクタを支持する本体とから構成された第２の検査用治具とから構成されてなり、該第２の検査用治具は、前記治具側コネクタをその挿抜方向を前記検査装置の動作方向と一致する方向へ向けて、かつ、前記動作方向と交差する平面内で移動可能に支持する構成となっており、前記回路基板には、検査に必要な信号を取り出すべく回路中の所定部位に接続された導体からなるテストパッドがさらに設けられ、前記第２の検査用治具には、前記テストパッドに接触するプローブが前記本体に支持され、該第２の検査用治具は、前記プローブを、前記動作の方向と交差する平面内で前記テストパッドと重なる位置で前記動作の方向へ移動自在に支持され、前記第１の検査用治具には、前記テストパッドに接触するプローブが前記動作方向に沿って移動可能に設けられ、前記第１および第２の検査用治具の一方には、前記操作方向と交差する平面内で他方の検査用治具のプローブと重なる位置に、プローブとの接触圧力を支持するサポート部材が設けられている。
【０００５】
一方で、平面アンテナを含むフィルム基板の性能検査装置や治具におけるフィルム基板の固定方法に関しては、フィルム基板の薄さや物理的な強度の問題、さらに可撓性に伴う取り扱いの難しさ等が相俟って、上記のような基板固定方法を採用することができず、基板フィルムの端部をネジ等で人手により締め付けて検査台に固定する方法や、クランプを使って基板フィルムを人手により検査台に固定するといった方法がとられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２９６３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特に、平面アンテナを含むフィルム基板を、上述のように人手でネジ等によって検査台等に固定する方法においても、１枚１枚の基板の固定に相当の時間がかかってしまうという問題があった。また、ネジとタップ部との間の摩擦により、金属バリやカスが発生し、この金属バリやカスが、アンテナ回路基板面に付着し、接触不良や回路短絡を起こすという問題があった。
【０００８】
さらに、上述のようにクランプを用いて平面アンテナ等のフィルム基板を検査台に固定する場合には、被検査物であるフィルム基板の厚みが設定に対して厚い場合あるいは薄い場合、クランプ部と被検査物であるフィルム基板とが平行に接触せず、フィルム基板に対してクランプが片当たりをするという問題があった。また、一定以上の高さをもったクランプや一定以上の大きさのクランプ部を使用すると、被検査物が平面アンテナのようなフィルム基板である場合には、平面アンテナのビーム放射面に対してクランプが悪影響を及ぼし、好ましい測定値を得られないという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、従来の検査治具と比較して簡素な構成で、高速かつ精密な検査を行うことができ、さらには、金属バリやカスの発生に伴う接触不良や回路短絡を防止し、良好な測定結果を得ることができる平面アンテナ等の被検査基板固定装置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】
【００１０】
本発明にかかる被検査基板固定装置は、被検査基板を固定するための固定治具と、前記固定治具を垂直方向に可動させる可動部を備えた固定治具接続部と、前記固定治具接続部を水平方向に移動させる駆動部と、前記被検査基板に対し前記固定治具を垂直方向に加圧するための加圧部と、前記加圧部に取り付けられ、前記固定治具の水平方向の移動を誘導するとともに、前記加圧部の加圧力を前記固定治具に伝達するための加圧用レールとを備える被検査基板固定装置であって、前記固定治具は、その中央部に空洞部を有する支持板と前記支持板上に設けられた２以上の治具本体とを有し、前記治具本体の略中央部には、回転軸を有する回転部が備えられ、前記回転部が前記支持板に設置固定されることにより、前記治具本体は、前記回転軸を中心に回転可能に前記支持板上に設置され、前記治具本体は、その先端部にパッドをそれぞれ備え、前記治具本体の他端部には前記支持板との間にばねがそれぞれ設けられたことを特徴とする。
【００１１】
このような構成により、手動でネジ等を用いて平面アンテナを固定する場合と比べ高速に平面アンテナを固定することができる。
【００１２】
また、固定時には、前記回転部中の回転軸の中心の高さが被検査基板の固定面の高さと同じ高さになるように構成されたことを特徴とする
【００１３】
また、前記回転部中の前記回転軸の中心からパッドまでの距離は、前記回転軸の中心から前記ばねまでの距離よりも長いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明にかかる平面アンテナ等の被検査基板固定装置によれば、従来ネジ又はクランプを用いて手動により固定されていた被検査基板を高速に自動的に固定することができる。また、検査台への被検査基板の固定において金属バリやカスが発生しないため、金属バリやカスによる回路短絡不良等を起こることが無い。また、被検査基板が平面アンテナである場合、一定の高さを有するクランプや一定の大きさを有するクランプによって、被検査平面アンテナのビーム放射に対する影響が無いため、良好な測定結果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明の一実施形態における被検査基板固定装置の上面構造を説明する説明図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態における被検査基板固定装置の側面構造を説明する説明図である。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態における被検査基板固定装置の側面構造を説明する説明図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態における被検査基板固定装置の固定治具の構造例を説明する説明図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態にかかる被検査基板固定装置の状態例を説明する説明図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態にかかる被検査基板固定装置の状態例を説明する説明図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態にかかる被検査基板固定装置の動作例を説明する説明図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態にかかる被検査基板固定装置の動作例を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明にかかる検査用固定装置を実施するための形態について、図面を参照しながら詳述する。
【００１７】
図１Ａ〜図１Ｃに、本発明の一実施形態における被検査基板固定装置１００の全体図を示す。図１Ａは、被検査基板固定装置１００の上面図であり、図１Ｂは、図１Ａにおける被検査基板固定装置１００をＩの方向から見た場合の側面構造図であり、図１Ｃは、図１Ａにおける被検査基板固定装置１００をIIの方向から見た場合の側面構造図である。図中、１０１はベースプレートである。このベースプレート１０１上には、加圧部１０２が設置され、加圧部１０２には加圧用レール１０３が接続されている。また、ベースプレート１０１上には、固定治具１０４をスライドさせるための駆動部１０５が設置されており、固定治具１０４は、駆動部１０５上にネジ止めされた固定治具接続部１０６に対して垂直方向に可動する可動部１０６ｂに接続固定されている。また、ベースプレート１０１上には、ステージ１０８が設置されており、図１Ａ中、ステージ１０８上には、被検査基板である平面アンテナ１０７が載置されている。なお、後述するように、ステージ１０８上には、平面アンテナ１０７を位置決めするための位置決めピン１１４が付設されている（図１Ｂ、図１Ｃ）。
【００１８】
ここで、加圧部１０２には、エアシリンダ、油圧シリンダ、モータ等、自動で一定加圧力をかけられる機構を備えるものであれば、いずれのものでも採用することができる。また、本実施形態においては加圧部１０２の数を４個としているが、この個数にも特に制限は無い。但し、固定治具１０４への加圧を均一に行うために、固定治具１０４の両側に同数ずつ配置することが好ましい。
【００１９】
駆動部１０５は、サーボモータ、パルスモータ等、移動量を制御可能な機構を備えるものであれば、いずれのものでも採用することができる。ここで、移動制御量の精度としては、設定値±０．１ｍｍ以下の設定が可能なものであることが望ましい。±０．１ｍｍ以下の範囲であれば、固定治具１０４が被検査基板である平面アンテナ１０７に対して位置ずれを起こした場合であっても、測定値には影響を与えない。
【００２０】
また、ステージ１０８の上面には、被検査基板である平面アンテナ１０７を位置決め載置するための位置決めピン１４が付設されている。そして、平面アンテナ１０７には、位置決めピン１４が嵌合するような位置決め穴（不図示）が設けられている。位置決めピン１４及び位置決め穴の数は、典型的には基板の四隅にそれぞれ一箇所ずつ、計４箇所設けられる。
【００２１】
そして、位置決めピン１４の設置精度は、位置決め穴に対して±０．０５ｍｍ以下であることが好ましい。すわなち、設置精度誤差が±０．０５ｍｍ以下の範囲であれば、被検査基板である平面アンテナ１０７がステージ１０８に対して位置ずれを起こした場合であっても誤差の範囲となり、被検査基板の測定に影響を与えない。
【００２２】
固定治具接続部１０６の下端部は、駆動部１０５と接続されており、駆動部１０５の駆動機構（不図示）によって、固定治具接続部１０６は駆動部１０５上をスライド移動する。
【００２３】
また、固定治具接続部１０６に対して垂直方向に可動する可動部１０６ｂには、固定治具１０４が取り付けられている。可動部１０６ｂは、加圧部１０２の加圧によって、固定治具接続部１０６に対して垂直方向に可動する。
【００２４】
そして、上述の固定治具接続部１０６のスライド移動によって、固定治具１０４は、加圧用レール１０３に誘導案内されてステージ１０８及びステージ１０８上に載置された平面アンテナ１０７の上部まで移動し、加圧部１０２の加圧によって、可動部１０６に取り付けられた固定治具１０４が下降し、平面アンテナ１０７を固定する。
【００２５】
図２に、固定治具１０４の詳細構造を示す。図２Ａは、固定治具１０４の上面図である。図２Ｂは、図２Ａにおいて被検査基板である平面アンテナ１０７をステージ１０８上に位置決め載置し、これを治具本体１０９及び治具本体１０９の先端部に設けられたパッド１１１で固定する前の状態を、図２ＡのＩの方向から見た側面構造図である。図２Ｃは、被検査基板である平面アンテナ１０７を治具本体１０９及びパッド１１１で固定した状態を、図２ＡのＩの方向から見た側面構造図を示している。
【００２６】
治具本体１０９は、被検査基板１０７を適切に固定できる位置に合わせて支持板１１０上に設置されている。なお、支持板１１０の中央部には、ステージ１０８の断面積よりも大きな矩形状の空洞部が設けられている。
また、治具本体１０９の略中央部には、回転軸１１３ｂを有する回転部１１３が備えられ、この回転部１１３が支持板１１０にネジ止め等により設置固定されることで、治具本体１０９は、回転軸１１３ｂを中心に回転可能に支持板１１０上に設置されている。
【００２７】
また、支持板１１０からみた回転軸１１３ｂの軸中心の高さは、被検査基板１０７が治具本体１０９及び治具本体１０９の先端部に設けられたパッド１１１によってステージ１０８に固定された時に、被検査基板１０７の平面と略同一平面となるような高さに設定されている。これにより、被検査基板１０７の固定時には、パッド１１１の接触面と被検査基板１０７とが均一に接触するため、被検査基板１０７に対する片当たりの発生を防止し、良好に固定することができる。
また、パッド１１１の被検査基板の固定面からの高さは、４ｍｍ以内であることが望ましい。
【００２８】
なお、治具本体１０９においてパッド１１１とは反対側に設けられたばね１１２は、コイル状ばね、皿ばね等の様々なばねを用いることができ、パッド１１１が被検査基板１０７に接触して加圧部１０２によって加圧されたときに適度な力でパッド１１１を基板１０７に押し付けるよう作用する。ここで、用いるばねの特性としては、任意のばね定数のばねと任意のばね押し潰し量を設定することで、被検査基板１０７への加圧力を容易に選択することができる。例えば、ばね定数１５０Ｎ／ｍｍのばねを２ｍｍ押し潰せば、治具本体１０９あたり３００Ｎの加圧力を被検査基板である平面アンテナに付勢できる。これにより、加圧部１０２の出力を変更せずに、被検査基板１０７に対し加わる圧力を容易に自由に変更することができる。
【００２９】
なお、図２Ｃにおいて、回転部１１３の回転軸１１３ｂの中心からパッド１１１までの距離をａとし、回転軸１１３ｂの中心からばね１１２までの距離をｂとしたとき、ａ＞ｂとなるように構成すると、より好適である。すなわち、距離ｂに対して、距離ａを十分にとっているので、被測定アンテナの厚みが、設定値からずれた場合においても、被固定アンテナを片当たりすることなく安定して固定することができる。
【００３０】
また、固定治具１０４は、固定治具接続部１０６に対して垂直方向に可動する可動部１０６ｂに接続固定されているが、既知の着脱可能な接続部材を用いることによって、交換可能に構成することもできる。着脱可能な構成にすれば、様々な大きさの被検査基板に対応することができる。併せて、ステージ１０８も着脱可能に構成することによって、さらに多様な種類の被検査基板に対応できる。
【００３１】
次に、本発明の一実施形態における被検査基板固定装置の動作を、図３を参照しながら詳述する。
【００３２】
図３Ａは平面アンテナ１０７を固定する前の被検査基板固定装置１００を示すものである。また、図３Ｂは、平面アンテナ１０７を固定した状態の被検査基板固定装置１００を示すものである。
【００３３】
始めに、図３Ａにおいて、被検査基板である平面アンテナ１０７をステージ１０８上に載置する。この時、平面アンテナ１０７に設けられた位置決め穴とステージ１０８上面に付設された位置決めピン１１４とを嵌合するようにこと平面アンテナ１０７を載置することにより、平面アンテナ１０７は、ステージ１０８上の所定の位置に位置決めされる。
【００３４】
続いて、制御装置（不図示）による制御により駆動部１０５を駆動し、固定治具１０４を取り付けた固定治具接続部１０６を平面アンテナ１０７のある方向へスライド移動させ、固定治具接続部１０６及び固定治具接続部１０６に接続された固定治具１０４は、加圧用レール１０３に設けられたレール溝に誘導案内され、スライド移動する。そして、固定治具１０４は、平面アンテナ１０７のちょうど上部に達したところで停止する。
【００３５】
続いて、加圧部１０２が、加圧部１０２に接続された加圧用レール１０３を平面アンテナ１０７のある向き（図中下方）に対し、３０００Ｎで加圧する。このとき、固定治具１０４中の治具本体１０９は平面アンテナ１０７と接地し、ばね１１２は、ある程度押し潰される。ここで、ばね定数１５０Ｎ／ｍｍのばねが２ｍｍ押し潰されるように設定しておけば、治具本体１０９あたり、３００Ｎの加圧力が平面アンテナ１０７に付勢されることとなり、この加圧力によって、平面アンテナ１０７はステージ１０８に良好な圧力で固定される。
【００３６】
平面アンテナ１０７がステージ１０８上に固定された後は、図示しない検査装置によって自動的に検査される。検査が終了すると、加圧部１０２の加圧力は自動的に開放され、駆動部１０５が再び駆動し、今度は、固定治具１０４を取り付けた固定治具接続部１０６を平面アンテナ１０７から遠ざかる方向へスライド移動させ、固定治具１０４は、元の位置に戻される。
【００３７】
そこで、検査を終了した平面アンテナ１０７をステージ１０８から取り出し、次の平面アンテナ１０７をステージ１０８に載置し、効率よく連続して被検査基板の検査を実施することができる。
【００３８】
以上のとおり、本発明にかかる被検査基板固定装置によれば、従来の検査治具と比較して簡素な構成で、高速かつ精密な検査を行うことができ、さらには、金属バリやカスの発生に伴う接触不良や回路短絡を防止し、良好が測定結果を得ることができる平面アンテナ等の被検査基板固定装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１０１  ベースプレート
１０２  加圧部
１０３  加圧用レール
１０４  固定治具
１０５  駆動部
１０６  固定治具接続部
１０７  被検査基板（平面アンテナ）
１０８  ステージ
１０９  治具本体
１１０  支持板
１１１  パッド
１１２  ばね
１１３  回転部
１１３ｂ  回転軸
１１４  位置決めピン
【図１Ａ】
2012237656.tif 000003
【図１Ｂ】
2012237656.tif 000004
【図１Ｃ】
2012237656.tif 000005
【図２Ａ】
2012237656.tif 000006
【図２Ｂ】
2012237656.tif 000007
【図２Ｃ】
2012237656.tif 000008
【図３Ａ】
2012237656.tif 000009
【図３Ｂ】
2012237656.tif 000010