JP2012103184A

JP2012103184A - 回路基板検査治具

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Publication number: JP2012103184A
Application number: JP2010253408A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Takahashi; 勉高橋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-11-12
Filing date: 2010-11-12
Publication date: 2012-05-31

Abstract

【課題】治具の保管、収納エリアを削減しながら、被検査回路基板と治具の相対位置の微修正を行うためのカメラの配置位置、挿入方向の自由度が高い回路基板検査治具を得る。
【解決手段】被検査回路基板１の仕様に対応する固有冶具部分１４と、共通に使用する共通冶具部分を有し、固有冶具部分は、被検査回路基板１の各検査接点２に対応した位置で接触子を保持し各接触子を各検査接点に接触させる接触子保持基板４と、接触子保持基板４の各接触子に一端が接触する導体１０と、各導体の他端が接続された検査接点集約基板９、を備え、共通冶具部分は、検査接点集約基板９の各導体１０の他端に接触する接触子を保持している接触子ブロック１２と、接触子ブロック１２の接触子が接触するコネクタ結線用基板８、を備え、コネクタ結線用基板８を経て被検査回路基板１の各検査接点２の導通状況を知る。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品が実装される前の回路基板単体（「ベアーボード」と称される）の、パターン断線、ショートなどの有無を検査するときに用いる回路基板検査治具に関するもので、多数の検査ノード（以下、ノードのことを「接点」という）に一括して接触させて検査するタイプの治具に関するものである。この治具に、ユニバーサル化構想、すなわち、仕様の異なる被検査回路基板に対してできるだけ共通に使用することができるようにするという構想を導入し、治具を製作するのに必要な部材の削減、簡素化等を図ることによるコスト削減と、治具の軽量化および保管時の収納スペースの削減を図ろうとするものである。

従来の回路基板検査治具の一例を図９に示す。図９は、被検査回路基板の裏面側すなわち下側の治具をイメージして描かれている。実際にはこれと同じ構造のものが上側治具として存在し、上下の治具で対をなして使用される。図９において、符号１は被検査基板を、符号２は被検査基板１の検査接点部を、符号３は検査接点接触子（以下「プローブ」という）を示す。プローブ３は、一般的にはスプリングタイプのプローブピンである。このプローブに関しては多種・多用な方式が存在するが、本発明はその部分には関係しないので、説明は省略する。符号４はプローブピンを植設するベース基板、符号５は治具本体のベース基板、符号６は装置本体の電気検査系に接続するためのコネクタ、符号７はプローブ３とコネクタ６の端子間を結線処理するためのワイヤをそれぞれ示している。

ワイヤ７による結線作業は、無数のプローブ３とコネクタ６の端子間を接続するため、多大の手間と時間を要している。そして、この結線があるがために、一旦組み上げられた治具は、ベース基板５とコネクタ６をプロービング機構部とともに一体として扱わざるを得ないというのが現状である。

また、被検査基板の大きさに関係なく、治具としての形態は非常に大きなものにせざるを得ない。何故なら、装置本体における電気検査系のコネクタ接続部が定位置に配置されているからである。つまり、小さいサイズの被検査基板であっても、一括接触部のプロービング部は小型にできるが、治具本体のベース基板などは、想定される最大の被検査基板と同じ寸法のものにせざるを得ない。よって、治具を検査装置に装着しないとき、これを保管し収納するのに大きなスペースが必要になるなどの問題がある。

従来の回路基板検査治具の別の例として特許文献１記載の発明がある。以下、特許文献１記載の発明について概要を説明する。

特許文献１に記載されている回路基板の検査装置は、検査すべき回路基板を検査区域に搬送する搬送装置を有し、検査区域において上側検査冶具と下側検査冶具で被検体としての回路基板の両面を挟圧して検査するものである。搬送装置は被検査回路基板の搬送方向に直角な水平方向に移動可能に設けられている。上側検査冶具と下側検査冶具の少なくとも一方は、被検査回路基板に対接される基板側コネクタと、仲介ピン装置を介してこの基板側コネクタをテスターに電気的に接続するためのテスター側コネクタとを有している。基板側コネクタは仲介ピン装置と分離可能に設けられている。

仲介ピン装置は、上下方向に伸びるように支持された多数の導電ピン部材を有し、この多数の導電ピン部材のうち少なくとも上記搬送装置の可動範囲に対応する領域におけるすべての導電ピン部材は、被検査回路基板側の作用端が弾性的に後退自在に設けられている。この後退自在の導電ピン部材のうち、選択された領域における導電ピン部材の作用端を弾性力に抗して後退させることにより、上記仲介ピン装置において搬送装置を収容するための空間を形成する導電ピン部材抑制固定機構を備えている。

また、上記上側検査冶具と下側検査冶具の被検査回路基板側コネクタには、弾性を有する第１の異方性導電シートと、ピッチ変換ボードと、弾性を有する第２の異方性導電シートがこの順に重ねられている。ピッチ変換ボードは、一面側に被検査回路基板の被検査電極の配列に対応するパターンにしたがって基板側電極が形成され、他面側に上記電極との対応関係で電気的に接続されかつ規格化された格子点位置に検査装置側電極が配列されている。この検査装置側電極の配列はユニバーサル配列といわれるもので、このような対応関係で両面に電極が配列されたピッチ変換ボードを用いることにより、異なる仕様の被検査回路基板に対応することができるいわゆるユニバーサル化が図られている。

特許文献１記載の発明の特徴の一つは、ピッチ変換基板を採用している点である。ピッチ変換基板を経てユニバーサル部に導かれるパターン電路系では、最短の電路を経たピッチ変換点を経由して行われる。そのため、エラーが発生した場合には、被検査回路基板上での不良発生場所は、検査装置本体からプリントアウトされてくるデータでは即座に特定することができないという難点がある。回路基板メーカーが所有している回路基板検査装置においては、装置本体の検査系に結線されるワイヤリングは、予め定めた検査順番が遵守された結線が行われて初めて検査が可能となるデータ処理ソフトになっている。このことにより、検査装置のソフトは、不良データの出力情報によって不良箇所を即時に特定することができるような仕様になっている。つまり、検査順番を一筆描き線図にて予め定めておき、プリントアウトされる不良箇所出力データ番号を一筆描き検査順番図と照らし合わせることによって、直ちに不良箇所を特定することができるようになっている。

もちろん、検査装置本体のソフト仕様が、接続順番を無視して任意の箇所に接続したとしても、これを許容する仕様であれば、一筆描き検査順番図による不良箇所特定と同じように、不良個所を特定することができ、このような仕様の検査装置も存在している。しかし、多くの検査装置はそのような仕様にはなっていない。そこで、一筆書き検査順番図と変換表とを対比させる方式を採用するのも一案であり、これによって不良箇所をそれほど問題なく特定できるはずである。

特許文献１記載の発明の特徴の第２点は、被検査回路基板を搬送するローディングガイドレール部に関するもので、搬送される基板の大きさが異なるときに、レールの幅寄せを可能にするための対策が講じられている点である。検査装置によっては、細密基板になればなるほど、プロービング機構部が被検査回路基板に圧接される前に、基板の位置決めに関して微小な位置修正を施さなければ、プローブの接触精度が得られないことがある。そこで、ＣＣＤカメラを搭載し、ＣＣＤカメラで得られる画像から位置修正を行うようにしたものもある。かかる構成の検査装置に用いる回路基板検査治具においては、カメラを取り付けるためのスペースも確保しなければならない。

図８は、ある特定の方式の回路基板検査装置に適用される治具の例を示す。図８において、符号２７はストレートピンを、２８は治具の上板ガイド基板を、２９は治具の下板ガイド基板を、３０は治具の中間ガイド基板をそれぞれ示している。上板ガイド基板２８には、被検査回路基板の検査接点位置と全く同じ位置にストレートピン２７をガイドする孔が開けられている。中間ガイド基板３０は、上記上板ガイド基板２８の各孔に対してずれた位置にストレートピン２７をガイドする孔が開けられている。下板ガイド基板２９は最下段に位置するガイド基板で、上記ストレートピン２７の下端をスプリング収納ブロック３２の各スプリング位置にガイドできるような位置に孔が開けられている。ストレートピン２７はこれらの複数段にわたるガイド基板のガイド孔に斜めに、しかし、屈曲することなく挿入される。最近の精密な被検査基板の場合はピン径が０．２ｍｍ程度のものも存在し、図８に示す冶具はこのような微小なピン径のものにも対応できる。

かつては、治具上板２８と治具下板２９との間隔は１００ｍｍ程度のものが主流であったが、最近では、５０ｍｍ程度のものが存在する。この各段のガイド基板とストレートピン２７とが組み立てられたものがピン治具３１である。ストレートピン２７のガイド孔への挿入は比較的簡単である。ストレートピン２７は他の治具にリユース可能で、その場合、コスト低減に貢献できる。なお、後で詳細に説明する本発明の実施例におけるワイヤリングブロック４０を上記ピン冶具３１で代替することができる。

スプリング収納ブロック３２の最も細密なものは、格子点間寸法が３５ミル、つまり、メートル法に換算すると、０．８８９ｍｍの寸法になっている。このユニバーサル・グリッド・テスタは、スプリング収納ブロック３２のスプリング収納数が２万本以上というように、大量のスプリングを具備している。

最近の検査装置では、既に説明したように、被検査基板と治具の位置の微修正を、別ステージに設置したカメラから得られる位置認識データをもとに行うようにしたものがある。しかしながら、図８に示す従来例では、被検査基板と治具の位置の微修正を行うためのカメラを挿入することに関しては考慮されておらず、カメラを挿入するための空間は確保されていない。

回路基板検査治具の別の従来例として特許文献２に記載されている発明がある。特許文献２は、本出願人の特許出願に係る公開公報で、一面側において被検査基板の各検査ポイントに接触し各検査ポイントを他面側の異なるポイントに変換して直線状に配列された変換ポイントに導く主変換基板と、主変換基板と一体に設けられ主変換基板の変換ポイントを主変換基板上に立ち上げ任意のワイヤリングが可能な変換補助基板と、変換補助基板の立ち上げられたポイントを回路基板検査装置本体に電気的に接続するためのコネクタを備えたコネクタ装着基板と、を備えた回路基板検査治具の例が記載されている。

特許文献２記載の回路基板検査治具によれば、冶具のメンテナンス性を改善し、測定ポイントの追加、位置変更などの設計変更に容易に対応することができ、冶具の収納スペースを削減する、という目的を達成することができる。
しかしながら、特許文献２記載の回路基板検査治具において、被検査基板と治具の位置の微修正を行うために、被検査回路基板との対向位置にカメラを挿入するには、主変換基板上に立ち上げられている変換補助基板相互間に挿入することになる。しかし、カメラの挿入方向が変換補助基板と平行な方向に限られるなど、カメラの配置条件が限定される。

特開平０８−２７１５６９号公報特開２０１０−１９７２６７号公報

本発明は、ここまで説明してきた従来技術に鑑みてなされたもので、従来、被検査回路基板毎に固有の構成にせざるを得ないとされていた部材を、可能な限り異なる仕様にも対応できるいわゆるユニバーサル化構想を採り入れることによって、治具構造をシンプル化、小型化して、治具の保管、収納エリアを削減し、コストの低減を図りながら、被検査回路基板と治具の相対位置の微修正を行うためのカメラの配置位置および挿入方向の自由度が高い回路基板検査治具を提供することを目的とする。

被検査回路基板の仕様に対応する固有冶具部分と、被検査回路基板の仕様にかかわらず共通に使用する共通冶具部分を有し、
上記固有冶具部分は、被検査回路基板の各検査接点に対応した位置で接触子を保持し上記各接触子を上記各検査接点に接触させる接触子保持基板と、この接触子保持基板の上記各接触子に一端が接触する導体と、各導体の他端が接続された検査接点集約基板と、を備え、
上記共通冶具部分は、上記検査接点集約基板の上記各導体の他端に接触する接触子を保持している接触子ブロックと、この接触子ブロックの上記接触子が接触するコネクタ結線用基板と、を備え、
上記コネクタ結線用基板を経て上記被検査回路基板の各検査接点の導通状況を知ることができる
ことを最も主要な特徴とずる。

各導体はワイヤで構成し、各ワイヤの一端部はワイヤ保持基板で保持し、ワイヤ保持基板は接触子保持基板に固着し、上記各ワイヤの一端に、上記接触子保持基板で保持している接触子を接触させるように構成するとよい。

ワイヤは、検査接点集約基板との対向位置でこの検査接点集約基板に向かうように整形し、上記接触子保持基板とコネクタ結線用基板との間に空間を形成するとよい。
検査接点集約基板と接触子ブロックは、コネクタ結線用基板の限定された集約エリアに配置するとよい。

本発明でいう「接触子」は、針状のいわゆるプローブはもちろん、前述の異方性導電シートおよびこの異方性導電シートとグリッド変換基板を組み合わせたものも含む。したがって、「接触子ブロック」には、プローブを保持したブロック、異方性導電シートおよびこの異方性導電シートとグリッド変換基板を組み合わせたブロックを含む。

被検査回路基板の仕様に応じて固有冶具部分を製作すればよく、共通冶具部分は被検査回路基板の仕様が変わっても共通であるから、小さな被検査回路基板の場合は、変更する部分の体積を小さくすることができ、冶具の保管スペースを少なくすることができるとともに、各種回路基板の仕様に対応可能な検査冶具を低コストで提供することができる。
接触子保持基板の各接触子と検査接点集約基板を接続する導体によって、被検査回路基板固有の接点位置をいわゆるユニバーサル化（共通化）された接点位置に結線して変換することができ、ピッチ変換ボードあるいはグリッド変換ボードといわれる種類の特別な基板を用いるか否かは任意であり、かかる特別な基板を用いなければ、低コストで回路基板検査治具を提供することができる。

上記共通冶具部分は、上記検査接点集約基板の各導体の他端に接触する接触子を保持する接触子ブロックを備えているため、上記検査接点集約基板の配置部を除いて上記検査接点集約基板の周囲は空間になっており、被検査回路基板と治具の相対位置の微修正を行うためのカメラの配置空間を十分に確保することができ、冶具に対して被検査回路基板を精度よく位置決めすることができる。また、上記検査接点集約基板の周囲にカメラを配置することができる空間が確保されているため、カメラを任意の方向から挿入することができる利点もある。

本発明に係る回路基板検査治具の実施例を概念的に示す側面図である。上記実施例において治具ベース基板と集約検査接点を検査装置本体部接続コネクタに導く際に利用するコネクタ結線基板の取り付け例を示す平面図である。上記実施例に適用可能な検査接点集約部接触子ブロックの例を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。上記実施例に適用可能なワイヤ保持基板と検査接点集約基板及びワイヤの組み立て手法の例を示す側面図である。上記実施例における被検査回路基板に対応する固有のワイヤリング機能部の例を示す側面断面図である。上記ワイヤリング機能部を別の位置に集約させた例を示す側面断面図である。本発明に係る回路基板検査治具に適用可能な被検査回路基板に固有の治具全体の例を示す側面断面図である。ユニバーサル・グリッド・テスタ用治具の例を示す側面断面図である。従来の回路基板検査治具の例を概念的に示す側面断面図である。

本発明に係る回路基板検査治具は、被検査回路基板の仕様に対応する固有冶具部分である後述の実施例におけるワイヤリングブロック４０の部分と、被検査回路基板の仕様にかかわらず共通に使用する共通冶具部分であるベース基板５、コネクタ結線用基板８などを含むベース基板部とを分離し、ワイヤリングブロック４０の部分とベース基板部分を組み合わせて組み立てることが可能な構造にすることによって、前述の目的を達成するものである。

図１において、符号１は被検査回路基板を、符号２は被検査回路基板１の検査接点を、符号４は接触子保持基板（以下「プローブ保持基板」という）を示している。プローブ保持基板４は被検査回路基板１の検査接点２に対応する多数の接触子（以下「プローブ」という）３を保持している。各プローブ３はプローブ保持基板４を厚さ方向（図１において上下方向）に貫き、プローブ保持基板４の上下面から突出した各プローブ３の上下端部は、プローブ保持基板４の上下面から突出する向きに付勢されている。符号５は回路基板検査治具のベース基板を示しており、ベース基板５の上面にはコネクタ結線用基板８が張り合わせられている。符号９は規格化された検査接点集約基板を示している。

プローブ保持基板４の下面にはワイヤ保持基板１１が固着されている。ワイヤ保持基板１１は、プローブ保持基板４の各プローブ３に接触する多数の導体としてのワイヤ１０の先端部を保持している。各ワイヤ１０の先端はワイヤ保持基板１１の上面に露出するとともにワイヤ保持基板１１の上面と同一面になるように仕上げ加工されていて、各ワイヤ１０の先端に上記各プローブ３の下端が接触するようになっている。各ワイヤ１０はワイヤ保持基板１１の下面から延び出ていて、各ワイヤ１０の他端は検査接点集約基板９の所定の接続端子に半田付けなどによって接続されている。各ワイヤ１０は、プローブ保持基板４の各プローブ３を検査接点集約基板９の所定の接続端子に集約して結線するための集約結線用ワイヤとして機能している。このようにして、被検査回路基板１の各検査接点２は、プローブ保持基板４のプローブ３を経由して集約部結線用の上記ワイヤ１０に電気的に接続され、これらのワイヤ１０を介して検査接点集約基板９の所定の接続端子に電気的に接続されている。図１において、１点鎖線より上の符号１４で示す部分が、被検査回路基板２に固有の治具部分であり、被検査回路基板２の仕様が異なると、その回路基板に固有の冶具部分１４を用意することになる。

上記プローブ保持基板４から、ワイヤ保持基板１１、各ワイヤ１０を経て検査接点集約基板９に至る構成部分は、既に説明した異方性導電シートとグリッド変換基板を組み合わせたもの、あるいは、図８に示すようなユニバーサル・グリッド・テスタ用治具に代替してもよい。

図１において、符号１２は検査接点集約部のプロービングブロックを示す。この接触子ブロック１２を含む上記１点鎖線より下の部分は、仕様の異なる被検査基板に共通のいわゆるユニバーサル的な扱いにする共通冶具部分である。接触子ブロック１２は、検査接点集約基板９とコネクタ結線用基板８の間に存在させることによって、検査接点を電気的に接続しあるいは短絡する機能を持った部品で、詳細については後述する。

図１において、符号１６，１６−１で示した空間部分は、カメラを設置するための空間で、これらの空間を設けるために、被検査回路基板の検査接点を、ワイヤ１０を介して集約基板９に集約している。この点に関してはさらに後で追加説明する。また、図１において、符号１３で示されている破線は、ワイヤ１０を配線し整形した後、ワイヤ１０の束を補強するためのカバーを仮想的に示している。このカバー処理に関しても後で説明する。

図２は、ベース基板５の上にコネクタ結線用基板８を配置した状態を示す。図２に示すように、２枚のコネクタ結線用基板８が互いに平行にベース基板５の上に配置されている。コネクタ結線用基板８の上に四角で囲って符号１７で示すエリアは、接点集約のための接触子ブロック１２が作用する集約エリアである。図２では４か所に集約エリア１７が表されているが、実際には各コネクタ結線用基板８に一つずつ設けられ、その配置位置が検査装置の仕様に応じて変わる。例えば、あるメーカーの検査装置では図２に示す集約エリアＡとＢであるとすれば、他のメーカーの検査装置では集約エリアＣとＤである、ということがあり得る。このようにして、Ａ，Ｂの集約エリア１７またはＣ，Ｄの集約エリア１７に実質的に検査接点が集約している構造となっている。

被検査回路基板の大きさ、あるいは、検査装置本体の機種、仕様などに応じて、集約エリア１７の位置、数など、適切に使い分けるようにする。それぞれの集約エリア１７において、相互の接点が全く同じ位置関係にあるものはそれぞれの接点を短絡させた構造とする。例えば、Ａ，Ｂの集約エリア１７を平面的に見て縦横に同じ数の接点を配置し、Ａ，Ｂの各集約エリア１７において同じ位置にある接点は、ベース基板５に形成した回路パターンによって短絡する。Ｃ，Ｄの集約エリア１７についても同様に、Ｃ，Ｄの集約エリア１７において同じ位置にある接点は、ベース基板５に形成した回路パターンによって短絡する。

図２についてさらに説明する。コネクタ結線用基板８は、接点集約のための接触子ブロック１２のグリッド格子点のピッチにもよるが、相当高多層の基板になる。その基板層数は、ピン間に何本のパターンを形成することができるかによるが、２０層以上になるものと想定している。図２は２枚の基板を並置し、これら２枚のコネクタ結線用基板８の同じ接点同士を短絡させる横変換中継基板１５を、２枚のコネクタ結線用基板８にまたがって配置した例を示している。横変換中継基板ブロック１５を用いる一つの理由は、２枚のコネクタ結線用基板８に配置されている集約エリア１７間の接点を短絡させることである。ベース基板５に１枚のコネクタ結線用基板８を貼り付けた構成にしてもよい。ベース基板５に、コネクタ結線用基板８に形成するパターンと同じパターンを形成し、コネクタ結線用基板８としての機能を兼用させてもよい。

この実施例では、双方のコネクタ結線用基板８に設定した集約エリアＡとＢ、あるいは、集約エリアＣとＤにおいて同じ位置にあるそれぞれの接点間の短絡を、横変換中継基板ブロック１５を用い、ワイヤリングによって行っている。図２に示す例のように、コネクタ結線用基板８を２枚に分割し、それぞれのコネクタ結線用基板８に集約エリア１７を設けた構成を推奨する。横変換中継基板ブロック１５を、多層にして変換基板としての機能を持たせることも考えられるが、コスト面からはワイヤリングによる手法が得策である。

図２に示されている接点集約エリアＡ，Ｂはあるメーカーの検査装置を想定しており、エリアＣ，Ｄは他のメーカーの検査装置を想定している。検査装置の機種や仕様に応じて適切な位置に存在させればよく、そこに接触子ブロック１２を作用させるようにする。ベース基板５の寸法もメーカーによって異なるが、接点を集約するための接触子ブロック１２の位置は、上記複数の接点集約エリアＡ，ＢまたはＣ，Ｄの中から適宜のエリアを選択することができる。横変換中継基板ブロック１５とコネクタ６は、それぞれが有している電極パターンが所定の対応関係で接続され、コネクタ結線用基板８、横変換中継基板ブロック１５、コネクタ６を経て、被検査回路基板１の各検査接点における導通状況を知ることができる。

次に、接触子ブロック１２の構造を図３に基づいて説明する。接触子ブロック１２に集約する接点数は、検査装置本体が処理できる本数以上にする必要はない。検査器本体が処理できる接点本数は検査装置の仕様にもよるが、一般的には、被検査基板の片面検査接点数は最大６１４４本あれば充分である。その場合、例えば、図３（ａ）に示すように８０列×７８行とし、グリッドピッチ１ｍｍとしてプローブを配置する。しかし、検査接点処理本数が増加する傾向にあり、最大処理本数が、片面で１２８８８本の検査装置も存在する。したがって、それぞれの仕様に合わせた接点数とグリッドピッチとする。この接点を集約する接触子ブロック１２に保持されている各プローブは、その上下の端部がブロック１２の上下面から突出するようにばねなどで付勢されている。上記各プローブは、全長の長いダブルアクション型のプローブであってもよいし、シングルアクション型のプローブを両面に作用させるように構成してもよい。図３に示す例では、上記のように８０列×７８行で６２４０本の検査接点を備えているのに対し、必要な本数は上記のように６１４４本であるとすれば、余りの接点は遊び接点として扱うことになる。

次に、接点を集約するための前記ワイヤ１０の処理構造の一例について図４を参照しながら説明する。図４において、ワイヤ保持基板１１は、前記プローブ３、プローブ保持基板４を含むワイヤリングブロック４０における導体としてのワイヤ１０の受け側部材で、ワイヤ１０の先端部が固定されるベース基板である。このワイヤ保持基板１１には、前述のプローブ保持基板４に植設されている各プローブ３に対応する位置に孔が開けられていて、これらの孔にワイヤ１０の先端部が埋められ、これらワイヤ１０の先端面に上記各プローブ３が接触するようになっている。あるいは、上記各孔の内径部にメッキを施し、これらの孔にワイヤ１０を挿入して半田付けしてもよい。または、半田付け作業を回避する手法として、基板１１は単に孔のみが加工された状態のものとし、これらの孔に埋め込むワイヤの抜け止め対策と、プローブ３の接触面積を広くするために、ワイヤ１０の一端を太くしておくとよい。そのための一例として、ワイヤ１０の上端部に金属パイプ１９を固着するとよい。当然ながら、ワイヤ１０と金属パイプ１９は電気的に導通している。ワイヤ１０の保持基板１１への挿入は、図４に示す例では上方向からの作業となる。図４に示す例では、ワイヤ保持基板１１の上に、ワイヤ保持基板１１よりも厚みの薄いもう１枚のキャッチャー基板１１−１を張り合わせた２重構造になっている。１枚の基板のみでワイヤ保持基板１１を形成してもよい。何れを採用するかはコストや作業性を検討して判断すればよい。

図４において、検査接点集約基板９は、ワイヤ１０の他端部を集約して結線することにより、結果的には、被検査回路基板の検査接点を集約している。検査装置の組み立ての作業性を考慮してワイヤ保持基板１１と検査接点集約基板９の２枚の基板は、１５ｃｍ以上間隔を広げて配置するとよい。ワイヤ１０は絶縁皮膜を有する極細のマグネットワイヤーを用い、予め長めに切断しておき、前作業として、前述のように、一端に金属パイプを接合しておく。これらのワイヤ１０を、前述のようにワイヤ保持基板１１の各孔に上側から挿入し、一端の上記金属パイプを上記孔に嵌めて固着し、各ワイヤ１０の他端は集約基板９の予め定められた所定の孔に挿入する。ワイヤ１０は長めのものを使用するため集約基板９の下側に相当の長さが突出する。このワイヤ接続作業を全ての検査接点ポイントに施すことで、ワイヤリング仮配線が行われる。

以上の一連の結線作業において、一筆描き検査順番通りの結線を行うことは可能である。一筆描き検査順番とは、あたかも一筆書きのように予め所定の順に決められた検査すべき点の順番のことである。被検査回路基板に異常がなければ、一筆描き検査順に、それぞれの検査点と導通する点の位置および数は予めわかっているため、この正常なデータと、被検査回路基板の各検査点から得られるデータを検査装置において対比することにより、上記被検査回路基板の良否を判断することができる。検査装置から不良情報が出力された場合は、直ちに、その箇所を特定することができる。検査接点集約基板９のいずれかの場所に結線がなされていれば、良、不良の検査、発見が可能である。

前記仮配線が完了した後は、ワイヤ１０のドレスすなわち整形を行う。この整形は、各ワイヤ１０をワイヤ保持基板１１の下面に沿うように折り曲げ、検査接点集約基板９の上方で検査接点集約基板９に向かうように折り曲げることによって行う。その後、ワイヤリング遮蔽部材２０，２１，２２を用いて、ワイヤ１０によるワイヤリング部を囲む。これらの遮蔽部材２０，２１，２２で囲まれる空間は、図５に示すように、ワイヤ保持基板１１の下面に沿う水平方向の部分と、ワイヤ保持基板１１から検査接点集約基板９に至る垂直方向の部分からなり、これらの空間にエポキシ系接着剤等を充填して硬化させる。図５において符号２３は上記エポキシ系接着剤等の充填剤を示す。多数のワイヤ１０は、エポキシ樹脂等で固められることにより、一体化した一つの機能部品として扱うことができる。この一つの機能部品を、本発明ではワイヤリングブロックといい、これを符号４０で示す。上記のように構成されているワイヤリングブロック４０は、振動やプレス圧等に耐え得る機械的強度を具備することができる。ワイヤ保持基板１１の上面と検査接点集約基板９の下面には、エポキシ樹脂を薄く塗るとよい。そして、ワイヤ保持基板１１の上面と検査接点集約基板９の下面は、その高さ寸法精度と表面精度を確保し、かつ、導体部を表面に露出させるために、エポキシ塗布面に精密に仕上げる加工を施すとよい。

前記空間へのエポキシ樹脂の充填は、上記空間内のワイヤリングを整形した後に行う。また、集約基板９の下部に突出していたワイヤ１０の他端部は、ドレスが終わった後の余分な部分を切断し、この切断面が同一面上に位置するように表面仕上げ加工する。ワイヤ保持基板１１の上面と検査接点集約基板９の下面に露呈している導体部分にそれぞれに対応するプローブが接触することになる。ただ、検査接点集約基板９の下面部は前記接触子ブロック１２が作用する部分であるから、接触面積もそれなりの大きさになっていることが好ましい。ワイヤ１０が極細のマグネットワイヤーの場合、その横断面積は接触子ブロック１２のプローブが接触するには面積が小さ過ぎるからである。そのため、検査接点集約基板９にスルーホールを設け、スルーホールに挿入したワイヤ１０の末端を半田付けで接合し、この半田付け部分にプローブが接触するようにするとよい。極細のマグネットワイヤーは、絶縁皮膜はそのまま残した状態で半田付けができる種類のものを採用するとよい。

また、エポキシ樹脂を充填してワイヤリング部を保護する遮蔽板２０，２１，２２は、規格品或いはそれに準ずるものを一部追加工することにより、コスト低減効果が期待できる。
図７に示すように、プローブ保持基板４はその両端部がベース基板５の上に立てられたサポートポスト２６によって支持されている。プローブ保持基板４の下面側にはワイヤ保持基板１１が固着されている。サポートポスト２６と検査接点集約基板９相互の位置関係は正確に定められていなければならない。

図５と図６はともに固有治具部分１４を示すものであるが、検査接点の集約位置が異なる場合の例を示している。図５は、集約エリアが図２のＡ又はＣである場合、図６に示す例は、集約エリアがＢ又はＤである場合を示している。その使い分けの理由は、集約エリア２４，２５を被検査基板によってどの方向に存在させるべきかが異なるためであるとともに、プローブの接触を修正するための前記ＣＣＤカメラを搭載する空間を確保するためである。検査接点集約基板９の設置位置は、被検査基板１の大きさと、ＣＣＤカメラ取り付けレール等の設置位置を考慮し、コネクタ結線用基板８の作用エリアの適宜の位置において行なわれることになる。

前記ワイヤリングブロック４０と、プローブ３およびこのプローブ３を有するプローブ保持基板４を含むプロービング部分を一体に組み上げることで、図７に示す被検査基板固有の治具１４が完成する。被検査基板固有の治具１４と治具のベース基板５を中心としたユニバーサル部分を組み合わせることで、検査治具としての機能を果たすことになる。上記被検査基板固有の治具１４と上記ユニバーサル部分を一体のものとして組み立てるには、検査装置に治具を設置する前の外段取り作業として行なわれることになる。この組み立ては、数本のボルトを締めることで完了するようにすれば、作業性を高めることができる。例えば、前記サポートポスト２６の内径部に締め付けボルトを通すことにより、固有の治具１４とユニバーサル部分とが一体に組み立てられる構造にすることができる。サポートポスト２６の設置箇所及び設置本数は任意で、固有の治具１４を締め付ける箇所以外に、治具の屈曲などを防止するために設定してもよい。

以上説明した実施例によれば、被検査回路基板１の仕様に応じて固有冶具部分を製作すればよく、共通冶具部分は被検査回路基板の仕様が変わっても共通であるから、被検査回路基板１の仕様に応じて変更する部分の体積を小さくすることができ、冶具の保管スペースを少なくすることができるとともに、各種回路基板の仕様に対応可能な検査冶具を低コストで提供することができる。

プローブ保持基板４の各プローブ３と検査接点集約基板９を接続するワイヤ１０によって、被検査回路基板１固有の接点位置をいわゆるユニバーサル化（共通化）された接点位置に変換することができ、ピッチ変換ボードあるいはグリッド変換ボードといわれる種類の特別な基板を用いる必要がないため、低コストで回路基板検査治具を提供することができる。
ワイヤ１０を、プローブ保持基板４の面に沿うように、かつ、検査接点集約基板９の上方でこの検査接点集約基板９に向かうように整形し、プローブ保持基板４とコネクタ結線用基板８との間に空間を形成することにより、この空間を、被検査回路基板１の位置決めに関して微小な位置修正を行うためのＣＣＤカメラを搭載する空間として利用することができる。

本発明は、回路基板の良否を検査する検査装置において、被検査回路基板と検査装置の間に介在して検査を実施するものである。実施例の説明では被検査回路基板の一面側の検査接点のみを検査対象とするものとして説明しているが、被検査回路基板の両面を検査対象とすることもでき、その場合は、実施例の構成と同じ構成を、被検査回路基板を挟んで対称に配置すればよい。

１被検査回路基板
２検査接点
３プローブ（接触子）
４プローブ（接触子）保持基板
５ベース基板
６コネクタ
７コネクタ結線ワイヤ
８コネクタ結線用基板
９検査接点集約基板
１０ワイヤ（導体）
１１ワイヤ（導体）保持基板
１２接触子ブロック
１３カバー
１４固有治具部分
１５横変換中継基板ブロック
１６空間
１７集約エリア
１８接触子（シングル作動）
１９金属パイプ
２０ワイヤリング遮蔽部材
２１ワイヤリング遮蔽部材
２２ワイヤリング遮蔽部材
２３充填剤
２４空間
２５空間
３１ピン治具
４０ワイヤリングブロック

Claims

被検査回路基板の仕様に対応する固有冶具部分と、被検査回路基板の仕様にかかわらず共通に使用する共通冶具部分を有し、
上記固有冶具部分は、被検査回路基板の各検査接点に対応した位置で接触子を保持し上記各接触子を上記各検査接点に接触させる接触子保持基板と、この接触子保持基板の上記各接触子に一端が接触する導体と、各導体の他端が接続された検査接点集約基板と、を備え、
上記共通冶具部分は、上記検査接点集約基板の上記各導体の他端に接触する接触子を保持している接触子ブロックと、この接触子ブロックの上記接触子が接触するコネクタ結線用基板と、を備え、
上記コネクタ結線用基板を経て上記被検査回路基板の各検査接点の導通状況を知ることができる回路基板検査治具。
各導体はワイヤからなり、各ワイヤの一端部はワイヤ保持基板で保持され、ワイヤ保持基板は接触子保持基板に固着され、上記各ワイヤの一端に、上記接触子保持基板に保持されている接触子が接触している請求項１記載の回路基板検査治具。
ワイヤは、検査接点集約基板との対向位置でこの検査接点集約基板に向かうように整形され、上記接触子保持基板とコネクタ結線用基板との間に空間が形成されている請求項２記載の回路基板検査治具。
検査接点集約基板と接触子ブロックは、コネクタ結線用基板の限定された集約エリアに配置されている請求項１記載の回路基板検査治具。