JP2021012117A - 電気検査装置及び保持ユニット - Google Patents
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Abstract
Description
<電気検査装置>
図1〜図3に示すように、当該電気検査装置は、検査対象基板Pに対し、この検査対象基板Pの法線方向から接触可能な複数のプローブ11aを有する電気検査ヘッド11と、複数のプローブ11aへの接続を切り替え可能な回路(以下、「切替回路」ともいう)を有する切替ユニット12と、電気検査ヘッド11及び切替ユニット12を検査対象基板Pの法線と平行な軸の回りに回転可能に支持する軸受13とを備える。また、当該電気検査装置は、電気検査ヘッド11及び切替ユニット12を保持する筐体14を備える。電気検査ヘッド11、切替ユニット12、軸受13及び筐体14は、当該電気検査装置の本体1を構成する。また、軸受13及び筐体14は、それ自体本発明の一態様である保持ユニット3を構成する。さらに、当該電気検査装置は、図4に示すように、電気検査ヘッド11を3次元で位置決め可能な駆動機構2を備える。加えて、当該電気検査装置は、電気検査ヘッド11及び切替ユニット12を軸受13の中心軸(以下、単に「軸A」ともいう)の回りに回転させるモータ等の駆動源(不図示)と、検査対象基板Pの導電パターンの導通や絶縁、電気抵抗、インピーダンス等を計測可能な計測部(不図示)と、軸受13の外輪を固定可能な枠体15とを備える。前記駆動源は、筐体14を回転させることで、この筐体14に保持される電気検査ヘッド11及び切替ユニット12を筐体14と一体的に回転させる。なお、当該電気検査装置は、検査対象基板Pの位置情報を取得する画像処理デバイス(不図示)、この画像処理デバイスにより取得した位置情報に基づいて駆動機構2を駆動制御するコントローラ(不図示)、検査対象基板Pを複数のプローブ11aと対向する位置に搬送する搬送機構(不図示)等をさらに備えていてもよい。
検査対象基板Pは、板状又はシート状である。検査対象基板Pとしては、例えばプリント基板が挙げられる。このプリント基板としては、例えば薄膜状の基板の上に複数の機能部が形成され、各機能部を含む部分を切り出して複数の電子部品を形成可能なものが挙げられる。
電気検査ヘッド11は、複数のプローブ11aと、複数のプローブ11aを保持する保持部11bとを有する。保持部11bは、検査対象基板Pに対向する底面を有している。複数のプローブ11aは、この底面から検査対象基板P側に突出している。複数のプローブ11aは、検査対象基板Pの導電パターンに接触可能に配置されている。複数のプローブ11aは、例えば0.1mm前後から2mm以下程度のピッチで配置されている。複数のプローブ11aの合計本数としては、例えば2000本以上とすることができる。
切替ユニット12は、検査対象基板Pの種類や検査項目に応じて複数のプローブ11aと前述の計測部との接続を切り替え可能な切替回路(図1〜図3では不図示)を有する。切替ユニット12は、例えば検査対象基板Pの導電パターンに応じて選定された1又は複数のプローブ11aと前記計測部との電気的な接続を選択的にONにする。切替ユニット12は、例えばコンピュータを含む制御部(不図示)で選定された1又は複数のプローブ11aと前記計測部との電気的な接続を、この制御部の指示に従って選択的にONにする。
筐体14は、検査対象基板Pの法線と平行な中心軸を有する筒状の胴部14aと、胴部14aの検査対象基板P側の端部に設けられる底部14bとを有する。また、筐体14は、胴部14aの検査対象基板Pと反対側の端部に設けられる蓋部14cと、底部14bに設けられ、電気検査ヘッド11を着脱可能に支持する支持部14dとを有する。なお、胴部14a、底部14b、蓋部14c及び支持部14dは、互いに着脱可能であってもよく、着脱不能に一体的に形成されてもよい。
以下に、電気検査ヘッド11と切替ユニット12との接続構造について詳説する。電気検査ヘッド11と切替ユニット12とは、着脱可能に検査対象基板Pの法線方向に直結されている。
図1及び図2を参照して、電気検査ヘッド11及び切替ユニット12の着脱機構について説明する。まず、切替ユニット12は、筐体14の底部14bの開口14fを貫通した状態で筐体14に対して固定される。この固定状態において、切替ユニット12の検査対象基板Pと対向する側の端面12aは、筐体14の底部14bから検査対象基板P側に突出した状態で保持される。前記固定状態において、切替ユニット12の端面12aと底部14bの底面とは平行である。前記固定状態において、切替ユニット12の開口14fよりも検査対象基板Pと反対側の部分は、筐体14の胴部14a内(前述の収容スペース内)に位置している。
続いて、電気検査ヘッド11及び切替ユニット12の電気的な接続構造について説明する。当該電気検査装置は、電気検査ヘッド11と切替ユニット12とが直結されている。換言すると、当該電気検査装置は、電気検査ヘッド11と切替ユニット12とが互いに押し当てられることで、同時に複数のプローブ11aと、複数のプローブ11aへの電気的な接続を切り替え可能な切替回路とが電気的に接続される。
軸受13は、筐体14の胴部14aを支持している。軸受13の中心軸(軸A)は、検査対象基板Pの法線と平行に配置される。軸受13は、検査対象基板Pと近接して設けられることが好ましい。軸受13と検査対象基板Pとの距離の上限としては、180mmが好ましく、125mmがより好ましく、100mmがさらに好ましい。前記距離を前記上限以下とすることで、軸受13の傾きに起因する検査対象基板Pの測定点に対する複数のプローブ11aの位置ズレを十分に小さくすることができる。これにより、当該電気検査装置は、検査対象基板Pの電気検査精度を十分に高めることができる。一方、前記距離の下限としては、特に限定されるものではないが、例えば複数のプローブ11aと検査対象基板Pとの意図しない接触を抑制する観点から、10mmとすることができる。なお、「軸受と検査対象基板との距離」とは、軸受と検査対象基板の測定点との平均距離を意味し、例えば検査対象基板の法線方向における軸受と任意の5つの測定点との距離の平均値をいう。
駆動機構2としては、直交座標型システムが用いられる。図4に示すように、駆動機構2は、Z軸(図1における軸Aと平行な軸)と垂直なX軸方向に延びる固定レール21と、一対の固定レール21上をそれぞれ移動する一対のスライダー22と、一対のスライダー22の間にZ軸方向及びX軸方向に垂直なY軸方向に掛け渡される一対の可動レール23と、一対の可動レール23上を移動可能な第1移動体24と、第1移動体24に接続され、筐体14が嵌まり込む開口25aを有する第2移動体25とを有する。第2移動体25は、筐体14をZ軸と平行な方向に移動可能に保持する。当該電気検査装置は、駆動機構2が電気検査ヘッド11を3次元で位置決め可能であるので、所望の測定点に対して複数のプローブ11aを容易に位置合わせすることができる。
当該電気検査装置は、電気検査ヘッド11及び切替ユニット12が検査対象基板Pの法線方向に直結されているので、電気検査ヘッド11及び切替ユニット12を小さい慣性モーメントで回転させることができ、複数のプローブ11aを検査対象基板Pに対して素早くかつ高精度で位置決めすることができる。従って、当該電気検査装置は、検査対象基板Pの電気検査効率を容易に高めることができる。また、当該電気検査装置は、電気検査ヘッド11及び切替ユニット12を小さい慣性モーメントで回転させることができるので、この回転に起因する各部の負荷を小さくすることができる。さらに、当該電気検査装置は、電気検査ヘッド11及び切替ユニット12が直結されているので、電気的接続の信頼性を高めると共に、部品点数の増加を抑え、装置の小型化を図ることができる。
図1及び図2に示すように、当該保持ユニット3は、検査対象基板Pに対し、この検査対象基板Pの法線方向から接触可能な複数のプローブ11aを有する電気検査ヘッド11と複数のプローブ11aへの接続を切り替え可能な回路を有する切替ユニット12とを検査対象基板Pの法線方向に直結した状態で保持可能な筐体14と、筐体14を検査対象基板Pの法線と平行な軸Aの回りに回転可能に支持する軸受13とを備える。
当該保持ユニット3は、電気検査ヘッド11及び切替ユニット12を検査対象基板Pの法線方向に直結した状態で保持できるので、電気検査ヘッド11及び切替ユニット12を小さい慣性モーメントで回転させることができ、複数のプローブ11aを検査対象基板Pに対して素早くかつ高精度で位置決めすることができる。従って、当該保持ユニット3は、検査対象基板Pの電気検査効率を容易に高めることができる。
前記実施形態は、本発明の構成を限定するものではない。従って、前記実施形態は、本明細書の記載及び技術常識に基づいて前記実施形態各部の構成要素の省略、置換又は追加が可能であり、それらは全て本発明の範囲に属するものと解釈されるべきである。
2 駆動機構
3 保持ユニット
11 電気検査ヘッド
11a プローブ
11b 保持部
11c 端面
11d 対向面
11e 貫通孔
12 切替ユニット
12a 端面
12b 切替回路
12c 接触子
12d スプリング
13,33 軸受
14,34 筐体
14a,34a 胴部
14b,34b 底部
14c,34c 蓋部
14d,34d 支持部
14e 拡径部
14f 開口
14g ガイド壁
14h フック
15 枠体
21 固定レール
22 スライダー
23 可動レール
24 第1移動体
25 第2移動体
25a 開口
P 検査対象基板
A 軸
Claims (6)
- 検査対象基板に対し、この検査対象基板の法線方向から接触可能な複数のプローブを有する電気検査ヘッドと、
前記複数のプローブへの接続を切り替え可能な回路を有する切替ユニットと、
前記電気検査ヘッド及び切替ユニットを前記法線と平行な軸の回りに回転可能に支持する軸受と
を備え、
前記電気検査ヘッドと切替ユニットとが、着脱可能に、前記法線方向に直結される電気検査装置。 - 前記電気検査ヘッド及び切替ユニットが、平面視で前記軸受の内周縁内に包含される請求項1に記載の電気検査装置。
- 前記切替ユニットが、前記軸受を前記法線方向に貫通した状態で配置されている請求項2に記載の電気検査装置。
- 前記法線と平行な中心軸を有する筒状の胴部と、この胴部の前記検査対象基板側の端部に設けられる底部とを有する筐体を備え、
前記底部が、前記切替ユニットが貫通する開口を有し、
前記軸受が、前記胴部の外周面の前記検査対象基板側の端部を支持している請求項3に記載の電気検査装置。 - 前記電気検査ヘッドを3次元で位置決め可能な駆動機構をさらに備える請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の電気検査装置。
- 検査対象基板に対し、この検査対象基板の法線方向から接触可能な複数のプローブを有する電気検査ヘッドと前記複数のプローブへの接続を切り替え可能な回路を有する切替ユニットとを前記法線方向に直結した状態で保持可能な筐体と、
前記筐体を前記法線と平行な軸の回りに回転可能に支持する軸受と
を備える保持ユニット。
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