JP3549969B2 - エアプローブ使用x−y方式インサーキットテスタ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は実装基板の検査に使用するX−Y方式インサーキットテスタのZ軸ユニットに、ピンプローブ駆動用押し出し単動エアシリンダを3個以上備える多ピンプローブユニットを装着してなるエアプローブ使用X−Y方式インサーキットテスタに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、実装基板即ち多数の電子部品等を半田付けしたプリント基板はインサーキットテスタを用いて、その基板の必要な測定点に適宜ピンプローブの先端を接触させ、それ等の各部品の有無を電気的に検出し、或いは各部の特性値を電気的に測定して基板の良否の判定を行っている。特に、被検査基板を載せて固定する測定台上にX−Yユニットを設置したものは、そのX軸方向に可動するアームの上にY軸方向に可動するZ軸ユニットを備え、そのZ軸ユニットで1本のピンプローブをZ軸方向に可動可能に支持しているので使用し易く、そのX−Yユニットを制御すると、ピンプローブを基板の上方からX軸、Y軸、Z軸方向にそれぞれ適宜移動して、予め設定した各測定点に順次接触できる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、X−Y方式では1部品毎に複数個の測定点を同時に測定しなければならないので、通常インサーキットテスタに測定点の数に一致する複数個のX−Yユニットを備え付ける必要がある。しかも、各X−Yユニットを個々的に制御して、それ等に備えた各ピンプローブの移動をそれぞれ行なわなければならない。それ故、検査のスピードを上げ難いという問題がある。なお、X−Y方式インサーキットテスタにはY軸方向に可動するアーム上にX軸方向に可動するZ軸ユニットを備えたものや、X−Y平面上をZ軸ユニットが任意の方向に移動できるサフェイスリニアモータ等もある。
【0004】
そこで、本出願人は先に特願平6−172136号として、測定点の多い或いは大きさの異なる種々の実装部品等に対応し易くし、検査をスピード化するため、各Z軸ユニットにピンプローブ駆動用押し出し単動エアシリンダを3個以上備える多ピンプローブユニットを設置してなるX−Y方式インサーキットテスタを提示した。このような圧縮空気駆動によるピンプローブ(エアプローブ)使用のX−Y方式インサーキットテスタは、図4に示すような多ピンプローブユニット10の各ピンプローブ駆動用押し出し単動エアシリンダに圧縮空気を供給し、制御するための装置12を備えている。この多ピンプローブユニット10はそのベース部材14に5本のピンプローブ16が扇状に並ぶように各ピンプローブ駆動用押し出し単動エアシリンダを設置してある。そして、圧縮空気供給制御装置12は電磁弁連結体18、電磁弁制御回路20、パソコン等のコントローラ22、エアレギュレータ24等からなる。なお、26は被検査基板、28は圧縮空気源である。
【0005】
この電磁弁連結体18は各ピンプローブ駆動用押し出し単動エアシリンダへ送る空気の供給と停止を行ない、電磁弁制御回路20はその電磁弁連結体18に備える各電磁弁30へ弁切換信号を送り、コントローラ22はその電磁弁制御回路20へ突出すべきピンプローブ指定信号を送り、エアレギュレータ24はその電磁弁連結体18へ送る圧縮空気源28で発生した圧縮空気の圧力を一定に調節するものである。なお、矢印付きの実線で圧縮空気の経路を示し、矢印付きの点線で電気信号の経路を示している。
【0006】
このようにして、多ピンプローブユニット10の各ピンプローブ駆動用押し出し単動エアシリンダへ一定圧の圧縮空気を供給すると、コントローラ22で指定した任意の本数の各ピンプローブ16をZ軸方向にそれぞれ突出させて、被検査基板26の予め設定した対応する各測定点にそれぞれ接触できる。その際、各ピンプローブ駆動用押し出し単動エアシリンダへ供給する圧縮空気の圧力が一定のため、各ピンプローブ16は測定点に達するまで加速を続け、測定点に最高速度で当ることになる。それ故、被検査基板26が受ける衝撃が大きくなり、打痕等の損傷も大きくなる。なお、被検査基板の損傷を小さくするため空気圧を小さくすると、接触圧が小さくなるので、安定した計測を行なえなくなる。測定後、ピンプローブ駆動用押し出し単動エアシリンダへ供給する圧縮空気を停止すると、ばねの力によりピンプローブは後退し、被検査基板より離れる。
【0007】
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、ピンプローブの突出開始速度を大きくし、突出動作中の速度をほぼ一定に保つことにより、ピンプローブの当たりによる被検査基板の損傷を小さくし、安定した計測を行えるエアプローブ使用X−Y方式インサーキットテスタを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるエアプローブ使用X−Y方式インサーキットテスタではエアレギュレータと電磁弁連結体との間に空気圧可変装置を介在し、コントローラよりその空気圧可変装置へピンプローブ突出動作の時間経過に対応させて、空気圧を無段階或いは段階的に下げて行き、そのピンプローブが被検査基板に接触する少なくとも直前に安定した計測を行える適切な接触圧が得られる空気圧まで上げる空気圧可変信号を与えることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明を適用したエアプローブ使用X−Y方式インサーキットテスタに備える多ピンプローブユニットの圧縮空気供給制御装置の構成を示す図である。図中、32が多ピンプローブユニット、34が圧縮空気供給制御装置、36が圧縮空気源、38が被検査基板である。そして、圧縮空気供給制御装置34は電磁弁連結体40、電磁弁制御回路42、パソコン等のコントローラ44、エアレギュレータ46、空気圧可変装置48等からなる。これ等の多ピンプローブユニット32や圧縮空気供給制御装置34を構成する電磁弁連結体40、電磁弁制御回路42、コントローラ44、エアレギュレータ46、更に圧縮空気源36、被検査基板38等はいずれも先に説明した同一名称のものとそれぞれ等しい構成を有する。但し、圧縮空気供給制御装置34にはそのエアレギュレータ46と電磁弁連結体40との間に空気圧可変装置48が介在し、その空気圧可変装置48にコントローラ44からの信号線50が接続する点が相違する。
【0011】
この多ピンプローブユニット32にはそのベース部材52に3本以上、例えば5本のピンプローブ54を扇状に並べるように、図2に示すような5個のピンプローブ駆動用押し出し単動エアシリンダ56を配設する。図中、58はシリンダケース、60はピンプローブ54に固定したピストン、62はピンプローブ54に巻回した圧縮コイルばね、64はシリンダケース58に開けたエアポート、66はピンプローブ54に接続したリードワイヤである。それ故、ピンプローブ54はばね力を受け、その先端は通常矢印で示す一方向に後退している。そして、エアポート64から圧縮空気を入れた時のみ反対の矢印方向に突出する。なお、圧縮空気源36は圧縮空気供給制御装置34のエアレギュレータ46へ送る圧縮空気の供給源であり、工場等に備えた他の圧縮空気を必要とする装置等と共同使用可能のものでよい。
【0012】
電磁弁連結体40には対応する各エアシリンダ56へ送る圧縮空気の供給と停止を行なう電磁弁68として、例えば3ポート2位置切換電磁弁を採用し、それ等を5本連結してマニホールドにする。電磁弁制御回路42は各電磁弁68へ弁切換信号を送る制御回路である。コントローラ44は電磁弁制御回路42へ突出すべきピンプローブ指定信号を送り、空気圧可変装置48へ空気圧可変信号を送る例えばパソコン等のROM(読出し専用メモリ)やRAM(書込み読出し可能メモリ)を備えたCPU(中央演算処理装置)である。エアレギュレータ46は圧縮空気を清浄化するためのエアフィルタを備え、圧縮空気源36で発生した圧縮空気の圧力を一定に調節し、最大空気圧として送出する装置である。なお、70は空気中の不純物を取り除いて溜めるタンク、72は空気圧調節つまみ、74は圧力計である。空気圧可変装置48には例えば電空比例弁を採用する。この電空比例弁は電気式の減圧弁機能を持つ3ポート弁であり、電流の大きさによって圧力を無段階に制御できる。
【0013】
このような多ピンプローブユニット32はそのベース部材52を図3に示すような無端のタイミングベルト76に連結すること等により、Z軸方向(上下方向)に可動可能に支持しておく。なお、78は連結部材、80はZ軸ユニットのアームに対する固定用のベース部材に据え付けたパルスモータ等の駆動軸である。それ故、モータ軸80を矢印で示す一方向又は反対方向に回転させると、タイミングベルト76を駆動して、ベース部材52を任意に矢印で示すZ軸方向に移動することができる。しかし、通常はベース部材52を上昇端まで上げておき、各ピンプローブ54を全て後退させておく。
【0014】
検査時にはX−Yユニットを制御し、先ずZ軸ユニットを移動して、多ピンプローブユニット32を被検査基板38の上方領域内の必要箇所に適宜移動する。次に、多ピンプローブユニット32のベース部材52を必要なだけ下降し、被検査基板面からの高さを任意に選択する。そこで、コントローラ44からメモリに格納してあるプログラムの命令に基づき、電磁弁制御回路42へ突出すべきピンプローブを指定する信号を発し、更に空気圧可変装置48へピンプローブ突出動作の時間経過に対応させて空気圧を変える信号を発する。
【0015】
すると、電磁弁制御回路42から指定されたピンプローブ54と対応する電磁弁68に弁切換動作信号(ON信号)が出る。そこで、電磁弁68の弁が切り換えられると、圧縮空気が対応するエアシリンダ56のエアポート64を経て、シリンダケース58の内部に供給される。それ故、指定されたピンプローブ54が圧縮コイルばね62の付勢力に抗して突出を開始する。なお、図1ではベース部材52の中央に設置したピンプローブ54の突出を示している。
【0016】
このようなエアシリンダ56に送られる圧縮空気の圧力はコントローラ44から空気圧可変装置48に送られる信号に基づき、ピンプローブ突出動作の時間経過に対応させて変えて行く。例えば、ピンプローブ54の突出開始時にはエアレギュレータ46で設定した最大空気圧とし、その後空気圧を時間の経過と共に無段階或いは段階的に下げて行き、一旦安定した計測を行える適切な接触圧が得られる空気圧を下回るまで下げる。しかし、そのピンプローブが被検査基板に接触する少なくとも直前には安定した計測を行える適切な接触圧が得られる空気圧まで戻す。このように空気圧を変えると、ピンプローブ54の突出開始速度を大きくし、突出動作中の速度をほぼ一定に保って被検査基板にソフトライディングさせることができる。それ故、ピンプローブ54の当たりによる被検査基板38の損傷を小さく、接触圧を大きくして安定した計測を行える。なお、ピンプローブ54の先端を被検査基板38に接触させた後に、空気圧を上げたのでは接触状態が良好とならない場合があり、安定した計測を行えない。
【0017】
或いは、ピンプローブ54の突出開始時には小さな圧力の圧縮空気を供給し、その後無段階或いは段階的に上げて行き、そのピンプローブが被検査基板に接触する少なくとも直前には適切な接触圧の得られる空気圧にする。このように空気圧を変えると、ピンプローブ54の突出開始速度を小さく、突出最終速度を大きくして被検査基板にソフトランディングさせることができる。それ故、やはりピンプローブ54の当りによる被検査基板38の損傷を小さく、接触圧を大きくして安定した計測を行なえる。なお、接触圧をエアレギュレータ46で設定した最大空気圧にすることができる。
【0018】
計測後、電磁弁制御回路42から電磁弁68へ送っていたON信号を切ると、弁が切り換えられてエアシリンダ56に供給されていた圧縮空気が停止する。すると、突出していたピンプローブ54には圧縮コイルばね62の付勢力のみが作用するので、ピンプローブ54は後退して上昇する。なお、同時に突出するピンプローブ54の数はコントローラ44で指定することによって適宜選択できる。
【0019】
【発明の効果】
以上説明した本発明によれば、請求項1に記載された発明ではピンプローブ駆動用押し出し単動エアシリンダへ供給する圧縮空気の圧力をピンプローブ突出動作の時間経過に対応させて、無段階或いは段階的に下げて行き、そのピンプローブが被検査基板に接触する少なくとも直前に安定した計測を行える適切な接触圧が得られる空気圧に上げるため、ピンプローブの突出開始速度を大きくし、突出動作中の速度をほぼ一定に保って被検査基板にソフトライディングさせることができる。それ故、ピンプローブの当たりによる被検査基板の損傷を小さく、接触圧を大きくして安定した計測を行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したエアプローブ使用X−Y方式インサーキットテスタに備える多ピンプローブユニットの圧縮空気供給制御装置の構成を示す図である。
【図2】同多ピンプローブユニットに備えるピンプローブ駆動用押し出し単動エアシリンダの内部構造を示す断面図である。
【図3】同多ピンプローブユニット駆動機構を示す図である。
【図4】従来のエアプローブ使用X−Y方式インサーキットテスタに備える多ピンプローブユニットの圧縮空気供給制御装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
32…多ピンプローブユニット 34…圧縮空気供給制御装置 36…圧縮空気源 38…被検査基板 40…電磁弁連結体 42…電磁弁制御回路 44…コントローラ 46…エアレギュレータ 48…空気圧可変装置 50…信号線52…ベース部材 54…ピンプローブ 56…ピンプローブ駆動用押し出し単動エアシリンダ 68…電磁弁
Claims (1)
- ピンプローブ駆動用押し出し単動エアシリンダを3個以上備える多ピンプローブユニットと、それ等の各エアシリンダへ送る圧縮空気の供給と停止を行なう電磁弁連結体と、その電磁弁連結体に備える各電磁弁へ弁切換信号を送る電磁弁制御回路と、その電磁弁制御回路へ突出すべきピンプローブ指定信号を送るコントローラと、その電磁弁連結体へ送る圧縮空気の圧力を一定に調節するエアレギュレータとを備えるエアプローブ使用X−Y方式インサーキットテスタにおいて、上記エアレギュレータと電磁弁連結体との間に空気圧可変装置を介在し、コントローラよりその空気圧可変装置へピンプローブ突出動作の時間経過に対応させて、空気圧を無段階或いは段階的に下げて行き、そのピンプローブが被検査基板に接触する少なくとも直前に安定した計測を行える適切な接触圧が得られる空気圧まで上げる空気圧可変信号を与えることを特徴とするエアプローブ使用X−Y方式インサーキットテスタ。
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JP33596595A JP3549969B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | エアプローブ使用x−y方式インサーキットテスタ |
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1995
- 1995-11-29 JP JP33596595A patent/JP3549969B2/ja not_active Expired - Fee Related
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