JP4726606B2 - プリント基板の電気検査装置、検査治具および検査治具の固定確認方法 - Google Patents

プリント基板の電気検査装置、検査治具および検査治具の固定確認方法 Download PDF

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Description

本発明は、検査回路を有する固定部と、検査用プローブを有する検査治具とを備えたプリント基板の電気検査装置、検査治具および検査治具の固定確認方法に関する。
従来から、例えば、電極パターンを有するプリント基板の回線を電気導通の有無により検査することが行われており、この場合、プリント基板に設けた電気的接点に電気検査装置の接触端子を接触させて検査を行っている(例えば、特許文献1)。このような電気検査装置では、多数の接触端子が移動可能な検査治具に取り付けられており、その各接触端子に配線が接続されている。そして、配線の他端は装置本体側の固定部に設けられ接触端子から送られる検出信号を計測する計測部に接続されている。また、このような電気検査装置では、検査治具を固定部に組付ける際に、検査治具と固定部とを正確な位置に位置決めすることが必要で、一般に、この検査治具の固定部に対する組付け状態が適正であるか否かの確認がセンサ等の検出装置を用いて行われている。
特開2004−219337号公報
しかしながら、前述した従来の電気検査装置では、装置本体側の固定部に検出装置を取り付けるため固定部の大きさが大きくなるという問題や、検出装置を設けるためコストが高くなるという問題がある。また、検出装置の位置を調整するための作業が必要になるという問題もある。
本発明は、前述した問題に対処するためになされたもので、その目的は、装置の小型化や低コスト化が図れるとともに調整作業が不要になるプリント基板の電気検査装置、検査治具および検査治具の固定確認方法を提供することである。
前述した目的を達成するため、本発明に係るプリント基板の電気検査装置の構成上の特徴は、装置本体側に接続された検査回路の端子が露出する被組付面を有する固定部と、先端部が検査用プローブで構成される検査用配線の基端部を露出させた状態で被組付面に組み付けられる組付面と検査用プローブが露出する検査側面とを有する検査治具を備え、固定部に検査治具を組み付けることにより検査回路と検査用配線を接続し、検査用プローブをプリント基板の接点に接触させることにより、プリント基板の電気検査を行うプリント基板の電気検査装置であって、固定部の被組付面における所定部分に両端部を露出して形成された複数の固定部側確認用配線と、所定の固定部側確認用配線の端部と他の固定部側確認用配線の端部とに対応するようにして検査治具の組付面に両端部を露出させて形成された固定部側確認用配線よりも一つ少ない複数の検査治具側確認用配線と、検査治具の組付面における複数の固定部側確認用配線の端部に対応する部分のうちの検査治具側確認用配線の端部以外の二つの部分と検査用配線のうちの二つの検査用配線の基端部とをそれぞれ接続する二つの接続用配線とを備え、固定部に検査治具を適正状態で組み付けたときに、複数の固定部側確認用配線、複数の検査治具側確認用配線および接続用配線が電気的に接続され、接続用配線の検査用配線の基端部側の端部が検査用回路の端子に接続されること
前述したように構成した本発明のプリント基板の電気検査装置によれば、固定部に検査治具を適正状態で組み付けたときには、複数の固定部側確認用配線、複数の検査治具側確認用配線および接続用配線が電気的に接続される。このため、検査治具が固定部に適正状態で組み付けられていれば、電気的導通により、検査治具が適正位置にあることおよび適正な導通状態になっていることを確認できる。このため、センサ等の検出装置が不要になるとともに、検出装置の調整作業も不要になる。さらに、検出装置を設けなくてすむため、固定部の小型化が図れる。
また、本発明に係るプリント基板の電気検査装置の他の構成上の特徴は、固定部と検査治具との間に、検査回路の端子と検査用配線の基端部とを接続する導通用接続部、および複数の固定部側確認用配線の各端部と複数の検査治具側確認用配線の各端部との間を接続する確認用接続部を備えた接続部材を設けたことにある。これによると、固定部と検査治具との間に、接続部材を設ける場合であっても、検査治具が固定部に対して適正状態で組み付けられているか否かの確認ができる。
また、本発明に係るプリント基板の電気検査装置のさらに他の構成上の特徴は、複数の固定部側確認用配線を、固定部の被組付面における四隅に設けた四つの配線で構成したことにある。これによると、検査治具と固定部との導通状態を確認するための基準位置が固定部の四隅になるため、検査治具と固定部との略全体に亘って組み付け状態が適正であるか否かの確認が行えるようになり、より精度のよい位置の確認が可能になる。
また、本発明に係る検査治具の固定確認方法の構成上の特徴は、装置本体側に接続された検査回路の端子を固定部の被組付面から露出させ、検査治具の組付面に、先端部が検査用プローブで構成される検査用配線の基端部を露出させるとともに、検査治具の検査側面に検査用プローブを露出させ、固定部に検査治具を組み付けることにより検査回路と検査用配線を接続し、検査用プローブをプリント基板の接点に接触させることにより行われるプリント基板の電気検査における検査治具の固定確認方法であって、固定部に、被組付面における所定部分に両端部を露出させた状態で複数の固定部側確認用配線を形成し、検査治具に、所定の固定部側確認用配線の端部と他の固定部側確認用配線の端部とに対応するようにして組付面に両端部を露出させて固定部側確認用配線よりも一つ少ない複数の検査治具側確認用配線を形成するとともに、組付面における複数の固定部側確認用配線の端部に対応する部分のうちの検査治具側確認用配線の端部以外の二つの部分と検査用配線のうちの二つの検査用配線の基端部とをそれぞれ接続する二つの接続用配線を形成し、固定部に検査治具を適正状態で組み付けたときに、複数の固定部側確認用配線、複数の検査治具側確認用配線および接続用配線が電気的に接続され、かつ接続用配線の検査用配線の基端部側の端部が検査用回路の端子に接続され、この電気的接続により検査治具の固定を確認することにある。
前述したように構成した本発明の検査治具の固定確認方法によれば、固定部に検査治具を組み付けるだけで、検査治具が固定部に適正状態で固定されているか否かの確認が行える。このため、特にセンサ等の検出装置を設けることなく、検査治具の固定を確認することができる。
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて詳しく説明する。図1は同実施形態に係るプリント基板の電気検査装置10の要部を示している。この電気検査装置10は、検査対象物であるプリント基板11に設けられた電極パターン(図示せず)が適正に導通または絶縁しているか否かを検査するための検査装置である。そして、この電気検査装置10は、プリント基板11を設置するための設置装置(図示せず)と、移動装置(図示せず)に取り付けられ移動装置の駆動によってプリント基板11の表面に沿って移動する検査治具12と、電気検査装置10が備える各装置を制御するための制御装置を含む検査装置本体13と、検査装置本体13と検査治具12とを接続する接続構造20とで構成されている。
また、プリント基板11の表面には、電極パターンとその電極パターンに導通する複数の電気的接点11aが設けられており、このプリント基板11は、テンションを掛けられ平面状に張られた状態で四隅を把持されて設置装置の所定の設置位置に固定されている。そして、検査治具12は、移動装置の駆動によって、プリント基板11の上面における左右方向、前後方向、プリント基板11の上下面に直交する方向およびプリント基板11の上下面に直交する所定の軸の軸周りの方向にそれぞれ移動可能または回転可能になっている。
この検査治具12は矩形に形成されており、図2および図3に示したように、検査治具12の下部には、複数の検査プローブ14が間隔を保って取り付けられ、検査プローブ14の上部は、検査治具12を上下に貫通する検査用配線14aに接続または、検査用配線14aと一体的に形成されている。そして、検査用配線14aの上端部は、電極部14bとして、検査治具12の上面12aに、間隔を保って配置されている。この検査治具12の上面12aは、本発明の組付面を構成する。
また、検査プローブ14は細い針状に形成されており、各検査プローブ14の下端部は、検査治具12の下面12bから下方に向って僅かに突出している。この検査プローブ14は、検査治具12の移動によって、プリント基板11の電気的接点11aに接触する。なお、検査治具12の下面12bは、本発明の検査側面を構成する。そして、検査プローブ14が電気的接点11aに接触したときに各検査プローブ14間が通電され、その電気抵抗値の大小によってプリント基板11の電極パターンが適正に導通しているか否かが判定される。この場合、検出信号が、検査プローブ14から電極部14bおよび接続構造20を介して検査装置本体13に送信される。
また、予め良品のプリント基板11の電気抵抗値をもとにして検査判定閾値が設定されており、検出した電気抵抗値の検査判定閾値に対する比率で、検査したプリント基板11の良否の判定が行われる。このとき、電気検査が導通検査である場合には、検出した電気抵抗値が検査判定閾値に対して所定比率以下であれば、良品と判定し、所定比率以上であれば不良品と判定する。また、電気検査が絶縁検査である場合には、検出した電気抵抗値が検査判定閾値に対して所定比率以上であれば、良品と判定し、所定比率以下であれば不良品と判定する。
また、検査治具12の上面12aに設けられた電極部14bは、図3に示したように、所定数のグループごとに分割されて配置されている。なお、図3は、検査治具12と接続構造20とを分解した状態を模式的に表したものであり、詳細は他の図と異なっている。また、図3の状態における検査治具12の奥側と左右両側の各縁部に沿った部分には、それぞれ両端部が検査治具12の上面12aの四隅に露出した検査治具側確認用配線15,16,17が設けられている。
すなわち、検査治具側確認用配線15の端部15a,15bは、図3における奥側の左右に延びる電極部14bの列の左右両側部分に露出している。そして、検査治具側確認用配線16の端部16a,16bは、図3における左側の前後に延びる電極部14bの列の奥から二番目の電極部14bと前から二番目の電極部14bの左側部分に露出し、検査治具側確認用配線17の端部17a,17bは、図3における右側の前後に延びる電極部14bの列の奥から二番目の電極部14bと前から二番目の電極部14bの右側部分に露出している。
また、検査治具12の前側の縁部に沿った部分には、それぞれ一方の端部が検査治具12の上面12aの前側の角部に露出し、他方の端部が所定の電極部14bに接続された接続用配線18,19が設けられている。すなわち、接続用配線18の一方の端部18aは、前側の左右に延びる電極部14bの列の左側部分に露出し、他方の端部18bは、図3の手前左側に位置する電極部14bのグループの前列右端の電極部14bに接続されている。そして、接続用配線19の一方の端部19aは、前側の左右に延びる電極部14bの列の右側部分に露出し、他方の端部19bは、接続用配線18の他方の端部が接続された電極部14bの一つ奥側の電極部14bに接続されている。
このように構成された検査治具12は、図2に示したヘッド部21に着脱可能な状態で取り付けられている。このヘッド部21は、接続構造20の一部を構成するもので、検査治具12が取り付けられる取付部22と、本発明の接続部材としてのプローブブロック23と、本発明の固定部としての接続用ブロック24とで構成されている。そして、取付部22は、間隔を保った状態で対向して配置された左右対称の側枠部22a,22bで構成されている。検査治具12は側枠部22a,22b間に押し込むことにより取付部22に取り付けることができる。
プローブブロック23は、内部に本発明の導通用接続部としての多数の電気接触子25と本発明の確認用接続部としての8個の電気接触子26が所定間隔を保った状態で取り付けられたブロック体で構成されている。電気接触子25,26は、両端部分に収容凹部が形成された棒状の本体25a,26aと、ばね部材を介して本体25a,26aの両端部から進退可能な状態で収容凹部内に設けられた棒状の接触部25b,25cおよび接触部26b,26cとで構成されている。
プローブブロック23は、このように構成された複数の電気接触子25,26を、接触部25b,26bを下面から突出させ、接触部25c,26cを上面から突出させた状態で保持している。また、電気接触子25は、検査治具12の電極部14bに接触できるように、電極部14bと同じ配列に配置されている。そして、電気接触子26は、検査治具側確認用配線15の端部15a,15b、検査治具側確認用配線16の端部16a,16b、検査治具側確認用配線17の端部17a,17b、接続用配線18の端部18aおよび接続用配線19の端部19aに接触できるように、各端部と同じ配列に配置されている。
なお、取付部22にはエアシリンダ(図示せず)が設けられており、エアシリンダの駆動によって、取付部22はプローブブロック23に対して進退する。取付部22が下方に位置している場合には、図4に示した状態になり、取付部22が上方に位置した場合には、図2に示した状態になる。そして、取付部22が上方に位置したときに、検査治具12の電極部14bは、プローブブロック23の電気接触子25に接触し、検査治具12の端部15a,15b,16a,16b,17a,17b,18a,19aは、プローブブロック23の電気接触子26に接触する。また、図5に示したように、プローブブロック23の両側には、複数のねじ挿通穴27が所定間隔を保って設けられている。
接続用ブロック24は、下板24aと上板24bとで構成されている。そして、下板24aは、上下に貫通する複数のスリット28が形成された板体で構成されている。このスリット28は、検査治具12の上面12aに形成された電極部14bおよび端部15a等と同じ間隔を保ち同じ配列で設けられている。そして、下板24aの両側には、複数のねじ穴29が間隔を保って設けられている。
上板24bは、平面視が下板24aの外形と略同形の板体で構成されており、下板24aの上面に重ねたときに、下面におけるスリット28に対向する部分が空間部になるように挿通用凹部31が形成されている。この挿通用凹部31は、重なった状態の下板24aと上板24bとの一方(図5の右側)が開口し、その他の部分は閉塞されている。この挿通用凹部31およびスリット28を同一構造からなる複数のフレキシブル基板32の一端側部分が挿通して接続用ブロック24の下面24cに固定されている。この下面24cが本発明の被組付面を構成する。
また、この接続用ブロック24の下面24cには、ボルト33を介してプローブブロック23が固定される。ボルト33は、プローブブロック23のねじ挿通穴27を挿通し、下板24aのねじ穴29に係合することにより、プローブブロック23を接続用ブロック24に固定する。その際、接続用ブロック24とプローブブロック23との間にはスペーサ34が取り付けられる。このスペーサ34の中央部には穴部が形成されており、ボルト33は、この穴部内を挿通している。
フレキシブル基板32は、接続用ブロック24に取り付けられるパッド部32aと、帯状の配線部32bと、検査装置本体13に接続されるランド部(図示せず)とで構成されている。そして、パッド部32aの表面には、それぞれ検査治具12の電極部14bの一つのグループと同じ配列に配置された電気的接点35が形成されている。この電気的接点35は、配線部32bに設けられた本発明の検査回路を構成する各配線の端子部分を構成する。
また、フレキシブル基板32のうちの接続用ブロック24の四隅に位置する四つのフレキシブル基板32の外部側の角部には、それぞれ前後に延びる長さの短い固定部側確認用配線36,37,38,39が、両端部を表面に露出させた状態で設けられている。固定部側確認用配線36の端部36a,36bは、検査治具12の検査治具側確認用配線15の端部15a、検査治具側確認用配線16の端部16aに対応し、固定部側確認用配線37の端部37a,37bは、検査治具側確認用配線16の端部16b、接続用配線18の端部18aに対応する位置に露出している。また、固定部側確認用配線38の端部38a,38bは、検査治具側確認用配線17の端部17b、接続用配線19の端部19aに対応し、固定部側確認用配線39の端部39a,39bは、検査治具側確認用配線15の端部15b、検査治具側確認用配線17の端部17aに対応する位置に露出している。
このように構成されたフレキシブル基板32のパッド部32aは、プローブブロック23と接続用ブロック24とに挟まれた状態で固定される。また、ランド部の表面には、コネクタ41が取り付けられており、このコネクタ41を介して、フレキシブル基板32は、検査装置本体13に接続される。そして、検査装置本体13は、検査プローブ14から送られてくる検出信号を計測する回路からなる計測部や、制御装置等の各装置を備えている。計測部は、フレキシブル基板32等からなる接続構造20を介して検査プローブ14に検査信号を出力するとともに、検査プローブ14を介してプリント基板11を通ったのちに戻ってくる検出信号を入力する。
制御装置は、CPU,ROMおよびRAMを備えており、ROMには、設置装置や移動装置を作動させるためのプログラム等の各種のプログラムが記憶されている。また、RAMには、前述した検出信号等、電気検査を行うために必要な各種のデータが書き換え可能に記憶されている。CPUは、ROMおよびRAMが記憶する各種のプログラムやデータに基づいて、電気検査装置10を制御するとともに、計測部が計測した計測結果から検査結果の判定を行う。また、この電気検査装置10は、操作者が各操作を行うための操作パネルや、検査結果を表示するための表示パネルも備えている。
この構成において、電気検査装置10を用いてプリント基板11の導通検査を行う場合には、まず、所定のフレキシブル基板32のパッド部32aを接続用ブロック24に取り付けるとともに、接続用ブロック24にプローブブロック23を取り付けて、フレキシブル基板32のパッド部32aを固定する。ついで、フレキシブル基板32のランド部をコネクタ41を介して検査装置本体13に接続する。つぎに、ヘッド部21の取付部22に検査治具12を挿し込んで取り付ける。
このとき、検査治具12が適正状態で、プローブブロック23に組み付けられていれば、固定部側確認用配線36,37,38,39、電気接触子26、検査治具側確認用配線15,16,17および接続用配線18,19が連通し、接続用配線18,19に接続された電極部18b,19bを介して、検査装置本体13に接続された回路が形成される。このため、検査装置本体13の計測部が測定する抵抗値が所定値以下であれば、前記回路は適正状態で導通しており、検査治具12はプローブブロック23および接続用ブロック24に対して正しい位置に位置決めされていることを確認できる。そして、検査治具12の固定が確認されると、プリント基板11を、設置装置に設置する。
ついで、移動装置を駆動させることによりヘッド部21を移動させて、検査治具12をプリント基板11の所定の電気的接点11aの上方に移動させる。つぎに、検査治具12をヘッド部21とともに下降させて、検査プローブ14を電気的接点11aに接触させる。この状態でプリント基板11の電極パターンの電気検査が行われる。また、プリント基板11におけるつぎの検査部分の電気検査を行う場合には、再度各移動装置を駆動させることにより、ヘッド部21を上昇させるとともに、つぎの検査位置に移動させる。そして、検査治具12を下降させてその部分の電気検査を行う。そして、前述した操作を順次繰り返していくことにより、プリント基板11における全ての電気的接点11aの検査を行う。
このように、本実施形態に係る電気検査装置10では、接続用ブロック24に固定されたプローブブロック23に検査治具12を適正状態で組み付けたときに、固定部側確認用配線36,37,38,39、検査治具側確認用配線15,16,17および接続用配線18,19が電気的に接続される。このため、電気的導通の有無により、センサやスイッチ等の検出装置を用いることなく、検査治具12が適正位置にあることおよび適正な導通状態になっていることを確認できる。また、固定部側確認用配線36,37,38,39を、接続用ブロック24の下面24cにおける四隅に設けたため、検査治具12と接続用ブロック24との導通状態を確認するための位置が接続用ブロック24の四隅を含む略全体に亘るため、より精度のよい位置の確認が可能になる。
また、本発明に係る電気検査装置10は、前述した実施形態に限定するものでなく、適宜変更して実施することができる。例えば、前述した実施形態では、プローブブロック23を設けているが、このプローブブロック23は省略して、接続用ブロック24に検査治具12を組み付けるようにすることもできる。また、このプローブブロック23を設けるとともに、さらに他の接続部材を設けることもできる。さらに、固定部側確認用配線、検査治具側確認用配線および接続用配線の設置位置、長さ、数等についても適宜変更することができる。また、電気検査装置10を構成するそれ以外の部分の構成についても適宜変更することができる。
本発明の一実施形態に係る電気検査装置の要部を示した概略構成図である。 ヘッド部に検査治具を取り付けた状態を示した一部切欠き断面図である。 電気検査装置の要部の概略を示した分解斜視図である。 検査治具の電極部とヘッド部の電気接触子とを接触させる状態を示した一部切欠き断面図である。 接続用ブロックとプローブブロックとを組み付けた状態を示した断面図である。
符号の説明
10…電気検査装置、11…プリント基板、11a…電気的接点、12…検査治具、12a…上面、12b,24c…下面、13…検査装置本体、14…検査プローブ、14a…検査用配線、14b…電極部、15,16,17…検査治具側確認用配線、15a,15b,16a,16b,17a,17b,18a,18b,19a,19b,36a,36b,37a,37b,38a,38b,39a,39b…端部、18,19…接続用配線、23…プローブブロック、24…接続用ブロック、25,26…電気接触子、32…フレキシブル基板、32a…パッド部、32b…配線部、35…電気的接点、36,37,38,39…固定部側確認用配線。

Claims (5)

  1. 装置本体側に接続された検査回路の端子が露出する被組付面を有する固定部と、先端部が検査用プローブで構成される検査用配線の基端部を露出させた状態で前記被組付面に組み付けられる組付面と前記検査用プローブが露出する検査側面とを有する検査治具を備え、前記固定部に前記検査治具を組み付けることにより前記検査回路と前記検査用配線を接続し、前記検査用プローブをプリント基板の接点に接触させることにより、前記プリント基板の電気検査を行うプリント基板の電気検査装置であって、
    前記固定部の被組付面における所定部分に両端部を露出して形成された複数の固定部側確認用配線と、
    所定の固定部側確認用配線の端部と他の固定部側確認用配線の端部とに対応するようにして前記検査治具の組付面に両端部を露出させて形成された前記固定部側確認用配線よりも一つ少ない複数の検査治具側確認用配線と、
    前記検査治具の組付面における複数の固定部側確認用配線の端部に対応する部分のうちの前記検査治具側確認用配線の端部以外の二つの部分と前記検査用配線のうちの二つの検査用配線の基端部とをそれぞれ接続する二つの接続用配線とを備え、
    前記固定部に前記検査治具を適正状態で組み付けたときに、前記複数の固定部側確認用配線、前記複数の検査治具側確認用配線および前記接続用配線が電気的に接続され、前記接続用配線の前記検査用配線の基端部側の端部が前記検査用回路の端子に接続されることを特徴とするプリント基板の電気検査装置。
  2. 前記固定部と前記検査治具との間に、前記検査回路の端子と前記検査用配線の基端部とを接続する導通用接続部、および前記複数の固定部側確認用配線の各端部と複数の検査治具側確認用配線の各端部との間を接続する確認用接続部を備えた接続部材を設けた請求項1に記載のプリント基板の電気検査装置。
  3. 前記複数の固定部側確認用配線を、前記固定部の被組付面における四隅に設けた四つの配線で構成した請求項1または2に記載のプリント基板の電気検査装置。
  4. 請求項1ないし3のうちのいずれか一つに記載のプリント基板の電気検査装置が備える検査治具であって、前記組付面に両端部を露出させて形成された前記固定部側確認用配線よりも一つ少ない複数の検査治具側確認用配線と、前記組付面における前記固定部側確認用配線の端部に対応する部分のうちの前記検査治具側確認用配線の端部以外の二つの部分と前記検査用配線のうちの二つの検査用配線の基端部とをそれぞれ接続する二つの接続用配線とを備えた検査治具。
  5. 装置本体側に接続された検査回路の端子を固定部の被組付面から露出させ、検査治具の組付面に、先端部が検査用プローブで構成される検査用配線の基端部を露出させるとともに、前記検査治具の検査側面に前記検査用プローブを露出させ、前記固定部に前記検査治具を組み付けることにより前記検査回路と前記検査用配線を接続し、前記検査用プローブをプリント基板の接点に接触させることにより行われるプリント基板の電気検査における検査治具の固定確認方法であって、
    前記固定部に、前記被組付面における所定部分に両端部を露出させた状態で複数の固定部側確認用配線を形成し、
    前記検査治具に、所定の固定部側確認用配線の端部と他の固定部側確認用配線の端部とに対応するようにして前記組付面に両端部を露出させて前記固定部側確認用配線よりも一つ少ない複数の検査治具側確認用配線を形成するとともに、前記組付面における複数の固定部側確認用配線の端部に対応する部分のうちの前記検査治具側確認用配線の端部以外の二つの部分と前記検査用配線のうちの二つの検査用配線の基端部とをそれぞれ接続する二つの接続用配線を形成し、
    前記固定部に前記検査治具を適正状態で組み付けたときに、前記複数の固定部側確認用配線、前記複数の検査治具側確認用配線および前記接続用配線が電気的に接続され、かつ前記接続用配線の前記検査用配線の基端部側の端部が前記検査用回路の端子に接続され、この電気的接続により検査治具の固定を確認することを特徴とする検査治具の固定確認方法。
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