JP5541408B1 - 検査装置、検査方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板の検査に必要とする工数を低減することができる検査装置、検査方法を得る。
【解決手段】第一支持台30と第二支持台32とを別個に稼働させることで、例えば、第一検査結果のみが正常な場合には、第二支持台32だけを移動させて再度第二検査結果を得ればよい。同様に、第二検査結果のみが正常な場合には、第一支持台30だけを移動させて再度第一検査結果を得ればよい。これにより、第一検査結果、又は第二検査結果のみが正常だった場合に、第一支持台30及び第二支持台32の両方を移動させて、再度、第一検査結果及び第二検査結果を得る場合と比して、基板100の検査に必要とする工数が低減する。
【選択図】図1

Description

本発明は、基板を検査する検査装置、及び検査方法に関する。
特許文献1に記載の部品実装基板の検査装置では、押圧手段によって押動される押動板と基板に最初に係止する係止板との間隔が変更可能となるように構成されている。さらに、これらの間にばねが介装しており、基板側との接触・導通時の衝撃力が吸収されるようになっている。
特開平07−055890号公報
本発明の課題は、基板の検査に必要とする工数を低減することである。
請求項1に係る検査装置は、基板に形成された第一接触部に接触して電子部品に通電する第一通電部を有し、該第一通電部を該第一接触部に対して近接離間させるように移動する第一移動部と、該第一接触部が形成された該基板の面と同じ面に形成された第二接触部に接触して該電子部品とは異なる電子部品に通電する第二通電部を有し、該第二通電部を該第二接触部に対して近接離間させるように移動する第二移動部と、該第一移動部の移動及び該第二移動部の移動を夫々制御する制御部と、を備え、該制御部は、該第一通電部を該第一接触部に接触させ、かつ、該第二通電部を該第二接触部に接触させた状態で、該第一通電部と該第一接触部との通電が正常と検出され、かつ、該第二通電部と該第二接触部との通電が異常と検出された際に、該第一通電部と該第一接触部との接触を維持し、該第二移動部を制御して、該第二通電部と該第二接触部とを離間させ、再度該第二通電部と該第二接触部とを接触させることを特徴とする。
請求項2に係る検査装置は、基板に形成された第一接触部に接触して電子部品に通電する第一通電部を有し、該第一通電部を該第一接触部に対して近接離間させるように移動する第一移動部と、該第一接触部が形成された該基板の面と同じ面に形成された第二接触部に接触して該電子部品とは異なる電子部品に通電する第二通電部を有し、該第二通電部を該第二接触部に対して近接離間させるように移動する第二移動部と、該第一移動部の移動及び該第二移動部の移動を夫々制御する制御部と、を備え、該制御部は、該第一通電部を該第一接触部に接触させ、かつ、該第二通電部を該第二接触部に接触させた状態で、該第二通電部と該第二接触部との通電が正常と検出され、かつ、該第一通電部と該第一接触部との通電が異常と検出された際に、該第二通電部と該第二接触部との接触を維持し、該第一移動部を制御して、該第一通電部と該第一接触部とを離間させ、再度該第一通電部と該第一接触部とを接触させることを特徴とする。
請求項3に係る検査方法は、請求項1に記載の検査装置を用いて基板を検査する検査方法であって、前記第一通電部を前記第一接触部に接触させ、かつ、前記第二通電部を前記第二接触部に接触させた状態で、前記第一通電部と前記第一接触部との通電が正常と検出され、かつ、前記第二通電部と前記第二接触部との通電が異常と検出された際に、前記第一通電部と前記第一接触部との接触を維持し、前記第二通電部と前記第二接触部とを離間させ、再度前記第二通電部と前記第二接触部とを接触させることを特徴とする。
請求項4に係る検査方法は、請求項2に記載の検査装置を用いて基板を検査する検査方法であって、前記第一通電部を前記第一接触部に接触させ、かつ、前記第二通電部を前記第二接触部に接触させた状態で、前記第二通電部と前記第二接触部との通電が正常と検出され、かつ、前記第一通電部と前記第一接触部との通電が異常と検出された際に、前記第二通電部と前記第二接触部との接触を維持し、前記第一通電部と前記第一接触部とを離間させ、再度前記第一通電部と前記第一接触部とを接触させることを特徴とする。
請求項1の検査装置によれば、制御部が、第一通電部と第一接触部との通電が正常と検出され、かつ、第二通電部と第二接触部の通電が異常と検出された際に、第一通電部と第一接触部との接触を維持しない場合と比して、基板の検査に必要とする工数を低減することができる。
請求項2の検査装置によれば、制御部が、第一通電部と第一接触部との通電が異常と検出され、かつ、第二通電部と第二接触部の通電が正常と検出された際に、第二通電部と第二接触部との接触を維持しない場合と比して、基板の検査に必要とする工数を低減することができる。
請求項3の検査方法によれば、第一通電部と第一接触部との通電が正常と検出され、かつ、第二通電部と第二接触部の通電が異常と検出された際に、第一通電部と第一接触部との接触を維持しない場合と比して、基板の検査に必要とする工数を低減することができる。
請求項4の検査方法によれば、第一通電部と第一接触部との通電が異常と検出され、かつ、第二通電部と第二接触部の通電が正常と検出された際に、第二通電部と第二接触部との接触を維持しない場合と比して、基板の検査に必要とする工数を低減することができる。
(A)(B)本発明の実施形態に係る検査装置を示し、基板を検査する際の動作を説明するのに用いた側面図である。 (A)(B)本発明の実施形態に係る検査装置を示し、基板を検査する際の動作を説明するのに用いた側面図である。 本発明の実施形態に係る検査装置を示し、基板を検査する際の動作を説明するのに用いた側面図である。 本発明の実施形態に係る検査装置を示し、基板を検査する際の動作を説明するのに用いた側面図である。 (A)(B)本発明の実施形態に係る検査装置を示し、基板を検査する際の動作を説明するのに用いた側面図である。 本発明の実施形態に係る検査装置に備えられた制御部の制御を示したブロック図である。
本発明の実施形態に係る検査装置、及び検査方法の一例について図1〜図6に従って説明する。なお、図中に示す矢印UPは、鉛直方向上方を示す。
図3に示されるように、基板を検査する検査装置10は、検査対象のプリント配線基板100(以下、単に「基板100」と記載する)を支持する支持部材12と、基板100を検査する際に、基板100を挟んで支持部材12の反対側に配置される対向部材14とを備えている(図5(A)参照)。
(基板)
基板100は、図3に示されるように、平板状とされ、本実施形態では、一例として厚さ1.2〔mm〕とされている。また、基板100において支持部材12側を向いた一方の実装面100Aには、基板100に実装された電子部品と配線パターン(図示省略)を介して電気的に接続される第一接触部の一例としてのテストランド20が複数(図3では4個)形成されている。そして、このテストランド20は、実装された電子部品の電気的な検査をするために用いられる。本実施形態では、テストランド20は、実装面100Aにおいて紙面左側に2個配置され、紙面右側に2個配置されている。
さらに、紙面左側に配置されたテストランド20と紙面右側に配置されたテストランド20との間には、基板100以外の他の部材に備えられた雄型のコネクタ(図示省略)と接続可能な雌型のコネクタ22が実装されている。そして、コネクタ22は、外部と電気的な情報の受け渡しを行うための第二接触部の一例としての接触ピン22Aを複数(図3では3個)有している。
また、この接触ピン22Aは、基板100に実装された電子部品と配線パターン(図示省略)を介して電気的に接続され、実装された電子部品の電気的な検査をするためにも用いられる。
(検査装置の全体構成)
〔支持部材〕
支持部材12は、図3に示されるように、板状とされた第一移動部の一例としての第一支持台30と、板状とされた第二移動部の一例としての第二支持台32とを含んで構成されている。
第一支持台30及び第二支持台32は、板面が鉛直方向を向くように配置されている。また、第一支持台30は、図示は省略するが、平面視で外形が基板100により大きくされた矩形状とされている。そして、第一支持台30の中央側には、平面視で矩形状の貫通孔30Bが形成されている。この貫通孔30B内に第二支持台32が配置されている。そして、検査装置10が稼働していない状態では、第一支持台30の上面30Aと、第二支持台32の上面32Aとは同様の平面状に配置されている。
また、第一支持台30の上面30Aの外側(図中左右両端側)には、鉛直方向に延びて先端で基板100を支持する支持ピン36が、複数配置されている。具体的には、第一支持台30の上面30Aに、支持ピン36の基端が挿入される円柱状の凹部30Cが形成されている。さらに、この凹部30C内には、鉛直方向に伸縮するバネ38が配置されている。これにより、バネ38の付勢力以外の外力が支持ピン36に付加されない状態では、支持ピン36は、バネ38の付勢力で図示せぬストッパー部材と当たり支持ピン36の初期位置(図3参照)に配置されている。また、基板100のみが支持ピン36に支持された状態では、支持ピン36は初期位置に配置された状態が維持される。
さらに、第一支持台30の上面30Aにおいて、支持ピン36に対して内側(第二支持台32側)には、基端が第一支持台30に取り付けられ、先端が鉛直方向の上方に延びる第一通電部の一例としてのプローブピン42が、複数(図3では4個)配置されている。基板100を検査する際には、このプローブピン42の先端が、基板100のテストランド20に接触するようになっている(図5(B)参照)。
なお、基板100が初期位置に配置される支持ピン36に支持された状態では、図4に示されるように、テストランド20とプローブピン42の先端とは、鉛直方向に離間するようになっている。
これに対して、第二支持台32の上面32Aには、基板100を検査する際にコネクタ22と嵌合する嵌合部材46が配置されている。そして、嵌合部材46は、コネクタ22と嵌合した状態で、コネクタ22が有する接触ピン22Aと接触して通電する第二通電部の一例としての通電ピン46Aを複数(図3では3個)有している(図5(B)参照)。
〔対向部材〕
対向部材14は、図4、図5(A)に示されるように、板状とされた本体部52と、本体部52が回転移動するように本体部52を支持するヒンジ部54とを含んで構成されている。そして、本体部52がヒンジ部54を中心に回転移動することで、第一支持台30の上面30A、及び第二支持台32の上面32Aの上方を開放する開放位置と、第一支持台30の上面30A、及び第二支持台32の上面32Aの上方を閉止する閉止位置とに、対向部材14が移動するようになっている。
詳細には、第一支持台30の上面30A、及び第二支持台32の上面32Aの上方を開放する際には、本体部52がヒンジ部54を中心に回転移動し、図示せぬストッパー部材と当たって、本体部52の板面52A、52Bが水平方向を向くようになっている(図4参照)。
これに対して、第一支持台30の上面30A、及び第二支持台32の上面32Aの上方を閉止する際には、本体部52がヒンジ部54を中心に回転移動し、図示せぬストッパー部材と当たって、本体部52の一方の板面52Aが、第一支持台30の上面30A、及び第二支持台32の上面32Aと対向するようになっている(図5(A)参照)。なお、基板100が初期位置に配置される支持ピン36に支持された状態では、基板100と、閉止位置に配置された対向部材14の本体部52とは、離間するようになっている。
〔その他〕
[シリンダ]
検査装置10は、図3に示されるように、第一支持台30を鉛直方向に移動させる複数(図3では2個)のシリンダ58と、第二支持台32を鉛直方向に移動させるシリンダ60とを備えている。
図5(A)(B)に示されるように、支持ピン36に基板100が支持され、対向部材14が閉止位置に配置された状態で、シリンダ58を稼働させると、プローブピン42がテストランド20に対して近接離間(接触離間)するように第一支持台30が移動するようになっている。そして、第一支持台30を基板100に最も近接させた状態で、プローブピン42の先端とテストランド20とが接触するようになっている(詳細は後述する)。
同様に、支持ピン36に基板100が支持され、対向部材14が閉止位置に配置された状態で、シリンダ60を稼働させると、通電ピン46Aが接触ピン22Aに対して近接離間(接触離間)するように第二支持台32が移動するようになっている。そして、第二支持台32を基板100に最も近接させた状態で、嵌合部材46がコネクタ22と嵌合し、接触ピン22Aと通電ピン46Aとが接触するようになっている(詳細は後述する)。
[検査部]
検査装置10は、図6に示されるように、プローブピン42、及び通電ピン46Aの通電の情報から基板100に実装された電子部品の電気的な検査をする検査部64を備えている。
つまり、検査部64は、プローブピン42の通電の情報からテストランド20を用いて検査される電子部品の電気的な検査を行い、通電ピン46Aの通電の情報から接触ピン22Aを用いて検査される電子部品の電気的な検査を行うようになっている。
[制御部]
制御部70は、図6に示されるように、検査部64の検査結果に基づいてシリンダ58、60を制御するようになっている。なお、制御部70のシリンダ58、60の制御については、後述する作用と共に説明する。
(作用)
次に、検査装置10の作用について、この検査装置10を用いて基板100を検査する検査方法によって説明する。
検査装置10が稼働していない状態では、対向部材14は、図3に示されるように、開放位置に配置されている。さらに、第一支持台30の上面30Aと、第二支持台32の上面32Aとは、同様の平面状に配置されている。
基板100を検査する場合には、先ず、作業者が、図3、図4に示されるように、基板100の実装面100Aを下方に向けて、基板100を支持ピン36に支持させる。これにより、基板100の鉛直方向の位置が予め決められた位置となる。
なお、基板100の水平方向の位置については、図示せぬ位置合せ部によって、予め決められた位置に配置される。また、この状態では、テストランド20とプローブピン42とが離間し、さらに、コネクタ22の接触ピン22Aと嵌合部材46の通電ピン46Aとが離間している。
次に、作業者が、図4、図5(A)に示されるように、対向部材14を開放位置から閉止位置へ移動させる。対向部材14が閉止位置に配置された状態では、対向部材14の本体部52と基板100とは、離間している。
次に、制御部70が、外部からの検査指示に基づいて、図5(A)(B)に示されるように、シリンダ58、60を稼働させて、第一支持台30、及び第二支持台32を上方へ移動させる。
これにより、基板100が上方へ移動し、対向部材14の板面52Aと基板100とが接触する。さらに、第一支持台30、及び第二支持台32を上方へ移動させることで、バネ38が圧縮され、支持ピン36が第一支持台30に対して下方へ移動する。これにより、第一支持台30及び第二支持台32と基板100とが近接し、テストランド20とプローブピン42とが接触する。さらに、嵌合部材46がコネクタ22と嵌合し、コネクタ22の接触ピン22Aと嵌合部材46の通電ピン46Aとが接触する(図5(B)参照)。
この状態で、検査部64が、プローブピン42の通電の情報からテストランド20を用いて検査される電子部品の電気的な検査を行い、さらに、通電ピン46Aの通電の情報から接触ピン22Aを用いて検査される電子部品の電気的な検査を行う。
以下、プローブピン42の通電の情報による検査結果(以下「第一検査結果」)と、通電ピン46Aの通電の情報による検査結果(以下「第二検査結果」)とについて、共に正常な場合、第一検査結果が正常な場合、第二検査結果が正常な場合、共に異常な場合、に分けて説明する。
〔共に正常な場合〕
第一検査結果、及び第二検査結果が共に正常な場合には、制御部70が、シリンダ58、60を稼働させて、図5(A)に示されるように、第一支持台30及び第二支持台32を下方へ移動させる。これにより、バネ38の付勢力により基板100が持ち上げられることで、テストランド20とプローブピン42とが離間し、同様に、嵌合部材46とコネクタ22との嵌合が解除されて、コネクタ22の接触ピン22Aと嵌合部材46の通電ピン46Aとが離間する。さらに、本体部52と基板100とが離間し、第一支持台30及び第二支持台32が初期位置に復帰する。
この状態で、作業者が、図4に示されるように、対向部材14を閉止位置から開放位置へ移動させ、さらに、支持ピン36に支持された基板100を取り出す。これにより、基板100の検査が終了する。
〔第一検査結果のみが正常な場合〕
第一検査結果のみが正常な場合には、制御部70は、図1(A)に示されるように、シリンダ60を稼働させて、第二支持台32を下方へ移動させる。これにより、嵌合部材46とコネクタ22との嵌合が解除されて、コネクタ22の接触ピン22Aと嵌合部材46の通電ピン46Aとが離間する。なお、テストランド20とプローブピン42との接触状態は、維持されている。
さらに、制御部70は、シリンダ60を再度稼働させて、図1(B)に示されるように、第二支持台32を上方へ移動させる。これにより、嵌合部材46とコネクタ22とが再度嵌合し、コネクタ22の接触ピン22Aと嵌合部材46の通電ピン46Aとが再度接触する。
この状態で、検査部64が通電ピン46Aの通電の情報から接触ピン22Aを用いて検査される電子部品の電気的な検査を行う。そして、制御部70が第二検査結果を得る。
第二検査結果が正常な場合には、基板100が正常と判断され、前述した「共に正常な場合」の手順に従って、支持ピン36に支持された基板100が取り出され、基板100の検査が終了する。
一方、第二検査結果が異常な場合には、前述した「共に正常な場合」の手順に従って、支持ピン36に支持された基板100が取り出され、再度、作業者が、図3、図4に示されるように、基板100の実装面100Aを下方に向けて、基板100を支持ピン36に支持させる。そして、前述した手順を繰り返し、再度、基板100が検査される。検査を複数回行っても正常と判断されない場合には、基板100が異常と判断され、検査が終了する。
〔第二検査結果のみが正常な場合〕
第二検査結果のみが正常な場合には、制御部70は、図2(A)に示されるように、シリンダ58を稼働させて、第一支持台30を下方へ移動させる。これにより、テストランド20とプローブピン42とが離間する。なお、嵌合部材46とコネクタ22との嵌合は維持され、コネクタ22の接触ピン22Aと嵌合部材46の通電ピン46Aとの接触が維持されている。また、第一支持台30の移動量については、第一支持台30を初期位置に移動させる場合と比して小さくされ、対向部材14の本体部52と基板100との接触は維持されている。
さらに、制御部70は、シリンダ58を再度稼働させて、図2(B)に示されるように、第一支持台30を上方へ移動させる。これにより、テストランド20とプローブピン42とが再度接触する。
この状態で、検査部64がプローブピン42の通電の情報からテストランド20を用いて検査される電子部品の電気的な検査を行う。そして、制御部70が第一検査結果を得る。
第一検査結果が正常な場合には、基板100が正常と判断され、前述した「共に正常な場合」の手順に従って、支持ピン36に支持された基板100が取り出され、基板100の検査が終了する。
一方、第一検査結果が異常な場合には、前述した「共に正常な場合」の手順に従って、支持ピン36に支持された基板100が取り出され、再度、作業者が、図3、図4に示されるように、基板100の実装面100Aを下方に向けて、基板100を支持ピン36に支持させる。そして、前述した手順を繰り返し、再度、基板100が検査される。検査を複数回行っても正常と判断されない場合には、基板100が異常と判断され、検査が終了する。
〔共に異常な場合〕
第一検査結果、及び第二検査結果が共に異常な場合には、前述した「共に正常な場合」の手順に従って、支持ピン36に支持された基板100が取り出され、再度、作業者が、図3、図4に示されるように、基板100の実装面100Aを下方に向けて、基板100を支持ピン36に支持させる。そして、前述した手順を繰り返し、再度、基板100が検査される。検査を複数回行っても正常と判断されない場合には、基板100が異常と判断され、検査が終了する。
(まとめ)
以上説明したように、第一支持台30と第二支持台32とを別個に稼働させることで、例えば、第一検査結果のみが正常な場合には、第二支持台32だけを移動させて再度第二検査結果を得ればよい。同様に、第二検査結果のみが正常な場合には、第一支持台30だけを移動させて再度第一検査結果を得ればよい。
これにより、第一検査結果、又は第二検査結果のみが正常だった場合に、第一支持台30及び第二支持台32の両方を移動させて、再度、第一検査結果及び第二検査結果を得る場合と比して、基板100の検査に必要とする工数が低減する。
例えば、再度、第一検査結果及び第二検査結果を得る場合に、基板100の姿勢が変わることで最初に正常であった検査結果が異常となる場合があり、基板100の検査に無駄が生じてしまうことがある。
また、シリンダ58、60を用いて第一支持台30、第二支持台32を移動させるため、例えば、作業者が、レバー等を用いて第一支持台30、第二支持台32を移動させる場合と比して、作業者の負担が軽減される。
また、例えば、第一検査結果のみが正常な場合には、第二支持台32だけを移動させて再度第二検査結果を得ればよい。この際には、制御部70が、シリンダ60を稼働させるため、検査ラインを止めることがない。
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、コネクタ22が接触ピン22Aを有したが、特にコネクタは、無くてもよく、テストランド20で検査される電子部品と異なる電子部品を検査するために用いる接触ピン等が有ればよい。
また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、基板100が検査される際には、プローブピン42、及び通電ピン46A側から基板100に電気が流されるようになっている。
また、上記実施形態では、支持ピン36が、第一支持台30に配置されたが、他の部材に支持ピン36が配置されてもよい。
また、上記実施形態では、シリンダ58、60を用いて第一支持台30、第二支持台32を移動させたが、レバー等を用いて作業者の力で、第一支持台、第二支持台を移動させてもよい。
10 検査装置
20 テストランド(第一接触部の一例)
22A 接触ピン(第二接触部の一例)
30 第一支持台(第一移動部材の一例)
32 第二支持台(第二移動部材の一例)
42 プローブピン(第一通電部の一例)
46A 通電ピン(第二通電部の一例)
70 制御部
100 基板
100A 実装面(面の一例)

Claims (4)

  1. 基板に形成された第一接触部に接触して電子部品に通電する第一通電部を有し、該第一通電部を該第一接触部に対して近接離間させるように移動する第一移動部と、
    該第一接触部が形成された該基板の面と同じ面に形成された第二接触部に接触して該電子部品とは異なる電子部品に通電する第二通電部を有し、該第二通電部を該第二接触部に対して近接離間させるように移動する第二移動部と、
    該第一移動部の移動及び該第二移動部の移動を夫々制御する制御部と、を備え、
    該制御部は、該第一通電部を該第一接触部に接触させ、かつ、該第二通電部を該第二接触部に接触させた状態で、該第一通電部と該第一接触部との通電が正常と検出され、かつ、該第二通電部と該第二接触部との通電が異常と検出された際に、該第一通電部と該第一接触部との接触を維持し、該第二移動部を制御して、該第二通電部と該第二接触部とを離間させ、再度該第二通電部と該第二接触部とを接触させる検査装置。
  2. 基板に形成された第一接触部に接触して電子部品に通電する第一通電部を有し、該第一通電部を該第一接触部に対して近接離間させるように移動する第一移動部と、
    該第一接触部が形成された該基板の面と同じ面に形成された第二接触部に接触して該電子部品とは異なる電子部品に通電する第二通電部を有し、該第二通電部を該第二接触部に対して近接離間させるように移動する第二移動部と、
    該第一移動部の移動及び該第二移動部の移動を夫々制御する制御部と、を備え、
    該制御部は、該第一通電部を該第一接触部に接触させ、かつ、該第二通電部を該第二接触部に接触させた状態で、該第二通電部と該第二接触部との通電が正常と検出され、かつ、該第一通電部と該第一接触部との通電が異常と検出された際に、該第二通電部と該第二接触部との接触を維持し、該第一移動部を制御して、該第一通電部と該第一接触部とを離間させ、再度該第一通電部と該第一接触部とを接触させる検査装置。
  3. 請求項1に記載の検査装置を用いて基板を検査する検査方法であって、
    前記第一通電部を前記第一接触部に接触させ、かつ、前記第二通電部を前記第二接触部に接触させた状態で、前記第一通電部と前記第一接触部との通電が正常と検出され、かつ、前記第二通電部と前記第二接触部との通電が異常と検出された際に、前記第一通電部と前記第一接触部との接触を維持し、前記第二通電部と前記第二接触部とを離間させ、再度前記第二通電部と前記第二接触部とを接触させる検査方法。
  4. 請求項2に記載の検査装置を用いて基板を検査する検査方法であって、
    前記第一通電部を前記第一接触部に接触させ、かつ、前記第二通電部を前記第二接触部に接触させた状態で、前記第二通電部と前記第二接触部との通電が正常と検出され、かつ、前記第一通電部と前記第一接触部との通電が異常と検出された際に、前記第二通電部と前記第二接触部との接触を維持し、前記第一通電部と前記第一接触部とを離間させ、再度前記第一通電部と前記第一接触部とを接触させる検査方法。
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