JPH0523633B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は回路基板検査装置に係り、特にコンタ
クトローブに対する回路基板の位置合わせを正確
に行なう機構を備えた回路基板検査装置に関す
る。

（従来の技術） 従来、回路基板の導通検査等を行なう回路基板
検査装置としては、回路基板上の検査点の位置に
合わせて多数のピン状コンタクトローブが配列固
定されたピンユニツトを用い、このピンユニツト
を回路基板に相対的に接近させて各コンタクトロ
ーブの針先を検査点にそれぞれ接触させ、検査装
置と回路基板の各検査点とをコンタクトローブを
介し電気的に接続して検査を行なうようにしたも
のが知られている。

ところで、この種の回路基板検査装置において
は、ピンユニツトに対する回路基板の相対位置を
正確に合わせ、各コンタクトピン先端の針先を検
査点に正確に接触させる必要がある。

従来、この回路基板の位置合わせを行なう方策
としては、予めピンユニツトに対する位置合わせ
が行なわれている固定台上に、外形を基準として
回路基板を固定する方法、あるいは前記固定台上
のガイドピンを立設し、このガイドピンを回路基
板に設けた孔に挿入して回路基板を固定する方法
が採られている。

（発明が解決ようとする問題点） ところが、この種の方法では、回路基板の外形
寸法精度が悪い場合、あるいは回路基板の外形に
対する回路パターンの位置が一定しない場合、さ
らにはガイドピン用の孔を設けるスペースが回路
基板上にない場合には、各コンタクトローブ先端
の針先を回路基板上に検査点に正確に接触させる
ことができず、接触不良が生じたり誤接触が生じ
て検査の信頼性が低いという問題がある。特に最
近では、回路基板の小型化および回路パターンの
微細、高密度化が進み、回路幅が狭くなつて誤接
触のおそれが多なつてきているとともに、ガイド
ピン用の孔を設けるスペースを確保することが困
難になつてきているため、ガイドピンを用いるこ
となく回路基板を正確に位置合わせする必要性が
増大してきている。

本発明はかかる現況に鑑みなされたもので、ガ
イドピンを用いるとなく回路基板の位置合わせを
正確に行なうことができ、各コンタクトローブの
先端を検査点に正確に接触させて検査を大幅に向
上させることができる回路基板検査装置を提供す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、垂直軸周りに所要の回転角で間欠回
転するターンテーブルと、このターンテーブル上
に固設され、上面に取付けられた回路基板を水平
な一方向、それに直交する水平な他の方向および
垂直軸周りの方向に位置調節可能な調節テーブル
と、前記ターンテーブルの所定の停止位置におけ
る調節テーブルの上方位置に設置され回路基板の
回路パターンと同一パターンが形成されたフオト
マスクを通して前記回路基板の位置ずれを検出す
る検出機構と、前記ターンテーブルの他の停止位
置における調節テーブルの上方位置に設置され回
路基板上の各検査点にコンタクトローブを接触さ
せて回路基板の検査を行う検査機構とを備え、前
記検出機構により、前記回路基板のフオトマスク
に対するずれを検出するとともに、調節テーブル
によりこのずれを修正し、位置修正された回路基
板を前記検査機構により検査し、もつてどのよう
な回路基板に対しても位置合わせを正確に行なう
ことができるようにしたとすることを特徴とす
る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。

第１図ないし第３図において、符号１は箱形を
なす基台であり、この基台１の上面には、円板状
をなすターンテーブル２が垂直軸３周りに回転可
能に配設されている。

前記基台１内部には、第１図および第２図に示
すようにインデツクスモータ４および減速機５が
それぞれ配設されており、インデツクスモータ４
の回転力は、その出力軸４ａに固着されたプーリ
６、減速機５を横方向に貫通する減速機入力軸５
ａの一端に固着されたプーリ７、および前記両プ
ーリ６，７に巻掛けられた無端ベルト８をそれぞ
れ介して減速機５に伝達され、減速機５で例えば
１／４に減速されて前記垂直軸３に伝達されるよう
になつている。

前記減速機入力軸５ａの他端には、正転用およ
び逆転用の割出し検出スイツチ体９ａ，９ｂがそ
れぞれ装着されており、正転時あるいは逆転時に
おいて、各割出し検出スイツチ体９ａ，９ｂの突
部１０が第２図に示すねじ部材１１に対向した位
置で前記インデツクスモータ４への通電が遮断さ
れるとともに図示しないブレーキが作動し、ター
ンテーブル２の回転が停止されるようになつてい
る。

このターンテーブル２の上面には、Ｘ軸調整ね
じ１２ａ、Ｙ軸調整ねじ１２ｂ、およびＱ軸調整
ねじ１２ｃを有する調整テーブル（以下XYQテ
ーブルという）１が固設されており、このXYQ
テーブル１２の上面には、後述する回路基板１を
着脱可能に位置決め固定するための基板固定装置
１４が固設されている。そして、この基板固定装
置１４に固定された回路基板１３は、前記XYQ
テーブル１２の各軸調整ねじ１２ａ，１２ｂ，１
２ｃを手動操作することにより、Ｘ軸方向（第１
図における左右方向）、Ｙ軸方向（第２図におけ
る左右方向）、およびＱ軸方向（第１図および第
２図に示す中心線Ｏ周りの回転方向）に位置調整
できるようになつている。

前記基板固定装置１４は、第４図ないし第６図
に示すように前記XYQテール１２の上端板１５
上に固定される本体ブロツク１６を備えており、
この本体ブロツク１６の上面には、本体ブロツク
１６上に載置された回路基板１３の二辺を支持す
るＬ形突堤１７が設置され、回路基板１３の対角
隅部は、押えピン１８で押圧支持されるようにな
つている。

この押えピン１８は、前記本体ブロツク１６を
水平に貫通する操作軸１９に植設されており、押
えピン１８の回路基板１３との対向部は、回路基
板１３を安定して押圧支持できるように平坦にカ
ツトされ、また前記操作軸１９の先端には、押え
ピン１８を回路基板１３に圧接させる方向に押圧
付勢するためのスプリング２０が装着されてい
る。前記操作軸１９の基端には、摘み２１が取付
けられており、この摘み２１を把持し操作軸１９
をスプリング２０の付勢力に抗して手前に引き、
さらに操作軸１９を軸回りに90度回転させて押え
ピン１８を本体ブロツク１６の切欠き１６ａに係
止することにより、Ｌ形突堤１７と押えピン１８
とによる回路基板１３の固定が解除されるように
なつている。この回路基板１３上には、例えば第
１１図に示す回路パターン２２が設けられてい
る。

このように構成された基板固定装置１４のター
ンテーブル２が停止した位置における直近上方位
置には、第１図ないし第３図に示すように基板固
定装置１４上に固定されている回路基板１３の正
規位置からのずれを検出するためのスクリーン装
置２３が位置しており、このスクリーン装置２３
は、第３図に示すように前記基台１から立上がる
ピンユニツト支柱２４のアーム２５を介して固定
されている。

このスクリーン装置２３は、第７図および第８
図に示すように前記アーム２５に固定するための
取付片２６ａを有する支板２６を備えている。こ
の支板２６は、上面周縁に立上がり部２６ｂを有
する方形枠状をなしており、その中央部には、丸
孔２６ｃが設けられている。

この支板２６上には、円筒部２７ａの下端に方
形の外フランジ部２７ｂを有する可動の調節部材
２７が載置されており、前記外フランジ部２７ｂ
は、中央部の丸孔２８ａに円筒部２７ａを通した
状態で立上がり部２６ｂ上にビス止めされる蓋板
２８により、移動自在に支板２６上に保持されて
いる。

前記支板２６の立上がり部２６ｂには、Ｘ軸調
整ねじ２９およびＹ軸調整ねじ３０がそれぞれ螺
装され、また各軸調整ねじ２９，３０の対向部に
は、Ｘ軸調整ねじ２９側についてのみ示すように
スプリング３１および止めねじ３２が設けられて
いるとともに、各軸調整ねじ２９，３０の下部に
は、第８図にＸ軸調整ねじ２９側についてのみ示
すように固定ねじ３３が設けられている。そし
て、止めねじ３２および固定ねじ３３を緩めた状
態で各軸調整ねじ２９，３０を操作することによ
り、外フランジ部２７ｂはＸ軸方向（第７図にお
ける左右方向）、およびＹ軸方向（第７図におけ
る上下方向）に位置調節されるようになつてお
り、その後止めねじ３２および固定ねじ３３を締
付けることにより、調節位置に外フランジ部２７
ｂが固定されるようになる。

前記調節部材２７の円筒部２７ａ内には、フオ
トマスク取付筒３４が回転可能に取付けられお
り、このフオトマスク取付筒３４は、第１図ない
し第３図に示すように調節部材２７にＱ軸調整ね
じ３５の操作により、Ｑ軸方向（第８図における
中心線Ｏ周りの回転方向）に位置調節されるよう
になつている。

このフオトマスク取付筒３４の下端には、第８
図に示すようにねじを介して取付筒３４に対し着
脱可能なキヤツプ３６を介してフオトマスク３７
が取付けられている。このフオトマスク３７は、
第１２図に示すように前記回路基板１３の回路パ
ターン２２（第１１図参照）と同一なパターン３
８がプリントされ厚さが薄く硬質透明のネガフイ
ルムで形成されており、このフオトマスク３７の
下方に回路基板１３を位置させて上方から観察す
ることにより、フオトマスク３７のパターン３８
に対する回路基板１３の回路パターン２２のずれ
を容易に目視確認できるようになつている。

このように構成されたスクリーン装置２３の上
方位置には、第１図に示すように顕微鏡筒３９
ａ、レンズ部３９ｂ、および上下スライド摘み３
９ｃを有する顕微鏡３９が位置しており、この顕
微鏡３９は、前記基台１から立上がる支柱４０の
上端に取付けたアーム４１の先端に装着されてい
る。

一方、前記ピンユニツト支柱２４は、第２図お
よび第３図に示すように所要間隔で対向する二枚
の支柱板２４ａで構成されており、両支柱板２４
ａ間の下端部には、第２図に示すようにピンユニ
ツト駆動用モータ４２がその出力軸４２ａを上向
きにして設置されている。

この出力軸４２ａの上部位置には、上下端を軸
受４３により回転自在に支持した回転軸４４が設
置されており、この回転軸４４と前記出力軸４２
ａとは、カツプリング４５により連結されてい
る。

前記回転軸４４の上端寄りの部位には、偏心カ
ム４６が固着されており、この偏心カム４６のカ
ム面上には、後述するＬ形アーム４７の下端に回
転自在に取付けられたローラ４８が転動するよう
になつている。

前記Ｌ形アーム４７は、前記二枚の支柱板２４
ａの上端部間に取付けた支軸４９に屈曲部が枢着
されており、この屈曲部から前方に延びるアーム
部の先端には、第２図に示ように上下に螺進調節
可能な押し突起５０が装着され、ピンユニツト支
柱２４の先端に取付けられたピンユニツト装置５
１を上下に駆動するようになつている。

このピンユニツト装置５１は、前記ピンユニツ
ト支柱２４の先端部に係合されて上下にスライド
するスライド部材５２を備えており、このスライ
ド部材５２の背面には、上面に前記押し突起５０
が接触するとともに戻しスプリング５３により常
時上方に押圧付勢される作動片５２ａが設けら
れ、またスライド部材５２の全面下端には、検査
機器に連なるジヤンパ線５４が引出されたピンユ
ニツト５５がブラケツト５６を介して取付けられ
ている。

このピンユニツト５５は、第３図に示すように
前記基板固定装置１４のターンテーブル２が停止
した位置における直近上方で、しかも前記スクリ
ーン装置２３に対しターンテーブル２の回転方向
に90度ずれた部位に位置しており、このピンユニ
ツト５５は、後に詳述するようにその下降により
コンタクトローブ５７（第９図）を基板固定装置
１４上に回路基板１３の検査点に接触させ、回路
基板１３と図示しない検査装置とを電気的に接続
して回路基板１３の電気的検査を行なうようにな
つている。

このピンユニツト５５の上下のストロークは、
前記Ｌ形アーム４７の上下の揺動量により規定さ
れ、このＬ形アーム４７の揺動の上，下限は、第
２図に示すように前記回転軸４４に軸周りに位置
調節可能に取付けられたスイツチ体５８ａ，５８
ｂにより規制されるようになつている。これら両
スイツチ体５８ａ，５８ｂは、前記ターンテーブ
ル２の停止位置の割出しを行なう割出し検出スイ
ツチ体９ａ，９ｂと同一構造をなしており、各ス
イツチ体５８ａ，５８ｂの突部（図示せず）がね
じ部材５９ａ，５９ｂに対応した位置で、前記ピ
ンユニツト駆動用モータ４２を急停止させるよう
になつている。

前記ピンユニツト５５は、第９図および第１０
図に示すように、上下端に上端フランジ６０ａお
よび下端フランジ６０ｂをそれぞれ有し上端フラ
ンジ６０ａが前記ブラケツト５６にねじ止めされ
る絶縁性の本体ブロツク６０を備えており、この
本体ブロツク６０には、前記両フランジ６０ａ，
６０ｂを貫通して下方への抜け止めがなされた多
数のコンタクトローブ５７が例えば二列で方形状
に配されている。そして、これらコンタクトロー
ブ５７は、前記本体ブロツク６０の上面に着脱可
能に固定される固定板６１周縁のソケツト６２に
より上方から押圧され、各ソケツト６２と電気的
に接続されるとともに、本体ブロツク６０からの
上方への抜け止めがなされるようになつている。
前記各ソケツト６２には、第２図に示すジヤンパ
線５４がそれぞれ接続されている。

前記固定板６１は、前記本体ブロツク６０と同
一素材で方形板状に形成されており、この固定板
６１は、２本のガイドピン６３と４本の固定ねじ
６４とにより本体ブロツク６０上に位置決め固定
されている。そして、この固定板６１の周縁に
は、下方にのみ取出し可能なソケツト６２が各コ
ンタクトローブ５７に対応して取付けられてい
る。

しかして、ピンユニツト５５を下降させて各コ
ンタクトローブ５７の先端を回路基板１３の検査
点に接触させることにより、図示しない検査装置
と回路基板１３の各検査点とがコンタクトローブ
５７およびジヤンパ線５４を介して相互に接続さ
れ、回路基板１３の電気的検査がなされる。

次に、作用について説明する。

回路基板１３の検査に際しては、まずターンテ
ーブル２を回転させてXYQテーブル１２がピン
ユニツト装置５１に対し径方向に対向する位置、
すなわち第３図において右端にくるようにする。
そしてこの位置で、基板固定装置１４上に図示し
ない軟質板をセツトする。

次いで、ターンテーブル２を回転させ、基板固
定装置１４上の軟質板をピンユニツト５５の直下
に位置させる。そして、ピンユニツト駆動用モー
タ４２を起動してピンユニツト５５を下降させ、
軟質板上に各コンタクトローブ５７により打痕を
付ける。この打痕は、コンタクトローブ５７の圧
接により生じる針状の塑性変形穴でもよく、また
コンタクトローブ５７の圧接により生じる発色点
等でもよい。

このようにして軟質板上にコンタクトローブ５
７に対応する打痕を付けたならば、スクリーン装
置２３のキヤツプ３６を取外し、フオトマスク取
付筒３４の下端にキヤツプ３６によりフオトマス
ク３７を取付けるとともに、ターンテーブル２を
90度逆転させて打痕が付けられた軟質板をフオト
マスク３７の直下に位置させる。

次いで、顕微鏡３９を覗き、フオトマスク３７
上のパターン３８と軟質板上の打痕とのずれ状態
を目視観察する。そしてずれが生じている場合に
は、Ｘ軸調整ねじ２９、Ｙ軸調整ねじ３０、およ
びＱ軸調整ねじ３５を手動操作してフオトマスク
３７をＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＱ軸方向に移
動させ、そのパターン３８を打痕に一致させる。
これにより、ピンユニツト５５の各コンタクトロ
ーブ５７の位置とフオトマスク３７のパターン３
８の位置とが完全に一致したことになる。

次いで、ターンテーブル２を回転させ、XYQ
テーブル２をピンユニツト５５に対し径方向に対
向する位置まで移動させる。そして基板固定装置
１４上から軟質板を取外し、これに代えて回路基
板１３を基板固定装置１４上にセツトする。

次いで、ターンテーブル２を正転方向に90度回
転させ基板固定装置１４上の回路基板１３をスク
リーン装置２３の直下に位置させ、顕微鏡３９を
介してフオトマスク３７のパターン３８に対する
回路基板１３の回路パターン２２のずれ状態を目
視観察する。この際、第１１図および第１２図に
示すように両パターン２２，３８がネガとポジと
の関係を有しているので、ずれ状態の目視観察が
容易である。

目視観察の結果、ずれが生じている場合には、
XYQテーブル１２のＸ軸調整ねじ１２ａ、Ｙ軸
調整ねじ１２ｂ、およびＱ軸調整ねじ１２ｃを手
動により操作して回路基板１３を移動させ、その
回路パターン２２をフオトマスク３７のパターン
３８に一致させる。

次いで、ターンテーブル２を正転方向に90度回
転させ、回路基板１３をピンユニツト５５の直下
に位置させる。そしてピンユニツト駆動用モータ
４２の起動によりピンユニツト５５を下降させ、
各コンタクトピン５７の先端を回路基板１３の検
査点に接触させて導通検査等の電気的検査を行な
う。この際、フオトマスク３７のパターン３８は
ピンユニツト５５の各コンタクトピン５７の位置
に完全に一致しており、回路基板１３の回路パタ
ーン２２はフオトマスク３７のパターン３８に完
全に一致しているので、各コンタクトピン５７を
回路基板１３の検査点に正確に接触させることが
可能となる。

このようにして回路基板１３の検査を行なつた
ならば、ピンユニツト装置５１を上昇させるとと
もに、ターンテーブル２を正転方向に180度回転
させ、この位置で検査済の回路基板１３の基板固
定装置１４からの取外しおよび検査の回路基板１
３の基板固定装置１４へのセツトを行なう。そし
てその後、前記操作を繰返して回路基板１３の検
査を順次行なう。

このように、スクリーン装置２３の位置で回路
基板１３の位置合わせを行なつた後に、ピンユニ
ツト装置５１により回路基板１３の電気的検査を
行なうようにしているので、各コンタクトローブ
５７の先端を回路基板１３の検査点に正確に接触
させることができ、接触不良および誤接触を防止
できる。このため、検査の信頼性を大幅に向上さ
せることができる。

また、回路基板１３の位置合わせは、ポジフイ
ルムで形成されるフオトマスク３７を用い、しか
も顕微鏡３９を使用して目視観察するようにして
いるので、微細回路あるいは高密度回路が形成さ
れた回路基板１３であつても容易にしかも正確に
位置合わせすることができ、回路基板１３にガイ
ドピン用の孔を設ける必要もない。

なお、ターンテーブル２上にXYQテーブル１
２を１台設置するものについて以上に説明した
が、複数台設置してもよい。

また、前記実施例では、フオトマスク３７ある
いは回路基板１３の位置合わせを行なう際に、顕
微鏡３９を用いる場合について説明したが、直接
目視観察できる場合には、顕微鏡３９を省略して
もよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、垂直軸周りに
所要の回転角で間欠回転するターンテーブルと、
このターンテーブル上に設置され上面に取付けら
れた回路基板を一つの水平方向、それに直交する
他の水平方向および垂直軸周りに位置調節可能な
調節テーブルと、前記ターンテーブルの所定の停
止位置における調節テーブルの上方位置に設置さ
れ回路基板の回路パターンと同一パターンが形成
されたフオトマスクを通して前記回路基板の位置
ずれを検出する検出機構と、前記ターンテーブル
の他の停止位置における調節テーブルの上方位置
に設置され調節テーブル上に装着した回路基板上
の各検査点にコンタクトローブを接触させて回路
基板の検査を行なう検査機構とを備え、前記検査
機構により、前記回路基板のフオトマスクに対す
るずれを検出するとともに、調節テーブルにより
このずれを修正し、位置修正された回路基板を前
記検査機構により検査するようにしているので、
ガイドピン用の孔を設ける余裕がない回路基板、
あるいは外形が一定しなかつたり外形に対する回
路パターンの位置が一定しない回路基板等あらゆ
る回路基板に対して位置合わせを正確に行なうこ
とができ、各コンタクトローブの先端を検査点に
正確に接触させて検査の信頼性を大幅に向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す部分破断正面
図、第２図は顕微鏡を取外して第１図を左方から
見た部分断面図、第３図は第２図を上方から見た
部分断面平面図、第４図は基板固定装置の拡大平
面図、第５図は第４図の−線断面図、第６図
は基板固定装置の拡大正面図、第７図はスクリー
ン装置を上方から見た拡大部分断面平面図、第８
図は第７図の−線断面図、第９図はピンユニ
ツトの拡大縦断面図、第１０図は第９図の底面
図、第１１図は回路基板の回路パターンの一例を
示す説明図、第１２図はフオトマスクのパターン
の一例を示す説明図である。 ２……ターンテーブル、３……垂直軸、４……
インデツクスモータ、１２……調節（XYQ）テ
ーブル、１２ａ，２９……Ｘ軸調整ねじ、１２
ｂ，３０……Ｙ軸調整ねじ、１２ｃ，３５……Ｑ
軸調整ねじ、１３……回路基板、１４……基板固
定装置、１７……Ｌ形突堤、１８……押えピン、
１９……操作軸、２０……スプリング、２２……
回路パターン、２３……スクリーン装置、２６…
…支板、２７……調節部材、２８……蓋板、３４
……フオトマスク取付筒、３６……カツプ、３７
……フオトマスク、３８……パターン、３９……
顕微鏡、４２……ピンユニツト駆動用モータ、４
６……偏心カム、４７……Ｌ形アーム、５０……
押し突起、５１……ピンユニツト装置、５３……
戻しスプリング、５５……ピンユニツト、５７…
…コンタクトローブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 垂直軸周りに所要の回転角で間欠回転するタ
   ーンテーブルと、このターンテーブル上に固設さ
   れ、上面の回路基板取付部に取付けられた回路基
   板を水平な一方向、それに直交する水平な他の方
   向および垂直軸周りの方向に位置調節可能な調節
   テーブルと、前記ターンテーブルの所定の停止位
   置における調節テーブルの上方位置に設置され回
   路基板の回路パターンと同一パターンが形成され
   たフオトマスクを通して前記回路基板取付部に取
   付けられた回路基板の位置ずれを検出する検出機
   構と、前記ターンテーブルの他の停止位置におけ
   る調節テーブルの上方位置に設置され回路基板上
   の各検査点にコンタクトローブを接触させて回路
   基板の検査を行う検査機構とを備え、前記検出機
   構により、前記回路基板のフオトマスクに対する
   ずれを検出するとともに、調節テーブルによりこ
   のずれを修正し、位置修正された回路基板を前記
   検査機構により検査することを特徴とする回路基
   板検査装置。 ２ 検出機構は、フオトマスクを通して回路基板
   の位置ずれを目視確認可能な顕微鏡を有している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項載の回路
   基板検査装置。