JPH0543416Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案はプリント基板のパターンの導通・短
絡等を検査するプリント基板検査装置に関する。

さらにこの考案はプリント基板上特に２箇所に
設けた画像認識用マークまたはパターンを２個の
光学カメラによつて位置検出し、その後治具に設
けた多数のスプリングプローブによつて被検査プ
リント基板を検査するに当り治具とプリント基板
の位置関係を検出データに基づいて微調整する型
の検査装置に関する。

［従来の技術］ 従来のプリント基板検査装置は例えば第４図の
様に構成され、例えばアクリルの厚板等に多数の
スプリングプローブ３２を取付け正確な位置に保
持されている上側検査治具３１、またこの上側検
査治具３１に対して正確な再現性をもつて上下移
動できる上下動装置１３に取付けたＸ−Ｙ−θ可
動テーブル１、その上に固定された下側位置規定
用検査治具１５を有し、それの系合ピンによつて
被検査プリント基板２０を位置決め固定してその
上面に設けられている被検査パターン２２をスプ
リングプローブ３２によつて検査するものであ
る。

［考案が解決しようとする課題］ このようなプリント基板検査装置においてはプ
リント基板の配線ワイヤリングの間隔が0.5mm間
隔程度であるから、プリント基板２０の下側位置
規定用検査治具１５上への取付け誤差が約0.3mm
以上生ずると正しく作られている被検査プリント
基板であつても配線切断あるいはパターン不良と
同様の検査結果が生じる。このため従来は、検査
治具１５上の位置決め基準ピン１６，１６に人が
目視により被検査プリント基板を正確にセツトし
かつそのセツト状態を確認しつつ導通短絡検査を
するということが必要であつた。

さらにこのような従来例においては数枚ないし
数十枚の被検査プリント基板の検査を行つた後下
側位置規定用検査治具１５の位置及びＸ−Ｙ−θ
可動テーブル１が上側検査治具３１に対して正確
な位置関係にあるかどうかを検査し、それらの位
置関係に狂いが生じている場合には再微調整を行
う必要があつた。このような従来の装置において
は、例えば被検査プリント基板の装着載置が前記
の約0.3mm以上の位置誤差を生じた場合には、プ
リント基板が良品であつても不良品と判定され、
その場合には被検査プリント基板は一度後退し再
び検査位置に載置され再びスプリングプローブ３
２，３２……により検査を繰り返して受ける。こ
のためプリント基板の表面のワイヤリングパター
ンはスプリングプローブ等の接触子により検査パ
ターンの表面にいくつもの傷がつけられるという
問題点があつた。

さらに第４図において仮想線で示したように複
数の光学カメラ４０，４０をアーム４９，４９に
よつてそれぞれ移動可能に上側検査治具３１の上
部に設け、この光学カメラ４０，４０によつて上
側検査治具３１に設けた開口部３９，３９を通し
てその下にある被検査プリント基板２０のアライ
ンメント用マーク２３，２３の位置を検出しそれ
によつて上側検査治具３１に対する被検査プリン
ト基板２０の位置のずれを検出し、その検出デー
タに基づいてＸ−Ｙ−θ可動テーブル１を微調整
して被検査プリント基板２０の位置のずれを補正
するようにした、可動型のアラインメントカメラ
を用いたプリント基板検査装置もあつた。このよ
うな可動型の光学カメラ４０，４０は上側検査治
具３１に対して相対的に移動可能なアーム４９，
４９に取付けられているため、その光学カメラ４
０，４０の位置自体に誤差を生ずる恐れがあり、
カメラアームにＸ−Ｙ−θ可動機構を必要とする
ことはもとよりスプリングプローブの配線部が光
学カメラ４０，４０の光束に干渉する欠点があ
る。また可動アーム４９，４９によつて取付けら
れている光学カメラ４０，４０は例えばＸ−Ｙ−
θ可動テーブル１の上下動を行う上下装置、ある
いは被検査プリント基板２０の着脱装置の動きに
よる振動を受けて光学像による認識制度誤差が大
きく、さらに光学カメラ４０，４０がスプリング
プローブの配線より上を移動するように相当上の
方に設けられているため光学カメラ４０，４０に
外乱光が入るという欠点があつた。

また他の従来例として光学カメラ４０，４０を
設けたアーム４９′，４９′を、上側治具の下で被
検査プリント基板２０の上に手入させてプリント
基板２０の位置確認をするものもあつた。しかし
この例でも上記従来例と殆ど同様の問題点があつ
た。

［課題を解決するための手段］ この考案は上述の従来のプリント基板検査装置
における上記の問題点を解決するために、被検査
プリント基板上のアラインメント用マークの光学
的に検出して認識データ出力を出すための光学カ
メラを、上側検査治具に埋込固定して設けた筒状
体に対して、すきまばめにより取付けるようにし
たものである。

即ち本件の第１の考案のプリント基板検査装置
は次の要素を具備して構成される： 所定の多数の位置に被検査プリント基板検査用
スプリングプローブを有するとともにオプトエレ
クトロニクス的に被検査プリント基板の光像を検
出するカメラを所定位置に取付けられる上部治具
板、 上記の上部治具板に固着保持されたカメラ、 被検査プリント基板を上面に載置保持するべき
Ｘ−Ｙ−θ可動テーブル、 上記のＸ−Ｙ−θ可動テーブルを正確な位置再
現性をもつて上部治具板に押圧するべく上昇しま
た下降する上下動装置、 上記の上部治具板上に貫入埋設固着されたカメ
ラ保持用の筒状体であつて、その内面は上記カメ
ラの外筒をすきるばめ関係で保持する寸法に仕上
げられ、その筒面の一部にカメラの外筒に設けた
位置方向規制キーを受けれる溝を有し、その筒状
体上端縁面がカメラの外筒の高さ規制つばに当接
する高さ規制面をなしているところの、カメラ保
持用の筒状体。

また本件の第２の考案のプリント基板検査装置
は次の要素を具備して構成される： 所定の多数の位置に被検査プリント基板検査用
スプリングプローブを有するとともにオプトエレ
クトロニクス的に被検査プリント基板の光像を検
出するカメラを所定位置に取付けられる上部治具
板、 被検査プリント基板を上面に載置保持するべき
Ｘ−Ｙ−θ可動テーブル、 上記のＸ−Ｙ−θ可動テーブルを正確な位置再
現性をもつて上部治具板に押圧するべく上昇しま
た下降する上下動装置、 上記の上部治具板上に貫入埋設固着されたカメ
ラ保持用の筒状体であつて、その内面は上記カメ
ラの外筒をすきまばめ関係で保持する寸法に仕上
げられ、その筒面の一部にカメラの外筒に設けた
位置方向規制キーを受けれる溝を有し、その筒状
体上端縁面がカメラの外筒の高さ規制つばに当接
する高さ規制面をなしているところの、カメラ保
持用の筒状体。

［作用］ 上部治具板３１に固定された筒状体３４，３４
にCCDカメラ等の光学カメラ４０，４０の鏡胴
４１，４１がすきまばめによつて正確な再現性を
もつて挿入され、しかもそのカメラレンズ鏡胴４
１，４１に設けたキー４７，４７が上側検査治具
３１に固着した筒状体３４，３４の溝３４１，３
４１に挿入されこれによつて光学カメラ４０，４
０の軸周りの角度位置が正確に規定される。

［実施例］ この考案の実施例を第１図ないし第３図に従つ
て説明する。

上側検査治具３１は装置基台のフレーム等に強
固にかつ正確に保持されたアクリルの厚板等に多
数のスプリングプローブ３２，３２を取付けたも
のである。また後述するようにこの上部検査治具
３１に対して正確な再現性をもつて上下移動でき
る上下動装置が設けられ、それに取付けたＸ−Ｙ
−θ可動テーブル１の上に下側位置規定用検査治
具１５を固定しさらにそれによつて被検査プリン
ト基板２０を固定するように構成してある。この
上側検査治具３１には少なくとも２個の筒状体３
４，３４が、その下端部をたとえばテーパー状に
研削した後上側検査治具３１に設けた穴に圧貫入
されさらにその下端に接着剤を塗布して強固に固
定されている。

第２図Ｂは上記の筒状体３４の構造を示す。図
示のように筒状体３４は下部３４９をわずかにテ
ーパー状に先細りとしまた上部にはキー溝３４１
が設けられこのキー溝の下部には連通溝３４２を
経て丸穴部３４３が設けられて、正確なキー溝の
寸法を常に保持しつつ、光学カメラ４０のレンズ
鏡胴４１が無理なく着脱できるようにしてある。
筒状体の内面３４５は精密に仕上げられている。
この筒状体３４にはCCDカメラ等の光学カメラ
４０の下部に設けられたレンズ鏡胴４１がすきま
ばめの関係で挿入されるように、光学カメラの外
径が選ばれている。光学カメラ４０のレンズ鏡胴
４１の上部には光学カメラ４０の高さ方向の位置
決めをするつば状体４８が設けられまたつば状体
４８の下面の一部にはレンズ鏡胴４１から突出す
る形でキー４７が設けられ、このキー４７は前述
のキー溝３４１にすきまばめの関係で挿入される
ように幅を選ばれている。それによつてキー４７
がキー溝３４１にはまることによつて光学カメラ
４０はその光軸のまわりでの角度方向位置を正確
に規制される。また鏡胴４１の下面には照明光を
伝送する光フアイバーの出力端（必要に応じて小
レンズを含む）４５が対物レンズ４９を取り巻く
形で多数設けられ、光フアイバーケーブル４２を
通して送られてくる照明光によつて被検査プリン
ト基板２０の上のマーク２３を照射する。筒状体
３４の上面３４８は上記つば４８の下面と当接し
て光学カメラ４０の高さ方向の位置決めを行う。

第３図はこの考案のプリント基板検査装置の全
体のブロツクダイアグラムであり光学カメラ４
０，４０からケーブル４２，４２によつて取り出
された検出データは信号ケーブル４４，４４を経
て画像処理コントローラ１０１に与えられる。画
像処理コントローラ１０１はその２つの光学カメ
ラからの入力データをデータ処理して、被検査プ
リント基板２０上のマーク２３，２３が光学カメ
ラの視野の中心からずれている場合、そのずれ量
及びずれ方向に基づいてＸ−Ｙ−θ可動テーブル
１を駆動するＸ−Ｙ−θテーブルコントローラ１
０２に必要な調整用の出力を与える。この出力に
よりＸ−Ｙ−θ可動テーブル１は下側検査治具１
５をＸ方向、Ｙ方向及びθ方向に微調整して被検
査プリント基板２０をあるべき正しい位置に置
く。このようにして被検査プリント基板２０が正
確な位置に載置された後、エアーシリンダ１３等
の上下装置によつて正確な再現性をもつてＸ−Ｙ
−θ可動テーブル１を上昇し被検査プリント基板
２０の被検査パターンに上側検査治具３１に設け
られた多数の検査プローブ３２，３２……の尖端
を当接させる。各スプリングプローブ３２，３２
……から得られた電気的信号は導通短絡検査器１
０３に導かれ公知の手法によつて被検査プリント
基板２０の導通短絡検査を行う。

［考案の効果］ この考案のプリント基板検査装置においてはプ
リント基板２０の装着位置を検出するための２つ
またはそれ以上の光学カメラ４０，４０を、上側
検査治具３１の面に強固にかつ高い精度をもつて
固着した筒状体３４に、光学カメラ４０，４０の
レンズ鏡胴４１，４１をすきまばめによつて精度
よく取付けかつキー４７をキー溝３４１に挿入し
た。このためこのカメラの光軸は振動等によつて
変化を生じることがなく、また多数回の被検査プ
リント基板の装着取り出しを重ねてもそれらの振
動によつてカメラの位置（３次元的）あるいはそ
の光軸の方向、あるいは光軸まわりの方向が変化
してマーカー２３，２３を検出したデータが誤差
を生じるようなことはない。

また光学カメラのレンズ鏡胴４１の先端及びそ
の下面に設けられた照明用光フアイバー出力端４
５が上側検査治具３１の下面近くに存在するた
め、光学カメラ４０，４０の視野内にスプリング
プローブ３２，３２の配線が存在することによる
無用の反射光の照射を受けることがなく、また照
明も適性強力な照明が鏡胴の下端部から行われ
て、外乱光に対して充分の強度で照明するため、
外乱光による誤り検出データを生じる恐れも全く
ない。

また光学カメラ４０，４０は筒状体３４を介し
て直接的に上側検査治具３１に固着されるため、
従来のＸ−Ｙ可動アームに光学カメラを取付けて
いた場合のような可動アームが不要となり、複雑
な機構が省略されてコストダウンされると共に、
Ｘ−Ｙ可動アームの停止位置誤差による検出デー
タの誤差が入り込む恐れがなくなる。

光学カメラの対物レンズは上側検査治具３１の
下面付近に装着することができるため、スプリン
グプローブ３３，３３と同様アラインメントマー
ク２３，２３との距離はわずかに10mm前後と身近
くすることができこのため誤差の位置検出ができ
る。

この装置によれば極めて正確に固定された光学
カメラ４０，４０により被検査プリント基板２０
の取付け位置は正確に検出され、そのため従来の
プリント基板検査装置におけるように光学カメラ
による検出誤差のためにプリント基板の装着位置
が不正確に認識される恐れがない。したがつて良
品の被検査プリント基板であれば一度の検査でそ
のプリントパターン上にスプリングプローブの先
端が接触できる。このため従来装置の場合に多か
つた、被検査プリント基板の装着しなおしによる
複数回のスプリングプローブ接触による無用な多
数の接触傷の発生を防ぐことができ、検査時間も
著しく短縮できる。

さらに光学カメラを有せず目視及び手作業によ
る被検査プリント基板の位置調整をするような原
始的方法に比べて著しく検査能率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案を実施したプリント基板検査
装置の斜面図である。第２図Ａ及び第２図Ｂはそ
れぞれこの考案のプリント基板検査装置の光学カ
メラ及びこれを上側検査治具に固着するための筒
状体の斜面図である。第３図は上記実施例の電気
的回路配置を関連部品と共に示すブロツクダイア
グラムである。第４図は従来のプリント基板検査
装置の例を示す斜面図である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 所定の多数の位置に被検査プリント基板検査
   用スプリングプローブを有するとともにオプト
   エレクトロニクス的に被検査プリント基板の光
   像を検出するカメラを所定位置に取付けられる
   上部治具板、 上記の上部治具板に固着保持されたカメラ、 被検査プリント基板を上面に載置保持するべ
   きＸ−Ｙ−θ可動テーブル、 上記のＸ−Ｙ−θ可動テーブルを正確な位置
   再現性をもつて上部治具板に押圧するべく上昇
   しまた下降する上下動装置、 上記の上部治具板上に貫入埋設固着されたカ
   メラ保持用の筒状体であつて、その内面は上記
   カメラの外筒をすきまばめ関係で保持する寸法
   に仕上げられ、その筒面の一部にカメラのレン
   ズ鏡胴に設けた位置方向規制キーを受けれる溝
   を有し、その筒状体上端縁面がカメラのレンズ
   鏡胴の高さ規制つばに当接する高さ規制面をな
   しているところの、カメラ保持用の筒状体、 を具備してなるプリント基板検査装置。 (2) 所定の多数の位置に被検査プリント基板検査
   用スプリングプローブを有するとともにオプト
   エレクトロニクス的に被検査プリント基板の光
   像を検出するカメラを所定位置に取付けられる
   上部治具板、 被検査プリント基板を上面に載置保持するべ
   きＸ−Ｙ−θ可動テーブル、 上記のＸ−Ｙ−θ可動テーブルを正確な位置
   再現性をもつて上部治具板に押圧するべく上昇
   しまた下降する上下動装置、 上記の上部治具板上に貫入埋設固着されたカ
   メラ保持用の筒状体であつて、その内面は上記
   カメラの外筒をすきまばめ関係で保持する寸法
   に仕上げられ、その筒面の一部にカメラのレン
   ズ鏡胴に設けた位置方向規制キーを受けれる溝
   を有し、その筒状体上端縁面がカメラのレンズ
   鏡胴の高さ規制つばに当接する高さ規制面をな
   しているところの、カメラ保持用の筒状体、 を具備してなるプリント基板検査装置。 (3) 第１請求項又は第２請求項において、カメラ
   のレンズ鏡胴の下面に被検査プリント基板を照
   射するための光を伝送する光フアイバーの出力
   端部を、対物レンズ開口部の周囲に環状に配置
   したことを特徴とするプリント基板検査装置。 (4) 第１請求項又は第２請求項において、前記筒
   状体のキー受入溝の下側にはさらに弾力付与用
   の細幅の連通溝及びその下の拡大丸穴部を設け
   たことを特徴とするプリント基板検査装置。