JPH0651013A - 基板検査方法及び該方法に用いる基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】多くのスペースや費用を要するカメラや画像処
理装置を用いることなく、既に備えている移動テーブル
の機能を利用して、位置ズレを短時間に且つ自動的に補
正することのできる方法を提供することを目的としてい
るものである。 【構成】検査対象の基板と検査プローブを備えたヘッド
部とを相対的に移動することのできる移動手段を備え、
基板のパターンの各位置における導通，非導通を検査し
て合格／不合格を判定する判定手段を備えた基板検査装
置において、基板の判定結果が不合格であった場合に
は、前記移動手段によって基板若しくはヘッド部を相対
的に若干移動させて再検査を行い〔Ｓ２，Ｓ３〕、再検
査によっても不合格の判定結果が出た場合に当該基板に
不合格の最終判定を下し〔Ｓ５〕、再検査によって合格
の判定結果が出た場合に当該基板に合格の最終判定を下
す〔Ｓ４〕ように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板等の基板
のパターンの断線、短絡を検査するための装置におい
て、前記パターンが所定の位置から若干ずれていてもそ
の位置ズレを補正してパターンの検査をする方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板を電気的に検査する基板検
査装置は、一般的に、被検査基板に接触させるコンタク
トプローブを多数備えたヘッド部と、前記コンタクトプ
ローブに順次検査電圧を印加する制御部と、前記ヘッド
部や基板を移動させる機構部から構成されている。

【０００３】最近の基板はパターンの高密度化が進み、
パターン間隔が０．５mmピッチとなり、さらには０．３
mmピッチ以下の規格も出現している。このような、高密
度の基板においては、製造工程においてその配線パター
ンが、設計上等の所定の位置からずれることがある。こ
のような位置ズレは、基板の位置の基準となるガイド穴
を基準としての所定位置からの位置ズレであり、両面基
板の場合もある。位置ズレの方向としては、基板を含む
平面内における平行移動方向（Ｘ軸方向，Ｙ軸方向）の
ずれ、回転移動方向（θ軸方向）のずれ、もしくは全方
向（Ｘ軸方向，Ｙ軸方向，θ軸方向）のずれの場合等が
ある。

【０００４】このようにして、基板のパターンがずれた
場合には、その位置ズレが製品の規格上は許容範囲内で
あっても、高密度のパターンからコンタクトプローブが
外れてしまい、接触不良をおこしやすくなる。

【０００５】パターンとコンタクトプローブとの間に接
触不良が生じると、例え正常な基板であっても、パター
ンに不都合な部分があるかのような結果として現れるの
で、正しく検査できないという問題があった。そのため
に、手作業での位置合わせを正確にしなければならず、
最近の人手不足ともあいまって、作業効率が悪いという
問題があった。

【０００６】このような、位置合わせの細かい作業を自
動化するものとして、最近、カメラを使用して、自動位
置合わせを行うことも提案されている。しかし、このよ
うな装置は、２軸の移動テーブルに備えられた高分解能
のカメラと、カメラによる画像を処理して位置ズレを検
出する画像処理装置とが必要であるが、そのような移動
テーブル、カメラおよび画像処理装置は、装置の占有ス
ペースに多くを要するという点と、装置のコストが高く
なるという点で、新たな問題がある。

【０００７】そこで、本発明においては、多くのスペー
スや費用を要するカメラや画像処理装置を用いることな
く、既に備えている移動テーブルの機能を利用して、位
置ズレを短時間に且つ自動的に補正することのできる方
法を提供することを目的としているものである。

【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、検査対象の基板と検査プローブを備えたヘッド部と
を相対的に移動することのできる移動手段を備え、基板
のパターンの各位置における導通，非導通を検査して合
格／不合格を判定する判定手段を備えた基板検査装置に
おいて、基板の判定結果が不合格であった場合には、前
記移動手段によって基板若しくはヘッド部を相対的に若
干移動させて再検査を行い、再検査によっても不合格の
判定結果が出た場合に当該基板に不合格の最終判定を下
し、再検査によって合格の判定結果が出た場合に当該基
板に合格の最終判定を下すように構成した。

【０００９】また、検査対象の基板と検査プローブを備
えたヘッド部とを相対的に移動することのできる移動手
段を備え、基板のパターンの各位置における導通，非導
通を検査して合格／不合格を判定する判定手段を備えた
基板検査装置に用いる検査方法において、基板に所定の
確認用のパターンを配設し、該確認用のパターンを確認
用のプローブによって導通，非導通を検査して合格／不
合格を判定するようにしても良い。

【００１０】そして、本発明の基板は、検査対象の基板
と検査プローブを備えたヘッド部とを相対的に移動する
ことのできる移動手段を備え、基板のパターンの各位置
における導通，非導通を検査して合格／不合格を判定す
る判定手段を備えた基板検査装置に用いる基板であっ
て、基板の所定の位置に、所定配列の確認用のパターン
を配設した。

【００１１】

【作用】本発明においては、基板を検査装置のヘッド部
へセットしたときに、基板のパターンが製品の規格上の
許容範囲内で若干ずれていることを原因として、当該基
板の判定結果として不合格データが検出された場合に
は、前記移動手段によって基板側若しくはヘッド部を相
対的に前記位置ズレに対応した方向と量だけ移動させて
再検査を行うと、前記原因による前記不合格データは、
もはや検出されない。

【００１２】基板のパターンの位置ズレの方向と量が不
明であっても、種々の方向に若干量ずつ移動させながら
検査を繰り返すことによって、不合格データを消滅させ
て、正しいセット状態にすることも可能である。なぜな
らば、基板自体に導通／非導通の不都合な点があれば、
いくら位置ズレを補正しても不合格データは消滅しない
が、基板のパターンの規格範囲内の位置ズレに起因する
不合格データであれば、位置ズレを補正すれば消滅する
筈だからである。

【００１３】但し、規格範囲以上のパターンの位置ズレ
の場合は不合格とする。

【００１４】このような再検査を所定回数繰り返して
も、不合格データが検出された場合に当該基板に不合格
の最終判定を下す。もしくは、前記確認用のパターンの
部分における検査が合格であっても、それ以外の部分に
おいて不合格があった場合には、当該基板は不合格の最
終判定を下すようにすることもできる。

【００１５】なお、基板のパターンの位置ズレの方向と
量が不明であるが、基準となる基板に対し、プローブを
種々の方向に移動させながら、不合格データの現れ方を
予め標準基板の補正データとして得ておき、実際の検査
において現れる不合格データの現れ方を前記補正データ
と対応させて、移動方向と量とを決定するようにしても
良い。

【００１６】あるいは基板検査治具作製用のＣＡＤのシ
ュミレーションにより決定することも可能である。ある
いは、前記確認用のパターンを設ける場合には、予め、
そのパターンに接触させるプローブの配置を定め、その
プローブにおける不合格データの現れかたと位置ズレ方
向との関係を求めておくことも可能である。例えば、５
本のプローブを十字状に配設し、位置ズレのない状態に
おいては前記５本のプローブの全てが接触して相互に導
通するようなパターンを基板上に設け、前記５本のプロ
ーブの内、どのプローブが前記パターンからはずれて非
導通状態になるかを、監視することにより、位置ズレの
方向と位置ズレの程度とを知ることができるようにする
こともできる。

【００１７】

【実施例】以下に本発明の基板検査方法の実施例を図面
に基づいて詳説する。図１において、１は検査対象の基
板であり、パターンの密度の高い面を上側にセットす
る。２は下面のコンタクトプローブがセットされた固定
ヘッド部、３は上面のコンタクトプローブがセットされ
た移動ヘッド部３であり、この移動ヘッド部３を備えた
移動テーブル４は、Ｘ軸の正負方向へ移動させるＸ軸方
向移動部４１、前記移動デーブルをＹ軸の正負方向へ移
動させるＹ軸方向移動部４２、前記移動デーブルをθ軸
回りの正負方向へ回転させるθ軸方向移動部４３を備え
ることによって３軸移動可能となっている。これらのＸ
軸方向移動部４１，Ｙ軸方向移動部４２，θ軸方向移動
部４３はパルスモータを内蔵している。

【００１８】５は前記Ｘ軸方向移動部４１，Ｙ軸方向移
動部４２，θ軸方向移動部４３を駆動するパルスモータ
ドライバ、６は該パルスモータドライバ５をコントロー
ルするコントローラ、７は内蔵している制御プログラム
により、前記コントローラ６、パルスモータドライバ５
を介して、前記移動テーブル４を制御して移動ヘッド３
を所望の方向へ所望量移動させる計測制御部である。前
記制御プログラムは、基準となる基板から標準データを
得るための基準データプログラムＰ１と、前記治具から
得られる検査データを判定して基板の合否を検査すると
ともに、その不合格であれば前記移動ヘッド部３を移動
させて位置を補正して再検査する検査プログラムＰ２を
備えている。この計測制御部７は、ファジイ制御プログ
ラムを内蔵したファジイ制御ユニットによって構成する
ことも可能である。

【００１９】上記構成の基板検査方法において、まず、
前記基準データプログラムＰ１を起動する。そして、治
具製作用に用いた基準となる基板を検査装置にセットし
て、標準データを読み取ってメモリ７１に記憶する。ま
たは、外部装置より読み込んだＣＡＤデータ等の基準と
なる標準データをメモリ７１に記憶する。この標準デー
タは、例えば、基板の４隅に近い位置の４本のプローブ
と、中央部に近い位置のプローブの番号を特定するため
のデータとする。

【００２０】次に、前記コントローラ６、パルスモータ
ドライバ５を介して、前記移動テーブル４の前記Ｘ軸移
動部４１を制御して、Ｘ軸の正の方向に移動ヘッド部３
を少しずらす。ここで、基板の検査を行い、基板の検査
データを得る。前記検査データに、不合格データが現れ
なければ、前記移動ヘッド部３を更にずらす。

【００２１】不合格データが現れると、不合格データが
現れたプローブの番号と、そのときの基準位置よりのＸ
軸の正の方向の移動テーブルの移動量を、メモリ７１に
記憶する。上記工程をＸ軸負方向、Ｙ軸正負方向、θ軸
正負方向についても全て行い、６組の補正データをメモ
リ７１にて記憶する。

【００２２】この補正データは、どのプローブに不合格
データが現れたときに、基準位置よりどの方向にどれだ
けずれた状態かを示すデータを含んでいる。即ち、不合
格データの出現パターンとそれに対応する移動方向と移
動量とは、基板上のパターンによって現れ方がことな
る。

【００２３】この補正データは、例えば、前記基板の４
隅に近い位置の４本のプローブに不合格データが現れ、
中心に近いプローブに不合格データが現れないときは、
θ軸を中心としてθ（ａ）だけ回転移動させる。同様
に、前記基板の４隅に近い位置の４本のプローブの内３
本にのみ不合格データが現れたときは、θ軸を中心とし
てθ（ｂ）回転移動させる。このときθ（ａ）＞θ
（ｂ）。このように、基板のパターンに応じて現れる不
合格データの現れかたがある。

【００２４】上記補正データは、検査治具製作用のＣＡ
Ｄにおけるシュミレーションによって得ることも可能で
ある。あるいは、位置ズレ確認用のパターンを設けた基
板において、補正データを予め求めておくことも可能で
ある。

【００２５】次に、検査プログラムＰ２を起動して検査
する。この検査プログラムＰ２を図３に基づいて説明す
る。 〔Ｓ１〕検査対象の基板を検査装置にセットして、各プ
ローブから得られるデータを検査し、検査結果が合格で
あれば、次の基板をセットする。 〔Ｓ２〕検査の結果、不合格データが現れたら、その不
合格データの現れ方を、前記メモリ７１に記憶しておい
た補正データの不合格データの現れ方とを比較し、一致
する条件または最も近い条件を示す状態の補正データを
取り出す。この補正データは、補正すべき方向（Ｘ軸、
Ｙ軸、θ軸の各正負の方向）と補正すべき移動量とを含
んでいる。補正すべき方向において、補正すべき移動量
に対応する移動量だけ、前記移動ヘッド部３を移動させ
る。 〔Ｓ３〕次に、移動させた後に、前記同様に基板を再検
査する。 〔Ｓ４〕再検査において不合格データが現れなくなれ
ば、不合格データの原因は、セット状態の位置ズレであ
ったと判断して、不合格を取消して合格と判定する。 〔Ｓ５〕再検査の結果、上記位置の移動と再検査を規定
の回数、例えば１回若しくは２回繰り返しても、不合格
データが消えなければ、その基板は不合格と判定する。

【００２６】上記検査プログラムＰ２における位置の補
正は、ファジイ制御で実現するととも可能である。

【００２７】また、図４に示すように、位置基準用のガ
イド穴１２，１３以外に、基板１上に方形の確認用導電
パターン１１を形成し、移動ヘッド部３に、前記確認用
導電パターン１１に対応する５本のプローブ３１，３
２，３３，３４，３５を配置しておいても良い。このと
き、基板１上のパターンが全体的に、Ｘ軸の正の方向に
プローブ間隔内で位置ズレした場合には、プローブ３５
が他のプローブと非導通となり、Ｘ軸の負の方向に位置
ズレした場合には、プローブ３３が他のプローブと非導
通となり、Ｙ軸の正の方向に位置ズレした場合には、プ
ローブ３４が他のプローブと非導通となり、Ｙ軸の負の
方向に位置ズレした場合には、プローブ３２が他のプロ
ーブと非導通となり、位置ズレの量がピローブ間隔以上
になると２本以上のプローブが非導通となることから、
それぞれの位置ズレの方向と量を知ることができる。

【００２８】また、基板の両端部分等に上記確認用導電
パターン１１をそれぞれ配設しておくことにより、基板
１のθ軸方向の回転ズレを検出することも可能である。

【００２９】このようにして、本発明の基板検査方法に
よれば、従来のようなカメラを備えた画像処理システム
がなくても、基板のセット位置のずれを検知するととも
に位置補正が可能である。よって、基板のパターンの僅
かの位置ズレがあっても接触不良によって不合格データ
が誤って検出されるような高密度基板でも正確に検査す
ることのできる装置を、カメラ等のハードウエアを備え
ることなく、安価且つシンプルに実現できるという効果
がえられるのである。

【００３０】また、カメラを移動テーブルで動かす必要
がないので、位置の補正に時間を要しない。更に、位置
の補正をファジイ制御によって制御することにより、画
像処理による位置ズレの検出と補正より高速で位置の補
正をすることが可能となる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明の基板検査方法に
よれば、カメラ等のハードウエアを備えることなく、高
速で高密度基板の検査をすることができる装置を、安価
に且つシンプルに提供できるという効果が得られるので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板検査方法に用いる検査装置の概略
構成を示す構成図である。

【図２】本発明の基板検査方法における制御装置を、フ
ァジイ制御によって実現した場合の構成図である。

【図３】本発明の基板検査方法の実施例における検査プ
ログラムの概略フローチャートである。

【図４】本発明の基板検査方法に用いる基板とプローブ
の要部の配置を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 検査対象の基板 １１ 確認用パターン ２ プローブがセットされた固定ヘッド部 ３ プローブがセットされた移動ヘッド部 ４ 移動テーブル（移動手段） ７ 計測制御部（判定手段） Ｓ１ 基板を検査する Ｓ２ 基板を若干移動させる Ｓ３ 基板を再検査する Ｓ４ 合格の最終判定 Ｓ５ 不合格の最終判定

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】検査対象の基板と検査プローブを備えたヘ
   ッド部とを相対的に移動することのできる移動手段を備
   え、基板のパターンの各位置における導通，非導通を検
   査して合格／不合格を判定する判定手段を備えた基板検
   査装置において、基板の判定結果が不合格であった場合
   には、前記移動手段によって基板若しくはヘッド部を相
   対的に若干移動させて再検査を行い、再検査によって不
   合格の判定結果が出た場合に当該基板に不合格の最終判
   定を下し、再検査によって合格の判定結果が出た場合に
   当該基板に合格の最終判定を下すように構成したことを
   特徴とする基板検査方法。
2. 【請求項２】検査対象の基板と検査プローブを備えたヘ
   ッド部とを相対的に移動することのできる移動手段を備
   え、基板のパターンの各位置における導通，非導通を検
   査して合格／不合格を判定する判定手段を備えた基板検
   査装置において、基板に所定の確認用のパターンを配設
   し、該確認用のパターンを確認用のプローブによって導
   通，非導通を検査して合格／不合格を判定するように構
   成したことを特徴とする基板検査方法。
3. 【請求項３】検査対象の基板と検査プローブを備えたヘ
   ッド部とを相対的に移動することのできる移動手段を備
   え、基板のパターンの各位置における導通，非導通を検
   査して合格／不合格を判定する判定手段を備えた基板検
   査装置に用いる基板であって、基板の所定の位置に、所
   定配列の確認用のパターンが配設されていることを特徴
   とする請求項２に記載の検査方法に用いる基板。