JP2009019907A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カメラおよびプローブを正確に移動させる。
【解決手段】カメラ４およびプローブ５が取り付けられたステージ１３ａを移動させるＸ−Ｙ−Ｚ移動機構３ａを制御する制御部が、検査領域Ａ内の第１の基準位置にカメラ４による撮像領域の中心を一致させるように制御した際の位置ずれ量を第１の基準位置に関連付けられた検査位置に撮像領域の中心を一致させるための移動量補正用データとして取得する第１の補正用データ取得処理を少なくとも２点以上の第１の基準位置で実行し、検査領域Ａ内の第２の基準位置にプローブ５の先端部を接触させるように制御した際の位置ずれ量を第２の基準位置に関連付けられた検査位置に先端部を接触させるための移動量補正用データとして取得する第２の補正用データ取得処理を少なくとも２点以上の第２の基準位置で実行して、各移動量補正用データに基づいてステージ１３ａの移動量を補正する。
【選択図】図２

Description

本発明は、カメラおよびプローブが取り付けられた取付部を移動させることによって検査領域内の検査位置にカメラおよびプローブのいずれかを位置させる検査装置に関するものである。

この種の検査装置として、出願人は、Ｘ−Ｙ回路基板検査装置（以下、「検査装置」ともいう）を特開平６−３３１６５３号公報に開示している。この検査装置は、アームの先端部にカメラおよびプローブが取り付けられると共に、ＣＰＵがアームの移動を制御してカメラおよびプローブのいずれかを検査位置に移動させる構成が採用されている。この場合、この種の検査装置では、検査対象基板のファインピッチ化に伴い、カメラやプローブを所望の検査位置に高精度で移動させる必要が生じている。しかしながら、例えば、プローブの交換等に伴ってアームに対するプローブ先端部の位置にずれが生じた状態においては、その位置ずれが僅かな量であっても、所望の検査位置に対する正確なプロービングが困難となる。したがって、出願人が開示している検査装置では、アームによってプローブを移動させる移動量を補正するための補正量を予め取得しておき、取得した補正量に基づいて移動量を補正してプローブを移動させる構成が採用されている。

具体的には、まず、カメラ取付け誤差吸収用のマークと打痕シート（一例として、感圧紙）とが設けられた専用ボードを回路基板検査装置のフィクスチュアに固定する。次いで、ＣＰＵが、カメラの移動制御時に使用する補正量の取得処理を開始する。この際に、ＣＰＵは、まず、既知の座標データに従い、専用ボードにおける上記のマークの上方にカメラを移動させるようにアームを制御した後に、カメラにマークを撮像させる。続いて、ＣＰＵは、画像処理手段を制御して撮像された画像の重心（カメラによる撮像領域の中心：以下「カメラ中心」ともいう）を演算させる。この際に、アームによるカメラの移動処理に位置ずれが生じていないとき（所望の検査位置にカメラを正確に移動できる状態のとき）には、カメラ中心とマークの中心とが一致した状態となる。したがって、カメラ中心とマークの中心とが一致しているときには、ＣＰＵは、カメラの移動制御時における移動補正量（誤差）をゼロとして、この補正量の取得処理を終了する。

一方、アームによるカメラの移動処理に位置ずれが生じているとき（所望の検査位置にカメラを正確に移動できない状態のとき）には、カメラ中心とマークの中心とが不一致の状態となる。したがって、このような状態のときには、ＣＰＵは、マークの中心にカメラ中心を一致させるようにアームを移動させ、その際のアームの移動量（移動距離およびその方向）をカメラの移動制御時における移動補正量（誤差）として取得して、この補正量の取得処理を終了する。

次いで、ＣＰＵは、プローブの移動制御時における補正量の取得処理を開始する。この際に、ＣＰＵは、まず、アームを制御してプローブを移動させることにより、打痕シート上の任意の位置（特定点）に対するプロービングを実行させる。これにより、プローブの先端部の接触位置において感圧紙が反応して打痕が形成される。続いて、ＣＰＵは、アームを制御してカメラ中心が上記の特定点の上方に位置するようにカメラを移動させて、プロービング位置に形成された打痕をカメラによって撮像させる。この際に、アームによるプローブの移動処理に位置ずれが生じていないとき（上記の特定点に対して正確なプロービングが可能な状態のとき）には、特定点に打痕が形成されるため、この特定点上に移動させられたカメラのカメラ中心と上記の打痕とが一致した状態となる。したがって、カメラ中心と打痕とが一致しているときには、ＣＰＵは、プローブの移動制御時における移動補正量（誤差）をゼロとして、この移動補正量の取得処理を終了する。

一方、アームによるプローブの移動処理に位置ずれが生じているとき（上記の特定点に対して正確なプロービングができない状態のとき）には、カメラ中心と上記の打痕とが不一致の状態となる。したがって、このような状態のときには、ＣＰＵは、カメラ中心を打痕に一致させるようにアームを移動させ、その際のアームの移動量（移動距離およびその方向）をプローブの移動制御時における移動補正量（誤差）として取得して、この移動補正量の取得処理を終了する。以上により、所望の検査位置にカメラおよびプローブの双方を正確に移動可能させるための移動補正量の取得が完了する。この後、フィクスチュアに固定した検査対象基板上の任意の検査位置にプロービングする際には、その任意の検査位置の既知の座標に対応するアームの移動量を上記の移動補正量で補正して、補正後の移動量でアームを制御する。これにより、その検査位置に対するカメラによる撮像やプロービングが実行されて検査対象基板が検査される。
特開平６−３３１６５３号公報（第３頁、第１−３図）

ところが、出願人が開示している検査装置には、以下の改善すべき課題がある。すなわち、出願人が開示している検査装置では、フィクスチュアに固定した専用ボード上の所定の１点（特定点）において取得した移動補正量を用いて、プロービング時におけるアームの移動量を補正する構成が採用されている。この場合、この種の検査装置における移動機構（一例として、Ｘ−Ｙ移動機構）では、上記のアームを移動させるための案内レール（Ｘ軸レールおよびＹ軸レール）に極く小さな歪みが生じることがある。具体的には、図１０に示すように、例えば、Ｙ軸レールに歪みが生じて設計上の位置とは相違する位置に配設されている状態においては、検査位置Ｐ０ａ〜Ｐ０ｄにプロービングしようとしたときに、実際には、Ｙ軸レールの歪みに起因してプロービング位置Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄにプロービングすることとなる。なお、同図では、案内レールの歪みとプロービング位置の位置ずれとの関係についての理解を容易とするために、Ｙ軸レールを誇張して大きく歪めて図示している。また、実際には、Ｘ軸レール（図示せず）にもＹ軸レールと同様にして極く小さな歪みが生じることがあるが、同図では、理解を容易とするために、このＸ軸の歪みを考慮しない状態を図示している。

この場合、出願人が開示している検査装置では、例えば検査位置Ｐ０ａを上記の特定点として移動補正量の取得処理を実行したときに、検査位置Ｐ０ａに対するプロービング位置Ｐ１ａの位置ずれ量（この例では、紙面右方向に距離Ｘだけプロービング位置を変更するとの補正量）が検査領域の全域に対する移動補正量として取得される。したがって、同図に示す例では、検査位置Ｐ０ａ，Ｐ０ｂに対するプロービング時においては、未補正時におけるプロービング位置Ｐ１ａ，Ｐ１ｂに対して右方向に距離Ｘだけプロービング位置が補正されることで正確にプロービングすることができる。一方、検査位置Ｐ０ｃ，Ｐ０ｄに対するプロービング時においては、未補正時におけるプロービング位置Ｐ１ｃ，Ｐ１ｄに対して右方向に距離Ｘだけプロービング位置が補正されることで、検査位置Ｐ０ｃ，Ｐ０ｄから大きく離れた検査位置Ｐ２ｃ，Ｐ２ｄにプロービングすることとなる。このように、専用ボード上の所定の１点（特定点）において取得した移動補正量を用いてプローブを移動させる構成の従来の検査装置には、上記の１点以外の検査位置に対する正確なプロービングが困難となるおそれがあるという課題が存在する。

本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、検査対象領域内のいずれの検査位置に対してもカメラおよびプローブの双方を正確に移動し得る検査装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の検査装置は、カメラおよびプローブが取り付けられた取付部と、当該取付部を移動させて前記カメラおよび前記プローブのいずれかを検査領域内の検査位置に移動させる移動機構と、当該移動機構を制御する制御部とを備え、前記制御部が、前記検査領域内の第１の基準位置に前記カメラによる撮像領域の中心を一致させるように前記移動機構を制御した際の当該撮像領域の中心位置と当該第１の基準位置との間の位置ずれ量を当該第１の基準位置に関連付けられた前記検査位置に当該撮像領域の中心を一致させるための移動量補正用データとして取得する第１の補正用データ取得処理を当該検査領域内における少なくとも２点以上の前記第１の基準位置において実行すると共に、前記検査領域内の第２の基準位置に前記プローブの先端部を接触させるように前記移動機構を制御した際の当該先端部の接触位置と当該第２の基準位置との間の位置ずれ量を当該第２の基準位置に関連付けられた前記検査位置に当該先端部を接触させるための移動量補正用データとして取得する第２の補正用データ取得処理を当該検査領域内における少なくとも２点以上の前記第２の基準位置において実行し、前記各補正用データ取得処理によって取得した前記各移動量補正用データに基づいて前記移動機構による前記取付部の移動量を補正する。

なお、本発明における「第１の基準位置」および「第２の基準位置」は、検査領域内の同一の位置であってもよいし、互いに相違する位置であってもよい。また、本発明における「第１の基準位置」および「第２の基準位置」は、検査位置と同一の位置であってもよいし、検査位置とは相違する位置であってもよい。

また、請求項２記載の検査装置は、請求項１記載の検査装置において、前記制御部が、前記検査領域内における前記第１の基準位置以外の所定の前記検査位置に前記撮像領域の中心を一致させるための前記移動量補正用データを当該所定の検査位置の周囲に位置する複数の前記第１の基準位置においてそれぞれ取得した前記移動量補正用データを用いた補間処理によって取得すると共に、前記検査領域内における前記第２の基準位置以外の所定の前記検査位置に前記先端部を接触させるための前記移動量補正用データを当該所定の検査位置の周囲に位置する複数の前記第２の基準位置においてそれぞれ取得した前記移動量補正用データを用いた補間処理によって取得する。

さらに、請求項３記載の検査装置は、請求項１または２記載の検査装置において、前記制御部が、前記第１の補正用データ取得処理を実行した後に前記第２の補正用データ取得処理を実行する。

請求項１記載の検査装置では、制御部が、検査領域内の第１の基準位置に関連付けられた検査位置にカメラによる撮像領域の中心を一致させるための移動量補正用データを取得する第１の補正用データ取得処理を検査領域内における少なくとも２点以上の第１の基準位置において実行すると共に、検査領域内の第２の基準位置に関連付けられた検査位置にプローブの先端部を接触させるための移動量補正用データを取得する第２の補正用データ取得処理を検査領域内における少なくとも２点以上の第２の基準位置において実行し、各補正用データ取得処理によって取得した移動量補正用データに基づいて取付部の移動量を補正する。したがって、この検査装置によれば、検査領域内の複数の基準位置についての移動量補正用データに基づいてカメラやプローブを所望の検査位置に移動させるための移動量を補正することができる。このため、この検査装置によれば、カメラやプローブを所望の検査位置に移動させるための移動補正量を検査領域内の所定の１点において取得する構成の検査装置と比較して、検査領域内の各検査位置に応じた移動補正量で移動量を補正してカメラやプローブを正確に移動させることができる。

また、請求項２記載の検査装置では、制御部が、第１の基準位置以外の所定の検査位置に撮像領域の中心を一致させるための移動量補正用データを所定の検査位置の周囲に位置する複数の第１の基準位置においてそれぞれ取得した移動量補正用データを用いた補間処理によって取得すると共に、第２の基準位置以外の所定の検査位置にプローブの先端部を接触させるための移動量補正用データを所定の検査位置の周囲に位置する複数の第２の基準位置においてそれぞれ取得した移動量補正用データを用いた補間処理によって取得する。したがって、この検査装置によれば、例えば、検査位置の数だけ基準位置を規定して第１の補正用データ取得処理および第２の補正用データ取得処理を検査位置の数だけ実行することなく、ある程度の数の基準位置を規定してそれぞれ移動量補正用データを取得して補間処理することで、検査領域内のいずれの検査位置に対してもカメラやプローブを正確に移動させることが可能な移動量補正用データを短時間で取得することができる。

さらに、請求項３記載の検査装置によれば、制御部が、第１の補正用データ取得処理を実行した後に第２の補正用データ取得処理を実行することにより、第２の補正用データ取得処理時の開始に先立ってカメラを正確に移動させることができる移動量補正用データの取得を完了できるため、第２の補正用データ取得処理時においてカメラの撮像領域の中心を第２の基準位置から接触位置に移動させるだけで、第２の基準位置に対する接触位置の位置ずれ量を短時間で正確に取得することができる。

以下、本発明に係る検査装置の最良の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、回路基板検査装置１の構成について、図面を参照して説明する。

図１に示す回路基板検査装置１は、本発明に係る検査装置の一例であって、基板保持部２、Ｘ−Ｙ−Ｚ移動機構３ａ，３ｂ、カメラ４、プローブ５，５、測定部６、制御部７および記憶部８を備えて、検査対象基板１０（図９参照）を電気的に検査可能に構成されている。基板保持部２は、図示しない基板挟持機構等を備えて、図２に示す検査領域Ａ上に検査対象基板１０を保持可能に構成されている。Ｘ−Ｙ−Ｚ移動機構３ａ，３ｂは、本発明における移動機構に相当し、制御部７から出力された制御信号Ｓａ，Ｓｂに従ってカメラ４およびプローブ５，５を検査領域Ａ内の検査位置に移動させる。

具体的には、図２に示すように、Ｘ−Ｙ−Ｚ移動機構３ａは、Ｘ軸レール１１ａ、Ｙ軸レール１２ａおよびステージ１３ａを備えて構成されている。また、Ｘ軸レール１１ａには、Ｘ軸レール１１ａに沿ってＹ軸レール１２ａをスライドさせるためのスライド機構（図示せず）が配設されると共に、Ｙ軸レール１２ａには、Ｙ軸レール１２ａに沿ってステージ１３ａをスライドさせるためのスライド機構（図示せず）が配設されている。さらに、ステージ１３ａは、本発明における取付部に相当し、Ｚ軸移動機構（図示せず）を介してプローブ５が取り付けられると共に、カメラ４が取り付けられている。一方、Ｘ−Ｙ−Ｚ移動機構３ｂは、Ｘ軸レール１１ｂ、Ｙ軸レール１２ｂおよびステージ１３ｂを備えて構成されている。また、Ｘ軸レール１１ｂには、Ｘ軸レール１１ｂに沿ってＹ軸レール１２ｂをスライドさせるためのスライド機構（図示せず）が配設されると共に、Ｙ軸レール１２ｂには、Ｙ軸レール１２ｂに沿ってステージ１３ｂをスライドさせるためのスライド機構（図示せず）が配設されている。さらに、ステージ１３ｂは、本発明における取付部に相当し、Ｚ軸移動機構（図示せず）を介してプローブ５が取り付けられている。

カメラ４は、一例としてＣＣＤカメラで構成され、制御部７の制御に従って検査領域Ａ内の所定の領域を撮像して画像データＤ３を出力する。プローブ５は、一例として伸縮型のピンプローブで構成され、その基端部が上記のＺ軸移動機構に固定されると共に図示しない接続ケーブルを介して測定部６に接続されている。測定部６は、制御部７からの制御信号Ｓ１に従い、後述するように、接続ケーブルを介して両プローブ５に検査用信号を印加した状態において所定の電気的パラメータを測定し、その測定値を測定データＤ４として制御部７に出力する。制御部７は、回路基板検査装置１を総括的に制御する。具体的には、制御部７は、検査位置データＤｐおよび移動量補正用データＤ１に基づいてＸ−Ｙ−Ｚ移動機構３ａ，３ｂを制御してカメラ４を検査位置に移動させると共に、記憶部８に記憶されている検査位置データＤｐおよび移動量補正用データＤ２に基づいてＸ−Ｙ−Ｚ移動機構３ａ，３ｂを制御してプローブ５，５を検査領域Ａ内の検査位置に移動させる。

また、制御部７は、カメラ４を制御して検査領域Ａ内の所定の領域を撮像させると共に、測定部６を制御して検査対象基板１０を対象とする所定の測定処理を実行させる。さらに、制御部７は、カメラ４から出力された画像データＤ３や測定部６から出力された測定データＤ４に基づいて検査対象基板１０の良否を検査する。また、制御部７は、後述するようにしてカメラ４を所望の検査位置に移動させるための移動量補正用データＤ１の取得処理（本発明における第１の補正用データ取得処理）、およびプローブ５，５を所望の検査位置に移動させるための移動量補正用データＤ２の取得処理（本発明における第２の補正用データ取得処理）を実行可能に構成されている。記憶部８は、制御部７の動作プログラム、検査位置データＤｐ、移動量補正用データＤ１，Ｄ２、測定用座標データＤ２０，Ｄ３０（移動量補正用データ取得処理時に使用する基準データ）および検査対象基板１０についての検査用基準データなどを記憶する。

次に、回路基板検査装置１による移動量補正用データの取得処理について、図面を参照して説明する。

この回路基板検査装置１では、Ｘ軸レール１１ａ，１１ｂおよびＹ軸レール１２ａ，１２ｂの歪み等に起因するカメラ４の移動位置やプローブ５，５の位置ずれを補正するための移動量補正用データＤ１，Ｄ２を取得する移動量補正用データ取得処理を実行可能に構成されている。したがって、検査対象基板１０の検査時においてカメラ４やプローブ５，５の正確な移動を可能とするために、一例として、回路基板検査装置１の出荷時や設置完了時（回路基板検査装置１による検査対象基板１０の検査処理の開始前）などに移動量補正用データ取得処理を実行する。

具体的には、この回路基板検査装置１では、まず、本発明における第１の補正用データ取得処理を実行してカメラ４の位置ずれ量を補正するための移動量補正用データＤ１を取得する。この際には、一例として、図３に示す位置合わせ用治具２０を基板保持部２にセットする。この場合、位置合わせ用治具２０は、Ｘ−Ｙ−Ｚ移動機構３ａによるカメラ４の移動時に生じる位置ずれ量を測定するための測定用基準板であって、同図に示すように、一例としてセラミックによって上記の検査領域Ａと同程度の大きさの長尺平板状に形成されると共に、長尺方向に沿って５列、短尺方向に沿って４列の合計２０個の基準孔２１が形成されている。なお、この位置合わせ用治具２０を基板保持部２にセットした状態における各基準孔２１の中心座標（一例として、基準点Ｏ１を基準とするＸ−Ｙ座標）についての測定用座標データＤ２０は、予め取得されて記憶部８に記憶されている。

次いで、図示しない操作部を操作して移動量補正用データ取得処理の開始を指示する。この際には、制御部７が、測定用座標データＤ２０に基づき、位置合わせ用治具２０における２０個の基準孔２１のうちの所定の１つにカメラ４による撮像領域の中心（図４に示すカメラ中心Ｐ１）を一致させるように制御信号ＳａをＸ−Ｙ−Ｚ移動機構３ａに出力する。これに応じて、Ｘ−Ｙ−Ｚ移動機構３ａが上記の１つの基準孔２１の中心座標をカメラ４（カメラ中心Ｐ１）を位置させるべき目標位置としてステージ１３ａを移動させる。次いで、制御部７は、カメラ４を制御して位置合わせ用治具２０を撮像させると共に、カメラ４から出力された画像データＤ３を画像解析処理してカメラ中心Ｐ１が基準孔２１の中心座標上に位置しているか否かを判別する。

この際に、Ｘ−Ｙ−Ｚ移動機構３ａのＸ軸レール１１ａおよびＹ軸レール１２ａに極く小さな歪みが生じているときには、基準孔２１の中心座標を目標位置としてステージ１３ａ（カメラ４）を移動させたとしても、図４に示すように、例えば、基準孔２１の基準孔中心Ｐ２（基準孔２１の中心座標：本発明における第１の基準位置）からＸ軸レール１１ａに沿って距離Ｌｘ１、Ｙ軸レール１２ａに沿って距離Ｌｙ１だけ離間した位置（本発明における「中心位置」）にカメラ中心Ｐ１が位置した状態となる。したがって、制御部７は、カメラ４から出力された画像データＤ３に基づき、カメラ中心Ｐ１が基準孔中心Ｐ２から離間している（カメラ４の移動位置に位置ずれが生じている）と判別する。なお、同図では、本発明についての理解を容易とするために、基準孔中心Ｐ２に対するカメラ中心Ｐ１の位置ずれ量を誇張して大きく位置ずれさせて図示している。次いで、制御部７は、画像データＤ３に基づいてカメラ中心Ｐ１と基準孔中心Ｐ２との離間距離（この例では、距離Ｌｘ１，Ｌｙ１）を演算し、演算した距離だけステージ１３ａ（カメラ４）を移動させるように制御信号ＳａをＸ−Ｙ−Ｚ移動機構３ａに出力する。これにより、図５に示すように、カメラ中心Ｐ１が基準孔中心Ｐ２と一致する。

次いで、制御部７は、カメラ４を制御して位置合わせ用治具２０を撮像させると共に、カメラ４から出力された画像データＤ３を画像解析処理してカメラ中心Ｐ１が基準孔中心Ｐ２と一致していると判別したときに、上記のステージ１３ａの移動距離（この例では、距離Ｌｘ１，Ｌｙ１）をその基準孔中心Ｐ２にカメラ中心Ｐ１を一致させるための移動量補正用データＤ１としてその基準孔中心Ｐ２に対応させて記憶部８に記憶させる。この場合、その基準孔中心Ｐ２に関連付けられた検査位置（例えば、この基準孔中心Ｐ２の周囲の検査位置であってこの基準孔中心Ｐ２との距離が他のいずれの基準孔中心Ｐ２との距離よりも短い検査位置、若しくは予め区画された矩形の領域（後述する領域Ａａ１〜Ａｅ４）であってこの基準孔中心Ｐ２を含む領域内の検査位置）にカメラ中心Ｐ１を一致させるための移動量補正用データＤ１として記憶部８に記憶させることもできる。

この後、制御部７は、他の１９個の基準孔２１についても、上記の基準孔２１についての移動量補正用データＤ１の取得処理と同様にして移動量補正用データＤ１を取得して記憶部８に記憶させる（本発明における「少なくとも２点以上」が「２０点」の例）。これにより、カメラ４についての移動量補正用データ取得処理（本発明における第１の移動量補正用データ取得処理）が完了する。なお、本発明は、制御部７が画像データＤ３を画像解析処理して取得した距離（上記の例における距離Ｌｘ１，Ｌｙ１）を移動量補正用データＤ１として記憶部８に記憶させる構成に限定されず、例えば、画像データＤ３に基づく画像（図４に示す画像）を表示部に表示させると共に、オペレータが基準孔中心Ｐ２にカメラ中心Ｐ１を一致させるようにステージ１３ａを移動させ、その際にステージ１３ａが移動した移動距離をその基準孔中心Ｐ２にカメラ中心Ｐ１を一致させるための移動量補正用データＤ１として記憶部８に記憶させる構成を採用することもできる。

次いで、本発明における第２の補正用データ取得処理を実行してプローブ５，５の位置ずれ量を補正するための移動量補正用データＤ２を取得する。この際には、一例として、上記の位置合わせ用治具２０に代えて、図６に示す位置合わせ用治具３０を基板保持部２にセットする。この場合、位置合わせ用治具３０は、Ｘ−Ｙ−Ｚ移動機構３ａ，３ｂによるプローブ５，５の移動時に生じる位置ずれ量を測定するための測定用基準板であって、同図に示すように、一例として、セラミックによって上記の検査領域Ａと同程度の大きさの長尺平板状に形成されると共に、例えば２０枚の感圧紙３１が貼付されて構成されている。また、各感圧紙３１は、位置合わせ用治具３０上に規定された各基準位置Ｐ４（本発明における第２の基準位置：一例として、長尺方向に沿って５列、短尺方向に沿って４列の合計２０カ所：図７，８参照）上に貼付されている。また、位置合わせ用治具３０を基板保持部２にセットした状態における各基準位置Ｐ４の座標（一例として、基準点Ｏ２を基準とするＸ−Ｙ座標）についての測定用座標データＤ３０は、予め取得されて記憶部８に記憶されている。また、以下の説明においては、一例として、位置合わせ用治具３０における各基準位置Ｐ４の座標と、前述した位置合わせ用治具２０における対応する部位に位置する各基準孔中心Ｐ２の座標とがそれぞれ同一座標であるものとする。

次いで、制御部７は、測定用座標データＤ３０に基づき、位置合わせ用治具３０における２０箇所の基準位置Ｐ４のうちの所定の１つにプローブ５（一例としてステージ１３ａに取り付けられたプローブ５）の先端部を接触させるように制御信号ＳａをＸ−Ｙ−Ｚ移動機構３ａに出力する。これに応じて、Ｘ−Ｙ−Ｚ移動機構３ａが上記の１つの基準位置Ｐ４を目標位置とするプロービングを実行する。これにより、その基準位置Ｐ４上に貼付されている感圧紙３１に打痕Ｐ３（本発明における「接触位置」：図７参照）が形成される。次いで、制御部７は、Ｘ−Ｙ−Ｚ移動機構３ａを制御してカメラ４のカメラ中心Ｐ１が上記の基準位置Ｐ４と一致するようにステージ１３ａを移動させる。この際に、制御部７は、その基準位置Ｐ４と同じ座標の基準孔中心Ｐ２にカメラ４を移動させるための移動量補正用データＤ１に基づいて測定用座標データＤ３０を補正してステージ１３ａを移動させる。これにより、Ｘ軸レール１１ａおよびＹ軸レール１２ａに歪みが生じている状態においても、所定の基準位置Ｐ４上にカメラ４が正確に移動させられる。

次いで、制御部７は、カメラ４を制御して位置合わせ用治具３０を撮像させると共に、カメラ４から出力された画像データＤ３を画像解析処理して基準位置Ｐ４（この例では、基準位置Ｐ４に移動させられたカメラ４のカメラ中心Ｐ１）と打痕Ｐ３とが一致しているか否かを判別する。この際に、Ｘ−Ｙ−Ｚ移動機構３ａのＸ軸レール１１ａおよびＹ軸レール１２ａに極く小さな歪みが生じているときには、基準位置Ｐ４を目標位置としてステージ１３ａ（プローブ５）を移動させてプロービングしたとしても、図７に示すように、例えば、基準位置Ｐ４からＸ軸レール１１ａに沿って距離Ｌｘ２、Ｙ軸レール１２ａに沿って距離Ｌｙ２だけ離間した位置にプローブ５の打痕Ｐ３が形成される。したがって、制御部７は、カメラ４から出力された画像データＤ３に基づき、打痕Ｐ３がカメラ中心Ｐ１（基準位置Ｐ４）から離間している（プロービング位置に位置ずれが生じている）と判別する。

この際には、制御部７は、画像データＤ３に基づいてカメラ中心Ｐ１（基準位置Ｐ４）と打痕Ｐ３との離間距離（この例では、距離Ｌｘ２，Ｌｙ２）を演算し、演算した距離だけステージ１３ａ（カメラ４）を移動させるように制御信号ＳａをＸ−Ｙ−Ｚ移動機構３ａに出力する。これにより、図８に示すように、カメラ中心Ｐ１が打痕Ｐ３と一致する。次いで、制御部７は、カメラ４を制御して位置合わせ用治具３０を撮像させると共に、カメラ４から出力された画像データＤ３を画像解析処理してカメラ中心Ｐ１が打痕Ｐ３と一致していると判別したときに、上記のステージ１３ａの移動距離（この例では、距離Ｌｘ２，Ｌｙ２）に基づいて、上記の基準位置Ｐ４にプロービングするための移動量補正用データＤ２を演算して記憶部８に記憶させる。具体的には、制御部７は、距離−Ｌｘ２，−Ｌｙ２をその基準位置Ｐ４にプローブ５の先端部を接触させるための移動量補正用データＤ２としてその基準位置Ｐ４に対応させて記憶部８に記憶させる。

この場合、その基準位置Ｐ４に関連付けられた検査位置（例えば、この基準位置Ｐ４の周囲の検査位置であってこの基準位置Ｐ４との距離が他のいずれの基準位置Ｐ４との距離よりも短い検査位置、若しくは予め区画された矩形の領域（後述する領域Ａａ１〜Ａｅ４）であってこの基準位置Ｐ４を含む領域内の検査位置）にプローブ５の先端部を接触させるための移動量補正用データＤ２として記憶部８に記憶させることもできる。

この後、制御部７は、他の１９箇所の基準位置Ｐ４についても、上記の基準位置Ｐ４についての移動量補正用データＤ２の取得処理と同様にして、その基準位置Ｐ４にプロービングするための移動量補正用データＤ２を取得して記憶部８に記憶させる（本発明における「少なくとも２点以上」が「２０点」の例）。また、制御部７は、Ｘ−Ｙ−Ｚ移動機構３ｂ（ステージ１３ｂ）に取り付けられているプローブ５についても、上記の一連の処理と同様にして、各基準位置Ｐ４にプロービングするための移動量補正用データＤ２を取得して記憶部８に記憶させる。これにより、両プローブ５，５についての移動量補正用データ取得処理（本発明における第２の移動量補正用データ取得処理）が完了する。なお、移動量補正用データＤ２を取得する構成は、上記の構成（制御部７が画像データＤ３を画像解析して取得する構成）に限定されず、例えば、画像データＤ３に基づく画像（図７に示す画像）を表示部に表示させると共に、オペレータが打痕Ｐ３にカメラ中心Ｐ１を一致させるようにステージ１３ａを移動させ、その際のステージ１３ａの移動距離に基づき、基準位置Ｐ４にプローブ５をプロービングさせるための移動量補正用データＤ２を演算する構成を採用することもできる。

検査対象基板１０の所望の検査位置を撮像して検査する際には、基板保持部２に検査対象基板１０をセットする。次いで、制御部７が、検査位置データＤｐおよび移動量補正用データＤ１に基づいてＸ−Ｙ−Ｚ移動機構３ａを制御して、所望（任意）の検査位置にカメラ４を移動させる。この際に、図９に示す検査位置Ｐｐ１（本発明における「第１の基準位置以外の検査位置」の一例）にカメラ４を移動させるときには、制御部７は、一例として、同図に示す領域Ａａ１内の基準孔中心Ｐ２、領域Ａａ２内の基準孔中心Ｐ２および領域Ａｂ１内の基準孔中心Ｐ２の３つの基準孔中心Ｐ２（本発明における「所定の検査位置の周囲に位置する第１の基準位置」の一例）についての各移動量補正用データＤ１を用いた補間処理によって検査位置Ｐｐ１にカメラ４を移動させるための移動量補正用データＤ１を演算する。この場合、補間処理としては、２次元空間における中間点を幾何補正によって補間計算する公知のアフィン変換を採用することができるし、アフィン変換以外に、疑似アフィン変換やヘルマート変換などの各種変換による補間処理を採用することもできる。

また、検査位置Ｐｐ２（本発明における「第１の基準位置以外の検査位置」の他の一例）にカメラ４を移動させる際には、制御部７は、一例として、同図に示す領域Ａｅ４内の基準孔中心Ｐ２、領域Ａｅ３内の基準孔中心Ｐ２および領域Ａｄ４内の基準孔中心Ｐ２の３つの基準孔中心Ｐ２（本発明における「所定の検査位置の周囲に位置する第１の基準位置」の一例）についての各移動量補正用データＤ１を用いた上記のアフィン変換による補間処理によって検査位置Ｐｐ２にカメラ４を移動させるための移動量補正用データＤ１を演算する。これにより、Ｘ軸レール１１ａおよびＹ軸レール１２ａの歪み等に起因するカメラ４の移動位置のずれが補正され、検査位置Ｐｐ１または検査位置Ｐｐ２の上方にカメラ４が正確に移動させられる。次いで、制御部７は、カメラ４を制御して検査対象基板１０を撮像させると共に、出力された画像データＤ３と検査用基準データとに基づいて検査対象基板１０の良否を検査する。

一方、プローブ５，５を用いた検査に際しては、制御部７は、検査位置データＤｐおよび移動量補正用データＤ２に基づいてＸ−Ｙ−Ｚ移動機構３ａ，３ｂを制御して、所望（任意）の検査位置にプローブ５，５をプロービングさせる。この際に、図９に示す検査位置Ｐｐ１（本発明における「第２の基準位置以外の検査位置」の一例）にプロービングするときには、制御部７は、一例として、同図に示す領域Ａａ１内の基準位置Ｐ４、領域Ａａ２内の基準位置Ｐ４および領域Ａｂ１内の基準位置Ｐ４の３つの基準位置Ｐ４（本発明における「所定の検査位置の周囲に位置する第２の基準位置」の一例）についての各移動量補正用データＤ２を用いた上記のアフィン変換による補間処理によって検査位置Ｐｐ１にプロービングするための移動量補正用データＤ２を演算する。

また、検査位置Ｐｐ２（本発明における「第２の基準位置以外の検査位置」の他の一例）にプロービングする際には、制御部７は、一例として、同図に示す領域Ａｅ４内の基準位置Ｐ４、領域Ａｅ３内の基準位置Ｐ４および領域Ａｄ４内の基準位置Ｐ４の３つの基準位置Ｐ４（本発明における「所定の検査位置の周囲に位置する第２の基準位置」の他の一例）についての各移動量補正用データＤ２を用いたアフィン変換による補間処理によって検査位置Ｐｐ２にプロービングするための移動量補正用データＤ２を演算する。これにより、Ｘ軸レール１１ａ，１１ｂおよびＹ軸レール１２ａ，１２ｂの歪み等に起因するプローブ５，５の移動位置のずれが補正され、検査位置Ｐｐ１，Ｐｐ２に対してプローブ５の先端部が正確に接触させられる。この後、測定部６が、両プローブ５，５を介して検査対象基板１０についての電気的パラメータを測定して測定データＤ４を制御部７に出力し、制御部７は、出力された測定データＤ４と検査用基準データとに基づいて検査対象基板１０の良否を検査する。

このように、この回路基板検査装置１では、制御部７が、検査領域Ａ内の第１の基準位置（この例では、位置合わせ用治具２０における各基準孔２１）に関連付けられた検査位置にカメラ４による撮像領域の中心（カメラ中心Ｐ１）を一致させるための移動量補正用データＤ１を取得する補正用データ取得処理（本発明における第１の補正用データ取得処理）を検査領域Ａ内における少なくとも２点以上（この例では、２０点）の基準孔中心Ｐ２において実行すると共に、検査領域Ａ内の基準位置Ｐ４（第２の基準位置）に関連付けられた検査位置にプローブ５，５の先端部を接触させるための移動量補正用データＤ２を取得する補正用データ取得処理（本発明における第２の補正用データ取得処理）を検査領域Ａ内における少なくとも２点以上（この例では、２０点）の基準位置Ｐ４において実行し、各補正用データ取得処理によって取得した移動量補正用データＤ１，Ｄ１に基づいてステージ１３ａ，１３ｂ（本発明における取付部）の移動量を補正する。

したがって、この回路基板検査装置１によれば、検査領域Ａ内の複数の基準位置（基準孔中心Ｐ２および基準位置Ｐ４）についての移動量補正用データＤ１，Ｄ２に基づいてカメラ４やプローブ５，５を所望の検査位置に移動させるための移動量を補正することができる。このため、この回路基板検査装置１によれば、カメラやプローブを所望の検査位置に移動させるための移動補正量を検査領域内の所定の１点において取得する構成の検査装置と比較して、検査領域Ａ内の各検査位置に応じた移動補正量で移動量を補正してカメラ４やプローブ５，５を正確に移動させることができる。

また、この回路基板検査装置１では、制御部７が、本発明における第１の基準位置以外の所定の検査位置に撮像領域の中心（カメラ中心Ｐ１）を一致させるための移動量補正用データを所定の検査位置の周囲に位置する複数の第１の基準位置においてそれぞれ取得した移動量補正用データを用いた補間処理によって取得すると共に、本発明における第２の基準位置以外の所定の検査位置にプローブ５，５の先端部を接触させるための移動量補正用データを所定の検査位置の周囲に位置する複数の第２の基準位置においてそれぞれ取得した移動量補正用データを用いた補間処理によって取得する。したがって、この回路基板検査装置によれば、例えば、検査位置の数だけ基準孔中心Ｐ２および基準位置Ｐ４を規定して本発明における第１の補正用データ取得処理および第２の補正用データ取得処理を検査位置の数だけ実行することなく、ある程度の数（この例では、それぞれ２０カ所）の基準孔中心Ｐ２および基準位置Ｐ４を規定してそれぞれ移動量補正用データＤ１，Ｄ２を取得して補間処理することで、検査領域Ａ内のいずれの検査位置に対してもカメラ４やプローブ５，５を正確に移動させることが可能な移動量補正用データＤ１，Ｄ２を短時間で取得することができる。

また、この回路基板検査装置１によれば、制御部７が、本発明における第１の補正用データ取得処理を実行した後に本発明における第２の補正用データ取得処理を実行することにより、本発明における第２の補正用データ取得処理時の開始に先立ってカメラ４を正確に移動させることができる移動量補正用データＤ１の取得を完了できるため、第２の補正用データ取得処理時においてカメラ４のカメラ中心Ｐ１を基準位置Ｐ４（本発明における第２の基準位置）から打痕Ｐ３（本発明における接触位置）に移動させるだけで、基準位置Ｐ４に対する打痕Ｐ３の位置ずれ量を短時間で正確に取得することができる。

なお、本発明に係る検査装置は、上記の構成に限定されない。例えば、カメラ４についての移動量補正用データＤ１の取得処理（本発明における第１の移動量補正用データ取得処理）を実行した後に、取得した移動量補正用データＤ１を使用してカメラ４を移動させてプローブ５についての移動量補正用データＤ２を取得する取得処理（本発明における第２の移動量補正用データ取得処理）を実行する例について説明したが、本発明における両移動量補正用データ取得処理の実行順序は、これに限定されない。一例として、本発明における第２の移動量補正用データ取得処理に際して、前述した位置合わせ用治具３０に代えて、基準位置Ｐ４（本発明における第２の基準位置）にマークを付した感圧紙３１を貼付した位置合わせ用治具（図示せず）に対するプロービングを実行し、その際に形成される打痕Ｐ３と基準位置Ｐ４に付したマークとの位置ずれ量を例えば画像解析処理によって移動量補正用データＤ２として取得する構成を採用することができる。このような構成では、カメラ４の移動に際して、打痕Ｐ３およびマークの近傍を撮像できる程度の移動制御が可能であればよいため、カメラ４についての移動量補正用データＤ１の取得が完了していなくても、プローブ５，５についての移動量補正用データＤ２を取得することができる。

また、検査位置Ｐｐ１，Ｐｐ２にカメラ４を移動させる際や検査位置Ｐｐ１，Ｐｐ２に対するプロービング時に、検査位置Ｐｐ１，Ｐｐ２の周囲に位置する基準位置（基準孔中心Ｐ２および基準位置Ｐ４）についての移動量補正用データＤ１，Ｄ２を用いた補間処理によって検査位置Ｐｐ１，Ｐｐ２についての移動量補正用データＤ１，Ｄ２を取得する構成について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図９に示すように、検査対象基板１０を所定数の領域（この例では、領域Ａａ１〜Ａｅ４）に分割し、例えば、Ａａ１内の検査位置については、領域Ａａ１内の基準孔中心Ｐ２について取得した移動量補正用データＤ１や、領域Ａａ１内の基準位置Ｐ４について取得した移動量補正用データＤ２を使用して移動量を補正し、Ａａ２内の検査位置については、領域Ａａ２内の基準孔中心Ｐ２について取得した移動量補正用データＤ１や、領域Ａａ２内の基準位置Ｐ４について取得した移動量補正用データＤ２を使用して移動量を補正する構成を採用することができる。さらに、検査位置に最も近い基準孔中心Ｐ２についての移動量補正用データＤ１を使用して移動量を補正する構成や、検査位置に最も近い基準位置Ｐ４についての移動量補正用データＤ２を使用して移動量を補正する構成を採用することもできる。

回路基板検査装置１の構成を示すブロック図である。 回路基板検査装置１の平面図である。 位置合わせ用治具２０の平面図である。 基準孔中心Ｐ２とは相違する位置にカメラ中心Ｐ１が位置している状態のカメラ画像の画像図である。 基準孔中心Ｐ２とカメラ中心Ｐ１とが一致している状態のカメラ画像の画像図である。 位置合わせ用治具３０の平面図である。 基準位置Ｐ４（カメラ中心Ｐ１）とは相違する位置に打痕Ｐ３が形成された状態のカメラ画像の画像図である。 打痕Ｐ３にカメラ中心Ｐ１を一致させた状態のカメラ画像の画像図である。 検査対象基板１０の平面図である。 Ｙ軸レールの歪みとプロービング位置の位置ずれとの関係について説明するための説明図である。

符号の説明

１ 回路基板検査装置
３ａ，３ｂ Ｘ−Ｙ−Ｚ移動機構
４ カメラ
５ プローブ
７ 制御部
８ 記憶部
１０ 検査対象基板
１１ａ，１１ｂ Ｘ軸レール
１２ａ，１２ｂ Ｙ軸レール
１３ａ，１３ｂ ステージ
２０ 位置合わせ用治具
２１ 基準孔
３０ 位置合わせ用治具
３１ 感圧紙
Ａ 検査領域
Ａａ１〜Ａｅ４ 領域
Ｄ１，Ｄ２ 移動量補正用データ
Ｄ２０，Ｄ３０ 測定用座標データ
Ｌｘ１，Ｌｙ１，Ｌｘ２，Ｌｙ２ 距離
Ｐ１ カメラ中心
Ｐ２ 基準孔中心
Ｐ３ 打痕
Ｐ４ 基準位置
Ｐｐ１，Ｐｐ２ 検査位置

Claims (3)

1. カメラおよびプローブが取り付けられた取付部と、当該取付部を移動させて前記カメラおよび前記プローブのいずれかを検査領域内の検査位置に移動させる移動機構と、当該移動機構を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記検査領域内の第１の基準位置に前記カメラによる撮像領域の中心を一致させるように前記移動機構を制御した際の当該撮像領域の中心位置と当該第１の基準位置との間の位置ずれ量を当該第１の基準位置に関連付けられた前記検査位置に当該撮像領域の中心を一致させるための移動量補正用データとして取得する第１の補正用データ取得処理を当該検査領域内における少なくとも２点以上の前記第１の基準位置において実行すると共に、前記検査領域内の第２の基準位置に前記プローブの先端部を接触させるように前記移動機構を制御した際の当該先端部の接触位置と当該第２の基準位置との間の位置ずれ量を当該第２の基準位置に関連付けられた前記検査位置に当該先端部を接触させるための移動量補正用データとして取得する第２の補正用データ取得処理を当該検査領域内における少なくとも２点以上の前記第２の基準位置において実行し、前記各補正用データ取得処理によって取得した前記各移動量補正用データに基づいて前記移動機構による前記取付部の移動量を補正する検査装置。
2. 前記制御部は、前記検査領域内における前記第１の基準位置以外の所定の前記検査位置に前記撮像領域の中心を一致させるための前記移動量補正用データを当該所定の検査位置の周囲に位置する複数の前記第１の基準位置においてそれぞれ取得した前記移動量補正用データを用いた補間処理によって取得すると共に、前記検査領域内における前記第２の基準位置以外の所定の前記検査位置に前記先端部を接触させるための前記移動量補正用データを当該所定の検査位置の周囲に位置する複数の前記第２の基準位置においてそれぞれ取得した前記移動量補正用データを用いた補間処理によって取得する請求項１記載の検査装置。
3. 前記制御部は、前記第１の補正用データ取得処理を実行した後に前記第２の補正用データ取得処理を実行する請求項１または２記載の検査装置。

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