JP5335391B2 - 検査装置および検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、プロービング位置の補正用の撮像部を備えて検査用プローブと撮像部との間のオフセット量に基づいて検査対象体におけるプロービング位置の補正を行って検査用プローブをプロービングさせ、検査用プローブを介して入力した電気信号に基づいて検査対象体に対する検査を実行する検査装置および検査方法に関するものである。

この種の検査装置として、特開２００２−３５０４８３号公報において出願人が開示した回路基板検査装置が知られている。この回路基板検査装置は、回路基板吸着装置、移動機構、検査用プローブおよび制御部等を備えて、回路基板吸着装置によって吸着された回路基板における所定のプロービング位置に検査用プローブをプロービングさせて、検査用プローブを介して入力した電気信号に基づいて所定の電気的検査を実行可能に構成されている。この場合、検査用プローブをプロービングさせるべきプロービング位置は、記憶部に予め記憶されているが、回路基板吸着装置に回路基板を吸着させる際に位置ずれが生じたり、回路基板に歪み等が生じていたりすることがあるため、検査に際しては、プロービング位置を補正する必要がある。このため、この種の回路基板検査装置では、検査用プローブが取り付けられている取付部（移動体）に撮像部を取り付けて回路基板に設けられている所定の標識（フィデューシャルマーク等）をこの撮像部によって撮像し、その撮像結果から得られる標識の実測位置と標識の理論上の位置との差分値や、検査用プローブと撮像部との間のオフセット量（離間長さ）に基づいてプロービング位置を補正している。

一方、検査用プローブおよび撮像部を取付部に取り付ける際の位置ずれ、および検査用プローブの形状やサイズの相違に起因して上記したオフセット量が変化することがあるため、回路基板の検査（プロービング位置の補正）に先立ち、このオフセット量を正確に特定（測定）する必要がある。この種のオフセット量を特定する方法として、打痕シート（感圧シート）が設けられた専用基板を用いた方法（例えば、特開平６−３３１６５３号公報において出願人が開示したプローブ間誤差測定方法）が知られている。この種の方法では、まず、専用基板を回路基板吸着装置（フィクスチュア）にセットし、次いで、専用基板における予め規定されたプロービング位置に検査用プローブをプロービングさせて専用基板に打痕を生じさせる。続いて、撮像部による撮像画像を目視で確認しつつ、移動機構を操作して打痕が撮像される位置に撮像部（取付部）を移動させる。次いで、所定の基準位置から上記したプロービング位置までの検査用プローブ（取付部）の距離、および基準位置から打痕が撮像されたときの撮像部の位置までの撮像部（取付部）の距離を特定し、両距離の差分値をオフセット量としている。
特開２００２−３５０４８３号公報（第３頁、第１−２図） 特開平６−３３１６５３号公報（第３頁、第１−３図）

ところが、上記した特定方法でオフセット量を特定している従来の回路基板検査装置には、解決すべき以下の課題がある。すなわち、この回路基板検査装置では、検査に先立ってオフセット量特定用の専用基板をセットし、オフセット量の特定後に検査対象の回路基板をセットし直す工程が必要となる。また、撮像部による撮像画像を目視で確認しつつ移動機構を操作する工程も必要となる。このため、上記の特定方法でオフセット量を特定している従来の回路基板検査装置には、これらの工程が必要なことに起因して、検査時間の短縮および検査の自動化が困難であり、この点の改善が望まれている。

本発明は、かかる解決すべき課題に鑑みてなされたものであり、検査時間の短縮および検査の自動化を実現し得る検査装置および検査方法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、検査対象体にプロービングさせる検査用プローブおよび当該検査対象体におけるプロービング位置の補正用の撮像部が取り付けられた移動体を所定の移動範囲内で移動させる移動機構と、当該移動機構を制御する移動制御部と、前記検査用プローブと前記撮像部との間のオフセット量に基づいて前記プロービング位置の補正を行う補正処理部とを備えて、前記検査用プローブを介して入力した電気信号に基づいて前記検査対象体に対する検査を実行可能に構成された検査装置であって、前記検査用プローブおよび前記撮像部が前記移動範囲内においてＹ軸方向に縦断する第１ラインを横切って通過したときにその通過を光学的に検出する第１検出部と、前記検査用プローブおよび前記撮像部が前記移動範囲内においてＸ軸方向に横断する第２ラインを横切って通過したときにその通過を光学的に検出する第２検出部とを備え、前記移動制御部は、前記移動機構を制御して前記検査用プローブおよび前記撮像部が前記第１ラインおよび前記第２ラインの双方を横切って通過するように前記移動体を移動させる移動処理を実行し、前記補正処理部は、前記移動処理の実行時において、前記検査用プローブが前記第１検出部によって検出されたときにおける所定位置から前記移動体までの前記Ｘ軸方向に沿った距離と前記撮像部が当該第１検出部によって検出されたときにおける当該所定位置から当該移動体までの当該Ｘ軸方向に沿った距離とを特定する第１特定処理を実行すると共に、前記検査用プローブが前記第２検出部によって検出されたときにおける前記所定位置から前記移動体までの前記Ｙ軸方向に沿った距離と前記撮像部が当該第２検出部によって検出されたときにおける当該所定位置から当該移動体までの当該Ｙ軸方向に沿った距離とを特定する第２特定処理を実行して、前記両特定処理においてそれぞれ特定した前記各距離に基づいて前記オフセット量を特定する。

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、前記移動制御部は、前記移動処理において、前記移動機構を制御して前記検査用プローブおよび前記撮像部が前記第１ラインを横切って通過するように前記Ｘ軸方向に沿った一方の向きに前記移動体を移動させる第１移動処理と、前記移動機構を制御して前記検査用プローブおよび前記撮像部が前記第２ラインを横切って通過するように前記Ｙ軸方向に沿った一方の向きに前記移動体を移動させる第２移動処理とを実行し、前記補正処理部は、前記第１移動処理の実行時において前記第１特定処理を実行し、前記第２移動処理の実行時において前記第２特定処理を実行する。

また、請求項３記載の検査装置は、請求項２記載の検査装置において、前記移動制御部は、前記移動処理において、前記Ｘ軸方向に沿った前記一方の向きとは逆向きに前記移動体を移動させる第３移動処理を前記第１移動処理の実行後に連続して実行すると共に、前記Ｙ軸方向に沿った前記一方の向きとは逆向きに前記移動体を移動させる第４移動処理を前記第２移動処理の実行後に連続して実行し、前記補正処理部は、前記第３移動処理の実行時において、前記検査用プローブが前記第１検出部によって検出されたときにおける前記所定位置から前記移動体までの前記Ｘ軸方向に沿った距離と前記撮像部が当該第１検出部によって検出されたときにおける前記所定位置から前記移動体までの当該Ｘ軸方向に沿った距離とを特定する第３特定処理を実行すると共に、前記第４移動処理の実行時において、前記検査用プローブが前記第２検出部によって検出されたときにおける前記所定位置から前記移動体までの前記Ｙ軸方向に沿った距離と前記撮像部が当該第２検出部によって検出されたときにおける当該所定位置から当該移動体までの当該Ｙ軸方向に沿った距離とを特定する第４特定処理を実行して、前記第１特定処理から前記第４特定処理までの各特定処理においてそれぞれ特定した前記各距離に基づいて前記検査用プローブの中心位置と前記撮像部の中心位置との間の前記オフセット量を特定する。

また、請求項４記載の検査方法は、検査対象体にプロービングさせる検査用プローブおよび当該検査対象体におけるプロービング位置の補正用の撮像部が取り付けられた移動体を所定の移動範囲内で移動させ、前記検査用プローブと前記撮像部との間のオフセット量に基づいて前記プロービング位置の補正を行って当該検査用プローブをプロービングさせ、前記検査用プローブを介して入力した電気信号に基づいて前記検査対象体に対する検査を実行する検査方法であって、前記移動範囲内においてＹ軸方向に縦断する第１ラインおよび当該移動範囲内においてＸ軸方向に横断する第２ラインの双方を前記検査用プローブおよび前記撮像部が横切って通過するように前記移動体を移動させる移動処理を実行し、前記移動処理の実行時において、前記検査用プローブおよび前記撮像部が前記第１ラインを横切って通過したときにその通過を光学的に検出すると共に、前記検査用プローブおよび前記撮像部が前記第２ラインを横切って通過したときにその通過を光学的に検出し、前記検査用プローブの前記第１ラインの通過を検出したときにおける所定位置から前記移動体までの前記Ｘ軸方向に沿った距離と前記撮像部の当該第１ラインの通過を検出したときにおける当該所定位置から当該移動体までの当該Ｘ軸方向に沿った距離とを特定する第１特定処理を実行すると共に、前記検査用プローブの前記第２ラインの通過を検出したときにおける前記所定位置から前記移動体までの前記Ｙ軸方向に沿った距離と前記撮像部の当該第２ラインの通過を検出したときにおける当該所定位置から当該移動体までの当該Ｙ軸方向に沿った距離とを特定する第２特定処理を実行して、前記両特定処理においてそれぞれ特定した前記各距離に基づいて前記オフセット量を特定する。

請求項１記載の検査装置および請求項４記載の検査方法では、移動処理の実行時において、検査用プローブおよび撮像部が第１ラインを横切って通過したときにその通過を光学的に検出してそのときの所定位置から前記移動体までの前記Ｘ軸方向に沿った距離を特定する第１特定処理を実行すると共に、検査用プローブおよび撮像部が第２ラインを横切って通過したときにその通過を光学的に検出してそのときの所定位置から前記移動体までの前記Ｙ軸方向に沿った距離を特定する第２特定処理を実行し、両特定処理においてそれぞれ特定した各距離に基づいてオフセット量を特定する。このため、この検査装置および検査方法では、従来の特定方法によってオフセット量を特定している従来の回路基板検査装置とは異なり、専用基板の取り付けおよび取り外しの工程や、撮像部によって撮像された撮像画像を目視で確認しつつ移動機構を操作する工程を不要とすることができる。したがって、この検査装置および検査方法によれば、オフセット量の特定に要する時間、ひいては検査時間を十分に短縮することができる。また、専用基板の取り付けおよび取り外しの工程や、撮像画像を目視で確認しつつ移動機構を操作する工程を不要とすることができるため、検査の自動化を確実に実現することができる。

また、請求項２記載の検査装置では、移動制御部がＸ軸方向に沿った一方の向きに移動体を移動させる第１移動処理を実行すると共にＹ軸方向に沿った一方の向きに移動体を移動させる第２移動処理を実行して、補正処理部が第１移動処理の実行時において第１特定処理を実行すると共に第２移動処理の実行時において第２特定処理を実行する。このため、この検査装置および検査方法では、例えば、検査用プローブおよび撮像部が第１ラインおよび第２ラインを斜めに横切って通過するように移動体を移動させる構成および方法と比較して、オフセット量を正確に特定することができる。

また、請求項３記載の検査装置では、移動制御部が第１移動処理の実行後に連続して第３移動処理を実行すると共に第２移動処理の実行後に連続して第４移動処理を実行し、補正処理部が第３移動処理の実行時において第３特定処理を実行すると共に第４移動処理の実行時において第４特定処理を実行する。このため、この検査装置によれば、第１特定処理から第４特定処理までの各特定処理においてそれぞれ特定した各距離に基づいて検査用プローブおよび撮像部の中心位置を特定することができる結果、検査用プローブおよび撮像部における先端部の外径が未知であったとしても、検査用プローブの中心位置と撮像部の中心位置との間のオフセット量を確実かつ正確に特定することができる。

以下、本発明に係る検査装置および検査方法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、図１に示す基板検査装置１の構成について説明する。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、同図に示すように、基板保持部２、プロービング機構３ａ，３ｂ（以下、区別しないときには「プロービング機構３」ともいう）、撮像部４ａ，４ｂ（以下、区別しないときには「撮像部４」ともいう）、移動機構５、検査部６、記憶部７、第１センサ８（本発明における第１検出部）、第２センサ９（本発明における第２検出部）および制御部１０を備えて、検査対象体としての回路基板１００に対する所定の電気的検査を本発明に係る検査方法に従って実行可能に構成されている。

基板保持部２は、回路基板１００を載置可能に構成されると共に、その載置面に載置された回路基板１００を例えば吸着によって保持可能に構成されている。プロービング機構３は、制御部１０の制御に従って検査用プローブ３１を上下方向（Ｚ軸方向）に移動させて、基板保持部２によって保持されている回路基板１００における所定のプロービング位置に検査用プローブ３１をプロービング（接触）させる。この場合、図２に示すように、プロービング機構３ａ，３ｂは、移動機構５の移動板５３ａ，５３ｂ（本発明における移動体であって、以下、区別しないときには「移動板５３」ともいう）にそれぞれ取り付けられている。撮像部４は、制御部１０の制御に従い、基板保持部２によって保持されている回路基板１００を基板保持部２の上方から撮像する。この場合、撮像部４は、同図に示すように、移動機構５の移動板５３に取り付けられており、移動板５３が移動することにより、プロービング機構３（検査用プローブ３１）と共に所定の移動範囲内（例えば、同図に一点鎖線で示す移動範囲Ａ内）においてＸ軸−Ｙ軸方向（同図に示す、矢印Ｘの方向および矢印Ｙの方向）に移動させられる。

移動機構５は、図２に示すように、一例として、４本のガイドレール５１ａ〜５１ｄ（以下、区別しないときには「ガイドレール５１」ともいう）、６個のスライダ５２ａ〜５２ｆ（以下、区別しないときには「スライダ５２」ともいう）、および２つの移動板５３ａ，５３ｂを備えて構成されている。ガイドレール５１ａ，５１ｂは、同図に示すように、所定の長さだけ離間して互いに平行となるように配置されている。スライダ５２ａ，５２ｃは、ガイドレール５１ａの長さ方向（同図に示す矢印Ｘの方向）に沿って移動可能にガイドレール５１ａに配設され、スライダ５２ｂ，５２ｄは、ガイドレール５１ｂの長さ方向（Ｘ軸方向）に沿って移動可能にガイドレール５１ｂに配設されている。ガイドレール５１ｃは、ガイドレール５１ａ，５１ｂに対して直交するようにして、その両端部がスライダ５２ａ，５２ｂに固定され、ガイドレール５１ｄは、ガイドレール５１ａ，５１ｂに対して直交するようにして、その両端部がスライダ５２ｃ，５２ｄに固定されている。

スライダ５２ｅは、ガイドレール５１ｃの長さ方向（同図に示す矢印Ｙの方向）に沿って移動可能にガイドレール５１ｃに配設され、スライダ５２ｆは、ガイドレール５１ｄの長さ方向（Ｙ軸方向）に沿って移動可能にガイドレール５１ｄに配設されている。移動板５３ａは、スライダ５２ｅの上に取り付けられ、移動板５３ｂはスライダ５２ｆの上に取り付けられている。この場合、制御部１０が図外の駆動部を制御することにより、各スライダ５２ａ〜５２ｄおよびガイドレール５１ｃ，５１ｄがＸ軸方向に沿って移動させられ、スライダ５２ｅ，５２ｆがＹ軸方向に沿って移動させられる。この構成により、各移動板５３ａ，５３ｂ、並びに各移動板５３ａ，５３ｂに取り付けられているプロービング機構３および撮像部４を移動範囲Ａ内においてＸ軸−Ｙ軸方向に任意に移動させることが可能となっている。

検査部６は、制御部１０の制御に従い、回路基板１００にプロービングさせられた検査用プローブ３１を介して入力した電気信号Ｓｉに基づき、回路基板１００に対する所定の電気的検査を実行する。記憶部７は、位置データＤｐを記憶する。この場合、位置データＤｐには、回路基板１００におけるプロービング位置を示す情報、および回路基板１００に設けられているフィデューシャルマークＭ（回路基板１００を製造する際の位置合わせ等に用いられるマーク）の位置を示す情報等が含まれている。また、記憶部７は、制御部１０によって特定される検査用プローブ３１と撮像部４との間のオフセット量Ｏを示すオフセットデータＤｏを記憶する。

第１センサ８は、一例として、透過型の光センサであって、図２に示すように、検出光Ｂ１（例えばレーザー光）を発光する発光部８１と、その検出光Ｂ１を受光する受光部８２とを備えて構成されている。発光部８１は、同図に示すように、発光した検出光Ｂ１が移動範囲Ａ内においてＹ軸方向に縦断するように配設され、受光部８２はその検出光Ｂ１を受光可能な位置に配設されている。この場合、発光部８１によって発光された検出光Ｂ１の光路が本発明における第１ラインに相当する。この第１センサ８は、検査用プローブ３１および撮像部４がＸ軸方向沿って移動させられて、発光部８１によって発光された検出光Ｂ１（検出光Ｂ１の光路）を横切って通過（検出光Ｂ１を遮断）したときにその通過を検出（光学的に検出）して検出信号Ｓｄを出力する。

第２センサ９は、第１センサ８と同様の透過型の光センサであって、図２に示すように、検出光Ｂ２（以下、上記した検出光Ｂ１と検出光Ｂ２とを区別しないときには「検出光Ｂ」ともいう）を発光する発光部９１と、その検出光Ｂ２を受光する受光部９２とを備えて構成されている。発光部９１は、同図に示すように、発光した検出光Ｂ２が移動範囲Ａ内においてＸ軸方向に横断するように配設され、受光部９２はその検出光Ｂ２を受光可能な位置に配設されている。この場合、発光部９１によって発光された検出光Ｂ２の光路が本発明における第２ラインに相当する。この第２センサ９は、検査用プローブ３１および撮像部４がＹ軸方向沿って移動させられて検出光Ｂ２（検出光Ｂ２の光路）を横切って通過（検出光Ｂ２を遮断）したときにその通過を検出（光学的に検出）して検出信号Ｓｄを出力する。

制御部１０は、図外の操作部の操作に応じて、基板検査装置１を構成する各部および各機構を制御する。具体的には、制御部１０は、本発明における移動制御部として機能し、移動機構５を制御して検査用プローブ３１および撮像部４が検出光Ｂ１および検出光Ｂ２を横切って通過するように移動板５３を移動させる移動処理を実行する。また、制御部１０は、本発明における補正処理部として機能し、検査用プローブ３１と撮像部４との間のオフセット量Ｏを特定するオフセット量特定処理を実行する。また、制御部１０は、基板保持部２によって保持されている回路基板１００のフィデューシャルマークＭを撮像部４に撮像させて、その際の撮像部４の位置から特定したフィデューシャルマークＭの実測位置と、位置データＤｐによって示されるフィデューシャルマークＭの理論上の位置との差分値、およびオフセット量特定処理によって特定したオフセット量Ｏに基づいてプロービング位置を補正する補正処理を実行する。

次に、基板検査装置１を用いて、回路基板１００に対する電気的検査を行う方法について、添付図面を参照して説明する。この場合、初期状態では、図２に示すように、移動板５３ａが初期位置Ｐ１に位置し、移動板５３ｂが初期位置Ｐ２（初期位置Ｐ１，Ｐ２が本発明における所定位置に相当し、以下、区別しないときには「初期位置Ｐ」ともいう）に位置しているものとする。

検査に先立ち、検査用プローブ３１と撮像部４との間のオフセット量Ｏの特定を行う。具体的には、図外の操作部を操作して、オフセット量特定処理の実行を指示する。これに応じて、制御部１０が、第１センサ８を制御して、検出光Ｂを発光させる。次いで、制御部１０は、移動処理を実行する。この移動処理では、制御部１０は、まず、移動機構５を制御して、移動板５３ａを初期位置Ｐ１から図２に示す矢印Ｘ１の向き（本発明におけるＸ軸方向に沿った一方の向き）に移動させる第１移動処理を実行する。

続いて、図３に示すように、移動板５３ａの移動に伴って検査用プローブ３１の先端部における進行方向側（この例では、右側）の端部が検出光Ｂ１を横切って通過したときに、第１センサ８がその通過を検出して検出信号Ｓｄを出力する。この際に、制御部１０は、検出信号Ｓｄが出力されたときにおける初期位置Ｐ１から移動板５３ａまでのＸ軸方向に沿った距離Ｔ１を特定する。次いで、図４に示すように、移動板５３ａがさらに移動させられて、撮像部４ａの先端部における進行方向側の端部が検出光Ｂ１を横切って通過したときに、第１センサ８がその通過を検出して検出信号Ｓｄを出力し、制御部１０がそのときにおける初期位置Ｐ１から移動板５３ａまでのＸ軸方向に沿った距離Ｔ２を特定する。なお、距離Ｔ１および距離Ｔ２を特定する処理が本発明における第１特定処理に相当する。

続いて、制御部１０は、図５に示すように、検査用プローブ３１および撮像部４ａの双方が検出光Ｂ１を完全に通過したときに、同図に示す矢印Ｘ２の向き（本発明におけるＸ軸方向に沿った一方の向きとは逆向き）に移動させる第３移動処理を実行する。次いで、図６に示すように、移動板５３ａの移動に伴って撮像部４ａの先端部における進行方向側（この例では、左側）の端部が検出光Ｂ１を横切って通過したときに、第１センサ８がその通過を検出して検出信号Ｓｄを出力し、制御部１０がそのときにおける初期位置Ｐ１から移動板５３ａまでのＸ軸方向に沿った距離Ｔ３を特定する。

続いて、図７に示すように、移動板５３ａがさらに移動させられて、検査用プローブ３１の先端部における進行方向側の端部が検出光Ｂ１を横切って通過したときに、第１センサ８がその通過を検出して検出信号Ｓｄを出力し、制御部１０がそのときにおける初期位置Ｐ１から移動板５３ａまでのＸ軸方向に沿った距離Ｔ４を特定する。なお、距離Ｔ３および距離Ｔ４を特定する処理が本発明における第３特定処理に相当する。次いで、制御部１０は、移動板５３ａが初期位置Ｐ１に位置した時点で、移動機構５を制御して移動板５３ａの移動を停止させる。

続いて、制御部１０は、第１センサ８を制御して検出光Ｂ１の発光を停止させると共に、第２センサ９を制御して検出光Ｂ２を発光させる。次いで、制御部１０は、移動機構５を制御して、移動板５３ａを初期位置Ｐ１から図８に示す矢印Ｙ１の向き（本発明におけるＹ軸方向に沿った一方の向き）に移動させる第２移動処理を実行する。続いて、同図に示すように、移動板５３ａの移動に伴って検査用プローブ３１の先端部における進行方向側（この例では、下側）の端部が検出光Ｂ２を横切って通過したときに、第２センサ９が検出信号Ｓｄを出力し、制御部１０がそのときにおける初期位置Ｐ１から移動板５３ａまでのＹ軸方向に沿った距離Ｔ５を特定する。次いで、図９に示すように、移動板５３ａがさらに移動させられて、撮像部４ａの先端部における進行方向側の端部が検出光Ｂ２を横切って通過したときに、第２センサ９がその通過を検出して検出信号Ｓｄを出力し、制御部１０がそのときにおける初期位置Ｐ１から移動板５３ａまでのＹ軸方向に沿った距離Ｔ６を特定する。なお、距離Ｔ５および距離Ｔ６を特定する処理が本発明における第２特定処理に相当する。

続いて、制御部１０は、図１０に示すように、検査用プローブ３１および撮像部４ａの双方が検出光Ｂ２を完全に通過したときに、同図に示す矢印Ｙ２の向き（本発明におけるＹ軸方向に沿った一方の向きとは逆向き）に移動させる第４移動処理を実行する。次いで、図１１に示すように、移動板５３ａの移動に伴って撮像部４ａの先端部における進行方向側（この例では、上側）の端部が検出光Ｂ２を横切って通過したときに、第２センサ９がその通過を検出して検出信号Ｓｄを出力し、制御部１０がそのときにおける初期位置Ｐ１から移動板５３ａまでのＹ軸方向に沿った距離Ｔ７を特定する。続いて、図１２に示すように、移動板５３ａがさらに移動させられて、検査用プローブ３１の先端部における進行方向側の端部が検出光Ｂ２を横切って通過したときに、第２センサ９がその通過を検出して検出信号Ｓｄを出力し、制御部１０がそのときにおける初期位置Ｐ１から移動板５３ａまでのＹ軸方向に沿った距離Ｔ８を特定する。なお、距離Ｔ７および距離Ｔ８を特定する処理が本発明における第４特定処理に相当する。次いで、制御部１０は、移動板５３ａが初期位置Ｐ１に位置した時点で、移動機構５を制御して移動板５３ａの移動を停止させると共に、第２センサ９を制御して検出光Ｂ２の発光を停止させる。

続いて、制御部１０は、上記の第１特定処理から第４特定処理までの各特定処理において特定した各距離Ｔ１〜Ｔ８（以下、区別しないときには「距離Ｔ」ともいう）に基づいてオフセット量Ｏを特定する。ここで、図１３に示すように、距離Ｔ１と距離Ｔ４との差分値は、検査用プローブ３１の先端部（検出光Ｂ１を横切って通過した部分）の外径に相当し、距離Ｔ２と距離Ｔ３との差分値は、撮像部４の先端部（検出光Ｂ１を横切って通過した部分）の外径に相当する。このため、制御部１０は、同図に示すように、距離Ｔ１と距離Ｔ４との平均値によって示される検査用プローブ３１の中心位置から距離Ｔ２と距離Ｔ３との平均値によって示される撮像部４の中心位置までの距離を算出し、この距離を検査用プローブ３１の中心から撮像部４の中心までのオフセット量ＯのＸ軸方向成分（以下、「オフセット量Ｏｘ」ともいう）として特定する。

また、図１４に示すように、距離Ｔ５と距離Ｔ８との差分値は、検査用プローブ３１の先端部（検出光Ｂ２を横切って通過した部分）の外径に相当し、距離Ｔ６と距離Ｔ７との差分値は、撮像部４の先端部（検出光Ｂ２を横切って通過した部分）の外径に相当する。このため、制御部１０は、距離Ｔ５と距離Ｔ８との平均値によって示される検査用プローブ３１の中心位置から距離Ｔ６と距離Ｔ７との平均値によって示される撮像部４の中心位置までの距離を算出し、この距離を検査用プローブ３１の中心から撮像部４の中心までのオフセット量ＯのＹ軸方向成分（以下、「オフセット量Ｏｙ」ともいう）として特定する。次いで、制御部１０は、特定したオフセット量Ｏ（オフセット量Ｏｘおよびオフセット量Ｏｙ）を示すオフセットデータＤｏを生成して記憶部７に記憶させる。以上により、移動板５３ａに取り付けられている検査用プローブ３１と撮像部４ａとの間のオフセット量Ｏの特定が終了する。続いて、制御部１０は、移動板５３ｂに取り付けられている検査用プローブ３１と撮像部４ｂとの間のオフセット量Ｏを、上記した手順と同様の手順で特定する。以上により、オフセット量特定処理が終了する。

この場合、この基板検査装置１および検査方法では、上記したように、検査用プローブ３１および撮像部４が検出光Ｂ（検出光Ｂ１，Ｂ２の双方）を横切って通過するように移動板５３を移動させる移動処理の実行時において、第１特定処理から第４特定処理を実行して各距離Ｔを特定し、各距離Ｔに基づいてオフセット量Ｏを特定する。このため、この基板検査装置１および検査方法では、従来の特定方法によってオフセット量を特定している回路基板検査装置とは異なり、専用基板の取り付けおよび取り外しの工程や、撮像部４によって撮像される撮像画像を目視で確認しつつ移動機構５を操作する工程を不要とすることができる結果、検査時間の短縮および検査の自動化を確実に実現することが可能となっている。また、この基板検査装置１および検査方法では、第１特定処理および第２特定処理に加えて、第３特定処理および第４特定処理を実行するため、各特定処理において特定した距離Ｔ１，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ８に基づいて検査用プローブ３１の中心位置を特定することができると共に、距離Ｔ２，Ｔ３，Ｔ６，Ｔ７に基づいて撮像部４の中心位置を特定することができる。このため、検査用プローブ３１および撮像部４における先端部の外径が未知であったとしても、これらの中心間のオフセット量Ｏを確実に特定することが可能となっている。

次に、検査対象の回路基板１００を基板保持部２に保持させた後に、操作部を操作して、検査の開始を指示する。これに応じて、制御部１０が、記憶部７に記憶されている位置データＤｐを読み出す。次いで、制御部１０は、位置データＤｐに基づいてフィデューシャルマークＭの位置（理論上の位置）を特定し、続いて、移動機構５を制御して、その位置の上方に撮像部４を移動させる。次いで、制御部１０は、撮像部４を制御して、フィデューシャルマークＭを撮像させる。続いて、制御部１０は、その撮像画像に基づいてフィデューシャルマークＭの実際の位置（実測位置）を特定し、理論上の位置と実測位置との差分値を特定する。

次いで、制御部１０は、位置データＤｐに基づいてプロービング位置を特定すると共に、オフセットデータＤｏを読み出してオフセット量Ｏを特定し、そのオフセット量Ｏ、および上記したフィデューシャルマークＭにおける理論上の位置と実測位置との差分値に基づいてプロービング位置を補正する。続いて、制御部１０は、プロービング機構３および移動機構５を制御して、検査用プローブ３１を移動させて補正後のプロービング位置に検査用プローブ３１をプロービングさせる。次いで、検査部６が、制御部１０の制御に従い、検査用プローブ３１を介して入力した電気信号Ｓｉに基づいて回路基板１００に対する所定の電気的検査を実行する。続いて、制御部１０は、検査部６による検査の結果を図外の表示部に表示させる。

このように、この基板検査装置１および検査方法では、移動処理の実行時において、検査用プローブ３１および撮像部４が検出光Ｂ１を横切って通過したときにその通過を光学的に検出してそのときの初期位置Ｐから移動板５３までのＸ軸方向に沿った距離Ｔを特定する第１特定処理を実行すると共に、検査用プローブ３１および撮像部４が検出光Ｂ２を横切って通過したときにその通過を光学的に検出してそのときの初期位置Ｐから移動板５３までの前記Ｙ軸方向に沿った距離Ｔを特定する第２特定処理を実行し、両特定処理においてそれぞれ特定した各距離Ｔに基づいてオフセット量Ｏを特定する。このため、この基板検査装置１および検査方法では、従来の特定方法によってオフセット量Ｏを特定している従来の回路基板検査装置とは異なり、専用基板の取り付けおよび取り外しの工程や、撮像部４によって撮像された撮像画像を目視で確認しつつ移動機構５を操作する工程を不要とすることができる。したがって、この基板検査装置１および検査方法によれば、オフセット量Ｏの特定に要する時間、ひいては検査時間を十分に短縮することができる。また、専用基板の取り付けおよび取り外しの工程や、撮像画像を目視で確認しつつ移動機構５を操作する工程を不要とすることができるため、検査の自動化を確実に実現することができる。

また、この基板検査装置１および検査方法では、Ｘ軸方向に沿った一方の向きに移動板５３を移動させる第１移動処理を実行すると共に、Ｙ軸方向に沿った一方の向きに移動板５３を移動させる第２移動処理を実行して、第１移動処理の実行時において第１特定処理を実行すると共に、第２移動処理の実行時において第２特定処理を実行する。このため、この基板検査装置１および検査方法では、例えば、検査用プローブ３１および撮像部４が検出光Ｂを斜めに横切って通過するように移動板５３を移動させる構成および方法と比較して、オフセット量Ｏを正確に特定することができる。

また、この基板検査装置１および検査方法では、第１移動処理の実行後に連続して第３移動処理を実行してその第３移動処理の実行時において第３特定処理を実行し、第２移動処理の実行後に連続して第４移動処理を実行してその第４移動処理の実行時において第４特定処理を実行する。このため、この基板検査装置１および検査方法によれば、各特定処理において特定した各距離Ｔに基づいて検査用プローブ３１および撮像部４の中心位置を特定することができる結果、検査用プローブ３１および撮像部４における先端部の外径が未知であったとしても、検査用プローブ３１の中心位置と撮像部４の中心位置との間のオフセット量Ｏを確実かつ正確に特定することができる。

なお、本発明は、上記の構成に限定されない。例えば、透過型の第１センサ８および第２センサ９を用いる例について上記したが、反射型の第１センサ８および第２センサ９を用いる構成を採用することもできる。また、検出光としてのレーザー光を用いて検出を行う第１センサ８および第２センサ９を採用した例について上記したが、例えばＬＥＤを備えてレーザー以外の光を用いて検出を行うセンサを採用することもできる。

また、移動板５３をＸ軸方向に沿って移動させる第１移動処理および移動板５３をＹ軸方向に沿って移動させる第２移動処理の２回の移動処理を実行して、それぞれの移動処理の実行時において第１特定処理および第２特定処理を別々に実行する構成および方法について上記したが、例えば、Ｘ軸方向（Ｙ軸方向）に対して傾斜する（斜めに交差する）向きに移動板５３を移動させて（例えば、図２における左上から右下に向かう向きに移動板５３ａを移動させて）、検査用プローブ３１および撮像部４が１回の移動処理で検出光Ｂ１，Ｂ２の双方を横切って通過するようにして、その１回の移動処理時において第１特定処理および第２特定処理を実行する構成および方法を採用することもできる。

また、例えば、検査用プローブ３１および撮像部４における先端部の外径が既知のときには、第３移動処理および第４移動処理、並びに第３特定処理および第４特定処理を省略して（行うことなく）、第１特定処理および第２特定処理において特定した各距離Ｔとその既知の値とに基づいて検査用プローブ３１および撮像部４における先端部の中心間のオフセット量Ｏを特定する構成および方法を採用することもできる。

また、吸着によって回路基板１００を保持する基板保持部２を備えた例について上記したが、クランプによって回路基板１００を保持する基板保持部を採用することもできる。また、２つの検査用プローブ３１をプロービングさせる基板検査装置１に適用した例について上記したが、１つまたは３つ以上の検査用プローブ３１をプロービングさせる基板検査装置に適用することができるのは勿論である。

基板検査装置１の構成を示す構成図である。 基板保持部２、移動機構５、第１センサ８および第２センサ９の配置を示す基板検査装置１の平面図である。 回路基板１００に対する検査時におけるオフセット量特定処理を説明するための第１の説明図である。 回路基板１００に対する検査時におけるオフセット量特定処理を説明するための第２の説明図である。 回路基板１００に対する検査時におけるオフセット量特定処理を説明するための第３の説明図である。 回路基板１００に対する検査時におけるオフセット量特定処理を説明するための第４の説明図である。 回路基板１００に対する検査時におけるオフセット量特定処理を説明するための第５の説明図である。 回路基板１００に対する検査時におけるオフセット量特定処理を説明するための第６の説明図である。 回路基板１００に対する検査時におけるオフセット量特定処理を説明するための第７の説明図である。 回路基板１００に対する検査時におけるオフセット量特定処理を説明するための第８の説明図である。 回路基板１００に対する検査時におけるオフセット量特定処理を説明するための第９の説明図である。 回路基板１００に対する検査時におけるオフセット量特定処理を説明するための第１０の説明図である。 回路基板１００に対する検査時におけるオフセット量特定処理を説明するための第１１の説明図である。 回路基板１００に対する検査時におけるオフセット量特定処理を説明するための第１２の説明図である。

符号の説明

１ 基板検査装置
４ａ，４ｂ 撮像部
５ 移動機構
８ 第１センサ
９ 第２センサ
１０ 制御部
３１ 検査用プローブ
５３ａ 移動板
５３ｂ 移動板
８１ 発光部
８２ 受光部
９１ 発光部
９２ 受光部
１００ 回路基板
Ａ 移動範囲
Ｂ１ 検出光
Ｂ２ 検出光
Ｄｏ オフセットデータ
Ｏ オフセット量
Ｏｘ オフセット量
Ｏｙ オフセット量
Ｓｉ 電気信号
Ｔ１〜Ｔ８ 距離
Ｘ１ 矢印
Ｘ２ 矢印
Ｙ１ 矢印
Ｙ２ 矢印

Claims (4)

1. 検査対象体にプロービングさせる検査用プローブおよび当該検査対象体におけるプロービング位置の補正用の撮像部が取り付けられた移動体を所定の移動範囲内で移動させる移動機構と、当該移動機構を制御する移動制御部と、前記検査用プローブと前記撮像部との間のオフセット量に基づいて前記プロービング位置の補正を行う補正処理部とを備えて、前記検査用プローブを介して入力した電気信号に基づいて前記検査対象体に対する検査を実行可能に構成された検査装置であって、
   前記検査用プローブおよび前記撮像部が前記移動範囲内においてＹ軸方向に縦断する第１ラインを横切って通過したときにその通過を光学的に検出する第１検出部と、
   前記検査用プローブおよび前記撮像部が前記移動範囲内においてＸ軸方向に横断する第２ラインを横切って通過したときにその通過を光学的に検出する第２検出部とを備え、
   前記移動制御部は、前記移動機構を制御して前記検査用プローブおよび前記撮像部が前記第１ラインおよび前記第２ラインの双方を横切って通過するように前記移動体を移動させる移動処理を実行し、
   前記補正処理部は、前記移動処理の実行時において、前記検査用プローブが前記第１検出部によって検出されたときにおける所定位置から前記移動体までの前記Ｘ軸方向に沿った距離と前記撮像部が当該第１検出部によって検出されたときにおける当該所定位置から当該移動体までの当該Ｘ軸方向に沿った距離とを特定する第１特定処理を実行すると共に、前記検査用プローブが前記第２検出部によって検出されたときにおける前記所定位置から前記移動体までの前記Ｙ軸方向に沿った距離と前記撮像部が当該第２検出部によって検出されたときにおける当該所定位置から当該移動体までの当該Ｙ軸方向に沿った距離とを特定する第２特定処理を実行して、前記両特定処理においてそれぞれ特定した前記各距離に基づいて前記オフセット量を特定する検査装置。
2. 前記移動制御部は、前記移動処理において、前記移動機構を制御して前記検査用プローブおよび前記撮像部が前記第１ラインを横切って通過するように前記Ｘ軸方向に沿った一方の向きに前記移動体を移動させる第１移動処理と、前記移動機構を制御して前記検査用プローブおよび前記撮像部が前記第２ラインを横切って通過するように前記Ｙ軸方向に沿った一方の向きに前記移動体を移動させる第２移動処理とを実行し、
   前記補正処理部は、前記第１移動処理の実行時において前記第１特定処理を実行し、前記第２移動処理の実行時において前記第２特定処理を実行する請求項１記載の検査装置。
3. 前記移動制御部は、前記移動処理において、前記Ｘ軸方向に沿った前記一方の向きとは逆向きに前記移動体を移動させる第３移動処理を前記第１移動処理の実行後に連続して実行すると共に、前記Ｙ軸方向に沿った前記一方の向きとは逆向きに前記移動体を移動させる第４移動処理を前記第２移動処理の実行後に連続して実行し、
   前記補正処理部は、前記第３移動処理の実行時において、前記検査用プローブが前記第１検出部によって検出されたときにおける前記所定位置から前記移動体までの前記Ｘ軸方向に沿った距離と前記撮像部が当該第１検出部によって検出されたときにおける前記所定位置から前記移動体までの当該Ｘ軸方向に沿った距離とを特定する第３特定処理を実行すると共に、前記第４移動処理の実行時において、前記検査用プローブが前記第２検出部によって検出されたときにおける前記所定位置から前記移動体までの前記Ｙ軸方向に沿った距離と前記撮像部が当該第２検出部によって検出されたときにおける当該所定位置から当該移動体までの当該Ｙ軸方向に沿った距離とを特定する第４特定処理を実行して、前記第１特定処理から前記第４特定処理までの各特定処理においてそれぞれ特定した前記各距離に基づいて前記検査用プローブの中心位置と前記撮像部の中心位置との間の前記オフセット量を特定する請求項２記載の検査装置。
4. 検査対象体にプロービングさせる検査用プローブおよび当該検査対象体におけるプロービング位置の補正用の撮像部が取り付けられた移動体を所定の移動範囲内で移動させ、前記検査用プローブと前記撮像部との間のオフセット量に基づいて前記プロービング位置の補正を行って当該検査用プローブをプロービングさせ、前記検査用プローブを介して入力した電気信号に基づいて前記検査対象体に対する検査を実行する検査方法であって、
   前記移動範囲内においてＹ軸方向に縦断する第１ラインおよび当該移動範囲内においてＸ軸方向に横断する第２ラインの双方を前記検査用プローブおよび前記撮像部が横切って通過するように前記移動体を移動させる移動処理を実行し、
   前記移動処理の実行時において、前記検査用プローブおよび前記撮像部が前記第１ラインを横切って通過したときにその通過を光学的に検出すると共に、前記検査用プローブおよび前記撮像部が前記第２ラインを横切って通過したときにその通過を光学的に検出し、
   前記検査用プローブの前記第１ラインの通過を検出したときにおける所定位置から前記移動体までの前記Ｘ軸方向に沿った距離と前記撮像部の当該第１ラインの通過を検出したときにおける当該所定位置から当該移動体までの当該Ｘ軸方向に沿った距離とを特定する第１特定処理を実行すると共に、前記検査用プローブの前記第２ラインの通過を検出したときにおける前記所定位置から前記移動体までの前記Ｙ軸方向に沿った距離と前記撮像部の当該第２ラインの通過を検出したときにおける当該所定位置から当該移動体までの当該Ｙ軸方向に沿った距離とを特定する第２特定処理を実行して、前記両特定処理においてそれぞれ特定した前記各距離に基づいて前記オフセット量を特定する検査方法。

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