JP2003098216A - 回路基板検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路基板の検査ポイントに検査プローブを正
確に移動させる。 【解決手段】 実Ｘ−Ｙ座標平面におけるＸ軸と平行に
配置されると共に基点目盛りＢを含みＸ軸方向の目盛り
が付された第１基準スケール３ａと、各検査ポイントの
各位置および基点目盛りＢの位置に対応する仮想Ｘ−Ｙ
座標平面における各座標値を記憶するＲＯＭ１１ｂとを
備え、制御装置１１は、仮想Ｘ−Ｙ座標平面における基
点目盛りＢの座標上に第１カメラを移動させ、基点目盛
りＢの位置ズレ量を第１カメラの撮像信号に基づいて検
出し、第１カメラを第１基準スケール３ａに沿って所定
距離だけ移動させると共に実Ｘ−Ｙ座標平面上での移動
距離を検出し、その移動距離と所定距離とに基づいて仮
想Ｘ−Ｙ座標平面上における移動量を補正する補正係数
を算出し、補正係数に基づいて第１Ｙ軸移動機構１２の
移動量を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板、Ｉ
Ｃパッケージ、ハイブリッド用基板およびＭＣＭ（Mult
i Chip Module ）などの回路基板における回路パターン
や搭載された回路部品の良否を検査するための回路基板
検査装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一対のプローブを検査対象の回路基板に
おけるＸ−Ｙ方向にそれぞれ移動させた後に下降させ、
回路基板の検査ポイント（例えば各回路パターンの両
端）に両プローブをそれぞれ接触させることによって短
絡検査や絶縁検査等の電気的特性を検査する回路基板検
査装置５１が従来から知られている。この回路基板検査
装置５１は、いわゆるＸ−Ｙインサーキットテスタであ
って、図４に示すように、検査対象の回路基板ＰＣを載
置するための載置台２、第１検査プローブ４ａが取り付
けられた第１移動体８ａ、第２検査プローブ４ｂが取り
付けられた第２移動体８ｂ、第１移動体８ａに取り付け
られて第１検査プローブ４ａを載置台２に対して接離動
させる第１Ｚ軸移動機構６、第２移動体８ｂに取り付け
られて第２検査プローブ４ｂを載置台２に対して接離動
させる第２Ｚ軸移動機構７、載置台２上の仮想Ｘ−Ｙ座
標平面内で第１移動体８ａをＸ−Ｙ軸に沿って移動（こ
の移動を、以下、「２次元移動」ともいう）させる第１
Ｘ−Ｙ移動機構９、仮想Ｘ−Ｙ座標平面内で第２移動体
８ｂを２次元移動させる第２Ｘ−Ｙ移動機構１０、およ
び制御装置５２を備えている。この場合、載置台２は、
載置面２ａ上に載置された検査対象の回路基板ＰＣ（一
例として外形が長方形）を固定するための保持具２ｂ，
２ｂを備えている。

【０００３】第１Ｘ−Ｙ移動機構９は、仮想Ｘ−Ｙ座標
平面におけるＹ軸方向に第１移動体８ａを平行移動させ
る第１Ｙ軸移動機構１２と、仮想Ｘ−Ｙ座標平面におけ
るＸ軸方向に第１Ｙ軸移動機構１２を平行移動させる第
１Ｘ軸移動機構１３を備えている。また、第２Ｘ−Ｙ移
動機構１０は、仮想Ｘ−Ｙ座標平面におけるＹ軸方向に
第２移動体８ｂを平行移動させる第２Ｙ軸移動機構１４
と、仮想Ｘ−Ｙ座標平面におけるＸ軸方向に第２Ｙ軸移
動機構１４を平行移動させる第２Ｘ軸移動機構１５を備
えている。この場合、第１Ｘ−Ｙ移動機構９および第２
Ｘ−Ｙ移動機構１０をそれぞれ構成する各移動機構１
２，１３，１４，１５は、電動モータ１２ｃ，１３ｃ，
１４ｃ，１５ｃによって回動される送りねじ１２ｂ，１
３ｂ，１４ｂ，１５ｂをそれぞれ備えている。また、各
移動機構１２，１３，１４，１５における移動体として
の第１移動体８ａ、第１Ｙ軸移動機構１２、第２移動体
８ｂおよび第２Ｙ軸移動機構１４は、それぞれ対応する
送りねじ１２ｂ，１３ｂ，１４ｂ，１５ｂと螺合すると
共にリニアガイド１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａによ
って対応する軸方向に沿って直線移動が可能に支持され
ている。

【０００４】制御装置５２は、各電動モータ１２ｃ〜１
５ｃの回動を制御することによって各Ｘ−Ｙ移動機構
９，１０を駆動し、各検査プローブ４ａ，４ｂが取り付
けられている各移動体８ａ，８ｂを載置台２上の仮想Ｘ
−Ｙ座標平面内で２次元移動させる。また、制御装置５
２は、各Ｚ軸移動機構６，７を制御することにより、各
検査プローブ４ａ，４ｂを載置台２に対して接離動させ
る。また、制御装置５２は、各検査プローブ４ａ，４ｂ
に対して検査用信号を出力すると共に、各検査プローブ
４ａ，４ｂを介して入力される検査用信号に基づいて回
路基板ＰＣにおける各検査ポイントの抵抗値や静電容量
等の電気的特性値を測定する。また、制御装置５２は、
ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリを備えている。この場合、Ｒ
ＯＭは、動作プログラムを記憶し、ＲＡＭは、回路基板
ＰＣに設定された複数の検査ポイントの仮想Ｘ−Ｙ座標
平面における座標値、および各検査ポイントの電気的特
性値に対する基準値を記憶する。なお、仮想Ｘ−Ｙ座標
平面は、載置台５２上に規定された実Ｘ−Ｙ座標平面と
一致するように予め設定されている。具体的には、仮想
Ｘ−Ｙ座標平面は、その原点が実Ｘ−Ｙ座標平面の原点
に一致し、そのＸ軸およびＹ軸が実Ｘ−Ｙ座標平面のＸ
軸およびＹ軸とそれぞれ平行で、かつ、そのＸ軸方向お
よびＹ軸方向の単位距離（例えば、１ｍｍ）が実Ｘ−Ｙ
座標平面のＸ軸方向およびＹ軸方向の単位距離と一致す
るように設定されている。この構成を備えたことによ
り、制御装置５２は、メモリに記憶されている仮想Ｘ−
Ｙ座標平面上の座標値に基づいて各Ｘ−Ｙ移動機構９，
１０を駆動することにより、実Ｘ−Ｙ座標平面上におけ
る対応する座標上に各検査プローブ４ａ，４ｂを移動さ
せる。

【０００５】この回路基板検査装置５１では、制御装置
５２が、動作プログラムに従い、回路基板ＰＣ上におけ
る検査ポイントの座標値をメモリから読み出す。次い
で、制御装置５２は、読み出した座標値と現在の座標値
とに基づいて、各移動体８ａ，８ｂを検査ポイントに移
動させるための仮想Ｘ−Ｙ座標平面上におけるＸ軸，Ｙ
軸方向の各移動量を算出する。具体的には、制御装置５
２は、各電動モータ１２ｃ〜１５ｃの回動量および回動
方向を算出する。次いで、制御装置５２は、各電動モー
タ１２ｃ〜１５ｃの回動を制御することにより、各Ｘ−
Ｙ移動機構９，１０を駆動し、各移動体８ａ，８ｂを算
出した移動量分だけ移動させる。これにより、各移動体
８ａ，８ｂと共に各検査プローブ４ａ，４ｂが、目標と
する各検査ポイントの上方に移動する。次いで、制御装
置５２は、各Ｚ軸移動機構６，７を駆動することによ
り、各検査プローブ４ａ，４ｂを載置台２側に所定距離
だけ移動させ、各検査プローブ４ａ，４ｂの先端を回路
基板ＰＣの各検査ポイントにそれぞれ接触させる。次い
で、制御装置５２は、各検査プローブ４ａ，４ｂ間に検
査用信号を出力することにより、各検査用ポイントの電
気的特性値を検出する。次いで、制御装置５２は、検出
した電気的特性値とメモリに予め記憶された基準値とを
比較し、回路基板ＰＣにおける各検査用ポイントの良否
を判別する。これらの処理を各検査ポイント毎に繰り返
すことにより、回路基板ＰＣに対する自動検査が行われ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この回路基
板検査装置５１には以下の問題点がある。すなわち、第
１Ｘ−Ｙ移動機構９および第２Ｘ−Ｙ移動機構１０に使
用されている部品（例えば、リニアガイドや送りねじ
等）の加工、これらの部品の組立て、および各Ｘ−Ｙ移
動機構９，１０の載置台２への取付けには、ある程度の
誤差が生じ、これらの各誤差は累積する。このため、こ
の累積誤差に起因して、仮想Ｘ−Ｙ座標平面の座標と、
実Ｘ−Ｙ座標平面の座標とが互いに一致しない状況が生
じる。具体的には、両Ｘ−Ｙ座標平面における各原点相
互間の位置ズレや、両Ｘ軸および両Ｙ軸方向における各
単位距離同士の長さのズレが生じる。したがって、たと
え、仮想Ｘ−Ｙ座標平面における座標値に基づいて各移
動体８ａ，８ｂを正確に移動させたとしても、各移動体
８ａ，８ｂに取り付けられた各検査プローブ４ａ，４ｂ
を目標とする実Ｘ−Ｙ座標平面上の検査ポイントに正確
に移動させることができないという問題点がある。

【０００７】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、検査対象の回路基板の検査ポイントに正確
に検査プローブを移動し得る回路基板検査装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明に係る回路基板検査装置は、検査対象の回路基板を
載置する載置台と、検査プローブが取り付けられた移動
体と、仮想Ｘ−Ｙ座標平面内で前記移動体を移動させる
Ｘ−Ｙ移動機構と、当該Ｘ−Ｙ移動機構を制御すること
によって前記移動体を移動させる制御装置とを備えた回
路基板検査装置であって、前記載置台における前記回路
基板が載置される載置面側に向けて前記移動体に取り付
けられた撮像手段と、前記載置面上に規定された実Ｘ−
Ｙ座標平面におけるＸ軸およびＹ軸のいずれか一方の軸
と平行に前記載置面上に配置されると共に基点目盛りを
含み当該一方の軸に沿った方向の距離を示す目盛りが付
された第１基準スケールと、前記回路基板上の各検査ポ
イントの各位置および前記基点目盛りの位置に対応する
前記仮想Ｘ−Ｙ座標平面における各座標値を記憶するメ
モリとを備え、前記制御装置は、前記Ｘ−Ｙ移動機構を
制御することによって前記メモリに記憶されている前記
仮想Ｘ−Ｙ座標平面における前記基点目盛りの座標上に
前記撮像手段を移動させるステップと、前記基点目盛り
の位置に対する当該移動後の撮像手段の位置の前記一方
の軸に沿った位置ズレ量を当該撮像手段の撮像信号に基
づいて前記目盛りを読み取ることによって検出する検出
ステップと、前記Ｘ−Ｙ移動機構を制御して前記撮像手
段を前記第１基準スケールに沿って予め決められた所定
距離だけ平行移動させると共に前記撮像手段の撮像信号
に基づいて当該第１基準スケールの目盛りを読み取るこ
とによって前記実Ｘ−Ｙ座標平面上での移動距離を検出
するステップと、当該検出した移動距離と前記所定距離
とに基づいて前記仮想Ｘ−Ｙ座標平面上における移動量
を補正するための補正係数を算出するステップと、当該
補正係数に基づいて前記Ｘ−Ｙ移動機構の移動量を補正
するステップとを実行する。

【０００９】また、本発明に係る回路基板検査装置は、
検査対象の回路基板を載置する載置台と、検査プローブ
が取り付けられた移動体と、仮想Ｘ−Ｙ座標平面内で前
記移動体を移動させるＸ−Ｙ移動機構と、当該Ｘ−Ｙ移
動機構を制御することによって前記移動体を移動させる
制御装置とを備えた回路基板検査装置であって、前記載
置台における前記回路基板が載置される載置面側に向け
て前記移動体に取り付けられた撮像手段と、前記載置面
上に規定された実Ｘ−Ｙ座標平面におけるＸ軸と平行に
前記載置面上に配置されると共に基点目盛りを含み当該
Ｘ軸に沿った方向の距離を示す目盛りが付された第１基
準スケールと、前記Ｙ軸と平行に前記載置面上に配置さ
れると共に当該Ｙ軸に沿った方向の距離を示す目盛りが
付された第２基準スケールと、前記回路基板上の各検査
ポイントの各位置および前記基点目盛りの位置に対応す
る前記仮想Ｘ−Ｙ座標平面における各座標値を記憶する
メモリとを備え、前記制御装置は、前記Ｘ−Ｙ移動機構
を制御することによって前記メモリに記憶されている前
記仮想Ｘ−Ｙ座標平面における前記基点目盛りの座標上
に前記撮像手段を移動させるステップと、前記基点目盛
りの位置に対する当該移動後の撮像手段の位置の前記両
軸に沿った各位置ズレ量を当該撮像手段の撮像信号に基
づいて当該両基準スケールの前記各目盛りを読み取るこ
とによって検出する検出ステップと、前記Ｘ−Ｙ移動機
構を制御して前記撮像手段を前記第１基準スケールに沿
って予め決められた所定距離だけ平行移動させると共に
前記撮像手段の撮像信号に基づいて当該第１基準スケー
ルの目盛りを読み取ることによって前記実Ｘ−Ｙ座標平
面上におけるＸ軸での移動距離を検出するステップと、
前記Ｘ−Ｙ移動機構を制御して前記撮像手段を前記第２
基準スケールに沿って予め決められた所定距離だけ平行
移動させると共に前記撮像手段の撮像信号に基づいて当
該第２基準スケールの目盛りを読み取ることによって前
記実Ｘ−Ｙ座標平面上におけるＹ軸での移動距離を検出
するステップと、当該検出した両移動距離と前記各所定
距離とに基づいて前記仮想Ｘ−Ｙ座標平面上における移
動量を補正するための補正係数を算出するステップと、
当該補正係数に基づいて前記Ｘ−Ｙ移動機構の移動量を
補正するステップとを実行する。

【００１０】また、本発明に係る回路基板検査装置は、
上記の回路基板検査装置において、前記制御装置は、前
記Ｘ−Ｙ移動機構を制御して前記移動体を前記第１基準
スケールに沿って前記仮想Ｘ−Ｙ座標平面上で所定距離
だけ往復動させると共に、前記撮像手段の撮像信号に基
づいて前記第１基準スケールの目盛りを読み取ることに
よって前記実Ｘ−Ｙ座標平面上における前記往復動開始
時の起点と往復動終了後の終点との間の位置ズレ量を検
出し、前記第１基準スケールと平行な軸方向において前
記移動体を方向転換させる際に前記検出した前記起点お
よび前記終点間の位置ズレ量に基づいて当該移動体の移
動量を補正するステップを実行する。この場合、前記制
御装置は、前記Ｘ−Ｙ移動機構を制御して前記移動体を
前記第２基準スケールに沿って前記仮想Ｘ−Ｙ座標平面
上で所定距離だけ往復動させると共に、前記撮像手段の
撮像信号に基づいて前記第２基準スケールの目盛りを読
み取ることによって前記実Ｘ−Ｙ座標平面上における前
記往復動開始時の起点と往復動終了後の終点との間の位
置ズレ量を検出し、前記第２基準スケールと平行な軸方
向において前記移動体を方向転換させる際に前記検出し
た前記起点および前記終点間の位置ズレ量に基づいて当
該移動体の移動量を補正するステップを実行することも
可能である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る回路基板検査装置の好適な実施の形態について
説明する。

【００１２】最初に、図１，２を参照して、回路基板検
査装置１の構成について説明する。なお、従来の回路基
板検査装置５１と同一の構成については同一の符号を付
して、重複する説明を省略する。

【００１３】この回路基板検査装置１は、図１に示すよ
うに、回路基板ＰＣを載置可能に構成された載置台２、
基準スケール（一例として第１基準スケール３ａ，第２
基準スケール３ｂ）、検査プローブ４ａ，４ｂ、カメラ
（撮像手段：一例として第１カメラ５ａ，第２カメラ５
ｂ。図２参照）、Ｚ軸移動機構６，７、移動体８ａ，８
ｂ、第１Ｘ−Ｙ移動機構９、第２Ｘ−Ｙ移動機構１０、
および制御装置１１を備えている。

【００１４】載置台２は、その表面（載置面２ａ）上
に、回路基板ＰＣを保持する保持具２ｂが一対配置され
ている。この場合、一対の保持具２ｂで囲まれた長方形
の領域Ａが、回路基板ＰＣの載置領域として機能する。
第１基準スケール３ａおよび第２基準スケール３ｂは、
この領域Ａの四辺の内の隣接する二辺に沿うようにして
載置面２ａの所定位置に配置されている。この場合、第
１基準スケール３ａは、載置台２上に規定された実Ｘ−
Ｙ座標平面におけるＸ軸と平行になるように配置されて
いる。一方、第２基準スケール３ｂは、実Ｘ−Ｙ座標平
面におけるＹ軸と平行になるように配置されている。ま
た、各基準スケール３ａ，３ｂに付された目盛り（例え
ば、１ｍｍ）は、実Ｘ−Ｙ座標平面におけるＸ軸および
Ｙ軸の基準ピッチ（例えば、１ｍｍ）と同一ピッチとな
るように設定されている。また、各基準スケール３ａ，
３ｂの内の少なくとも一つ（一例として第１基準スケー
ル３ａ）には、実Ｘ−Ｙ座標平面における基準原点とし
ての基点目盛りＢが付されている。この基準目盛りＢ
は、他の目盛りと異なる平面形状に形成されて、他の目
盛りと識別可能に構成されている。

【００１５】第１Ｘ−Ｙ移動機構９および第２Ｘ−Ｙ移
動機構１０は、これらの移動機構によって移動される各
移動体８ａ，８ｂが２次元移動する平面（仮想仮想Ｘ−
Ｙ座標平面）の座標と、載置台２上に規定された実Ｘ−
Ｙ座標平面の座標とが互いに一致するように載置台２上
に取り付けられている。この場合、第１Ｘ−Ｙ移動機構
９は、載置台２上の仮想Ｘ−Ｙ座標平面（載置面２ａと
平行な平面）におけるＹ軸方向に第１移動体８ａを平行
移動させる第１Ｙ軸移動機構１２と、この第１Ｙ軸移動
機構１２を仮想Ｘ−Ｙ座標平面におけるＸ軸方向に平行
移動させる第１Ｘ軸移動機構１３とを備えている。さら
に、第１Ｙ軸移動機構１２は、第１移動体８ａをＹ軸方
向に平行移動させるためのリニアガイド１２ａ、第１移
動体８ａに螺合された送りねじ１２ｂ、および送りねじ
１２ｂを回動させることによって第１移動体８ａをＹ軸
方向に移動させる電動モータ１２ｃとを備えて構成され
ている。また、第１Ｘ軸移動機構１３は、第１Ｙ軸移動
機構１２をＸ軸方向に平行移動させるために第１Ｙ軸移
動機構１２の両端に配置された一対のリニアガイド１３
ａ，１３ａ、第１Ｙ軸移動機構１２の一端に螺合された
送りねじ１３ｂ、および送りねじ１３ｂを回動させるこ
とによって第１Ｙ軸移動機構１２をＸ軸方向に移動させ
る電動モータ１３ｃとを備えている。

【００１６】第２Ｘ−Ｙ移動機構１０は、第２移動体８
ｂを仮想Ｘ−Ｙ座標平面におけるＹ軸方向に平行移動さ
せる第２Ｙ軸移動機構１４と、この第２Ｙ軸移動機構１
４を仮想Ｘ−Ｙ座標平面におけるＸ軸方向に平行移動さ
せる第２Ｘ軸移動機構１５とを備えている。この場合、
第２Ｙ軸移動機構１４は、第２移動体８ｂをＹ軸方向に
平行移動させるためのリニアガイド１４ａ、第２移動体
８ｂに螺合された送りねじ１４ｂ、および送りねじ１４
ｂを回動させることによって第２移動体８ｂをＹ軸方向
に移動させる電動モータ１４ｃとを備えている。また、
第２Ｘ軸移動機構１５は、第２Ｙ軸移動機構１４をＸ軸
方向に平行移動させるために第２Ｙ軸移動機構１４の両
端に配置された一対のリニアガイド１５ａ，１５ａ（本
実施の形態では、一例として、一方（図中の下方）のリ
ニアガイド１５ａはリニアガイド１３ａと共通）、第２
Ｙ軸移動機構１４に螺合された送りねじ１５ｂ、および
送りねじ１５ｂを回動させることによって第２Ｙ軸移動
機構１４をＸ軸方向に移動させる電動モータ１５ｃとを
備えている。

【００１７】第１移動体８ａには、図２に示すように、
載置面２ａと直行する方向（Ｚ軸方向）に沿って移動体
１６ａを移動させる第１Ｚ軸移動機構６が取り付けられ
ている。この場合、第１Ｚ軸移動機構６は、移動体１６
ａをＺ軸方向に平行移動させるためのリニアガイド６
ａ、移動体１６ａに螺合された送りねじ６ｂ、および送
りねじ６ｂを回動させることによって移動体１６ａをＺ
軸方向に移動させる電動モータ６ｃとを備えている。ま
た、移動体１６ａには、第１検査プローブ４ａおよび第
１カメラ５ａが取り付けられている。この場合、第１検
査プローブ４ａは、その先端が載置面２ａ側に向けて延
出するように移動体１６ａに取り付けられている。ま
た、第１カメラ５ａは、載置台２の載置面２ａ側にその
視野が向き、かつその視野内の中心に第１検査プローブ
４ａの先端を捉えるように移動体１６ａに位置決めされ
て取り付けられている。

【００１８】また、第２移動体８ｂにも、図２に示すよ
うに、第１移動体８ａと同様にして、Ｚ軸方向に沿って
移動体１６ｂを移動させる第２Ｚ軸移動機構７が取り付
けられている。この場合、第２Ｚ軸移動機構７は、移動
体１６ｂをＺ軸方向に平行移動させるためのリニアガイ
ド７ａ、移動体１６ｂに螺合された送りねじ７ｂ、およ
び送りねじ７ｂを回動させることによって移動体１６ｂ
をＺ軸方向に移動させる電動モータ７ｃとを備えてい
る。また、移動体１６ｂには、第２検査プローブ４ｂお
よび第２カメラ５ｂが取り付けられている。この場合、
第２検査プローブ４ｂは、その先端が載置面２ａ側に向
けて延出するように移動体１６ｂに取り付けられてい
る。また、第２カメラ５ｂは、載置台２の載置面２ａ側
にその視野が向き、かつその視野内の中心に第２検査プ
ローブ４ｂの先端を捉えるように移動体１６ｂに位置決
めされて取り付けられている。

【００１９】制御装置１１は、図１に示すように、回路
基板検査における各種の制御を実行する制御部１１ａ、
メモリとしてのＲＯＭ１１ｂおよびＲＡＭ１１ｃを備え
ている。この場合、制御部１１ａは、第１Ｘ−Ｙ移動機
構９、第２Ｘ−Ｙ移動機構１０、第１Ｚ軸移動機構６お
よび第２Ｚ軸移動機構７に対する駆動制御、補正係数算
出処理、検査の際の抵抗値や静電容量等の電気的特性値
の測定処理、および測定した電気的特性値に基づく回路
基板ＰＣに対する良否判定処理などを実行する。ＲＯＭ
１１ｂは、制御部１１ａの動作プログラム、回路基板Ｐ
Ｃに設定された複数の検査ポイントや基点目盛りＢの仮
想Ｘ−Ｙ座標平面における座標値、各基準スケール３
ａ，３ｂにおける各目盛りの仮想Ｘ−Ｙ座標平面におけ
る座標値、各検査ポイントの電気的特性に対する基準
値、および基点目盛りＢの形状情報などを記憶する。ま
た、ＲＡＭ１１ｃは、制御部１１ａの演算結果などを一
時的に記憶する。

【００２０】次に、回路基板検査に先立って制御装置１
１によって行われる補正係数算出処理について、図３を
参照して説明する。

【００２１】最初に、制御部１１ａは、電動モータ１２
ｃ〜１５ｃの回動を制御することにより、第１移動体８
ａおよび第２移動体８ｂをそれぞれの待機位置に移動さ
せる。この場合、第１移動体８ａおよび第２移動体８ｂ
の内の一方が待機位置に位置することにより、他方は、
その一方に干渉されることなく領域Ａ全域を移動可能と
なる。次いで、制御部１１ａは、ＲＯＭ１１ｂから基点
目盛りＢの座標値を読み取った後に、電動モータ１２
ｃ，１３ｃの回動を制御することによって第１移動体８
ａに取り付けられた第１カメラ５ａを基点目盛りＢ上に
移動させる（ステップ１００）。したがって、第１検査
プローブ４ａの先端は、第１カメラ５ａの中心、すなわ
ち読み取った座標上に位置する。次に、制御部１１ａ
は、第１カメラ５ａの撮像情報をＲＡＭ１１ｃに記憶さ
せる。次いで、制御部１１ａは、ＲＯＭ１１ｂから読み
出した基点目盛りＢの形状情報に基づき、記憶した第１
カメラ５ａの撮像情報から基点目盛りＢの画像部分を特
定すると共に、特定した基点目盛りＢから第１カメラ５
ａの中心までの実Ｘ−Ｙ座標平面上におけるＸ軸方向お
よびＹ軸方向における位置ズレ量を求めて、ＲＡＭ１１
ｃに記憶させる（ステップ１０１）。つまり、この処理
では、仮想Ｘ−Ｙ座標平面上の原点と、実Ｘ−Ｙ座標平
面上の原点との相互間での位置ズレ量が求められる。

【００２２】次いで、制御部１１ａは、電動モータ１２
ｃ，１３ｃの回動を制御することにより、第１カメラ５
ａを第１基準スケール３ａに沿って仮想Ｘ−Ｙ座標平面
上において予め決められている所定距離だけ移動させつ
つ、第１カメラ５ａの撮像情報に基づいて第１基準スケ
ール３ａの目盛りを読み取ることによって実Ｘ−Ｙ座標
平面におけるＸ軸に沿った移動距離を検出する。この場
合、移動距離は、例えば、第１カメラ５ａの中心を通過
する第１基準スケール３ａに付された目盛りの数をカウ
ントして検出される。次いで、制御部１１ａは、検出し
た実Ｘ−Ｙ座標平面上での移動距離を所定距離で除算す
ることにより、仮想Ｘ−Ｙ座標平面上におけるＸ軸に沿
った移動距離に対する第１補正係数（後述する第２補正
係数と共に本発明における補正係数に相当する）を算出
して、ＲＡＭ１１ｃに記憶させる（ステップ１０２）。

【００２３】次いで、制御部１１ａは、電動モータ１２
ｃ，１３ｃの回動を制御することにより、第１カメラ５
ａを第２基準スケール３ｂ上に移動させる。次に、制御
部１１ａは、上記の処理と同様にして、第１カメラ５ａ
を第２基準スケール３ｂに沿って仮想Ｘ−Ｙ座標平面上
において予め決められている所定距離だけ移動させつ
つ、第２基準スケール３ｂの目盛りを読み取ることによ
って実Ｘ−Ｙ座標平面におけるＹ軸に沿った移動距離を
検出する。次いで、制御部１１ａは、検出した実Ｘ−Ｙ
座標平面上での移動距離を所定距離で除算することによ
り、仮想Ｘ−Ｙ座標平面上におけるＹ軸に沿った移動距
離に対する第２補正係数を算出して、ＲＡＭ１１ｃに記
憶させる（ステップ１０３）。

【００２４】制御部１１ａは、上述した各ステップ１０
０〜１０３を、第２Ｘ−Ｙ移動機構１０に対しても同様
にして実施し、第２Ｘ−Ｙ移動機構１０における原点相
互間の位置ズレ量、第１補正係数および第２補正係数を
算出してＲＡＭ１１ｃに記憶させる。次に、制御部１１
ａは、ステップ１０４において、両Ｘ−Ｙ移動機構９，
１０に対する補正係数算出処理が完了したときに、この
補正係数算出処理を終了する。

【００２５】一方、回路基板検査時には、制御部１１ａ
は、各検査ポイントに各検査プローブ４ａ，４ｂを移動
させる際に、まず、目標検査ポイントの仮想Ｘ−Ｙ座標
平面上における座標値をＲＯＭ１１ｂから読み出す。次
に、制御部１１ａは、検査プローブ４ａ，４ｂを目標検
査ポイントに移動させる際の移動量についての補正処理
を行う。この処理では、制御部１１ａは、仮想Ｘ−Ｙ座
標平面上で移動させるべき移動量に対して、検出した原
点相互間の位置ズレ量、並びに算出した第１補正係数お
よび第２補正係数を用いて補正を行う。具体的には、例
えば、最初に、検査プローブ４ａ（または４ｂ）の現在
位置に対応する仮想Ｘ−Ｙ座標平面のＸ座標値と、仮想
Ｘ−Ｙ座標平面における目標検査ポイントのＸ座標値と
の差を求め、その差を第１補正係数で除算した後に、目
標検査ポイントに移動させるのに必要とされる仮想Ｘ−
Ｙ座標平面上でのＸ軸方向に沿った移動量を算出する。
同様にして、検査プローブ４ａ（または４ｂ）の現在位
置に対応する仮想Ｘ−Ｙ座標平面のＹ座標値と、仮想Ｘ
−Ｙ座標平面における目標検査ポイントのＹ座標値との
差を求め、その差を第２補正係数で除算した後に、目標
検査ポイントに移動させるのに必要とされる仮想Ｘ−Ｙ
座標平面上でのＹ軸方向に沿った移動量を算出する。次
に、算出した各軸方向に沿った移動量に対して、検出し
た原点相互間の位置ズレ量で補正する。つまり、この処
理では、現在位置から目標検査ポイントまで検査プロー
ブ４ａ（または４ｂ）を移動させるに際して、移動量自
体を補正する処理と、原点のズレに対するオフセット処
理とを実行する。次に、制御部１１ａは、算出した移動
量分だけ検査プローブ４ａ，４ｂが移動するように、各
電動モータ１２ｃ〜１５ｃの回動を制御する。これによ
り、各検査プローブ４ａ，４ｂが各検査ポイントに正確
に移動する。

【００２６】このように、この回路基板検査装置１で
は、回路基板に対する検査処理に先立って、補正係数算
出処理を実施して、仮想Ｘ−Ｙ座標平面上の座標値を実
Ｘ−Ｙ座標平面上の座標値に一致させるための位置ズレ
量、第１補正係数および第２補正係数を算出して移動量
を補正することにより、第１Ｘ−Ｙ移動機構９や第２Ｘ
−Ｙ移動機構１０を構成する機械部品の加工、組立て、
およびこれらの移動機構９，１０の載置台２への取付け
における各誤差の累積に起因して、各移動体８ａ，８ｂ
が２次元移動する仮想Ｘ−Ｙ座標平面と回路基板ＰＣが
配置される実際の実Ｘ−Ｙ座標平面とが相互に位置ズレ
ていたとしても、各検査プローブ４ａ，４ｂを各検査ポ
イントに正確に移動させることができる。したがって、
この回路基板検査装置１による基板検査の精度を向上さ
せることができる。

【００２７】なお、本発明は、上記の実施の形態に示し
た構成に限定されず、適宜変更することが可能である。
例えば、図１に示すように、第１基準スケール３ａに平
行に対向するように第３基準スケール３ｃを配置し、か
つ、第２基準スケール３ｂに平行に対向するように第４
基準スケール３ｄを配置する構成を採用することもでき
る。この場合、制御部１１ａは、仮想Ｘ−Ｙ座標平面に
おいて、基点目盛りＢに対応する原点を起点として、領
域Ａの四辺に沿って終点としての原点まで検査プローブ
４ａ（または４ｂ）を移動させて、基準スケール３ａ〜
３ｄを用いて原点の位置ズレと第１補正係数から第４補
正係数とを上記した処理と同様にして算出する。この場
合、第１〜第４補正係数の少なくとも１つが値１でない
ときには、上記した誤差の累積が生じており、この誤差
の累積に起因して、仮想Ｘ−Ｙ座標平面上の各座標値
と、この各座標値に対応する実Ｘ−Ｙ座標平面上の各座
標値が一致しないことを意味する。

【００２８】このため、制御部１１ａは、原点の位置ズ
レ量と、第１〜第４補正係数とを用いて検査プローブ４
ａ，４ｂの移動量を補正する。具体的には、制御部１１
ａは、仮想Ｘ−Ｙ座標平面の原点を補正して実Ｘ−Ｙ座
標平面の原点に一致させると共に、仮想Ｘ−Ｙ座標平面
内の各座標値を第１〜第４補正係数を用いて直線補間し
て仮想Ｘ−Ｙ座標平面の各座標値を補正して実Ｘ−Ｙ座
標平面の各座標値に一致させる。つまり、原点を含めた
仮想Ｘ−Ｙ座標平面内の各座標値を直線補間して原点を
含めた仮想Ｘ−Ｙ座標平面の各座標値と等しくなるよう
に座標変換する。したがって、この座標変換により、上
記した誤差の累積が相殺される結果、仮想Ｘ−Ｙ座標平
面上の座標に従って移動制御される検査プローブ４ａ，
４ｂが、その仮想Ｘ−Ｙ座標平面上の座標に対応する実
Ｘ−Ｙ座標平面上の座標に正確にプロービングされる。
この構成によれば、第１Ｘ−Ｙ移動機構９や第２Ｘ−Ｙ
移動機構１０を構成する機械部品の加工、組立て、およ
びこれらの移動機構９，１０の載置台２への取付けにお
ける各誤差の累積が生じている場合であっても、各検査
プローブ４ａ，４ｂを各検査ポイントに正確に移動させ
ることができる。したがって、この回路基板検査装置１
によれば、より信頼性の高い検査を行うことができる。
また、検査プローブ４ａ，４ｂを移動させる際に、第１
および第２補正係数に基づいてその移動量を個々に算出
する必要なく、仮想Ｘ−Ｙ座標平面上において、現在位
置の座標と目標検査ポイントに対応する座標との間の距
離に基づいて検査プローブ４ａ，４ｂの移動量を直接的
に算出することができる。したがって、検査プローブ４
ａ，４ｂを迅速に移動させることができる。

【００２９】また、例えば、上述したステップ１０２や
ステップ１０３の各処理内、またはその各処理の後に、
制御部１１ａが電動モータ１２ｃ〜１２ｄの回動を制御
して、第１基準スケール３ａや第２基準スケール３ｂ上
において各カメラ５ａ，５ｂを第１基準スケール３ａや
第２基準スケール３ｂに沿って一往復動させることによ
り、第１Ｘ−Ｙ移動機構９や第２Ｘ−Ｙ移動機構１０の
バックラッシュ量（具体的には各送りねじ１２ｂ，１３
ｂ，１４ｂ，１５ｂのロストモーション量に相当する）
を検出し、そのバックラッシュ量に基づいて検査プロー
ブ４ａ，４ｂの移動量を補正することもできる。具体的
には、制御部１１ａは、往復動開始の起点と往復動終了
後の終点との間の位置ズレ量を、カメラ５ａ（または５
ｂ）の撮像情報に基づいて第１基準スケール３ａや第２
基準スケール３ｂの目盛りを読み取ることで検出する。
この場合、検出した位置ズレ量は、第１Ｘ−Ｙ移動機構
９や第２Ｘ−Ｙ移動機構１０のバックラッシュ分に相当
する。したがって、制御部１１ａは、検査プローブ４
ａ，４ｂを移動させる際に、このバックラッシュ分（バ
ックラッシュ補正値）をさらに考慮して移動量を算出し
て検査プローブ４ａ，４ｂの移動量を補正する。この移
動制御方法によれば、バックラッシュに起因した仮想Ｘ
−Ｙ座標平面上の座標値と実Ｘ−Ｙ座標平面上の座標値
との間のズレを相殺することができる結果、より一層信
頼性の高い検査を行うことができる。

【００３０】また、上述した実施の形態では、載置面２
ａに第１基準スケール３ａと第２基準スケール３ｂを配
置して、実Ｘ−Ｙ座標平面におけるＸ軸およびＹ軸の双
方に対する検査プローブ４ａ，４ｂの移動量を補正する
構成について説明したが、第１検査プローブ４ａや第２
検査プローブ４ｂが実Ｘ−Ｙ座標平面におけるＸ軸およ
びＹ軸のいずれか一方の方向にのみ移動する場合（一次
元的な移動のみを行う場合）には、第１検査プローブ４
ａや第２検査プローブ４ｂの移動方向に沿ってＸ軸およ
びＹ軸の一方に沿ってのみ１つの基準スケールを配置し
て、第１補正係数を算出してその第１補正係数に基づい
て一次元的な移動量を補正する構成を採用することがで
きる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る回路基板検
査装置によれば、制御装置が、撮像手段を基点目盛りの
位置に移動させてその基点目盛りとの位置ズレ量を検出
すると共に撮像手段を所定距離だけ平行移動させて実Ｘ
−Ｙ座標平面上での移動距離を検出し、その移動距離と
所定距離とに基づいて補正係数を算出し、その補正係数
に基づいてＸ−Ｙ移動機構の移動量を補正することによ
り、検査プローブを検査ポイントに対して１次元移動さ
せる際に、各部品の加工や組立に上記した誤差の累積が
生じている場合であっても、検査プローブを目標の検査
ポイントに正確に移動させることができ、この結果、信
頼性の高い検査を行うことができる。

【００３２】また、本発明に係る回路基板検査装置によ
れば、制御装置が、撮像手段を基点目盛りの位置に移動
させてその基点目盛りとの位置ズレ量を検出すると共に
撮像手段を所定距離だけ平行移動させて実Ｘ−Ｙ座標平
面におけるＸ軸およびＹ軸上での移動距離を検出し、そ
の移動距離と所定距離とに基づいて補正係数を算出し、
その補正係数に基づいてＸ−Ｙ移動機構の移動量を補正
することにより、検査プローブを検査ポイントに対して
２次元移動させる際に、上記した誤差の累積が生じてい
る場合であっても、検査プローブを目標の検査ポイント
に正確に移動させることができ、この結果、信頼性の高
い検査を行うことができる。

【００３３】また、本発明に係る回路基板検査装置によ
れば、制御装置が、移動体を第１基準スケールに沿って
仮想Ｘ−Ｙ座標平面上で所定距離だけ往復動させると共
に、第１基準スケールの目盛りを読み取ることによって
実Ｘ−Ｙ座標平面上における往復動開始時の起点と往復
動終了後の終点との間の位置ズレ量を検出してその位置
ズレ量に基づいて移動体を方向転換させる際の移動体の
移動量を補正することにより、目標検査ポイントに検査
プローブを移動させる際に、バックラッシュに起因する
移動誤差を相殺して検査プローブを目標検査ポイントに
正確に移動させることができ、この結果、より一層信頼
性の高い検査を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る回路基板検査装置１
の平面図である。

【図２】回路基板検査装置１の各Ｚ軸移動機構６，７の
正面図である。

【図３】回路基板検査装置１の補正係数算出処理のフロ
ーチャートである。

【図４】従来の回路基板検査装置５１の平面図である。

【符号の説明】

１ 回路基板検査装置 ２ 載置台 ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 基準スケール ４ａ，４ｂ 検査プローブ ５ａ，５ｂ カメラ ８ａ，８ｂ 移動体 ９，１０ Ｘ−Ｙ移動機構 １１ 制御装置 １１ａ ＲＯＭ １１ｂ ＲＡＭ ＰＣ 回路基板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検査対象の回路基板を載置する載置台
   と、検査プローブが取り付けられた移動体と、仮想Ｘ−
   Ｙ座標平面内で前記移動体を移動させるＸ−Ｙ移動機構
   と、当該Ｘ−Ｙ移動機構を制御することによって前記移
   動体を移動させる制御装置とを備えた回路基板検査装置
   であって、 前記載置台における前記回路基板が載置される載置面側
   に向けて前記移動体に取り付けられた撮像手段と、前記
   載置面上に規定された実Ｘ−Ｙ座標平面におけるＸ軸お
   よびＹ軸のいずれか一方の軸と平行に前記載置面上に配
   置されると共に基点目盛りを含み当該一方の軸に沿った
   方向の距離を示す目盛りが付された第１基準スケール
   と、前記回路基板上の各検査ポイントの各位置および前
   記基点目盛りの位置に対応する前記仮想Ｘ−Ｙ座標平面
   における各座標値を記憶するメモリとを備え、 前記制御装置は、前記Ｘ−Ｙ移動機構を制御することに
   よって前記メモリに記憶されている前記仮想Ｘ−Ｙ座標
   平面における前記基点目盛りの座標上に前記撮像手段を
   移動させるステップと、前記基点目盛りの位置に対する
   当該移動後の撮像手段の位置の前記一方の軸に沿った位
   置ズレ量を当該撮像手段の撮像信号に基づいて前記目盛
   りを読み取ることによって検出する検出ステップと、前
   記Ｘ−Ｙ移動機構を制御して前記撮像手段を前記第１基
   準スケールに沿って予め決められた所定距離だけ平行移
   動させると共に前記撮像手段の撮像信号に基づいて当該
   第１基準スケールの目盛りを読み取ることによって前記
   実Ｘ−Ｙ座標平面上での移動距離を検出するステップ
   と、当該検出した移動距離と前記所定距離とに基づいて
   前記仮想Ｘ−Ｙ座標平面上における移動量を補正するた
   めの補正係数を算出するステップと、当該補正係数に基
   づいて前記Ｘ−Ｙ移動機構の移動量を補正するステップ
   とを実行する回路基板検査装置。
2. 【請求項２】 検査対象の回路基板を載置する載置台
   と、検査プローブが取り付けられた移動体と、仮想Ｘ−
   Ｙ座標平面内で前記移動体を移動させるＸ−Ｙ移動機構
   と、当該Ｘ−Ｙ移動機構を制御することによって前記移
   動体を移動させる制御装置とを備えた回路基板検査装置
   であって、 前記載置台における前記回路基板が載置される載置面側
   に向けて前記移動体に取り付けられた撮像手段と、前記
   載置面上に規定された実Ｘ−Ｙ座標平面におけるＸ軸と
   平行に前記載置面上に配置されると共に基点目盛りを含
   み当該Ｘ軸に沿った方向の距離を示す目盛りが付された
   第１基準スケールと、前記Ｙ軸と平行に前記載置面上に
   配置されると共に当該Ｙ軸に沿った方向の距離を示す目
   盛りが付された第２基準スケールと、前記回路基板上の
   各検査ポイントの各位置および前記基点目盛りの位置に
   対応する前記仮想Ｘ−Ｙ座標平面における各座標値を記
   憶するメモリとを備え、 前記制御装置は、前記Ｘ−Ｙ移動機構を制御することに
   よって前記メモリに記憶されている前記仮想Ｘ−Ｙ座標
   平面における前記基点目盛りの座標上に前記撮像手段を
   移動させるステップと、前記基点目盛りの位置に対する
   当該移動後の撮像手段の位置の前記両軸に沿った各位置
   ズレ量を当該撮像手段の撮像信号に基づいて当該両基準
   スケールの前記各目盛りを読み取ることによって検出す
   る検出ステップと、前記Ｘ−Ｙ移動機構を制御して前記
   撮像手段を前記第１基準スケールに沿って予め決められ
   た所定距離だけ平行移動させると共に前記撮像手段の撮
   像信号に基づいて当該第１基準スケールの目盛りを読み
   取ることによって前記実Ｘ−Ｙ座標平面上におけるＸ軸
   での移動距離を検出するステップと、前記Ｘ−Ｙ移動機
   構を制御して前記撮像手段を前記第２基準スケールに沿
   って予め決められた所定距離だけ平行移動させると共に
   前記撮像手段の撮像信号に基づいて当該第２基準スケー
   ルの目盛りを読み取ることによって前記実Ｘ−Ｙ座標平
   面上におけるＹ軸での移動距離を検出するステップと、
   当該検出した両移動距離と前記各所定距離とに基づいて
   前記仮想Ｘ−Ｙ座標平面上における移動量を補正するた
   めの補正係数を算出するステップと、当該補正係数に基
   づいて前記Ｘ−Ｙ移動機構の移動量を補正するステップ
   とを実行する回路基板検査装置。
3. 【請求項３】 前記制御装置は、前記Ｘ−Ｙ移動機構を
   制御して前記移動体を前記第１基準スケールに沿って前
   記仮想Ｘ−Ｙ座標平面上で所定距離だけ往復動させると
   共に、前記撮像手段の撮像信号に基づいて前記第１基準
   スケールの目盛りを読み取ることによって前記実Ｘ−Ｙ
   座標平面上における前記往復動開始時の起点と往復動終
   了後の終点との間の位置ズレ量を検出し、前記第１基準
   スケールと平行な軸方向において前記移動体を方向転換
   させる際に前記検出した前記起点および前記終点間の位
   置ズレ量に基づいて当該移動体の移動量を補正するステ
   ップを実行する請求項１または２記載の回路基板検査装
   置。