JP2011226904A

JP2011226904A - 基板検査装置及び基板検査方法

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Publication number: JP2011226904A
Application number: JP2010096671A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Noguchi; 博史野口
Original assignee: Nidec Read Corp
Current assignee: Nidec Advance Technology Corp
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2010-04-20
Publication date: 2011-11-10
Anticipated expiration: 2030-04-20
Also published as: JP5614621B2

Abstract

【課題】プローブの位置を補正して、プローブを正確に且つ迅速に当接させる。
【解決手段】基板検査装置は、検査点と導通接触する検査端子と、接地点と導通接触する接地端子を備えるプローブと、検査端子及び接地端子をそれぞれ基板の検査点及び接地点に当接するための駆動手段と、駆動手段を基板の検査に応じて駆動制御するための制御手段と、基板の検査点及び接地点とプローブの検査端子及び接地端子とを撮像する撮像手段と、撮像手段が撮像する撮像情報から、検査対象となる検査点及び接地点の目標位置情報と、検査端子及び接地端子の先端の端子位置情報とを検出する検出手段と、検出手段が検出する目標位置情報及び端子位置情報を基に、目標ベクトル情報及び端子ベクトル情報を算出する算出手段と、算出手段の目標ベクトル情報及び端子ベクトル情報を基に、検査点及び接地点に検査端子及び接地端子を接触させるための補正情報を算出する補正手段とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、検査対象となる基板の配線を検査するために、その検査対象の配線にプローブを正確に且つ迅速に当接させることのできるプローブの位置補正方法を実行する基板検査装置及び基板検査方法に関する。

尚、本発明が対象とする基板には、例えば、プリント配線基板、フレキシブル基板、セラミック多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板、及び半導体パッケージ用のパッケージ基板やフィルムキャリアなど種々の基板や、半導体ウェハや半導体チップやCSP(Chip size package)や（LSI（Large Scale Integration）などの半導体装置が該当する。

従来、多数の電子部品等を実装した基板に対し、所定の検査点に適宜プローブの先端を接触させ、基板検査装置側から所要の検査信号を入力して、この検査点での電気的特性を測定し、その測定結果に基づいて配線の良否判定が行われている。

特に、マイクロプロセッサなどの高周波信号を扱う電子部品が搭載される基板では、高周波信号の伝送特性が重要であるため、TDR（Time Domain Reflectometry）測定と呼ばれる伝送特性を確認するための測定が実施されている。

このTDR測定は、基板に形成される配線の特性インピーダンスを測定するもので、その測定結果が規格値の範囲内に存在しているか否かで、基板の配線の良否を判定するものである。

このTDR測定に使用される高周波プローブは、例えば、同軸パイプからなり、その先端に内部導体（Signalライン）を延長して信号用接触子が形成されると共に、外部導体（GNDライン）を信号用接触子に沿うように接地用接触子として突設されている。実際のTDR測定では、高周波プローブの信号用接触子を、基板上に形成される検査対象となる配線の一端に接触させると共に、高周波プローブの接地用接触子を基板に設けられる接地点に接触させ、TDR測定のための高周波信号を検査対象の配線に、信号用接触子を介して入力する。そして、この入力した高周波信号による出力信号（反射信号）を測定する。

この得られた反射信号と入射信号とを時間軸上に合成して表示することにより、検査対象の配線の特性インピーダンスが算出されることになる。

実際に、基板の検査を行う場合には、予め良品として形成される基板から、検査対象となる各配線の特性インピーダンスを測定しておき、この特性インピーダンスから良品と判定することのできる閾値を設定し、この閾値を利用して基板の配線の検査が実施されることになる。

最近ではマイクロプロセッサのクロック周波数が高くなり、デジタル信号の動作速度周波数が向上するとともに、マイクロプロセッサの微小化や複雑化が進み、それに応じて、基板の配線もその微細化や狭ピッチ化が進んでいる。このため、基板表面上に形成される配線の一端も微細に且つ狭ピッチで配置されている。

このような基板に形成される配線をTDR測定により検査する場合には、上記の高周波プローブの各接触子を、基板上に設定される検査点及び接地点の中の所望の検査点及び接地点に当接させなければならず、それらの検査点及び接地点に各接触子を当接させることは極めて高い精度を必要としていた。

また従来から、高周波プローブのようなプローブを、検査対象となる検査対象物に精度良く当接させるために、ウェハのアライメントと針合せとを同一場所で行わせ、その場所にアライメント撮像部を設けて、アライメント撮像部によって、ウェハのアライメント時にはウェハの定位置を撮像するととともに、ウェハとプローブ針との位置合わせ時にはプローブ針の先端を撮像して、針合わせを容易にするとともに基板検査装置の小型化を達成しようとしている。

特開昭６３−２０４１５３号公報

しかしながら、そのような撮像部を利用する技術は、針合わせ場所を撮像部により撮像して位置を検出しているに過ぎなかった。このため、高周波プローブのようなプローブの向きを検出して、最適な補正位置を算出して、精度良くプローブを検査点に当接させることはできなかった。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたもので、プローブの向きなどを検出して、プローブを好適な向きに位置補正して、検査対象の配線（検査点）にプローブを正確に且つ迅速に当接させることのできる基板検査装置やプローブの位置補正方法を提供する。

本発明は、検査対象となる基板の配線の一端に設定される検査点と、グランドとして利用される該基板に設定される接地点とを用いて、該配線の電気的特性を検査する基板検査装置であり、この基板検査装置は、前記検査点と導通接触する検査端子と、前記接地点と導通接触する接地端子を備えるプローブと、前記プローブの検査端子及び接地端子をそれぞれ前記基板の検査点及び接地点に当接する駆動手段と、前記駆動手段を基板の検査に応じて駆動制御する制御手段と、前記基板の検査点及び接地点と前記プローブの前記検査端子及び接地端子とを撮像する撮像手段と、前記撮像手段が撮像する撮像情報から、前記検査点及び接地点の目標位置情報と、前記検査端子及び接地端子の先端の端子位置情報とを検出する検出手段と、前記検出手段が検出する前記目標位置情報及び端子位置情報を基に、目標ベクトル情報及び端子ベクトル情報を算出する算出手段と、前記算出手段の目標ベクトル情報及び端子ベクトル情報を基に、前記検査点及び接地点に前記検査端子及び接地端子を接触させるための補正情報を算出する補正手段とを備えることを特徴とする。

その基板検査装置において、前記撮像手段は、前記プローブの前記検査端子及び接地端子のそれぞれが所望の検査点及び接地点に当接した場合において、該プローブの先端を撮像し、前記撮像手段が撮像した撮像情報から、前記プローブの前記検査端子及び接地端子の先端の位置を検出するようにしてもよい。

その基板検査装置において、前記撮像手段は、前記プローブの前記検査端子及び接地端子と、前記検査点及び接地点とを撮像し、前記検出手段が、前記撮像手段の画像に基づいて、前記プローブの前記検査端子及び接地端子の位置と、前記検査点及び接地点の位置とを算出し、それらの位置情報に基づいて、目標ベクトル情報及び端子ベクトル上方を算出するようにしてもよい。

また、本発明は、検査対象となる基板の配線の一端に設定される検査点と、グランドとして利用される該基板に設定される接地点とに、プローブの検査端子及び接地端子を当接させて所望の配線の電気的特性を検査する基板検査方法であり、この基板検査方法は、前記基板の検査点及び接地点と前記プローブの検査端子及び接地端子とを撮像する撮像工程と、該撮像項手により撮像した撮像情報から、前記検査点及び接地点の目標位置情報と、前記検査端子及び接地端子の先端の端子位置情報を検出する検出工程と、前記検出工程により検出した目標位置情報及び端子位置情報に基づいて、目標ベクトル情報及び端子ベクトル情報を算出する算出工程と、該算出工程により算出した前記目標ベクトル情報及び接触子ベクトル情報の方向及び大きさの情報に基づいて、前記プローブの前記検査端子及び接地端子の先端の位置を修正して、該検査端子及び接地端子を前記検査点及び接地点に接触させるための補正情報を算出する補正工程とを含むことを特徴とする。

本発明によれば、検査対象となる検査点と接地点の目標位置情報を基に目標ベクトル情報を算出し、プローブの検査端子と接地端子の接触子位置情報を基に接触子ベクトル情報を算出し、これら目標ベクトル情報と接触子ベクトル情報を基に、プローブを駆動させるための補正情報が作成される。このようにプローブを駆動させるための補正情報が作成されるので、この補正情報を利用することにより、正確に且つ迅速にプローブを所望する位置に駆動させることができるようになる。

また、本発明によれば、撮像手段が検査点及び接地点にプローブが当接した場合にもプローブの先端を撮像し、この撮像情報からプローブ先端の状態を検出することができるので、プローブが検査点及び接地点に当接する状態を把握することができる。このため、プローブの当接状態を把握から、プローブの接触状態の良不良を判断することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る基板検査装置の概略構成図を示す。図２は、図１に示す基板検査装置で利用される検出部の一実施形態を示しており、図２（Ａ）はその一実施形態の平面図を示し、図２（Ｂ）はその一実施形態の側面図を示す。図３は、図２に示す検出部の一実施形態を示しており、図３（Ａ）はその一実施形態の正面図を示し、図３（Ｂ）はその一実施形態においてプローブ保持部を傾斜させた状態を示す正面図である。図４（Ａ）は、図２に示す検出部のプローブ先端部の拡大図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のプローブの先端部を移動させた状態を示す図である。図５は、図２に示す検出部のプローブの検査端子の先端部及び接地端子の先端部の位置を表すベクトルと基板上の検査点及び接地点の位置を表すベクトルとの関係を説明するための図である。図６は、図２に示す検出部のプローブの検査端子の先端部及び接地端子の先端部の位置を表すベクトルと基板上の検査点及び接地点の位置を表すベクトルとの関係を説明するための図である。

図１から図６を参照しながら以下に本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は、本発明の基板検査装置１の概略構成図を示す。基板検査装置１は、２組の検出部２と、各々が対応してそれぞれの検出部をＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動及び所定角度θ回転させるための２組の駆動手段３とを備える。

各検出部２には基板検査用のプローブ２０（図２）が取り付けられており、プローブは、詳しくは後述の通り、２つの端子２０ａ，２０ｂ（後述する「検査端子」及び「接地端子」）（図２）を備える。それらの端子は、回転可能な検査台１１の中央に載置される被検査基板４０上に形成された配線の所定の検査点及び接地点と接触する。

各駆動手段３は、１つの検出部２のプローブ２０の先端の位置をＸ方向に移動するためのモータ３３と、Ｙ方向に移動するためのモータ３１と、Ｚ方向に移動するためのモータ３２と、プローブ２０を所定の角度θ回転してその先端の向きを変更するためのモータ３４とを備える。モータ３１，３２，３３としてリニアモータを用いることができる。

また、基板検査装置１は、基板検査装置１の制御手段４、その制御手段への入力手段のキーボード１２、制御手段４に接続されたモニター１３及びハブ６を経由して制御手段４に接続された撮像手段５を備える。撮像手段５は検出部２に取り付けられたプローブ２０の検査端子及び接地端子２０ａ，２０ｂを撮像するためのものであり、その撮像手段５からの画像情報はハブ６を経由して制御手段４に伝達される。

また、制御手段４には、被基板検査４０の検査の結果得られた情報を表示するためのオシロスコープ７と、２組の駆動手段３の各モータを制御するための駆動コントローラ８とが接続されている。

基板検査装置１は、基板上に形成された配線の良／不良をTDR測定にて判定する。尚、基板上の検査対象となる全ての配線が良と判定された場合には、その基板を良品の基板として処理することになる。

制御手段４は、基板検査を実行するために、被検査基板の検査点及び接地点の位置情報の取得、各プローブの２つの端子の位置の検出、２つの端子の位置と被検査基板の検査点及び接地点の位置とのアライメント処理、被検査基板の検査の実行等の制御を行う。

また、制御手段４は、駆動手段３を基板の検査内容に応じて駆動制御する。制御手段４は、基板を検査するために必要な情報が記憶される記憶部（図示せず）と、この記憶部に記憶される情報を読み込み処理する処理部（図示せず）とを有する。基板を検査するために必要な情報としては、基板上に設定される全ての検査点及び接地点の位置情報、検査順序情報、各検査対象で良／不良を判定するための閾値情報等がある。それらの情報に基づいて、制御手段は、基板検査装置１の駆動制御を行って検査を実施する。記憶部には、検査が実施された場合の検査結果に関する結果情報も記憶される。

撮像手段５は、各プローブ２０の２つの端子２０ａ，２０ｂの画像と、被検査基板の検査点及び接地点の画像とを入手するための２Ｄカメラである。そのカメラによって得られた検査端子及び接地端子と検査点及び接地点との画像情報は、ハブ６を経由して制御手段４に送られ、制御手段４によって、それらの位置がＸ−Ｙ座標面上の座標値で表されるとともに、さらに、それらの値は、例えば、ベクトル及び偏角の極座標に変換される。

図２及び図３は、本基板検査装置で利用される２組の検出部２の一方の検出部２のプローブ保持部２２を含む部分の拡大図を示しており、図２（Ａ）はそのプローブ保持部２２を含む部分の平面図を示し、図２（Ｂ）はそのプローブ保持部２２を含む部分の側面図を示し、図３（Ａ）はそのプローブ保持部２２を含む部分の正面図を示し、図３（Ｂ）はそのプローブ保持部２２を傾斜させた状態を示す正面図である。

プローブ保持部２２はプローブ２０を備えており、プローブ２０は被検査基板上に設定される検査点及び接地点にそれぞれ接触するための検査端子２０ａ及び接地端子２０ｂを備える。それらの端子は制御手段４に電気的に接続されている。

取付部２４は、矩形の板状に形成されており、この取付部２４を介してプローブ保持部２２と駆動手段３の各モータ３１，３２，３３，３４とが接続される。そのため、取付部２４は、駆動手段３のモータ３１，３２，３３によって、それぞれ、Ｙ，Ｚ，Ｘ方向に直線移動し、また、駆動手段３のモータ３４によって所定角度にわたって回転することができる。

取付部２４の先端から固定板部２７が延出しており、固定板部２７に傾斜駆動部２６の貫通孔が形成されている。傾斜駆動部２６の先端部が、その貫通孔に挿通されて取付部２４を貫通するように取り付けられており、スピンドル２６ｓの先端がプローブ保持部２２の上面に当接している。また、図３（Ａ）に向かってプローブ保持部２２の上面の左側端部が、揺動可能な連結部２８を経由して固定板部２７に連結されており、それにより、プローブ保持部２２が固定板部２７に保持されている。傾斜駆動部２６としては例えばマイクロメータを用いることができる。

図３（Ｂ）に示すように、例えば傾斜駆動部２６を駆動してスピンドル２６ｓを突出させると、その先端がプローブ保持部２２の一部の面を押し下げ、それにより、プローブ保持部２２が連結部２８において揺動して傾斜する。傾斜駆動部２６は、そのようにプローブ保持部２２を傾斜させることにより、それに取り付けられたプローブ２０の検査端子２０ａの先端と接地端子２０ｂの先端とを結ぶ直線が、検査対象となる基板の表面に対して、平行になるように調整することができる。

図２（Ｂ）に示すように、検査端子２０ａ及び接地端子２０ｂは、プローブ２０の先端から取付部４から離れる方向の下方向に突出する。そのため、それらの２つの端子の先端は基板表面に対向する。傾斜駆動部２６によって２つの端子の先端の位置をＺ軸方向に変動させると、基板表面に対するそれらの２つの端子の高さのばらつきを修正し、それにより、検査端子２０ａの先端と接地端子２０ｂの先端とのそれぞれから基板の平面までの距離が等しくなるように調整することができる。

図４は、プローブ２０の検査端子２０ａ及び接地端子２０ｂと基板上の検査点及び接地点との関係を説明するための図である。例えば、検査端子２０ａが、基板上に設定される検査点と導通接触し、接地端子２０ｂが、基板上に設定される接地点と導通接触する。

図４（Ａ）は、駆動手段３の各モータを駆動してプローブ２０の検査端子２０ａを基板４０の上の検査点（＋）の上方に接近させて配置した状態を示す。ここでは、まだ、検査端子２０ａは検査点（＋）に接触していない。この時、検査端子２０ａの先端と接地端子２０ｂの先端とを結ぶ直線が、基板４０の表面と平行でない場合には、傾斜駆動部２６を駆動して、その直線と基板４０の表面とが平行になるように調整を行う。

図４（Ａ）の状態で、プローブ２０をＺ方向に沿って基板に近づく方向に移動させると、検査端子２０ａは検査点（＋）に接触するが、接地端子２０ｂは接地点（○）から離れたままでそれに接触することはできない。そのために、接地端子２０ｂを移動させてその位置を修正する必要がある。

図４（Ｂ）は、接地端子２０ｂを移動させて接地点（○）に移動した状態を示す。これは、制御手段４の制御信号に基づいて行われたもので、図４（Ａ）の状態から図４（Ｂ）の状態に遷移するにあたっては、駆動手段３によって各モータ３１，３２，３３，３４を駆動して、検査端子２０ａの先端と接地端子２０ｂの先端とを結ぶベクトルを、検査点（＋）と接地点（○）とを結ぶベクトルの傾きに一致させるとともに、検査端子２０ａの位置を検査点（＋）の位置に一致させる。その結果、検査端子２０ａ及び接地端子２０ｂが、それぞれ検査点（＋）及び接地点（○）の上方に位置するようになる。

次に、図５に基づいて、より詳細に、検査端子２０ａ及び接地端子２０ｂの位置のそれぞれを検査点及び接地点の位置に一致させる制御方法について説明する。

図５（Ａ）は、検査端子２０ａ及び接地端子２０ｂの先端を基板の面上から上方（Ｚ方向）に所定の距離だけ離れた位置に保持した状態を示す。これは、上記の通り、駆動手段３の特にリニアモータ３１，３２，３３を用いて被検査基板の面に接近させることによって行う。その際に、それらの端子を基板上の検査点及び接地点の近くの位置まで移動させてもよい。また、必要に応じて、傾斜駆動部２６を駆動して、検査端子２０ａの先端と接地端子２０ｂの先端とを結ぶ直線と被検査基板の表面とが平行になるように調整を行う。

次に、２つの端子２０ａ，２０ｂの先端を撮像装置５によって撮像する。その画像信号は制御装置に送られ、そこで、それらの先端の位置が特定される。ここでは、検査端子２０ａの先端の位置と接地端子２０ｂの先端の位置とをそれぞれＴｅ（Ｘｅ，Ｙｅ）及びＴｔ（Ｘｔ，Ｙｔ）というように、Ｘ−Ｙ座標系の位置として特定する。次に、検査端子２０ａを始点として接地端子２０ｂの終点に達するベクトルＴを仮定する。また、そのベクトルＴの大きさは例えばｍとなる。ｍは、次の式から求めることができる。

ｍ＝（（Ｘｅ−Ｘｔ）²＋（Ｙｅ−Ｙｔ）²）^-2

図５（Ｂ）は、検査端子２０ａ及び接地端子２０ｂの先端の位置と、被検査基板上の検査点及び接地点の位置との関係を説明するための図である。図５（Ａ）のように、それらの端子２０ａ，２０ｂの先端の位置を特定してベクトルＭを求める。ベクトルＭは、始点Ｍｅ（Ｘｅ１，Ｙｅ１）が検査端子２０ａの先端の位置に対応し、終点Ｍｔ（Ｘｔ１，Ｙｔ１）が接地端子２０ｂの先端の位置に対応する。このベクトルを端子ベクトルという。２つの端子２０ａ，２０ｂ間の距離は定まっているため、ここでも、ベクトルＭの大きさはｍとする。ｍは次の式から求めることができる。

ｍ＝（（Ｘｅ１−Ｘｔ１）²＋（Ｙｅ１−Ｙｔ１）²）^-2

次に、撮像装置５を用いて、被検査基板上の検査点及び接地点の位置をＸ−Ｙ座標系上で特定する。ここで、検査点をＰｅ（Ｘｅ２，Ｙｅ２）及び接地点をＰｔ（Ｘｔ２，Ｙｔ２）と仮定する。それから検査点Ｐｅを始点とし、接地点をＰｔを終点とするベクトルＰを求める。これを目標ベクトルという。検査点及び接地点は、それぞれ、検査点及び接地点に接触するので、検査点と接地点との距離に対応するベクトルＰの大きさは、ベクトルＭと同じになる。その結果、ベクトルＰも大きさｍのベクトルとなる。

図５（Ｂ）に示すように、端子２０ａと検査点との位置が一致すると、検査端子２０ａの位置、Ｍｅ（Ｘｅ１，Ｙｅ１）と、検査点の位置、Ｐｅ（Ｘｅ２，Ｙｅ２）とは同一になる。その結果、ベクトルＭとベクトルＰとは、始点を共通とする向きの異なるベクトルとなる。

また、ベクトルＭとベクトルＰとの間の角度θは、次の式から求めることができる。

ｃｏｓθ＝（ベクトルＭ・ベクトルＰ）／｜ベクトルＭ｜・｜ベクトルＰ｜
＝（Ｘｅ１・Ｘｅ２＋Ｙｅ１・Ｙｅ２）／（（Ｘｅ１²＋Ｙｅ１²）・（Ｘｅ２²＋Ｙｅ２²））^-2

つぎに、逆三角関数のｃｏｓθ^-1によってθを求める。

接地端子２０ｂの位置、Ｍｔ（Ｘｔ１，Ｙｔ１）と、接地点の位置、Ｐｔ（Ｘｔ２，Ｙｔ２）とを結ぶと、ベクトルＮを求めることができる。そのベクトルＮを利用すると、ベクトルＰは次の式から求めることができる。

ベクトルＰ＝ベクトルＭ＋ベクトルＮ

ベクトルＮの大きさｎは、次の通りである。

ｎ＝（（Ｘｔ１−Ｘｔ２）²＋（Ｙｔ１−Ｙｔ２）²）^-2

一方、ベクトルＭとベクトルＰとの間の角度がθなので、ベクトルＰを極座標により表すと、ベクトルＰ＝ｍ角度θとなる。すなわち、ベクトルＰは始点を中心にベクトルＭを角度θ回転させたものなので、次のようにして求めることもできる。

ベクトルＰ＝ｍ角度θ＝ｍ（ｃｏｓθ＋ｊｓｉｎθ）

上記の各演算は、制御手段４によって実行され、その結果は、図示せぬ記憶部に記憶される。次に、制御手段４は、その結果に基づいて、ベクトルＭを角度θ回転させてベクトルＰに重なるように、駆動手段３の各モータを駆動してプローブ２０を移動する。それから、２つの端子２０ａ，２０ｂをＺ方向に沿って被検査基板の面に向かって移動して、検査端子２０ａ及び接地端子２０ｂをそれぞれ検査点及び接地点に接触させる。この後、TDR測定が実行される。

上記の実施形態では、ベクトルＭ及びベクトルＰの始点が共通（一致）する場合について説明したが、共通しない場合であっても、次に説明するように、ベクトルを利用することによって、２つの端子２０ａ，２０ｂの位置補正は可能である。

図６に示す実施形態においても、まず、上記の実施形態と同様に、撮像装置５を用いて端子２０ａ，２０ｂの位置を求める。ここでは、図６に示すように、検査端子２０ａの位置をＬｅ（Ｘｅ３，Ｙｅ３）とし、接地端子２０ｂの位置をＬｔ（Ｘｔ３，Ｙｔ３）とする。また、撮像装置５を用いて被検査基板上の検査点及び接地点の位置も求める。ここでは、図６に示すように、検査点の位置をＫｅ（Ｘｅ４，Ｙｅ４）とし、接地点の位置をＫｔ（Ｘｔ４，Ｙｔ４）とする。それらから、検査端子２０ａの位置のＬｅ（Ｘｅ３，Ｙｅ３）と始点し、接地端子２０ｂの位置のＬｔ（Ｘｔ３，Ｙｔ３）を終点とするベクトルＬを求め、さらに、検査点の位置のＫｅ（Ｘｅ４，Ｙｅ４）を始点とし、接地点の位置のＫｔ（Ｘｔ４，Ｙｔ４）を終点とするベクトルＫを求める。それらのベクトルの大きさは次の通りである。

｜ベクトルＬ｜＝（（Ｘｅ３−Ｘｔ３）²＋（Ｙｅ３−Ｙｔ３）²）^-2
｜ベクトルＫ｜＝（（Ｘｅ４−Ｘｔ４）²＋（Ｙｅ４−Ｙｔ４）²）^-2

また、ベクトルＫの延長線とベクトルＬと交差する点を中心とするそれらのベクトルの角度θは、次の式から求めることができる。

ｃｏｓθ＝（ベクトルＬ・ベクトルＫ）／｜ベクトルＬ｜・｜ベクトルＫ｜
＝（Ｘｅ３・Ｘｅ４＋Ｙｅ３・Ｙｅ４）／（（Ｘｅ３²＋Ｙｅ３²）・（Ｘｅ４²＋Ｙｅ４²））^-2

つぎに、逆三角関数のｃｏｓθ^-1によってθを求める。

２つの端子の位置補正を行うに際には、まず、ベクトルＬを平行移動して、検査端子２０ａの先端を検査点の位置に移動する。これにより、ベクトルＬはベクトルＫと始点を共通とし角度θ異なるベクトルとなる。この状態は図５（Ｂ）と同じである。これからの位置補正の方法は図５（Ｂ）に関して説明したとおりである。

一方、図６の実施形態において、２つの端子の位置補正をするにあたり、最初に、ベクトルＬを角度θ回転するようにしてもよい。それにより、ベクトルＬはベクトルＫと平行になる。次には、ベクトルＬを平行移動して、検査端子２０ａの先端を検査点の位置まで移動する。これにより、検査端子２０ａ及び接地端子２０ｂのそれぞれが検査点及び接地点と重なるようになる。

なお、上記の実施形態では、最初に検査端子２０ａの位置を検査点に一致させてそれから他方の接地端子２０ｂを接地点まで移動させる方法を説明したが、接地端子２０ｂを接地点に一致させた後に検査端子２０ａを検査点まで移動させてもよい。また、ベクトルの回転とベクトルの平行移動とを別々に行ったが、同時に行うようにしてもよい。

また、撮像装置５によって、プローブの検査端子２０ａ及び接地端子２０ｂが基板面上の検査点及び接地点と接触していない状態の時に、それらの端子の形状を撮像して、制御装置４の図示せぬ記憶部に、その画像を基準画像として記憶させるようにしてもよい。この場合には、その後、プローブ保持部２２を移動する際に、周期的に、新たに、それらの端子の画像（判断画像）を取得し、制御装置において、その判断画像を基準画像と比較して、それらの画像に相違が現れた場合、つまり、その端子の形状が変化した場合に、その形状が変化した端子は基板面に接触したと判断し、それにより、プローブ保持部２２の特にＺ方向への移動を停止するようにしてもよい。または、ベクトルの大きさの変化を検出し、その変化があった時に端子が基板面に接触したと判断してもよい。

端子の形状が変化する場合としては、端子を基板面に向かうＺ方向に移動させているときに、端子の先端が基板面に衝突しさらに押圧されて端子が湾曲する場合や、端子の先端が基板面に衝突してすぐにＺ方向の動きが停止し、その後その端子がＸ−Ｙ面上で動かされることによって、先端部が基板面上を引きずられて湾曲するような場合がある。

そのように、端子の形状の変化を検出することよって、検査端子２０ａ及び接地端子２０ｂのＺ方向への移動の制御も可能になる。

以上、本発明に係る基板検査装置に一実施形態について説明したが、本発明はそれらの実施形態に拘束されるものではなく、当業者が容易になしえる追加、削除、改変等は、本発明に含まれるものであり、また、本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められることを承知されたい。

１・・・基板検査装置
２・・・検出部
３・・・駆動手段
４・・・制御手段
５・・・撮像装置
２０・・・プローブ
２０ａ，２０ｂ・・・端子
２２・・・プローブ保持部
２４・・・取付部
２６・・・傾斜駆動手段
３１，３２，３３，３４・・・モータ
４０・・・被検査基板

Claims

検査対象となる基板の配線の一端に設定される検査点と、グランドとして利用される該基板に設定される接地点とを用いて、該配線の電気的特性を検査する基板検査装置であって、
前記検査点と導通接触する検査端子と、前記接地点と導通接触する接地端子を備えるプローブと、
前記プローブの検査端子及び接地端子をそれぞれ前記基板の検査点及び接地点に当接する駆動手段と、
前記駆動手段を基板の検査に応じて駆動制御する制御手段と、
前記基板の検査点及び接地点と前記プローブの前記検査端子及び接地端子とを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段が撮像する撮像情報から、前記検査点及び接地点の目標位置情報と、前記検査端子及び接地端子の先端の端子位置情報とを検出する検出手段と、
前記検出手段が検出する前記目標位置情報及び端子位置情報を基に、目標ベクトル情報及び端子ベクトル情報を算出する算出手段と、
前記算出手段の目標ベクトル情報及び端子ベクトル情報を基に、前記検査点及び接地点に前記検査端子及び接地端子を接触させるための補正情報を算出する補正手段とを備える、基板検査装置。
請求項１の基板検査装置において、前記撮像手段は、前記プローブの前記検査端子及び接地端子のそれぞれが所望の検査点及び接地点に当接した場合において、該プローブの先端を撮像し、
前記撮像手段が撮像した撮像情報から、前記プローブの前記検査端子及び接地端子の先端の位置を検出する、基板検査装置。
請求項１又は２の基板検査装置において、前記撮像手段は、前記プローブの前記検査端子及び接地端子と、前記検査点及び接地点とを撮像し、
前記検出手段が、前記撮像手段の画像に基づいて、前記プローブの前記検査端子及び接地端子の位置と、前記検査点及び接地点の位置とを算出し、それらの位置情報に基づいて、目標ベクトル情報及び端子ベクトル上方を算出する、基板検査装置。
検査対象となる基板の配線の一端に設定される検査点と、グランドとして利用される該基板に設定される接地点とに、プローブの検査端子及び接地端子を当接させて所望の配線の電気的特性を検査する基板検査方法であって、
前記基板の検査点及び接地点と前記プローブの検査端子及び接地端子とを撮像する撮像工程と、
該撮像項手により撮像した撮像情報から、前記検査点及び接地点の目標位置情報と、前記検査端子及び接地端子の先端の端子位置情報を検出する検出工程と、
前記検出工程により検出した目標位置情報及び端子位置情報に基づいて、目標ベクトル情報及び端子ベクトル情報を算出する算出工程と、
該算出工程により算出した前記目標ベクトル情報及び接触子ベクトル情報の方向及び大きさの情報に基づいて、前記プローブの前記検査端子及び接地端子の先端の位置を修正して、該検査端子及び接地端子を前記検査点及び接地点に接触させるための補正情報を算出する補正工程とを含む、基板検査方法。