JP5558159B2

JP5558159B2 - 検査装置および検査方法

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Publication number: JP5558159B2
Application number: JP2010074394A
Authority: JP
Inventors: 和彦塩崎; 寿幸近藤
Original assignee: Hioki EE Corp
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Filing date: 2010-03-29
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Anticipated expiration: 2030-03-29
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Description

本発明は、プロービング対象体の表面に平行なＸＹ平面に沿ってプローブを移動させてプロービング処理を実行し、そのプローブを介して入力した電気信号に基づく電気的検査を行う検査装置および検査方法に関するものである。

回路基板に平行なＸＹ平面に沿ってプローブを移動させて回路基板に対してプロービングを行い、そのプローブを介して入力する電気信号に基づいて回路基板に対する電気的検査を行うフライングプローブ型の検査装置が知られている。この場合、プローブの取り付け時におけるプローブの位置ずれやプローブのサイズ等に起因して、プローブを移動させる際に指定したプロービング位置（指定した移動距離によって特定される理論上のプロービング位置）と、プロービングを行ったときの実際のプロービング位置との間に誤差が生じることがある。このため、この種の検査装置を用いて検査を行う際には、検査に先立ってこの誤差を測定し、移動距離を補正する必要がある。この種の検査装置として、特開平６−３３１６５３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、打痕シートが基板上に設けられた誤差測定用の専用ボードと、カメラと、カメラによって撮像された図形の位置（重心）を測定する画像処理手段とを備えて上記の誤差を測定可能に構成されている。この回路基板検査装置において上記の誤差を測定する際には、専用ボードをフィクスチュアに固定する。次いで、専用ボードの打痕シートにおける特定点を示す座標データを入力し、プローブを待機位置から移動させて打痕シートに対してプロービングを行わせる。続いて、プロービングによって打痕シートに形成された打痕をカメラによって撮像する。次いで、画像処理手段がカメラの画像に基づいて打痕の位置を測定し、その位置（ＸＹ座標）と特定点の位置（ＸＹ座標データが示すＸＹ座標）との誤差を座標データの補正値として算出する。

特開平６−３３１６５３号公報（第３頁、第１−３図）

ところが、上記の回路基板検査装置には、改善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、座標データの補正値としての誤差の測定に際して、待機位置から特定点の位置に向けてプローブを移動させてプロービングを行わせている。一方、プローブを移動させるプロービング機構は、モータやエアシリンダなどの動力源の動力をタイミングベルトやボールネジなどの機構部品を介して伝達して駆動されるため、プローブを移動させる際に、機構部品のバックラッシュや弾性変形に起因するロストモーション（いわゆる「あそび」）が通常生じる。この場合、ある一つの向きにプローブを移動させる際のロストモーションと、その向きとは逆の向きにプローブを移動させる際のロストモーションとが相違することがあることを発明者は見出した。しかしながら、上記の回路基板検査装置では、待機位置から特定点の位置に向かう１つの向きでのプローブの移動によって得られた誤差を座標データの補正値としているため、移動の向きによるロストモーションの相違がこの補正値に反映されていないことがある。したがって、補正値の精度を向上する観点からこの点を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、プロービング処理においてプローブを移動させる移動距離を補正するための補正値を高精度に算出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、プロービング対象体の表面に平行なＸＹ平面に沿ってプローブを移動させて当該プロービング対象体に対するプロービング処理を実行するプロービング機構と、前記ＸＹ平面におけるＸ方向およびＹ方向に沿った前記プローブの移動量を指定して前記プロービング機構に対して前記プロービング処理を実行させる制御部と、前記プロービング処理において前記プロービング対象体に形成される打痕を撮像する撮像部と、当該撮像部によって撮像された前記打痕の画像に基づいて前記プロービング処理による実際のプロービング位置を特定して前記指定された移動量によって特定される理論上のプロービング位置と当該実際のプロービング位置との間の離間距離を測定して当該離間距離に基づいて当該移動量を補正するための補正値を算出する演算部とを備え、前記補正値で補正した新たな移動量を前記プロービング機構に対して指定して移動させた前記プローブを介して入力した電気信号に基づく電気的検査を行う検査装置であって、前記制御部は、前記Ｘ方向における一方の向きに沿った前記移動量および前記Ｙ方向における一方の向きに沿った前記移動量を指定して前記プロービング機構に対して前記プロービング処理としての第１プロービング処理を実行させると共に、前記Ｘ方向における他方の向きに沿った前記移動量および前記Ｙ方向における他方の向きに沿った前記移動量を指定して前記プロービング機構に対して前記プロービング処理としての第２プロービング処理を実行させ、前記演算部は、前記第１プロービング処理および前記第２プロービング処理における前記離間距離の平均値を前記補正値として算出する。

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、前記プロービング機構は、前記第１プロービング処理の実行時において前記Ｘ方向における一方の向きと前記Ｙ方向における一方の向きとを合成した向きに前記プローブを移動させ、前記第２プロービング処理の実行時において前記Ｘ方向における他方の向きと前記Ｙ方向における他方の向きとを合成した向きに前記プローブを移動させる。

また、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、前記プロービング機構は、前記第１プロービング処理および前記第２プロービング処理の実行時において、同じ速度で前記プローブを移動させる。

また、請求項４記載の検査装置は、請求項１から３のいずれかに記載の検査装置において、前記撮像部は、前記プロービング機構によって前記ＸＹ平面に沿って移動させられて前記プロービング処理において前記プロービング対象体に形成される前記打痕を撮像する。

また、請求項５記載の検査方法は、プロービング対象体の表面に平行なＸＹ平面におけるＸ方向およびＹ方向に沿ったプローブの移動量を指定して当該ＸＹ平面に沿って当該プローブを移動させて当該プロービング対象体に対するプロービング処理を実行し、前記プロービング処理において前記プロービング対象体に形成される打痕を撮像部に撮像させ、当該プローブを介して入力した電気信号に基づく電気的検査を行う際に、前記撮像部に撮像させた前記打痕の画像に基づいて前記プロービング処理による実際のプロービング位置を特定して前記指定した移動量によって特定される理論上のプロービング位置と当該実際のプロービング位置との間の離間距離を測定して当該離間距離に基づいて当該移動量を補正するための補正値を算出し、当該補正値で補正した新たな移動量を指定して移動させた前記プローブを介して入力した電気信号に基づく電気的検査を行う検査方法であって、前記Ｘ方向における一方の向きに沿った前記移動量および前記Ｙ方向における一方の向きに沿った前記移動量を指定して前記プロービング処理としての第１プロービング処理を実行すると共に、前記Ｘ方向における他方の向きに沿った前記移動量および前記Ｙ方向における他方の向きに沿った前記移動量を指定して前記プロービング処理としての第２プロービング処理を実行し、前記第１プロービング処理および前記第２プロービング処理における前記離間距離の平均値を前記補正値として算出する。

また、請求項６記載の検査方法は、請求項５記載の検査方法において、前記第１プロービング処理の実行時において前記Ｘ方向における一方の向きと前記Ｙ方向における一方の向きとを合成した向きに前記プローブを移動させ、前記第２プロービング処理の実行時において前記Ｘ方向における他方の向きと前記Ｙ方向における他方の向きとを合成した向きに前記プローブを移動させる。

また、請求項７記載の検査方法は、請求項５または６記載の検査方法において、前記第１プロービング処理および前記第２プロービング処理の実行時において、同じ速度で前記プローブを移動させる。

また、請求項８記載の検査方法は、請求項５から７のいずれかに記載の検査方法において、前記ＸＹ平面に沿って前記撮像部を移動させて前記プロービング処理において前記プロービング対象体に形成される前記打痕を当該撮像部に撮像させる。

請求項１記載の検査装置、および請求項５記載の検査方法では、Ｘ方向における一方の向きに沿った移動量およびＹ方向における一方の向きに沿った移動量を指定してプロービング処理としての第１プロービング処理を実行すると共に、Ｘ方向における他方の向きに沿った移動量およびＹ方向における他方の向きに沿った移動量を指定してプロービング処理としての第２プロービング処理を実行し、第１プロービング処理および第２プロービング処理における離間距離の平均値を補正値として算出する。したがって、この検査装置および検査方法によれば、１つの向きでのプローブの移動によって得られた誤差を座標データの補正値としている従来の構成とは異なり、プローブを移動させる向きを互いに逆向きとした２回のプロービング処理を行うことで、プローブを移動させる向きが異なったときに相違することがあるロストモーションの影響を平均化して補正値に正しく反映させることができる結果、補正値の精度を十分に向上させることができる。

また、請求項２記載の検査装置、および請求項６記載の検査方法によれば、第１プロービング処理の実行時においてＸ方向における一方の向きとＹ方向における一方の向きとを合成した向きにプローブを移動させ、第２プロービング処理の実行時においてＸ方向における他方の向きとＹ方向における他方の向きとを合成した向きにプローブを移動させることにより、第１プロービング処理の実行時においてＸ方向における一方の向きにプローブを移動させる処理とＹ方向における一方の向きにプローブを移動させる処理とを別々に行い、第２プロービング処理の実行時においてＸ方向における他方の向きにプローブを移動させる処理と、Ｙ方向における他方の向きにプローブを移動させる処理とを別々に行う構成と比較して、プローブの移動時間を短縮することができる。このため、この検査装置および検査方法によれば、補正値を算出する処理の処理時間を十分に短縮することができる。

また、請求項３記載の検査装置、および請求項７記載の検査方法によれば、第１プロービング処理および第２プロービング処理の実行時において、プローブを同じ速度で移動させることにより、第１プロービング処理および第２プロービング処理におけるプローブの移動速度が異なることに起因するロストモーションの相違を軽減することができるため、補正値の精度をさらに向上させることができる。

また、請求項４記載の検査装置、および請求項８記載の検査方法では、ＸＹ平面に沿って撮像部を移動させて、プロービング処理においてプロービング対象体に形成される打痕を撮像部に撮像させ、撮像部に撮像させた画像に基づいて離間距離を測定する。この場合、例えば、プロービング対象体の上方に固定された撮像部によって打痕を撮像する構成および方法が考えられるが、この構成および方法では、プロービング処理に先立ち、打痕が形成される理論上の位置を算出して、その位置に撮像部を正確に固定する必要があり、事前の作業が煩雑となる。これに対して、この検査装置および検査方法によれば、ＸＹ平面に沿って撮像部を移動させて打痕の撮像を行うため、プロービング処理に先立つ作業を行うことなく離間距離を正確に測定することができる。また、この検査装置および検査方法によれば、固定部に対するプロービング対象体の位置ずれ測定に用いる撮像部を補正値の算出用としても用いることができるため、検査装置の製造コストの上昇を抑えることができる。

検査装置１の構成を示す構成図である。初期状態における固定部２、テスト基板１００およびプローブ２１の位置関係を説明する説明図である。補正値Ｄｒの算出方法を説明する第１の説明図である。補正値Ｄｒの算出方法を説明する第２の説明図である。補正値Ｄｒの算出方法を説明する第３の説明図である。補正値Ｄｒの算出方法を説明する第４の説明図である。補正値Ｄｒの算出方法を説明する第５の説明図である。補正値Ｄｒの算出方法を説明する第６の説明図である。補正値Ｄｒの算出方法を説明する第７の説明図である。補正値Ｄｒの算出方法を説明する第８の説明図である。補正値Ｄｒの算出方法を説明する第９の説明図である。

以下、本発明に係る検査装置および検査方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、検査装置の一例としての図１に示す検査装置１の構成について説明する。検査装置１は、同図に示すように、固定部２、プロービング機構３、撮像部４、検査部５、記憶部６および制御部７を備えて、検査対象体の回路基板２００に対する電気的検査を実行可能に構成されている。

固定部２は、図２に示すように、基台１１および複数のクランプ１２を備えて構成され、プロービング対象体としてのテスト基板１００および回路基板２００を各クランプ１２によってクランプすることによって固定する。また、各クランプ１２は、平行な状態で互いに接離可能に配設された２本の梁部材１３にそれぞれ配置されて、テスト基板１００および回路基板２００の大きさに応じてその位置を移動可能に構成されている。ここで、テスト基板１００は、後述する補正値Ｄｒの算出に用いるテスト用の基板であって、一例として、プローブ２１（図１参照）のプロービング（接触）によって打痕が形成される打痕シート１０１（一例として、感圧シート）が絶縁性を有する基板本体の上に取り付けられて構成されている。

プロービング機構３は、一例として、動力源としてのモータや、モータの動力を伝達するボールねじなどの機構部品（いずれも図示せず）を備えて構成されている。また、プロービング機構３は、制御部７の制御に従い、固定部２における基台１１の表面に平行なＸＹ平面に沿った方向（図２に示すＸ方向およびＹ方向）、並びに基台１１の表面に垂直なＺ方向（上下方向）にプローブ２１を移動させて、固定部２によって固定されているテスト基板１００や回路基板２００におけるプロービング位置にプローブ２１をプロービングさせる。

撮像部４は、プローブ２１と共にプロービング機構３によって固定部２の上方（固定部２によって固定されているテスト基板１００や回路基板２００の上方）においてＸＹ平面に沿った方向に移動させられる。また、撮像部４は、制御部７の制御に従い、固定部２によって固定されているテスト基板１００の打痕シート１０１（打痕シート１０１に形成される打痕Ｍ１，Ｍ２：図１０，１１参照）をテスト基板１００の上方から撮像する。検査部５は、制御部７の制御に従い、テスト基板１００にプロービングさせられたプローブ２１を介して入力する電気信号Ｓに基づき、回路基板２００に対する電気的検査を実行する。

記憶部６は、回路基板２００に対するプロービング処理（以下、回路基板２００に対するプロービング処理を「検査用プロービング処理」ともいう）の実行時に指定するプローブ２１の移動量（具体的には、移動距離）を示す移動距離データＤｍを記憶する。この移動距離データＤｍには、検査用プロービング処理の実行時に初期位置Ｐｗ１（初期状態におけるプローブ２１の位置：図２参照）から測定対象の回路基板２００における各プロービング位置までプローブ２１を移動させる際の、Ｘ方向に沿った移動距離ＬｍｘおよびＹ方向に沿った移動距離Ｌｍｙを示すデータが含まれている。

また、記憶部６は、後述する補正値Ｄｒを算出するための２回のプロービング処理（以下、「第１プロービング処理」および「第２プロービング処理」ともいう）の実行時に指定するプローブ２１の移動距離を示す移動距離データＤｔを記憶する。この移動距離データＤｔには、図１０に示すように、第１プロービング処理の実行時に初期位置Ｐｗ１からテスト基板１００に取り付けられている打痕シート１０１内における予め決められた第１テスト位置Ｐｔ１までプローブ２１を移動させる際の、Ｘ方向における一方の向き（同図に示すＸ１の向き）に沿った移動距離Ｌｔｘ１およびＹ方向における一方の向き（同図に示すＹ１の向き）に沿った移動距離Ｌｔｙ１を示すデータが含まれている。

また、移動距離データＤｔには、図１１に示すように、第２プロービング処理の実行時に待機位置Ｐｗ２（第１プロービング処理の実行後にプローブ２１が待機する位置）から打痕シート１０１内における予め決められた第２テスト位置Ｐｔ２までプローブ２１を移動させる際の、Ｘ方向における他方の向き（同図に示すＸ２の向き）に沿った移動距離Ｌｔｘ２およびＹ方向における他方の向き（同図に示すＹ２の向き）に沿った移動距離Ｌｔｙ２を示すデータが含まれている。さらに、移動距離データＤｔには、図７に示すように、プローブ２１が初期位置Ｐｗ１に位置している状態（同図に破線で示す状態）から第１テスト位置Ｐｔ１の上方に撮像部４が位置する状態（同図に実線で示す状態）に撮像部４およびプローブ２１を移動させる際のＸ１の向きに沿った移動距離Ｌｔｘ３およびＹ１の向きに沿った移動距離Ｌｔｙ３を示すデータが含まれている。また、移動距離データＤｔには、図９に示すように、プローブ２１が初期位置Ｐｗ１に位置している状態（同図に破線で示す状態）から第２テスト位置Ｐｔ２の上方に撮像部４が位置する状態（同図に実線で示す状態）に撮像部４およびプローブ２１を移動させる際のＸ１の向きに沿った移動距離Ｌｔｘ４およびＹ１の向きに沿った移動距離Ｌｔ４を示すデータが含まれている。また、記憶部６は、制御部７によって測定される後述する離間距離Ｌｄｘ１，Ｌｄｙ１，Ｌｄｘ２，Ｌｄｙ２（以下、区別しないときには「離間距離Ｌｄ」ともいう）、および制御部７によって算出される補正値Ｄｒを記憶する。

制御部７は、プロービング機構３を制御して、テスト基板１００に取り付けられている打痕シート１０１にプローブ２１をプロービングさせる第１プロービング処理および第２プロービング処理を実行させる。この場合、制御部７は、第１プロービング処理を実行させる際に、プロービング機構３に対して移動距離Ｌｔｘ１，Ｌｔｙ１を指定し、第２プロービング処理を実行させる際に、プロービング機構３に対して移動距離Ｌｔｘ２，Ｌｔｙ２を指定する。また、制御部７は、第１撮像処理および第２撮像処理を実行して、第１プロービング処理によって形成される打痕Ｍ１、および第２テストプロービング処理によって形成される打痕Ｍ２を撮像部４に撮像させる。

また、制御部７は、演算部としても機能し、図１０に示すように、第１プロービング処理を実行させる際に指定した移動距離Ｌｔｘ１，Ｌｔｙ１によって特定される理論上のプロービング位置（つまり、第１テスト位置Ｐｔ１）と第１プロービング処理における実際のプロービング位置（打痕シート１０１に形成される打痕Ｍ１の位置）との間の離間距離（具体的には、Ｘ１の向きに沿った離間距離Ｌｄｘ１、およびＹ１の向きに沿った離間距離Ｌｄｙ１）を測定する。さらに、制御部７は、第２プロービング処理を実行させる際に指定した移動距離Ｌｔｘ２，Ｌｔｙ２によって特定される理論上のプロービング位置（つまり、第２テスト位置Ｐｔ２）と第２プロービング処理における実際のプロービング位置（打痕シート１０１に形成される打痕Ｍ２の位置）との間の離間距離（具体的には、Ｘ２の向きに沿った離間距離Ｌｄｘ２、およびＹ２の向きに沿った離間距離Ｌｄｙ２）を測定する。この場合、制御部７は、撮像部４によって撮像される打痕シート１０１（打痕Ｍ１，Ｍ２）の画像を用いて画像処理を行うことによって上記の離間距離を測定する。また、制御部７は、測定した離間距離Ｌｄｘ１，Ｌｄｘ２の平均値Ｌｄｘａ、および離間距離Ｌｄｙ１，Ｌｄｙ２の平均値Ｌｄｙａを補正値Ｄｒとして算出する。

この場合、補正値Ｄｒは、プロービング機構３に対して検査用プロービング処理を実行させる際に指定する移動距離Ｌｍｘ，Ｌｍｙを補正するための値であって、プロービング機構３に対してプローブ２１を取り付ける際の位置ずれ、プローブ２１の長さの相違などに起因して生じる、理論上のプロービング位置と実際のプロービング位置との間の離間距離がこの補正値Ｄｒに含まれている。また補正値Ｄｒには、プロービング機構３によるプローブ２１の移動の際に生じるロストモーションに起因する理論上のプロービング位置と実際のプロービング位置との間の離間距離が含まれている。

また、制御部７は、プロービング機構３を制御して検査用プロービング処理を実行させる。この場合、制御部７は、検査用プロービング処理を実行させる際に、上記した補正値Ｄｒで補正した移動距離Ｌｍｘおよび移動距離Ｌｍｙを指定する。

次に、検査装置１を用いて回路基板２００に対する電気的検査を行う検査方法について、添付図面を参照して説明する。なお、初期状態では、図２に示すように、プローブ２１が初期位置Ｐｗ１に位置しているものとする。

回路基板２００に対する電気的検査に先立ち、補正値Ｄｒの算出を行う。まず、固定部２にテスト基板１００を固定する。具体的には、固定部２の梁部材１３をテスト基板１００の大きさに合わせて移動させ、次いで、クランプ１２にテスト基板１００の縁部をクランプさせる。これにより、テスト基板１００が固定部２によって固定される。続いて、図外の操作部を操作して、補正値Ｄｒの算出処理の実行を指示する。これに応じて、制御部７が、記憶部６から移動距離データＤｔを読み出す。

次いで、制御部７は、プロービング機構３に対して移動距離データＤｔに含まれる移動距離Ｌｔｘ１，Ｌｔｙ１を指定して第１プロービング処理の実行を指示する。これに応じて、プロービング機構３が第１プロービング処理を実行する。この第１プロービング処理では、プロービング機構３は、制御部７によって指定された移動距離Ｌｔｘ１，Ｌｔｙ１に対応する分だけ動力源を駆動させてプローブ２１を一定の速度で初期位置Ｐｗ１から第１テスト位置Ｐｔ１まで移動させる。また、プロービング機構３は、図３に示すように、Ｘ１の向きとＹ１の向きとを合成した向き（同図に破線で示す向き）にプローブ２１を移動させる。

続いて、プロービング機構３は、プローブ２１を下向き（Ｚ方向）に移動させて、固定部２によって固定されているテスト基板１００の打痕シート１０１にプローブ２１の先端部をプロービングさせる。この際に、プローブ２１のプロービングにより、図３に示すように、打痕シート１０１に打痕Ｍ１が形成される。

次いで、制御部７は、プロービング機構３に対してプローブ２１を上方に移動させた後に、Ｘ１の向きに沿った移動距離およびＹ１の向きに沿った移動距離を指定して、図４に示すように、プローブ２１を待機位置Ｐｗ２に移動させる。

続いて、制御部７は、プロービング機構３に対して移動距離データＤｔに含まれる移動距離Ｌｔｘ２，Ｌｔｙ２を指定して第２プロービング処理の実行を指示する。これに応じて、プロービング機構３が第２プロービング処理を実行する。この第２プロービング処理では、プロービング機構３は、制御部７によって指定された移動距離Ｌｔｘ２，Ｌｔｙ２に対応する分だけ動力源を駆動させてプローブ２１を第１プロービング処理における移動速度と同じ一定の速度で待機位置Ｐｗ２から第２テスト位置Ｐｔ２まで移動させる。また、プロービング機構３は、図５に示すように、Ｘ２の向きとＹ２の向きとを合成した向き（同図に破線で示す向き）にプローブ２１を移動させる。

次いで、プロービング機構３は、プローブ２１を下向きに移動させて、固定部２によって固定されているテスト基板１００の打痕シート１０１にプローブ２１の先端部をプロービングさせる。この際に、プローブ２１のプロービングにより、図５に示すように、打痕シート１０１に打痕Ｍ２が形成される。

続いて、制御部７は、プロービング機構３に対してプローブ２１を上方に移動させた後に、Ｘ２の向きに沿った移動距離およびＹ２の向きに沿った移動距離を指定して、図６に示すように、プローブ２１を初期位置Ｐｗ１に移動させる。

次いで、制御部７は、第１撮像処理を実行する。この第１撮像処理では、制御部７は、第１プロービング機構３に対して移動距離データＤｔに含まれる移動距離Ｌｔｘ３，Ｌｔｙ３を指定して、図７に示すように、第１テスト位置Ｐｔ１の上方に撮像部４を移動させる。この際に、プロービング機構３は、制御部７によって指定された移動距離Ｌｔｘ３，Ｌｔｙ３に対応する分だけ動力源を駆動させて撮像部４を第１プロービング処理における移動速度と同じ一定の速度で撮像部４を移動させる。また、プロービング機構３は、Ｘ１の向きとＹ１の向きとを合成した向き（同図に破線で示す向き）に撮像部４を移動させる。

次いで、制御部７は、撮像部４に対して撮像を指示し、これに応じて、撮像部４が、打痕Ｍ１を上方から撮像する。続いて、制御部７は、撮像部４によって撮像された打痕Ｍ１の画像を用いて画像処理を行い、第１プロービング処理によって打痕シート１０１に形成された打痕Ｍ１の位置（つまり第１プロービング処理における実際のプロービング位置：図１０参照）を特定する。次いで、制御部７は、特定した打痕Ｍ１の位置と、第１プロービング処理の実行時に指定した移動距離Ｌｔｘ１，Ｌｔｙ１によって特定される理論上のプロービング位置（つまり、第１テスト位置Ｐｔ１：同図参照）との間のＸ１の向きに沿った離間距離Ｌｄｘ１、およびＹ１の向きに沿った離間距離Ｌｄｙ１を測定して、測定した離間距離Ｌｄｘ１，Ｌｄｙ１を記憶部６に記憶させる。

続いて、制御部７は、第２撮像処理を実行する。この第２撮像処理では、制御部７は、プロービング機構３に対して、Ｘ２の向きに沿った移動距離およびＹ２の向きに沿った移動距離を指定して、図８に示すように、プローブ２１が初期位置Ｐｗ１に位置する状態（同図に実線で示す状態）に撮像部４およびプローブ２１を移動させる。続いて、制御部７は、プロービング機構３に対して移動距離データＤｔに含まれる移動距離Ｌｔｘ４，Ｌｔｙ４を指定して、図９に示すように、第２テスト位置Ｐｔ２の上方に撮像部４を移動させる。この際に、プロービング機構３は、制御部７によって指定された移動距離Ｌｔｘ４，Ｌｔｙ４に対応する分だけ動力源を駆動させて撮像部４を第１プロービング処理における移動速度と同じ一定の速度で撮像部４を移動させる。また、プロービング機構３は、Ｘ１の向きとＹ１の向きとを合成した向き（同図に破線で示す向き）に撮像部４を移動させる。

次いで、制御部７は、撮像部４に対して撮像を指示し、これに応じて、撮像部４が、打痕Ｍ２を上方から撮像する。続いて、制御部７は、撮像部４によって撮像された打痕Ｍ２の画像を用いて画像処理を行い、第２プロービング処理によって打痕シート１０１に形成された打痕Ｍ２の位置（つまり第２プロービング処理における実際のプロービング位置：図１１参照）を特定する。次いで、制御部７は、特定した打痕Ｍ２の位置と、第２プロービング処理の実行時に指定した移動距離Ｌｔｘ２，Ｌｔｙ２によって特定される理論上のプロービング位置（つまり、第２テスト位置Ｐｔ２：同図参照）との間のＸ１の向きに沿った離間距離Ｌｄｘ２、およびＹ１の向きに沿った離間距離Ｌｄｙ２を測定して、測定した離間距離Ｌｄｘ２，Ｌｄｙ２を記憶部６に記憶させる。

次いで、制御部７は、離間距離Ｌｄｘ１，Ｌｄｙ１，Ｌｄｘ２，Ｌｄｙ２を記憶部６から読み出して、離間距離Ｌｄｘ１，Ｌｄｘ２の平均値Ｌｄｘａを算出すると共に、離間距離Ｌｄｙ１，Ｌｄｙ２の平均値Ｌｄｙａを算出し、算出した平均値Ｌｄｘａ，Ｌｄｘａを補正値Ｄｒとして記憶部６に記憶させる。以上により補正値Ｄｒの算出処理が終了する。

この場合、この検査装置１では、第１テストプロービング処理において、Ｘ１の向きおよびＹ１の向き（これらを合成した向き）にプローブ２１を移動させ、第１撮像処理においても、Ｘ１の向きおよびＹ１の向きに撮像部４を移動させる。このため、第１テストプロービング処理においてプローブ２１を移動させる際に生じるロストモーションと同程度のロストモーションが第１撮像処理において撮像部４を移動させる際に生じることとなる。このため、第１撮像処理において撮像された画像から特定される打痕Ｍ１の位置と理論上のプロービング位置（第１テスト位置Ｐｔ１）との間の離間距離Ｌｄｘ１，Ｌｄｙ１には、ロストモーションの影響が相殺され、ロストモーションに相当する距離が含まれていない。また、この検査装置１では、第２テストプロービング処理において、Ｘ２の向きおよびＹ２の向き（これらを合成した向き）にプローブ２１を移動させ、第２撮像処理においては、それとは逆のＸ１の向きおよびＹ１の向きに撮像部４を移動させる。このため、第２テストプロービング処理においてプローブ２１を移動させる際に生じるロストモーションとは異なるロストモーションが第２撮像処理において撮像部４を移動させる際に生じることとなる。このため、第２撮像処理において撮像された画像から特定される打痕Ｍ２の位置と理論上のプロービング位置（第２テスト位置Ｐｔ２）との間の離間距離Ｌｄｘ２，Ｌｄｙ２には、第２テストプロービング処理および第２撮像処理の両処理において生じる各々のロストモーションの影響が反映され、両ロストモーションに相当する各距離（各距離の加算値または差分値）が含まれている。

そして、この検査装置１では、プローブ２１を移動させる向きを互いに逆向きとした２回のプロービング処理によって測定した離間距離Ｌｄｘ１，Ｌｄｘ２の平均値Ｌｄｘａ、および離間距離Ｌｄｙ１，Ｌｄｙ２の平均値Ｌｄｙａを補正値Ｄｒとして算出している。このため、この検査装置１では、プローブ２１を移動させる向きが異なったときに相違することがあるロストモーションの影響が平均化されて、補正値Ｄｒに正しく反映される結果、補正値Ｄｒの精度が向上されている。また、この検査装置１では、上記したように、第１プロービング処理および第２プロービング処理において、プローブ２１を同じ速度で移動させている。このため、第１プロービング処理および第２プロービング処理における移動速度が異なることに起因するロストモーションの相違が軽減される結果、補正値Ｄｒの精度がさらに向上されている。

次に、回路基板２００に対する電気的検査を実行する。具体的には、検査対象の回路基板２００を固定部２に固定させた後に、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７が、記憶部６に記憶されている移動距離データＤｍおよび補正値Ｄｒを読み出す。続いて、制御部７は、プロービング機構３に対して検査用プロービング処理の実行を指示する。この際に、制御部７は、移動距離データＤｍに含まれる移動距離Ｌｍｘ，Ｌｍｙを補正値Ｄｒとしての平均値Ｌｄｘａ，Ｌｄｙａで補正して、補正後の移動距離Ｌｍｘ，Ｌｍｙを指定する。具体的には、制御部７は、例えば、移動距離データＤｍに含まれる移動距離Ｌｍｘに平均値Ｌｄｘａを加算する補正を行うと共に、移動距離データＤｍに含まれる移動距離Ｌｍｙに平均値Ｌｄｙａを加算する補正を行う。

次いで、プロービング機構３は、制御部７によって指定された移動距離Ｌｍｘ，Ｌｍｙに対応する分だけ動力源を駆動させてプローブ２１を移動させる。この場合、プロービング機構３は、上記した第１プロービング処理および第２プロービング処理におけるプローブ２１の移動速度と同じ速度でプローブ２１を移動させる。続いて、プロービング機構３は、プローブ２１を下向きに移動させて、回路基板２００にプローブ２１の先端部をプロービングさせる。

次いで、制御部７は、検査部５に対して電気的検査の実行を指示する。これに応じて、検査部５が、テスト基板１００にプロービングさせられたプローブ２１を介して入力した電気信号Ｓに基づき、テスト基板１００に対する電気的検査を実行する。続いて、制御部７は、検査部５による検査の結果を図外の表示部に表示させる。

この場合、この検査装置１では、上記したように、補正値Ｄｒの精度が向上されているため、回路基板２００における各プロービング位置にプローブ２１を正確にプロービングさせることが可能となっている。したがって、この検査装置１では、回路基板２００に対する検査精度を十分に向上させることが可能となっている。

このように、この検査装置１および検査方法では、Ｘ１の向きに沿った移動距離Ｌｔｘ１およびＹ１の向きに沿った移動距離Ｌｔｙ１を指定して第１プロービング処理を実行すると共に、Ｘ２の向きに沿った移動距離Ｌｔｘ２およびＹ２の向きに沿った移動距離Ｌｔｙ２を指定して第２プロービング処理を実行し、第１プロービング処理および第２プロービング処理における離間距離の平均値を補正値として算出している。したがって、この検査装置１および検査方法によれば、１つの向きでのプローブの移動によって得られた誤差を座標データの補正値としている従来の構成とは異なり、プローブ２１を移動させる向きを互いに逆向きとした２回のプロービング処理を行うことで、プローブ２１を移動させる向きが異なったときに相違することがあるロストモーションの影響を平均化して補正値Ｄｒに正しく反映させることができる結果、補正値Ｄｒの精度を十分に向上させることができる。

また、この検査装置１および検査方法によれば、第１プロービング処理の実行時においてＸ１の向きとＹ１の向きとを合成した向きにプローブ２１を移動させ、第２プロービング処理の実行時においてＸ２の向きとＹ２の向きとを合成した向きにプローブ２１を移動させることにより、第１プロービング処理の実行時においてＸ１の向きにプローブ２１を移動させる処理とＹ１の向きにプローブ２１を移動させる処理とを別々に行い、第２プロービング処理の実行時においてＸ２の向きにプローブ２１を移動させる処理と、Ｙ２の向きにプローブ２１を移動させる処理とを別々に行う構成と比較して、プローブ２１の移動時間を短縮することができる。このため、この検査装置１および検査方法によれば、補正値Ｄｒを算出する処理の処理時間を十分に短縮することができる。

さらに、この検査装置１および検査方法によれば、第１プロービング処理および第２プロービング処理の実行時において、プローブ２１を同じ速度で移動させることにより、第１プロービング処理および第２プロービング処理における移動速度が異なることに起因するロストモーションの相違を軽減することができるため、補正値Ｄｒの精度をさらに向上させることができる。

また、この検査装置１および検査方法では、ＸＹ平面に沿って撮像部４を移動させて、第１テストプロービング処理および第２テストプロービング処理において打痕シート１０１に形成される打痕Ｍ１，Ｍ２を撮像部４に撮像させ、その画像に基づいて離間距離Ｌｄを測定する。この場合、例えば、打痕シート１０１の上方に固定された撮像部４によって打痕Ｍ１，Ｍ２を撮像する構成および方法が考えられるが、この構成および方法では、第１テストプロービング処理および第２テストプロービング処理に先立ち、打痕Ｍ１，Ｍ２が形成される理論上の位置を算出して、その位置に撮像部４を正確に固定する必要があり、事前の作業が煩雑となる。これに対して、この検査装置１および検査方法によれば、ＸＹ平面に沿って撮像部４を移動させて打痕Ｍ１，Ｍ２の撮像を行うため、第１テストプロービング処理および第２テストプロービング処理に先立つ作業を行うことなく離間距離Ｌｄを正確に測定することができる。また、この検査装置１および検査方法によれば、固定部２に対する回路基板２００の位置ずれ測定に用いる撮像部４を補正値Ｄｒの算出用としても用いることができるため、検査装置１の製造コストの上昇を抑えることができる。

なお、第１プロービング処理の実行時においてＸ１の向きとＹ１の向きとを合成した向きにプローブ２１を移動させ、第２プロービング処理の実行時においてＸ２の向きとＹ２の向きとを合成した向きにプローブ２１を移動させる構成および方法について上記したが、第１プロービング処理の実行時にＸ１の向きでのプローブ２１の移動とＹ１の向きでのプローブ２１の移動とを別々に（順番に）行い、第１プロービング処理の実行時にＸ１の向きでのプローブ２１の移動とＹ１の向きでのプローブ２１の移動とを別々に（順番に）行う構成および方法を採用することもできる。

また、撮像部４をＸＹ平面に沿って移動させて打痕Ｍ１，Ｍ２を撮像する構成および方法について上記したが、例えば、打痕シート１０１の上方に撮像部４を固定し、その撮像部４によって打痕Ｍ１，Ｍ２を撮像する構成および方法を採用することもできる。この場合、この構成を採用するときには、第１テストプロービング処理および第２テストプロービング処理に先立ち、打痕Ｍ１，Ｍ２が形成される理論上の位置を特定して、その上方に撮像部４を正確に固定するのが好ましい。

１検査装置
２固定部
３プロービング機構
４撮像部
７制御部
２１プローブ
１００テスト基板
１０１打痕シート
２００回路基板
Ｄｒ補正値
Ｌｄｘ１，Ｌｄｙ１，Ｌｄｘ２，Ｌｄｙ２離間距離
Ｌｔｘ１，Ｌｔｘ２，Ｌｔｙ１，Ｌｔｙ２移動距離
Ｍ１，Ｍ２打痕
Ｐｔ１第１テスト位置
Ｐｔ２第２テスト位置

Claims

プロービング対象体の表面に平行なＸＹ平面に沿ってプローブを移動させて当該プロービング対象体に対するプロービング処理を実行するプロービング機構と、前記ＸＹ平面におけるＸ方向およびＹ方向に沿った前記プローブの移動量を指定して前記プロービング機構に対して前記プロービング処理を実行させる制御部と、前記プロービング処理において前記プロービング対象体に形成される打痕を撮像する撮像部と、当該撮像部によって撮像された前記打痕の画像に基づいて前記プロービング処理による実際のプロービング位置を特定して前記指定された移動量によって特定される理論上のプロービング位置と当該実際のプロービング位置との間の離間距離を測定して当該離間距離に基づいて当該移動量を補正するための補正値を算出する演算部とを備え、前記補正値で補正した新たな移動量を前記プロービング機構に対して指定して移動させた前記プローブを介して入力した電気信号に基づく電気的検査を行う検査装置であって、
前記制御部は、前記Ｘ方向における一方の向きに沿った前記移動量および前記Ｙ方向における一方の向きに沿った前記移動量を指定して前記プロービング機構に対して前記プロービング処理としての第１プロービング処理を実行させると共に、前記Ｘ方向における他方の向きに沿った前記移動量および前記Ｙ方向における他方の向きに沿った前記移動量を指定して前記プロービング機構に対して前記プロービング処理としての第２プロービング処理を実行させ、
前記演算部は、前記第１プロービング処理および前記第２プロービング処理における前記離間距離の平均値を前記補正値として算出する検査装置。
前記プロービング機構は、前記第１プロービング処理の実行時において前記Ｘ方向における一方の向きと前記Ｙ方向における一方の向きとを合成した向きに前記プローブを移動させ、前記第２プロービング処理の実行時において前記Ｘ方向における他方の向きと前記Ｙ方向における他方の向きとを合成した向きに前記プローブを移動させる請求項１記載の検査装置。
前記プロービング機構は、前記第１プロービング処理および前記第２プロービング処理の実行時において、同じ速度で前記プローブを移動させる請求項１または２記載の検査装置。
前記撮像部は、前記プロービング機構によって前記ＸＹ平面に沿って移動させられて前記プロービング処理において前記プロービング対象体に形成される前記打痕を撮像する請求項１から３のいずれかに記載の検査装置。
プロービング対象体の表面に平行なＸＹ平面におけるＸ方向およびＹ方向に沿ったプローブの移動量を指定して当該ＸＹ平面に沿って当該プローブを移動させて当該プロービング対象体に対するプロービング処理を実行し、前記プロービング処理において前記プロービング対象体に形成される打痕を撮像部に撮像させ、当該プローブを介して入力した電気信号に基づく電気的検査を行う際に、前記撮像部に撮像させた前記打痕の画像に基づいて前記プロービング処理による実際のプロービング位置を特定して前記指定した移動量によって特定される理論上のプロービング位置と当該実際のプロービング位置との間の離間距離を測定して当該離間距離に基づいて当該移動量を補正するための補正値を算出し、当該補正値で補正した新たな移動量を指定して移動させた前記プローブを介して入力した電気信号に基づく電気的検査を行う検査方法であって、
前記Ｘ方向における一方の向きに沿った前記移動量および前記Ｙ方向における一方の向きに沿った前記移動量を指定して前記プロービング処理としての第１プロービング処理を実行すると共に、前記Ｘ方向における他方の向きに沿った前記移動量および前記Ｙ方向における他方の向きに沿った前記移動量を指定して前記プロービング処理としての第２プロービング処理を実行し、
前記第１プロービング処理および前記第２プロービング処理における前記離間距離の平均値を前記補正値として算出する検査方法。
前記第１プロービング処理の実行時において前記Ｘ方向における一方の向きと前記Ｙ方向における一方の向きとを合成した向きに前記プローブを移動させ、前記第２プロービング処理の実行時において前記Ｘ方向における他方の向きと前記Ｙ方向における他方の向きとを合成した向きに前記プローブを移動させる請求項５記載の検査方法。
前記第１プロービング処理および前記第２プロービング処理の実行時において、同じ速度で前記プローブを移動させる請求項５または６記載の検査方法。
前記ＸＹ平面に沿って前記撮像部を移動させて前記プロービング処理において前記プロービング対象体に形成される前記打痕を当該撮像部に撮像させる請求項５から７のいずれかに記載の検査方法。