JPH04152279A - 被検査基板用測定点座標検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はインサーキットテスタ等の回路基板検査装置の
被検査基板用測定点座標検出装置に関する。

従来の技術 従来、実装基板即ち多数の電気部品を半田付けしたプリ
ント基板には各種の回路基板検査装置を用いて、その基
板の必要な測定点に適宜プローブを接触させ、それ等の
各部品の電気的測定により基板の良否を判定している。

特に、被検査基板を設置する測定用テーブル上にサーボ
モータ等により駆動されるＸ−Ｙユニットを設置したも
のは、その案内レールに沿って可動するアームの可動部
でプローブを支持しているので、そのＸ−Ｙユニットを
制御すると、１０−ブを基板の上方からｙ軸、Ｙ軸、Ｚ
軸方向にそれぞれ適宜移動して、予め設定された各測定
点に順次接触できるため専用の治具が必要なくなり、多
品種少量生産に好都合である。

尤も、そのためには前もって被検査基板の測定点のｘ−
ｙ座標値を全て検知しておかなければならない。そこで
、一般には座標読取装置であるデジタイザーを用い、そ
の画板上に設けたＸ−Ｙ座標面上に、測定点座標を求め
る被検出物として、通常は被検査基板の配線パターンを
描いた版下を置き、デジタイザーのＸ−Ｙ座標に版下即
ち被検査基板のｘ−ｙ座標を一致させ、版下をＸ−Ｙ座
標面上にセロファンテープ等で固定した後、ペンやカー
ソル等の座標指示器をマニュアルで動かして測定点を指
定し、そのＸ−Ｙ座標値をコンピュータに入力して、測
定点の位置データを得ている。

しかし、版下の倍率は被検査基板に対して１倍とは限ら
ないし、版下のｘ−ｙ座標をデジタイザーのＸ−Ｙ座標
に正確に一致させることもできない。何故なら、デジタ
イザーのｙ軸、Ｙ軸に対し、版下の対応するｙ軸、ｙ軸
をそれぞれ平行に配置しようとしても通常僅かのずれが
発生するし、両者の座標原点を一致させようとしても構
造的に無理があり、僅かずらさなければならないからで
ある。そこで、デジタイザーで得た測定点のＸ−Ｙ座標
値に対し、更に版下の被検査基板に対する倍率と共に、
版下ｘ−ｙ座標のデジタイザーＸ−Ｙ座標を基準にした
回転角度と、そのｘ−ｙ座標原点のＸ−Ｙ座標原点から
のずれを考慮した各補正をそれぞれ行って、被検査基板
における測定点のｘ−ｙ座標値を得ている。なお、版下
の被検査基板に対する倍率を異ならせても、両者のｙ軸
、ｙ軸や原点の位置は互いに一致する。しかし、各軸の
目盛は異なるようになる。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような版下のｙ軸、ｙ軸をデジタイ
ザーのｙ軸、Ｙ軸に対し、それぞれ正確に平行にしよう
としたり、両者の座標原点をできるだけ近付けようとす
ると、作業上の時間的、労力的な負担が大きくなる。し
かも、版下のｘ−ｙ座標の回転角度や原点のずれを正確
に測定し難いため、被検査基板における測定点のｘ−ｙ
座標値を正確に知ることができない。

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたも
のであり、被検査基板における測定点のｘ−ｙ座標値を
作業上の負担を小ざくしで、短時間で、正確に検知する
ことのできる被検査基板用測定点座標検出装置を提供す
ることを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するための手段を、以下本発明を明示す
る第１図を用いて説明する。

この被検査基板用測定点座標検出装置はデジタイザー１
０のＸ−Ｙ座標面２０の上に、測定点座標検出物として
被検査基板の版下３６或は被検査基板自体を置き、その
被検査基板の配線パターン上で選定した複数の測定点の
各ｘ−ｙ座標値を検出するものに係る。

そして、上記被検査基板上で少なくとも２点４４．４６
の各ｘ−ｙ座標値（ｘｉ　、ｙｌ）、（×２、：Ｖ２）
が明らかな測定点座標被検出物３６を用い、それ等の２
点４４．４６をデジタイザー１０の座標指示器でそれぞ
れ指定してＸ−Ｙ座標値（Ｘｉ　、Ｙｌ）、（Ｘ２　、
　Ｙ２　）を読み取り、測定点座標被検出物３６の被検
査基板に対する倍率Ａ、被検査基板ｘ−ｙ座標のデジタ
イザーＸ−Ｙ座標に対する回転角度θ、被検査基板ｘ−
ｙ座標の原点４２のデジタイザーＸ−Ｙ座標の原点から
のオフセット値（Ｘ０，Ｙ０）を示す各係数をそれぞれ
算出し、デジタイザー１０のＸ−Ｙ座標を被検査基板の
ｘ−ｙ座標に変換するマトリックス式 を作成する座標変換式作成手段４８と、その座標変換式
に従って、デジタイザー１０の座標指示器で指定した点
のＸ−Ｙ座標値（Ｘ、Ｙ）から被検査基板における測定
点のｘ−ｙ座標値（ｘ、ｙ）を算出する測定点座標検出
手段５０とを備えるものである。

作用 上記のように構成し、・被検査基板上で少なくとも２点
４４．４６の各ｘ−ｙ座標値（ｘｌ　、　ｙｌ　）、（
ｘ２．ｙ２）が明らかな測定点座標被検出物３６を用い
、それ等の２点４４．４６をデジタイザー１０の座標指
示器でそれぞれ指定すると、Ｘ−Ｙ座標値（Ｘｌ　、　
Ｙｌ　）、（Ｘ２　、　Ｙ２　＞　カ読み取れる。そこ
で、座標変換式作成手段４８では、測定点座標被検出物
３６の被検査基板に対する倍率Ａ、被検査基板ｘ−ｙ座
標のデジタイザーＸ−Ｙ座標に対する回転角度θ、被検
査基板ｘ−ｙ座標の原点４２のデジタイザーＸ−Ｙ座標
の原点からのオフセット値（Ｘ０，Ｙ０）を示す各係数
をそれぞれ算出して、デジタイザー１０のＸ−Ｙ座標を
被検査基板のｘ−ｙ座標に変換するマトリックス式 を作成する。すると、測定点座標検出手段５０により、
その座標変換式に従って、デジタイザー１０の座標指示
器で指定した点のＸ−Ｙ座標値（Ｘ。

Ｙ）から被検査基板における測定点のｘ−ｙ座標値（ｘ
、ｙ）を算出することができる。

実施例 以下、添付図面に基づいて、本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明を適用したインサーキットテスタ用の被
検査基板測定点座標検出装置を示すブロック図である。

図中、１０はデジタイザー、１２はその画板である。こ
の画板１２の中央部には直交するＸ軸１４とＹ軸１６か
らなり、原点１８を左下コーナに有するＸ−Ｙ座標面２
０がある。各Ｘ軸１４、Ｙ軸１６の単位はｍｍ或いはイ
ンチである。なお、原点は希には左上コーナーにあるも
のもあるが、そのようなものでも原点をスイッチの切り
換えにより簡単に左下コーナーに移せる。

又、２２は被検査基板の配線パターン上で選定した複数
の測定点の各ｘ−ｙ座標値を検出するのに必要な処理を
行うＣＰＵを備えた制ｍ＋装置である。この制御装置２
２は例えばマイクロコンピュータであり、ＣＰＵ　（中
央処理装置）２４、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）２６
、ＲＡＭ　（読み出し書き込み可能メモリ）２８、入出
力ボート３０、パスライン３２等から構成されている。

ＣＰＵ２４はマイクロコンピュータの中心となる頭脳部
に相当し、プログラムの命令に従って全体に対する制御
を実行すると共に、綽術、論理演算を行ない、その結果
も一時的に記憶する。又、周辺装置に対しても適宜制御
を行なっている。ＲＯＭ２６には全体を制ａするための
制御プログラムが格納されている。又、ＲＡＭ２８はデ
ジタイザー１０で被検査基板の版下から読み込んだ座標
データ、キーボードで入力したデータ、フロッピーディ
スクから入力だ測定点座標検出処理プログラム、ＣＰＵ
２４で演算したデータ等の各種のデータを記憶する。入
出力ポート３０にはデジタイザー１０とキーボード、フ
ロッピーディスクドライバ、デイスプレィ等の他の入出
力機器３４を接続する。なお、被検査基板の各測定点の
座標データはフロッピーディスクに格納して保存するか
、直接インサーキットテスタに入力する。パスライン３
２はそれ等を接続するためのアドレスバスライン、デー
タバスライン、制御パスライン等を含み、周辺装置とも
適宜結合している。

次に、本実施例の動作を説明する。

第３図、及び第４図は被検査基板の測定点座標検出処理
プログラムを示すフローチャートであり、Ｐ１〜Ｐ１３
のステップにより実行される。先ず、デジタイザー１０
をマイクロコンピュータ２２に接続し、フロッピーディ
スクから測定点座標検出処理プログラムを入力する。更
に、測定点座標被検出物として、被検査基板の版下３６
をデジタイザー１０のＸ−Ｙ座標面２０の上に置き、固
定する。その際、作業者は目視により版下３６のＸ軸（
横の縁）３８、ｙ軸（縦の縁＞４０をそれぞれデジタイ
ザー１０のＸ軸１４、Ｙ軸１６とおおよそ平行になるよ
うに配置し、その原点４２を原点１８にできるだけ近付
けるようにする。この版下３６の左下コーナ一部付近で
は、その部分にある任意の異なる２点４４．４６の各ｘ
−ｙ座標値（Ｘｉ　、　ｙｉ　＞、（ｘ２　、　ｙ２　
）がそれぞれ明らかになっている。なお、版下３６が大
きいと、全ての測定点を１度に読み込むことができない
ので、１度に読み込める部分毎に版下３６を区分し、各
部分毎に少なくとも２点の各ｘ−ｙ座標値を明らかにし
ておく。

そこで、プログラムによる処理を開始し、先ずＰｌで、
デジタイザー１０のＸ−Ｙ座標を被検査基板のｘ−ｙ座
標（変換する式の各係数として、版下３６の被検査基板
に対する倍率Ａ、被検前基板ｘ−ｙ座標のデジタイザー
Ｘ−Ｙ座標に対する回転角度θ、被検前基板ｘ−ｙ座標
の原点のデジタイザーＸ−Ｙ座標の原点からのオフセッ
ト値（ＸＯ、ｙｏ　）等の初期値をそれぞれＡ＝１、θ
＝ｏ、ｘｏ　＝ｏ、ｙｏ　＝ｏに設定する。一般に、版
下３６の被検査基板に対する倍率Ａは１．２等である。

次にＰ２で、それ等の各係数を変換するか判定する。そ
の際、版下３６を新たに或いは移動して固定した直後に
はＹＥＳと判定され、Ｐ３へ行く。Ｐ３では、デジタイ
ザー１０の座標指示器により、被検査基板におけるｘ−
ｙ座標値（×１、Ｖｌ）が既知の版下３６上にある第１
点４４を指定し、そのＸ−Ｙ座標値（ＸＩ　、　Ｙｌ　
）を入力する。次にＰ４で、同様にｘ−ｙ座標値（×２
゜ｙ２　）が既知の版下３６上にある第２点４６を指定
し、そのＸ−Ｙ座標値（Ｘ２　、　Ｙ２　＞を入力する
。次にＰ５で、キーボード３４により、被検査基板にあ
ける第１既知点４４のｘ−ｙ座標値（Ｘｌ、ｙｌ）を入
力する。次にＰ６で、同様に第２既知点４６のｘ−ｙ座
標値（ｘ２　、　ｙ２　）を入力する。次にＰｌへ行＜
、Ｐｌでは、デジタイザー１０のＸ−Ｙ座標と被検査基
板のｘ−ｙ座標との関係を示すマトリックス式 から４元１次の連立方程式 ＸＩ　　＝Ａ　（ｘｌ　ｃｏｓ　θ−ｙｉ　ｓｉｎ　θ
＞＋Ｘ０Ｙ１　＝Ａ　（ｘｉ　ｓｉｎ　θ＋ｙｉｃｏｓ
　θ）＋ＹＯＸ２　＝Ａ　（ｘ２　ｃｏｓ　θ−ｙ２　
ｓｉｎ　θ＞＋Ｘ０Ｙ２　＝Ａ　（ｘ２　ｓｉｎ　θ＋
ｙ２ｃｏｓ　θ）＋ＹＯをそれぞれ作成し、各係数Ａ、
θ、ＸＯ、ｙ。

算出する。すると、 を （ＸＩ　　（Ｃ２＋６２）−ｘｌ（ａｃ十ｂｄ）十ｙ１
　（ｂｃ−ａｄ＞）／　（ｃ２＋ｄ２ＹＯ＝　（Ｙｌ　
　（ｃ　　十ｄ２）　−ｘｌ（ｂｃ−ａｄ）−ｙｌ　（
ａｃ＋ｂｄ））／　（Ｃ２＋ｄ”　）が得られる。但し
、ａ＝Ｘ２−ＸＩ　、ｂ＝Ｙ２Ｙ１　、ｃ＝ｘ２−ｘｌ
　、ｄ＝ｙ２−Ｖｌである。

更に、これ等の各係数を算出する他の計算例を第５図に
基づき、以下に説明する。先ず、被検前基板ｘ−ｙ座標
の原点４２のデジタイザーＸ−Ｙ座標１Ｂからｑずれを
示すオフセット値（ＸＯ。

Ｙ　Ｏ）を算出する。即ち、被検査基板のｘ−ｙ座標と
デジタイザー１０のＸ−Ｙ座標との対応する各軸成分の
比から等式 ％式％） をそれぞれ作成すると ＸＯ＝Ｘ１　ｘ２　　Ｘ２　ｘｌ ２−ｘｌ ２−ｙｌ が求まる。

次に、倍率へは原点４２と第１既知点４４との直から求
まる。

又、 回転角度θは ｘｔ　　−ｘｏ　　　　　　　　　　　ｘｉ　　−ｘ。

ｔａｎθ２＝ｙｔ　　　　；＋θ２　＝ｔａｎ　−１ｙ
１ｘ１　　　　　　　　　　　　　　　　　ｘｌである
から ａ　＝　θ１　　／９２　＝ｔａｎ　−１ｙｉ　　ＹＯ
−１ｙ１ｔａｎ Ｘｉ　　−ＸＯｘｌ から求まる。

次にＰ８へ行き、先に定めた各係数を新たに求めたそれ
等の各係数に適宜変更する。

次にＰ９へ行く。Ｐ９では、変更等した各係数とデジタ
イザー１０のＸ−Ｙ座標と被検査基板のｘ−ｙ座標との
関係を示すマトリックス式（イ）からデジタイザーのＸ
−Ｙ座標を被検査基板のＸ−ｙ座標に変換するマトリッ
クス式 を作成する。なあ、Ｐ２でＮｏの場合には直接Ｐ９へ行
く。次にＰＩＯで、デジタイザー１０の座標指示器によ
り、版下３６上で求めたい点を指定し、そのＸ−Ｙ座標
値を入力する。次にＰｌｌで、座標変換式（ロ）を用い
て、そのＸ−Ｙ座標値から被検査基板における測定点の
ｘ−ｙ座標値を求める。

次にＰＩ３で、そのｘ−ｙ座標データをＲＡＭ２８に記
憶する。次にＰＩ３で、入力を続けるか判定する。版下
３６上で求める点が外にある場合にはＹＥＳとなり、Ｐ
２へ戻る。更に、Ｐ２〜Ｐ１３のステップを適宜繰り返
すと、各係数を変更せずに或いは版下３６の位置を移動
して適宜各係数を変更し、デジタイザー１０の座標指示
器で点を順次指定し、読み取った各Ｘ−Ｙ座標値（Ｘ、
Ｙ）から変換により被検査基板における測定点のｘ−ｙ
座標値（ｘ、ｙ）を順次算出し、それ等の各座標データ
をＲＡＭ２８に記憶することができる。その際、１枚の
版下３６に対する読み取り作業の途中で、作業を中断し
或いは版下３６を移動しても、それまでに獲得した変換
データはＲＡＭ２８に記憶されているため、作業継続後
にそれ等の各データを再度作成する必要がない。

検査時には、先ずフロッピーディスク等に格納しである
被検査基板の各測定点の座標データをインサーキットテ
スタのコンピュータに入力する。

そして、インサーキットテスタの測定用テーブル上に被
検査基板を載せ、そのｙ軸、ｙ軸をそこに備えられてい
る複数のＸ−Ｙユニットの共通なｙ軸、Ｙ軸とそれぞれ
一致させて固定する。そこで、各Ｘ−Ｙユニットのプロ
ーブをＸ−Ｙ座標データに従ってそれぞれ移動し、基板
面の測定点に順次接触させていき、各プローブを経て各
部品にそれぞれ測定電流を流し或いは測定電圧を印加す
る。

すると、抵抗値、静電容量値、インダクタンス値等が測
定でき、被検査基板の良否を正確に判定できる。

なお、上記実施例ではデジタイザーの座標検出方式が電
磁誘導方式によるものを用いたので、測定点座標被検出
物として被検査基板の版下を使用したが、光学的方式に
よるものを用いると、被検査基板自体から直接測定点の
座標を検出することができる。

発明の詳細 な説明した本発明によれば、測定点座標被検出物をデジ
タイザーのＸ−Ｙ座標面上に装着する際に、作業者は目
視により被検出物のｙ軸、ｙ軸がそれぞれデジタイザー
のｙ軸、Ｙ軸とおおよそ平行になるように配置するだけ
でよいから測定点座標検出の準備に要する作業上の負担
を少なくできる。そして、倍率、回転角度、オフセット
値等の各係数を自動的に正確に検出して、デジタイザー
のＸ−Ｙ座標を被検査基板のｘ−ｙ座標に変換する式を
作成し、その座標変換式を用いるので、被検査基板の測
定点座標値を短時間で、正確に検知することができる。

しかも、各係数を適宜変更して座標変換式を容易に作成
できるため、測定点座標被検出物をデジタイザーのＸ−
Ｙ座標面上へ繰り返し装着し易くなり、１度に読み込め
ないような大きな被検出物でも何回かに分け、読み取り
箇所を移動して読み取れるので、取扱いに好都合となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による被検査基板用測定点座標検出装置
を示す図である。 第２図は本発明を適用したインサーキットテスタ用の被
検査基板用測定点座標検出装置を示すブロック図である
。 第３図、及び第４図は被検査基板用測定点座標検出処理
プログラムを示すフローチャートである。 第５図はデジタイザーのＸ−Ｙ座標と被検査基板のｘ−
ｙ座標との関係を示す図である。 １０・・・デジタイザー　１４．１６・・・Ｘ軸、Ｙ軸
１８．４２・・・原点　２０・・・Ｘ−Ｙ座標面　３６
・・・測定点座標被検出物　３８．４０・・・Ｘ軸、ｙ
軸４４．４６・・・座標値（ｘｌ　、　ｙｌ　）、（ｘ
２．ｙ２）が既知の２点　４８・・・座標変換式作成手
段５０・・・測定点座標検出手段　θ・・・ｘ−ｙ座標
のＸ−Ｙ座標に対する回転角度　ＸＯ、ＹＯ・・・ｘ−
ｙ座標原点のＸ−Ｙ座標原点からのオフセット値×１、
Ｙｌ・・・第１既知点に対応するＸ−Ｙ座標値Ｘ２　、
Ｙ２・・・第２既知点に対応するＸ−Ｙ座標値第１図 第２既知点 θに一７座標の回転角度 第４図 と

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 デジタイザーのＸ−Ｙ座標面上に、測定点座標被検出物
   として被検査基板の版下或は被検査基板自体を置き、そ
   の被検査基板の配線パターン上で選定した複数の測定点
   の各ｘ−ｙ座標値を検出する被検査基板用測定点座標検
   出装置において、上記被検査基板上で少なくとも２点の
   各ｘ−ｙ座標値（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）が明ら
   かな測定点座標被検出物を用い、それ等の２点をデジタ
   イザーの座標指示器でそれぞれ指定してＸ−Ｙ座標値（
   Ｘ１，Ｙ１）、（Ｘ２，Ｙ２）を読み取り、測定点座標
   被検出物の被検査基板に対する倍率Ａ、被検査基板ｘ−
   ｙ座標のデジタイザーＸ−Ｙ座標に対する回転角度θ、
   被検査基板ｘ−ｙ座標の原点のデジタイザーＸ−Ｙ座標
   の原点からのオフセット値（Ｘ０，Ｙ０）を示す各係数
   をそれぞれ算出し、デジタイザーのＸ−Ｙ座標を被検査
   基板のｘ−ｙ座標に変換するマトリックス式 ▲数式、化学式、表等があります▼ を作成する座標変換式作成手段と、その座標変換式に従
   って、デジタイザーの座標指示器で指定した点のＸ−Ｙ
   座標値（Ｘ，Ｙ）から被検査基板における測定点のｘ−
   ｙ座標値（ｘ，ｙ）を算出する測定点座標検出手段とを
   備えることを特徴とする被検査基板用測定点座標検出装
   置。