JPH08262114A - 回路基板検査装置におけるプローブの移動制御方法 - Google Patents
回路基板検査装置におけるプローブの移動制御方法Info
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- JPH08262114A JPH08262114A JP7090231A JP9023195A JPH08262114A JP H08262114 A JPH08262114 A JP H08262114A JP 7090231 A JP7090231 A JP 7090231A JP 9023195 A JP9023195 A JP 9023195A JP H08262114 A JPH08262114 A JP H08262114A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 位置ずれのある実装部品のリードと回路パタ
ーンとの間の接続状態の良否を検査することができる。 【構成】 Ｘ−Ｙ方向への移動が自在な少なくとも二本
のプローブ１８，１９を備え、一方のプローブ１８は、
予め取り込んである基準位置座標データと、被検査基板
３１の対応位置から位置補正用カメラ２０を介して得ら
れる実測位置座標データとを比較して補正量としての基
板位置変換パラメータを求め、これにより位置補正処理
を行って回路パターン３３の測定ポイントに接触させ、
他方のプローブ１９は、予め取り込んである基準部品位
置座標データと、実装部品３４から位置補正用カメラ２
０を介して得られる実測部品位置座標データとを比較し
て補正量としての部品位置変換パラメータを求め、この
パラメータと前記基板位置変換パラメータとに基づく実
装部品３４の位置補正処理を行って実装部品３４のリー
ド３５における測定ポイントに接触させる。
ーンとの間の接続状態の良否を検査することができる。 【構成】 Ｘ−Ｙ方向への移動が自在な少なくとも二本
のプローブ１８，１９を備え、一方のプローブ１８は、
予め取り込んである基準位置座標データと、被検査基板
３１の対応位置から位置補正用カメラ２０を介して得ら
れる実測位置座標データとを比較して補正量としての基
板位置変換パラメータを求め、これにより位置補正処理
を行って回路パターン３３の測定ポイントに接触させ、
他方のプローブ１９は、予め取り込んである基準部品位
置座標データと、実装部品３４から位置補正用カメラ２
０を介して得られる実測部品位置座標データとを比較し
て補正量としての部品位置変換パラメータを求め、この
パラメータと前記基板位置変換パラメータとに基づく実
装部品３４の位置補正処理を行って実装部品３４のリー
ド３５における測定ポイントに接触させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回路基板検査装置に係
り、さらに詳しくは、被検査基板における回路パターン
と実装部品のリードとの間の接続状態の良否を検査する
際、予め保持されている基準位置座標データと、これに
対応する実測位置座標データとの間に生ずる位置ずれを
変換パラメータとして検出し、当該変換パラメータに基
づきプローブの移動位置を修正して測定ポイントに正確
に接触させることができる回路基板検査装置におけるプ
ローブの移動制御方法に関する。
り、さらに詳しくは、被検査基板における回路パターン
と実装部品のリードとの間の接続状態の良否を検査する
際、予め保持されている基準位置座標データと、これに
対応する実測位置座標データとの間に生ずる位置ずれを
変換パラメータとして検出し、当該変換パラメータに基
づきプローブの移動位置を修正して測定ポイントに正確
に接触させることができる回路基板検査装置におけるプ
ローブの移動制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】インサーキットテスタなどの回路基板検
査装置（以下、「基板検査装置」という。）は、少なく
とも２本のプローブを測定ポイントへと制御自在に移動
させて電気的に接触させることにより、被検査基板（本
明細書においては、ＩＣ等の実装部品を備えて実際に検
査される「回路基板」をいうものとする。）上にプリン
トされた回路パターンの断線や短絡のほか、ＩＣ等の実
装部品の性能や実装状態の良否など、必要な各種の検査
を実施することができるようになっている。
査装置（以下、「基板検査装置」という。）は、少なく
とも２本のプローブを測定ポイントへと制御自在に移動
させて電気的に接触させることにより、被検査基板（本
明細書においては、ＩＣ等の実装部品を備えて実際に検
査される「回路基板」をいうものとする。）上にプリン
トされた回路パターンの断線や短絡のほか、ＩＣ等の実
装部品の性能や実装状態の良否など、必要な各種の検査
を実施することができるようになっている。
【０００３】ところで、上記基板検査装置においては、
少なくとも２本のプローブを予め定められている測定ポ
イントに正確に移動させてやる必要があることから、実
際に検査される被検査基板との間の対応関係をとるた
め、当該被検査基板の標準モデル基板を設計する際に用
いたＣＡＤデータ等の設計データを基準位置座標データ
（論理位置座標）として予めメモリに格納しておき、こ
の基準位置座標データに基づきプローブを移動させるこ
とになる。
少なくとも２本のプローブを予め定められている測定ポ
イントに正確に移動させてやる必要があることから、実
際に検査される被検査基板との間の対応関係をとるた
め、当該被検査基板の標準モデル基板を設計する際に用
いたＣＡＤデータ等の設計データを基準位置座標データ
（論理位置座標）として予めメモリに格納しておき、こ
の基準位置座標データに基づきプローブを移動させるこ
とになる。
【０００４】一方、被検査基板については、基板検査装
置の所定位置に定置させる際に位置ずれが生じたり、回
路パターンにプリントずれがあったり、基板自体に膨張
・収縮による歪みが生ずるなどして、前記基準位置座標
データとの間の対応関係がとれなくなる場合がある。
置の所定位置に定置させる際に位置ずれが生じたり、回
路パターンにプリントずれがあったり、基板自体に膨張
・収縮による歪みが生ずるなどして、前記基準位置座標
データとの間の対応関係がとれなくなる場合がある。
【０００５】このような場合には、前記基準位置座標デ
ータに基づきプローブを移動させても、当然のことなが
ら被検査基板の所定位置にある測定ポイントへと正確に
接触させることはできない。このため、予め得てある前
記基準位置座標データと被検査基板の対応位置における
実測位置座標データとの間で対応関係がとれるようにそ
の都度、必要な補正処理を行い、補正後に得られる修正
位置座標データに基づいてプローブを移動させてやる必
要がある。
ータに基づきプローブを移動させても、当然のことなが
ら被検査基板の所定位置にある測定ポイントへと正確に
接触させることはできない。このため、予め得てある前
記基準位置座標データと被検査基板の対応位置における
実測位置座標データとの間で対応関係がとれるようにそ
の都度、必要な補正処理を行い、補正後に得られる修正
位置座標データに基づいてプローブを移動させてやる必
要がある。
【０００６】この場合に従来から行われている補正手法
は、標準モデル基板の基準位置マーク（例えばフィデュ
ーシャルマーク）から予め取り込んである基準位置座標
データと、被検査基板にあって前記基準位置マークに対
応する位置を前記位置補正用カメラにより正規化相関係
数によるパターンマッチング法を用いて計測して得られ
た実測値とを利用して基板位置変換パラメータを求め、
この基板位置変換パラメータに基づく基板位置の補正処
理を経ることで移動位置修正を行い、プローブを測定ポ
イントに正確に接触させるようにしている。
は、標準モデル基板の基準位置マーク（例えばフィデュ
ーシャルマーク）から予め取り込んである基準位置座標
データと、被検査基板にあって前記基準位置マークに対
応する位置を前記位置補正用カメラにより正規化相関係
数によるパターンマッチング法を用いて計測して得られ
た実測値とを利用して基板位置変換パラメータを求め、
この基板位置変換パラメータに基づく基板位置の補正処
理を経ることで移動位置修正を行い、プローブを測定ポ
イントに正確に接触させるようにしている。
【０００７】すなわち、上記従来手法は、標準モデル基
板における基準位置を示す基準位置座標データ（ｘ，
ｙ）と、被検査基板の実際の位置を示す実測位置座標デ
ータとの関係を示す
板における基準位置を示す基準位置座標データ（ｘ，
ｙ）と、被検査基板の実際の位置を示す実測位置座標デ
ータとの関係を示す
【数１】 の数式により実際の測定ポイントの位置（Ｘ，Ｙ）を算
出することで行われる。なお、上記数式１における行列
の各要素ａ1 ，ｂ1 ，ｃ1 ，ｄ1 ，Ｏx1，Ｏy1のうち、
ａ1 ，ｂ1 はＸ軸方向での補正量を、ｃ1 ，ｄ1 はＹ軸
方向での補正量を、Ｏx1はＸ軸方向での平行移動量を、
Ｏy1はＹ軸方向での平行移動量をそれぞれ示す。なお、
上記数式１において第三行に示される各数値は、拡大係
数行列（同次変位行列）によるものである。
出することで行われる。なお、上記数式１における行列
の各要素ａ1 ，ｂ1 ，ｃ1 ，ｄ1 ，Ｏx1，Ｏy1のうち、
ａ1 ，ｂ1 はＸ軸方向での補正量を、ｃ1 ，ｄ1 はＹ軸
方向での補正量を、Ｏx1はＸ軸方向での平行移動量を、
Ｏy1はＹ軸方向での平行移動量をそれぞれ示す。なお、
上記数式１において第三行に示される各数値は、拡大係
数行列（同次変位行列）によるものである。
【０００８】かくして、各プローブは、上記数式１から
導かれる連立方程式を解くことで得られた修正位置座標
データに基づき被検査基板上の測定ポイントへと正確に
移動させることができることになる。
導かれる連立方程式を解くことで得られた修正位置座標
データに基づき被検査基板上の測定ポイントへと正確に
移動させることができることになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来手法によっても、位置ずれ（回路パターンの位置ずれ
を含む）が生じている被検査基板に対しプローブを正確
に移動させて測定ポイントに接触させ、必要な検査をす
ることはできる。
来手法によっても、位置ずれ（回路パターンの位置ずれ
を含む）が生じている被検査基板に対しプローブを正確
に移動させて測定ポイントに接触させ、必要な検査をす
ることはできる。
【００１０】しかし、上記従来手法は、あくまでも基板
自体を基準としているものであるため、ＩＣ等の実装部
品の側が被検査基板上で位置ずれを起こしている場合で
あって、回路パターンと、これに接続されるべき実装部
品のリードとが正しく半田付けされて相互に接続されて
いるか否かを検査しようとしても、これら回路パターン
とリードとの各測定ポイントに対しプローブを正確に移
動させることができない不都合があった。
自体を基準としているものであるため、ＩＣ等の実装部
品の側が被検査基板上で位置ずれを起こしている場合で
あって、回路パターンと、これに接続されるべき実装部
品のリードとが正しく半田付けされて相互に接続されて
いるか否かを検査しようとしても、これら回路パターン
とリードとの各測定ポイントに対しプローブを正確に移
動させることができない不都合があった。
【００１１】本発明は従来技術にみられた上記課題に鑑
み、被検査基板上で実装部品自体が位置ずれを起こして
いる場合であっても、測定ポイントにプローブを正確に
接触させて回路パターンと当該実装部品のリードとの間
の接続状態の良否を検査することができる回路基板検査
装置におけるプローブの移動制御方法を提供することに
その目的がある。
み、被検査基板上で実装部品自体が位置ずれを起こして
いる場合であっても、測定ポイントにプローブを正確に
接触させて回路パターンと当該実装部品のリードとの間
の接続状態の良否を検査することができる回路基板検査
装置におけるプローブの移動制御方法を提供することに
その目的がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
しようとするものであり、その構成上の特徴は、被検査
基板を保持する保持部と、保持された被検査基板と平行
な平面に沿ってＸ−Ｙ軸方向に各別に移動する少なくと
も２個の可動部と、これら可動部に各別に取り付けられ
てＺ軸方向に昇降する各プローブと、前記可動部の少な
くとも一つに取り付けられて画像認識手法に必要な撮像
をする位置補正用カメラとを少なくとも装置本体に備え
る回路基板検査装置において、被検査基板の所定位置に
配置される実装部品のリードと、このリードが接続され
るべき回路パターンとの間の接続状態を検査するために
各測定ポイントへの接触を自在に移動制御される前記各
プローブのうち、前記回路パターンの側と接触する一方
のプローブは、標準モデル基板の基準位置から予め取り
込んである基準位置座標データと、被検査基板にあって
前記基準位置に対応する位置から前記位置補正用カメラ
を介して得られる実測位置座標データとを比較して補正
量としての基板位置変換パラメータを求め、この基板位
置変換パラメータに基づく基板位置の補正処理により移
動位置修正を行って測定ポイントに接触させ、実装部品
の前記リードの側と接触する他方のプローブは、前記標
準モデル基板の基準実装部品から予め取り込んである基
準部品位置座標データと、被検査基板にあって前記基準
実装部品と対応する実装部品から前記位置補正用カメラ
を介して得られる実測部品位置座標データとを比較して
補正量としての部品位置変換パラメータを求め、この部
品位置変換パラメータと前記基板位置変換パラメータと
に基づく実装部品の位置補正処理により移動位置修正を
行って測定ポイントに接触させることにある。
しようとするものであり、その構成上の特徴は、被検査
基板を保持する保持部と、保持された被検査基板と平行
な平面に沿ってＸ−Ｙ軸方向に各別に移動する少なくと
も２個の可動部と、これら可動部に各別に取り付けられ
てＺ軸方向に昇降する各プローブと、前記可動部の少な
くとも一つに取り付けられて画像認識手法に必要な撮像
をする位置補正用カメラとを少なくとも装置本体に備え
る回路基板検査装置において、被検査基板の所定位置に
配置される実装部品のリードと、このリードが接続され
るべき回路パターンとの間の接続状態を検査するために
各測定ポイントへの接触を自在に移動制御される前記各
プローブのうち、前記回路パターンの側と接触する一方
のプローブは、標準モデル基板の基準位置から予め取り
込んである基準位置座標データと、被検査基板にあって
前記基準位置に対応する位置から前記位置補正用カメラ
を介して得られる実測位置座標データとを比較して補正
量としての基板位置変換パラメータを求め、この基板位
置変換パラメータに基づく基板位置の補正処理により移
動位置修正を行って測定ポイントに接触させ、実装部品
の前記リードの側と接触する他方のプローブは、前記標
準モデル基板の基準実装部品から予め取り込んである基
準部品位置座標データと、被検査基板にあって前記基準
実装部品と対応する実装部品から前記位置補正用カメラ
を介して得られる実測部品位置座標データとを比較して
補正量としての部品位置変換パラメータを求め、この部
品位置変換パラメータと前記基板位置変換パラメータと
に基づく実装部品の位置補正処理により移動位置修正を
行って測定ポイントに接触させることにある。
【００１３】
【作用】このため、保持部に保持させた被検査基板に位
置ずれが生じている場合はもとより、当該被検査基板に
配置されている実装部品の側に位置ずれが生じている場
合であっても、それぞれに対応させてその位置ずれを所
定の位置補正処理により補正データに変換することがで
きるので、回路パターン側の測定ポイントには一方のプ
ローブを、実装部品におけるリード側の測定ポイントに
は他方のプローブをそれぞれ正確に移動させた上で接触
させることができる。
置ずれが生じている場合はもとより、当該被検査基板に
配置されている実装部品の側に位置ずれが生じている場
合であっても、それぞれに対応させてその位置ずれを所
定の位置補正処理により補正データに変換することがで
きるので、回路パターン側の測定ポイントには一方のプ
ローブを、実装部品におけるリード側の測定ポイントに
は他方のプローブをそれぞれ正確に移動させた上で接触
させることができる。
【００１４】したがって、被検査基板の回路パターン
と、これに接続されるべき実装部品のリードとが正しく
接続されているか否かは、対応する各プローブをそれぞ
れの測定ポイントに接触させて常に正しく検査すること
ができる。
と、これに接続されるべき実装部品のリードとが正しく
接続されているか否かは、対応する各プローブをそれぞ
れの測定ポイントに接触させて常に正しく検査すること
ができる。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明が適用される基板検査装置の
概略構成例を示す平面図であり、その全体は、被検査基
板３１を位置決めして保持する保持部１２と、Ｘ軸方向
に向けて装置本体１１に固定配置されるガイドレール部
１３と、このガイドレール部１３に案内されてＸ軸方向
への往復動を自在にＹ軸方向に向けて配設される一対の
可動アーム部１４，１５と、これら可動アーム部１４，
１５にＹ軸方向への往復動を自在に各別に配設される可
動部１６，１７とを少なくとも装置本体１１に備えて構
成されている。なお、前記一対の可動アーム部１４，１
５と各可動部１６，１７とは、図示しないサーボ機構な
どによってその動きが制御されている。
概略構成例を示す平面図であり、その全体は、被検査基
板３１を位置決めして保持する保持部１２と、Ｘ軸方向
に向けて装置本体１１に固定配置されるガイドレール部
１３と、このガイドレール部１３に案内されてＸ軸方向
への往復動を自在にＹ軸方向に向けて配設される一対の
可動アーム部１４，１５と、これら可動アーム部１４，
１５にＹ軸方向への往復動を自在に各別に配設される可
動部１６，１７とを少なくとも装置本体１１に備えて構
成されている。なお、前記一対の可動アーム部１４，１
５と各可動部１６，１７とは、図示しないサーボ機構な
どによってその動きが制御されている。
【００１６】また、前記各可動部１６，１７には、エア
シリンダや円板クランク、あるいはタイミングベルトな
どを介して駆動制御することでその昇降（Ｚ軸方向）を
自在としたプローブ１８，１９が各別に配設されてお
り、しかも、このうちの少なくとも一方の可動部１６
は、位置補正処理を行う際の画像認識手法に必要な撮像
をする位置補正用カメラ２０を備えている。
シリンダや円板クランク、あるいはタイミングベルトな
どを介して駆動制御することでその昇降（Ｚ軸方向）を
自在としたプローブ１８，１９が各別に配設されてお
り、しかも、このうちの少なくとも一方の可動部１６
は、位置補正処理を行う際の画像認識手法に必要な撮像
をする位置補正用カメラ２０を備えている。
【００１７】したがって、図１に示す基板検査装置によ
れば、被検査基板３１と平行な平面内での任意方向（Ｘ
−Ｙ方向）へと前記各プローブ１８，１９を例えば図６
に示すように被検査基板３１の測定ポイントＰ1 ，Ｐ2
上に移動させた後、これを降下（Ｚ軸方向）させて測定
ポイントＰ1 ，Ｐ2 に各プローブ１８，１９を接触させ
て必要な検査を行うことができる。
れば、被検査基板３１と平行な平面内での任意方向（Ｘ
−Ｙ方向）へと前記各プローブ１８，１９を例えば図６
に示すように被検査基板３１の測定ポイントＰ1 ，Ｐ2
上に移動させた後、これを降下（Ｚ軸方向）させて測定
ポイントＰ1 ，Ｐ2 に各プローブ１８，１９を接触させ
て必要な検査を行うことができる。
【００１８】図２は、図１の基板検査装置の機能上の概
略構成を示すブロック線図であり、同装置は、前記各プ
ローブ１８，１９と接続される測定手段２１と、図示し
ないサーボ機構を介して前記一対の可動アーム部１４，
１５と各可動部１６，１７との動きを制御するサーボ系
制御部２２と、検査ステップや図５に示す測定ポイント
Ｐ1 ，Ｐ2 の位置座標データを含む検査プログラムなど
が格納されるメモリ２３と、このメモリ２３に格納され
ている検査プログラムにしたがって前記測定手段２１や
サーボ系制御部２２などを制御する制御手段（ＣＰＵ）
２４と、必要な入力や指示を与えるキーボード２５と、
ＣＲＴやプリンタなどで構成される出力表示手段２６と
を少なくとも備えている。なお、前記測定手段２１に
は、図示しない測定信号発生部と信号測定部とが含ま
れ、これら測定信号発生部と信号測定部とは図示しない
スキャナを介してプローブ１８，１９のいずれかに選択
的に接続されるようになっている。
略構成を示すブロック線図であり、同装置は、前記各プ
ローブ１８，１９と接続される測定手段２１と、図示し
ないサーボ機構を介して前記一対の可動アーム部１４，
１５と各可動部１６，１７との動きを制御するサーボ系
制御部２２と、検査ステップや図５に示す測定ポイント
Ｐ1 ，Ｐ2 の位置座標データを含む検査プログラムなど
が格納されるメモリ２３と、このメモリ２３に格納され
ている検査プログラムにしたがって前記測定手段２１や
サーボ系制御部２２などを制御する制御手段（ＣＰＵ）
２４と、必要な入力や指示を与えるキーボード２５と、
ＣＲＴやプリンタなどで構成される出力表示手段２６と
を少なくとも備えている。なお、前記測定手段２１に
は、図示しない測定信号発生部と信号測定部とが含ま
れ、これら測定信号発生部と信号測定部とは図示しない
スキャナを介してプローブ１８，１９のいずれかに選択
的に接続されるようになっている。
【００１９】上記構成からなる基板検査装置を用いて検
査される被検査基板３１は、図１に示すように前記回路
パターン３３と同じ銅箔からなる例えば３ケの基準位置
マーク３２が配設されており、前記保持部１２に保持さ
れた被検査基板３１は、これらの基準位置マーク３２の
位置を前記位置補正用カメラ２０により撮像すること
で、例えば図３に示すように位置ずれが生じた状態のも
とで保持部１２に配置されていることを把握し、必要な
補正を行って検査できるようになっている。
査される被検査基板３１は、図１に示すように前記回路
パターン３３と同じ銅箔からなる例えば３ケの基準位置
マーク３２が配設されており、前記保持部１２に保持さ
れた被検査基板３１は、これらの基準位置マーク３２の
位置を前記位置補正用カメラ２０により撮像すること
で、例えば図３に示すように位置ずれが生じた状態のも
とで保持部１２に配置されていることを把握し、必要な
補正を行って検査できるようになっている。
【００２０】一方、被検査基板３１が保持部１２に正し
く位置決めして保持されているか否かの問題とは別に、
図４及びその要部拡大図である図５に示すように被検査
基板３１上の実装部品３４自体が破線で示す本来の実装
位置から実線や一点鎖線で示す位置へと位置ずれを起こ
して実装される場合がある。このように実装部品３４が
位置ずれを起こしている場合には、実装部品３４のリー
ド３５も対応する回路パターン３３に対し位置ずれを起
こしてはんだ付けされることになる。
く位置決めして保持されているか否かの問題とは別に、
図４及びその要部拡大図である図５に示すように被検査
基板３１上の実装部品３４自体が破線で示す本来の実装
位置から実線や一点鎖線で示す位置へと位置ずれを起こ
して実装される場合がある。このように実装部品３４が
位置ずれを起こしている場合には、実装部品３４のリー
ド３５も対応する回路パターン３３に対し位置ずれを起
こしてはんだ付けされることになる。
【００２１】ところで、実装部品３４のリード３５が対
応する回路パターン３３に正しく接続されているか否か
を検査しようとする場合には、図６に示すように一方の
プローブ１８はリード３５の脚部３５ｂがはんだ付けさ
れている側の回路パターン３３の測定ポイントＰ1 に、
他方のプローブ１９はリード３５の肩部３５ａの測定ポ
イントＰ2 にそれぞれ接触させる必要がある。
応する回路パターン３３に正しく接続されているか否か
を検査しようとする場合には、図６に示すように一方の
プローブ１８はリード３５の脚部３５ｂがはんだ付けさ
れている側の回路パターン３３の測定ポイントＰ1 に、
他方のプローブ１９はリード３５の肩部３５ａの測定ポ
イントＰ2 にそれぞれ接触させる必要がある。
【００２２】しかし、図５に示すように実装部品３４が
被検査基板３１上で位置ずれを起こしている場合には、
位置ずれ分だけリード３５の位置もずれることになり、
このような状態にあるリード３５の肩部３５ａの測定ポ
イントＰ2 に対しプローブ１９を正確に接触させるため
には、プローブ１９を移動させるべき位置を実装部品３
４の位置ずれ状況に対応させて修正する位置補正処理が
必要になる。
被検査基板３１上で位置ずれを起こしている場合には、
位置ずれ分だけリード３５の位置もずれることになり、
このような状態にあるリード３５の肩部３５ａの測定ポ
イントＰ2 に対しプローブ１９を正確に接触させるため
には、プローブ１９を移動させるべき位置を実装部品３
４の位置ずれ状況に対応させて修正する位置補正処理が
必要になる。
【００２３】図７は、図３や図５に示すような状況下で
各測定ポイントＰ1 ，Ｐ2 の位置補正を行うための処理
手順を示す座標変換フローであり、説明の便宜上、模式
的に作成した図８に示す事例に即して以下に説明するこ
ととする。
各測定ポイントＰ1 ，Ｐ2 の位置補正を行うための処理
手順を示す座標変換フローであり、説明の便宜上、模式
的に作成した図８に示す事例に即して以下に説明するこ
ととする。
【００２４】すなわち、まず、論理位置座標格納処理Ｓ
1 においては、実際に検査される被検査基板３１との間
の対応関係をとるため、前記被検査基板３１の標準モデ
ル基板を設計する際に用いたＣＡＤデータ等の設計デー
タが基準位置座標データとしてメモリ２３に格納され
る。なお、論理位置座標格納処理Ｓ1 を経た後は、その
際に取り込まれた基準位置座標データとの関係で対応デ
ータを書き換えるグループオフセット処理Ｓ2 と、プロ
ーブ１８，１９の測定ポイントＰ1 ，Ｐ2 と設計データ
とを対応させるポイントオフセット処理Ｓ3 とが行わ
れ、処理後のデータがメモリ２３に格納されることにな
る。
1 においては、実際に検査される被検査基板３１との間
の対応関係をとるため、前記被検査基板３１の標準モデ
ル基板を設計する際に用いたＣＡＤデータ等の設計デー
タが基準位置座標データとしてメモリ２３に格納され
る。なお、論理位置座標格納処理Ｓ1 を経た後は、その
際に取り込まれた基準位置座標データとの関係で対応デ
ータを書き換えるグループオフセット処理Ｓ2 と、プロ
ーブ１８，１９の測定ポイントＰ1 ，Ｐ2 と設計データ
とを対応させるポイントオフセット処理Ｓ3 とが行わ
れ、処理後のデータがメモリ２３に格納されることにな
る。
【００２５】このようにして行われるグループオフセッ
ト処理Ｓ2 とポイントオフセット処理Ｓ3 とを経た後
は、保持部１２に実際に保持させた被検査基板３１が位
置ずれを起こしている場合に前記基準位置座標データを
その際の位置ずれ分に対応させて修正するための基板位
置補正変換処理Ｓ4 が行われる。
ト処理Ｓ2 とポイントオフセット処理Ｓ3 とを経た後
は、保持部１２に実際に保持させた被検査基板３１が位
置ずれを起こしている場合に前記基準位置座標データを
その際の位置ずれ分に対応させて修正するための基板位
置補正変換処理Ｓ4 が行われる。
【００２６】この基板位置補正変換処理Ｓ4 ステップに
おいては、まず、前記被検査基板３１の基準位置マーク
３２の位置が図１に示す位置補正用カメラ２０により撮
像され、公知の画像認識手法によりその位置確認が行わ
れる。
おいては、まず、前記被検査基板３１の基準位置マーク
３２の位置が図１に示す位置補正用カメラ２０により撮
像され、公知の画像認識手法によりその位置確認が行わ
れる。
【００２７】この際、各基準位置マーク３２の位置に位
置ずれの発生していることが確認され場合には、基準位
置座標データとして予め取り込まれている前記標準モデ
ル基板側の各基準位置マークの位置との関係で変換パラ
メータを求め、得られた変換パラメータに基づき前記数
式１を用いて当該被検査基板３１の位置ずれに対応させ
た位置補正変換処理が行われ、プローブ１８，１９を被
検査基板３１の位置ずれに対応させて修正された各測定
ポイントＰ1 ，Ｐ2 に移動させるために必要な位置座標
データとして前記メモリ２３に格納される。
置ずれの発生していることが確認され場合には、基準位
置座標データとして予め取り込まれている前記標準モデ
ル基板側の各基準位置マークの位置との関係で変換パラ
メータを求め、得られた変換パラメータに基づき前記数
式１を用いて当該被検査基板３１の位置ずれに対応させ
た位置補正変換処理が行われ、プローブ１８，１９を被
検査基板３１の位置ずれに対応させて修正された各測定
ポイントＰ1 ，Ｐ2 に移動させるために必要な位置座標
データとして前記メモリ２３に格納される。
【００２８】前記基板位置補正変換処理Ｓ4 に次いで行
われる部品位置補正変換処理Ｓ5 においては、まず、プ
ローブ１９の測定ポイントＰ2 となっているリード３５
を備えた実装部品３４が位置補正用カメラ２０により撮
像され、公知の画像認識手法によりその位置確認が行わ
れる。
われる部品位置補正変換処理Ｓ5 においては、まず、プ
ローブ１９の測定ポイントＰ2 となっているリード３５
を備えた実装部品３４が位置補正用カメラ２０により撮
像され、公知の画像認識手法によりその位置確認が行わ
れる。
【００２９】この際、被検査基板３１における実装部品
３４が例えば図８に一点鎖線で示される所定位置ではな
く、実線で示される位置に位置ずれを起こして配置され
ていることが確認された場合には、前記標準モデル基板
の基準実装部品から予め取り込んである論理位置座標と
しての基準部品位置座標データと、前記基準実装部品に
対応する被検査基板３１上の実装部品３４の実際の位置
を前記位置補正用カメラ２０により正規化相関係数によ
るパターンマッチング法を用いて計測して得られた実測
値とを利用して部品位置変換パラメータを求める。
３４が例えば図８に一点鎖線で示される所定位置ではな
く、実線で示される位置に位置ずれを起こして配置され
ていることが確認された場合には、前記標準モデル基板
の基準実装部品から予め取り込んである論理位置座標と
しての基準部品位置座標データと、前記基準実装部品に
対応する被検査基板３１上の実装部品３４の実際の位置
を前記位置補正用カメラ２０により正規化相関係数によ
るパターンマッチング法を用いて計測して得られた実測
値とを利用して部品位置変換パラメータを求める。
【００３０】すなわち、上記手法は、標準モデル基板に
おける基準実装部品の位置を示す基準位置座標データ
（ｘ，ｙ）と、被検査基板３１における実装部品３４の
実際の位置を示す実測位置座標データとの関係を示す
おける基準実装部品の位置を示す基準位置座標データ
（ｘ，ｙ）と、被検査基板３１における実装部品３４の
実際の位置を示す実測位置座標データとの関係を示す
【数２】 の式により行われる。なお、上記数式２における行列の
各要素ａ2 ，ｂ2 ，ｃ2，ｄ2 ，Ｏx2，Ｏy2のうち、ａ2
，ｂ2 はＸ軸方向での補正量を、ｃ2 ，ｄ2 はＹ軸方
向での補正量を、Ｏx2（図８ではＸ0 ）はＸ軸方向での
平行移動量を、Ｏy2（図８ではＹ0 ）はＹ軸方向での平
行移動量をそれぞれ示す。
各要素ａ2 ，ｂ2 ，ｃ2，ｄ2 ，Ｏx2，Ｏy2のうち、ａ2
，ｂ2 はＸ軸方向での補正量を、ｃ2 ，ｄ2 はＹ軸方
向での補正量を、Ｏx2（図８ではＸ0 ）はＸ軸方向での
平行移動量を、Ｏy2（図８ではＹ0 ）はＹ軸方向での平
行移動量をそれぞれ示す。
【００３１】また、上記数式２のおいて最下段に位置す
る各数値は、プローブ１８，１９のｚ軸方向での移動を
示す。なお、上記数式２を単純化するため、次のように
代入することもできる。 例１．ａ2 ＝ｄ2 ，ｂ2 ＝−ｃ2 例２．ａ2 ＝ｃｏｓθ，ｂ2 ＝−ｓｉｎθ，ｃ2 ＝ｓｉ
ｎθ，ｄ2 ＝ｃｏｓθ なお、θは、図８に示す一点鎖線で示す正しく配置され
た実装部品（基準実装部品）３４を基準とした場合、実
線で示す実際に配置されている実装部品３４の傾き角度
（位置ずれ）を示す。 例３．ａ2 ＝１，ｂ2 ＝０，ｃ2 ＝０，ｄ2 ＝１
る各数値は、プローブ１８，１９のｚ軸方向での移動を
示す。なお、上記数式２を単純化するため、次のように
代入することもできる。 例１．ａ2 ＝ｄ2 ，ｂ2 ＝−ｃ2 例２．ａ2 ＝ｃｏｓθ，ｂ2 ＝−ｓｉｎθ，ｃ2 ＝ｓｉ
ｎθ，ｄ2 ＝ｃｏｓθ なお、θは、図８に示す一点鎖線で示す正しく配置され
た実装部品（基準実装部品）３４を基準とした場合、実
線で示す実際に配置されている実装部品３４の傾き角度
（位置ずれ）を示す。 例３．ａ2 ＝１，ｂ2 ＝０，ｃ2 ＝０，ｄ2 ＝１
【００３２】かくして、上記部品位置補正変換処理Ｓ5
を経た後は、それぞれの可動アーム部１４，１５に対す
る座標系を同一のものとするアームオフセット処理Ｓ6
を行った上で、被検査基板３１の回路パターン３３に接
触させる一方のプローブ１８の測定ポイントＰ1 を前記
基板位置補正変換処理Ｓ4 で得られた位置座標データと
してメモリ２３に格納させるための物理移動座標格納処
理Ｓ7 が行われる。
を経た後は、それぞれの可動アーム部１４，１５に対す
る座標系を同一のものとするアームオフセット処理Ｓ6
を行った上で、被検査基板３１の回路パターン３３に接
触させる一方のプローブ１８の測定ポイントＰ1 を前記
基板位置補正変換処理Ｓ4 で得られた位置座標データと
してメモリ２３に格納させるための物理移動座標格納処
理Ｓ7 が行われる。
【００３３】また、これと同時に、被検査基板３１の実
装部品３４におけるリード３５に接触させる他方のプロ
ーブ１９の測定ポイントＰ2 を前記数式１と前記数式２
とを乗算する
装部品３４におけるリード３５に接触させる他方のプロ
ーブ１９の測定ポイントＰ2 を前記数式１と前記数式２
とを乗算する
【数３】 により算出される位置座標データ（物理移動座標）とし
て測定ポイントＰ1 の場合と同様にメモリ２３に格納さ
せるための物理移動座標格納処理Ｓ7 が行われる。
て測定ポイントＰ1 の場合と同様にメモリ２３に格納さ
せるための物理移動座標格納処理Ｓ7 が行われる。
【００３４】このようにして行われる物理移動座標格納
処理Ｓ7 を経た後、各プローブ１８，１９は、メモリ２
３に格納されている補正処理後の位置座標データに基づ
き対応する被検査基板３１の測定ポイントＰ1 ，Ｐ2 上
へと移動制御され、図６に示すように一方のプローブ１
８は回路パターン３３に、他方のプローブ１９は実装部
品３４のリード３５における肩部３５ａに正確に接触さ
せることができる。
処理Ｓ7 を経た後、各プローブ１８，１９は、メモリ２
３に格納されている補正処理後の位置座標データに基づ
き対応する被検査基板３１の測定ポイントＰ1 ，Ｐ2 上
へと移動制御され、図６に示すように一方のプローブ１
８は回路パターン３３に、他方のプローブ１９は実装部
品３４のリード３５における肩部３５ａに正確に接触さ
せることができる。
【００３５】なお、図７において論理現在位置格納処理
Ｓ8 として示される処理ステップは、実際に検査される
非検査基板３１の実装部品３４と対応する位置関係にあ
る標準モデル基板の側の基準実装部品をティーチングし
て位置データとしてメモリ２３に格納する処理をいう。
また、図示しないサーボモータは、位置センサの検出位
置に基づき移動座標と検出位置とが一致するようにフィ
ードバック制御されるものであることから、図７におけ
るエンコーダ位置格納処理Ｓ9 を経ることで位置センサ
として機能するエンコーダによりカウントされたパルス
数が検出位置（現在位置）として保持されることにな
る。
Ｓ8 として示される処理ステップは、実際に検査される
非検査基板３１の実装部品３４と対応する位置関係にあ
る標準モデル基板の側の基準実装部品をティーチングし
て位置データとしてメモリ２３に格納する処理をいう。
また、図示しないサーボモータは、位置センサの検出位
置に基づき移動座標と検出位置とが一致するようにフィ
ードバック制御されるものであることから、図７におけ
るエンコーダ位置格納処理Ｓ9 を経ることで位置センサ
として機能するエンコーダによりカウントされたパルス
数が検出位置（現在位置）として保持されることにな
る。
【００３６】本発明はこのようにして構成されているの
で、保持部１２に保持させた被検査基板３１に位置ずれ
が生じている場合はもとより、当該被検査基板３１に配
置されている実装部品３４自体に位置ずれが生じている
場合であっても、それぞれに対応させてその位置ずれを
所定の位置補正処理により補正データに変換することが
できる。
で、保持部１２に保持させた被検査基板３１に位置ずれ
が生じている場合はもとより、当該被検査基板３１に配
置されている実装部品３４自体に位置ずれが生じている
場合であっても、それぞれに対応させてその位置ずれを
所定の位置補正処理により補正データに変換することが
できる。
【００３７】したがって、一方のプローブ１８は、実装
部品３４のリード３５における脚部３５ｂがはんだ付け
されている回路パターン３３の測定ポイントＰ1 上に、
他方のプローブ１９は、実装部品３４のリード３５にお
ける肩部３５ａの測定ポイントＰ2 上にそれぞれ移動制
御した後、各プローブ１８，１９を降下させることで、
対応する測定ポイントＰ1 ，Ｐ2 に正確に接触させるこ
とができる。
部品３４のリード３５における脚部３５ｂがはんだ付け
されている回路パターン３３の測定ポイントＰ1 上に、
他方のプローブ１９は、実装部品３４のリード３５にお
ける肩部３５ａの測定ポイントＰ2 上にそれぞれ移動制
御した後、各プローブ１８，１９を降下させることで、
対応する測定ポイントＰ1 ，Ｐ2 に正確に接触させるこ
とができる。
【００３８】このため、被検査基板３１の回路パターン
３３と、これに接続されるべき実装部品３４のリード３
５とが正しく接続されているか否かは、対応する各プロ
ーブを１８，１９それぞれの測定ポイントＰ1 ，Ｐ2 に
接触させて常に正しく検査することができることにな
る。
３３と、これに接続されるべき実装部品３４のリード３
５とが正しく接続されているか否かは、対応する各プロ
ーブを１８，１９それぞれの測定ポイントＰ1 ，Ｐ2 に
接触させて常に正しく検査することができることにな
る。
【００３９】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、保持
部に保持させた被検査基板に位置ずれが生じている場合
はもとより、当該被検査基板に配置されている実装部品
自体に位置ずれが生じている場合であっても、それぞれ
に対応させてその位置ずれを所定の位置補正処理により
補正データに変換することができるので、回路パターン
側の測定ポイントには一方のプローブを、実装部品にお
けるリード側の測定ポイントには他方のプローブをそれ
ぞれ正確に移動させた上で接触させることができる。
部に保持させた被検査基板に位置ずれが生じている場合
はもとより、当該被検査基板に配置されている実装部品
自体に位置ずれが生じている場合であっても、それぞれ
に対応させてその位置ずれを所定の位置補正処理により
補正データに変換することができるので、回路パターン
側の測定ポイントには一方のプローブを、実装部品にお
けるリード側の測定ポイントには他方のプローブをそれ
ぞれ正確に移動させた上で接触させることができる。
【００４０】したがって、被検査基板の回路パターン
と、これに接続されるべき実装部品のリードとが正しく
接続されているか否かは、対応する各プローブをそれぞ
れの測定ポイントに接触させて常に正しく検査すること
ができる。
と、これに接続されるべき実装部品のリードとが正しく
接続されているか否かは、対応する各プローブをそれぞ
れの測定ポイントに接触させて常に正しく検査すること
ができる。
【図１】本発明の実施に供される基板検査装置の概略構
成例を示す平面図である。
成例を示す平面図である。
【図２】図１に示す基板検査装置の機能上の概略構成を
示すブロック線図である。
示すブロック線図である。
【図３】図１に示す基板検査装置における被検査基板の
他の配置例を示す平面図である。
他の配置例を示す平面図である。
【図４】被検査基板上の実装部品の配置例を示す平面図
である。
である。
【図５】図４における一点鎖線による囲繞部分を拡大し
て示す平面図である。
て示す平面図である。
【図６】被検査基板における実装部品のリードと回路パ
ターンとの間の接続状態を検査する際のプローブの配置
関係を例示する説明図である。
ターンとの間の接続状態を検査する際のプローブの配置
関係を例示する説明図である。
【図７】本発明における座標変換処理のための手順を示
す説明図である。
す説明図である。
【図８】図７に示す座標変換処理との関係を明らかにす
るための模式図である。
るための模式図である。
１１ 装置本体 １２ 保持部 １３ ガイドレール部 １４，１５ 可動アーム部 １６，１７ 可動部 １８，１９ プローブ ２０ 位置補正用カメラ ２１ 測定手段 ２２ サーボ系制御部 ２３ メモリ ２４ 制御手段（ＣＰＵ） ２５ キーボード ２６ 出力表示手段 ３１ 被検査基板 ３２ 基準位置マーク ３３ 回路パターン ３４ 実装部品 ３５ リード ３５ａ 肩部 ３５ｂ 脚部 Ｐ1 ，Ｐ2 測定ポイント
Claims (1)
- 【請求項１】 被検査基板を保持する保持部と、保持さ
れた被検査基板と平行な平面に沿ってＸ−Ｙ軸方向に各
別に移動する少なくとも２個の可動部と、これら可動部
に各別に取り付けられてＺ軸方向に昇降する各プローブ
と、前記可動部の少なくとも一つに取り付けられて画像
認識手法に必要な撮像をする位置補正用カメラとを少な
くとも装置本体に備える回路基板検査装置において、 被検査基板の所定位置に配置される実装部品のリード
と、このリードが接続されるべき回路パターンとの間の
接続状態を検査するために各測定ポイントへの接触を自
在に移動制御される前記各プローブのうち、前記回路パ
ターンの側と接触する一方のプローブは、標準モデル基
板の基準位置から予め取り込んである基準位置座標デー
タと、被検査基板にあって前記基準位置に対応する位置
から前記位置補正用カメラを介して得られる実測位置座
標データとを比較して補正量としての基板位置変換パラ
メータを求め、この基板位置変換パラメータに基づく基
板位置の補正処理により移動位置修正を行って測定ポイ
ントに接触させ、実装部品の前記リードの側と接触する
他方のプローブは、前記標準モデル基板の基準実装部品
から予め取り込んである基準部品位置座標データと、被
検査基板にあって前記基準実装部品と対応する実装部品
から前記位置補正用カメラを介して得られる実測部品位
置座標データとを比較して補正量としての部品位置変換
パラメータを求め、この部品位置変換パラメータと前記
基板位置変換パラメータとに基づく実装部品の位置補正
処理により移動位置修正を行って測定ポイントに接触さ
せることを特徴とする回路基板検査装置におけるプロー
ブの移動制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09023195A JP3509040B2 (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 回路基板検査装置におけるプローブの移動制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09023195A JP3509040B2 (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 回路基板検査装置におけるプローブの移動制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08262114A true JPH08262114A (ja) | 1996-10-11 |
| JP3509040B2 JP3509040B2 (ja) | 2004-03-22 |
Family
ID=13992725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09023195A Expired - Fee Related JP3509040B2 (ja) | 1995-03-23 | 1995-03-23 | 回路基板検査装置におけるプローブの移動制御方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3509040B2 (ja) |
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-
1995
- 1995-03-23 JP JP09023195A patent/JP3509040B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3509040B2 (ja) | 2004-03-22 |
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| JPH0455708A (ja) | 実装基板外観検査装置の基板高さ測定回路 |
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