JPS5856259B2 - 自動検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は集積回路の検査を行なう場合に、検査用プロー
ブと回路端子部の非接触を電気的に検出して自動修正し
、検査用プローブと回路端子部とを接触させる装置に関
するものである。

従来この種の装置は作業者が顕微鏡で観測しながらプロ
ーブを回路端子部へ接触して前記回路端子部に印加され
る信号を検出器で調べていた。

この場合プローブを回路端子部に接触させる作業中プロ
ーブ先端で回路端子部を強く押して傷つけたり、また部
品端子を引っかけて破損することがあった。

また第１図に示すようにプローブを下すことができるプ
ロービング領域Ａが非常にせまい場合、プローブ４を斜
めから部品端子２を傷つけないようにして回路端子１へ
接触しなければならなかった。

そのため作業者は部品端子２の向きに応じてプローブを
傾け、顕微鏡で観測しながらプローブを回路端子１へ下
すため非常に作業時間がかかり能率が悪かった。

またプロービング領域Ａが無い場合には先端が細く鋭い
プローブで部品端子２の根元に接触する必要があり、そ
のためプローブ先端で部品端子２を傷つけたり、また集
積回路板５を傷つけることが多かった。

本発明はこれらの欠点を除去し簡単な構成で動作確実な
自動検査装置を提供することにある。

本発明によれば、プローブの上下駆動部とＸ軸Ｙ軸方向
駆動部と、プローブが回路端子と接触状態にあることを
判定する接触検出部と、回路端子に印加される電気信号
を検出する信号検出部とで構成され、プローブを自動走
査させ回路端子に接触して、前記回路端子に印加される
信号を検出する自動検査装置が得られる。

第２図は本発明の一実施例を示すブロック図であって、
１は電子部品を付ける回路端子、２は電子部品の端子、
３は例えば集積回路チップ、コンデンサチップ等の電子
部品、４は検査用プローブ、５は集積回路基板、６は検
査用プローブを制御部１１で指定された距離Ｙ軸方向へ
移動するためのパルスモータ等で構成されるＹ軸方向駆
動部、７はＹ軸方向駆動部６と同じ構成で検査用プロー
ブをＸ軸方向へ移動するためのＸ軸方向駆動部、８は制
御部１１で指定された上下方向へ検査用プローブ４を移
動させるエアシリンダ、ソレノイド等で構成された上下
方向駆動部で、上限の位置にある場合検査用プローブ４
の先端は集積回路基板５に実装された電子部品３より充
分高い位置にあり、また下限の位置にある場合、検査用
プローブ４の先端は集積回路基板５の面に接触している
。

９は検査用プローブ４の先端が回路端子１に接触してい
るかどうかを調べるための接触検出部、１０は検査用プ
ローブ４の先端に印加された回路端子１の電気信号を論
理１，０に判定するための信号検出部、１１は制御部で
集積回路基板５の回路端子１のＸ軸、Ｙ軸の位置情報が
記憶され、この情報により検査用プローブ４をＸ軸、Ｙ
軸方向へ駆動するＸ軸、Ｙ軸方向駆動部を働かせる公知
の数値制御機能を有し、接触検出部９の接触状態の情報
を判別したり、上下方向駆動部８を働かせたりする機能
を持っている。

２０は接触検出部９と信号検出部１０で構成された検出
部、３０は検査用プローブ４と接続された検出部２０の
入力端子、３２は接触検出部９の出力端子、３３は信号
検出部１０の出力端子であり、Ｘ、Ｙは集積回路基板５
のＸ軸、Ｙ軸方向を示す。

第３図および第４図は第２図に示した実施例の動作を説
明するための図で、第３図は検査用プローブ４を集積回
路基板５へ下す時の側面からの状態図、第４図は第３図
を真上から見た状態図である。

Ｎ個の点ＡＩ、Ａ２．・・・ＡＮは検査用プローブ４を
集積回路基板５へ下した時の位置を示し、Ａ１の点は回
路端子１から電子部品３と逆の方向に少し離れた位置、
ＡＮの点は検査用プローブ４の先端あるいは側面が回路
端子１に接触している位置を示している。

Ｘは集積回路基板５のＸ方向を示し、第３図および第４
図ではＡ１の点から電子部品３の方向へ検査プローブ４
が移動する方向を示している。

Ｙは集積回路基板５のＹ方向を示し、ＡＩ 、Ａ２・・
・ＡＮ点および回路端子１のＹ軸方向の中心は同一線上
に有ることを示している。

次に第２図で示した実施例の動作を説明すると、検査用
プローブ４を上へあげた状態で、制御部１１に記憶され
た回路端子１の位置情報にもとすいてＸ軸方向駆動部７
とＹ軸方向駆動部６を数値制御して検査プローブ４を回
路端子１の近辺（第３図に示すＡ１点）まで移動させる
。

この場合第３図に示すように電子部品３の方向（図では
Ｘ方向）は回路端子１から少し離れたＡ１の点、Ｙ方向
は回路端子１の中心線の位置の情報が制御部１１に記憶
されている。

次に制御部１１から上下方向駆動部８を動作させてプロ
ーブ４を集積回路基板５へ下す。

検査用プローブ４を集積回路基板５へ下した後、後述す
る接触検出部９により検査用プローブ４が回路端子１と
接触しているかどうか判定する。

点Ａ１の位置では検査用プローブ４が回路端子１に接触
しないため、接触検出部９の出力端子３２に印加される
非接触信号（例えば論理１）を制御部１１で検出して、
上下方向駆動部８を動作させ検査用プローブ４を上へ持
ち上げる。

次に第３図に示すようにＸ軸方向駆動部７を働かせてＡ
１の位置から電子部品３側へ例えば数＋μｍの微少距離
はなれたＡ２まで検査用プローブ４を移動する。

移動後、検査用プローブ４を下へおろして検査用プロー
ブ４の先端が回路端子１に接触しているかどうかを接触
検出部９で判定して前記と同じ動作を行なう。

以下同じ動作を繰返しもし検査用プローブ４の先端がＡ
Ｎ点の位置に来た時に回路端子１との接触がとれれば、
接触検出部９の出力端子３２に印加される接触信号（例
えば論理Ｏ）を制御部１１で検出する。

次に後述する信号検出部１０の回路端子１に印加されて
いる電気信号を調べ電子部品３が正常に動作しているか
どうかを判定して判定結果を表示したりあるいは制御部
１１であらかじめ用意された正解値と比較して電子部品
３の良否判定を行なう。

前述したＡ１点からＡＮ点までの移動距離はあらかじめ
制御部１１に記憶された最大移動距離と比較されながら
Ｘ軸方向駆動部７はプローブ４を移動する。

この最大移動距離に達しても検査用プローブ４が回路端
子１に接触しない場合は警報表示を行ない、駆動部の動
作を停止することにより検査用プローブ先端が電子部品
端子を傷つけたり破損したりすることを防止する。

第５図は第２図で示した検出部２０の一実施例を示して
いる。

同図では集積回路基板５に実装された電子部品が全ての
負の電圧（例えば−５Ｖ）で動作する場合の検出部を示
している。

９は一方の入力端子３０に印加される電位が他の入力端
子４１に印加される電位より高い場合には出力端子３２
に論理１の信号を出し、逆の入力条件の場合には論理Ｏ
の信号を出す接触検出部１０は一方の入力端子３０に印
加される電位が他の入力端子３６に印加される電位より
高い場合には出力端子３３に論理」の信号を出し、逆の
入力条件の場合には論理Ｏの信号を出す信号検出ｓ、３
１は正の電位（例えば＋５Ｖ）を印加するための電源端
子、３２は接触検出部９の出力端子、３３は信号検出部
１０の出力端子、３４は負の電位（例えば−５■）を印
加するための電源端子、３５はＯ■の電位を印加するた
めの電源端子、３６は信号検出部１０の基準電圧端子、
３７は電流制限用抵抗、３８．３９はダイオード、４０
は信号検出部１０の基準電圧を調整するための可変抵抗
、４１は前記ダイオード３９のアノード側と抵抗３７と
を共通端子とする接触検出部９の基準電圧入力端子であ
る。

第６図は第５図に示した検出部２０の動作を説明するた
めの検出部２０の基準電圧レベルを示したもので、■１
は第５図に示す端子４１に印加される正の基準電圧、■
３は電子部品３の論理１を示す負の最大電圧レベル、■
４は電子部品３の論理Ｏを示す負の最小電圧レベル、■
２は電子部品３の信号を論理１，０に判定するための信
号検出部１０の入力端子３６に印加される負の基準電圧
レベルで、前記Ｖ３．Ｖ４の中間電圧レベルになるよう
に第５図に示す可変抵抗４０を調整して設定されている
。

また同図において入力端子３０に印加される電位がｖｌ
の基準電圧レベル以上の場合接触検出部９の出力端子３
２は論理１の信号が印加され、以下の場合には論理Ｏの
信号が印加されることを示している。

さらに基準電圧レベル■２以上の場合信号検出部１０の
出力端子３３は論理１の信号が印加され、以下の場合は
論理Ｏの信号が印加されることを示している。

次に動作を説明すると、第２図に示す負の電位で動作す
る電子部品３を動作させた場合、部品端子２に接続され
た回路端子１には必ず負の電位が印加されているため、
検査用プローブ４の先端あるいは側面を回路端子１に接
触した場合、第５図で示す検査用プローブ４に接続され
た検出部２０の入力端子３０には負の電位が印加される
。

一方検査用プローブ４が回路端子１と接触していない場
合には、検査用プローブ４は開放状態になり、接触検出
部９の一方の入力端子３０にはダイオード３８のカソー
ド側に接続された端子３１に印加された正の電圧（＋５
Ｖ）に近い電位が印加される。

また他方の入力端子４１には端子３１に印加された正の
電位と端子３５に印加されたＯ■の電位により 電流制
限用抵抗３７を介してダイオード３９は順方向にバイア
スされるため、ダイオード順方向電圧Ｖ１（例えは＋０
．４〜＋１０■）が印加される。

そのため入力端子３０に印加される電位が入力端子４１
に印加される電位より高くなるため接触検出部９は両入
力電位を比較して出力端子３２には論理１（非接触信号
）を出す。

また検査用フ加−ブ４の先端が回路端子１に接触してい
る場合には検査部２０の入力端子３０に負の電位が印加
されるためダイオード３８のアノード側は負電位となり
ダイオード３８は逆方向にバイアスされてカットオフ状
態となる。

一方この負の電位は接触検出部９の一方の入力端子３０
に印加される。

他方の入力端子４１は前述したように正のダイオード３
９の順方向電圧ｖ１が印加されているため、接触検出部
９の両入力端子の電位は前述の逆の状態になり出力端子
３２には論理Ｏ（接触信号）が印加される。

すなわち検査用プローブ４が回路端子１に接触している
場合は第６図に示すｖｌのレベルより下の領域であるた
め出力端子３２には論理Ｏの信号が印加され、また接触
していない場合には■１のレベルより上の領域であるた
め出力端子３２には論理１が印加される。

また第５図に示す端子３０に回路端子１の負の電位が印
加されると、この信号は信号検出回路１０の一方の入力
端子に供給され、他方の入力端子３６は基準電圧レベル
■２が印加されているため、両入力端子に印加される電
位を比較して、基準電圧レベル■２より高い入力電圧が
端子３０に印加された場合には出力端子に論理１を逆に
低い場合には論理Ｏを出力端子３３に印加することによ
り回路端子１の信号を論ｑｌ 、０に判定することがで
きる。

以上述べたように本発明によれば、検査用プローブ４に
接触検出部９を付けて第３図に示すように検査用プロー
ブ４を回路素子１へ接触するまで水平方向に自動走査し
ながら近づいて行き、そのため第１図に示すようにブロ
ービング領域Ａが非常に狭い場合とか無い場合でも検査
用プローブの側面を回路端子１のエツジに接触させるこ
とができるため、容易に検査用プローブを回路端子に接
触することができる。

また同様にプローブの側面で接触を取ることができるた
め、検査用ブローブの先端は細く鋭くする必要がなくな
り、したがってプローブの先端を平らにして集積回路基
板あるいは回路端子へ下した時検査用フ加−ブ先端は面
接触することにより単位面積当りの荷重が少なくなり集
積回路基板あるいは回路端子に傷を付けることもなくな
り、また自動的に検査用プローブを回路端子１へ接触す
るため従来の人手を介した方法に比較して作業能率が大
巾に向上する等多くの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来のプロービングを行な・う場合の状態図、
第２図は本発明装置の一実施例を示す７１７７図、第３
図は第２図の動作を説明するための状態図、第４図は第
３図を上から見た状態図、第５図は第２図に示した検出
部の構成図、第６図は第５図の動作を説明するための電
圧レベルを示す。 なお図において、１は回路端子、２は電子部品端子、３
は電子部品、４は検査用プローブ、５は集積回路基板、
６はＹ軸方向駆動部、７はＸ軸方向駆動部、８は上下方
向駆動部、９は接触検出部、１０は信号検出部、１１は
制御部、２０は検出部、３０は入力端子、３１は電源端
子、３２および３３は出力端子、３４および３５は電源
端子、３６は入力端子、３７は電流制御用抵抗、３８お
よび３９はダイオード、４０は可変抵抗器、４１は入力
端子、Ａはプロービング領域、ＡＩ 、Ａ２・・・ＡＮ
は検査用プローブの位置を示す点、Ｘは集積回路基板５
のＸ軸方向を示し検査用プローブが電子部品へ近ずく方
向、Ｙは集積回路基板５のＹ軸方向、■１は正の基準電
圧、■２は負の基準電圧、■３は論理１の最大電圧レベ
ル、■４は論理０の最小電圧レベルである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プローブの上下方向駆動部、Ｘ軸方向駆動部および
   Ｙ軸方向駆動部と、プローブが回路端子部と接触状態に
   あることを判定する接触検出部と、回路端子部に印加さ
   れる電気信号を検出する信号検出部と、前記各駆動部お
   よび検出部に接続された制御部とで構成され、プローブ
   を自動的に移動走査させて回路端子部と接触させること
   により前記回路端子部に印加される信号を検出して前記
   プローブと回路端子部との接触状態を検出するようにし
   たことを特徴とする自動検査装置。