KR102457415B1 - 위치 결정 장치 및 위치 결정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 처리부를 처리 대상물에 대해서 정확하게 위치 결정할 수 있는 위치 결정 장치 및 위치 결정 방법을 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명의 일 양태에 따른 위치 결정 장치는, 피위치 결정 부재인 제1 처리부(Ha)를 위치 결정 대상물인 처리 대상물(P)에 대해서 위치 결정하는 위치 결정 장치이며, 상기 제1 처리부(Ha)를 이동시키는 제1 이동 기구(1a)와, 상기 제1 이동 기구(1a)에 보유 지지되고, 상기 처리 대상물을 촬영하는 제1 카메라(2a)와, 상기 제1 카메라(2a)와 반대 방향으로부터 상기 제1 처리부(Ha)를 촬영하는 제2 카메라(2b)와, 서로 대향하는 상기 제1 카메라(2a) 및 상기 제2 카메라(2b)의 촬영 범위 내에 출현, 소멸하도록 배치되는 기준 마커(Mc)를 구비한다.

Description

위치 결정 장치 및 위치 결정 방법

본 발명은, 위치 결정 장치 및 위치 결정 방법에 관한 것이다.

프린트 기판의 제조 현장에서는, 복수의 프로브(전기 접촉자)를 갖는 검사 헤드를 프린트 기판에 압접하고, 프로브를 프린트 기판의 측정점에 접촉시켜 프린트 기판의 전기적인 특성을 검사하는 검사 장치가 사용되고 있다.

이와 같은 검사 장치의 검사 헤드는, 다양한 프린트 기판을 검사 가능하게 하기 위해서, 3차원의 이동 기구에 의해 위치 결정되는 헤드 본체와, 이 헤드 본체에 설치되고, 복수의 프로브 및 이 복수의 프로브를 위치 결정하는 가이드를 갖는 프로브 유닛을 갖는 구성으로 된다. 즉, 검사 장치에서는, 검사 헤드의 프로브 유닛이, 검사하는 프린트 기판에 따라서 교환된다.

일반적으로, 검사 장치는, 검사 헤드를 위치 결정하는 위치 결정 장치가, 카메라를 구비하고, 카메라에 의해 프린트 기판을 촬영하여, 화상 처리에 의해 프린트 기판의 위치를 확인하여 검사 헤드를 기판에 대해서 위치 결정한다. 그러나, 최근, 프린트 기판의 고정밀화가 진행되고 있어, 검사 헤드를 프린트 기판에 대해서 엄밀하게 위치 결정하는 것이 필요해지기 때문에, 헤드 본체에 대한 프로브 유닛의 설치 오차가 무시할 수 없는 것으로 되어 있다.

이와 같은 프로브 유닛의 설치 오차를 보정하기 위해서, 프린트 기판을 보유 지지하는 테이블에 보조 카메라를 배치하고, 이 보조 카메라에 의해 검사 헤드를 촬영하여 프로브 유닛의 가이드에 마련되는 지그 위치 결정 마크의 위치를 인식함으로써, 프로브 유닛의 정확한 위치를 파악하는 검사 장치가 제안되어 있다(일본 특허공개 제2009-113600호 공보 참조).

일본 특허공개 제2009-113600호 공보

상기 공보에 기재되는 검사 장치에서는, 프린트 기판을 보유 지지하는 테이블에 보조 카메라를 배치하기 때문에, 장치 구성이 복잡하다. 이와 같이 복잡한 장치 구성은, 장치의 비용을 증대시킬 뿐만 아니라, 소형의 장치에서는 프로브 유닛의 정확한 위치를 파악하기 위한 구성을 배치하는 스페이스를 확보하는 것이 곤란해진다는 문제도 있다. 특히, 프린트 기판의 양면을 검사하기 위해서는, 상기 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 표측의 검사 헤드의 가이드를 촬영하는 보조 카메라와, 이측의 검사 헤드의 가이드를 촬영하는 보조 카메라가 필요하다.

상기 문제에 감안하여, 본 발명은, 검사 헤드 등의 처리부를 프린트 기판 등의 처리 대상물에 대해서 정확하게 위치 결정할 수 있는 위치 결정 장치 및 위치 결정 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 본 발명의 위치 결정 장치는, 피위치 결정 부재인 제1 처리부를 위치 결정 대상물인 처리 대상물에 대해서 위치 결정하는 위치 결정 장치이며, 상기 제1 처리부를 이동시키는 제1 이동 기구와, 상기 제1 이동 기구에 보유 지지되고, 상기 처리 대상물을 촬영하는 제1 카메라와, 상기 제1 카메라와 반대 방향으로부터 상기 제1 처리부를 촬영하는 제2 카메라와, 서로 대향하는 상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라의 촬영 범위 내에 출현, 소멸하도록 배치되는 기준 마커를 구비한다.

또한, 본 발명의 위치 결정 방법은, 처리부를 처리 대상물에 대해서 위치 결정하는 위치 결정 방법이며, 제1 카메라와, 상기 제1 카메라에 대향하도록 배치한 제2 카메라에 의해, 상기 제1 및 제2 카메라의 촬영 범위 내에 출현한 기준 마커를 촬영하는 공정과, 상기 제2 카메라로 상기 처리부에 마련된 처리부 마커를 촬영하는 공정과, 상기 제2 카메라로 촬영한 상기 기준 마커의 위치와, 상기 제2 카메라로 촬영한 상기 처리부 마커의 위치로부터, 상기 기준 마커 및 상기 처리부 마커 간의 상대 위치를 산출하는 공정과, 상기 산출된 상기 기준 마커 및 상기 처리부 마커 간의 상대 위치와, 상기 제1 카메라로 촬영한 상기 기준 마커의 위치로부터, 상기 제1 카메라 및 상기 처리부 마커 간의 상대 위치를 산출하는 공정과, 상기 제1 카메라로 상기 처리 대상물을 촬영하는 공정과, 상기 제1 카메라로 촬영한 상기 처리 대상물의 위치로부터, 상기 제1 카메라에 대한 상기 처리 대상물의 상대 위치를 인식하는 공정과, 상기 인식된 상기 제1 카메라에 대한 상기 처리 대상물의 상대 위치와, 상기 산출된 상기 제1 카메라 및 상기 처리부 마커 간의 상대 위치에 기초하여, 상기 처리부를 상기 처리 대상물에 대해서 위치 결정하는 공정을 구비한다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 위치 결정 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는, 도 1의 위치 결정 장치를 구비하는 검사 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 3은, 도 1의 위치 결정 장치의 마커 이동 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 위치 결정 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는, 도 4의 기준 마커 촬영 공정에서의 이측 카메라의 촬영 화상의 간략화 이미지도이다.
도 6은, 도 4의 처리부 마커 촬영 공정에서의 이측 카메라의 촬영 화상의 간략화 이미지도이다.
도 7은, 도 4의 기준 마커 위치 산출 공정의 개요를 나타내는 간략화 이미지도이다.
도 8은, 도 4의 카메라 위치 산출 공정에서의 표측 카메라의 촬영 화상의 간략화 이미지도이다.
도 9는, 본 발명의 위치 결정 장치의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 10은, 도 9의 위치 결정 공정에서의 표측 카메라의 촬영 화상의 간략화 이미지도이다.
도 11은, 도 3과는 다른 마커 이동 장치의 구성을 나타내는 모식도이다.

본 발명의 일 양태에 따른 위치 결정 장치는, 피위치 결정 부재인 제1 처리부를 위치 결정 대상물인 처리 대상물에 대해서 위치 결정하는 위치 결정 장치이며, 제1 처리부를 이동시키는 제1 이동 기구와, 상기 제1 이동 기구에 보유 지지되고, 상기 처리 대상물을 촬영하는 제1 카메라와, 상기 제1 카메라와 반대 방향으로부터 상기 제1 처리부를 촬영하는 제2 카메라와, 서로 대향하는 상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라의 촬영 범위 내에 출현, 소멸하도록 배치되는 기준 마커를 구비한다.

또한, 본 발명의 다른 양태에 따른 위치 결정 방법은, 처리부를 처리 대상물에 대해서 위치 결정하는 위치 결정 방법이며, 제1 카메라와, 상기 제1 카메라에 대향하도록 배치한 제2 카메라에 의해, 상기 제1 및 제2 카메라의 촬영 범위 내에 출현한 기준 마커를 촬영하는 공정과, 상기 제2 카메라로 상기 처리부에 마련된 처리부 마커를 촬영하는 공정과, 상기 제2 카메라로 촬영한 상기 기준 마커의 위치와, 상기 제2 카메라로 촬영한 상기 처리부 마커의 위치로부터, 상기 기준 마커 및 상기 처리부 마커 간의 상대 위치를 산출하는 공정과, 상기 산출된 상기 기준 마커 및 상기 처리부 마커 간의 상대 위치와, 상기 제1 카메라로 촬영한 상기 기준 마커의 위치로부터, 상기 제1 카메라 및 상기 처리부 마커 간의 상대 위치를 산출하는 공정과, 상기 제1 카메라로 상기 처리 대상물을 촬영하는 공정과, 상기 제1 카메라로 촬영한 상기 처리 대상물의 위치로부터, 상기 제1 카메라에 대한 상기 처리 대상물의 상대 위치를 인식하는 공정과, 상기 인식된 상기 제1 카메라에 대한 상기 처리 대상물의 상대 위치와, 상기 산출된 상기 제1 카메라 및 상기 처리부 마커 간의 상대 위치에 기초하여, 상기 처리부를 상기 처리 대상물에 대해서 위치 결정하는 공정을 구비한다.

여기서, 「촬영 범위」란, 카메라에 의한 촬영 화상 중에서 화상 처리에 필요한 화상 영역을 의미하며, 화상 처리에 필요하지 않은 주변 영역은 포함하지 않도록 한다.

당해 위치 결정 장치 및 위치 결정 방법은, 상기 제1 및 제2 카메라의 촬영 범위 내에 출현, 소멸하는 기준 마커를 사용한다. 이에 의해, 기준 마커를 상기 제1 및 제2 카메라의 촬영 범위에 나타낸 상태에서, 처리부측의 제1 카메라와, 거기에 대향하는 제2 카메라에 의해, 상기 기준 마커를 각각 촬영할 수 있다. 또한, 기준 마커를 카메라의 촬영 범위로부터 퇴피시킨 상태에서, 제2 카메라로 처리부를 촬영할 수도 있다. 이들 촬영 화상으로부터, 상기 처리부와 상기 기준 마커의 상대 위치 관계를 도출할 수 있다. 이 때문에, 처리부측의 제1 카메라로 처리 대상물을 촬영하여 상기 처리 대상물에 대한 상기 제1 카메라의 상대 위치를 산출하고, 상기 처리부와 상기 제1 카메라의 상대 위치 관계를 보정함으로써, 상기 처리부를 상기 처리 대상물에 대해서 정확하게 위치 결정할 수 있다. 또한, 당해 위치 결정 장치 및 위치 결정 방법에서는, 이동 가능한 제1 카메라를 제2 카메라에 대향시켜 처리부의 정확한 위치를 확인하므로, 제2 카메라를 당해 위치 결정 장치의 다른 구성 요소 및 다른 장치의 구성 요소와 간섭하지 않은 임의의 스페이스에 배치할 수 있다. 이에 의해, 장치를 소형화할 수 있다.

이하, 적절히 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 상세히 설명한다.

도 1에 도시한 본 발명의 일 실시 형태에 따른 위치 결정 장치는, 위치 결정 대상인 처리 대상물(도시생략)에 대해서 제1 처리부 Ha를 정확하게 위치 결정하는 장치이다.

상기 처리 대상물과 상기 제1 처리부 Ha의 조합의 예로서는, 프린트 기판과 그 전기적 특성을 검사하는 검사 헤드, 필름과 그것에 구멍을 뚫는 천공 가공부, 마무리 가공이 실시되는 제품 부품과 마무리 가공 헤드 등을 들 수 있다.

도 1의 위치 결정 장치는, 제1 처리부 Ha를 이동시키는 제1 이동 기구(1a)와, 제1 처리부 Ha의 상대 위치가 일정하도록 제1 이동 기구(1a)에 보유 지지되고, 처리 대상물을 표측으로부터 촬영하는 제1 카메라(표측 카메라)(2a)와, 표측 카메라(2a)와 반대 방향(이측)으로부터 제1 처리부 Ha를 촬영하는 제2 카메라(이측 카메라)(2b)와, 서로 대향하는 제1 카메라(2a) 및 제2 카메라(2b)의 촬영 범위 내에 출현, 소멸하도록 배치되는 기준 마커 Mc를 구비한다.

제1 이동 기구(1a)는, 제1 처리부 Ha 및 제 1 카메라(2a)를 보유 지지하고, 전후, 좌우, 상하의 이동이나 회전 등의 동작 중 어느 것 또는 복수의 조합에 의해, 제1 처리부 Ha 및 제 1 카메라(2a)를 이동시킨다. 제2 카메라(2b)는, 위치가 고정되어 있어도 되지만, 제2 이동 기구(도시생략)에 의해 보유 지지함으로써, 이동하여 위치 결정 가능해도 된다. 제1 처리부 Ha에는, 제2 카메라(2b)에 의해 촬영 가능한 위치(이면)에 제1 처리부 마커가 마련된다.

당해 위치 결정 장치는, 기준 마커 Mc를 제1 및 제2 카메라(2a, 2b)의 촬영 범위에 나타낸 상태에서, 제1 처리부 Ha측의 제1 카메라(2a)와, 그에 대향하는 제2 카메라(2b)에 의해, 기준 마커 Mc를 각각 촬영할 수 있다. 또한, 기준 마커 Mc를 제1 및 제2 카메라(2a, 2b)의 촬영 범위로부터 퇴피시킨 상태에서, 제2 카메라(2b)로 제1 처리부 Ha를 촬영할 수도 있다. 이들 촬영 화상으로부터, 제1 처리부 Ha와 기준 마커 Mc의 상대 위치 관계를 도출할 수 있다. 이 때문에, 제1 처리부 Ha측의 제1 카메라(2a)로 처리 대상물을 촬영하여 처리 대상물에 대한 제1 카메라(2a)의 상대 위치를 산출하고, 제1 처리부 Ha와 제1 카메라(2a)의 상대 위치 관계를 보정함으로써, 제1 처리부 Ha를 처리 대상물에 대해서 정확하게 위치 결정할 수 있다.

또한, 당해 위치 결정 장치는, 이동 가능한 제1 카메라(2a)를 제2 카메라(2b)에 대향시켜 제1 처리부 Ha의 정확한 위치를 확인하므로, 제2 카메라(2b)를 당해 위치 결정 장치의 다른 구성 요소 및 다른 장치의 구성 요소와 간섭하지 않는 임의의 스페이스에 배치할 수 있으므로, 장치를 소형화할 수 있다.

이하에, 당해 위치 결정 장치를 구비하는 검사 장치의 구성에 대하여 설명함으로써, 당해 위치 결정 장치 및 위치 결정 방법의 상세를 설명한다.

[검사 장치]

도 2에 도시한 검사 장치는, 양면에 회로가 형성된 프린트 기판 P의 전기적 특성을 검사하는 전기 검사 장치이다.

도 2의 검사 장치는, 처리 대상물인 프린트 기판 P를 수평으로 보유 지지하는 기판 보유 지지 기구(3)와, 제1 처리부인 표측 검사 헤드 Ha와, 제2 처리부인 이측 검사 헤드 Hb와, 표측 검사 헤드 Ha 및 이측 검사 헤드 Hb를 프린트 기판 P에 대해서 위치 결정하는 당해 위치 결정 장치를 구비한다.

당해 위치 결정 장치는, 표측 검사 헤드 Ha를 이동시키는 표측 이동 기구(1a)와, 이측 검사 헤드 Hb를 이동시키는 이측 이동 기구(1b)와, 프린트 기판 P를 표측(상측)으로부터 촬영하는 표측 카메라(2a)와, 프린트 기판 P를 이측(하측)으로부터 촬영하는 이측 카메라(2b)와, 서로 대향하는 표측 카메라(2a) 및 이측 카메라(2b)의 촬영 범위 내에 출현, 소멸하도록 기준 마커 Mc를 이동시키는 마커 이동 장치(4)와, 각 기구의 동작을 제어하는 컨트롤러(5)를 구비한다. 즉, 당해 위치 결정 장치는, 처리부를 2개 갖고, 각각의 처리부를 개별로 이동시키는 2개의 이동 기구(1a, 1b)를 갖는 구성으로 되어 있다.

당해 위치 결정 장치는, 표측 검사 헤드 Ha를 프린트 기판 P에 대해서 위치 결정하는 경우, 표측 이동 기구(1a)를 제1 이동 기구로 하고, 이측 이동 기구(1b)를 제2 이동 기구로 하고, 표측 카메라(2a)를 제1 카메라로 하고, 이측 카메라(2b)를 제2 카메라로 하여 사용한다. 또한, 당해 위치 결정 장치는, 이측 검사 헤드 Hb를 프린트 기판 P에 대해서 위치 결정하는 경우, 표측 이동 기구(1a)를 제2 이동 기구로 하고, 이측 이동 기구(1b)를 제1 이동 기구로 하고, 표측 카메라(2a)를 제2 카메라로 하고, 이측 카메라(2b)를 제1 카메라로 하여 사용한다.

또한, 이하의 설명에서는, 실시 형태에 맞춰서 「수평」 「상」 「하」 등의 절대적인 방향을 사용하지만, 본 발명의 구성 요소의 배치를 한정하는 것은 아니다.

〔프린트 기판〕

도 2의 검사 장치에 의해 전기적 특성이 검사되는 프린트 기판 P로서는, 전형적으로는 양면에 회로 패턴이 형성된 양면 기판을 들 수 있다. 또한, 프린트 기판 P는, 견고한 리지드 프린트 기판이어도 되고, 가요성을 갖는 플렉시블 프린트 기판이어도 된다.

또한, 프린트 기판 P는, 표측 이동 기구(1a) 및 이측 이동 기구(1b)에 의해 표측 검사 헤드 Ha 및 이측 검사 헤드 Hb를 위치 결정할 때, 프린트 기판 P의 위치를 정확하게 인식하기 위한 기준점으로 되는 대상물 마커 Mp를 갖는다.

대상물 마커 Mp는, 예를 들어 프린트 기판 P의 양면에 회로 패턴을 형성하는 금속에 의해 회로 패턴과 동시에 형성되는 금속 패턴으로 할 수 있다. 또한, 대상물 마커 Mp는, 회로 패턴 중의 특징점(화상 처리에 의해 인식할 수 있는 점)이어도 되고, 금속 패턴 이외에, 예를 들어 도료를 사용한 인쇄 등에 의해 형성되는 것이어도 된다. 또한, 대상물 마커 Mp는 프린트 기판 P의 표측과 이측에 개별로 마련되어도 되지만, 여기에서는, 표리 어느 측에서도 인식할 수 있는 스루홀과 같은 단일의 패턴인 것으로서 설명한다.

〔기판 보유 지지 기구〕

기판 보유 지지 기구(3)는, 프린트 기판 P의 외연부를 파지함으로써, 프린트 기판 P를 수평으로 보유 지지한다. 보유 지지된 프린트 기판 P는, 표면의 회로 패턴에 표측 검사 헤드 Ha가 상측으로부터 맞닿음 가능하게 되고, 또한 프린트 기판 P의 이면의 회로 패턴에 이측 검사 헤드 Hb가 하측으로부터 맞닿음 가능해진다.

이 기판 보유 지지 기구(3)로서는, 예를 들어 프린트 기판 P의 주연을 전체 둘레에 걸쳐 끼움 지지하는 한 쌍의 프레임체, 프린트 기판 P의 4변을 각각 파지하는 폭이 넓은 4개의 클립, 프린트 기판 P의 4변에 각각 간격을 두고 복수 배치되는 다수의 클립 등을 사용할 수 있다.

〔검사 헤드〕

표측 검사 헤드 Ha는, 당해 위치 결정 장치의 표측 이동 기구(1a)에 의해 위치 결정되는 헤드 본체(6a)와, 이 헤드 본체(6a)에 착탈 가능하게 설치되는 프로브 유닛(7a)을 갖는다. 이측 검사 헤드 Hb도 마찬가지로, 이측 이동 기구(1b)에 의해 위치 결정되는 헤드 본체(6b)와, 이 헤드 본체(6b)에 설치되는 프로브 유닛(7b)을 갖는다.

<헤드 본체>

헤드 본체(6a, 6b)는, 이동 기구(1a, 1b)의 말단에 고정되는 부재이며, 이동 기구(1a, 1b)의 동작에 의해, 프로브 유닛(7a, 7b)을 프린트 기판 P에 대해서 적절한 위치에 맞닿게 하도록 정확하게 위치 결정됨으로써 전기 검사를 행한다.

<프로브 유닛>

프로브 유닛(7a, 7b)은, 선단이 프린트 기판 P의 표면 또는 이면에 압접되는 복수의 프로브(8a, 8b)와, 이 복수의 프로브(8a, 8b)가 각각 삽입되는 복수의 가이드 구멍을 갖는 가이드 플레이트(9a, 9b)를 갖는다.

복수의 프로브(8a, 8b)는, 그 축방향이, 가이드 플레이트(9a, 9b)의 면에 수직이고, 또한 각각의 선단이 가이드 플레이트(9a, 9b)의 가이드 구멍으로부터 약간 돌출되도록 보유 지지된다. 또한, 복수의 프로브(8a, 8b)는, 프린트 기판 P의 도전 패턴의 소정의 측정점에 맞닿을 수 있도록 배치된다.

가이드 플레이트(9a, 9b)는, 절연성을 갖는 재료로 형성되고, 복수의 프로브(8a, 8b)의 배치를 정한다.

가이드 플레이트(9a, 9b)가, 프린트 기판 P에 대향하는 면에는, 프로브 유닛(7a, 7b)을 프린트 기판 P에 정확하게 위치 결정하기 위한 기준점으로 되는 처리부 마커 Mha, Mhb가 마련된다. 즉, 표측 검사 헤드 Ha 및 이측 검사 헤드 Hb는, 처리부 마커 Mha, Mhb가 프린트 기판 P의 대상물 마커 Mp에 대해서 소정의 상대 위치에 배치되도록 위치 결정된다.

또한, 표측 검사 헤드 Ha 및 이측 검사 헤드 Hb는, 복수의 프로브(8a, 8b)를 통해 프린트 기판 P의 전기적 특성을 측정하기 위한 회로를 갖는 것이 바람직하다. 즉, 표측 검사 헤드 Ha 및 이측 검사 헤드 Hb는, 프린트 기판 P의 전기적 특성을 측정하고, 측정 결과를 비교적 소수의 배선을 통해 컨트롤러(5)로 출력할 수 있는 측정 회로를 가지면 된다.

〔이동 기구〕

표측 이동 기구(1a)는, 표측 검사 헤드 Ha를 위치 결정하는 직교 좌표형 이동 기구이다. 구체적으로는, 표측 이동 기구(1a)는, 프린트 기판 P에 평행한 제1 방향(도 2의 지면에 수직인 방향)으로 이동하는 제1 이동체(10a)와, 제1 이동체(10a) 위를 프린트 기판 P에 평행하고 또한 제1 방향에 수직인 제2 방향(도 2에 있어서의 좌우 방향)으로 이동하는 제2 이동체(11a)와, 표측 검사 헤드 Ha를 프린트 기판 P에 수직인 축을 중심으로 회전시키는 회전 기구(12a)와, 제2 이동체(11a)에 대해서 표측 검사 헤드 Ha를 프린트 기판 P에 수직인 방향으로 이동시키는 승강 기구(13a)를 갖는다. 표측 이동 기구(1a)는, 제2 이동체(11a)에 의해 표측 카메라(2a)를 보유 지지한다. 상기 프린트 기판 P에 수직인 축은, 표측 카메라(2a)의 광축에 평행한 축이며, 상기 프린트 기판 P에 수직인 방향은, 표측 카메라(2a)의 광축에 평행한 방향이다.

이측 이동 기구(1b)는, 이측 검사 헤드 Hb를 위치 결정하는 직교 좌표형 이동 기구이다. 구체적으로는, 이측 이동 기구(1b)는, 표측 이동 기구(1a)의 구성을 상하 반전시킨 구성이며, 프린트 기판 P에 평행한 제1 방향으로 이동하는 제1 이동체(10b)와, 제1 이동체(10b) 위를 프린트 기판 P에 평행하고 또한 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 이동하는 제2 이동체(11b)와, 이측 검사 헤드 Hb를 프린트 기판 P에 수직인 축을 중심으로 회전시키는 회전 기구(12b)와, 제2 이동체(11b)에 대해서 이측 검사 헤드 Hb를 프린트 기판 P에 수직인 방향으로 이동시키는 승강 기구(13b)를 갖는다. 이측 이동 기구(1b)는, 제2 이동체(11b)에 의해 이측 카메라(2b)를 보유 지지한다.

또한, 이측 이동 기구(1b)는, 제1 이동체(10b)에 의해, 기준 마커 Mc를 이동시키는 마커 이동 장치(4)를 보유 지지한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 마커 이동 장치(4)가 이측 이동 기구(1b)의 제1 이동체(10b)에 마련되는 것으로서 설명하지만, 마커 이동 장치(4)는, 표측 이동 기구(1a)의 제1 이동체(10a)에 마련되어도 된다. 또한, 마커 이동 장치(4)는, 표측 이동 기구(1a)의 제2 이동체(11a)에 마련되어도 되고, 이측 이동 기구(1b)의 제2 이동체(11b)에 마련되어도 된다.

<제1 이동체>

제1 이동체(10a, 10b)는, 제1 방향으로 연장되는 한 쌍의 레일(14a, 14b)을 따라서 이동 가능하게 배치되고, 한 쌍의 레일(14a, 14b) 간을 접속하도록 제2 방향으로 연장되도록 구성된다. 이 제1 이동체(10a, 10b)는, 예를 들어 볼 나사 등에 의해 제1 방향으로 위치 결정된다.

<제2 이동체>

제2 이동체(11a, 11b)는, 제1 이동체(10a, 10b)를 따라서 제2 방향으로 이동 가능하게 마련된다. 이 제2 이동체(11a, 11b)는, 예를 들어 볼 나사 등에 의해, 제1 이동체(10a, 10b) 위에 있어서의 제2 방향으로 위치 결정된다.

<회전 기구>

회전 기구(12a, 12b)는, 제2 이동체(11a, 11b)에 설치되고, 검사 헤드 Ha, Hb를 승강 기구(13a, 13b)와 함께 프린트 기판 P에 수직인 축 주위(여기서는 연직축의 주위)로 회전시켜, 위치(각도)를 결정한다.

<승강 기구>

승강 기구(13a, 13b)는, 검사 헤드 Ha, Hb를 프린트 기판 P의 법선 방향으로 이동시켜, 복수의 프로브(8a, 8b)의 선단을 프린트 기판 P에 맞닿게 한다.

<카메라>

제1 및 제2 각 카메라(2a, 2b)는, 프린트 기판 P의 대상물 마커 Mp를 포함하는 화상을 촬영하여, 컨트롤러(5)에 화상 데이터를 제공한다. 이 화상 데이터에 기초하여, 표측 이동 기구(1a) 또는 이측 이동 기구(1b)의 이동량이 산출되고, 표측 검사 헤드 Ha 또는 이측 검사 헤드 Hb가 프린트 기판 P의 회로 패턴에 정면으로 대향하도록 이동된다.

각 카메라(2a, 2b)가 촬영한 화상 데이터는, 컨트롤러(5)에 있어서 공지된 화상 처리 기술에 의해 해석된다. 상세는 후술하지만, 이에 의해, 표측 이동 기구(1a) 또는 이측 이동 기구(1b)에 의해 이동해야 할 표측 검사 헤드 Ha 또는 이측 검사 헤드 Hb가 필요한 이동 거리가 특정된다.

<기준 마커>

기준 마커 Mc는, 표측 카메라(2a) 및 이측 카메라(2b)에 의해 촬영 가능한 단일의 마크이며, 표지 부재(15)에 마련된다.

표지 부재(15)는, 특별히 한정되지 않지만, 일례로서, 도 3에 도시한 바와 같은 구성으로 할 수 있다. 즉, 이 표지 부재(15)는, 이측 카메라(2b)의 촬영 범위 내에 돌출된 상태에서 프린트 기판 P와 평행하게 보유 지지되는 판형상부(16)를 갖고, 판형상부(16)에는 기준 마커 Mc로서, 프린트 기판 P에 수직인 세공이 형성된 것으로 할 수 있다.

판형상부(16)의 두께는, 형상을 유지할 수 있는 충분한 강도를 확보할 수 있는 범위에서 가능한 한 작은 것이 바람직하고, 예를 들어 0.05㎜ 이상 0.20㎜ 이하이다. 판형상부(16)의 두께를 작게 함으로써, 기준 마커 Mc가 카메라(2a, 2b)의 정면에 배치되지 않은 경우에도, 기준 마커 Mc의 위치를 정확하게 확인하기 쉬워진다.

기준 마커 Mc의 평면 형상은, 그 위치(좌표)를 특정 가능하면 되며, 예를 들어 십자 형상 등으로 해도 되지만, 형성이 용이하도록 원형으로 하면 된다. 원 형상의 기준 마커 Mc의 직경은, 카메라(2a, 2b)에 의해 확인할 수 있는 범위에서 가능한 한 작은 것이 바람직하고, 예를 들어 0.2㎜ 이상 1.0㎜ 이하이다.

(마커 이동 장치)

마커 이동 장치(4)는, 표지 부재(15)의 기준 마커 Mc를, 표측 카메라(2a) 및 이측 카메라(2b)의 촬영 범위 내에 출현시키고, 또한 촬영 범위 외로 퇴피시킨다. 도 2의 검사 장치에서는, 표측 이동 기구(1a) 및 이측 이동 기구(1b)에 의해, 표측 카메라(2a)와 이측 카메라(2b)를 대향시킨다. 계속해서, 이측 카메라(2b)에 근접해서 마련된 마커 이동 장치(4)로 기준 마커 Mc를 돌출시킴으로써, 양쪽 카메라(2a, 2b)의 촬영 범위 내에 기준 마커 Mc를 출현시킬 수 있다. 기준 마커 Mc를 양쪽 카메라(2a, 2b)의 촬영 범위 내에 출현시킨 상태일 때에는, 기준 마커 Mc와, 이측 이동 기구(1b)의 제1 이동체(10b)의 상대 위치가 일정해진다.

또한, 마커 이동 장치(4)는, 프린트 기판 P에 수직인 방향에 있어서의 프린트 기판 P가 보유 지지되는 높이 위치에, 기준 마커 Mc를 돌출시키는 것이 바람직하다. 이와 같이, 기준 마커 Mc를 프린트 기판 P가 보유 지지되는 높이 위치에 배치함으로써, 기준 마커 Mc에 대한 표측 카메라(2a) 및 이측 카메라(2b)의 상대 위치가, 대상물 마커 Mp의 촬영 시와 마찬가지로 된다. 그 결과, 표측 카메라(2a)와 검사 헤드 Ha의 처리부 마커 Mha의 상대 위치 관계를 보다 정확하게 파악할 수 있다. 나아가서는 표측 카메라(2a)와 프로브(9a)의 상대 위치 관계를 보다 정확하게 파악할 수 있다.

마커 이동 장치(4)는, 제1 이동체(10b)의 제2 방향 중앙부에 기준 마커 Mc를 보유 지지하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 기준 마커 Mc를 제2 방향 중앙부에 보유 지지함으로써, 마커 이동 장치(4)가 다른 구성 요소와 간섭하기 어렵기 때문에, 마커 이동 장치(4)를 간소한 구성으로 할 수 있음과 함께, 기준 마커 Mc의 돌출 위치의 오차를 작게 할 수 있다.

또한, 마커 이동 장치(4)는, 기준 마커 Mc를 프린트 기판 P에 대해서 경사지는 방향으로 돌출 및 후퇴시켜도 된다. 기준 마커 Mc를 경사 방향으로 돌출 및 후퇴시킴으로써 기준 마커 Mc가 검사 장치의 다른 구성 요소, 예를 들어 프린트 기판 P를 보유 지지하는 지그 등과 간섭하기 어려워지므로, 기준 마커 Mc 및 마커 이동 장치(4)의 설계가 용이해진다.

기준 마커 Mc를 상기 경사지는 방향으로 돌출 및 후퇴시키는 마커 이동 장치(4)의 구성으로서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 표지 부재(15)를 경사 방향으로 안내하는 직동 가이드(17)와, 이 직동 가이드(17)에 경사지는 방향으로 표지 부재(15)를 밀고 당기는 구동 실린더(18)를 갖는 구성으로 할 수 있다. 구동 실린더(18)는, 피스톤 선단부에 의해 표지 부재(15)를 밀고 당겨서, 실린더의 반대측 단부(기단부)를 중심으로 상하 방향으로 선회 가능해진다.

이와 같이, 마커 이동 장치(4)가, 직동 가이드(17)와 구동 실린더(18)를 갖는 구성으로 함으로써, 구동 실린더(18)를 프린트 기판 P에 평행한 방향으로 연장되도록 배치할 수 있다. 이에 의해, 마커 이동 장치(4), 특히 그 구동 실린더(18)가 다른 구성 요소와 간섭하기 어려워지므로, 마커 이동 장치(4)의 설계가 용이해진다.

또한, 도 3에서는, 이측 이동 기구(1b)의 제1 이동체(10b)의 하면(프린트 기판 P가 보유 지지되는 측과 반대측의 면)에 제2 이동체(11b)가 배치되고, 제1 이동체(10b)의 상면(프린트 기판 P가 보유 지지되는 측의 면)에 마커 이동 장치(4)가 배치되어 있다. 즉, 마커 이동 장치(4)는, 표지 부재(15)를 후퇴시킨 상태에서, 제1 이동체(10b)의 상면과 기판 보유 지지 기구(3)의 하면의 간극에 들어가도록 구성되어 있다. 이 때문에, 도시하지 않은 회전 기구(12b) 및 승강 기구(13b)는, 이측 검사 헤드 Hb를 제1 이동체(10b)의 측방에 보유 지지하도록 제2 이동체(11b)에 설치된다.

또한, 마커 이동 장치(4)는, 제2 이동체(11a, 11b)를 위치 결정함으로써 카메라(2a, 2b)를 기준 마커 Mc에 대략 정면으로 대향하도록, 즉 카메라(2a, 2b)의 촬영 화상의 중앙부에 기준 마커 Mc를 투영시킬 수 있도록, 표지 부재(15)를 돌출시킨다. 이에 의해, 카메라(2a, 2b)의 촬영 화상에 있어서의 기준 마커 Mc의 좌표를 보다 정확하게 구할 수 있으므로, 표측 검사 헤드 Ha 및 이측 검사 헤드 Hb의 위치 결정 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 마커 이동 장치(4)는, 양쪽 카메라(2a, 2b)로 동시에 촬영 가능한 장소에 기준 마커 Mc를 출현시키고, 퇴피되는 것이면 되므로, 이측 카메라(2b)가 아니라 표측 카메라(2a)에 근접한 위치에, 즉 표측 이동 기구(1a)에 마련되어도 된다. 도 2의 검사 장치에서는, 표측 이동 기구(1a)와 이측 이동 기구(1b)가 상하 대칭으로 마련되어 있기 때문에, 하나의 기준 마커 Mc를 사용하여 표측 검사 헤드 Ha와 이측 검사 헤드 Hb의 위치 결정을 행하는 것이 가능하다. 이 때문에, 마커 이동 장치(4)를 2개 마련할 필요가 없다.

〔컨트롤러〕

컨트롤러(5)로서는, 예를 들어 프로그래머블 로직 컨트롤러, 퍼스널 컴퓨터 등이 사용된다.

컨트롤러(5)는, 초기 설정 제어와 위치 결정 제어를 행한다. 이 초기 설정 제어와 위치 결정 제어가, 본 발명의 위치 결정 방법을 구성한다. 초기 설정 제어는, 검사하는 프린트 기판 P의 변경(라인 체인지)에 수반하여 프로브 유닛(7a, 7b)을 교환했을 때 행해지고, 카메라(2a, 2b)와 프로브 유닛(7a, 7b)의 상대 위치를 확인한다. 위치 결정 제어는, 전기 검사를 행하기 위해서 프로브 유닛(7a, 7b)을 프린트 기판 P에 대해서 위치 결정하는 제어이다. 이 위치 결정 제어에서는, 상세히 후술하지만, 초기 설정 제어에 있어서 확인한 카메라(2a, 2b)와 프로브 유닛(7a, 7b)의 상대 위치를 고려하여, 실제의 프린트 기판 P에 대해서 프로브 유닛(7a, 7b)을 위치 결정한다. 이에 의해, 프로브(8a, 8b)를 프린트 기판 P의 측정점에 정확하게 맞닿게 하여, 프린트 기판 P의 전기적 특성을 검사할 수 있다.

상기 초기 설정 제어 및 위치 결정 제어는, 예를 들어 파트 프로그램, 서브루틴 등의 소프트웨어에 의해 실현할 수 있다.

〔위치 결정 방법〕

이하, 본 발명에 있어서의 위치 결정 방법의 상세를 설명한다. 또한, 상기 초기 설정 제어 및 위치 결정 제어에 대하여, 표측 이동 기구(1a)에 의해 표측 검사 헤드 Ha의 위치 결정을 행하는 경우의 제어로서 설명한다. 이측 이동 기구(1b)에 의해 이측 검사 헤드 Hb의 위치 결정을 행하는 경우의 제어는, 표측 이동 기구(1a)에 의해 표측 검사 헤드 Ha의 위치 결정을 행하는 경우의 제어와 마찬가지의 처리를 상하 반전하여 행하는 것이다. 이 때문에, 이측 이동 기구(1b)의 위치 결정을 행하는 경우의 제어의 설명은 생략한다.

<초기 설정 제어>

도 4에 도시한 바와 같이, 초기 설정 제어의 수순은, 기준 마커 촬영 공정(스텝 S1)과, 기준 마커 퇴피 공정(스텝 S2)과, 처리부 이동 공정(스텝 S3)과, 처리부 마커 촬영 공정(스텝 S4)과, 기준 마커 위치 산출 공정(스텝 S5)과, 카메라 위치 산출 공정(스텝 S6)을 구비한다.

(기준 마커 촬영 공정)

스텝 S1의 기준 마커 촬영 공정에서는, 표측 카메라(제1 카메라)(2a)와 표측 카메라(2a)에 대향하도록 배치한 이측 카메라(제2 카메라)(2b)에 의해, 마커 이동 장치(4)가 이들 카메라(2a, 2b)의 촬영 범위에 출현시킨 기준 마커 Mc를 촬영한다.

이 기준 마커 촬영 공정 S1에 있어서, 하나의 기준 마커 Mc를 2개의 카메라(2a, 2b)로 각각 촬영하므로, 각 카메라(2a, 2b)의 촬영 화상에 있어서의 기준 마커 Mc의 좌표의 차로부터, 표측 카메라(2a)와 이측 카메라(2b)의 위치의 어긋남을 산출할 수 있다. 도 5에, 이 기준 마커 촬영 공정 S1에 있어서의 이측 카메라(2b)의 촬영 화상을 간략화한 이미지를 나타낸다. 도면에 있어서, 기준 마커 Mc의 상(像)이 좌표 C1에 존재한다.

(기준 마커 퇴피 공정)

스텝 S2의 기준 마커 퇴피 공정에서는, 마커 이동 장치(4)에 의해, 기준 마커 Mc를, 제1 및 제2 카메라(2a, 2b)의 촬영 범위로부터 퇴피시킨다.

(처리부 이동 공정)

스텝 S3의 처리부 이동 공정에서는, 표측 이동 기구(1a)에 의해, 표측 검사 헤드 Ha를 이측 카메라(2b)의 촬영 범위 내로 이동시킨다. 이때, 표측 검사 헤드 Ha와 표측 카메라(2a)의 상대 위치가 일정하도록, 표측 카메라(2a)도 표측 검사 헤드 Ha와 함께 이동한다.

(처리부 마커 촬영 공정)

스텝 S4의 처리부 마커 촬영 공정에서는, 이측 카메라(2b)에 의해, 표측 검사 헤드 Ha의 처리부 마커 Mha를 촬영한다. 도 6에, 이 처리부 마커 촬영 공정 S4에 있어서의 이측 카메라(2b)의 촬영 화상을 간략화한 이미지를 나타낸다. 도면에 있어서, 처리부 마커 Mha의 상이 좌표 C2에 존재한다.

또한, 기준 마커 촬영 공정 S1에 있어서, 이측 카메라(2b)의 촬영 범위가 충분히 넓어, 표측 검사 헤드 Ha를 이동시키지 않아도 이측 카메라(2b)의 촬영 범위 내에 처리부 마커 Mha가 출현하고 있는 경우에는, 기준 마커 촬영 공정 S1이 이 처리부 마커 촬영 공정 S4를 겸할 수 있다. 이 경우, 기준 마커 퇴피 공정 S2 및 처리부 이동 공정 S3은 생략할 수 있다.

즉, 당해 위치 결정 방법은, 표측 카메라(2a)와 이 표측 카메라(2a)에 대향하도록 배치한 이측 카메라(2b)에 의해, 이들 카메라(2a, 2b)의 촬영 범위 내에 출현한 기준 마커 Mc를 촬영하는 기준 마커 촬영 공정 S1과, 이측 카메라(2b)로 표측 검사 헤드 Ha에 마련된 처리부 마커 Mha를 촬영하는 처리부 마커 촬영 공정 S4를, 따로따로 행해도 되고, 동시에 행해도 된다.

(기준 마커 위치 산출 공정)

스텝 S5의 기준 마커 위치 산출 공정에서는, 기준 마커 촬영 공정 S1에서 이측 카메라(2b)에 의해 촬영한 화상 중의 기준 마커 Mc의 위치(제1 방향의 위치와 제2 방향의 위치를 포함하는 좌표) C1과, 처리부 이동 공정 S3에서의 표측 검사 헤드 Ha의 이동 거리(제1 방향의 이동 거리 및 제2 방향의 이동 거리를 포함하는 2차원 데이터) L과, 처리부 마커 촬영 공정 S4에서 이측 카메라(2b)에 의해 촬영한 상기 처리부 마커 Mha의 위치(좌표) C2로부터, 기준 마커 Mc와 처리부 마커 Mha 사이의 상대 위치(제1 방향의 간격 및 제2 방향의 간격을 포함하는 2차원 데이터) X를 산출한다. 도 7은, 처리부 마커 촬영 공정 S4에 있어서 이측 카메라(2b)에서 본, 기준 마커 Mc와 처리부 마커 Mha의 상대 위치 X를 나타내고 있다. 도면에 있어서, 처리부 마커 Mha는, 좌표 C3에 존재한다. 이 좌표 C3은, 촬영 화상의 외측에 위치할 수 있다.

또한, 처리부 이동 공정 S3을 생략한 경우에는, 표측 검사 헤드 Ha의 상기 이동 거리 L을 0으로 하여 기준 마커 Mc 및 처리부 마커 Mha 간의 상대 위치 X를 산출한다. 즉, 처리부 이동 공정 S3이 불필요한 경우에는, 이측 카메라(2b)로 촬영한 화상 중의 기준 마커 Mc의 위치(좌표 C1) 및 처리부 마커 Mha의 위치(좌표 C2)만으로부터, 기준 마커 Mc 및 처리부 마커 Mha 간의 상대 위치 X를 산출할 수 있다.

(카메라 위치 산출 공정)

스텝 S6의 카메라 위치 산출 공정에서는, 기준 마커 위치 산출 공정 S5에서 산출된 기준 마커 Mc와 처리부 마커 Mha의 상대 위치 X와, 표측 카메라(2a)로 촬영한 기준 마커 Mc의 위치(좌표)로부터, 표측 카메라(2a) 및 처리부 마커 Mha 간의 상대 위치(표측 카메라(2a)의 촬영 화상에 있어서의 처리부 마커 Mha의 위치에 대응하는 좌표)를 산출한다.

구체적으로는, 도 8에 도시한 바와 같이, 표측 카메라(2a)의 촬영 화상에 있어서의 기준 마커 Mc의 위치(좌표 C4)로부터, 상기 상대 위치 X(즉, 기준 마커 위치 산출 공정 S5에서 산출한 도 7에 도시한 기준 마커 Mc 및 처리부 마커 Mha 간의 상대 위치 X)를, 카메라 방향의 차이를 상쇄하기 위해서 반전한 거리-X만큼 이격된 위치가, 표측 카메라(2a)의 촬영 화상에 있어서의 처리부 마커 Mha의 좌표 C5로 된다.

표측 카메라(2a)와 이측 카메라(2b)가 완전히 대향하지는 않고 다소의 어긋남이 있는 경우, 이측 카메라(2b)로 촬영한 기준 마커 Mc의 좌표 C1과, 표측 카메라(2a)로 촬영한 기준 마커 Mc의 좌표 C4는 다르다. 그러나, 스텝 S1 내지 S6의 초기 설정 제어를 행함으로써, 양쪽 카메라(2a, 2b)의 어긋남을 보정할 수 있다. 그 결과, 이측 카메라(2b)의 촬영 화상을 사용하여, 표측 카메라(2a)와 처리부 Ha의 위치 관계를 정확하게 산출할 수 있다.

<위치 결정 제어>

도 9에 도시한 바와 같이, 위치 결정 제어의 수순은, 처리 대상물 촬영 공정(스텝 S11)과, 대상물 위치 인식 공정(스텝 S12)과, 위치 결정 공정(스텝 S13)을 구비한다.

(처리 대상물 촬영 공정)

스텝 S11의 처리 대상물 촬영 공정에서는, 표측 카메라(2a)에 의해, 프린트 기판 P, 즉 처리 대상물의 대표점인 대상물 마커 Mp를 촬영한다. 대상물 마커 Mp의 촬영이 가능한 위치까지 표측 카메라(2a)를 이동시킬 때, 표측 검사 헤드 Ha는, 표측 카메라(2a)와 일정한 상대 위치를 유지하여 표측 카메라(2a)와 함께 움직인다.

(대상물 위치 인식 공정)

스텝 S12의 대상물 위치 인식 공정에서는, 처리 대상물 촬영 공정 S11에서 표측 카메라(2a)에 의해 촬영한 대상물 마커 Mp의 위치로부터, 표측 카메라(2a)에 대한 대상물 마커 Mp의 위치, 즉 표측 카메라(2a)의 촬영 화상에 있어서의 대상물 마커 Mp의 좌표 C6을 인식한다.

(위치 결정 공정)

스텝 S13의 위치 결정 공정에서는, 대상물 위치 인식 공정 S12에서 인식한 표측 카메라(2a)에 대한 대상물 마커 Mp의 좌표 C6과, 초기 설정 제어에 있어서 산출된 표측 카메라(2a) 및 처리부 마커 Mha 간의 상대 위치에 기초하여, 표측 검사 헤드 Ha를 프린트 기판 P에 대해서 정확하게 정면으로 대향시키도록 위치 결정한다.

구체적으로는, 우선, 표측 검사 헤드 Ha 및 프린트 기판 P의 설계 데이터로부터, 표측 검사 헤드 Ha가 프린트 기판 P에 대해서 정확하게 정면으로 대향할 때의, 처리부 마커 Mha와 대상물 마커 Mp가 있어야 할 상대 위치 Y를 산출한다. 이 상대 위치 Y의 산출은, 위치 결정 제어를 행하기 전에 미리 실시해 두는 것이 바람직하다.

다음으로, 도 10에 도시한 바와 같이, 대상물 위치 인식 공정 S12에서 촬영한 화상의 좌표계에 있어서의 대상물 마커 Mp의 좌표 C6에 대해서 상기 상대 위치 Y만큼 어긋난 위치를, 처리부 마커 Mha가 있어야 할 좌표 C7로서 결정한다. 이 있어야 할 좌표 C7도, 표측 카메라(2a)의 촬영 화상의 외측에 존재하는 경우가 있다.

또한, 이 있어야 할 좌표 C7에 처리부 마커 Mha가 일치하도록, 표측 검사 헤드 Ha 및 표측 카메라(2a)를 표측 이동 기구(1a)에 의해 이동시키는 이동량 Z를 산출한다. 이 이동량 Z는, 처리부 마커 Mha가 있어야 할 좌표 C7과, 초기 설정 제어의 카메라 위치 산출 공정 S6에서 산출한 표측 카메라(2a)의 촬영 화상에 있어서의 처리부 마커 Mha의 좌표 C5의 차분으로서 산출할 수 있다.

그리고, 표측 이동 기구(1a)에 의해, 산출한 이동량 Z만큼 표측 검사 헤드 Ha 및 표측 카메라(2a)를 이동시킨다. 이에 의해, 표측 검사 헤드 Ha가 프린트 기판 P에 대해서 정확하게 정면으로 대향하는 상태로 된다.

<이점>

도 2의 검사 장치는, 제1 이동체(10b)에 보유 지지되고, 이측 카메라(2b)의 촬영 범위 내에 출현 및 촬영 범위 외로 퇴피 가능한 기준 마커 Mc를 가짐으로써, 기준 마커 Mc를 돌출시켜, 표측 카메라(2a) 및 이측 카메라(2b)로, 동일한 기준 마커 Mc를 촬영할 수 있다. 또한, 기준 마커 Mc를 퇴피시켜, 이측 카메라(2b)로 표측 검사 헤드 Ha의 처리부 마커 Mha를 촬영할 수 있다. 이와 같이, 필요할 때만 기준 마커 Mc를 카메라의 앞에 출현시키므로, 위치 결정을 신속히 행할 수 있다.

또한, 도 2의 검사 장치는, 표측 카메라(2a) 및 이측 카메라(2b) 중 어느 것이나 이동 가능하다. 따라서, 위치 결정의 초기 설정 제어를 임의의 위치에서 행할 수 있다. 구체적으로는, 초기 설정 제어의 필요가 발생했을 때의 표측 카메라(2a) 또는 이측 카메라(2b)의 위치에 있어서, 기준 마커 Mc를 돌출시키면, 바로 초기 설정 제어를 개시할 수 있다. 또는, 기판이나 배선, 그 밖의 검사 장치의 부품에 의해 표측 카메라(2a)와 이측 카메라(2b)의 사이가 차단되는 경우에도, 차단물이 없는 위치까지 양쪽 카메라를 이동시킴으로써 초기 설정 제어를 개시할 수 있어, 위치 결정에 있어서의 제약이 적다.

도 2의 검사 장치는, 표측 이동 기구(1a)와 이측 이동 기구(1b)의 2개의 이동 기구가 쌍으로 마련되어 있으며, 이동 기구(1a, 1b)의 한쪽이 보유 지지하는 카메라(2a, 2b)를 제1 카메라로 하고, 이동 기구(1a, 1b)의 다른 쪽이 보유 지지하는 카메라(2b, 2a)를 제2 카메라로 하여 서로 이용해서 검사 헤드 Ha, Hb의 프로브(8a, 8b)의 위치를 확인하기 때문에, 전용의 카메라 등이 불필요하여 구성이 간단하다.

또한, 도 2의 검사 장치에 있어서, 기준 마커 Mc를 갖는 표지 부재(15) 및 기준 마커 Mc를 이동시키는 마커 이동 장치(4)를 제1 이동체(10b)에 마련함으로써, 표지 부재(15) 및 기준 마커 Mc의 이동을 비교적 대형이고 구동력에 여유를 갖게 하기 쉬운 제1 이동체(10b)의 구동부에 부담시켜, 제2 이동체(11b)의 구동부, 회전 기구(12b) 및 승강 기구(13b)에 부담을 주지 않음으로써, 도 2의 검사 장치의 전체 설계가 용이해진다. 또한, 마커 이동 장치(4)를 이측 이동 기구(1b)의 제1 이동체(10b)가 아니라 표측 이동 기구(1a)의 제1 이동체(10a)에 마련해도 되는 것은 물론이다.

또한, 기준 마커 Mc를 이동시키는 마커 이동 장치(4)를 제1 이동체(10b)에 마련함으로써, 다른 구성 요소와 간섭하기 어려워지는 점에서, 기준 마커 Mc의 이동 거리를 비교적 작게 할 수 있다. 이 때문에, 표지 부재(15) 및 마커 이동 장치(4)의 중량 및 탄성에 기인하는 기준 마커 Mc의 위치 어긋남이 발생하기 어려워지므로, 도 2의 검사 장치는 위치 결정 정밀도를 향상시키기 쉽다.

[제2 실시 형태]

도 11에, 도 3의 마커 이동 장치(4) 대신에 도 2의 검사 장치에 사용할 수 있는 마커 이동 장치(4a)를 나타낸다.

이 마커 이동 장치(4a)는, 표지 부재(15a)에 마련된 기준 마커 Mc를, 카메라(2a, 2b)의 촬영 범위 내에 출현시키고, 또한 촬영 범위 외로 퇴피시킨다.

이 마커 이동 장치(4a)는, 표지 부재(15a)를 보유 지지하고, 표지 부재(15a)를 제1 방향 및 제2 방향의 평면 내에서 수평으로 직선 이동시키는 제1 구동부(19)와, 표지 부재(15a)를 제1 구동부(19)와 함께 제1 방향 및 제2 방향 각각에 수직인 방향(즉, 프린트 기판 P에 수직인 방향이며, 여기에서는 연직 방향)으로 직선 이동시키는 제2 구동부(20)를 갖는다.

제1 구동부(19) 및 제2 구동부(20)는, 예를 들어 실린더 기구 등으로 구성할 수 있다.

마커 이동 장치(4a)는, 마커의 돌출 및 후퇴가 2방향의 직선 이동의 조합임으로써, 이측 이동 기구(1b)의 제2 이동체(11b)의 간섭을 피하는 것이 용이하다. 이 때문에, 도 2의 검사 장치 전체의 설계가 더욱 용이해진다.

[기타 실시 형태]

상기 실시 형태는, 본 발명의 구성을 한정하는 것은 아니다. 따라서, 상기 실시 형태는, 본 명세서의 기재 및 기술 상식에 기초하여 상기 실시 형태 각 부의 구성 요소의 생략, 치환 또는 추가가 가능하며, 그것들은 모두 본 발명의 범위에 속하는 것이라고 해석되어야 한다.

당해 위치 결정 장치에 있어서, 초기 설정 제어를 개시하고 나서 모든 위치 결정 제어를 종료할 때까지, 보다 상세하게는, 초기 설정 제어의 기준 마커 촬영 공정에서 기준 마커를 촬영할 때부터 마지막의 위치 결정 공정의 대상물 위치 인식 공정에서 대상물 마커를 촬영할 때까지의 동안, 처리부와 제1 카메라의 상대 위치를 일정하게 할 수 있으면 된다. 즉, 당해 위치 결정 장치는, 위치 결정에 필요한 제어를 행하는 동안, 처리부와 제1 카메라가 연동하여 이동하는 구성이면 된다. 따라서, 제2 카메라는, 도 2에 도시한 검사 장치와 같이 제2 이동체에 보유 지지되는 것에 한정되지 않고, 승강 기구나 회전 기구에 보유 지지되어도 되고, 처리부에 직접 설치되어도 된다.

당해 위치 결정 장치에 있어서, 표측 이동 기구가 기준 마커 즉 마커 이동 장치를 보유 지지해도 된다. 또한, 기준 마커는, 표측 이동 기구 또는 이측 이동 기구의 제2 이동체에 보유 지지되어도 된다.

당해 위치 결정 장치에 있어서, 제2 이동체에 설치된 승강 기구가 처리부를 회전 기구와 함께 승강시켜도 된다.

당해 위치 결정 장치의 이동 기구는, 직교 좌표형 이동 기구에 한정되지 않고, 예를 들어 다관절 로봇, 델타형(패럴렐 링크) 로봇 등, 임의의 이동 기구를 갖는 것으로 할 수 있으며, 복수의 이동 기구를 조합한 것이어도 된다.

본 발명에 따른 위치 결정 장치는, 양면에 회로 패턴이 형성된 프린트 기판의 전기적 특성을 검사하는 검사 장치에 특히 적합하게 이용할 수 있다.

1a, 1b: 이동 기구
2a, 2b: 카메라
3: 보유 지지 기구
4, 4a: 마커 이동 장치
5: 컨트롤러
6a, 6b: 헤드 본체
7a, 7b: 프로브 유닛
8a, 8b: 프로브
9a, 9b: 가이드 플레이트
10a, 10b: 제1 이동체
11a, 11b: 제2 이동체
12a, 12b: 회전 기구
13a, 13b: 승강 기구
14a, 14b: 레일
15, 15a: 표지 부재
16: 판형상부
17: 직동 가이드
18: 구동 실린더
19: 제1 구동부
20: 제2 구동부
Ha: 표측 검사 헤드(제1 처리부)
Hb: 이측 검사 헤드
Mc: 기준 마커
Mp: 대상물 마커
Mha, Mhb: 처리부 마커
P: 프린트 기판

Claims (14)

1. 피위치 결정 부재인 제1 처리부를 위치 결정 대상물인 처리 대상물에 대해서 위치 결정하는 위치 결정 장치이며,
   상기 제1 처리부를 이동시키는 제1 이동 기구와,
   상기 제1 이동 기구에 보유 지지되고, 상기 처리 대상물을 촬영하는 제1 카메라와,
   상기 제1 카메라와 반대 방향으로부터 상기 제1 처리부를 촬영하는 제2 카메라와,
   서로 대향하는 상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라의 촬영 범위 내에 출현, 소멸하도록 배치되는 기준 마커를
   구비하고,
   상기 기준 마커가, 상기 처리 대상물이 보유 지지되는 위치에 돌출되는, 위치 결정 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 카메라를 이동 가능하게 보유 지지하는 제2 이동 기구를 더 구비하는, 위치 결정 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2 이동 기구가, 상기 처리 대상물에 대해서 위치 결정되는 제2 처리부를, 상기 제2 카메라의 상대 위치가 일정하도록 보유 지지하는, 위치 결정 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 이동 기구가, 상기 제1 카메라의 광축에 수직인 제1 방향으로 이동하는 제1 이동체와, 상기 제1 카메라의 광축 및 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향으로 이동하는 제2 이동체를 갖는, 위치 결정 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 기준 마커가 상기 제1 이동체의 상기 제2 방향 중앙부에 보유 지지되는, 위치 결정 장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 제1 이동 기구가, 상기 제2 이동체에 보유 지지되고, 상기 제1 처리부를 상기 제1 카메라의 광축에 평행한 축 주위로 회전시키는 회전 기구를 더 갖는, 위치 결정 장치.
7. 제4항에 있어서,
   상기 제1 이동 기구가, 상기 제2 이동체에 보유 지지되고, 상기 제1 처리부를 상기 제1 카메라의 광축에 평행한 방향으로 이동시키는 승강 기구를 더 갖는, 위치 결정 장치.
8. 삭제
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 기준 마커가 상기 제1 카메라의 광축에 대해서 경사지는 방향으로 돌출 및 후퇴하는, 위치 결정 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 기준 마커를 돌출 및 후퇴시키는 기구가, 상기 기준 마커를 안내하는 직동 가이드와, 이 직동 가이드에 경사지는 방향으로 상기 기준 마커를 밀고 당기는 구동 실린더를 갖는, 위치 결정 장치.
11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기준 마커를 돌출시키는 기구가, 상기 제1 카메라의 광축에 수직인 제1 방향 및 상기 제1 카메라의 광축 및 상기 제1 방향에 수직인 제2 방향의 평면 내로 직선 이동시키는 기구와, 상기 제1 방향 및 제2 방향에 수직인 방향으로 직선 이동시키는 기구의 조합인, 위치 결정 장치.
12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 처리부가, 복수의 프로브를 갖는 검사 헤드인, 위치 결정 장치.
13. 피위치 결정 부재인 처리부를 위치 결정 대상물인 처리 대상물에 대해서 위치 결정하는 위치 결정 방법이며,
    제1 카메라와, 상기 제1 카메라에 대향하도록 배치한 제2 카메라에 의해, 상기 제1 및 제2 카메라의 촬영 범위 내에 출현한 기준 마커를 촬영하는 공정과,
    상기 제2 카메라로 상기 처리부에 마련된 처리부 마커를 촬영하는 공정과,
    상기 제2 카메라로 촬영한 상기 기준 마커의 위치와, 상기 제2 카메라로 촬영한 상기 처리부 마커의 위치로부터, 상기 기준 마커 및 상기 처리부 마커 간의 상대 위치를 산출하는 공정과,
    상기 산출된 상기 기준 마커 및 상기 처리부 마커 간의 상대 위치와, 상기 제1 카메라로 촬영한 상기 기준 마커의 위치로부터, 상기 제1 카메라 및 상기 처리부 마커 간의 상대 위치를 산출하는 공정과,
    상기 제1 카메라로 상기 처리 대상물을 촬영하는 공정과,
    상기 제1 카메라로 촬영한 상기 처리 대상물의 위치로부터, 상기 제1 카메라에 대한 상기 처리 대상물의 상대 위치를 인식하는 공정과,
    상기 인식된 상기 제1 카메라에 대한 상기 처리 대상물의 상대 위치와, 상기 산출된 상기 제1 카메라 및 상기 처리부 마커 간의 상대 위치에 기초하여, 상기 처리부를 상기 처리 대상물에 대해서 위치 결정하는 공정을
    구비하고,
    상기 기준 마커가, 상기 처리 대상물이 보유 지지되는 위치에 돌출되는, 위치 결정 방법.
14. 제13항에 있어서,
    상기 기준 마커를 촬영하는 공정과, 상기 처리부 마커를 촬영하는 공정의 사이에,
    상기 기준 마커를 상기 제1 및 제2 카메라의 촬영 범위로부터 퇴피하는 공정과,
    상기 처리부를 상기 제2 카메라의 촬영 범위까지 이동시키는 공정을
    더 구비하고,
    상기 기준 마커 및 상기 처리부 마커 간의 상대 위치를 산출하는 공정에서, 또한 상기 처리부의 이동 거리를 고려하여, 상기 기준 마커 및 상기 처리부 마커 간의 상대 위치를 산출하는, 위치 결정 방법.

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