特許 7174555 基板検査装置、その位置合せ、及び基板検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-09

(45)【発行日】2022-11-17

(54)【発明の名称】基板検査装置、その位置合せ、及び基板検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/54 20200101AFI20221110BHJP

【ＦＩ】

G01R31/54

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2018142472

(22)【出願日】2018-07-30

(65)【公開番号】P2019028077

(43)【公開日】2019-02-21

【審査請求日】2021-04-11

(31)【優先権主張番号】P 2017149763

(32)【優先日】2017-08-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】710008198

【氏名又は名称】西川 秀雄

(74)【代理人】

【識別番号】100126675

【弁理士】

【氏名又は名称】福本 将彦

(72)【発明者】

【氏名】西川 秀雄

【審査官】小川 浩史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１８５７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１５９９７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１６９６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－５５９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２０７９１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３１／５０－３１／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気回路が配線された複数の検査端子と複数の基板位置マークのある基板の電気特性を検査する基板検査装置において、
前記検査端子にプローブを当接させる交換可能な検査治具と、
前記検査治具を保持する検査治具保持部と、
前記検査治具保持部を移動させる検査治具移動部と、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部を搬送する搬送テーブルであって、３つ以上である複数のテーブル位置マークが２次元に配置されている搬送テーブルと、
前記搬送テーブルと相対的に移動して、前記複数の基板位置マークと前記複数のテーブル位置マークとを含む前記搬送テーブル上の複数の位置マークを認識するカメラと、を備え
前記検査治具は、前記検査治具保持部に保持される治具べース板と、前記プローブを保持するプローブ保持部と、前記プローブの先端胴部が摺動可能に先端を前記検査端子に案内する案内孔がある案内板と、前記検査治具の位置を示す複数の治具位置マークと、を有し、当該複数の治具位置マークの位置は前記案内板が定めており、
前記基板検査装置は、
前記基板と前記検査治具を整合させる光学的位置合せにおいて、前記カメラが認識した前記複数のテーブル位置マークを基に直交座標である制御座標の原点の位置と座標軸の方向を定めて、前記検査治具と前記搬送テーブルの相対的な移動を制御する、制御装置を更に備え、
前記制御装置は、前記基板保持部を前記検査治具又は前記カメラと相対的に移動させて、前記カメラが認識した、前記基板保持部に保持された治具圧接記録板を前記検査治具がプレスした前記治具位置マークの圧接跡である複数の圧接位置マークから、前記検査治具の位置を前記制御座標上に認識し、
前記制御装置は、前記基板保持部を前記検査治具又は前記カメラと相対的に移動させて、前記カメラが認識した、前記基板保持部に保持された前記基板の前記複数の基板位置マークから、前記基板の位置を前記制御座標上に認識することに依り、前記基板と前記検査治具を整合させることを特徴とする基板検査装置。

【請求項2】

前記複数の治具位置マークは、前記検査治具の圧接面の凹凸部であって、凸部には前記案内孔に案内された前記プローブの前記先端を含み、
前記圧接位置マークは、前記複数の治具位置マークに対向する部分が圧接を光学的に認識可能に記録する状態にある前記治具圧接記録板が前記基板保持部に保持されて、検査位置において前記検査治具がプレスした前記複数の治具位置マークの圧接跡を記録した位置マークである請求項１に記載の基板検査装置。

【請求項3】

前記制御装置は、
前記カメラが認識する前記複数のテーブル位置マークに基づいて、前記搬送テーブルのＸ方向又はＹ方向の動きの前記制御座標のＸ軸及びＹ軸からのずれを認識し、認識した前記ずれに基づいて、前記搬送テーブルのＸ方向又はＹ方向の動きの制御を補正する請求項１又は２に記載の基板検査装置。

【請求項4】

校正証明書のあるＸＹ標準スケールが前記基板保持部に保持されて、前記ＸＹ標準スケール上の複数の所定位置を前記カメラが認識することに依り、前記制御座標が校正されている請求項３に記載の基板検査装置。

【請求項5】

前記制御装置は、前記カメラが認識する、基板表面のレジストマスクの複数の開口部から選んだ複数のレジスト位置マークと、前記複数の基板位置マークから、前記レジストマスクの前記検査端子からの位置ずれを認識し、その位置ずれを前記基板の位置の認識に反映させる請求項１乃至４の何れかに記載の基板検査装置。

【請求項6】

請求項１乃至５の何れかに記載の基板検査装置の基板検査方法であって、
前記カメラが、前記搬送テーブルと相対的に移動して、前記複数の基板位置マークと前記複数のテーブル位置マークとを含む前記搬送テーブル上の複数の位置マークを認識する工程と、
前記制御装置が、前記カメラが認識した前記複数のテーブル位置マークを基に直交座標である制御座標の原点の位置と座標軸の方向を定める工程と、
前記複数の治具位置マークに対向する部分が、圧接を光学的に認識可能に記録する状態にある前記治具圧接記録板を、前記基板保持部に保持させる工程と、
前記治具圧接記録板が前記検査治具の直下の検査位置となるように、前記搬送テーブルが前記検査治具に対し相対移動する工程と、
前記検査治具の前記案内板を前記治具圧接記録板にプレスし、それにより前記複数の治具位置マークの圧接跡を、複数の圧接位置マークとして前記治具圧接記録板に記録し、かつその後にプレスを解除するように、前記検査治具移動部が前記検査治具を移動させる工程と、
その後に前記カメラが前記基板を認識する基板認識位置に相対移動する工程と、
前記カメラが、前記搬送テーブルと相対移動し、前記基板保持部に保持された前記治具圧接記録板に記録された前記複数の圧接位置マークを認識する工程と、
前記制御装置が、前記カメラが認識した前記複数の圧接位置マークから前記検査治具の位置を前記制御座標上に認識する工程と、
前記治具圧接記録板を、前記基板保持部から除去する工程と、
前記基板保持部に前記基板を保持させる工程と、
前記カメラが、前記搬送テーブルと相対的に移動して、保持された前記基板の前記複数の基板位置マークを認識する工程と、
前記制御装置が、前記カメラが認識した前記複数の基板位置マークから前記基板の位置を前記制御座標上に認識し、前記制御座標上に認識された、前記検査治具の位置と前記基板の位置とに依り、前記基板と前記検査治具とを整合させる整合工程と、
前記整合工程の後に、前記基板と前記検査治具を当接させて、電気検査する工程と、を含むことを特徴とする基板検査方法。

【請求項7】

請求項６に記載の基板検査方法であって、
前記基板保持部に前記基板を保持させる前記工程と、
前記カメラが、前記搬送テーブルと相対的に移動して、保持された前記基板の前記複数の基板位置マークを認識する前記工程と、
前記制御装置が、前記カメラが認識した前記複数の基板位置マークから前記基板の位置を前記制御座標上に認識し、前記制御座標上に認識された、前記検査治具の位置と前記基板の位置とに依り、前記基板と前記検査治具とを整合させる前記整合工程と、
前記整合工程の後に、前記基板と前記検査治具を当接させて、電気検査する前記工程と、を繰り返し実行する工程を、更に含み、
前記繰り返し実行する工程の中で所定条件毎に、
前記カメラが、前記搬送テーブルと相対的に移動して、前記複数のテーブル位置マークを新たに認識する新たなテーブル位置マーク認識工程と、
前記制御装置が、前記新たなテーブル位置マーク認識工程で新たに認識された前記複数のテーブル位置マークの、前記繰り返し実行する工程のスタート時からの差異をチェックして前記制御座標の原点の位置と座標軸の方向を再設定する工程と、を更に含む基板検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プリント配線基板に形成された配線パターンの検査端子にプローブを接触させて主に当該配線パターンを電気検査する自動位置合せ機能を有する基板検査装置に関する。

【0002】

そして、本発明は、プリント配線基板に限らず、例えば、フレキシブル基板、多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板、及び半導体パッケージ用セラミックや樹脂の基板やフィルムキャリアなど種々の基板や半導体ウエハなどに形成される電気的配線特性の検査に適用できる。この明細書では、それら種々の配線基板を総称して「基板」と称する。

【背景技術】

【0003】

近年、プリント配線基板の微細、高密度に対応した検査点の増加した電気検査が定在化している。多数の微細な検査端子にプローブを同時に導電接触させる検査を実施するためには、基板と検査治具を整合させる適正な位置合せが必要になっている。この位置合せに関する先行技術には次のものがある。

【0004】

特許文献１には、感圧紙（圧力を加えることで黒色変色する白色のシート）の打痕シートを基板などに貼り付けて、テストヘッドをプレスしてプローブＰの打痕Ｍを取得し、直線状の複数の打痕を装置のカメラで位置認識して統計処理等することから、全てのプローブＰの位置ずれの状態である補正情報Ｄｒの「位置ずれ量」および「位置ずれ方向」を特定している。
これは、予め定められた２本のプローブＰの打痕Ｍの位置誤差が直接にテストヘッドの全てのプローブＰの位置になる問題を回避している。又、基板から直接にプローブＰの不明確な打痕Ｍの位置を特定する困難は、打痕シートを貼り付けることで複数の打痕Ｍ１～Ｍ６は「打痕位置特定処理」にてカメラの画像解析することで自動に特定されている。
しかし、テストヘッドには多数のプローブＰがあって、その先端部が１本でも設計の位置から大きく位置ずれしていれば、該当する検査端子が大きい面積でなければプローブは接触しない。又、カメラ視野（光軸）を打痕Ｍの位置認識の基準としており、補正情報Ｄｒの取得後にカメラ光軸が経時的にずれると位置認識が変わる恐れがあるが、カメラの光軸ずれがないことを確認する手段の記載がない問題がある。

【0005】

特許文献２では、テーブル位置決めマーク２６が基板保持部２２に設けられて、それを基準の位置に検査基板と検査治具の位置を設計上特定して、主カメラ３４と補助カメラ５５で対応する各々の位置決めマークを読取り、光学的位置ずれ（ＸＹΘ）量を算出が可能にしている。又、基板保持部に配置されるマスタースケール１２０上の基準の位置を原点とするＸＹ座標系を定めて、光学的位置合せを行う制御装置を備えて、その光学的位置合せされた光学位置の周辺を電気検査でＰＡＳＳ探査して電気検査に適合する位置を求めて、電気検査の位置との差を表すデータを検査治具と１対１に装置の主記憶装置又は検査治具の記憶手段に書込み及び読出しを行い、該差の表すデータに基づいて位置合わせをしている。
複数の基板検査装置について、マスタースケールを用いて基板検査装置の測定の基準を共通化して、複数の各基板検査装置の固有の誤差を取り除くキャリブレーションを行う一例として示されている。

【0006】

しかし、複数の各基板検査装置の固有の誤差を取り除くキャリブレーションとしては、主カメラとマスタースケール上の１つの基準の位置を原点に設定するだけでは、まだ各装置の固有の特性が残ることがあって、電気検査との差を表すデータも各装置の固有値になることがある。

【0007】

特許文献３の図３には、本願の図７に示す導通検査の非導通信号の探査の様子が図示されている。Ｘ方向移動に対して、導通ＰＡＳＳの区間があって、中央がＸ方向の適正位置としている。Ｘ，Ｙ，Θ方向に行い適正なチェッカーヘッドの位置を求めている。これは、全ての導電性コンタクトピンの導通を確認している。
しかし、チェッカーヘッドを搭載する度にチェッカーヘッドの位置を電気探査することは、作業時間を要し基板をキズ不良品にする等があり、現場と作業者の負担は大きい問題がある。
さらに、上記の特許文献に共通して、基板は設計通りに製造されたものとしているが、基板にも製造工程で対象のマーク位置などに位置誤差のバラツキもある。
上記の様に検査の前に検査治具と基板の位置を認識し、基板に検査治具を位置合せする手段に各種の工夫がなされているが、改善の余地がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２０１４－１５９９７８号公報

【文献】特開２０１０－１６９６５１号公報

【文献】特開２００１－２３５５０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献１では、直線状の複数のプローブ打痕Ｍを光学的に位置認識し統計処理等して、全てのプローブＰの位置を推定しても、電気検査での適合位置と一致いないことが有る。
特許文献２では、検査治具の製造誤差等をその検査治具の特性として、光学位置と電気位置との差を表すデータを採用しても、基板又は基板検査装置が変わると、当該差を表すデータの量が変わることがある。

【0010】

複数の基板検査装置と複数の検査治具とを用いる場合には、それらの組み合わせを変更する検査基板の製品名の変更の際に、都度の電気探査を行うなどセットアップ時間が長くなることになる。
上記の状況から、複数の基板検査装置、検査治具、及び基板の各々にまだ製造誤差のバラツキに依る誤差要因があることが判る。各部のその要因について適切な処置が必要となる。

【0011】

本発明は、上記の観点から、光学位置と電気位置との差を表すデータの登録をする場合は１つで複数の装置に適用が可能な位置合せを実現する。そして、装置の運用が作業者に容易な生産性の良い基板検査装置、その位置合せ、及び基板検査方法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】

【0012】

本発明の第１の手段は、電気回路が配線された複数の検査端子と複数の基板位置マークのある基板の電気特性を検査する基板検査装置において、基板検査装置に搭載されて、検査端子にプローブを当接させる交換可能な検査治具と、検査治具を検査治具保持部に保持し移動させる検査治具移動部と、基板を基板保持部に保持し搬送する複数のテーブル位置マークがある搬送テーブルと、搬送テーブルと相対的に移動して複数の基板位置マークと複数のテーブル位置マークとを含む搬送テーブル上の複数の位置マークを認識するカメラと、を備え、検査治具には、検査治具保持部に保持される治具べース板と、プローブを保持するプローブ保持部と、プローブの先端胴部が摺動可能に先端を検査端子に案内する案内孔がある案内板と、検査治具の位置を示す複数の治具位置マークと、があり、複数の治具位置マークの位置は案内板が定めており、基板検査装置は、基板と検査治具を整合させる光学的位置合せにおいて、カメラが認識した複数のテーブル位置マークを基に直交座標である制御座標の原点の位置と座標軸の方向を定めて、検査治具と搬送テーブルの相対的な移動を制御する記憶部のある制御装置を更に備え、制御装置は、基板保持部を検査治具又はカメラと相対的に移動させて、カメラが認識した基板保持部に固定された治具圧接記録板を検査冶具がプレスした治具位置マークの圧接跡である複数の圧接位置マークから検査治具の位置を制御座標上に認識し、基板保持部に載置された基板の複数の基板位置マークから基板の位置を制御座標上に認識することに依り、基板と検査治具を整合させることを特徴とする基板検査装置。

【0013】

本発明の第２の手段は、第１の手段において、複数の治具位置マークは、検査治具の圧接面の凹凸部であって、凸部には案内孔に案内されたプローブの先端を含み、圧接位置マークは、複数の治具位置マークに対向する部分が圧接を光学的に認識可能に記録する状態にある治具圧接記録板が基板保持部に固定されて、検査位置において検査治具がプレスした複数の治具位置マークの圧接跡を記録した位置マークである。
本発明の第３の手段は、第１又は２の手段において、複数のテーブル位置マークは、３つ以上あって、制御座標の１軸上の近くに２つ以上、離れて１つ以上ある。

【0014】

本発明の第４の手段は、第１乃至３の手段の何れかにおいて、制御装置は、カメラが認識する複数のテーブル位置マークに基づいて、搬送テーブルのＸ方向又はＹ方向の動きの制御座標のＸ軸及びＹ軸からのずれを認識し、認識したずれに基づいて、搬送テーブルのＸ方向又はＹ方向の動きの制御を補正する。
本発明の第５の手段は、第４の手段において、基板保持部に校正データのあるＸＹ標準スケールが保持されて、ＸＹ標準スケール上の複数の所定位置をカメラが認識することに依り、制御座標が校正されている。

【0015】

本発明の第６の手段は、第１乃至５の手段の何れかにおいて、制御装置は、カメラが認識する基板表面のレジストマスクの複数の開口部から選んだ複数のレジスト位置マークと複数の基板位置マークから、レジストマスクの検査端子からの位置ずれを認識し、その位置ずれを基板の位置の認識に反映させている。
本発明の第７の手段は、第１乃至６の手段の何れかにおいて、制御装置は、検査治具について、光学的に位置合せした光学位置と電気検査に適合する電気位置との差を認識し、認識した差を表すデータを個々の検査治具と１対１に関連付けて記憶部に記憶し、検査治具保持部に保持された検査治具に関連付けられた差を表すデータを記憶部から読出し、読み出した差を表わすデータに基づいて位置合せを行う。

【0016】

本発明の第８の手段は、第１乃至７の手段の何れかの基板検査装置の基板検査方法であって、カメラが搬送テーブルと相対的に移動して、複数の基板位置マークと複数のテーブル位置マークとを含む搬送テーブル上の複数の位置マークを認識する工程と、制御装置が、カメラの認識した複数のテーブル位置マークを基に直交座標である制御座標の原点の位置と座標軸の方向を定める工程と、複数の治具位置マークに対向する部分が、圧接を光学的に認識可能に記録する状態にある冶具圧接記録板を基板保持部に固定する工程と、冶具圧接記録板が検査治具の直下の検査位置となるように搬送テーブルが検査治具に対し相対移動する工程と、検査治具の案内板を冶具圧接記録板にプレスし、それにより複数の治具位置マークの圧接跡を複数の圧接位置マークとして冶具圧接記録板に記録し、かつその後にプレスを解除するように検査治具移動部が検査治具を移動させる工程と、その後にカメラが基板を認識する基板認識位置に相対移動する工程と、カメラが搬送テーブルと相対移動し、基板保持部に固定された冶具圧接記録板に記録された複数の圧接位置マークを認識する工程と、制御装置がカメラの認識した複数の圧接位置マークから検査治具の位置を制御座標上に認識する工程と、基板保持部に基板を載置する工程と、カメラが搬送テーブルと相対的に移動して、載置された基板の複数の基板位置マークを認識する工程と、制御装置がカメラの認識した複数の基板位置マークから基板の位置を制御座標上に認識し、複数の圧接位置マークから検査治具の位置を制御座標上に認識することに依り、基板と検査治具とを整合させる整合工程と、整合工程の後に、基板と検査治具を当接させて電気検査する工程と、を含むことを特徴とする基板検査方法。

【0017】

本発明の第９の手段は、第８の手段の基板検査方法であって、カメラが、搬送テーブルと相対的に移動して複数のテーブル位置マークを認識するマーク認識工程と、制御装置が、マーク認識工程で認識された複数のテーブル位置マークに基づいて、搬送テーブルのＸ方向又はＹ方向の動きの制御座標のＸ軸及びＹ軸からのずれを認識する、ずれ認識工程と、制御装置が、ずれ認識工程で認識したずれに基づいて、搬送テーブルのＸ方向又はＹ方向の動きの制御を補正する補正工程と、を更に含む。
本発明の第１０の手段は、第９の手段において、基板保持部に校正データのあるＸＹ標準スケールを保持させる工程と、カメラが搬送テーブルと相対的に移動して、ＸＹ標準スケール上の複数の所定位置を認識する工程と、制御装置が認識された複数の所定位置により、制御座標を校正する工程と、を更に含む。

【0018】

本発明の第１１の手段は、第８乃至１０の手段の何れかにおいて、主カメラが搬送テーブルと相対的に移動して、基板表面のレジストマスクの複数の開口部のうちの複数のレジスト位置マークを複数の基板位置マークとともに認識する工程と、制御装置が認識された複数のレジスト位置マークと複数の基板位置マークから、レジストマスクの検査端子からの位置ずれを認識し、その位置ずれを基板の位置の認識に反映させる工程と、を更に含む。
本発明の第１２の手段は、第８乃至１１の手段の何れかにおいて、制御装置が検査治具について、光学的に位置合せした光学位置と電気検査に適合する電気位置との差を認識する工程と、制御装置が認識した差を表すデータを個々の検査治具と１対１に関連付けて記憶部に記憶する工程と、制御装置が検査治具保持部に保持された検査治具に関連付られた差を表すデータを記憶部から読出す工程と、を更に含み、整合工程は、制御装置が読み出した差を表わすデータに基づいて、基板と検査治具を整合させる工程を含む。
本発明の第１３の手段は、第８乃至１２の手段の何れかにおいて、カメラが連続自動検査中の所定条件毎に、搬送テーブルと相対的に移動して複数のテーブル位置マークを認識するテーブル位置マーク認識工程と、制御装置がテーブル位置マーク認識工程で認識された複数のテーブル位置マークの連続自動検査のスタート時からの差異をチェックして制御座標の原点の位置と座標軸の方向を再設定する工程と、を更に含む基板検査方法。

【発明の効果】

【0019】

本発明の第１、８、又は１３の手段に依れば、カメラが光学的に自動認識するテーブル位置マークが複数であるので、カメラが認識する制御座標上で搬送テーブルを少なくとも面として位置（Ｘ，Ｙ，Θ）認識するので、以前の位置の記録との差異から機構本体の経時的変化を認識が出来る。制御座標の原点設定時に、機構本体の経時的変化の状態表示、カメラ光軸ずれの再確認の要請、警告などの適切な処置をすることができる。適切な複数のテーブル位置マークの配置（本体定数）を基に経時的に機構本体の相対移動を制御座標上に維持ができる。
カメラが相対移動して認識する制御座標が直交座標であるので、位置認識面の複数の位置マークが何れの方向に在っても、その面の位置を制御座標上に適正に認識できる。
検査治具には基板の多数の検査端子に圧接するプローブの先端胴部が摺動可能に先端を検査端子の検査点に案内する案内孔のある案内板があるので、各プローブの先端の位置の経時的移動が案内孔とのクリアランスの範囲内に安定する。
案内板に位置を定められた複数の治具位置マークが、基板保持部に固定された治具圧接記録板を検査冶具がプレスして、圧接転写した複数の圧接位置マークをカメラが認識して検査治具の位置を基板と同様に制御座標上に認識するので、基板と検査治具を光学的に整合させることが出来る。

【0020】

本発明の第１又は２の手段に依れば、検査治具の表面の凹凸部の複数の治具位置マークは、対向する部分に感圧シートが貼られるなど圧接を光学的に認識可能に記録する状態にある治具圧接記録板に圧接して、カメラが認識出来る圧接位置マークを形成することが出来る。
複数の治具位置マークが凹部の孔などは案内板に固定であって検査治具の認識位置が安定（再現）する。凸部のプローブ先端では案内孔に案内されて位置の再現性が許容の範囲内であれば、圧接位置マークの形成とカメラの認識が容易である。

【0021】

本発明の第３、４、５、９又は１０の手段に依れば、制御座標はカメラが認識する校正データのあるＸＹ標準スケール上の複数の所定位置をカメラが認識することに依り校正が出来る。この校正以降は、制御座標の１軸上の近くに２つ以上、離れて１つ以上ある複数のテーブル位置マークが常設のＸＹスケール（本体定数）として機能して、経時的に制御座標のＸ軸及びＹ軸からのずれを認識し、搬送テーブルとのＸ方向又はＹ方向の動きの制御を補正することで制御座標の適正を維持できる。

【0022】

本発明の第６又は１１の手段に依れば、レジストずれ量を基板の位置に反映させているので、適正な基板の位置に補正して認識ができる。
本発明の第７又は１２の手段に依れば、検査治具の全てのプローブの接触点の位置誤差のバラツキに対して、再現する光学的位置合せの光学位置に電気検査に適合する電気位置との差を表すデータを加算するので位置合せが個々の検査治具の特性に合わせられる。この差を表すデータは光学的位置合わせが適正であれば再利用（再現）が出来る。光学位置から電気位置の探査を都度行う必要がなく、装置の運用が容易である。
本発明の手段別に発明の効果を述べたが、共通した特定事項は他の手段にも同様の効果がある。又、相互に作用していることもある。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】図１は本発明の基板検査装置を示す全体の説明図である。

【図2】図２は図１の搬送テーブル、基板、カメラ、検査治具の相対移動と制御座標の原点を示す説明図である。

【図3】図３（ａ）はカメラ光軸にプローブ先端の圧接位置マークがある画像のモニタ画面の図である。 図３（ｂ）は治具位置マーク孔を治具位置マークに採用したカメラ画像のモニタ画面。

【図4】図４は基板の表面パターンとレジストマスクの説明図である。又、案内板の治具位置マーク孔の説明図。

【図5】図５は検査治具の側面図、底面図、部分拡大図の説明図である。

【図6】図８はＸＹ標準スケールの例を示す説明図である。

【図7】図７は電気探査時の非導通の個数を示すグラフの従来例である。

【図8】図８は基板の搬送がターンテーブルの構成例の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下に、添付図面に基づいて、本発明の望ましい実施形態に係る基板検査装置、検査治具、基板、その位置合せ、及び基板検査方法について説明を行う。
［実施の形態１］

【0025】

図１に基づいて本発明に係る基板検査装置１の全体を説明する。
機構本体１０には、Ｘ，Ｙ，Ｚ，Θ方向に移動させる移動部がある。各移動部は制御装置１１に各々が制御されている。基板２は搬送テーブル２１に交換可能に固定された基板保持部２１１に保持されてテーブル移動部２０に依ってＸＹ方向に搬送されている。検査治具３は交換可能に検査治具保持部３０１に保持されて検査治具移動部３０に依ってΘ，Ｚ方向に移動される。カメラ１５は搬送テーブル２１を上側からの撮像する位置に機構本体１０に固定されてカメラ１５のＸＹ座標系を形成している。カメラ１５が撮像した画像は画像処理部１４を経て制御装置１１にて位置認識される。

【0026】

検査治具３には、基板２の検査端子２０１に接触する多数のプローブ３１があって、テスター１３に接続される。基板検査装置１の操作は操作パネル１２から作業者は指示し、操作モニタ１２１の表示に従って作業を行う。制御装置１１には外部接続手段１１５（図示はない）があってハードデスクなどとも接続できる。

【0027】

図１には、基板２の両面の位置合せをして両面検査をするために、下側カメラ１５Ｂ、下側検査治具３Ｂ、ＸＹΘＺ方向に移動させる下側検査治具移動部３０Ｂが配置されている。下側カメラ１５Ｂと上側カメラ１５の位置認識は搬送テーブル２１を貫通した固定のテーブル位置マーク２２に依り合わせている。本願では上側の位置合せの説明を行い、下側は同様になるので詳細の説明は省略する。

【0028】

図２は、図１の機構本体１０、カメラ１５、搬送テーブル２１、基板２、検査治具３の相対移動と制御座標１１２の原点１１２Ｓを示す説明図である。搬送テーブル２１はテーブル移動部２０に固定されておりＸＹ移動する。各移動部には機械原点Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ，Θｏがあって、電源がＯＮされて、セットオリジンの指示があると各移動部は機械原点を認識し一時停止する。そして、制御装置１１の指示に従って移動する。搬送テーブル２１には複数のテーブル位置マーク２２がある。制御装置１１はその中の１つ基準マーク２２Ｓを基準として制御座標１１２の原点１１２Ｓを定めて位置合せを行う。

【0029】

複数のテーブル位置マーク２２は、搬送テーブル２１上のＸ軸方向に中心振り分けの等間隔３点と、Ｙ軸移動して３点を配置して合計６点となっている。基準マーク２２Ｓを基準点にすると、搬送テーブル２１上には（０，０）、（＋ｔｍ，０）、（－ｔｍ，０）、（０，－ｔｍ１）、（＋ｔｍ，－ｔｍ１）、（－ｔｍ，－ｔｍ１）となる。
基準マーク２２Ｓは搬送テーブル２１のＸ軸の中心に配置している。（０，０）と（０，－ｔｍ１）の中間の（０，－ｔｍ１／２）の位置がカメラ１５の真下のカメラ光軸１５Ｌに相対移動した位置を制御座標１１２の原点１１２Ｓとしている。カメラ光軸１５Ｌはカメラ１５の視野の中心としている。基準マーク２２Ｓと原点１１２Ｓは固定距離Ｄｆにある。

【0030】

搬送テーブル２１には基板２を保持する基板保持部２１１が交換可能に原点１１２Ｓの位置が基板２の中心になる様に固定されている。基板保持部２１１は基板２の外形に合わせて３つの係合ピン２１１ａが設けられていて、それらに、基板２の側面が係合するとともに、その係合ピン２１１ａと対向する方向から、図示せぬ付勢手段によって基板２を係合ピン側に付勢することによって、基板２が基板保持部２１１の適正な位置に保持される。

【0031】

図２において、カメラ光軸１５Ｌ、基板２の中心が制御座標２１１の原点１１２Ｓに設計上同軸に配置されている。このように、基準マーク２２Ｓの位置から基板２の位置を示す基板位置マーク２ａ、２ｂまでの距離は設計上予め定められる。図２はカメラ１５が基準マーク２２Ｓを位置認識し、固定距離Ｄｆを相対移動した原点１１２Ｓになった状態を示している。

【0032】

原点１１２Ｓから搬送テーブル２１がＹ軸方向に固定距離Ｄｔを移動した直上には検査治具保持部３０１に保持されて検査治具３が配置されている。検査治具３と検査治具保持部３０１は検査治具移動部３０に依ってΘ、Ｚ方向に移動される。検査治具移動部３０の移動部の構成は機構本体１０からΘ、Ｚの順に移動部が重ねられている。

【0033】

基板２の位置認識について、制御座標１１２の原点１１２Ｓと同軸のカメラ光軸１５Ｌから搬送テーブル２１が相対移動して基板２の１対の基板位置マーク２ａ、２ｂを撮像してそれぞれの制御座標１１２上のＸＹ位置を認識して、基板２の位置を中心位置（Ｘｐ，Ｙｐ）と回転の角度（Θｐ）の面として認識する。

【0034】

検査治具３の位置認識について、搬送テーブル２１を検査治具３の直下に検査距離Ｄｔ相対移動して、基板２と検査治具３をプレスさせた後、制御座標２１１の原点１１２Ｓに戻す。例えば、基板２に付いたプローブ３１の先端３１Ａの１対の治具位置マーク３ａ、３ｂの圧接位置マーク３ａｔ、３ｂｔの位置を搬送テーブル２１が相対移動してカメラ１５が撮像したそれぞれのＸＹ位置を認識して、基板２と同様に検査治具３の位置を中心位置（Ｘｊ，Ｙｊ）と回転の角度（Θｊ）の面として認識する。この作業には、カメラ１５が圧接位置マーク３ａｔ、３ｂｔの光学的認識を容易にするために、感圧発色性の感圧シートを撮像する部分に貼り付けることが好ましい。
図３（ａ）にプローブ３１の先端３１Ａが感圧シート２Ｓに圧接転写した圧接位置マーク３ａｔ，３ｂｔにカメラ光軸１５Ｌを合わせたカメラ画像を部分拡大したモニタ画面を示す。案内孔３６１も圧接転写３６１ｔされていることが判る。

【0035】

光学的位置合せにおいて、カメラ１５が認識した複数の位置マークから基板２の面の位置と検査治具３の面の位置の差（Ｘｊ－Ｘｐ、Ｙｊ－Ｙｐ）と（Θｊ－Θｐ）をテーブル移動部２０と検査治具移動部３０に加算して検査治具３の直下に相対移動すると、（Ｄｔ＋（Ｘｊ－Ｘｐ、Ｙｊ－Ｙｐ））と（Θｊ－Θｐ）の位置が基板２と検査治具３が整合した光学的位置合わせの位置となる。

【0036】

本基板検査装置１の操作と動作のステップの概略は、
Ｓ０・基板検査装置１の機構本体１０の状態を認識する。
Ｓ１・被検査基板２の検査に関するデータをセットする。
Ｓ２・該当の基板保持部２１１を搭載する。
Ｓ３・該当の検査治具３を搭載する。
Ｓ４・検査治具３の位置を圧接位置マークから光学的位置認識する。
Ｓ４０・制御座標の原点１１２Ｓを設定する。
Ｓ４１・基板の所定位置に感圧シートを貼る。
Ｓ４２・基板に検査治具をプレスし、原点に戻す。
Ｓ４３・１対の圧接位置マークの位置を取得する。
Ｓ４４・検査治具の位置（ＸＹΘ）を認識する。
Ｓ５・基板２を載置し検査スタートする。
Ｓ６・基板２を光学的位置認識し位置合せを含む相対移動する。
Ｓ７・検査治具３をプレスし検査する。
Ｓ８・プレスを解除し相対移動して基板２を取出す。

【0037】

被検査基板２の種類が変わる機種変更のセットアップは、Ｓ１からＳ８を行い電気検査がＰＡＳＳであれば、連続自動検査をスタートすることになる。連続自動検査のサイクルはＳ５からＳ８を繰り返すことになる。

【0038】

ステップＳ０の機構本体１０の状態を認識する。について、
機構本体１０は各々に製造誤差を含む特性（バラツキ）がある。又、設置された工場の室温などの外部環境によっても特性が変わる。又、同じ工場に複数台が設置されることが多い。そこで、各々の機構本体１０の状態を認識して製品精度の仕様に合わせるステップは２つあって、
Ｓ０Ａ・制御座標の原点を設定する。
Ｓ０Ｂ・ＸＹ標準スケールを基にカメラのＸＹ移動部を校正する。
簡易的には、Ｓ０Ａのステップでも良いが、Ｓ０Ｂのステップは定期点検として実施することが好ましい。

【0039】

ステップＳ０Ａ・制御座標の原点を設定する。について、
制御座標１１２の原点設定を指示すると、テーブル移動部２０を含む各移動部は機械原点を認識して各定位置に移動する。テーブル移動部２０は機械原点を認識した後、カメラ１５が複数のテーブル位置マーク２２の位置を認識して基準マーク２２Ｓを基に制御座標１１２の原点１１２Ｓを設定する。
又、テーブル位置マーク２２の機械原点からの位置も記録し、以前の位置との差異が所定量以下であることを確認している。差異が所定量以上であると操作モニタ１２１に状態を表示する。

【0040】

搬送テーブル２１に固定された複数のテーブル位置マーク２２を位置認識しているので、制御座標１１２上の各点の位置は以前と通常は変わらない。差異が所定値以下ではカメラ１５と搬送テーブル２１との相対移動に経時変化は特にないカメラ１５のＸＹ座標系に再現性があることが判る。
機械原点からの位置の記録からカメラ光軸１５Ｌの変化が判る。機械設計又は出荷時の機械距離Ｄｍの近傍にカメラ光軸１５Ｌの光軸距離Ｄｃがあることを確保する。これで、搬送テーブル２１は制御座標１１２の原点１１２Ｓから固定の検査距離Ｄｔを移動すると検査位置の中心の近傍になることが確保される。

【0041】

許容範囲の差異の所定量は、機構本体１０の製品精度の仕様に合わせて設定されている。この所定量を超えた場合は、適切な処置が好ましい。
図２の機構本体１０の構成から、例えば、検査距離Ｄｔ、機械距離Ｄｍは機械定数として、許容範囲の差異の所定量は、ΔＤｍｃ＝Ｄｃ－Ｄｍを主な径時変化又はカメラ光軸ずれに依る差異の主要因としている。カメラ１５と下側カメラ１５Ｂのテーブル位置マークの位置認識に以前と差異が発生すれば上下のどちらかのカメラ光軸ずれとなる。ΔＤｍｃ＝Ｄｃ－Ｄｍに問題がなければ、下側カメラ光軸１５ＬＢを移動しカメラ光軸１５Ｌに合わせている。光軸距離Ｄｃは基準マーク２２Ｓの機械原点からの距離となっている。
複数のテーブル位置マーク２２の６点の２次元の配置からカメラ１５のＸＹ認識座標系の直進性、直交度の変化が以前の記録と比較すると判る。６点の固定配置の位置をＸＹ簡易スケールとして利用して、Ｓ０Ａの制御座標の原点設定の度に、カメラ１５の制御座標１１２上の位置認識に再現性のあることを確保する。

【0042】

ステップＳ０Ｂ・ＸＹ標準スケールを基にカメラのＸＹ移動部を校正する。について、基板保持部２１１にＸＹ標準スケール６１を保持し、カメラ１５が位置認識するＸＹ座標系を、ＸＹ標準スケール６１の複数の所定の十字位置マークを基に校正します。
ＸＹ標準スケール６１はサイズと精度仕様により各種のものが市販されている。例えば、図６に示す、ＸＹ１００ｍｍの場合、材質はソーダガラス、外形は１２７（ｘ）＊１２７（ｙ）＊５（ｔ）、Ｘ軸とＹ軸が５０ｍｍ（中心）で直交している。目盛精度は±０．００２となっている。又、校正証明書の添付と入手が可能である。

【0043】

初めに、カメラ１５は相対移動して複数のテーブル位置マーク２２を認識し、制御座標１１２の原点１１２Ｓを設定する。次に、ＸＹ標準スケール６１の複数の所定の位置を認識する。所定の位置の撮像画像はクロス線の＋形状であるので、その交点の中心を位置認識する。ここで、カメラ１５のＸＹ軸の移動とＸＹ標準スケール６１の軸線は載置時の傾き等で平行にならず一致はしない。回転調整付きの専用の基板保持部２１１が好ましい。完全に一致は困難であるが、これは回転を含めて演算処理することができる。具体的には、回転は各点のＸＹ座標表示（Ｘ，Ｙ）を極座標表示（中心からの半径とラジアン角）に変換して、回転（ラジアン）の誤差を引き算する。そして元のＸＹ座標に戻す。Ｘ、Ｙ方向は各点に中心の誤差を引き算する。演算処理後、ＸＹ標準スケール６１の（５０，５０）が原点１１２ＳにＸＹ軸線が一致する。直進性（リニアリティー）、直交性の差異を認識し、主記憶部１１１に記録する。この差異が所定の範囲であればカメラ１５の位置認識と移動部は正常となる。

【0044】

ＸＹ標準スケール６１の校正証明書があれば、カメラ１５で認識する複数の所定の位置の校正データを作成して、カメラ１５（ＸＹ座標系）の位置認識のずれ量が適正値（０）となる様にＸＹ軸の移動を制御して補正する校正の処置が出来る。装置の機構本体１０の精度仕様に合わせて直進性と直交性は所定の補正処置（校正処置）を行うことが好ましい。校正処置を行った場合、再度、Ｓ０Ｂのステップを行い校正後の機構本体１０の適合を確認することが好ましい。カメラ１５が認識するＸＹ値は制御座標１１２上に精度保証が出来ることになる。装置本体１０を校正処置すると、ＸＹ標準スケール６１の目盛（の校正データ値）と主カメラ１５（ＸＹ座標系）の位置認識が一致することになる。ＸＹ標準スケール６１（ガラス）と機構本体１０（鉄系）は材質の熱膨張係数が異なるので室温でカメラ１５の認識長さが変化するので装置の運用の室温を規定することが好ましい。

【0045】

この機構本体１０のステップＳ０Ｂの状態認識は定期点検として実施することが好ましい。この校正後のステップＳ０Ａのカメラ１５が認識する複数のテーブル位置マークの本体定数ＸＹ値を維持すれば良いことになる。カメラ１５が認識するＸＹ方向の２次元に配置された複数のテーブル位置マーク２２を基に制御座標の原点の位置と直交座標のＸＹ座標の方向と長さの位置が、本体定数ＸＹ値と経時的に差異が出れば、差異の状態に依り自動補正、警告などの適切な処置が出来る。
これらに依って、機構本体１０の経時変化を改善できる。又、複数の装置間の誤差バラツキも改善する。

【0046】

ステップＳ１の被検査基板２の検査に関するデータのセットは、基板２の名称、 電気検査規格、検査治具３の製造番号、位置合せに関するデータなど全ての検査に関するデータをセットする。
ステップＳ２の該当の基板保持部２１１の搭載は、物理形状の異なる被検査基板２を設計位置に載置し保持させる。

【0047】

ステップＳ３の該当の検査治具３の搭載は、プローブ３１の動作不良などを現場で検査治具３を降ろしての修理後も発生する。検査治具３は検査治具保持部３０１に機械的に位置決めをされるが位置の再現性には誤差があり、次のステップＳ４の検査治具３の位置の認識が都度必要になる。

【0048】

ステップＳ４の検査治具３の位置を圧接位置マークから光学的位置認識する。について、制御座標１１２上に検査治具３の位置が判れば、基板２の位置に検査治具３を整合させる演算処理が可能となる。作業の手順は、
ステップＳ４０・制御座標の原点を設定する。
先ず、カメラ１５で複数のテーブル位置マーク２２を認識して位置を記録し、制御座標１１２の原点１１２Ｓを設定する。２次元に配置の複数のテーブル位置マーク２２を認識するとカメラ１５で認識するＸＹ座標系の直交度などの適合を確認することができる。主記憶部１１１に記録しておくと機構本体１０の経時変化の状態が判る。

【0049】

ステップＳ４１・基板の所定位置に感圧シートを貼る。
基板２の検査治具３の治具位置マーク３ａ、３ｂに対向する部分に感圧シート２Ｓを貼るなど圧接が光学的に認識可能な状態にする。例えば、基板２の代用に治具圧接記録板２Ｔに感圧シート２Ｓを貼って再使用する。そして、治具圧接記録板２Ｔを基板保持部２１１に載置し固定保持させる。
ステップＳ４２・基板に検査治具をプレスし、原点に戻す。
基板保持部２１１が検査治具３の直下の検査位置に搬送テーブル２１を相対移動して、治具圧接記録板２Ｔに検査治具３をプレスし、プレス解除後に、制御座標１１２の原点１１２Ｓに相対移動する。基板認識位置となる。

【0050】

ステップＳ４３・１対の圧接位置マークの位置を取得する。
検査治具３の治具位置マーク３ａ、３ｂが圧接転写された１対の圧接位置マーク３ａｔ、３ｂｔの位置は、検査治具３の設計データから外形の中心のＸＹ座標で設定することが出来るので、カメラ１５の直下に１対の圧接位置マーク３ａｔ、３ｂｔを相対移動する。
図３（ｂ）は、圧接位置マーク３ａｔ、３ｂｔをカメラ１５が撮像した画像を操作モニタ１２１に表示している。治具位置マーク３ａ、３ｂに案内板３６の複数の治具位置マーク孔３６２を採用したので、孔部は圧接がなく、感圧シート２Ｓに発色等の変化はないが、感圧シート２Ｓには厚さが有って、圧力が掛かり案内板３６の当接面の圧接跡３６ｔが記録されている。複数の治具位置マーク３ａ、３ｂが圧接転写して記録された圧接位置マーク３ａｔ、３ｂｔとなる。カメラ光軸１５Ｌからの差Δ３ａｔ、３ｂｔから治具位置マーク３ａ、３ｂの位置を認識する。案内板３６の面の位置を認識することになる。

【0051】

ステップＳ４４・検査治具の位置（ＸＹΘ）を認識する。
１対の圧接位置マーク３ａｔ、３ｂｔの位置（ＸＹ）認識から検査治具３の位置（ＸＹΘ）を面として制御座標１１２上に認識する。
ただし、１対の圧接位置マーク３ａｔ、３ｂｔの認識位置が検査治具３の位置にあることを前提にしている。言い換えると、検査治具３の位置は、カメラ１５が認識する１対の圧接位置マーク３ａｔ、３ｂｔの位置に再現性があることが要件となっている。
図３（ｂ）に示した、凹部の孔の圧接位置マーク３ａｔ、３ｂｔの場合には、低感圧性（高感度）の感圧シート２Ｓを採用することが好ましい。感圧シート２Ｓを圧接位置マークの周辺のみに貼って面積を小さくすると圧接圧が集中して発色が増す。又、カメラ１５と画像処理部１４には多諧調化の機能があることが好ましい。

【0052】

ステップＳ５は、基板２を基板保持部２１１に載置して、検査スタートを指示する。
ステップＳ６は、先ず、搬送テーブル２１などでカメラ１５の直下に１対の基板位置マーク２ａ又は２ｂがなる様に相対移動してカメラ１５が１対のＸＹ位置を認識する。制御座標１１２上に基板２の面の位置（Ｘ，Ｙ、Θ）が確定したので、整合する相対移動量（Ｘ，Ｙ、Θ）を演算処理して、基板２と検査治具３を移動させる。
ただし、１対の基板位置マーク２ａ、２ｂが基板２の適正な位置にあることを前提にしている。言い換えると、基板２の位置は１対の基板位置マーク２ａ、２ｂの位置であることが要件となっている。
ステップ７は、検査治具３の直下の整合位置に基板２が位置したので、検査治具３をプレスして基板２に当接させる。プローブ３１が検査端子２０１に接触して電気検査を行う。
ステップＳ８は、検査終了でプレスを解除して、搬送テーブル２１などを基板２の載置位置に戻して、基板２を取出す。

【0053】

本装置１は、自動の基板載置装置と基板取出し装置を併設することに依り、連続自動検査を行うことが出来る。（図示はない。）ステップ５からステップ８を繰返すことになる。ここで、検査回数等の所定条件になると、自動でステップ４０の制御座標の原点１１２Ｓを設定する光学位置認識を行うことが好ましい。連続自動検査の運転状態は未検査の基板２が無くなるまで何日にも及ぶことがある。位置合せの不具合に依る導通検査不良を避けるために機構本体１０などの状態を連続自動検査のスタート時の状態との差異を認識し、補正して維持することが出来る。

【0054】

連続自動運転中などの制御座標の原点動作は、操作パネル１２と操作モニタ１２１に表示することが好ましい。自動原点動作を操作モニタ１２１に表示して、日時、位置認識値などを主記憶部１１１に記録し、以前又は機構本体１０の所定の記録データとの差異を認識する。これで、機構本体１０の経時的な相互位置関係が認識できる。差異からカメラＸＹ移動系の異常も判り、必要に応じてステップＳ４１からＳ４４の検査治具の位置（ＸＹΘ）の認識を再実行など適切な装置の運用ができる。
［実施の形態２］

【0055】

本装置１に搭載して基板２の電気特性を検査する専用の検査治具３について説明する。図５に示す検査治具３は検査治具保持部３０１に載置して機械的位置に保持される治具ベース３３を共通規格にして交換可能にしている。治具ベース３３にはコネクター３４１があって検査治具保持部３０１のコネクターを経由してテスター１３と接続される。治具ベース３３のコネクター３４１からは電極板３４３の電極３４４に配線３４２などで接続されている。この部分を電極体３４としている。

【0056】

電極３４４と基板２の検査端子２０１に接触して電気接続するプローブ３１は、片端又は両端が付勢力を有して伸縮する構造になっている。多数のプローブ３１は電極３４４と検査端子２０１に対向し略垂直に林立している。基板２に多数が対向するために、プローブ３１を保持するプローブ保持板Ａ３５１とプローブ保持板Ｂ３５２のプローブ保持部３５と、プローブ３１の先端３１Ａを検査端子２０１に伸縮可能に案内する案内孔３６１がある案内板３６が１体のプローブ保持体３５Ａを構成している。
検査治具３において基板２に直接対向して当接するのは案内板３６となる。案内板３６と基板２の位置が判れば、光学的な位置合せが出来ることになる。

【0057】

案内板３６について詳細な説明をする。検査治具３の設計は基板２の設計データから図４の基板表面層の導体パターン２０２の検査端子２０１を抽出して、案内板３６などの孔加工データを作成する。それに組立に必要な部品取り付け孔などを追加する。本願において、検査治具３の位置を示すための複数の治具位置マーク３ａ、３ｂとして、案内板３６に一対の治具位置マーク孔３６２を追加して案内板３６の孔加工データとなる。この設計データに依ってＮＣドリルなどで孔加工するが、微小であるが位置のバラツキの製造誤差が発生することになる。そこで、案内板３６については、孔加工後に検査と位置合せに関連する全ての孔をデジタル測長機で測定して所定の誤差内あることを確認することが好ましい。

【0058】

案内板３６の全ての案内孔３６１の位置は固定されており、全てのプローブ３１の先端３１Ａの位置は、先端３１Ａの伸縮移動（ＸＹＺ）を摺動可能に案内する案内孔３６１とプローブ３１の先端胴部３１Ｂの径の差のクリアランスの範囲内のバラツキに限定される。図５の部分拡大の説明図では、クリアランスを大きく図示しているが、先端胴部３１Ｂが摺動可能な範囲に小さくして、先端３１Ａの位置を決めている。

【0059】

本願では、検査治具３位置を示す複数の治具位置マーク３ａ、３ｂとして、案内板３６に固定の孔を優先して採用している。案内板３６の位置を光学的にカメラ１５が認識可能に転写される位置マークとしては、中心対象に近い外周の１対の配置が好ましい。図４、５では、Ｘ軸上に１対の冶具位置マーク孔３６２を配置している。別途に複数の孔を設けても良い。孔経はカメラ１５の位置認識に合わせることが好ましい。
案内板３６に固定の孔として案内孔３６１を採用しても良いが、カメラ１５で認識する孔経が小さい、密集していると特定が困難、プローブ先端３１Ａが内側にあるなど好ましくはない。又、圧接転写される凸部の位置マークとして、従来技術のプローブ先端３１Ａもある。上述の案内孔３６１とのクリアランスがある等の位置に不確定要素があって好ましくないが、圧接転写された圧接位置マーク３ａｔ、３ｂｔの位置の再現性のバラツキが小さく電気検査の許容範囲であれば採用できる。プローブ先端３１Ａは付勢力があって圧接跡が出来る特徴がある。

【0060】

これらから、複数の冶具位置マーク３ａ、３ｂは、案内板３６の表面における凹凸部が、対向する部分に感圧シート２Ｓが貼られるなどの感圧が光学的に認識可能に記録される状態の治具圧接記録板２Ｔに圧接転写され、カメラ１５が認識する位置に許容内の再現性があれば良いことになる。検査治具３の面の位置を圧接転写する複数の治具位置マーク３ａ、３ｂとして、採用する位置マーク形状と位置のデータを検査治具本体に添付することがカメラ１５の認識に好ましい。
［実施の形態３］

【0061】

図４に示す様に、基板２の表面パターン２０２は、表面保護膜のレジストマスク２０３がされている。基板製造工程でレジストマスク２０３が表面パターン２０２とずれている場合がある。検査端子２０１にレジスト開口部２０１ｒがずれて重なると、プローブ３１の先端３１Ａからすると検査端子２０１の中心位置が移動したことになる。

【0062】

上記のステップ６において、カメラ１５は基板２の基板位置マーク２ａ、２ｂを認識している。一般的には基板位置マーク２ａ、２ｂは周辺にレジストマスク２０３がない単独島の導体パターン（フィデューシャルマーク）が形成されている場合が多いので、レジストマスク２０３の検査端子２０１のレジスト開口部２０１ｒでのレジストずれは検出していない。本願では、一対のレジストマスク開口部２０１ｒをレジスト位置マーク２ａｒ、２ｂｒとして登録して、所定の基板枚数毎などに位置認識を行い、基板位置マーク２ａ、２ｂとレジスト位置マーク２ａｒ、２ｂｒからの基板位置の差が所定の誤差内であることを確認している。

【0063】

例えば、このレジストずれの誤差量が所定値を超えた場合は、レジストマスク開口部２０１ｒを基板位置に採用する。所定値の半分を超えた場合は、基板位置マーク２ａ、２ｂの基板位置ＰＭ（Ｘｍ，Ｙｍ，Θｍ）とレジスト位置マーク２ａｒ、２ｂｒのレジスト位置ＰＲ（Ｘｒ，Ｙｒ，Θｒ）の平均を採用する。所定値の２倍を超えた場合は、基板のレジストずれ不良と判定する。
レジストずれは、電気検査時のプローブ３１の先端３１Ａの目標を移動させる。又は、接触面積を小さくする支障があり、レジストずれ量を基板２の位置認識に反映している。これで、電気検査前の基板２の一対の基板位置マーク２ａ、２ｂがプローブ３１の接触に適正な位置にあることの要件を改善している。又、レジストずれの誤差が所定値を超えた場合は、基板のレジストずれ不良と判定することも出来る。
［実施の形態４］

【0064】

基板２と検査治具３との光学的位置合せ後に電気検査を実施してＰＡＳＳを確認する。そして、電気検査をＰＡＳＳする位置の中心を電気探査する。
光学的位置合せの光学位置Ａｐ（Ｘｐ，Ｙｐ，Θｐ）から周辺を電気探査してＰＡＳＳ範囲の中心を認識する。具体的には検査治具３を、Θ軸を正と負の方向に回転し検査して、ＰＡＳＳ範囲の中心にする。次に搬送テーブル２１をＸ軸の正と負の方向に移動し検査して、ＰＡＳＳ範囲の中心にする。Ｙ軸を正と負の方向に移動し検査して、ＰＡＳＳ範囲の中心にする。これで、電気検査に適正な電気位置Ａｅ（Ｘｅ，Ｙｅ，Θｅ）となる。

【0065】

光学位置Ａｐと電気位置Ａｅの差を表すデータΔＡｐｅ（Ｘｅ－Ｘｐ，Ｙｅ－Ｙｐ，Θｅ－Θｐ）を検査治具３の光学的位置認識との特性値として主記憶部１１１や外部記憶手段に登録する。光学位置Ａｐは各々の基板２に依って変わるので、差を表すデータΔＡｐｅを加算すると基板２が変わっても対処ができる。
上記の電気探査の手順をステップで示すと、
Ｓ７０・光学位置から検査ＰＡＳＳの範囲を認識する。
Ｓ７１・検査ＰＡＳＳの範囲（Θ，Ｘ，Ｙ）軸の中央を認識する。
Ｓ７２・光学位置と電気位置との差を表すデータを得て、検査治具と１対１に記録する。
Ｓ７３・上記の記録された差を表すデータをカメラが認識した光学位置に加算して整合位置とする。

【0066】

又、検査治具３は制御装置１１によってデータの書込みと読出しが出来る外部記憶手段として記憶手段３９を装備していることが好ましい。検査治具３を他の装置に搭載した場合、差を表すデータΔＡｐｅが読み出されることで、上記の電気探査を行うことなく電気位置Ａｅを再現することができる。
ただし、１対の圧接位置マーク３ａｔ、３ｂｔの光学的位置認識に再現性あることを前提にしている。言い換えると、バラツキがあれば誤差として加算される。

【0067】

本願では、実際の基板検査装置１、検査治具３、基板２には、微小であるが設計値からの製造誤差が各々にあるが、各々について改善がされているので、その組合せが変わると電気検査に適合する位置合せの位置が変わることに対応することが出来る。
［その他の実施の形態］

【0068】

本装置の位置合せを基板２の上面において主に説明したが、両面の検査と位置合せが必要な場合にも適用できる。又、上面のみの運用も適用できる。
機構本体１０の複数の移動部などへの構成の変更は位置合せの演算が成り立てば変えて良い。
本願では、カメラ光軸１５Ｌと基準マーク２２Ｓを基に制御座標１１２の原点１１２Ｓ定めて相対移動の演算処理をしたが、全て移動部の機械原点から演算しても良い。しかし、制御演算が複雑になるので好ましくない。

【0069】

搬送テーブル２１を２つにしても良い。カメラ１５の基板２の位置認識と電気検査が並列動作となって、連続自動検査の時間が約半分になる。この場合、例えば、搬送方向が独立の各々ＸＹ軸の２方向とした場合、独立した２つの搬送テーブル２１ａ、２１ｂの移動軌跡（特性）は微小であるが異なることになる。位置合せ誤差の精度に応じて２つの独立した制御座標１１２ａ、１１２ｂとすることが好ましい。

【0070】

基板２の搬送を１つの回転テーブルにしても良い。図８に示す、例えば、９０度毎の４つの停止位置に基板保持部２１１ｎがあって、基板２の載置Ｓ５、位置認識Ｓ６、電気検査Ｓ７、取出しＳ８の並列動作となって、連続自動検査の時間短縮に好ましい。基板２の位置認識の位置（角度）に独立したＸＹ移動部１５ＸＹにカメラ１５を設置して、テーブル位置マーク２２を基に制御座標１１２の原点１１２Ｓを設定できる。実施例１のテーブル移動部２０のＹ軸の距離が回転テーブル２１Ｒの回転角（ラジアン＊半径＝円周の距離）になったことになる。

【0071】

回転テーブル２１Ｒに固定の基準マーク２２Ｓと固定角度にある基板保持部２１１ｎが検査位置Ｓ７に停止し、検査治具３は検査治具移動部３０ＸＹに依って独立して相対移動するので、接線方向をＸ軸とするＸＹΘＺ移動系となる。
独立したカメラ１５のＸＹ移動部１５ＸＹと、検査治具移動部３０ＸＹは９０度の固定角度にあって、制御座標１１２が成立し、基板２と検査治具３は光学的に位置合せが出来る。
ただし、回転テーブルの角度と停止位置の精度（再現性）が確保されていることも要件となる。この場合も複数のテーブル位置マーク２２の適正な配置は、テーブルの停止位置と検査治具３の相対移動の再現性の認識に好ましい。再現性があれば制御座標上に補正ができる。又、４つの基板保持部２１１ｎ毎に制御座標１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄを設定することも出来る。各々に補正定数を付加でも良い。

【0072】

本装置１０の移動部は、主にボールねじをモータ回転させて駆動しているがリニア方式等であっても良い。何れにしても移動の指示値に対して移動量は温度に依り微小であるが変わる。これは、移動部にリニアスケール（測長器）などを装備しても固体スケールの測長器では同様になる。レーザー測長器を装備すれば改善はされるが本装置１０では採用していない。又、機構本体１０、検査治具３、基板２は材質が異なる等でカメラ１５が認識した実測値（長さ）は設計値と差異が発生する。
本装置１０では基板２と検査治具３の案内板３６の中心位置を基準にして、温度に依る相互差異を振分ける構成にしている。又、２次元に配置の複数のテーブル位置マーク２２（その時の温度で熱膨張した）を基に経時的に各移動部を補正している。

【0073】

機構本体１０のテーブル２１、カメラ１５、検査治具移動部３０１の機構構成に合わせて複数のテーブル位置マーク２２を配置して、制御座標１１２が経時的に適合性を維持出来れば、光学的位置合わせの制御演算から基板２に検査治具３を整合させることが出来る。この再現性のある適正な光学的位置合わせの光学位置と電気検査に適正な電気位置との差を表わすデータの個々の検査治具の特性値も再現する。

【0074】

カメラ１５で認識する位置マークについて、独立の円形の島又は孔が一般的であるが、四辺形など多角形、外形、コーナー、十字の＋形状などカメラの撮像した画像が位置認識に適合する画像処理ができる形状であれば良い。
画像処理において、白黒の２値化のレベルを変えても良い。多値化（多諧調）の機能が有っても良い。色判別機能が有っても良い。又、専用のアルゴリズムの専用の位置認識ソフトを備えても良い。
面の位置を認識する位置マークは、一対に限定せずに二対などの２つ以上の複数であっても良い。

【0075】

上述のＸＹ標準スケール６１について、十字形状のものを説明したが、田文字形状、格子形状（格子配置）のものであっても良い。２次元に配置の複数の所定の位置マークのＸＹ位置が精度保証されていれば、それを基にカメラ１５の位置認識を校正することが出来る。

【0076】

本発明の特定の実施形態についての上述の説明は、例示を目的として提示したものである。記載に前後はあるがそれらは、網羅的であったり、記載した形態そのままに本発明を制限したりすることを意図したものではない。数多くの変形や変更が、上述の記載内容に照らして可能であることは当業者に自明である。

【産業上の利用可能性】

【0077】

本発明の基板検査装置と検査治具は、プリント配線基板、ＩＣパッケージ、ＩＣ等の電子部品に備えられた複数の検査端子にプローブを同時に導電接触させる通電治具と通電装置全般に用いることができる。

【符号の説明】

【0078】

１・基板検査装置 １０・機構本体、装置 １１・制御装置 １１２・制御座標 １１２Ｓ・原点 １２１・操作モニタ １５・カメラ １５Ｌ・カメラ光軸 ２１・搬送テーブル、テーブル ２２・テーブル位置マーク ２２Ｓ・基準マーク ２・基板 ２ａ、２ｂ・基板位置マーク ２Ｔ・治具圧接記録板 ２Ｓ・感圧シート ３ａｔ、３ｂｔ・圧接位置マーク ２０１・検査端子、検査点 ２０１ｒ・レジストマスク開口部 ２ａｒ、２ｂｒ・レジスト位置マーク ３０・検査治具移動部 ３・検査治具 ３ａ、３ｂ・冶具位置マーク、治具位置マーク孔 ３１・プローブ、接触子 ３１Ａ・先端 ３６・案内板 ３６１・案内孔 ３６２・治具位置マーク孔 ３９・記憶手段 ６１・ＸＹ標準スケール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】