DE4302509A1 - Testing characteristics of high density circuit board - using matrix of test electrodes identical to board electrodes with precision alignment to obtain maximum inter-electrode conductivity - Google Patents
Testing characteristics of high density circuit board - using matrix of test electrodes identical to board electrodes with precision alignment to obtain maximum inter-electrode conductivityInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prü
fung von Schaltungskarten, insbesondere von solchen
Schaltungskarten, die eine Anzahl von Schaltungsmuster-
Elektroden aufweisen, wobei der Zustand des elektrischen
Anschlusses dieser Elektroden geprüft wird.
Zur Prüfung der elektrischen Eigenschaften einer Schal
tungskarte, auf der eine Anzahl von Elektroden vorgesehen
sind, ist es im allgemeinen notwendig, die zu prüfenden
Elektroden der Schaltungskarte mit den Prüfelektroden ei
ner Prüfeinrichtung, die das gleiche Anordnungsmuster wie
die zu prüfenden Elektroden besitzt, in Kontakt zu brin
gen, um eine elektrische Verbindung zwischen der zu prü
fenden Schaltungskarte und der Prüfeinrichtung herzustel
len. Daher wird im Stand der Technik eine Ausrichtung
zwischen der Schaltungskarte und dem Prüfelektrodenab
schnitt der Prüfeinrichtung vorgenommen, beispielsweise
durch eine Einrichtung zum Einpassen der Ausrichtstifte
der Prüfeinrichtung in die entsprechenden Stiftlöcher der
Schaltungskarte, oder durch eine andere mechanische Aus
richteinrichtung.
In den letzten Jahren ist die Bauelement-Packungsdichte
von Schaltungskarten angestiegen, außerdem hat die Dichte
der Schaltungsmuster zugenommen. Dies hatte zur Folge,
daß die Elektroden der Schaltungskarte mit kleineren Ab
messungen und die Verbindungsleitungen der Schaltungskar
te feiner ausgebildet und mit einer höheren Dichte ange
ordnet worden sind. Wenn bei der Prüfung einer solchen
Schaltungskarte die Ausrichtung der Schaltungskarte in
bezug auf den Prüfelektrodenabschnitt einer Prüfeinrich
tung mittels einer einfachen mechanischen Ausrichtein
richtung vorgenommen wird, wird lediglich ein grober Aus
richtzustand erreicht, wobei es unmöglich ist, in ausrei
chendem Maß zwischen den zu prüfenden Elektroden und den
entsprechenden Prüfelektroden eine gewünschte elektrische
Verbindung zu erzielen.
Die Gründe hierfür sind, daß selbst dann, wenn die zu
prüfenden Elektroden der Schaltungskarte und die Prüf
elektroden der Prüfeinrichtung im Prinzip einander ent
sprechende Muster besitzen, folgt, daß die Elektroden der
Schaltungskarte oder die Prüfelektroden in der Praxis an
Positionen angeordnet werden, die wenigstens in geringem
Maß von den geplanten Positionen abweichen, wofür die
Gründe in der Fertigung der Schaltungskarte und der Prüf
einrichtung oder in der Verformung der Schaltungskarte
und/oder der Prüfeinrichtung selbst zu suchen sind.
Unter diesen Umständen ist es notwendig, eine grobe Aus
richtung zwischen der zu prüfenden Schaltungskarte und
dem Prüfelektrodenabschnitt der Prüfeinrichtung bei
spielsweise mittels einer mechanischen Ausrichteinrich
tung und anschließend eine Feinausrichtung auszuführen,
um eine genaue Positionseinstellung der zu prüfenden
Elektroden der Schaltungskarte in bezug auf die Prüfelek
troden der Prüfeinrichtung zu erzielen.
Für eine solche Feinausrichtung ist ein Verfahren be
kannt, das umfaßt: Ausbilden einer geeigneten Ausricht
markierung auf einer Schaltungskarte in einer bestimmten
räumlichen Beziehung zu den zu prüfenden Elektroden; Aus
bilden einer Kontroll-Ausrichtmarkierung auf dem Prüfe
lektrodenabschnitt einer Prüfeinrichtung in derselben Be
ziehung zu den Prüfelektroden; Befestigen der Schaltungs
karte auf einer beweglichen Bühne, mit der die Schal
tungskarte in Längsrichtung oder in Querrichtung oder um
eine Drehachse bewegt werden kann; Anbringen dieser Ein
heit auf der Prüfeinrichtung und Überprüfen der Positio
nen der beiden Ausrichtmarkierungen mittels einer geeig
neten Erfassungseinrichtung; Verschieben der Schaltungs
karte in bezug auf den Prüfelektrodenabschnitt der Prüf
einrichtung mittels der beweglichen Bühne auf der Grund
lage des erhaltenen Erfassungsergebnisses, um einen Zu
stand zu erhalten, in dem die beiden Ausrichtmarkierungen
räumlich miteinander übereinstimmen.
Eine derartige Feinausrichtungseinrichtung erfordert je
doch die Bereitstellung beispielsweise einer Ausrichtmar
kierungs-Beobachtungskamera oder einer anderen Ausricht
markierungs-Erfassungseinrichtung, um die auf der Schal
tungskarte und dem Prüfelektrodenabschnitt ausgebildeten
Ausrichtmarkierungen zu erfassen. Darüber hinaus muß eine
solche Ausrichtmarkierungs-Erfassungseinrichtung oberhalb
der Ausrichtmarkierung und in einer zur Schaltungskarte
senkrechten Richtung angeordnet werden, ferner muß
selbstverständlich der Prüfelektrodenabschnitt der Prüf
einrichtung so angeordnet werden, daß damit die Oberflä
che der Schaltungskarte abgedeckt wird; daher müssen die
Ausrichtmarkierungs-Erfassungseinrichtung und der Prüfe
lektrodenabschnitt der Prüfeinrichtung am selben Ort vor
gesehen werden, wodurch deren Anordnung an einer geeigne
ten Stelle erschwert wird.
Weiterhin ist es im Hinblick auf die Ausrichtmarkierungen
selbst, die auf der Schaltungskarte und auf dem Prüfelek
trodenabschnitt der Prüfeinrichtung gebildet werden, un
möglich, räumliche Fehler und Gestaltfehler bei der Bil
dung dieser Markierungen völlig zu vermeiden. Darüber
hinaus wird bei der eigentlichen Erfassung des Grades der
räumlichen Übereinstimmung der beiden Ausrichtmarkierun
gen in gewissem Umfang ein Fehler verursacht. Daher ist
ein komplizierter Vorgang erforderlich, bis die ge
wünschte Feinausrichtung in zufriedenstellendem Maß er
zielt ist, wobei die Feineinstellung selbst dann hin
sichtlich der Wiederholbarkeit und dergleichen nicht völ
lig zuverlässig ist.
Wie oben beschrieben zielen alle herkömmlichen Ausricht
verfahren auf die Ausrichtung zwischen den zu prüfenden
Elektroden einer Schaltungskarte und den Prüfelektroden
einer Prüfeinrichtung, wobei es jedoch nicht immer mög
lich ist, diese Ausrichtung mit hoher Zuverlässigkeit zu
erhalten, weil jedes dieser Verfahren notwendig eine in
einer bestimmten räumlichen Beziehung zur Schaltungskarte
oder zum Prüfelektrodenabschnitt der Prüfeinrichtung an
geordnete Einrichtung zur indirekten Erfassung der Abwei
chung verwenden muß.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren zur Prüfung von Schaltungskarten zu schaffen,
mit dem die räumliche Abweichung der zu prüfenden Elek
troden einer Schaltungskarte in bezug auf die Prüfelek
troden einer Prüfeinrichtung genau erfaßt werden kann und
mit dem folglich eine Feinausrichtung zwischen den Elek
troden der Schaltungskarte einerseits und den Prüfelek
troden der Prüfeinrichtung andererseits mit hoher Zuver
lässigkeit erzielt und die gewünschte Prüfung der Schal
tungskarte mit sehr hoher Effizienz ausgeführt werden
kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Ver
fahren zur Prüfung von Schaltungskarten, das die folgen
den Schritte umfaßt: Elektrisches Verbinden der zu prü
fenden Elektroden einer zu prüfenden Schaltungskarte mit
den Elektroden einer Prüfeinrichtung, die den zu prüfen
den Elektroden entsprechen; und in diesem Zustand Prüfen
des elektrischen Anschlußzustandes der jeweils zu prüfen
den Elektroden der Schaltungskarte unter Verwendung der
Prüfeinrichtung, wobei das Verfahren dadurch gekennzeich
net ist, daß zwischen den zu prüfenden Elektroden und den
Prüfelektroden ein Feinausrichtungsvorgang ausgeführt
wird, der die folgenden zwei Schritte umfaßt:
der erste Schritt umfaßt: die Wiederholung der Messung eines leitenden Zustandes zwischen den zu prüfen den Elektroden der Schaltungskarte und den Prüfelektroden der Prüfeinrichtung, wobei die erstere der letzteren zu gewandt gehalten wird; bei jeder Wiederholung die Ände rung der relativen Positionen der Schaltungskarte und des Prüfelektrodenabschnittes der Prüfeinrichtung um eine kleine Strecke, um sowohl in einer Richtung der durch den Prüfelektrodenabschnitt der Prüfeinrichtung gebildeten Ebene als auch in einer weiteren Richtung in derselben Ebene, die zur ersten Richtung nicht parallel ist, wenig stens eine Position eines hochleitenden Zustandes (der hochleitende Zustand bedeutet einen ausgezeichneten oder guten Leitungszustand, wie später beschrieben wird) und wenigstens zwei Positionen eines niedrigleitenden Zustan des (der niedrigleitende Zustand bedeutet einen Zustand mit geringem Leitungsvermögen oder einen Zustand mit schlechtem Kontakt, wie später beschrieben wird), die von der wenigstens einen genannten Position beabstandet und so angeordnet sind, daß sich diese Position zwischen ih nen befindet, zu erfassen; und Bestimmen der gewünschten Verbindungsposition aus der auf diese Weise erhaltenen Information in einer oder in beiden der genannten Rich tungen, derart, daß die Prüfelektroden in bezug auf die zu prüfenden Elektroden im Zustand mit höchstem Leitungs vermögen sind;
der zweite Schritt umfaßt: die Bewegung des Prü felektrodenabschnittes der Prüfeinrichtung und/oder der zu prüfenden Schaltungskarte, um die relative Position in einer Richtung und/oder der weiteren Richtung zu ändern, derart, daß die Prüfelektroden in der im ersten Schritt bestimmten gewünschten Verbindungsposition angeordnet werden.
der erste Schritt umfaßt: die Wiederholung der Messung eines leitenden Zustandes zwischen den zu prüfen den Elektroden der Schaltungskarte und den Prüfelektroden der Prüfeinrichtung, wobei die erstere der letzteren zu gewandt gehalten wird; bei jeder Wiederholung die Ände rung der relativen Positionen der Schaltungskarte und des Prüfelektrodenabschnittes der Prüfeinrichtung um eine kleine Strecke, um sowohl in einer Richtung der durch den Prüfelektrodenabschnitt der Prüfeinrichtung gebildeten Ebene als auch in einer weiteren Richtung in derselben Ebene, die zur ersten Richtung nicht parallel ist, wenig stens eine Position eines hochleitenden Zustandes (der hochleitende Zustand bedeutet einen ausgezeichneten oder guten Leitungszustand, wie später beschrieben wird) und wenigstens zwei Positionen eines niedrigleitenden Zustan des (der niedrigleitende Zustand bedeutet einen Zustand mit geringem Leitungsvermögen oder einen Zustand mit schlechtem Kontakt, wie später beschrieben wird), die von der wenigstens einen genannten Position beabstandet und so angeordnet sind, daß sich diese Position zwischen ih nen befindet, zu erfassen; und Bestimmen der gewünschten Verbindungsposition aus der auf diese Weise erhaltenen Information in einer oder in beiden der genannten Rich tungen, derart, daß die Prüfelektroden in bezug auf die zu prüfenden Elektroden im Zustand mit höchstem Leitungs vermögen sind;
der zweite Schritt umfaßt: die Bewegung des Prü felektrodenabschnittes der Prüfeinrichtung und/oder der zu prüfenden Schaltungskarte, um die relative Position in einer Richtung und/oder der weiteren Richtung zu ändern, derart, daß die Prüfelektroden in der im ersten Schritt bestimmten gewünschten Verbindungsposition angeordnet werden.
In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist es mög
lich, im ersten Schritt festzustellen, daß eine relativ
verschobene Prüfelektrode mit einer zu prüfenden Elek
trode elektrisch verbunden ist, die der eigentlichen zu
prüfenden Elektrode benachbart ist, während es im zweiten
Schritt möglich ist, den Prüfelektrodenabschnitt der
Prüfeinrichtung und/oder die zu prüfende Schaltungskarte
relativ zu verschieben, so daß die Prüfelektrode in einer
Richtung von der zu prüfenden Nachbarelektrode zu der ei
gentlich zu prüfenden Elektrode bewegt wird.
In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung ist es ferner
möglich, zwischen den zu prüfenden Elektroden und den
Prüfelektroden anhand der drei folgenden Arbeitsvorgänge
eine Feinausrichtung auszuführen:
Der erste Arbeitsvorgang umfaßt die Ausführung des obenerwähnten ersten Schrittes in bezug auf die zu prüfenden Elektroden, die in einem der Flächenabschnitte (der im folgenden als erster Flächenabschnitt bezeichnet wird) vorhanden sind, die jeweils einen Flächenanteil von 1/64 bis 1/16 der Gesamtfläche der zu prüfenden Schal tungskarte besitzen, wobei jeder der Flächenabschnitte vorzugsweise wenigstens zehn feine Elektroden aufweist;
der zweite Arbeitsvorgang umfaßt die Ausführung des ersten Schrittes in bezug auf die zu prüfenden Elek troden, die in wenigstens einem der anderen Flächenab schnitte (der im folgenden als zweiter Flächenabschnitt bezeichnet wird) vorhanden sind, welcher sich vom ersten Flächenabschnitt in einem Abstand befindet; und
der dritte Arbeitsvorgang umfaßt die Bewegung des Prüfelektrodenabschnittes der Prüfeinrichtung und/oder der zu prüfenden Schaltungskarte, um ihre relative Posi tion in einer Richtung und/oder in einer weiteren Rich tung und/oder um eine Drehachse, die zu der durch den Prüfelektrodenabschnitt der Prüfeinrichtung gebildeten Ebene senkrecht ist, so daß die räumliche Abweichung zwi schen der Schaltungskarte und dem Prüfelektrodenabschnitt der Prüfeinrichtung, die durch den ersten und durch den zweiten Arbeitsvorgang erfaßt worden ist, korrigiert wer den kann.
Der erste Arbeitsvorgang umfaßt die Ausführung des obenerwähnten ersten Schrittes in bezug auf die zu prüfenden Elektroden, die in einem der Flächenabschnitte (der im folgenden als erster Flächenabschnitt bezeichnet wird) vorhanden sind, die jeweils einen Flächenanteil von 1/64 bis 1/16 der Gesamtfläche der zu prüfenden Schal tungskarte besitzen, wobei jeder der Flächenabschnitte vorzugsweise wenigstens zehn feine Elektroden aufweist;
der zweite Arbeitsvorgang umfaßt die Ausführung des ersten Schrittes in bezug auf die zu prüfenden Elek troden, die in wenigstens einem der anderen Flächenab schnitte (der im folgenden als zweiter Flächenabschnitt bezeichnet wird) vorhanden sind, welcher sich vom ersten Flächenabschnitt in einem Abstand befindet; und
der dritte Arbeitsvorgang umfaßt die Bewegung des Prüfelektrodenabschnittes der Prüfeinrichtung und/oder der zu prüfenden Schaltungskarte, um ihre relative Posi tion in einer Richtung und/oder in einer weiteren Rich tung und/oder um eine Drehachse, die zu der durch den Prüfelektrodenabschnitt der Prüfeinrichtung gebildeten Ebene senkrecht ist, so daß die räumliche Abweichung zwi schen der Schaltungskarte und dem Prüfelektrodenabschnitt der Prüfeinrichtung, die durch den ersten und durch den zweiten Arbeitsvorgang erfaßt worden ist, korrigiert wer den kann.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Prüfung von Schal
tungskarten wird im ersten Schritt der Leitungszustand
zwischen den zu prüfenden Elektroden der Schaltungskarte
und den entsprechenden Prüfelektroden der Prüfeinrichtung
erfaßt, wobei eine räumliche Abweichung zwischen ihnen in
einer Richtung und/oder einer weiteren Richtung erfaßt
wird und ferner eine räumliche Beziehung zwischen den
Prüfelektroden und den zu prüfenden Elektroden bestimmt
wird, in der das höchste Leitungsvermögen in der einen
und/oder der anderen Richtung erzielt werden kann und die
die gewünschte Anschlußposition darstellt. Ferner werden
im zweiten Schritt die Prüfelektroden in der gewünschten
Prüfposition angeordnet, wobei das höchste Leitungsvermö
gen zwischen der Prüfelektrode und der zu prüfenden Elek
trode in der einen und/oder der anderen Richtung erzielt
werden kann. Da dieser Endzustand derjenige Zustand ist,
in dem die Feinausrichtung erzielt worden ist, kann in
diesem Zustand die angestrebte Prüfung der Schaltungskar
te mittels der Prüfeinrichtung ausgeführt werden.
Im ersten Schritt ermöglicht die Feststellung, daß die
versetzt angeordnete Prüfelektrode mit der benachbarten
Prüfelektrode elektrisch verbunden ist, daß die besondere
Richtung der tatsächlichen Verschiebung der Prüfelektrode
in bezug auf die eigentlich zu prüfende Elektrode be
stimmt werden kann. Daher wird im zweiten Schritt die zu
prüfende Elektrode relativ zur Prüfelektrode in der der
Verschiebungsrichtung entgegengesetzten Richtung, d. h. in
Richtung von der benachbarten zu prüfenden Elektrode zu
der eigentlich zu prüfenden Elektrode bewegt, wodurch die
gewünschte Feinausrichtung zwischen den Prüfelektroden
und den zu prüfenden Elektroden mit hoher Effizienz er
zielt wird, weil es die Trial-and-Error-Vorgänge für die
Feinausrichtung reduziert.
Durch die Ausführung des ersten Arbeitsvorgangs der Be
stimmung der gewünschten Anschlußposition der Prüfelek
troden, welche den zu prüfenden Elektroden im ersten Flä
chenabschnitt der Schaltungskarte entsprechen, und durch
die Ausführung des zweiten Arbeitsvorgangs der Bestimmung
der gewünschten Anschlußposition der Prüfelektroden, wel
che den zu prüfenden Elektroden im zweiten Flächenab
schnitt entsprechen, ist es möglich, die gesamte räumli
che Abweichung zwischen der Schaltungskarte und der Prüf
einrichtung, d. h. die räumliche Abweichung in einer Rich
tung und/oder in einer weiteren Richtung und/oder um eine
Drehachse zu ermitteln. Durch den dritten Arbeitsvorgang
der relativen Bewegung des Prüfelektrodenabschnittes der
Prüfeinrichtung und der Schaltungskarte in der einen
und/oder der anderen Richtung und/oder um die Drehachse
auf der Grundlage der in den ersten beiden Arbeitsvorgän
gen gewonnenen Informationen kann die Feinausrichtung
zwischen den zu prüfenden Elektroden und den entsprechen
den Prüfelektroden für die gesamte Schaltungskarte er
zielt werden.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung
sind in den Unteransprüchen, die sich auf bevorzugte Aus
führungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen, ange
geben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Aus
führungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläu
tert; es zeigen.
Fig. 1 eine Darstellung zur Erläuterung des erfindungs
gemäßen Verfahrens zur Prüfung von Schaltungskar
ten, wobei das Ausmaß der räumlichen Abweichung
zwischen den zu prüfenden Elektroden der Schal
tungskarte und den Prüfelektroden einer Prüfein
richtung gezeigt ist;
Fig. 2 ein Beispiel für die Ergebnisse des Arbeitsvor
gangs zur Erfassung der Abweichung, der in dem
erfindungsgemäßen Verfahren zur Prüfung von
Schaltungskarten ausgeführt wird;
Fig. 3 eine Kurve zur Erläuterung der Beziehung zwischen
dem Verschiebungsgrad und der Gesamtheit von
Elektroden mit unzureichendem Kontakt, die aus
den Ergebnissen von Fig. 2 erhalten wird; und
Fig. 4 eine Darstellung zur Erläuterung eines weiteren
Beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Prüfung von Schaltungskarten, in der die räumli
che Abweichung zwischen der Schaltungskarte und
dem Prüfelektrodenabschnitt einer Prüfeinrichtung
gezeigt ist.
In den Fig. 1 bis 4 bezeichnen P1 und P2 eine zu prüfende
Elektrode bzw. eine weitere zu prüfende Elektrode, die
der ersten benachbart ist; D1 und D2 bezeichnen eine
Prüfelektrode bzw. eine weitere Prüfelektrode, die der
ersten Prüfelektrode benachbart ist; CP bezeichnet den
Mittelpunkt der zu prüfenden Elektrode; CD bezeichnet den
Mittelpunkt der Prüfelektrode; die Buchstaben A, B und C
bezeichnen jeweils eine Symbolreihe; das Bezugszeichen 10
bezeichnet eine Schaltungskarte; die Bezugszeichen 11 bis
14 bezeichnen jeweils eine viereckige Fläche; und das Be
zugszeichen 20 bezeichnet den Prüfelektrodenabschnitt ei
ner Prüfeinrichtung.
In der folgenden Beschreibung wird der erste Schritt in
eine erste Stufe zur Bestimmung der gewünschten Anschluß
position in einer Richtung und in eine zweite Stufe zur
Bestimmung der gewünschten Anschlußposition in einer wei
teren Richtung unterteilt.
In Fig. 1 ist ein Zustand gezeigt, in dem eine zu prüfen
de Schaltungskarte in einer beispielsweise mittels einer
mechanischen Ausrichteinrichtung grob bestimmten Position
relativ zu einem Prüfelektrodenabschnitt einer Prüfein
richtung gehalten wird. Eine zu prüfende Elektrode P1 der
zu prüfenden Elektrodengruppe der Schaltungskarte, der
eine Prüfelektrode D1 der Prüfelektrodengruppe der Prüf
einrichtung entspricht, welche während der Prüfung mit
der Elektrode P1 elektrisch verbunden werden soll, weicht
von der gewünschten Position in X-Richtung
(Abszissenrichtung in Fig. 1) um Δx und in Y-Richtung
(der Ordinatenrichtung in Fig. 1), die zur X-Richtung
senkrecht ist, um Δy ab. Die Elektrode P2 stellt eine
weitere zu prüfende Elektrode dar, die in positiver X-
Richtung in der Umgebung von P1, jedoch von dieser beab
standet ausgebildet ist; D2 stellt eine benachbarte Prüf
elektrode dar, die der benachbarten zu prüfenden Elek
trode P2 entspricht.
Der Zustand schlechten Kontakts, der zwischen der Prüf
elektrode und einer entsprechenden zu prüfenden Elektrode
tatsächlich auftritt, enthält zwei Fälle: (1) einen unzu
reichenden Kontaktzustand, in dem der elektrische Wider
stand zwischen den beiden Elektroden hoch ist und in dem
in einigen Fällen kein Leitungsvermögen vorhanden ist;
(2) ein Kurzschlußzustand, in dem die relativen Positio
nen der beiden Elektroden verschoben sind und die Prüf
elektrode mit einer anderen zu prüfenden Elektrode in
Kontakt ist, die der eigentlich zu prüfenden Elektrode
benachbart ist.
In dem im folgenden beschriebenen besonderen Beispiel
wird die Aufmerksamkeit auf den unzureichenden Kontaktzu
stand gerichtet, wobei eine Ausrichtung vorgenommen wird.
Außerdem kann bei Auftreten eines Kurzschlusses aufgrund
einer Positionsabweichung die durch den Kurzschluß erhal
tene Information mit Erfolg dazu verwendet werden, wie im
Zustand unzureichenden Kontakts eine Ausrichtung zu er
zielen, wie später beschrieben wird. Auf einer beispiel
haften Schaltungskarte haben die einzelnen zu prüfenden
Elektroden die folgenden Abmessungen: eine Länge von 0,25
mm, eine Breite von 0,125 mm und einen Abstand d von
0,125 mm zwischen einer zu prüfenden Elektrode und einer
weiteren zu prüfenden Elektrode, die in X-Richtung be
nachbart ist (siehe Fig. 1). Die Abmessungen einer jeden
Prüfelektrode und der Abstand zwischen einer Prüfelek
trode und einer in X-Richtung benachbarten weiteren Prüf
elektrode sind gleich wie bei den zu prüfenden Elektro
den. Wenn daher in Fig. 1 die Prüfelektrode D1 so ange
ordnet wird, daß sie mit der zu prüfenden Elektrode P1
vollständig übereinstimmt, d. h. wenn der Mittelpunkt CP
von P1 in X-Richtung und in Y-Richtung mit dem Mittel
punkt CD der Prüfelektrode D1 in X-Richtung und Y-Rich
tung übereinstimmt und Δx und Δy jeweils Null sind, ist
der elektrische Widerstand zwischen der Prüfelektrode D1
und der entsprechenden zu prüfenden Elektrode Pl minimal.
Wenn umgekehrt Δx 0,125 mm oder mehr beträgt, oder wenn Δy
0,25 mm oder mehr beträgt, wird zwischen der zu prüfen
den Elektrode P1 und der entsprechenden Prüfelektrode D1
keine elektrische Verbindung erhalten, so daß der elek
trische Widerstand zwischen diesen beiden Elektroden vir
tuell unendlich ist.
In dem in Fig. 1 gezeigten Zustand wird der elektrische
Widerstand für sämtliche Paare von gewählten zu prüfenden
Elektroden in einem ausgewählten Flächenabschnitt der
Schaltungskarte und von entsprechenden Prüfelektroden ge
messen; wenn die Anzahl der ausgewählten zu prüfenden
Elektroden beispielsweise 100 ist, werden sämtliche 100
Paare von 100 ausgewählten zu prüfenden Elektroden und
von entsprechenden Prüfelektroden der Messung des elek
trischen Widerstandes unterworfen (ein Paar aus einer zu
prüfenden Elektrode und einer entsprechenden Prüfelek
trode wird im folgenden als Elektrodenpaar bezeichnet).
Hierbei ist die Anzahl der Elektrodenpaare nicht kri
tisch, ferner können sämtliche zu prüfenden Elektroden
mit den entsprechenden Prüfelektroden jeweils Elektroden
paare bilden. In einem solchen Fall ist der ausgewählte
Flächenabschnitt die gesamte Schaltungskarte. Hinsicht
lich der Zuverlässigkeit und der Schnelligkeit sollte die
Anzahl der Elektrodenpaare 50 bis 200 betragen, wobei die
ausgewählte Fläche vorzugsweise feine Elektroden enthal
ten sollte.
Nun wird angenommen, daß der in Fig. 1 gezeigte Zustand
die Ausgangsposition darstellt, daß die zu prüfenden
Elektroden auf der Schaltungskarte jedesmal um einen sehr
geringen Abstand (z. B. 10 µm) in der positiven X-Richtung
(in Fig. 1 nach rechts) verschoben werden, wobei der Prü
felektrodenabschnitt der Prüfeinrichtung unbewegt gehal
ten wird, und daß der elektrische Widerstand eines jeden
Elektrodenpaars an den jeweils neuen Positionen gemessen
wird. Danach wird der Prüfelektrodenabschnitt der Prüf
einrichtung jedesmal um einen sehr geringen Abstand (z. B.
10 µm) in der negativen X-Richtung (in Fig. 1 nach links)
verschoben, wobei der elektrische Widerstand eines jeden
Elekektrodenpaars an den jeweils neuen Positionen gemessen
wird.
Die auf diese Weise erhaltenen elektrischen Widerstands
werte (d. h. die Leitungszustände) an den verschiedenen
Positionen einer Schaltungskarte in X-Richtung können
beispielsweise durch eine Symbolreihe A in Fig. 2 angege
ben werden. In Fig. 2 stellen die X-Achse und die Y-Achse
imaginäre Basisachsen auf dem Prüfelektrodenabschnitt der
Prüfeinrichtung dar, wobei der Schnittpunkt 0 der X-Achse
mit der Y-Achse den Mittelpunkt CP der zu prüfenden Elek
trode P1 von Fig. 1 entspricht. Im Falle der Symbolreihe
A wurden Messungen an 7 Punkten in der positiven X-Rich
tung und an 9 Punkten in der negativen X-Richtung vorge
nommen. Daher wurden in X-Richtung einschließlich der er
sten Messung insgesamt 17 Messungen ausgeführt.
In Fig. 2 geben die Symbole in der Symbolreihe A die Lei
tungszustände der Elektrodenpaare an den verschiedenen
Positionen an, die vom Basispunkt (0) in X-Richtung ab
weichen. Der Leitungszustand wird in Abhängigkeit von den
elektrischen Widerstandswerten sämtlicher Elektrodenpaare
durch die folgenden vier Abstufungen ausgedrückt:
"⊗" bezeichnet einen ausgezeichneten Leitungszustand und stellt einen Fall dar, in dem das Verhältnis der einen geringeren elektrischen Widerstand als den Standardwider stand (z. B. 1 Ω) besitzenden Elektroden zu sämtlichen Elektrodenpaaren 100% beträgt und der Leitungszustand sehr zufriedenstellend ist;
"○" bezeichnet einen guten Leitungszustand und stellt einen Fall dar, in dem das Verhältnis der einen geringe ren elektrischen Widerstand als den Standardwiderstand besitzenden Elektrodenpaare zu sämtlichen Elektrodenpaa ren wenigstens 90% beträgt und die verbleibenden Elektro denpaare (nicht mehr als 10%) einen elektrischen Wider stand zeigen, der etwas höher als der Standardwiderstand ist (z. B. 10 Ω oder weniger), und in dem der Leitungszu stand für Prüfzwecke annehmbar ist;
"Δ" bezeichnet einen leitfähigen Zustand und stellt einen Fall dar, in dem das Verhältnis der einen geringeren elektrischen Widerstand als den Standardwiderstand besit zenden Elektrodenpaare zu sämtlichen Elektrodenpaaren 50 bis 90% beträgt und die verbleibenden Elektrodenpaare ei nen elektrischen Widerstand zeigen, der etwas höher oder viel höher als der Standardwiderstand ist und in dem der Leitungszustand von der Art ist, daß eine Prüfung zwar möglich ist, jedoch eine geringe Zuverlässigkeit besitzt;
"X" bezeichnet einen Zustand schlechten Kontakts und stellt einen Fall dar, in dem das Verhältnis der einen geringeren elektrischen Widerstand als den Standardwider stand besitzenden Elektrodenpaare zu sämtlichen Elektro denpaaren kleiner als 50% ist und in dem der Leitungszu stand von der Art ist, daß eine Prüfung nicht ausgeführt werden kann.
"⊗" bezeichnet einen ausgezeichneten Leitungszustand und stellt einen Fall dar, in dem das Verhältnis der einen geringeren elektrischen Widerstand als den Standardwider stand (z. B. 1 Ω) besitzenden Elektroden zu sämtlichen Elektrodenpaaren 100% beträgt und der Leitungszustand sehr zufriedenstellend ist;
"○" bezeichnet einen guten Leitungszustand und stellt einen Fall dar, in dem das Verhältnis der einen geringe ren elektrischen Widerstand als den Standardwiderstand besitzenden Elektrodenpaare zu sämtlichen Elektrodenpaa ren wenigstens 90% beträgt und die verbleibenden Elektro denpaare (nicht mehr als 10%) einen elektrischen Wider stand zeigen, der etwas höher als der Standardwiderstand ist (z. B. 10 Ω oder weniger), und in dem der Leitungszu stand für Prüfzwecke annehmbar ist;
"Δ" bezeichnet einen leitfähigen Zustand und stellt einen Fall dar, in dem das Verhältnis der einen geringeren elektrischen Widerstand als den Standardwiderstand besit zenden Elektrodenpaare zu sämtlichen Elektrodenpaaren 50 bis 90% beträgt und die verbleibenden Elektrodenpaare ei nen elektrischen Widerstand zeigen, der etwas höher oder viel höher als der Standardwiderstand ist und in dem der Leitungszustand von der Art ist, daß eine Prüfung zwar möglich ist, jedoch eine geringe Zuverlässigkeit besitzt;
"X" bezeichnet einen Zustand schlechten Kontakts und stellt einen Fall dar, in dem das Verhältnis der einen geringeren elektrischen Widerstand als den Standardwider stand besitzenden Elektrodenpaare zu sämtlichen Elektro denpaaren kleiner als 50% ist und in dem der Leitungszu stand von der Art ist, daß eine Prüfung nicht ausgeführt werden kann.
In der Symbolreihe A von Fig. 2 ist der Verbindungszu
stand am Mittelpunkt CP (Basispunkt 0) einer zu prüfenden
Elektrode der unbeweglich gehaltenen Schaltungskarte auf
grund einer sehr geringen räumlichen Abweichung kein aus
gezeichneter Leitungszustand (⊗). Wenn jedoch der gesam
te Leitungszustand der Symbolreihe A betrachtet wird,
wird ersichtlich, daß ein Bereich mit ausgezeichnetem
Leitungszustand (⊗) und zwei Bereiche mit gutem Lei
tungszustand (○), in denen eine gute Prüfung möglich
ist, im Mittelpunkt und an den beiden Seiten hiervon ein
schlechtem Kontaktzustand (X), die für die Prüfung unge
eignet sind, in dieser Reihenfolge vorhanden sind. Fig. 3
ist eine weitere Beschreibung der Reihe A. Die Kurve gibt
die Gesamtheit der Elektrodenpaare an, deren Widerstand
größer als der Standardwiderstand ist. Der Mittelpunkt
entspricht A0, der flache Bereich um A0 entspricht dem
(○)-Zustand, die Anstiegspunkte entsprechen A3 (linke
Seite) und A2 (rechte Seite), die schrägen Bereiche bis
zur halben Höhe der Kante der Kurve entsprechen dem (Δ)-
Zustand und die äußeren Bereiche, an denen die Kurve mehr
als 50% beträgt, entsprechen dem (X)-Zustand. Aus der
obigen Kurve geht auch die Tendenz hervor. Die Tendenz in
der Symbolreihe A wird dadurch bestimmt, daß für jedes
Elektrodenpaar eine größere Verschiebung eine kleinere
Kontaktfläche ergibt.
Anhand der obigen Information ist es möglich, die Mittel
position in der Symbolreihe A zu bestimmen, die den be
sten Leitungszustand, d. h. die gewünschte Verbindungspo
sition ergibt. Die Position mit der höchsten Leitfähig
keit kann nach der Feststellung wenigstens einer Position
eines hohen Leitungszustandes und wenigstens zweier Posi
tionen mit geringem Leitungszustand beiderseits der Posi
tion mit hohem Leitungszustand rechnerisch bestimmt wer
den. In der Symbolreihe A wird beispielsweise die Positi
on A1, die die einzige Position mit ausgezeichnetem Lei
tungszustand (⊗) darstellt, als Ausgangsposition verwen
det, ferner wird auf die beiden Punkte A2 und A3, an de
nen auf der rechten und auf der linken Seite von A1 zum
ersten Mal der leitfähige Zustand (Δ) auftritt, die Auf
merksamkeit gerichtet, woraus der Mittelpunkt von A2 und
A3 bestimmt wird. Diese Position stellt die mittlere Po
sition A0 der Symbolreihe A dar, an der der höchste Lei
tungszustand erhalten wird. In der Symbolreihe A stimmt
die Mittelposition A0 mit A1 überein. Somit ist die erste
Stufe abgeschlossen.
In Fig. 2 ist die Symbolreihe B eine Symbolreihe, die für
die Ausführung der obigen Messung in Y-Richtung, die die
Mittelposition A0 der Symbolreihe A enthält, verwendet
wird. Bei dieser Messung wird ein Ergebnis, das ähnlich
demjenigen für die Symbolreihe A ist, erhalten, so daß
die Mittelposition B0 bestimmt wird. Die Symbolreihe C
ist eine Symbolreihe, die zur Ausführung derselben Mes
sung wie oben in X-Richtung, die die Mittelposition B0
der Symbolreihe B enthält, verwendet wird. In dieser Mes
sung wird ein Ergebnis erhalten, das zu demjenigen der
Symbolreihe A ähnlich ist, ferner wird die Mittelposition
C0 bestimmt. Die Mittelposition C0 entspricht dem Mittel
punkt CD der Prüfelektrode in Fig. 1. Dann ist die zweite
Stufe abgeschlossen.
In den obigen Schritten ist es nicht immer notwendig, die
Mittelposition C0 der Symbolreihe C zu bestimmen. Der
Grund hierfür besteht darin, daß die Mittelpositionen in
X-Richtung und in Y-Richtung auf der Grundlage der Posi
tionsinformation der Mittelposition A0 in X-Richtung, die
in der ersten Stufe erhalten wird, und auf der Grundlage
der Positionsinformation der Mittelposition B0 in Y-Rich
tung, die in der zweiten Stufe erhalten wird, ermittelt
werden können. Tatsächlich stimmt die Mittelposition B0
der Symbolreihe B mit der Mittelposition C0 der Symbol
reihe C in vielen Fällen überein.
Somit können die Beträge der Positionsabweichungen des
Mittelpunktes CP (der mit dem Basispunkt 0 in Fig. 2
übereinstimmt) der zu prüfenden Elektrode gegenüber dem
Mittelpunkt CD (der mit der Mittelposition B0 oder C0 in
Fig. 2 übereinstimmt) der Prüfelektrode in X-Richtung und
in Y-Richtung ermittelt werden. Folglich kann im zweiten
Schritt, in dem der Prüfelektrodenabschnitt der Prüfein
richtung relativ zur Schaltungskarte bewegt wird, um
diese Abweichungsbeträge zu verkleinern, der Mittelpunkt
CD der Prüfelektrode mit dem Mittelpunkt CP der zu prü
fenden Elektrode in Übereinstimmung gebracht werden.
Diese Bewegung wird durch eine Einrichtung zur Bewegung
des Prüfelektrodenabschnittes der Prüfeinrichtung relativ
zur unbeweglich gehaltenen Schaltungskarte, durch eine
Einrichtung zur Bewegung der Schaltungskarte relativ zum
Prüfelektrodenabschnitt der Prüfeinrichtung oder durch
eine Einrichtung zur Bewegung sowohl des Prüfelektroden
abschnittes als auch der Schaltungskarte ermöglicht. In
der Praxis kann die Bewegung jedoch beispielsweise durch
den Antrieb einer die Schaltungskarte tragenden bewegli
chen Bühne in X-Richtung und in Y-Richtung ausgeführt
werden.
Wenn der zweite Schritt abgeschlossen ist, befinden sich
die zu prüfenden Elektroden der Schaltungskarte und die
Prüfelektroden der Prüfeinrichtung in einer gegenseitigen
räumlichen Beziehung, in der sie im Zustand mit höchster
Leitfähigkeit sind, so daß die gewünschte elektrische
Prüfung der Schaltungskarte mit der Prüfeinrichtung di
rekt ausgeführt werden kann. Da bei den im selben Prozeß
gefertigten Schaltungskarten die Neigung besteht, daß sie
die gleiche räumliche Abweichung vom vorgesehenen Wert
besitzen, können die zweite und spätere Schaltungskarten
in vielen Fällen in den Zustand gebracht werden, in dem
durch einfaches Halten der Schaltungskarten im gleichen
Zustand wie die vorhergehende Schaltungskarte dieselbe
Feinausrichtung wie in der vorhergehenden Schaltungskarte
zwischen den Elektroden erzielt wird.
In der obigen Abfolge von Abläufen kann der Zustand der
räumlichen Abweichung in der ersten und der zweiten Stufe
(dem ersten Schritt) unter Verwendung des folgenden Ver
fahrens, welches gleichzeitig die Kurzschlußinformation
verwendet, schneller erfaßt werden.
In der ersten und in der zweiten Stufe (dem ersten
Schritt) werden nicht nur ein unzureichender Kontaktzu
stand, sondern auch die Tatsache erfaßt, ob zwischen ei
ner Prüfelektrode und einer der eigentlich zu prüfenden
Elektrode benachbarten zu prüfenden Elektrode eine elek
trische Verbindung vorhanden ist, d. h. ob ein Kurzschluß
vorhanden ist (wenn in Fig. 1 beispielsweise die zu prü
fende Zielelektrode durch P1 gegeben ist, ist P2 eine der
benachbarten zu prüfenden Elektroden). Wenn festgestellt
wird, daß zwischen der Prüfelektrode und der der eigent
lich zu prüfenden Elektrode benachbarten zu prüfenden
Elektrode ein Kurzschluß vorhanden ist, kann die Prüfein
richtung anhand der räumlichen Beziehung zwischen der den
Kurzschluß erzeugenden, benachbarten zu prüfenden Elek
trode und der eigentlich zu prüfenden Elektrode feststel
len, in welcher Richtung die Positionsabweichung vorhan
den ist.
Folglich kann durch die Bewegung der zu prüfenden Schal
tungskarte aus der obigen Position in der Richtung, die
der genannten Richtung entgegengesetzt ist, in welcher
die Abweichung erfaßt worden ist, der Prüfelektrodenab
schnitt der Prüfeinrichtung sofort in die gewünschte Ver
bindungsposition relativ bewegt werden, ohne einen Trial
and-Error-Vorgang zu wiederholen. Im Ergebnis kann die
erforderliche Feinausrichtung zwischen zwei Elektroden
gruppen mit hoher Effizienz und in kurzer Zeit ausgeführt
werden.
In der vorliegenden Erfindung ist es außerdem möglich,
einle aus den obenerwähnten ersten und zweiten Stufen (im
ersten Schritt) bestehende Abweichungserfassungsfunktion
für mehrere Flächenabschnitte, die auf einer zu prüfenden
Schaltungskarte soweit wie möglich voneinander entfernt
sind, auszuführen. Mit dieser Funktion kann die Gesamtab
weichung zwischen der Schaltungskarte und der Prüfein
richtung deutlich erfaßt werden, so daß auf der Grundlage
dieser Information eine Feinausrichtung zwischen sämtli
chen auf der Schaltungskarte vorhandenen Elektroden und
den entsprechenden Prüfelektroden der Prüfeinrichtung
leicht und mit hoher Genauigkeit erzielt werden kann.
Nun folgt eine genauere Beschreibung des erfindungsgemä
ßen Verfahrens. Wie in Fig. 4 gezeigt, wird für die zu
prüfenden Elektroden in einem ersten Flächenabschnitt 11
in einer Ecke (der oberen linken Ecke in Fig. 4) einer
Schaltungskarte 10 eine Abweichungserfassungsoperation
(die erste Operation), die aus den obenerwähnten ersten
und zweiten Stufen besteht, ausgeführt. Dieselbe Abwei
chungserfassungsoperation (die zweite Operation) wird be
züglich der zu prüfenden Elektroden in einem zweiten Flä
chenabschnitt 14 in einer weiteren Ecke (die untere rech
te Ecke in Fig. 4), der vom ersten Flächenabschnitt 11 in
X- und Y-Richtung beabstandet ist, ausgeführt.
Durch die Verarbeitung der Informationen der Abweichungs
zustände in den Flächenabschnitten 11 und 14 kann der Ge
samtabweichungszustand des Prüfelektrdenabschnittes ei
ner Prüfeinrichtung relativ zur Schaltungskarte 10, d. h.
der Abweichungsgrad in X-Richtung, der Abweichungsgrad in
Y-Richtung und der Abweichungsgrad um die Drehachse, die
zu der durch den Prüfelektrodenabschnitt der Prüfeinrich
tung gebildeten Ebene senkrecht ist, erfaßt werden. Folg
lich kann für die gesamte Schaltungskarte 10 durch die
Bewegung derselben relativ zum Prüfelektrodenabschnitt
der Prüfeinrichtung in den Richtungen, in denen sämtliche
Abweichungen korrigiert werden, eine Feinausrichtung er
zielt werden.
In diesem Fall sollten die beiden Flächenabschnitte aus
reichend weit voneinander beabstandet sein, um eine hohe
Zuverlässigkeit zu erzielen. Um die Zuverlässigkeit zu
erhöhen, wird die Abweichungserfassungsoperation vorzugs
weise in vier Flächenabschnitten an vier Ecken ausge
führt. Je größer die Anzahl der Flächenabschnitte, in de
nen eine Erfassung ausgeführt wird, desto höher wird
selbstverständlich die Zuverlässigkeit.
Es ist möglich, die Prüfung des Leitungszustandes in je
dem der Flächenabschnitte unabhängig auszuführen, es ist
jedoch auch möglich, die Prüfung des Leitungszustandes in
zwei oder mehr Flächenabschnitten in einer einzigen rela
tiven räumlichen Beziehung zwischen der Schaltungskarte
und dem Prüfelektrodenabschnitt einer Prüfeinrichtung
gleichzeitig auszuführen. Es ist ferner möglich, das Lei
tungsvermögen der gesamten Schaltungskarte zu einer Zeit
zu prüfen und anschließend die räumliche Abweichung in
jedem Flächenabschnitt unter Verwendung der im entspre
chenden Flächenabschnitt erhaltenen Information zu be
stimmen.
In jedem der obigen besonderen Beispiele wird die Aus
richtung als unabhängiger Prozeß ausgeführt. Wenn jedoch
die im ersten Schritt erhaltene Information bezüglich der
einen schlechten Kontakt zeigenden Elektroden, bezüglich
der Tatsache, ob der schlechte Kontakt ein unzureichender
Kontaktzustand oder ein Kurzschlußzustand ist, bezüglich
der räumlichen Abweichungsgrade und dergleichen in der
richtigen Reihenfolge gespeichert werden und wenn die neu
erhaltene Information bezüglich eines schlechten Kontakt
zustandes mit der gespeicherten Information verglichen
wird, kann eine räumliche Abweichung zwischen den Prüf
elektroden und den zu prüfenden Elektroden schnell abge
leitet werden. Wenn verschiedene Schaltungskarten abwech
selnd gefertigt werden, kann die obige Problemlösung die
Zeit verkürzen, die für die Ausrichtung erforderlich ist,
wenn die Art der zu fertigenden Schaltungskarte geändert
wird, ferner kann die obige Lösung die Wiederholbarkeit
der Ausrichtung selbst verbessern.
In der obigen Beschreibung ist der Prüfelektrodenab
schnitt einer Prüfeinrichtung als Teil der Prüfeinrich
tung beschrieben worden. Der Prüfelektrodenabschnitt kann
jedoch auch so beschaffen sein, daß er an der Prüfein
richtung befestigt und von dieser abgenommen werden kann,
ferner kann er zusammengesetzt sein aus den Prüfelektro
den, die mit den zu prüfenden Elektroden einer Schal
tungskarte in Kontakt gebracht werden sollen und außerdem
mit einem Prüfkopf elektrisch verbunden sind, und aus ei
nem Träger der Prüfelektroden; ein solcher Prüfelektro
denabschnitt bildet funktional einen Teil der Prüfein
richtung. Beispielsweise in einer Prüfeinrichtung, die
ein System besitzt, in der der Prüfkopf über ein plat
tenähnliches Verbindungselement mit den zu prüfenden
Elektroden einer Schaltungskarte elektrisch verbunden
wird, bildet daher das Verbindungselement den Prüfelek
trodenabschnitt der Prüfeinrichtung.
In der vorliegenden Erfindung beziehen sich die zu prü
fenden Elektroden einer Schaltungskarte auf Elektroden,
die für Prüfungszwecke der Schaltungskarte verwendet wer
den, unabhängig davon, ob diese Elektroden Anschlüsse
bilden, die mit Funktionsteilen der Schaltungskarte in
Verbindung stehen. Daher ist es beispielsweise möglich,
auf einer Schaltungskarte Elektroden zu schaffen, die
ausschließlich für die Prüfung verwendet werden; diese
Elektroden können einen Teil oder sämtliche der zu prü
fenden Elektroden bilden.
In der vorliegenden Erfindung ist es nicht immer notwen
dig, daß die Abmessungen der Prüfelektrode und der Ab
stand zwischen den einzelnen Prüfelektroden gleich wie
bei den zu prüfenden Elektroden ist. Es ist beispielswei
se möglich, Prüfelektroden mit kleineren Abmessungen als
die zu prüfenden Elektroden zu verwenden. Um gute Prüfer
gebnisse zu erhalten, ist es wünschenswert, daß die Ab
messungen und der Abstand der Prüfelektroden im wesentli
chen gleich denjenigen der zu prüfenden Elektroden sind.
Sowohl in der ersten als auch in der zweiten Operation
können der Ort des Flächenabschnitts und die Anzahl der
zu prüfenden Elektroden wie gewünscht ausgewählt werden.
Je größer die Anzahl der zu prüfenden Elektroden ist, de
sto höher ist die Zuverlässigkeit der Abweichungserfas
sung, so daß eine Feinausrichtung zwischen der Prüfelek
trode und der zu prüfenden Elektrode mit höherer Zuver
lässigkeit erzielt wird.
Die Strecke der kleinen Verschiebung des Prüfelektroden
abschnittes einer Prüfeinrichtung gegenüber einer Schal
tungskarte zur Ausführung der ersten und der zweiten
Stufe beträgt in den obigen besonderen Beispielen 10 µm;
diese Strecke ist jedoch nicht kritisch und kann 5 bis 30 µm
betragen. Wenn drei Punkte mit verschiedenen Leitungs
zuständen ausgewählt sind und wenn das Leitungsvermögen
am mittleren Punkt höher als an den beiden anderen Punk
ten beiderseits des mittleren Punktes ist, ist diese In
formation ausreichend, um die gewünschte Verbindungsposi
tion zu bestimmen. Daher reicht es in einigen Fällen aus,
daß bei einer Unterteilung der Breite einer zu prüfenden
Elektrode in drei oder mehr Zonen in Richtung der Ver
schiebung der Leitungszustand in jeder der Zonen gemessen
werden kann. Selbstverständlich ist die erhaltene Infor
mation umso genauer, je kleiner die Strecke der obigen
kleinen Verschiebung ist, so daß eine Feinausrichtung
zwischen den Prüfelektroden und den zu prüfenden Elektro
den mit höherer Genauigkeit erzielt werden kann, wofür
jedoch ein längeres Zeitintervall erforderlich ist. In
der Praxis werden Messungen an fünf bis zehn Punkten in
einer Richtung, vorzugsweise wenigstens an drei Punkten,
ausgeführt.
In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird der Zu
stand der elektrischen Verbindung zwischen den zu prüfen
den Elektroden einer Schaltungskarte und dem festen Prü
felektrodenabschnitt einer Prüfeinrichtung ermittelt, um
die räumliche Abweichung zwischen diesen zu erfassen; auf
der Grundlage der so erhaltenen Information wird die re
lative Position des Prüfelektrodenabschnittes der Prüf
einrichtung und der Schaltungskarte geändert, derart, daß
die räumliche Abweichung korrigiert werden kann, d. h. daß
die zu prüfenden Elektroden in die gewünschte Verbin
dungsposition bewegt werden, in der der höchste leitende
Zustand erzielt wird, wodurch die gewünschte Feinausrich
tung zwischen den zu prüfenden Elektroden und den Prüf
elektroden abgeschlossen ist. Daher ist das erfindungsge
mäße Verfahren sehr rationell und ermöglicht eine Fein
ausrichtung zwischen den Prüfelektroden und den zu prü
fenden Elektroden mit hoher Effizienz und hoher Zuverläs
sigkeit.
Da die Prüfeinrichtung selbst für die Feinausrichtung
verwendet wird, ist in dem erfindungsgemäßen Verfahren
keine zusätzliche Einrichtung zur Erfassung der Verschie
bung, etwa eine Ausrichtmarkierung-Erfassungseinrichtung
oder dergleichen erforderlich. Dies verleiht dem erfin
dungsgemäßen Verfahren ebenfalls eine hohe Effizienz,
insbesondere ist es im Hinblick auf räumliche Erforder
nisse und Einschränkungen vorteilhaft. Insgesamt ermög
licht das Verfahren der vorliegenden Erfindung eine Prü
fung von Schaltungskarten mit hoher Effizienz und hoher
Zuverlässigkeit.
Claims (11)
1. Verfahren zur Prüfung von Schaltungskarten (10),
das die folgenden Schritte umfaßt:
elektrisches Verbinden von zu prüfenden Elektro den (P1, P2; 11 bis 14) einer zu prüfenden Schaltungskar te (10) mit Prüfelektroden (D1, D2) einer Prüfeinrich tung, die den zu prüfenden Elektroden (P1, P2) entspre chen; und
Prüfen der elektrischen Eigenschaften der zu prü fenden Elektroden (P1, P2) der Schaltungskarte (10) in diesem Verbindungszustand unter Verwendung der Prüfein richtung,
dadurch gekennzeichnet, daß zwi schen den zu prüfenden Elektroden (P1, P2) und den Prüf elektroden (D1, D2) in den folgenden zwei Schritten eine Feinausrichtung ausgeführt wird, wobei der erste Schritt umfaßt:
elektrisches Verbinden von zu prüfenden Elektro den (P1, P2; 11 bis 14) einer zu prüfenden Schaltungskar te (10) mit Prüfelektroden (D1, D2) einer Prüfeinrich tung, die den zu prüfenden Elektroden (P1, P2) entspre chen; und
Prüfen der elektrischen Eigenschaften der zu prü fenden Elektroden (P1, P2) der Schaltungskarte (10) in diesem Verbindungszustand unter Verwendung der Prüfein richtung,
dadurch gekennzeichnet, daß zwi schen den zu prüfenden Elektroden (P1, P2) und den Prüf elektroden (D1, D2) in den folgenden zwei Schritten eine Feinausrichtung ausgeführt wird, wobei der erste Schritt umfaßt:
- - die Wiederholung der Messung des Leitungszustan des zwischen den zu prüfenden Elektroden (P1, P2) der Schaltungskarte (10) und den Prüfelektroden (D1, D2) der Prüfeinrichtung, wobei die Schaltungskarte (10) dem Prü felektrodenabschnitt der Prüfeinrichtung zugewandt gehal ten wird und wobei die relativen Positionen der Schal tungskarte (10) und des Prüfelektrodenabschnittes der Prüfeinrichtung jedesmal um einen kleinen Abstand geän dert werden, um in einer ersten Richtung in der durch den Prüfelektrodenabschnitt der Prüfeinrichtung gebildeten Ebene und in einer zweiten Richtung in dieser Ebene, die zur ersten Richtung nicht parallel ist, wenigstens eine Position eines hochleitenden Zustandes und wenigstens zwei Positionen eines niedrigleitenden Zustandes, die von der wenigstens einen Position beabstandet und so angeord net sind, daß sich die wenigstens eine Position zwischen ihnen befindet, zu erfassen; und
- - die Bestimmung der gewünschten Verbindungspositi on, in der sich die Prüfelektroden (D1, D2) in der einen und/oder der anderen der beiden Richtungen im höchstlei tenden Zustand in bezug auf die zu prüfenden Elektroden (P1, P2) befinden, anhand der auf diese Weise erhaltenen Information; und der zweite Schritt umfaßt:
- - die Bewegung des Prüfelektrodenabschnittes der Prüfeinrichtung relativ zur Schaltungskarte (10) in einer Richtung und/oder einer weiteren Richtung, so daß die Prüfelektroden (D1, D2) in der im ersten Schritt bestimm ten, gewünschten Verbindungsposition angeordnet werden.
2. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß im ersten Schritt die Messung des leitenden
Zustandes jedesmal wiederholt wird, wenn die relativen
positionen der Schaltungskarte (10) und des Prüfelektro
denabschnittes der Prüfeinrichtung um 5 bis 30 µm geän
dert werden.
3. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß im zweiten Schritt der Prüfelektrodenab
schnitt der Prüfeinrichtung und/oder die Schaltungskarte
(10) durch eine Einrichtung zur Bewegung des Prüfelektro
denabschnittes der Prüfeinrichtung relativ zu der unbe
weglich gehaltenen Schaltungskarte (10), durch eine Ein
richtung zur Bewegung der Schaltungskarte (10) gegenüber
dem Prüfelektrodenabschnitt der Prüfeinrichtung oder
durch eine Einrichtung zum Bewegen sowohl der Schaltungs
karte (10) als auch des Prüfelektrodenabschnittes der
Prüfeinrichtung bewegt werden.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Feinausrichtung zwischen den zu prüfenden
Elektroden (P1, P2) und den Prüfelektroden (D1, D2) durch
die folgenden drei Operationen ausgeführt wird:
die erste Operation umfaßt die Ausführung des er sten Schrittes bezüglich der zu prüfenden Elektroden in einem Flächenabschnitt (erster Flächenabschnitt) von meh reren Flächenabschnitten, die jeweils einen Flächenanteil von 1/64 bis 1/16 der Gesamtfläche der zu prüfenden Schaltungskarte (10) besitzen;
die zweite Operation umfaßt die Ausführung des ersten Schrittes bezüglich der zu prüfenden Elektroden in wenigstens einem Flächenabschnitt (zweiter Flächenab schnitt) der anderen Flächenabschnitte, die vom ersten Flächenabschnitt beabstandet sind; und
die dritte Operation umfaßt die Bewegung des Prü felektrodenabschnittes der Prüfeinrichtung relativ zur Schaltungskarte (10) in einer Richtung und/oder einer weiteren Richtung und/oder um eine Drehachse, die senk recht zu der durch den Prüfelektrodenabschnitt der Prüf einrichtung gebildeten Ebene ist, derart, daß die räumli che Abweichung zwischen der Schaltungskarte (10) und dem Prüfelektrodenabschnitt der Prüfeinrichtung, die in der ersten und in der zweiten Operation erfaßt worden sind, korrigiert werden kann.
die erste Operation umfaßt die Ausführung des er sten Schrittes bezüglich der zu prüfenden Elektroden in einem Flächenabschnitt (erster Flächenabschnitt) von meh reren Flächenabschnitten, die jeweils einen Flächenanteil von 1/64 bis 1/16 der Gesamtfläche der zu prüfenden Schaltungskarte (10) besitzen;
die zweite Operation umfaßt die Ausführung des ersten Schrittes bezüglich der zu prüfenden Elektroden in wenigstens einem Flächenabschnitt (zweiter Flächenab schnitt) der anderen Flächenabschnitte, die vom ersten Flächenabschnitt beabstandet sind; und
die dritte Operation umfaßt die Bewegung des Prü felektrodenabschnittes der Prüfeinrichtung relativ zur Schaltungskarte (10) in einer Richtung und/oder einer weiteren Richtung und/oder um eine Drehachse, die senk recht zu der durch den Prüfelektrodenabschnitt der Prüf einrichtung gebildeten Ebene ist, derart, daß die räumli che Abweichung zwischen der Schaltungskarte (10) und dem Prüfelektrodenabschnitt der Prüfeinrichtung, die in der ersten und in der zweiten Operation erfaßt worden sind, korrigiert werden kann.
5. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß sowohl der erste Flächenabschnitt als auch der
zweite Flächenabschnitt 50 bis 200 ausgewählte Elektroden
als zu prüfende Elektroden aufweist.
6. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß der elektrische Widerstand für sämtliche Paare
von ausgewählten Prüfelektroden und entsprechenden zu
prüfenden Elektroden gemessen wird.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß im ersten Schritt die Messung des elektrischen
Widerstandes für sämtliche Elektrodenpaare jedesmal wie
derholt wird, wenn die relativen Positionen der Schal
tungskarte (10) und des Prüfelektrodenabschnittes der
Prüfeinrichtung um 5 bis 30 µm geändert werden.
8. Verfahren gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die zweite Operation in drei Flächenabschnitten
ausgeführt wird.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß die erste Operation in einem Eckbereich (11) der
Schaltungskarte (10) ausgeführt wird und die zweite Ope
ration in den verbleibenden drei Eckbereichen (12, 13,
14) ausgeführt wird.
10. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß im ersten Schritt die Information, die bezüglich
des elektrischen Verbindungszustandes zwischen den zu
prüfenden Elektroden der Schaltungskarte (10) und den
Prüfelektroden der Prüfeinrichtung erhalten wird, der Re
ihe nach gespeichert wird.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß die gespeicherte Information mit der neu erhal
tenen Information bezüglich des Verbindungszustandes ver
glichen wird, um die räumliche Abweichung zwischen den
Prüfelektroden und den zu prüfenden Elektroden abzulei
ten, wodurch die Feinausrichtungsoperation erleichtert
wird.
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