JP2004286669A

JP2004286669A - 基板検査装置

Info

Publication number: JP2004286669A
Application number: JP2003080952A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Mitani; 崇晃三谷
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-03-24
Filing date: 2003-03-24
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】回路基板上の電極とコンタクトプローブとの接触圧を確保し、接触不良の発生を確実に防止することができる基板検査装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る基板検査装置１は、回路基板Ｗの電極と接触して導通するコンタクトプローブ５４と、該コンタクトプローブ５４を介して前記回路基板Ｗの電気的特性を測定する検査用測定回路５５と、前記コンタクトプローブ５４が立設されたピンボード５６と、該ピンボード５６を駆動して前記コンタクトプローブ５４を前記電極に接触させる駆動機構５７，５８とを具備している。そして、前記ピンボード５６に立設されて前記電極と接触する接触状態検出用ピン２と、該接触状態検出用ピン２及び前記電極間の接触状態の良否を検出する接触検出回路３と、接触不良時には前記駆動機構５７，５８を駆動して前記ピンボード５６の位置を補正する位置制御回路４とを具備している。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板検査装置に係り、特には、回路基板の電極とコンタクトプローブとの接触状態を良好とするための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、回路基板の電気的特性を検査する際には、図４（ａ）で模式化して示すような基板検査装置を使用するのが一般的となっている（例えば、特許文献１参照）。この基板検査装置５１は、検査対象である回路基板Ｗが位置決めして載置される基板セット台５２と、回路基板Ｗをクランプする基板押さえ５３とを具備している。
【０００３】
また、基板検査装置５１は、回路基板Ｗ上の電極（図示省略）それぞれと接触して導通する多数のコンタクトプローブ５４と、これらのコンタクトプローブ５４を介して回路基板Ｗの電気的特性を測定するための検査用測定回路５５とを具備している。さらに、コンタクトプローブ５４はピンボード５６上に並列して立設され、ピンボード５６を支持した往復ステージ５７はシリンダ５８により上下駆動される。
【０００４】
すなわち、基板検査装置５１では、基板セット台５２上の回路基板Ｗを基板押さえ５３でクランプしたのに基づくクランプ信号が出力されると、往復ステージ５７がシリンダ５８により回路基板Ｗへ向かって上昇動作させられ、図４（ｂ）で示すように、ピンボード５６に配置されたコンタクトプローブ５４の各々が回路基板Ｗ上の電極それぞれと接触する。その後、回路基板Ｗの有する電気的特性が、検査用測定回路５５により測定される。
【０００５】
【特許文献１】
実開平５−９２７４８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の基板検査装置５１が具備するコンタクトプローブ５４は、検査対象である回路基板Ｗが交換される度毎、新たな回路基板Ｗ上の電極それぞれと接触することを繰り返している。そのため、コンタクトプローブ５４の先端形状が経時的に変化し、電極とコンタクトプローブ５４との接触圧が確保されなくなり、接触抵抗が増加することが起こる。
【０００７】
また、据え付け精度の不具合等に起因して往復ステージ５７のスムーズな摺動が阻害されることもある。そして、このような状態になると、回路基板Ｗ上の電極それぞれと各コンタクトプローブ５４との接触圧が確保されず、これら間の接触抵抗が増す結果として接触不良が発生してしまう。
【０００８】
ところで、コンタクトプローブ５４の先端形状が経時的に変化してもコンタクトプローブ５４を回路基板Ｗ上の電極と確実に接触させるには、上下駆動される往復ステージ５７の上昇限度位置を基板セット台５２に接近させることが考えられる。しかしながら、ただ単に往復ステージ５７の上昇限度位置を上昇させたのでは、コンタクトプローブ５４がより強く回路基板Ｗ上の電極と当接する事態となる結果、コンタクトプローブ５４の耐久性の著しい劣化を招いてしまう。
【０００９】
本発明はこれらの不都合に鑑みて創案されたものであり、回路基板上の電極とコンタクトプローブとの接触圧を確保し、接触不良の発生を確実に防止することができる基板検査装置の提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明に係る基板検査装置は、回路基板の電極と接触して導通するコンタクトプローブと、該コンタクトプローブを介して前記回路基板の電気的特性を測定する検査用測定回路と、前記コンタクトプローブが立設されたピンボードと、該ピンボードを駆動して前記コンタクトプローブを前記電極に接触させる駆動機構とを具備している。そして、上記の目的を達成するため、本発明に係る基板検査装置は、前記ピンボードに立設されて前記電極と接触する接触状態検出用ピンと、該接触状態検出用ピン及び前記電極間の接触状態の良否を検出する接触検出回路と、接触不良時には前記駆動機構を駆動して前記ピンボードの位置を補正する位置制御回路とを具備していることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明に係る基板検査装置は請求項１に記載したものであって、前記接触検出回路は、接触状態検出用ピン及び前記電極間の接触抵抗を検出して予め設定された規格値と比較し、接触抵抗が規格値以下である時は位置補正信号を出力するものであり、前記位置制御回路は前記接触検出回路から出力される位置補正信号に応じて前記駆動機構を駆動するものであることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明に係る基板検査装置は請求項２に記載したものであって、前記位置制御回路は、前記駆動機構により駆動された前記ピンボードの位置を予め設定されたメンテナンス必要位置と比較し、該メンテナンス必要位置にまで達している時はメンテナンスアラームを出力するものであることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明に係る基板検査装置は請求項１〜請求項３のいずれかに記載したものであって、前記コンタクトプローブと前記接触状態検出用ピンとは同一物であり、切換用接点を介して前記検査用測定回路及び前記接触検出回路のそれぞれと接続されていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本実施の形態に係る基板検査装置の全体構成を模式化して示す説明図であり、図２はその要部の変形例を模式化して示す説明図である。また、図３は、基板検査装置における制御動作を示すフローチャートである。なお、図１及び図２において、従来の形態を示す図４と互いに同一または相当する部品、部分には同一符号を付している。
【００１５】
本実施の形態に係る基板検査装置１は、図１で示すように、検査対象である回路基板Ｗが載置される基板セット台５２と、回路基板Ｗをクランプする基板押さえ５３とを具備している。そして、この基板検査装置１は、回路基板Ｗ上の電極（図示省略）それぞれと接触して導通するコンタクトプローブ５４と、これらのコンタクトプローブ５４を介して回路基板Ｗの電気的特性を測定する検査用測定回路（図示省略）とを具備しており、コンタクトプローブ５４が立設されたピンボード５６を支持してなる往復ステージ５７はシリンダ５８によって上下駆動される。
【００１６】
すなわち、この際における往復ステージ５７及びシリンダ５８は、ピンボード５６を駆動してコンタクトプローブ５４を回路基板Ｗの電極に接触させる駆動機構として機能する。
【００１７】
また、基板検査装置１は、コンタクトプローブ５４と共にピンボード５６に立設されて回路基板Ｗの電極それぞれと接触する接触状態検出用ピン２と、これらの接触状態検出用ピン２と電極との間における接触状態の良否を検出する接触検出回路３と、接触不良時には駆動機構であるシリンダ５８を駆動してピンボード５６の位置を補正する位置制御回路４とを具備している。ところで、接触状態検出用ピン２とコンタクトプローブ５４とが同一物であってもよく、このような場合には、図２で示すように、接触状態検出用ピン２と接触検出回路３及び検査用測定回路５５の各々とを切換用接点５を介して接続することが行われる。
【００１８】
なお、接触状態検出用ピン２とコンタクトプローブ５４とが互いに別物であっても差し支えないことは勿論であるが、コンタクトプローブ５４を接触状態検出用ピン２としても兼用する場合には、わざわざ専用の接触状態検出用ピン２を設けなくてよいため、ピンボード５６の構造が複雑化することを防止し、その構造を簡素化できるという利点が確保される。
【００１９】
つぎに、図３のフローチャートを参照しながら、本実施の形態に係る基板検査装置１の実行する制御動作を説明する。すなわち、基板検査装置１においても、基板セット台５２上の回路基板Ｗを基板押さえ５３でクランプしたのに基づくクランプ信号が出力されると、往復ステージ５７がシリンダ５８により回路基板Ｗへ向かって上昇動作させられ、ピンボード５６に配置されたコンタクトプローブ５４の各々が回路基板Ｗ上の電極それぞれと接触し、検査用測定回路５５によって回路基板Ｗの電気的特性が測定されることは、従来の形態と同様である。
【００２０】
しかしながら、この基板検査装置１では、クランプ信号が出力されると、まず最初に、接触検出回路３が、接触状態検出用ピン２と回路基板Ｗ上の電極との間の接触抵抗を検出し（Ｓ１）、検出された接触抵抗と予め設定されていた規格値と比較することが行われる（Ｓ２）。なお、この際における規格値は、回路基板Ｗ上の電極とコンタクトプローブ５４との接触圧が確保されており、かつ、往復ステージ５７のスムーズな摺動が確保されている場合に検出されるはずの接触抵抗に基づいて設定されている。
【００２１】
そして、検出された接触抵抗が規格値以下である時は、接触検出回路３から位置補正信号が出力される（Ｓ３）。引き続き、位置制御回路４では、位置補正信号に応じて駆動機構を駆動する、つまり、ピンボード５６が支持された往復ステージ５７をシリンダ５８により回路基板Ｗへ向かって上昇動作させることが行われる（Ｓ４）。従って、接触状態検出用ピン２と回路基板Ｗ上の電極との間の接触抵抗が適切となり、かつ、回路基板Ｗ上の電極とコンタクトプローブ５４との間の接触抵抗も適切となる結果、これら電極及びコンタクトプローブ５４間の接触圧が確保される。
【００２２】
さらに、シリンダ５８によってピンボード５６を上昇動作させることを繰り返しつつも、位置制御回路４は、上昇動作させられたピンボード５６の位置を予め設定されたメンテナンス必要位置と比較している。そして、ピンボード５６の位置がメンテナンス必要位置にまで達している時は、位置制御回路４から外部に対し、接触状態検出用ピン２やコンタクトプローブ５４の清掃や交換を要求するメンテナンスアラームが出力される（Ｓ６）。
【００２３】
なお、本実施の形態においては、基板検査装置１が接触検出回路３と位置制御回路４とを具備するとしているが、このような構成に限られず、例えば、接触検出回路３及び位置制御回路４の機能が一体化された接触検出及び位置制御回路というようなものを設けてもよく、接触検出及び位置制御回路を設けた場合でも上記したのと同様の制御動作が行われる。また、詳しい説明は省略するが、基板検査装置１の破損を防止するため、シリンダ５８によるピンボード５６の上昇動作が機械的に制限されていることは当然である。
【００２４】
ところで、本実施の形態に係る基板検査装置１にあっては、位置制御回路４が接触検出回路３から出力される位置補正信号に基づいて制御動作を開始するとしている。しかしながら、このような構成のみに限定されることはなく、クランプ信号の出力を待っていた位置制御回路４自身が接触抵抗や接触圧等によって接触状態検出用ピン２と回路基板Ｗ上の電極との間の接触状態を検出し、接触状態が適切でない場合には、これら間の接触状態が適切となるよう駆動機構を駆動する構成としてもよいことは勿論である。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１記載の構成とされた基板検査装置は、接触状態検出用ピンと、接触検出回路と、位置制御回路とを具備しているので、接触状態検出用ピンと回路基板上の電極との間の接触抵抗が適切となり、回路基板上の電極とコンタクトプローブとの間の接触抵抗も適切となる。その結果、コンタクトプローブの先端形状が経時的に変化することがあっても、回路基板上の電極及びコンタクトプローブ間における適切な接触圧を確保して接触不良が発生することを防止し、回路基板の電気的特性を測定することができるという効果が得られる。
【００２６】
請求項２に記載した構成の基板検査装置では、接触検出回路から位置補正信号が出力され、かつ、出力された位置補正信号に応じて位置制御回路が駆動機構を駆動するので、接触状態検出用ピンと回路基板上の電極との間の接触抵抗を速やかに適切とすることができる。
【００２７】
請求項３記載の構成とされた基板検査装置では、ピンボードがメンテナンス必要位置にまで達していることを検出した位置制御回路からメンテナンスアラームが出力されるので、接触状態検出用ピンやコンタクトプローブの清掃や交換を実施すべき時期を確実に把握することができるという効果が得られる。
【００２８】
請求項４に記載した構成の基板検査装置であれば、コンタクトプローブと接触状態検出用ピンとを同一物とし、かつ、これらと検査用測定回路及び接触検出回路の各々との間に切換用接点を設けているので、わざわざ専用の接触状態検出用ピンを設ける必要がなくなる。その結果、ピンボードの構造が複雑化することを防止し、その構造を簡素化できるという利点が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る基板検査装置の全体構成を模式化して示す説明図である。
【図２】その要部の変形例を模式化して示す説明図である。
【図３】本実施の形態に係る基板検査装置における制御動作を示すフローチャートである。
【図４】従来の形態に係る基板検査装置の全体構成を模式化して示す説明図である。
【符号の説明】
１基板検査装置
２接触状態検出用ピン
３接触検出回路
４位置制御回路
５切換用接点
５４コンタクトプローブ
５５検査用測定回路
５６ピンボード
５７往復ステージ（駆動機構）
５８シリンダ（駆動機構）
Ｗ回路基板

Claims

回路基板の電極と接触して導通するコンタクトプローブと、該コンタクトプローブを介して前記回路基板の電気的特性を測定する検査用測定回路と、前記コンタクトプローブが立設されたピンボードと、該ピンボードを駆動して前記コンタクトプローブを前記電極に接触させる駆動機構とを具備してなる基板検査装置であって、
前記ピンボードに立設されて前記電極と接触する接触状態検出用ピンと、該接触状態検出用ピン及び前記電極間の接触状態の良否を検出する接触検出回路と、接触不良時には前記駆動機構を駆動して前記ピンボードの位置を補正する位置制御回路とを具備していることを特徴とする基板検査装置。
前記接触検出回路は、接触状態検出用ピン及び前記電極間の接触抵抗を検出して予め設定された規格値と比較し、接触抵抗が規格値以下である時は位置補正信号を出力するものであり、前記位置制御回路は前記接触検出回路から出力される位置補正信号に応じて前記駆動機構を駆動するものであることを特徴とする請求項１記載の基板検査装置。
前記位置制御回路は、前記駆動機構により駆動された前記ピンボードの位置を予め設定されたメンテナンス必要位置と比較し、該メンテナンス必要位置にまで達している時はメンテナンスアラームを出力するものであることを特徴とする請求項２記載の基板検査装置。
前記コンタクトプローブと前記接触状態検出用ピンとは同一物であり、切換用接点を介して前記検査用測定回路及び前記接触検出回路の各々と接続されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の基板検査装置。