JP2011052986A - Pin board inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、回路基板の電気的特性を検査するピンボード自体を検査する方法に関する。特に、回路基板を位置決めする位置決めピンと回路基板の電極パッドに当接するプローブピンを備えるピンボードを検査する方法に関する。 The present invention relates to a method for inspecting a pin board itself for inspecting electrical characteristics of a circuit board. In particular, the present invention relates to a method for inspecting a pin board having positioning pins for positioning a circuit board and probe pins that abut on electrode pads of the circuit board.
回路基板の電気的特性を検査する際にピンボードが用いられる。ピンボードは、回路基板の検査装置本体と回路基板を繋ぐいわゆるインタフェイスである。ピンボードには、回路基板の電極パッドに当接するプローブピンが取り付けられている。回路基板を検査する際、回路基板にピンボードを取り付けてプローブピンを電極パッドに当接させ、プローブピンを介して電極パッドに電気信号を印加する、或いは電極パッドから電気信号を取得することにより、回路基板の電気的特性を測定する。ピンボードのプローブピンが回路基板の電極パッドに確実に当接しないと、接触不良が起こり回路基板の検査に支障をきたす。回路基板を検査するに際して、プローブピンが回路基板の電極パッドに確実に当接するか否か、ピンボード自体を検査しておく必要がある。特許文献1には、専用の冶具を用いてピンボードを検査する技術が開示されている。この技術では、回路基板を模擬した専用冶具を予め用意する。専用冶具の電極パッドにプローブピンを当接させ、プローブピン間の導通を調べることで、電極パッドとプローブピンが当接しているか否かを検査することができる。 A pin board is used when inspecting the electrical characteristics of a circuit board. The pin board is a so-called interface that connects the circuit board inspection device body and the circuit board. Probe pins that contact the electrode pads of the circuit board are attached to the pin board. When inspecting a circuit board, by attaching a pin board to the circuit board and bringing the probe pin into contact with the electrode pad, applying an electrical signal to the electrode pad via the probe pin, or acquiring an electrical signal from the electrode pad Measure the electrical characteristics of the circuit board. If the probe pins on the pin board do not contact the electrode pads on the circuit board with certainty, poor contact will occur and hinder inspection of the circuit board. When inspecting the circuit board, it is necessary to inspect the pin board itself to check whether the probe pin is surely in contact with the electrode pad of the circuit board. Patent Document 1 discloses a technique for inspecting a pin board using a dedicated jig. In this technique, a dedicated jig simulating a circuit board is prepared in advance. It is possible to inspect whether or not the electrode pad and the probe pin are in contact with each other by bringing the probe pin into contact with the electrode pad of the dedicated jig and examining the conduction between the probe pins.
しかし、専用治具であっても一定の製造誤差を含んでいる。また、専用治具とピンボードを取り付ける際に取り付け誤差が発生する。専用治具を用いた検査では、これらの誤差を含めた結果が取得されるので、ピンボード自体の検査精度が低下する虞がある。 However, even a dedicated jig includes certain manufacturing errors. In addition, an installation error occurs when attaching the dedicated jig and the pin board. In the inspection using the dedicated jig, the result including these errors is acquired, so that the inspection accuracy of the pin board itself may be lowered.
本発明は上記課題に鑑みて創作された。本発明は、専用冶具を用いることなく、ピンボードを検査する方法を提供することを目的とする。 The present invention was created in view of the above problems. An object of this invention is to provide the method of test | inspecting a pin board, without using a dedicated jig.
本明細書が開示する新規なピンボード検査方法は、回路基板の電気的特性を検査するためのピンボードを検査する方法である。さらに詳しくは、回路基板を位置決めする位置決めピンと回路基板の電極パッドに当接するプローブピンを備えるピンボードを検査する方法である。このピンボードの検査方法は、以下の2つの工程を備えている。
(1)ピンボードを平面視したときの位置決めピンの位置に対するプローブピンの相対位置を計測する計測工程。
(2)計測した相対位置を相対位置の設計値と比較する比較工程。
The novel pinboard inspection method disclosed in this specification is a method of inspecting a pinboard for inspecting the electrical characteristics of a circuit board. More specifically, this is a method for inspecting a pin board including positioning pins for positioning a circuit board and probe pins that abut on electrode pads of the circuit board. This pinboard inspection method includes the following two steps.
(1) A measuring step of measuring the relative position of the probe pin with respect to the position of the positioning pin when the pin board is viewed in plan.
(2) A comparison step of comparing the measured relative position with the design value of the relative position.
このピンボード検査方法では、位置決めピンの位置を基準とするプローブピンの相対位置を、プローブピンの相対位置の設計値と比較する。これによって、専用の冶具を用意することなくピンボード自体の良否を判定することができる。 In this pinboard inspection method, the relative position of the probe pin relative to the position of the positioning pin is compared with the design value of the relative position of the probe pin. Thereby, the quality of the pinboard itself can be determined without preparing a dedicated jig.
本明細書が開示する新規なピンボード検査方法は、比較工程において、計測した相対位置と相対位置の設計値との差が許容範囲外である場合に、ピンボードを不良と判定することが好ましい。 In the novel pinboard inspection method disclosed in the present specification, it is preferable to determine that the pinboard is defective when the difference between the measured relative position and the design value of the relative position is outside the allowable range in the comparison step. .
また、本明細書で開示される新規なピンボード検査方法は、計測工程において、以下の3つの工程を備えていることが好ましい。
(1)絶対座標系における複数の位置決めピンの絶対位置とプローブピンの絶対位置を計測する工程。
(2)複数の位置決めピンの絶対位置から絶対座標系におけるピンボードの位置とピンボード垂直線周りの回転角を求める工程。
(3)求めたピンボードの位置とピンボード垂直線周りの回転角に基づいて、プローブピンの絶対位置を、位置決めピンの位置に対するプローブピンの相対位置に変換する工程。
Moreover, it is preferable that the novel pinboard inspection method disclosed in the present specification includes the following three steps in the measurement step.
(1) A step of measuring absolute positions of a plurality of positioning pins and absolute positions of probe pins in an absolute coordinate system.
(2) A step of obtaining the position of the pin board in the absolute coordinate system and the rotation angle around the pin board vertical line from the absolute positions of the plurality of positioning pins.
(3) A step of converting the absolute position of the probe pin into the relative position of the probe pin with respect to the position of the positioning pin based on the obtained position of the pin board and the rotation angle around the pin board vertical line.
プローブピンの相対位置の計測には画像処理が適している。即ち、ピンボードの平面視をカメラで撮影し、撮影した画像から位置決めピンの位置とプローブピンの位置を求めるのが好適である。ピンボードを撮影する際、カメラの光軸に対してピンボードを正確に位置決めするのはわずらわしい。上記の方法は、画像の縦と横を基準とする座標系(絶対座標系)におけるピンボードの位置とボード垂直線周りの回転角を求め、それらに基づいてプローブピンの相対位置を求めるので、撮影に際してピンボードを正確に位置決めする必要がない。また、本明細書が開示する新規なピンボード検査方法に使用される装置は、画像処理等によってプローブピンの相対位置を求めることができればよく、ピンボードの検査のために専用に形成されている必要がない。 Image processing is suitable for measuring the relative positions of the probe pins. That is, it is preferable to take a plan view of the pin board with a camera and obtain the position of the positioning pin and the position of the probe pin from the taken image. When shooting a pinboard, it is cumbersome to accurately position the pinboard with respect to the optical axis of the camera. In the above method, the position of the pin board and the rotation angle around the board vertical line in the coordinate system (absolute coordinate system) based on the vertical and horizontal directions of the image are obtained, and the relative position of the probe pin is obtained based on them. There is no need to accurately position the pinboard when shooting. Also, the apparatus used in the novel pinboard inspection method disclosed in this specification is only required to be able to determine the relative positions of the probe pins by image processing or the like, and is formed exclusively for the inspection of the pinboard. There is no need.
本明細書で開示される新規なピンボード検査方法は、専用冶具を用いることなく、ピンボードを検査する方法を提供する。 The novel pinboard inspection method disclosed in this specification provides a method for inspecting a pinboard without using a dedicated jig.
本実施例のピンボード20の検査方法を説明する前に、まず、ピンボード20について説明する。ピンボード20は、回路基板の電気的特性を検査する装置本体と回路基板を繋ぐいわゆるインタフェイスである。本明細書では、装置本体の説明は割愛する。図1に、ピンボード20の側面図を模式的に示す。ピンボード20は、絶縁性の板材であるベース22を備えている。ベース22に、回路基板30上の基準孔や電極パッド等に対応する位置に孔加工が施され、その加工された孔に位置決めピン24、プローブピン26、ワーク受け28が取り付けられている。位置決めピン24、プローブピン26、及びワーク受け28は、ベース22から垂直に伸びている。
Before describing the inspection method of the
位置決めピン24は、ベース22の対角位置に各1つ、計2つ設けられている。ピンボード20を用いて回路基板30を検査する際には、矢印32に示すようにピンボード20に対して回路基板30を相対移動させ、位置決めピン24を回路基板30の基準孔に通し、回路基板30をピンボード20に固定する。位置決めピン24によって、回路基板30とピンボード20の相対的位置関係が固定される。
Two
プローブピン26は電導性を有しており、回路基板30をピンボード20に固定したときに回路基板30の電極パッドに対応する位置に取り付けられている。ピンボード20を用いて回路基板30を検査する際に、ピンボード20の先端部位が回路基板30の電極パッドに当接する。プローブピン26は、ベース22の裏面において装置本体(図示されていない)に接続されている。装置本体は、プローブピン26を介して電極パッドに信号を印加する、或いは電極パッドから信号を取得することで、回路基板30の電気的特性を検査する。
The
ワーク受け28は、ベース22に複数個設けられている。ピンボード20を用いて回路基板30を検査する際に、ワーク受け28の先端面が回路基板30の表面に当接する。これによって、ピンボード20と回路基板30の間の距離が所定の距離に保たれ、回路基板30がピンボード20に過度に押し付けられることを防止する。これによって、プローブピン26の曲がり、位置ズレ等の発生が防止される。
A plurality of
プローブピン26の曲がり、位置ズレ等が発生するのは、上記の場合に限られない。ピンボード20自体の製造誤差により、プローブピン26が位置ズレしていることがある。プローブピン26に曲がり、位置ズレ等が発生していると、プローブピン26が回路基板30の電極パッドに確実に当接しない場合があり、電極パッドとプローブピン26との間に接触不良が生じる虞がある。そこで、ピンボード20の検査をする必要がある。
It is not limited to the above case that the
図2に、本実施例のピンボード20の検査方法に用いられる検査装置40の模式図を示す。検査装置40は、台42と、カメラ44と、処理装置46によって構成されている。台42の表面42aに、ピンボード20が載置される。カメラ44は、台42の表面42aに対向配置されている。カメラ44は、表面42aに対して平行移動可能であるとともに、表面42aに対して垂直方向に焦点位置を変更することができる。そのため、カメラ44を用いて立体の撮影対象物を撮影する場合には、その立体の特定高さにおける画像を取得することができる。例えば、撮影対象物がプローブピン26である場合には、プローブピン26の先端部位における画像を取得することができる。処理装置46は、通信線48を介してカメラ44に接続されており、カメラ44の撮影位置及び撮影タイミングを制御する。処理装置46は、カメラ44によって撮影された画像データを取得する。処理装置46は、取得された画像データを処理することで、ピンボード20が正常であるか否かを検査する。
In FIG. 2, the schematic diagram of the test |
図3は、処理装置46によるピンボード20の検査ステップを示すフローチャートである。以下、図3に示すフローチャートに沿って、処理装置46によるピンボード20の検査の流れを説明する。
FIG. 3 is a flowchart showing the inspection steps of the
先ず、ピンボード20を台42の表面42aに載置(S2)し、カメラ44を用いてピンボード20の撮影(S4)を行う。ステップS4では、カメラ44をピンボード20に対してカメラ44の視野領域によって決定される所定量だけ平行移動させながら撮影を繰り返し、ピンボード20の全域の撮影を行う。撮影された画像データは、通信線48を介して処理装置46に入力される。処理装置46では、撮影された画像データが、カメラ44の撮影位置情報に関連付けられて記憶される。これによって、処理装置46では、画像データが、検査装置40の絶対座標系における座標データに関連付けられて記憶される。なお、ピンボード20を撮影する際、ピンボード20の位置をカメラ44の光軸に対して正確に位置決めする必要はない。これは、後述するように、取得した画像データにおけるピンボード20の位置や傾き(ピンボード20の垂直線周りの回転角)を考慮に入れて、位置決めピン24に対するプローブピン26の相対位置を算出するからである。
First, the
次に、処理装置46は、画像データに含まれる位置決めピン24とプローブピン26を特定(S6)する。処理装置46には、位置決めピン24とプローブピン26の画像データ又は画像データの特徴(以下、特徴データと呼ぶ)が予め記憶されている。処理装置46は、撮影された画像データから、特徴データと一致する部位を特定する。さらに、処理装置46は、特定した部位から、位置決めピン24とプローブピン26の座標データを計測(S8)する。例えば、特定した部位が円形形状をした画像データである場合には、その円形形状の中心点の座標データを計測する。これによって、処理装置46には、検査装置40の絶対座標系における位置決めピン24の座標データとプローブピン26の座標データである座標データ群D(図4参照)が取得される。
Next, the
次に、処理装置46は、取得された位置決めピン24の座標データから、ピンボード20の位置Pと、ピンボード20の垂直線周りの回転角θを特定(S10)する。処理装置46は、図4に示すように、位置決めピン24の座標データのうち、第1位置決めピン24aの座標データをピンボード20の位置Pに特定する。また、処理装置46は、第1位置決めピン24aと第2位置決めピン24bを結ぶ直線Kと絶対座標系におけるX軸との成す角をピンボード20の垂直線周りの回転角θに特定する。
Next, the
次に、処理装置46は、取得された座標データ群Dを用いて、位置決めピン24の位置を基準とするプローブピン26の相対位置Mを算出(S12)する。処理装置46は、取得された座標データ群Dの各々から、ピンボード20の位置Pの座標データを減ずる変換を行う。これにより、図5に示すように、第1位置決めピン24aが原点Oへと変換され、座標データ群Dが変換データ群D1へと変換される。また、処理装置46には、回転角θの設計値である回転角θoが予め記憶されている。処理装置46は、特定した回転角θと設計値である回転角θoの差回転角(θ−θo)を算出する。そして、処理装置46は、変換データ群D1の各々を、原点O周りに差回転角(θ−θo)だけ回転する変換を行う。これにより、図6に示すように、変換データ群D1が変換データ群D2へと変換される。以上の変換により、第1位置決めピン24aと第2位置決めピン24bは、設計上の位置へと変換される。
処理装置46は、変換データ群D2におけるプローブピン26の位置を、位置決めピン24の位置を基準とするプローブピン26の相対位置Mとして取得する。以上のステップS2〜ステップS12を、プローブピンの相対位置Mを計測する計測工程と呼ぶことができる。
Next, the
The
処理装置46には、図6に点線で示すように、プローブピン26の相対位置の設計値Jが予め記憶されている。処理装置46は、取得されたプローブピン26の相対位置Mを、相対位置の設計値Jと比較(S14)する。処理装置46には、回路基板30の電極パッドの幅に基づいて決定される許容範囲が予め設定されている。処理装置46は、各々のプローブピン26に対し、取得されたプローブピン26の相対位置Mが、相対位置の設計値Jを中心とした許容範囲内に含まれているか否かを検出する。処理装置46は、取得されたプローブピン26の相対位置Mが許容範囲内に含まれている場合に、そのプローブピン26を正常と判断する。また、処理装置46は、取得されたプローブピン26の相対位置Mが、許容範囲内に含まれない場合に、そのプローブピン26を不良と判断する。
In the
処理装置46は、ステップS14におけるプローブピン26の判断結果に基づいて、ピンボード20の良否を判定(S16)する。処理装置46は、ピンボード20に含まれているプローブピン26の全てが正常と判断された場合に、ピンボード20が正常であると判断する。また、ピンボード20に不良と判断されるプローブピン26が存在する場合には、ピンボード20が不良であると判断する。ピンボード20が不良と判断された場合には、ステップS14において不良と判断されたプローブピン26が更に詳しく検査され、プローブピン26の交換や修正等の必要な措置が施される。
The
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。上記の実施例では、計測された位置決めピン24とプローブピン26の絶対位置データを設計値に対応させて変換することで、位置決めピン24の位置を基準とするプローブピン26の相対位置Mを求めたが、逆でもよい。つまり、設計値を計測された絶対位置データに対応させて変換することで、計測された絶対位置データに対応するプローブピン26の正常位置を示す基準値を計測してもよい。この基準値を計測された絶対位置データと比較することで、ピンボード20を検査することができる。
Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. In the above embodiment, the relative position M of the
また、設計値のスケールが、計測された絶対位置データのスケールと異なる場合もある。このような場合には、設計値を計測された絶対位置データにあわせて拡大または縮小する処理をさらに実行することが好ましい。これにより、設計値のスケールが、計測された絶対位置データのスケールと等しくなり、ピンボード20をより正確に検査することができる。
In addition, the scale of the design value may be different from the scale of the measured absolute position data. In such a case, it is preferable to further execute a process for enlarging or reducing the design value in accordance with the measured absolute position data. Thereby, the scale of the design value becomes equal to the scale of the measured absolute position data, and the
また、計測したプローブピン26の相対位置を、プローブピン26の設計値ではなく、回路基板の基準孔(回路基板における位置決めピン用孔)に対する電極パッドの相対位置の設計値と比較することも好適である。この場合、比較工程において、計測した相対位置と電極パッドの相対位置の設計値との差が許容範囲外である場合に、ピンボードを不良と判定するとよい。電極パッドの設計上の位置(正確には位置決めピン用孔と電極パッドの相対位置の設計値)に基づいてピンボードの良否を判定することによって次の利点を得ることができる。例えば、実際の回路基板の電極パッドの位置が設計上の位置とずれている場合がある。そのような回路基板は基板の検査において不良と判断されることが好ましい。電極パッドの設計上の位置に基づいて検査されたピンボードに、実際の電極パッドの位置が設計上の位置とずれている回路基板を取り付けるとプローブと電極パッドが正確に当接せず、回路基板の検査において接触不良が検知される。即ち、電極パッドの設計上の一に基づいて検査したピンボードを用いると、電極パッドの位置が設計値とずれている不良回路基板を判別することができる。
It is also preferable to compare the measured relative position of the
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.
20:ピンボード
22:ベース
24:位置決めピン
26:プローブピン
28:ワーク受け
30:回路基板
40:検査装置
42:台
44:カメラ
46:処理装置
M:プローブピン26の相対位置
J:相対位置の設計値
P:ピンボードの位置
θ:ピンボード垂直線周りの回転角
20: Pin board 22: Base 24: Positioning pin 26: Probe pin 28: Workpiece receiver 30: Circuit board 40: Inspection device 42: Base 44: Camera 46: Processing device M: Relative position of probe pin 26 J: Relative position Design value P: Pinboard position θ: Angle of rotation around pinboard vertical line
Claims (3)
ピンボードを平面視したときの位置決めピンの位置に対するプローブピンの相対位置を計測する計測工程と、
計測した相対位置を相対位置の設計値と比較する比較工程と、
を備えるピンボード検査方法。 A pin board for inspecting electrical characteristics of a circuit board, and a method for inspecting a pin board comprising positioning pins for positioning the circuit board and probe pins abutting on the electrode pads of the circuit board,
A measurement process for measuring the relative position of the probe pin with respect to the position of the positioning pin when the pin board is viewed in plan view;
A comparison process for comparing the measured relative position with the design value of the relative position;
A pinboard inspection method comprising:
絶対座標系における複数の位置決めピンの絶対位置とプローブピンの絶対位置を計測する工程と、
複数の位置決めピンの絶対位置から絶対座標系におけるピンボードの位置とピンボード垂直線周りの回転角を求める工程と、
求めたピンボードの位置とピンボード垂直線周りの回転角に基づいて、プローブピンの絶対位置を、位置決めピンの位置に対するプローブピンの相対位置に変換する工程と、
を含む請求項1又は2に記載のピンボード検査方法。 The measurement step includes
Measuring the absolute position of a plurality of positioning pins and the absolute position of probe pins in an absolute coordinate system;
Obtaining the pinboard position in the absolute coordinate system and the rotation angle around the pinboard vertical line from the absolute position of the plurality of positioning pins;
Converting the absolute position of the probe pin into the relative position of the probe pin with respect to the position of the positioning pin based on the obtained position of the pin board and the rotation angle around the pin board vertical line;
The pin board inspection method of Claim 1 or 2 containing these.
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