JP2012225710A - 回路基板検査装置および回路基板検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】検査効率を向上させる。
【解決手段】一方の面に形成されているフィデューシャルマーク１０２ａの撮像結果および他方の面に形成されているフィデューシャルマーク１０３ａの撮像結果に基づいてプロービング位置を補正しつつ検査用プローブをそれぞれプロービングさせる第１プロービング機構および第２プロービング機構と、各検査用プローブを介して入出力する電気信号に基づいて電気的検査を実行する検査部と、一方の面におけるパターン形成領域２０１ａと他方の面におけるパターン形成領域２０２ａとの相対的な位置ずれ量Ｇｒ１ｘ，Ｇｒ１ｙを特定する処理を実行する処理部と、位置ずれ量Ｇｒ１ｘ，Ｇｒ１ｙと基準値とを比較して回路基板１００の良否を判定する判定部とを備え、処理部は、撮像結果に基づいて測定した第１基準パターンおよび第２基準パターンの各測定位置に基づいて位置ずれ量Ｇｒ１ｘ，Ｇｒ１ｙを特定する。
【選択図】図１７

Description

本発明は、基板にプロービングさせた検査用プローブを介して入出力する電気信号に基づいて基板に対する電気的検査を実行する回路基板検査装置および回路基板検査方法に関するものである。

この種の回路基板検査装置として、特開平１１−３４４５３９号公報において出願人が開示した回路基板検査装置（インサーキットテスタ）が知られている。この回路基板検査装置は、回路基板保持部、検査用治具、Ｘ−Ｙ移動機構、フォトセンサおよび制御部などを備えて、回路基板に対する電気的検査を実行可能に構成されている。この回路基板検査装置では、回路基板の上面および下面の両面にそれぞれ形成されている回路パターンにピンプローブを接触（プロービング）させ、そのピンプローブを介して回路パターンに電流を導通させることにより、回路基板の両面にそれぞれ形成されている回路パターンの電気的検査を行い、これによって回路基板の良否を判定することが可能となっている。

特開平１１−３４４５３９号公報（第５−６頁、第１図）

ところが、上記の回路基板検査装置を含む従来のこの種の回路基板検査装置には、以下の課題がある。すなわち、この種の回路基板検査装置の検査対象となる両面に回路パターンが形成された回路基板では、製造過程において、上面における回路パターンの形成領域と下面における回路パターンの形成領域との間に相対的に位置ずれが生じることがある。このような位置ずれの量（位置ずれ量）が大きいときには、例えば、上面の回路パターンと下面の回路パターンとの接続（スルーホール等による接続）が困難となることがあるため、位置ずれ量が許容値以上であるか否かの検査を行う必要がある。しかしながら、従来の回路基板検査装置には、このような位置ずれを検査する機能が備えられていないため、例えば、３次元測定装置などを用いて両面の回路パターンの位置を測定して両面の回路パターンの位置ずれ量を特定し、その位置ずれ量が許容値以上であるか否かの検査を別途行う必要があり、検査効率の向上が困難となっている。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、検査効率を向上させ得る回路基板検査装置および回路基板検査方法を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の回路基板検査装置は、回路基板を保持する基板保持部と、当該基板保持部によって保持されている前記回路基板の一方の面に形成されている各パターンのうちの予め指定された第１基準パターンを撮像する第１撮像部と、当該回路基板の他方の面に形成されている各パターンのうちの予め指定された第２基準パターンを撮像する第２撮像部と、前記第１撮像部による撮像結果に基づいてプロービング位置を補正しつつ前記一方の面に形成されている各パターンに対して検査用プローブをプロービングさせる第１プロービング機構と、前記第２撮像部による撮像結果に基づいてプロービング位置を補正しつつ前記他方の面に形成されている各パターンに対して検査用プローブをプロービングさせる第２プロービング機構と、前記各検査用プローブを介して入出力する電気信号に基づいて当該回路基板に対する電気的検査を実行する検査部とを備えた回路基板検査装置であって、前記一方の面における前記パターンの形成領域と前記他方の面における前記パターンの形成領域との相対的な位置ずれ量を特定する処理を実行する処理部と、当該特定された位置ずれ量と予め決められた基準値とを比較して前記回路基板の良否を判定する判定部とを備え、前記処理部は、前記第１撮像部による前記撮像結果に基づいて前記第１基準パターンの位置を測定すると共に前記第２撮像部による前記撮像結果に基づいて前記第２基準パターンの位置を測定し、当該測定した第１基準パターンの測定位置と第２基準パターンの測定位置とに基づいて前記位置ずれ量を特定する。

また、請求項２記載の回路基板検査装置は、請求項１記載の回路基板検査装置において、前記処理部は、前記第１基準パターンおよび前記第２基準パターンがそれぞれ複数指定されているときに、前記各第１基準パターンの前記測定位置と前記各第２基準パターンの前記測定位置とに基づいて複数の箇所における前記位置ずれ量を特定する。

また、請求項３記載の回路基板検査装置は、請求項１または２記載の回路基板検査装置において、前記処理部は、前記回路基板が前記基板保持部によって予め規定された位置に保持されている規定保持状態のときに前記第１基準パターンが位置すべき位置として予め決められた第１基準位置と前記第１基準パターンの前記測定位置との間の第１離間距離を算出すると共に、前記回路基板が前記規定保持状態のときに前記第２基準パターンが位置すべき位置として予め決められた第２基準位置と前記第２基準パターンの前記測定位置との間の第２離間距離を算出し、前記第１離間距離と前記第２離間距離との差分値を前記位置ずれ量として特定する。

また、請求項４記載の回路基板検査装置は、請求項１から３のいずれかに記載の回路基板検査装置において、前記処理部は、前記回路基板に形成されているフィデューシャルマークが前記第１基準パターンおよび前記第２基準パターンの少なくとも一方として指定されているときに、前記フィデューシャルマークの前記撮像結果に基づいて前記位置ずれ量を特定する。

また、請求項５記載の回路基板検査方法は、基板保持部によって保持されている回路基板の一方の面に形成されている各パターンのうちの予め指定された第１基準パターンを撮像し、当該回路基板の他方の面に形成されている各パターンのうちの予め指定された第２基準パターンを撮像し、前記第１基準パターンの撮像結果に基づいてプロービング位置を補正しつつ前記一方の面に形成されている各パターンに対して検査用プローブをプロービングさせ、前記第２基準パターンの撮像結果に基づいてプロービング位置を補正しつつ前記他方の面に形成されている各パターンに対して検査用プローブをプロービングさせ、前記各検査用プローブを介して入出力する電気信号に基づいて当該回路基板に対する電気的検査を実行する回路基板検査方法であって、前記第１基準パターンの撮像結果に基づいて前記第１基準パターンの位置を測定すると共に、前記第２基準パターンの撮像結果に基づいて前記第２基準パターンの位置を測定し、前記一方の面における前記パターンの形成領域と前記他方の面における前記パターンの形成領域との相対的な位置ずれ量を前記測定した第１基準パターンの測定位置と第２基準パターンの測定位置とに基づいて特定し、当該特定した位置ずれ量と予め決められた基準値とを比較して前記回路基板の良否を判定する。

請求項１記載の回路基板検査装置、および請求項５記載の回路基板検査方法では、第１基準パターンおよび第２基準パターンの撮像結果に基づいて第１基準パターンおよび第２基準パターンの位置を測定し、一方の面および他方の面におけるパターンの形成領域の相対的な位置ずれ量を第１基準パターンおよび第２基準パターンの測定位置に基づいて特定し、特定した位置ずれ量と基準値とを比較して回路基板の良否を判定する。このため、この回路基板検査装置および回路基板検査方法によれば、このような機能を備えていない従来の回路基板検査装置とは異なり、３次元測定装置などの回路基板検査装置とは別の装置を用いて第１基準パターンおよび第２基準パターンの位置を測定し、その測定結果に基づいてパターンの形成領域の相対的な位置ずれ量を特定する作業（工程・検査）を省略することができる結果、検査効率を十分に向上させることができる。

また、請求項２記載の回路基板検査装置では、複数の第１基準パターンの測定位置と複数の第２基準パターンの測定位置とに基づいて複数の箇所における位置ずれ量を特定する。このため、この回路基板検査装置によれば、例えば、複数の箇所における各位置ずれ量の１つ以上が基準値以上のときに回路基板が不良であると判定することで、位置ずれ量の大きさが箇所によって異なる場合においても、いずれかの箇所における位置ずれ量が基準値以上のときには、回路基板が不良であるとの判定を確実に行うことができる。

また、請求項３記載の回路基板検査装置では、第１基準位置と第１基準パターンの測定位置との間の第１離間距離を算出すると共に、第２基準位置と第２基準パターンの測定位置との間の第２離間距離を算出し、第１離間距離と第２離間距離との差分値を位置ずれ量として特定する。この場合、検査用プローブをプロービングさせて回路基板に対する電気的検査を実行する際のプロービング位置の補正は、一般的に、このようにして算出した第１離間距離および第２離間距離が用いられる。つまり、この回路基板検査装置では、プロービング位置の補正に用いる第１離間距離および第２離間距離を位置ずれ量の特定にも用いている。このため、この回路基板検査装置によれば、プロービング位置の補正に用いる第１離間距離および第２離間距離とは別に位置ずれ量の特定に用いる値を算出する構成と比較して処理を十分に簡略化することができる。

また、請求項４記載の回路基板検査装置では、回路基板に形成されているフィデューシャルマークが第１基準パターンおよび第２基準パターンの少なくとも一方として指定されているときに、フィデューシャルマークの撮像結果に基づいて位置ずれ量を特定する。この場合、フィデューシャルマークは、パターンの形成領域内における位置が回路基板の製造時点で予め決められている。このため、この回路基板検査装置によれば、一方の面および他方の面に形成されているパターンの中からフィデューシャルマーク以外のパターン（例えば回路パターン）を第１基準パターンおよび第２基準パターンとして指定する構成とは異なり、例えば、良品の回路基板における指定したパターンの基準位置を測定する工程を省略することができる結果、検査効率をさらに向上させることができる。

回路基板検査装置１の構成を示す構成図である。 回路基板１００の表面２０１側の構成を示す平面図である。 回路基板１００の裏面２０２側の構成を示す平面図である。 基板保持部１１の構成を示す構成図である。 第１撮像部１２ａ，１２ｂおよび第１プロービング機構１３ａ，１３ｂの構成を示す構成図である。 回路基板１００の検査方法を説明する第１の説明図である。 回路基板１００の検査方法を説明する第２の説明図である。 回路基板１００の検査方法を説明する第３の説明図である。 回路基板１００の検査方法を説明する第４の説明図である。 回路基板１００の検査方法を説明する第５の説明図である。 回路基板１００の検査方法を説明する第６の説明図である。 回路基板１００の検査方法を説明する第７の説明図である。 回路基板１００の検査方法を説明する第８の説明図である。 回路基板１００の検査方法を説明する第９の説明図である。 回路基板１００の検査方法を説明する第１０の説明図である。 回路基板１００の検査方法を説明する第１１の説明図である。 回路基板１００の検査方法を説明する第１２の説明図である。 回路基板１００の検査方法を説明する第１３の説明図である。 回路基板１００の検査方法を説明する第１４の説明図である。 回路基板３００の構成を示す平面図である。

以下、回路基板検査装置および回路基板検査方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

最初に、回路基板検査装置の一例としての回路基板検査装置１の構成について、図面を参照して説明する。図１に示す回路基板検査装置１は、回路基板の一例としての図２，３に示す回路基板１００に対する電気的検査を実行可能に構成されている。

この場合、図２，３に示すように、回路基板１００における表面（一方の面）２０１のパターン形成領域２０１ａ（図２に一点鎖線で示す領域）、および裏面（他方の面）２０２のパターン形成領域２０２ａ（図３に二点鎖線で示す領域）には、複数の回路パターン１０１がそれぞれ形成されている。また、パターン形成領域２０１ａにおける互いに対向する一対の角部（例えば、回路基板１００における４つの角部１００ａ〜１００ｄのうちの互いに対向する一対の角部１００ａ，１００ｂに位置する角部）には、第１基準パターンに相当するフィデューシャルマーク１０２ａ，１０２ｂ（以下、区別しないときには「フィデューシャルマーク１０２」ともいう）が形成されている。また、パターン形成領域２０２ａにおける互いに対向する一対の角部（回路基板１００における互いに対向する一対の角部１００ａ，１００ｂに位置する角部）には、第２基準パターンに相当するフィデューシャルマーク１０３ａ，１０３ｂ（以下、区別しないときには「フィデューシャルマーク１０３」ともいう）が形成されている。

この場合、フィデューシャルマーク１０２は、フィクスチャ３１ａの検査用プローブ４１（図５参照）をプロービングさせる際のプロービング位置の補正などに用いられるマーク（パターン）であって、パターン形成領域２０１ａ内における位置が予め決められている。また、フィデューシャルマーク１０３も、フィデューシャルマーク１０２と同様に、フィクスチャ３１ｂの検査用プローブ４１（同図参照）をプロービングさせる際のプロービング位置の補正などに用いられるマーク（パターン）であって、パターン形成領域２０２ａ内における位置が予め決められている。

一方、回路基板検査装置１は、図１に示すように、基板保持部１１、第１撮像部１２ａ、第２撮像部１２ｂ（以下、第１撮像部１２ａおよび第２撮像部１２ｂを区別しないときには「撮像部１２」ともいう）、第１プロービング機構１３ａ、第２プロービング機構１３ｂ（以下、第１プロービング機構１３ａおよび第２プロービング機構１３ｂを区別しないときには「プロービング機構１３」ともいう）、検査部１４、表示部１５、記憶部１６および制御部１７を備えて構成されている。

基板保持部１１は、図４に示すように、保持板１１ａおよびクランプ機構１１ｂを備えて、回路基板１００を保持可能に構成されている。保持板１１ａは、略矩形の板状に構成されている。また、保持板１１ａの中央部には、略矩形の開口部１１ｃが形成されている。

図５に示すように、第１撮像部１２ａは、カメラ２１ａおよび移動機構２２ａを備えて構成され、第２撮像部１２ｂは、カメラ２１ｂおよび移動機構２２ｂを備えて構成されている（以下、カメラ２１ａ，２１ｂを区別しないときには「カメラ２１」ともいい、移動機構２２ａ，２２ｂを区別しないときには「移動機構２２」ともいう）。第１撮像部１２ａは、制御部１７の制御に従い、基板保持部１１によって保持されている回路基板１００の表面２０１に形成されているフィデューシャルマーク１０２を撮像する。また、第２撮像部１２ｂは、制御部１７の制御に従い、基板保持部１１によって保持されている回路基板１００の裏面２０２に形成されているフィデューシャルマーク１０３を撮像する。

図５に示すように、第１プロービング機構１３ａは、フィクスチャ３１ａおよび移動機構３２ａを備えて構成され、第２プロービング機構１３ｂは、フィクスチャ３１ｂおよび移動機構３２ｂを備えて構成されている（以下、フィクスチャ３１ａ，３１ｂを区別しないときには「フィクスチャ３１」ともいい、移動機構３２ａ，３２ｂを区別しないときには「移動機構３２」ともいう）。第１プロービング機構１３ａは、第１撮像部１２ａによる撮像結果に基づいてプロービング位置を補正しつつ回路基板１００の表面２０１に形成されている各回路パターン１０１に対してフィクスチャ３１ａの検査用プローブ４１をプロービングさせる。第２プロービング機構１３ｂは、第２撮像部１２ｂによる撮像結果に基づいてプロービング位置を補正しつつ回路基板１００の裏面２０２に形成されている各回路パターン１０１に対してフィクスチャ３１ｂの検査用プローブ４１をプロービングさせる。

検査部１４は、制御部１７の制御に従い、プロービング機構１３のフィクスチャ３１を介して入力する電気信号Ｓに基づいて回路基板１００に対する電気的検査を実行する。表示部１５は、制御部１７の制御に従い、制御部１７によって実行される回路基板１００の良否判定の結果などを表示する。

記憶部１６は、良品の回路基板１００（パターン形成領域２０１ａ，２０２ａの相対的な位置ずれ量がなく、かつ各パターン形成領域２０１ａ，２０２ａが表面２０１および裏面２０２における予め決められた位置に正確に設けられている回路基板１００）が予め規定された位置に位置決めされて基板保持部１１によって保持されている状態（規定保持状態）のときに、フィデューシャルマーク１０２ａ，１０２ｂがそれぞれ位置すべき位置として予め決められた第１基準位置Ｐｒ１ａ，Ｐｒ１ｂ（図１１，１３参照：具体的には、図６に示すカメラ２１ａの初期位置Ｐｓ１を原点としたときの第１基準位置Ｐｒ１ａ，Ｐｒ１ｂのＸＹ座標）を示す位置データＤｐ１を記憶する。

また、記憶部１６は、回路基板１００が規定保持状態のときに、フィデューシャルマーク１０３ａ，１０３ｂがそれぞれ位置すべき位置として予め決められた第２基準位置Ｐｒ２ａ，Ｐｒ２ｂ（図１２，１４参照：具体的には、図６に示すカメラ２１ｂの初期位置Ｐｓ２を原点としたときの第２基準位置Ｐｒ２ａ，Ｐｒ２ｂのＸＹ座標）を示す位置データＤｐ２を記憶する。この例では、図１７に示すように、第１基準位置Ｐｒ１ａと第２基準位置Ｐｒ２ａとが同じ位置に規定され、図１８に示すように、第１基準位置Ｐｒ１ｂと第２基準位置Ｐｒ２ｂとが同じ位置に規定されているものとする。つまり、良品の回路基板１００では、図２，３に示すように、フィデューシャルマーク１０２ａとフィデューシャルマーク１０３ａとが互いに対向し、フィデューシャルマーク１０２ｂとフィデューシャルマーク１０３ｂとが互いに対向するように形成されているものとする。なお、以下の説明において、第１基準位置Ｐｒ１ａ，Ｐｒ１ｂを区別しないときには「第１基準位置Ｐｒ１」ともいい、第２基準位置Ｐｒ２ａ，Ｐｒ２ｂを区別しないときには「第２基準位置Ｐｒ２」ともいう。また、第１基準位置Ｐｒ１および第２基準位置Ｐｒ２を区別しないときには「基準位置Ｐｒ」ともいう。

また、記憶部１６は、制御部１７によってそれぞれ測定される後述する測定位置Ｐｍ１ａ，Ｐｍ１ａ，Ｐｍ１ｂ，Ｐｍ２ａ（以下、区別しないときには「測定位置Ｐｍ」ともいう）を記憶する。また、記憶部１６は、制御部１７によってそれぞれ算出される後述する第１離間距離Ｌ１ａｘ，Ｌ１ａｙ，Ｌ１ｂｘ，Ｌ１ｂｙ，Ｌ１ｃｘ，Ｌ１ｃｙ（以下、区別しないときには「第１離間距離Ｌ１」ともいう）および第２離間距離Ｌ２ａｘ，Ｌ２ａｙ，Ｌ２ｂｘ，Ｌ２ｂｙ，Ｌ２ｃｘ，Ｌ２ｃｙ（以下、区別しないときには「第２離間距離Ｌ２」ともいい、第１離間距離Ｌ１および第２離間距離Ｌ２を区別しないときには「離間距離Ｌ」ともいう）を記憶する。さらに、記憶部１６は、制御部１７によって特定される後述する位置ずれ量Ｇｒを記憶する。また、記憶部１６は、制御部１７によって実行される後述する判定処理において用いられる基準値Ｇｓを記憶する。

制御部１７は、図外の操作部から出力される操作信号に従って回路基板検査装置１を構成する各構成要素を制御する。また、制御部１７は、処理部として機能し、回路基板１００における表面２０１のパターン形成領域２０１ａと裏面２０２のパターン形成領域２０２ａとの相対的な位置ずれ量Ｇｒを離間距離Ｌに基づいて特定する特定処理を実行する。また、制御部１７は、判定部として機能し、特定処理によって特定した位置ずれ量Ｇｒと予め決められた基準値Ｇｓとを比較して回路基板１００の良否を判定する判定処理を実行する。具体的には、制御部１７は、例えば、位置ずれ量Ｇｒが基準値Ｇｓ以下のとき（または未満のとき）には、回路基板１００を「良」と判定し、位置ずれ量Ｇｒが基準値Ｇｓを超えるとき（または以上のとき）には、回路基板１００を「不良」と判定する。

次に、回路基板検査装置１を用いて回路基板１００を検査する方法について、添付図面を参照して説明する。

まず、図６に示すように、検査対象の回路基板１００を基板保持部１１における保持板１１ａに載置し、次いで、基板保持部１１のクランプ機構１１ｂで回路基板１００の端部を挟み込んで固定することにより、回路基板１００を基板保持部１１に保持させる。続いて、制御部１７が、移動機構２２ａ，２２ｂを制御して、カメラ２１ａの初期位置Ｐｓ１とカメラ２１ｂの初期位置Ｐｓ２とを一致させることにより、初期位置Ｐｓ１，Ｐｓ２間の位置ずれをキャンセルする。これにより、初期位置Ｐｓ１，Ｐｓ２間の位置ずれが後述する位置ずれ量Ｇｒに反映される事態が解消されて、位置ずれ量Ｇｒが正確に特定される。

次いで、図外の操作部を用いて検査開始操作を行う。これに応じて、制御部１７が、第１撮像部１２ａのカメラ２１ａを制御して撮像を開始させる。また、制御部１７は、記憶部１６から位置データＤｐ１を読み出し、続いて、第１撮像部１２ａの移動機構２２ａを制御して、位置データＤｐ１によって示されるフィデューシャルマーク１０２ａの第１基準位置Ｐｒ１ａに向けてカメラ２１ａを移動させる。次いで、制御部１７は、第１撮像部１２ａの移動機構２２ａを制御して、カメラ２１ａによる撮像結果に基づき、図７に示すように、回路基板１００の表面２０１に形成されているフィデューシャルマーク１０２ａの中心とカメラ２１ａの中心とが一致する位置でカメラ２１ａの移動を停止させる。

続いて、制御部１７は、カメラ２１ａの初期位置Ｐｓ１（図７参照）からカメラ２１ａの中心とフィデューシャルマーク１０２ａの中心とが一致した位置までのＸＹ方向に沿った距離に基づき、フィデューシャルマーク１０２ａの位置を測定して、その測定位置Ｐｍ１ａ（図１１参照）を記憶部１６に記憶させる。なお、図７〜図１９では、回路基板１００を表面２０１側から見た状態で図示すると共に、回路パターン１０１の図示を省略している。

次いで、制御部１７は、移動機構２２ａを制御して、位置データＤｐ１によって示されるフィデューシャルマーク１０２ｂの第１基準位置Ｐｒ１ｂに向けてカメラ２１ａを移動させ、続いて、図８に示すように、フィデューシャルマーク１０２ｂの中心とカメラ２１ａの中心とが一致する位置でカメラ２１ａの移動を停止させる。次いで、制御部１７は、カメラ２１ａの初期位置Ｐｓ１からカメラ２１ａの中心とフィデューシャルマーク１０２ｂの中心とが一致した位置までのＸＹ方向に沿った距離に基づき、フィデューシャルマーク１０２ｂの位置を測定して、その測定位置Ｐｍ１ｂを記憶部１６に記憶させる。

続いて、制御部１７は、記憶部１６から位置データＤｐ２を読み出し、次いで、第２撮像部１２ｂの移動機構２２ｂを制御して、位置データＤｐ２によって示されるフィデューシャルマーク１０３ａの第２基準位置Ｐｒ２ａに向けてカメラ２１ｂを移動させる。続いて、制御部１７は、図９に示すように、フィデューシャルマーク１０３ａの中心とカメラ２１ｂの中心とが一致する位置でカメラ２１ｂの移動を停止させる。次いで、制御部１７は、カメラ２１ｂの初期位置Ｐｓ２からカメラ２１ｂの中心とフィデューシャルマーク１０３ａの中心とが一致した位置までのＸＹ方向に沿った距離に基づき、フィデューシャルマーク１０３ａの位置を測定して、その測定位置Ｐｍ２ａを記憶部１６に記憶させる。

続いて、制御部１７は、移動機構２２ｂを制御して、位置データＤｐ２によって示されるフィデューシャルマーク１０３ｂの第２基準位置Ｐｒ２ｂに向けてカメラ２１ｂを移動させ、次いで、図１０に示すように、フィデューシャルマーク１０３ｂの中心とカメラ２１ｂの中心とが一致する位置でカメラ２１ｂの移動を停止させる。続いて、制御部１７は、カメラ２１ｂの初期位置Ｐｓ２からカメラ２１ｂの中心とフィデューシャルマーク１０３ｂの中心とが一致した位置までのＸＹ方向に沿った距離に基づき、フィデューシャルマーク１０３ｂの位置を測定して、その測定位置Ｐｍ２ｂを記憶部１６に記憶させる。

次いで、制御部１７は、図１１に示すように、第１基準位置Ｐｒ１ａと測定位置Ｐｍ１ａとの間のＸ方向に沿った第１離間距離Ｌ１ａｘおよびＹ方向に沿った第１離間距離Ｌ１ａｙを算出して記憶部１６に記憶させ、続いて、図１２に示すように、第２基準位置Ｐｒ２ａと測定位置Ｐｍ２ａとの間のＸ方向に沿った第２離間距離Ｌ２ａｘおよびＹ方向に沿った第２離間距離Ｌ２ａｙを算出して記憶部１６に記憶させる。次いで、制御部１７は、図１３に示すように、第１基準位置Ｐｒ１ｂと測定位置Ｐｍ１ｂとの間のＸ方向に沿った第１離間距離Ｌ１ｂｘおよびＹ方向に沿った第１離間距離Ｌ１ｂｙを算出して記憶部１６に記憶させ、続いて、図１４に示すように、第２基準位置Ｐｒ２ｂと測定位置Ｐｍ２ｂとの間のＸ方向に沿った第２離間距離Ｌ２ｂｘおよびＹ方向に沿った第２離間距離Ｌ２ｂｙを算出して記憶部１６に記憶させる。

次いで、制御部１７は、図１５に示すように、第１基準位置Ｐｒ１ａ，Ｐｒ１ｂによって特定されるパターン形成領域２０１ａの中心の基準の位置Ｐｃｓ１と、測定位置Ｐｍ１ａ，Ｐｍ１ｂによって特定されるパターン形成領域２０１ａの中心の実際の位置Ｐｃｍ１との間の、Ｘ方向に沿った第１離間距離Ｌ１ｃｘおよびＹ方向に沿った第１離間距離Ｌ１ｃｙを算出して記憶部１６に記憶させる。続いて、制御部１７は、図１６に示すように、第２基準位置Ｐｒ２ａ，Ｐｒ２ｂによって特定されるパターン形成領域２０２ａの中心の基準の位置Ｐｃｓ２と、測定位置Ｐｍ２ａ，Ｐｍ２ｂによって特定されるパターン形成領域２０２ａの中心の実際の位置Ｐｃｍ２との間の、Ｘ方向に沿った第２離間距離Ｌ２ｃｘおよびＹ方向に沿った第２離間距離Ｌ２ｃｙを算出して記憶部１６に記憶させる。

次いで、制御部１７は、上記した離間距離Ｌに基づいてパターン形成領域２０１ａとパターン形成領域２０２ａとの相対的な位置ずれ量Ｇｒを特定する特定処理を実行する。なお、図１１〜図１９において、測定位置Ｐｍが基準位置Ｐｒの右側に位置しているとき、および上側に位置しているときの離間距離Ｌをプラスの値とすると共に、測定位置Ｐｍが基準位置Ｐｒの左側に位置しているとき、および下側に位置しているときの離間距離Ｌをマイナスの値として以下説明する。

この特定処理では、制御部１７は、まず、回路基板１００における４つの角部１００ａ〜１００ｄのうちの、フィデューシャルマーク１０２ａ，１０３ａが形成されている角部１００ａ（図１７における左上の角部）におけるパターン形成領域２０１ａ，２０２ａのＸ方向に沿った位置ずれ量Ｇｒ（以下、この位置ずれ量Ｇｒを「位置ずれ量Ｇｒ１ｘ」ともいう）を第１離間距離Ｌ１ａｘおよび第２離間距離Ｌ２ａｘに基づいて特定する。具体的には、制御部１７は、第１離間距離Ｌ１ａｘから第２離間距離Ｌ２ａｘを差し引いた値（第１離間距離Ｌ１ａｘと第２離間距離Ｌ２ａｘとの差分値）の絶対値を位置ずれ量Ｇｒ１ｘとして特定する。この場合、この例では、同図に示すように、測定位置Ｐｍ１ａが第１基準位置Ｐｒ１ａの左側に位置しているため第１離間距離Ｌ１ａｘがマイナスの値となり、測定位置Ｐｍ２ａが第２基準位置Ｐｒ２ａの右側に位置しているため、第２離間距離Ｌ２ａｘがプラスの値となる。このため、第１離間距離Ｌ１ａｘの絶対値と第２離間距離Ｌ２ａｘの絶対値との合計値が位置ずれ量Ｇｒ１ｘとなる。

続いて、制御部１７は、角部１００ａにおけるパターン形成領域２０１ａ，２０２ａのＹ方向に沿った位置ずれ量Ｇｒ（以下、この位置ずれ量Ｇｒを「位置ずれ量Ｇｒ１ｙ」ともいう）を第１離間距離Ｌ１ａｙおよび第２離間距離Ｌ２ａｙに基づいて特定する。具体的には、制御部１７は、第１離間距離Ｌ１ａｙから第２離間距離Ｌ２ａｙを差し引いた値（第１離間距離Ｌ１ａｙと第２離間距離Ｌ２ａｙとの差分値）の絶対値を位置ずれ量Ｇｒ１ｙとして特定する。この場合、この例では、図１７に示すように、測定位置Ｐｍ１ａが第１基準位置Ｐｒ１ａの下側に位置しているため第１離間距離Ｌ１ａｙがマイナスの値となり、測定位置Ｐｍ２ａが第２基準位置Ｐｒ２ａの上側に位置しているため、第２離間距離Ｌ２ａｙがプラスの値となる。このため、第１離間距離Ｌ１ａｙの絶対値と第２離間距離Ｌ２ａｙの絶対値との合計値が位置ずれ量Ｇｒ１ｙとなる。

次いで、制御部１７は、回路基板１００における各４つの角部１００ａ〜１００ｄのうちの、フィデューシャルマーク１０２ｂ，１０３ｂが形成されている角部１００ｂ（図１８における右下の角部）におけるパターン形成領域２０１ａ，２０２ａのＸ方向に沿った位置ずれ量Ｇｒ（以下、この位置ずれ量Ｇｒを「位置ずれ量Ｇｒ２ｘ」ともいう）を第１離間距離Ｌ１ｂｘおよび第２離間距離Ｌ２ｂｘに基づいて特定する。具体的には、第１離間距離Ｌ１ｂｘから第２離間距離Ｌ２ｂｘを差し引いた値（第１離間距離Ｌ１ｂｘと第２離間距離Ｌ２ｂｘとの差分値）の絶対値を位置ずれ量Ｇｒ２ｘとして特定する。続いて、制御部１７は、角部１００ｂにおけるパターン形成領域２０１ａ，２０２ａのＹ方向に沿った位置ずれ量Ｇｒ（以下、この位置ずれ量Ｇｒを「位置ずれ量Ｇｒ２ｙ」ともいう）を第１離間距離Ｌ１ｂｙおよび第２離間距離Ｌ２ｂｙに基づいて特定する。具体的には、制御部１７は、第１離間距離Ｌ１ｂｙから第２離間距離Ｌ２ｂｙを差し引いた値（第１離間距離Ｌ１ｂｙと第２離間距離Ｌ２ｂｙとの差分値）の絶対値を位置ずれ量Ｇｒ２ｙとして特定する。

次いで、制御部１７は、回路基板１００の中央部におけるパターン形成領域２０１ａ，２０２ａのＸ方向に沿った位置ずれ量Ｇｒ（以下、この位置ずれ量Ｇｒを「位置ずれ量Ｇｒ３ｘ」ともいう）を第１離間距離Ｌ１ｃｘおよび第２離間距離Ｌ２ｃｘに基づいて特定する。具体的には、第１離間距離Ｌ１ｃｘから第２離間距離Ｌ２ｃｘを差し引いた値を位置ずれ量Ｇｒ３ｘとして特定する。続いて、制御部１７は、回路基板１００の中央部におけるパターン形成領域２０１ａ，２０２ａのＹ方向に沿った位置ずれ量Ｇｒ（以下、この位置ずれ量Ｇｒを「位置ずれ量Ｇｒ３ｙ」ともいう）を第１離間距離Ｌ１ｃｙおよび第２離間距離Ｌ２ｃｙに基づいて特定する。具体的には、制御部１７は、第１離間距離Ｌ１ｃｙから第２離間距離Ｌ２ｃｙを差し引いた値の絶対値を位置ずれ量Ｇｒ３ｙとして特定する。

以上により、パターン形成領域２０１ａ，２０２ａの相対的な位置ずれ量Ｇｒを特定する特定処理が終了する。次いで、制御部１７は、回路基板１００の良否を判定する判定処理を実行する。この判定処理では、制御部１７は、記憶部１６から基準値Ｇｓを読み出す。続いて、制御部１７は、上記の特定処理で特定した位置ずれ量Ｇｒと基準値Ｇｓとを比較する。この場合、制御部１７は、例えば、各位置ずれ量Ｇｒ１ｘ，Ｇｒ１ｙ，Ｇｒ２ｘ，Ｇｒ２ｙ，Ｇｒ３ｘ，Ｇｒ３ｙの１つ以上が基準値Ｇｓ以上のときには、回路基板１００が不良であると判定し、その旨を表示部１５に表示させて検査を終了する。

ここで、例えば、１つのフィデューシャルマーク１０２の第１離間距離Ｌ１と１つのフィデューシャルマーク１０３の第２離間距離Ｌ２とに基づいて特定した１つの位置ずれ量Ｇｒだけを特定する構成および方法では、フィデューシャルマーク１０２，１０３の形成箇所以外の他の箇所において位置ずれ量Ｇｒが大きかったとしても、フィデューシャルマーク１０２，１０３の形成箇所における位置ずれ量Ｇｒが小さいときには、その回路基板１００が良好と判定されるおそれがある。これに対して、この回路基板検査装置１および回路基板検査方法では、上記したように、複数のフィデューシャルマーク１０２についての複数の第１離間距離Ｌ１と複数のフィデューシャルマーク１０３についての複数の第２離間距離Ｌ２とに基づいて複数の箇所における位置ずれ量Ｇｒを特定し、１つ以上の位置ずれ量Ｇｒが基準値Ｇｓ以上のときに回路基板１００が不良であると判定している。このため、この回路基板検査装置１および回路基板検査方法では、位置ずれ量Ｇｒの大きさが箇所によって異なる場合においても、いずれかの箇所における位置ずれ量Ｇｒが基準値Ｇｓ以上のときには、回路基板１００が不良であるとの判定を確実に行うことが可能となっている。

一方、各位置ずれ量Ｇｒ１ｘ，Ｇｒ１ｙ，Ｇｒ２ｘ，Ｇｒ２ｙ，Ｇｒ３ｘ，Ｇｒ３ｙのいずれもが基準値Ｇｓ未満のときには、制御部１７は、回路基板１００を良好と判定し、次いで、電気的検査を実行させる。具体的には、制御部１７は、各プロービング機構１３の移動機構３２を制御してフィクスチャ３１を移動させ各検査用プローブ４１を各回路パターン１０１にプロービングさせる。この際に、各移動機構３２は、制御部１７の制御に従い、上記した第１離間距離Ｌ１（各撮像部１２による撮像結果）に基づいてプロービング位置を補正しつつ各検査用プローブ４１をプロービングさせる。

続いて、検査部１４が制御部１７の制御に従い、フィクスチャ３１ａ，３１ｂの各検査用プローブ４１を介して入出力する電気信号Ｓに基いて回路基板１００に対する電気的検査を実行する。次いで、制御部１７は、検査部１４による電気的検査の結果を表示部１５に表示させる。

このように、この回路基板検査装置１および回路基板検査方法では、フィデューシャルマーク１０２，１０３の撮像結果に基づいてフィデューシャルマーク１０２，１０３の測定位置Ｐｍを測定し、表面２０１におけるパターン形成領域２０１ａと裏面２０２におけるパターン形成領域２０２ａとの相対的な位置ずれ量Ｇｒを各測定位置Ｐｍに基づいて特定し、特定した位置ずれ量が予め決められた基準値以上のときに回路基板を不良と判定する。このため、この回路基板検査装置１および回路基板検査方法によれば、このような機能を備えていない従来の回路基板検査装置とは異なり、３次元測定装置などの回路基板検査装置１とは別の装置を用いてフィデューシャルマーク１０２，１０３の位置を測定し、その測定結果に基づいて両面２０１，２０２の回路パターン１０１の相対的な位置ずれ量Ｇｒを特定する作業（工程・検査）を省略することができる結果、検査効率を十分に向上させることができる。

また、この回路基板検査装置１および回路基板検査方法では、複数のフィデューシャルマーク１０２についての複数の第１離間距離Ｌ１と複数のフィデューシャルマーク１０３についての複数の第２離間距離Ｌ２とに基づいて複数の箇所における位置ずれ量Ｇｒを特定する。このため、この回路基板検査装置１および回路基板検査方法では、例えば、複数の箇所における各位置ずれ量Ｇｒの１つ以上が基準値Ｇｓ以上のときに回路基板１００が不良であると判定することで、位置ずれ量Ｇｒの大きさが箇所によって異なる場合においても、いずれかの箇所における位置ずれ量Ｇｒが基準値Ｇｓ以上のときには、回路基板１００が不良であるとの判定を確実に行うことができる。

また、この回路基板検査装置１および回路基板検査方法では、第１基準位置Ｐｒ１と測定位置Ｐｍ１との間の第１離間距離Ｌ１を算出すると共に、第２基準位置Ｐｒ２と測定位置Ｐｍ２との間の第２離間距離Ｌ２を算出し、第１離間距離Ｌ１と第２離間距離Ｌ２との差分値を位置ずれ量Ｇｒとして特定する。具体的には、例えば、第１離間距離Ｌ１ａｘから第２離間距離Ｌ２ａｘを差し引いた値の絶対値を位置ずれ量Ｇｒ１ｘとして特定する。そして、特定した量Ｇｒ１ｘが基準値Ｇｓ以上のときには、回路基板１００を不良と判定する。この場合、検査用プローブ４１をプロービングさせて回路基板１００に対する電気的検査を実行する際のプロービング位置の補正は、一般的に、このようにして算出した第１離間距離Ｌ１および第２離間距離Ｌ２が用いられる。つまり、この回路基板検査装置１および回路基板検査方法では、プロービング位置の補正に用いる第１離間距離Ｌ１および第２離間距離Ｌ２を位置ずれ量Ｇｒの特定にも用いている。このため、この回路基板検査装置１および回路基板検査方法によれば、プロービング位置の補正に用いる第１離間距離Ｌ１および第２離間距離Ｌ２とは別に位置ずれ量Ｇｒの特定に用いる値を算出する構成および方法と比較して処理を十分に簡略化することができる。

また、この回路基板検査装置１および回路基板検査方法では、第１基準パターンおよび第２基準パターンとして指定されているフィデューシャルマーク１０２，１０３の撮像結果に基づいて位置ずれ量Ｇｒを特定する。この場合、フィデューシャルマーク１０２，１０３は、パターン形成領域２０１ａ，２０２ａ内における位置が回路基板１００の製造時点で予め決められている。このため、この回路基板検査装置１および回路基板検査方法によれば、表面２０１および裏面２０２に形成されている回路パターン１０１の中から第１基準パターンおよび第２基準パターンとして用いる回路パターン１０１を指定する構成および方法とは異なり、例えば、良品の回路基板１００における指定した回路パターン１０１の基準位置Ｐｒを測定する工程を省略することができる結果、検査効率をさらに向上させることができる。

なお、回路基板検査装置１および回路基板検査方法は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、表面２０１における２つのフィデューシャルマーク１０２ａ，１０２ｂの撮像結果と、裏面２０２における２つのフィデューシャルマーク１０３ａ，１０３ｂの撮像結果とに基づいてパターン形成領域２０１ａとパターン形成領域２０２ａとの間の相対的な位置ずれ量Ｇｒを特定する例について上記したが、表面２０１における１つのフィデューシャルマークの撮像結果と、裏面２０２における１つのフィデューシャルマークの撮像結果とに基づいて位置ずれ量Ｇｒを特定する構成および方法や、表面２０１における３つ以上のフィデューシャルマークの撮像結果と、裏面２０２における３つ以上のフィデューシャルマークの撮像結果とに基づいて位置ずれ量Ｇｒを特定する構成および方法を採用することもできる。

また、回路基板１００の中央部（つまり、第１基準パターンとしてのフィデューシャルマーク１０２の形成箇所、および第２基準パターンとしてのフィデューシャルマーク１０３の形成箇所以外の箇所）におけるパターン形成領域２０１ａ，２０２ａの位置ずれ量Ｇｒを特定する構成および方法について上記したが、フィデューシャルマーク１０２，１０３の形成箇所における位置ずれ量Ｇｒだけを特定する構成および方法を採用することもできる。

また、基準位置Ｐｒと測定位置Ｐｍとの間の離間距離Ｌを算出し、離間距離Ｌに基づいて位置ずれ量Ｇｒを特定する構成および方法について上記したが、良品の回路基板１００におけるフィデューシャルマーク１０２，１０３間の離間距離が予め規定されている（既知である）場合において、各フィデューシャルマーク１０２，１０３の測定位置Ｐｍから検査対象の回路基板１００におけるフィデューシャルマーク１０２，１０３間の実際の離間距離を求め、予め規定された離間距離と実際の離間距離との差分値を位置ずれ量Ｇｒとして特定する構成および方法を採用することもできる。この場合、上記した回路基板１００のように、２つ（複数）のフィデューシャルマーク１０２ａ，１０２ｂ、および２つ（複数）のフィデューシャルマーク１０３ａ，１０３ｂが形成されているときには、フィデューシャルマーク１０２ａ，１０３ａ間の予め規定された離間距離と実際の離間距離との差分値を位置ずれ量Ｇｒとして特定すると共に、フィデューシャルマーク１０２ｂ，１０３ｂ間の予め規定された離間距離と実際の離間距離との差分値を位置ずれ量Ｇｒとして特定する（つまり、複数の箇所についてこの処理を行う）こともできる。

また、第１基準位置Ｐｒ１ａ，Ｐｒ２ａが同じ位置に規定され、第２基準位置Ｐｒ１ｂ，Ｐｒ２ｂが同じ位置に規定されている例について上記したが、第１基準位置Ｐｒ１ａ，Ｐｒ２ａが互いに異なる位置に規定されたり、第２基準位置Ｐｒ１ｂ，Ｐｒ２ｂが互いに異なる位置に規定されている回路基板１００（一例として、図２０に示す回路基板３００）に対しても、上記と同様にして検査を行うことができる。

さらに、フィデューシャルマーク１０２ａ，１０２ｂが第１基準パターンとして指定され、フィデューシャルマーク１０３ａ，１０３ｂが第２基準パターンとして指定されている例について上記したが、表面２０１に形成されている回路パターン１０１のうちの１つ以上が第１基準パターンとして規定されていたり、裏面２０２に形成されている回路パターン１０１のうちの１つ以上が第２基準パターンとして規定されている回路基板１００に対しても、上記した回路基板検査装置１および回路基板検査方法によって検査を行うことができ、この場合においても、上記した各効果を実現することができる。

１ 回路基板検査装置
１１ 基板保持部
１２ａ 第１撮像部
１２ｂ 第２撮像部
１３ａ 第１プロービング機構
１３ｂ 第２プロービング機構
１４ 検査部
１７ 制御部
４１ 検査用プローブ
１００，３００ 回路基板
１０１ 回路パターン
１０２ａ，１０２ｂ フィデューシャルマーク
１０３ａ，１０３ｂ フィデューシャルマーク
２０１ 表面
２０１ａ パターン形成領域
２０２ 裏面
２０２ａ パターン形成領域
Ｇｒ 位置ずれ量
Ｇｓ 基準値
Ｌ１ａｘ，Ｌ１ａｙ，Ｌ１ｂｘ，Ｌ１ｂｙ，Ｌ１ｃｘ，Ｌ１ｃｙ 第１離間距離
Ｌ２ａｘ，Ｌ２ａｙ，Ｌ２ｂｘ，Ｌ２ｂｙ，Ｌ２ｃｘ，Ｌ２ｃｙ 第２離間距離
Ｐｍ１ａ，Ｐｍ１ｂ，Ｐｍ２ａ，Ｐｍ２ｂ 測定位置
Ｐｒ１ａ，Ｐｒ１ｂ 第１基準位置
Ｐｒ２ａ，Ｐｒ２ｂ 第２基準位置
Ｓ 電気信号

Claims (5)

1. 回路基板を保持する基板保持部と、当該基板保持部によって保持されている前記回路基板の一方の面に形成されている各パターンのうちの予め指定された第１基準パターンを撮像する第１撮像部と、当該回路基板の他方の面に形成されている各パターンのうちの予め指定された第２基準パターンを撮像する第２撮像部と、前記第１撮像部による撮像結果に基づいてプロービング位置を補正しつつ前記一方の面に形成されている各パターンに対して検査用プローブをプロービングさせる第１プロービング機構と、前記第２撮像部による撮像結果に基づいてプロービング位置を補正しつつ前記他方の面に形成されている各パターンに対して検査用プローブをプロービングさせる第２プロービング機構と、前記各検査用プローブを介して入出力する電気信号に基づいて当該回路基板に対する電気的検査を実行する検査部とを備えた回路基板検査装置であって、
   前記一方の面における前記パターンの形成領域と前記他方の面における前記パターンの形成領域との相対的な位置ずれ量を特定する処理を実行する処理部と、当該特定された位置ずれ量と予め決められた基準値とを比較して前記回路基板の良否を判定する判定部とを備え、
   前記処理部は、前記第１撮像部による前記撮像結果に基づいて前記第１基準パターンの位置を測定すると共に前記第２撮像部による前記撮像結果に基づいて前記第２基準パターンの位置を測定し、当該測定した第１基準パターンの測定位置と第２基準パターンの測定位置とに基づいて前記位置ずれ量を特定する回路基板検査装置。
2. 前記処理部は、前記第１基準パターンおよび前記第２基準パターンがそれぞれ複数指定されているときに、前記各第１基準パターンの前記測定位置と前記各第２基準パターンの前記測定位置とに基づいて複数の箇所における前記位置ずれ量を特定する請求項１記載の回路基板検査装置。
3. 前記処理部は、前記回路基板が前記基板保持部によって予め規定された位置に保持されている規定保持状態のときに前記第１基準パターンが位置すべき位置として予め決められた第１基準位置と前記第１基準パターンの前記測定位置との間の第１離間距離を算出すると共に、前記回路基板が前記規定保持状態のときに前記第２基準パターンが位置すべき位置として予め決められた第２基準位置と前記第２基準パターンの前記測定位置との間の第２離間距離を算出し、前記第１離間距離と前記第２離間距離との差分値を前記位置ずれ量として特定する請求項１または２記載の回路基板検査装置。
4. 前記処理部は、前記回路基板に形成されているフィデューシャルマークが前記第１基準パターンおよび前記第２基準パターンの少なくとも一方として指定されているときに、前記フィデューシャルマークの前記撮像結果に基づいて前記位置ずれ量を特定する請求項１から３のいずれかに記載の回路基板検査装置。
5. 基板保持部によって保持されている回路基板の一方の面に形成されている各パターンのうちの予め指定された第１基準パターンを撮像し、当該回路基板の他方の面に形成されている各パターンのうちの予め指定された第２基準パターンを撮像し、前記第１基準パターンの撮像結果に基づいてプロービング位置を補正しつつ前記一方の面に形成されている各パターンに対して検査用プローブをプロービングさせ、前記第２基準パターンの撮像結果に基づいてプロービング位置を補正しつつ前記他方の面に形成されている各パターンに対して検査用プローブをプロービングさせ、前記各検査用プローブを介して入出力する電気信号に基づいて当該回路基板に対する電気的検査を実行する回路基板検査方法であって、
   前記第１基準パターンの撮像結果に基づいて前記第１基準パターンの位置を測定すると共に、前記第２基準パターンの撮像結果に基づいて前記第２基準パターンの位置を測定し、前記一方の面における前記パターンの形成領域と前記他方の面における前記パターンの形成領域との相対的な位置ずれ量を前記測定した第１基準パターンの測定位置と第２基準パターンの測定位置とに基づいて特定し、当該特定した位置ずれ量と予め決められた基準値とを比較して前記回路基板の良否を判定する回路基板検査方法。

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