JP2945086B2 - 電子ビームを利用したプリント基板検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はプリント基板の検査装置に関するものであ
り、特に、電子ビームを利用して基板上の導電パターン
を検査する装置に関するものである。

従来の技術 絶縁材料から成る基板上に導電材料か成る導電パター
ンが形成されたプリント基板は、電子回路を構成するた
めに広く利用されている。通常は、別途製造された電子
部品がプリント基板上に搭載されて電子回路が構成され
るのであるが、プリント基板に抵抗，ダイオード通が直
接形成されることもある。また、基板上に導電パターン
が形成された後、その一部が絶縁膜で覆われることもあ
る。本明細書中において、導電パターンにはこれら抵
抗，ダイオード，絶縁膜等が含まれるものとする。

プリント基板が不良であれば、所期の性能を備えた電
子回路を構成することができないため、プリント基板の
良否、特に導電パターンの良否を検査することが必要と
なる。このため、従来、導電パターンを光学的に認識し
て検査する装置が用いられていた。しかし、この場合に
は、導電パターンの像が光学的に明瞭に認識し得ること
が必要であり、基板や導電パターンの材質が制限される
ことを避け得ない。例えば、半田パターンや変色した導
電パターン面は光学的に認識し難く、また、基材が透明
であって裏面の導電パターンが透けて見える場合にも、
誤認識が生じ易いのである。

そこで、多数の接触針を備えた検査治具を使用する検
査装置も用いられていた。検査治具の本体には検査すべ
き導電パターンに合わせて多数の接触針が取り付けられ
ており、これら接触針を導電パターンに接触させ、各接
触針間の導通の有無や抵抗の大小を検出すれば、導電パ
ターンの検査を行うことができるのである。これら接触
針間の導通の有無等は自動的に検出されるようになって
おり、短時間でプリント基板の検査を行うことができ
る。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記検査治具を使用する検査装置によ
りプリント基板を検査するためには、高価な検査治具を
必要とする。検査治具には、対象とする導通パターンに
合わせて多数の接触針を設けることが必要であり、か
つ、それら接触針のすべてが確実に導電パターンに接触
するようにするために、接触針は軸方向に移動可能と
し、かつ、付勢手段により接触方向に付勢することが必
要であって、構造が複雑となることを避け得ず、検査治
具のコストが検査装置全体の数分の一にも達することが
珍しくないのである。しかも、対象とする各プリント基
板に合わせて専用の検査治具を作成することが必要であ
り、全体として装置コストが高くなるという問題があっ
た。

また、検査治具の取替えは一般に手作業で行わなけれ
ばならず、段取替えに長時間を要し、また、段取替えま
で含めてプリント基板製造ライン全体を自動化すること
が困難であるという問題もあった。

さらに、接触針の最小配設ピッチに制限があり、最近
の高精密パターンの検査を行うことが殆ど不可能である
とう問題もあった。前述のように、接触針は軸方向に移
動可能とする必要があるため小形化に限界があり、1mm
以下の配設ピッチで接触針を配設することが困難なので
ある。

本発明は以上の事情を背景として、基板や導電パター
ンの材質によって影響を受けず、しかも、高価な検査治
具を必要としないプリント基板検査装置を得ることを課
題として為されたものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために、本願の第一発明に係るプ
リント基板検査装置は、（ａ）プリント基板を支持する
基板支持装置と、（ｂ）少なくとも検査位置においては
導電パターン上の１点に接触するポインタと、（ｃ）そ
のポインタを前記プリント基板の板面に平行な平面内で
移動させ、前記検査位置に位置決めし得るポインタ移動
装置と、（ｄ）電子銃を備え、前記基板支持装置に支持
されたプリント基板上の照射点に電子ビームを集中的に
照射するとともに、その照射点を任意の位置へ移動させ
得る電子ビーム照射装置と、（ｅ）前記ポインタと前記
電子銃との導通状態を検出する導通検出装置と、（ｆ）
前記ポインタ移動装置，電子ビーム照射装置および導通
検出装置に接続され、ポインタ移動装置および電子ビー
ム照射装置を制御して前記ポインタおよび電子ビーム照
射点の位置を変更するとともに、導通検出装置により検
出された導通状態をポインタおよび電子ビーム照射点の
位置と関連付けて読み込む制御装置とを含むように構成
される。

制御装置は、ポインタおよび電子ビーム照射点の位置
と関連付けて基準導通状態データが格納された検査デー
タ記憶手段を備え、読み込んだ検出導通状態データを基
準導通状態データと比較して、プリント基板の各検査位
置における導電パターンの良否を判定するものとされる
ことが望ましいが、検出導通状態データをポインタおよ
び電子ビーム照射点の位置と関連付けて記憶する検出導
通状態データ記憶手段を備えたものとされてもよい。後
者の場合は、例えば、別途設けた判定装置に、検出導通
状態データ記憶手段のデータと導電パターン等の設計デ
ータとの比較によるプリント基板の良否判定を行わせれ
ばよいのである。

ポインタはポインタ移動装置により移動させられる間
はプリント基板から離れており、位置決めされた後にプ
リント基板上の導電パターンに接触させられるものとす
ることが望ましいが、移動中もプリント基板上に接触し
続けるものとすることも可能である。

また、本願の第二発明に係る検査装置は、第一発明に
係る装置の上記構成要素に加えて、（ｇ）導電材料から
成り、表面に非導電部が散在させられたキャリブレーシ
ョンプレートと、（ｈ）そのキャリブレーションプレー
トをそれの表面が、前記基板支持装置により支持された
状態のプリント基板の板面と同一平面上に位置する作用
位置とその作用位置から退避して基板支持装置によるプ
リント基板の支持を許容する非作用位置とに移動させる
キャリブレーションプレート位置装置と、（ｉ）キャリ
ブレーションプレートの非導電部の像の位置を表す基準
イメージデータを記憶している基準イメージデータ記憶
手段と、（ｊ）電子ビーム照射装置に電子ビームにより
キャリブレーションプレートの表面上をスキャンさせ、
その結果得られた検出イメージデータを前記基準イメー
ジデータと比較して、両イメージデータの差をキャリブ
レーション量として演算するキャリブレーション量演算
手段と、（ｋ）キャリブレーション量を記憶するキャリ
ブレーション量記憶手段と、（１）キャリブレーション
量記憶手段に記憶されたキャリブレーション量により、
電子ビーム照射装置の電子ビーム照射点の位置を補正す
る補正手段とを含むように構成される。

作用 第１発明に係るプリント基板検査装置においては、制
御装置がポインタ移動装置を制御してポインタをプリン
ト基板上の導電パターンの予め定められた部分に接触さ
せ、かつ、電子ビーム照射装置を制御して電子ビームの
照射点をプリント基板上の予め定められた経路に沿って
移動させる。導電パターンの、ポインタが接触させられ
ている部分と導通している部分に電子ビームが照射され
た場合には、導通検出装置が導通状態を検出する。ま
た、基板またはポインタが接触させられている導電パタ
ーンとは絶縁されている導電パターン上に電子ビームが
照射された場合には、導通検出装置が導通状態を検出し
ない。

制御装置は、それ自体がポインタ移動装置および電子
ビーム照射装置を制御するものであるため、ポインタお
よび電子ビーム照射点の位置と関連付けて導通検出装置
からの導通状態データを読み込むことができる。

そして、制御装置が検査データ記憶手段を備えたもの
である場合には、導通検出装置から読み込んだ導通状態
データを検査データ中の基準導通状態データと比較し、
両者が不一致の場合にはフリント基板が不良であると判
定する。また、制御装置が、不一致が生じたときのポイ
タと電子ビーム照射点との位置を記憶する機能を有する
ものである場合には、この位置をCRTディスプレイ等の
表示装置に表示させることにより、オペレータが不良箇
所を知ることができる。

制御装置が検査データ記憶手段を備えておらず、検出
導通状態データ記憶手段を備えている場合には、読み込
んだ導通状態のデータをポインタおよび電子ビーム照射
点の位置と関連付けて検出導通状態データ記憶手段に記
憶する。

また、第二発明に係る検査装置においては、キャリブ
レーションプレートの表面に散在する非導電部の像を表
す検出イメージデータと、基準イメージデータとの比較
により電子ビーム照射装置の電子ビームの照射点のキャ
リブレーション量が算出され、そのキャリブレーション
量だけ電子ビーム照射装置と照射点の位置が補正され
る。

発明の効果 上記のように、第一発明に係るプリント基板検査装置
は、ポインタと電子ビームとをそれぞれ接触針として機
能させ、プリント基板上の２点間の導通状態の検査する
ものであるため、光を用いてパターン認識を行う検査装
置のように、導電パターンや基材の材質，色等の影響を
受けることがなく、また、電子ビームの解像度を高める
ことが容易であるため、微細パターンの検査も可能であ
って、広範囲のプリント基板の検査を行うことができ
る。

また、ポインタと電子ビーム照射点とをプリント基板
上で移動させることが可能であるため、多数の接触針を
備えた検査治具を製作する必要がなく、かつ、制御装置
の御データを変更するのみで種々のブリント基板の検査
を行うことができるため、全体として装置コストを低減
させることができる。

さらに、検査治具の保管スペースが不要となるととも
に、検査治具の交換および調整のための時間が不要とな
って、段取替え時間を短縮することができる。

その上、検査治具の設計製作期間を待たずにプリント
基板の検査を行うことができるため、プリント基板の受
注から納品までに要する期間を短縮し得ることも本発明
の効果の一つである。

また、第二発明に係る検査装置によれば、比較的大き
いプリント基板の検査も高精度で行い得る特有の効果が
得られる。比較的大きいプリント基板の検査を行うため
には、電子ビームにより広い領域をスキャンすることが
必要なのであるが、その場合には照射点が予定の位置か
らずれる部分が生じることを避け得ず、この部分におい
ては照射点のずれによって導電パターンの位置の検出精
度が悪くなるのであるが、第二発明に係る検査装置にお
いては照射点の位置が補正されるため、この事態の発生
を回避することができ、比較行的大きいプリント基板の
検査も高精度で行うことができるのである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。

第１図はプリント基板検査装置の要部を示す正面断面
図であり、ケーシング10の内部が真空室12とされてい
る。真空室12内には固定レール14および可動レール16を
備えた基板支持装置18が配設されている。可動レール16
は固定レール14に平行な状態を保って、固定レール14に
対して接近・離間可能に設けられており、可動レール16
の位置を変更することにより、大きさの異なるプリント
基板20を支持させることができる。

真空室12内にはさらに、基板支持装置18に隣接して、
ポインタ移動装置22が設けられている。この装置22は固
定レール14に平行な一対のガイドレール24を備え、その
ガイドレール24にＸ方向スライド26が摺動可能に支持さ
れている。Ｘ方向スライド26は第２図に示すＸ方向サー
ボモータ28により駆動プーリ30,テンションプーリ32お
よびスチールベルト34を介してＸ方向に移動させられ
る。スチールベルト34の一部がＸ方向スライド26に固定
されているのである。Ｘ方向スライド26には棒状のＹ方
向スライド36が長手方向に摺動可能に支持されており、
このＹ方向スライド36は第２図に示すＹ方向サーボモー
タ38により、スプライン軸40,ピニオン42およびラック4
4（第２図においては省略されている）を介してＹ方向
に移動させられる。スプライン軸40は、一対のガイドレ
ール24間の位置に、それらに平行に配設されており、Ｙ
方向サーボモータ38により回転させられる。このスプリ
ング軸40にはピニオン42が軸方向には摺動可能に嵌合さ
れ、Ｙ方向スライド36の下面に設けられたラック44と噛
み合わされている。ピニオン42は、Ｘ方向スライド26の
移動に伴ってＸ方向に移動するが、ピニオン42かどの位
置にあってもスプライン軸42によりＹ方向サーボモータ
38の回転が伝達される。46,48はそれぞれ減速機、50,52
はエンコーダである。

Ｙ方向スライド36の先端部には、ポインタ部材60が取
り付けられている。ポインタ部材60は、リン青銅製の薄
板から成り、第２図に示すように先端部が二股に分かれ
て左ポインタ62および右ポインタ64とされている。これ
ら両ポインタ62,64は先端の下面に尖った接触突起を備
えている。

これら接触突起は、ポインタ部材60の弾性により常に
はプリント基板20から離れた位置にあるが、必要に応じ
て押下装置70の押下レバー72によって押し下げられ、プ
リント基板20の表面に接触させられる。押下レバー72は
ベルクランク状のレバーであり、支持軸74およびブラケ
ット76を介してＹ方向スライド36の先端部に、垂直面内
で回動可能に取り付けられている。押下レバー72には、
コネクティングロッド78を介してソレノイド80が接続さ
れている。押下装置70は左右のポインタ62,64に対しそ
れぞれ設けられており、左右のポインタ62,64が択一的
に押し下げられる。ソレノイド80のプランジャ82は常に
は引っ込み位置にあって押下レバー72を非作用位置に保
っているが、励磁電流が供給された場合には突出した押
下レバー72を作用位置へ回動させ、それによって右ポイ
ンタ62あるいは左ポインタ64がそれぞれプリント基板20
の表面に接触させられるのである。このように、ソレノ
イド80がプリント基板20から離れた位置に設けられてい
るのは、ソレノイド80の磁界が電子ビームを歪めること
を避けるためである。なお、第２図においては、押下装
置70は省略されている。

前記基板支持装置18の上方位置には、電子ビーム照射
装置90が設けられている。この装置90は、電子ビーム91
を下方へ照射する電子銃92と、照射された電子ビーム91
をプリント基板20上の照射点に収束させるとともに、そ
の照射点の位置を変える収束偏向装置94とを備えてい
る。

前記真空室12の両側には、第３図に示すように、搬入
室100と搬出室102とが設けられている。搬入室100側に
は、搬入第一ハッチ104と搬入第二ハッチ106とが設けら
れ、搬出室102側には搬出第一ハッチ108と搬出第二ハッ
チ110とが設けられている。各ハッチ104〜110は図示を
省略する開閉装置によって開閉されるようになってお
り、搬入第二ハッチ106および搬出第一ハッチ108が閉じ
られた状態で、搬入第一ハッチ104および搬出第二ハッ
チ110が開かれて、外部からプリント基板が図示を省略
する搬入装置によって搬入室100に搬入される一方、搬
出室102から搬出装置によって外部へ搬出される。ま
た、搬入第一ハッチ104および搬出第二ハッチ110が閉じ
られた状態で、搬入第二ハッチ106および搬出第一ハッ
チ108が開かれ、搬入室100から真空室12内へプリント基
板20が搬入される一方、真空室12内から搬出室102へ搬
出される。

真空室12には、第１図に示す真空ポンプ116が真空バ
ルブ118を介して接続されるとともに、搬入室100および
搬出室102には、真空ポンプ120が吸気管122および真空
バルブ124を介して接続されている。真空室12内の真空
度は、真空計126により、また、搬入室100および搬出室
102内の真空度は真空計128によりそれぞれ検出される。
吸気管122には、給気バルブ130が設けられている。さら
に、電子銃92には、第１図に示すように、給気管134を
介して高真空ポンプ136が接続されており、電子銃92内
の真空度が真空計138により検出される。

真空室12内の基板支持装置18の下方位置には、キャリ
ブレーション装置144が設けられている。この装置144は
キャリブレーションプレート146とそれの移動装置とし
ての昇降装置148とを備えている。昇降装置148は昇降シ
リンダ150を含み、キャリブレーションプレート146を作
用位置と非作用位置とに移動させる。常には、キャリブ
レーションプレート146を第１図に示す非作用位置に保
っているが、基板支持装置18の可動レール16が固定レー
ル14から最も離れており（基板支持装置の幅が最も広い
状態にあり）、かつ、プリント基板20を支持していない
状態において、作用位置へ移動させる。この作用位置
は、キャリブレーションプレート146の上面が、基板支
持装置18により支持されたプリント基板20の上面と同じ
高さとなる位置である。

キャリブレーションプレート146は導電材料により、
検査が予定されているプリント基板の最大のもの以上の
大きさに製作されており、その上面には第４図に示すよ
うに多数の基準穴152が形成され、その基準穴152は第５
図に示すように絶縁体154により埋められている。つま
り、キャリブレーションプレート146の上面に絶縁体154
から成る非導電部が散在させられているのである。な
お、絶縁体154は、基準穴152に合成樹脂が充填されると
ともに、その上面がキャリブレーションプレート146と
共に研削加工されたものである。

以上詳記したプリント基板検査装置の要部は、第６図
に示すキャビネット160で覆われており、かつ、そのキ
ャビネット160の両側にはプリント基板20の搬入コンベ
ア162と搬出コンベア164とが設けられている。キャビネ
ット160には、プリント基板検査装置の操作盤166とCRT
ディスプレイ168とが設けられているが、さらに、第７
図に示すコントローラ170,CRTディスプレイ172およびキ
ーボード174が接続されている。

コントローラ170は、第８図に示すように、ポインタ
移動装置22と電子ビーム照射装置90とに接続されてい
る。また、左ポインタ62と電子銃92との間には、直流電
源180と検流計182との直列回路が設けられており、この
検流計182もコントローラ170に接続されている。右ポイ
タ64と電子銃92との間にも同様に直流電源と検流計との
直列回路が設けられている。コントローラ170には、こ
の他、押下装置70、ハッチ104〜110の開閉装置、真空ポ
ンプ116,120および高真空ポンプ136等の駆動モータ、真
空計126,128,138等のセンサ、給気バルブ130、昇降装置
148等が接続されている。

左ポインタ62（右ポインタ64についても同様）がプリ
ント基板20上と導電パターン184に接触させられた状態
で、電子ビーム照射装置90からの電子ビーム91が点Ａに
照射されれば、直流電源180および検流計182を含む閉回
路が形成され、検流計182に電流が流れる。しかし、電
子ビーム91がプリント基板20の基板188上の点Ｂあるい
は導電パターン184とは別の導電パターン190上の点Ｃに
照射された場合には、閉回路が形成されず、検流計182
には電流が流れない。

コントローラ170は、コンピュータを主体とするもの
であって、そのコンピュータのROMには制御プログラム
と前記キャリブレーションプレート146の正確な像を表
す基準イメージデータとが格納されており、コントロー
ラ170がこの制御プログラムに基づいてプリント基板検
査装置全体の作動を制御し、ROMが基準イメージデータ
記憶手段を構成している。一方、ポインタ移動装置22に
よるポインタ62,64の移動および電子ビーム照射装置90
による電子ビーム91の照射点の移動のための制御データ
は、コンピュータのRAMに格納される。

例えば、第９図に示すように、左ポインタ62を導電パ
ターン196の一端部に接続させた状態で、電子ビーム91
の照射点を同じ導電パターン196上の経路198に沿って移
動させた際、検流計182が電流を検出し続ける一方、照
射点を経路200,202,204および206に沿って移動させた
際、検流計182が電流を検出しなければ、導電パターン1
96,208,210は正常に形成されていることが判る。したが
って、コンピュータのRAMには、接触させるべきポイン
タが左ポインタ62であることを表すデータ、左ポインタ
62を接触させるべき位置の座標データ、電子ビーム91に
スキャンさせるべき経路を表すスキャンデータ、および
そのスキャン時における検流計182の電流の有無を表す
データ等を制御データとしてコンピュータのRAMに格納
しておくのである。

また、第10図に示すように、導電パターン212に不良
突起214が存在するか否かは、電子ビーム91の照射点を
導電パターン212の輪郭線近傍を通過する経路216に沿っ
て移動させれば判り、また、不良欠陥218が存在するか
否かは、導電パターン212内の経路220に沿って移動させ
れば判る。

さらに、第11図に示すように、電子ビーム91の照射点
を格子線224に沿って移動させ、導電パターン226の輪郭
線上の複数の点227の位置を検出すれば、導電パターン2
26の形状および位置を知ることができる。また、第12図
に示す導電パターン228の全形状および寸法を測定する
必要がある場合には、左ポインタ62を導電パターン228
の一部に接触させて、その近傍以外の部分の形状，寸法
を測定した後、右ポインタ64を別の部分に接触させて左
ポインタ62が接触させられていた部分近傍の形状，寸法
を測定すればよい。

上記形状，寸法の検出は、プリント基板20全体の位置
ずれや伸縮を検出するために使用し得る。第13図に示す
ようにプリント基板20の可及的に離れた２箇所（もしく
はそれ以上）の導電パターン229,230のそれぞれ定めら
れた部分232,234の位置を検出すれば、プリント基板20
全体の位置ずれ（X,Y,θ）と、伸縮とを知ることができ
るのである。本実施例の検査装置においては、プリント
基板20が真空室12内へ搬入され、基板支持装置18により
ほぼ所定の位置に支持された状態で、そのプリント基板
20の位置ずれおよび伸縮が測定され、その測定結果に基
づいてポインタ62,64および電子ビーム照射点の位置が
補正されて、検査が行われるようになっている。

接触針を備えた検査治具を用いてプリント基板の検査
を行う場合にも、プリト基板の位置ずれを検出すること
が必要であり、従来は検査治具の他に、プリント基板上
の位置決めマークの像を撮像して位置ずれを検出する光
学式位置ずれ検出装置が必要であったのであるが、本実
施例装置においては、このプリント基板の位置ずれの検
出と導電パターンの導通状態の検査とを同じ装置で行う
ことができて好都合である。なお、プリント基板20の位
置ずれおよび伸縮の測定をイニシャルコレクションと称
し、各導電パターンの導通状態の検査を検査ステップと
称することとする。

イニシャルコレクションおよび検査ステップのための
制御データは、マニュアルで、あるいはＸ−Ｙテーブル
付ディジタイザ240で作成することが可能であり、ま
た、プリント基板20と設計用CADデータをコンピュータ
に処理させることによって自動的に作成することも可能
である。

制御データをマニュアルで作成する場合には、イニシ
ャルコレクションについては、使用すべきポインタ62,6
4の別（左／右）、その接触位置の座標（X,Y）、イニシ
ャルマーク（イニシャルコレクションのために使用され
る部分232,234等）の種類、およびイニシャルマークの
位置の座標（X,Y）をキーボード174から入力し、各検査
ステップについては、ポインタ62,64の別（左／右）お
よび接触位置の座標（X,Y）、電子ビーム照射点の移動
経路を表すスキャン情報、および各スキャン時における
検流計182の電流の有無を表すデータを入力する。

また、Ｘ−Ｙデーブル付ディジタイザ240は、第14図
に示すように、X,Y両方のリニアエンコーダを備えたＸ
−Ｙテーブル242,テレビカメラ244およびCRTディスプレ
イ246を備えたものであり、テレビカメラ244により撮像
されてCRTディスプレイ246に表示されているプリント基
板20の像を見ながらオペレータが操作することによっ
て、ポインタの接触位置およびスキャン情報をオンライ
ンでコントローラ170のRAMに格納することができる。そ
れが可能な作成プログラムを予めコントローラ170のROM
に格納しておくのである。なお、イニシャルマークの種
類やポインタ62,64の別（左／右）等はキーボード174か
ら入力する。

また、CADデータに基づいて検査データを作成する場
合には、第15図に示すように、CAD装置250から磁気テー
プ252等の形態で出力されたCADデータをコンピュータを
254に入力し、検査プログラム256を作成させる。コンピ
ュータ256は第16図に示すように、CADデータ258自体あ
るいはそれが少し変更されたものをジェネレータ260で
処理して一時検査プログラム262を作成し、さらにオプ
ティマイザ264により、最も早く検査できるように一時
検査プログラムのステップの順序を入れ換えて、最終検
査プログラム266を作成する。

次に、本プリント基板検査装置の作動を説明する。

最初に搬入第一ハッチ104および搬出第二ハッチ110が
閉じられる一方、搬入第二ハッチ106および搬出第一ハ
ッチ108が開かれた状態で、真空室12,搬入室100および
搬出室102内の真空度が所定値に達するまで真空ポンプ1
16,120が運転される。このように、両真空ポンプ116,12
0が同時に運転されることによって、真空室12内の真空
度が速やかに所定値まで高められる。

その後、搬入第二ハッチ106および搬出第一ハッチ108
が閉じられるとともに、給気バルブ130が開かれて、搬
入室100および搬出室102が大気圧に戻され、搬入第一ハ
ッチ104および搬出第二ハッチ110が開かれる。この間も
真空計126の検出信号に基づいて真空ポンプ116が運転さ
れることにより、真空室12は所定の真空度に保たれる。

その真空室12内において、まずキャリブレーションが
行われる。基板支持装置18の幅が最大まで拡げられ、キ
ャリブレーションプレート146が作用位置まで上昇させ
られ、左ポインタ62がそのキャリブレーションプレート
146の右隅に接触させられるとともに、電子ビーム91に
よりキャリブレーションプレート146のスキャンが行わ
れて、多数の基準穴152の像を表すイメージデータ（検
出イメージデータと称する）がコントローラ170のRAMに
格納される。その後、キャリブレーションプレート146
が非作用位置へ下降させられるとともに、基板支持装置
18の幅が次に検査されるべきプリント基板20の幅に合わ
せて変更される。この作動中にコントローラ170におい
ては、キャリブレーションプレート146の検出イメージ
データがROMに格納されている基準イメージデータと比
較されることにより、補正テーブルが作成される。電子
ビーム91はコントローラ170の指令に応じてキャリブレ
ーションプレート146をスキャンするのであるが、コン
トローラ170からのスキャン指令データと、キャリブレ
ーションプレート146上における実際のスキャン経路と
の間にはずれが生じることを避け得ないため、このずれ
を表す補正テーブルが作成され、以後のイニシャルコレ
クションおよび検査ステップの実行時にはこの補正テー
ブルに基づく補正が行われるのである。補正テーブル
は、予定されている全領域が多数の単位領域に分割さ
れ、各単位領域毎のX,Y両方向の補正値が表にされたも
のであり、RAMに設けられ、キャリブレーション量記憶
手段として機能する。

キャリブレーションの実行後、搬入室100に最初のプ
リント基板20が搬入される。この際には搬出室102に検
査後のプリント基板20は無いが、有る場合にはそのプリ
ント基板20が搬出室102から外部へ搬出される。その
後、搬入第一ハッチ104および搬出第二ハッチ110が閉じ
られ、真空ポンプ120が運転されて搬入室100および搬出
室102の真空度が所定値まで高められた後、搬入第二ハ
ッチ106および搬出第一ハッチ108が開かれ、搬入室100
から真空室12内へプリント基板20が搬入される。この際
には、未だ真空室12内にプリント基板20は無いが、有る
場合には、そのプリント基板20が搬出室102へ搬出され
る。この搬入，搬出終了後、搬入第二ハッチ106および
搬出第一ハッチ108が閉じられるとともに、給気バルブ1
30が開かれて、搬入室100および搬出室102が大気圧に戻
される。

その間に真空室12内においてはイニシャルコレクショ
ンが行われる。ポインタ62,64がプリント基板20から離
れた状態でポインタ移動装置22が作動させられ、左ポイ
ンタ62（右ポインタ64の場合もある）が所定の接触位置
へ移動させられ、押下装置70により第13図の導電パター
ン229の所定部分に接触させられる。その後、電子ビー
ム91により導電パターン229の部分232近傍がスキャンさ
れて、その部分232の位置が測定される。同様に導電パ
ターン230の部分234の位置が測定され、それらの測定結
果に基づいてプリント基板20の位置ずれおよび伸縮量が
算出され、コントローラ170のRAMに格納される。

イニシャルコレクションの終了後、各導電パターンの
導電状態の検査が行われる。この検査は、イニシャルコ
レクションと同様に左ポインタ62と右ポインタ64とのい
ずれかが各導電パターンの所定部分に接触させられた
後、電子ビーム91によるスキャンが行われるのである
が、このポインタ62,64の接触位置指令データおよび電
子ビーム91のスキャン情報には、補正テーブルに基づく
補正とイニシャルコレクションで得られたプリント基板
20の位置ずれおよび伸縮量に基づく補正が行われる。コ
トローラ170が補正手段として機能するのである。

電子ビーム91のスキャンに伴って、コトローラ170は
検流計182により検出された電流値を読み込み、これを
基準電流値と比較して各導電パターンの電流状態の良否
を判定する。そして、不良箇所がある場合には、そのと
きのポインタ62,64の接触位置の座標データおよびスキ
ャン情報をRAMに格納する。そして、全ての導電パター
ンの導通状態の検査の終了後、プリント基板20全体につ
いて不良箇所の有無を調べ、不良箇所が一箇所でもあれ
ば不良品である旨のデータをRAMに格納する。

各プリント基板20の検査結果は、キャビネット160のC
RTディスプレイ168に良（OK）または不良（NG）で表示
されるとともに、不良のプリント基板20には、搬出室10
2から搬出された後で図示しないスタンプ装置によりNG
のスタンプが押される。また、不良のプリント基板20
は、搬出コンベア164の途中から不良品ストックにはね
出される。オペレータがこのプリント基板20の不良箇所
を知りたい場合には、キーボード174を操作して、RAMに
格納されている不良箇所のデータを読み出し、CRTディ
スプレイ172に表示させることができる。

本実施例装置においては、所定枚数のプリント基板20
の検査が終了する毎に、キャリブレーションが行われ
て、補正テーブルのデータが更新され、電子ビーム照射
装置のアナログ的なドリフトが除去される。

以上の説明から明らかなように、本実施例においては
検流計182により検出される電流が導通状態を表すデー
タであり、検流計182が導通検出装置を構成している。
また、コントローラ170が制御装置を構成している。

なお、本実施例においては、ポインタ62,64および電
子ビーム照射装置90がプリント基板20の片側にのみ設け
られていたが、両側に設けて、両面基板を一工程で検査
し得るようにすることも可能であり、その他、当業者の
知識に基づいて種々の変形，改良を施した態様で、本発
明を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるプリント基板検査装置
の要部を示す正面断面図であり、第２図は同じく平面断
面図、第３図は側面図である。第４図は上記装置のキャ
リブレーションプレートを示す斜視図であり、第５図は
その一部を拡大して示す断面図である。第６図は上記プ
リント基板検査装置の外観を示す斜視図であり、第７図
はそれに付属した入出力装置を示す斜視図である。第８
図は上記プリント基板検査装置の制御部を示す系統図で
ある。第９図ないし第13図は上記装置によるプリント基
板の検査を説明するための説明図である。第14図は上記
装置の検査データを作成するための装置の一例を概念的
に示す説明図である。第15図は制御データを作成する装
置の別の例を概念的に示す図であり、第16図はその装置
のコンピュータによるプログラムの作成を概念的に示す
図である。 10:ケーシング、12:真空室 18:基板支持装置、20:プリント基板 22:ポインタ移動装置、62:左ポインタ 64:右ポインタ、70:押下装置 90:電子ビーム照射装置、91:電子ビーム 100:搬入室、102:搬出室 116,120:真空ポンプ 136:高真空ポンプ 144:キャリブレーション装置 160:キャビネット、162:搬入コンベア 164:搬出コンベア、170:コントローラ 172:CRTディスプレイ 174:キーボード、180:直流電源 182:検流計、184:導電パターン 188:基板、190:導電パターン

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁材料から成る基板上に導電材料から成
   る導電パターンが形成されたプリント基板を検査する装
   置であって、 前記プリント基板を支持する基板支持装置と、 少なくとも検査位置においては前記導電パターン上の１
   点に接触するポインタと、 そのポインタを前記プリント基板の板面に平行な平面内
   で移動させ、前記検査位置に位置決めし得るポインタ移
   動装置と、 電子銃を備え、前記基板支持装置に支持されたプリント
   基板上の照射点に電子ビームを集中的に照射するととも
   に、その照射点を任意の位置へ移動させ得る電子ビーム
   照射装置と、 前記ポインタと前記電子銃との導通状態を検出する導通
   検出装置と、 前記ポインタ移動装置，電子ビーム照射装置および導通
   検出装置に接続され、ポインタ移動装置および電子ビー
   ム照射装置を制御して前記ポインタおよび電子ビーム照
   射点の位置を変更するとともに、導通検出装置により検
   出された導通状態をポインタおよび電子ビーム照射点の
   位置と関連付けて読み込む制御装置と を含むことを特徴とする電子ビームを利用したプリント
   基板検査装置。
2. 【請求項２】さらに、 導電材料から成り、表面に非導電部が散在させられたキ
   ャリブレーションプレートと、 そのキャリブレーションプレートをそれの表面が、前記
   基板支持装置により支持された状態のプリント基板の板
   面と同一平面上に位置する作用位置とその作用位置から
   退避して基板支持装置によるプリント基板を支持を許容
   する非作用位置とに移動させるキャリブレーションプレ
   ート移動装置と、 前記キャリブレーションプレートの前記非導電部の像の
   位置を表す基準イメージデータを記憶している基準イメ
   ージデータ記憶手段と、 前記電子ビーム照射装置に電子ビームにより前記キャリ
   ブレーションプレートの表面上をスキャンさせ、その結
   果得られた検出イメージデータを前記基準イメージデー
   タと比較して、両イメージデータの差をキャリブレーシ
   ョン量として演算するキャリブレーション量演算手段
   と、 そのキャリブレーション量を記憶するキャリブレーショ
   ン量記憶手段と、 そのキャリブレーション量記憶手段に記憶されたキャリ
   ブレーション量により、前記電子ビーム照射装置の電子
   ビーム照射点の位置を補正する補正手段と を含む請求項１記載のプリント基板検査装置。