JP3104906B2 - 基板位置ずれ検出装置および基板位置ずれ検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は基板位置ずれ検出
装置に関し、特に、非接触位置ずれ検出に関する。

【０００２】

【従来技術および発明が解決しようとする課題】従来、
プリント基板検査装置において、基板と検査治具との位
置ズレがある場合の位置ズレ修正方法として、以下の２
つの方法が知られている。

【０００３】第１は、カメラを用いて基板上の基準点を
撮像し、そのズレを検出する方法である（特開平１−１
８４４７３号等）。第２の方法として、検査治具側にズ
レを検出するためのプローブを設け、基板側にこれに対
応する基準のパターンを形成しておく方法である（特開
平６−５１０１３号）。

【０００４】しかしながら、このような位置ズレの検出
方法においては、以下のような問題点があった。第１の
方法では、高価なカメラが必要となるとともに、カメラ
の出し入れに時間が必要となる。また、カメラ用のマー
クを基板側に形成する必要があるが、カメラの停止位置
周辺にカメラ用マークを設けられない基板も存在する。

【０００５】また、第２の方法においては、基板側にズ
レ検出用の特別なパターンを形成する必要がある。さら
に、電気的にプローブとパターンを接続する必要がある
ので、パターンの上に形成されているレジストを取り除
く作業が煩わしい。

【０００６】この発明は、このような問題を解決し、簡
単な構造で非接触にて容易に位置ズレを検出することが
できる位置ずれ検出装置またはその方法を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の基板位置ずれ
検出装置は、検査対象の基板と基板検査装置との間の位
置ずれを検出する装置であって、1)前記検査対象の基板
の配線に対して位置ずれがある場合には、第１の電極と
前記配線との対向面積と、第２の電極と前記配線との対
向面積とが異なるように配置された一対の電極、2)前記
電極と前記配線の対向状態によって変動する静電容量を
検出する静電容量検出手段、3)前記検出された静電容量
に基づいて、前記位置ずれを判断する判断手段を備えて
いる。

【０００８】請求項２の基板位置ずれ検出装置は、前記
第１の電極は第１Ｘ方向用電極であり、前記第２の電極
は第２Ｘ方向用電極であることを特徴とする。

【０００９】請求項３の基板位置ずれ検出装置において
は、前記電極は、以下のＸ方向用電極およびＹ方向用電
極を備えていること、 1)第１Ｘ方向用電極および第２Ｘ方向用電極を有するＸ
方向用電極であって、前記第１Ｘ方向用電極および第２
Ｘ方向用電極は、Ｘ方向のずれがある場合には、両電極
によって検出される静電容量が異なるように配置されて
いる、 2)第１Ｙ方向用電極および第２Ｙ方向用電極を有するＹ
方向用電極であって、前記第１Ｙ方向用電極および第２
Ｙ方向用電極は、Ｙ方向のずれがある場合には、両電極
によって検出される静電容量が異なるように配置されて
いる、を特徴とする。

【００１０】請求項４の基板位置ずれ検出装置において
は、前記第１Ｘ方向用電極および第２Ｘ方向用電極は、
対向する基板の配線のほぼ中心線であってＹ軸に平行な
線上の任意の点に対して点対象で配置されており、前記
第１Ｙ方向用電極および第２Ｙ方向用電極は、対向する
基板の配線のほぼ中心線であってＸ軸に平行な線上の任
意の点に対して点対象で配置されていることを特徴とす
る。

【００１１】請求項５の基板位置ずれ検出装置において
は、前記第１Ｘ方向用電極および第２Ｘ方向用電極は、
Ｘ方向のずれがない場合でも、その一部が対向する基板
の配線の外側に、はみ出しており、前記第１Ｙ方向用電
極および第２Ｙ方向用電極は、Ｙ方向のずれがない場合
でも、その一部が対向する基板の配線の外側に、はみ出
していることを特徴とする。

【００１２】請求項６の基板位置ずれ検出装置において
は、前記Ｘ方向用電極およびＹ方向用電極をそれぞれ２
組有しており、前記判断手段は、前記２組の電極によっ
て検出された静電容量に基づいて、θ方向のずれを判断
することを特徴とする。

【００１３】請求項７の基板位置ずれ検出方法は、検査
対象の基板と基板検査装置との間の位置ずれを検出する
方法であって前記電極は、前記検査対象の基板の配線に
対して位置ずれがある場合には、２つの電極によって検
出される静電容量が位置ずれがない場合と変動するよう
に、前記配線に対向して設けられた一対の電極を備えて
いることを特徴とする。

【００１４】

【発明の作用および効果】請求項１の基板位置ずれ検出
装置においては、前記電極は、前記検査対象の基板の配
線に対して位置ずれがある場合には、２つの電極によっ
て検出される静電容量が位置ずれがない場合と変動する
ように、前記配線に対向して設けられた一対の電極を備
えている。このように、前記配線に対して対向して一対
の電極を設け、検出される２つの静電容量でその位置ず
れを検出することにより、位置ずれが存在するか否かと
ともに、位置ズレの方向をも検出することができる。し
たがって、従来の様にカメラが必要でなく、また、検査
対象の基板に特別のマーク等を形成する必要がない。さ
らに、静電容量に基づいて導通・短絡テストを行なう検
査装置の場合には、共通のハードウェアを用いることが
できる。

【００１５】請求項２の基板位置ずれ検出装置において
は、前記電極は、前記検査対象の基板の配線に対して位
置ずれがある場合には、２つの電極によって検出される
静電容量が位置ずれがない場合と変動するように、前記
配線に対向して設けられた一対の電極で構成されてお
り、前記一対の電極の静電容量が検出され、２つの電極
によって検出された静電容量に基づいて、前記位置ずれ
が判断される。これにより、Ｘ方向のズレを検出するこ
とができる。

【００１６】請求項３の基板位置ずれ検出装置において
は、Ｘ方向のずれを検出するための第１Ｘ方向用電極お
よび第２Ｘ方向用電極を有している。また、Ｙ方向のず
れを検出する為の第１Ｙ方向用電極および第２Ｙ方向用
電極を有している。したがって、ずれ方向を検出するこ
とができるので、より早く位置ずれを修正することがで
きる。

【００１７】請求項４の基板位置ずれ検出装置において
は、前記第１Ｘ方向用電極および第２Ｘ方向用電極は、
対向する基板の配線のほぼ中心線であってＹ軸に平行な
線上の任意の点に対して点対象で配置されており、前記
第１Ｙ方向用電極および第２Ｙ方向用電極は、対向する
基板の配線のほぼ中心線であってＸ軸に平行な線上の任
意の点に対して点対象で配置されている。したがって、
Ｘ方向およびＹ方向のずれを確実に検出することができ
る。

【００１８】請求項５の基板位置ずれ検出装置において
は、前記第１Ｘ方向用電極および第２Ｘ方向用電極は、
Ｘ方向のずれがない場合でも、その一部が対向する基板
の配線の外側に、はみ出しており、前記第１Ｙ方向用電
極および第２Ｙ方向用電極は、Ｙ方向のずれがない場合
でも、その一部が対向する基板の配線の外側に、はみ出
している。したがって、前記ずれを検出する配線の幅が
狭い場合でも、位置ずれを検出することができる。

【００１９】請求項６の基板位置ずれ検出装置において
は、前記Ｘ方向用電極およびＹ方向用電極をそれぞれ２
組有しており、前記判断手段は、前記２組の電極によっ
て検出された静電容量に基づいて、θ方向のずれを判断
する。したがって、Ｘ、Ｙ方向だけでなく、θ方向のず
れを判断することができる。

【００２０】請求項７の基板位置ずれ検出方法は、検査
対象の基板と基板検査装置との間の位置ずれを検出する
方法であって、前記電極は、前記検査対象の基板の配線
に対して位置ずれがある場合には、２つの電極によって
検出される静電容量が位置ずれがない場合と変動するよ
うに、前記配線に対向して設けられた一対の電極を備え
ている。このように、前記配線に対して対向して一対の
電極を設け、前記配線との対向面積の変動によって位置
ずれを検出することにより、位置ずれが存在するか否か
とともに、位置ズレの方向をも検出することができる。
したがって、従来の様にカメラが必要でなく、また、検
査対象の基板に特別のマーク等を形成する必要がない。
さらに、静電容量に基づいて導通・短絡テストを行なう
検査方法の場合には、共通のハードウェアを用いること
ができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】

［１．全体の概略］図１に、この発明の一実施形態によ
る位置ずれ補正機構付基板検査装置であるベアボードテ
スタ１を示す。ベアボードテスタ１は、回路素子が取り
付けられる前のプリント基板（ベアボード）のプリント
パターンなどの導通／非導通等を検査する装置である。

【００２２】ベアボードテスタ１は、上側固定ベース１
０１、Ｘ−Ｙ−θ駆動装置１０２、上側治具１０７、下
側固定ベース１１５、上下駆動機構であるプレス１１
６、下側治具１１７および制御部１２２を備えている。

【００２３】下側の固定ベース１１５上にはプレス１１
６を介して下側治具１１７が設けられている。下側検査
治具１１７の上には４本のポスト１１８を介して検査対
象の基板３２が載置されている。

【００２４】基板３２は、図３に示す様に、配線の一種
である複数のプリントパターン３４ａ、３４ｂ、・・・
を有する。これら複数のプリントパターン３４ａ、３４
ｂ、・・・を、まとめてプリントパターン部３４と呼
ぶ。プリントパターン３４ａ、３４ｂ、・・・の一端に
は、それぞれ、パッド３６ａ、３６ｂ、・・・が形成さ
れている。パッド３６ａ、３６ｂ、・・・をまとめて、
パッド部３６と呼ぶ。

【００２５】図４に、プリントパターン部３４の詳細を
示す。プリントパターン３４ａ、３４ｂ、・・・の他端
は、それぞれ、パッド３８ａ、３８ｂ、・・・が形成さ
れている。パッド３８ａ、３８ｂ、・・・をまとめて、
パッド部３８と呼ぶ。パッド部３８は、ＱＦＰパターン
と呼ばれ、ＱＦＰ（quad flat package）型パッケージ
（略正方形の薄型パッケージ）が実装される。したがっ
て、各パッド３８ａ、３８ｂ、・・・の配列ピッチは極
めて小さい。また、このＱＦＰパターンにおいては、パ
ッド３８ｂとパッド３８ｘ、３８ｙ、３８ｚとは、プリ
ントパターン３４ｘにより接続されてグランドラインを
形成している。

【００２６】なお、プリントパターン部３４はレジスト
で覆われている（図示せず）。

【００２７】図１に示すように、上側の固定ベース１０
１の下面には、Ｘ−Ｙ−θ駆動装置１０２を介して上側
治具１０７のヘッドベース１０７ａが取り付けられてい
る。ヘッドベース１０７ａの下面には、支柱１０５によ
って間隔をあけてプローブ保持板１０６が取りつけられ
ている。プローブ保持板１０６はべース板１０８および
下面に設けられるガイド板１０９を有する。べース板１
０８は複数のプローブ４０ａ、４０ｂ・・・を保持す
る。プローブ４０ａ、４０ｂ、・・・を、まとめてプロ
ーブ部４０と呼ぶ。ガイド板１０９は、プローブ部４０
のピン部の位置精度を確保する。ガイド板１０９は、導
通センサモジュール５０ａおよび位置ずれセンサモジュ
ール８０ａを備えている。

【００２８】導通センサモジュール５０ａ、位置ずれセ
ンサモジュール８０ａ、プローブ４０および制御部１２
２との関係について図２を用いて説明する。

【００２９】プローブ４０ａ、４０ｂ、・・・は、基板
３２のパッド３６ａ、３６ｂ、・・・と電気的に接続さ
れる。制御部１２２は、導通制御部４２および位置ずれ
制御部４３を有している。制御部１２２には、２つの位
置ずれセンサモジュール８０ａ，８０ｂ、複数の導通セ
ンサモジュール５０ａ，５０ｂ・・・、およびプローブ
部４０が接続されている。

【００３０】［２．導通テスト機構］つぎに、ベアボー
ドテスタ１の導通テスタ部分の機能を、図３を用いて説
明する。信号源４６において生成された検査のための信
号は、第１のスイッチ手段であるプローブ選択スイッチ
部ＳＷ１に与えられる。図７Ａは、プローブ選択スイッ
チ部ＳＷ１を模式的に示した図面である。プローブ選択
スイッチ部ＳＷ１は、複数のスイッチＳＷ１ａ、ＳＷ１
ｂ、・・・を備えている。各スイッチは、図３に示すコ
ンピュータ４４により継断され、信号源４６から与えら
れた信号を、プローブ部４０の所望のプローブ、たとえ
ば、プローブ４０ａに伝える（この場合は、スイッチＳ
Ｗ１ａのみがＯＮとなっている）。

【００３１】プローブ４０ａに伝えられた信号は、プロ
ーブ４０ａに接続されたパッド部３６のパッド３６ａ、
プリントパターン部３４のプリントパターン３４ａを介
して、パッド部３８のパッド３８ａ（図４参照）に与え
られる。

【００３２】図４に示すように、導通センサモジュール
５０は、基板３２のパッド部３８の上に配置される。導
通センサモジュール５０は、後述するように、パッド部
３８と静電容量結合されており、パッド部３８から信号
を取り出して、第２のスイッチ手段であるブロック選択
スイッチ部ＳＷ２に与える。

【００３３】図４に示すように、導通センサモジュール
５０は、４つの導通センサユニット５２、５４、５６、
５８を一体的に形成したものである。各導通センサユニ
ットが第２の端子に対応する。この実施形態においては
導通センサモジュール５０は、検査対象の基板３２と同
様な工程で製造された基板６０（図６Ｂ参照）により構
成されている。

【００３４】図６Ａ，図６Ｂ，図６Ｃを用いて、導通セ
ンサモジュール５０の一部を構成する導通センサユニッ
ト５２について説明する。図６Ａは導通センサユニット
５２の平面図、図６Ｂは主要断面図、図６Ｃは底面図で
ある。図６Ｂ、図６Ｃに示すように、基板６０の下面
に、電極部である電極板６２ａ、６２ｂ、・・・が、そ
れぞれ独立して設けられている。電極板６２ａ、６２
ｂ、・・・を覆うように、絶縁膜７０が形成されてい
る。なお、図６Ｃには絶縁膜は省略している。

【００３５】電極板６２ａ、６２ｂ、・・・は、検査対
象の基板３２のパッド部３８のうち、導通センサユニッ
ト５２に対応する位置に配置され一群を形成している各
パッド３８ａ、３８ｂ、・・・（図４参照）に、それぞ
れ対向するように配置され、これら各パッドとほぼ同一
の形状になるよう形成されている。したがって、たとえ
ば、導通センサユニット５２の電極板６２ａ、絶縁膜７
０、および検査対象の基板３２のパッド３８ａによりコ
ンデンサ（静電容量）が形成される。他の電極板６２
ｂ、・・・についても同様である。

【００３６】なお、導通センサユニット５２は８つのパ
ッド３８ａ，３８ｂ，・・・（これら８つのパッドで一
つの群を形成している）に対応する８つ電極板６２ａ、
６２ｂ、・・・を有するが、図６Ａ，図６Ｂ，図６Ｃに
おいては、その一部（４つ）について示している。

【００３７】図６Ｂ、図６Ａに示すように、基板６０の
上面に、接続用導電部である接続板６４が設けられてい
る。接続板６４は、スルーホール６６ａ、６６ｂ、・・
・を介して、各電極板６２ａ、６２ｂ、・・・と電気的
に接続されている。したがって、導通センサユニット５
２の接続板６４は、静電容量によって、上述の一群のパ
ッド３８ａ、３８ｂ、・・・と結合されてることにな
る。図６Ａに示すように、接続板６４は、接続コード７
２を介してブロック選択スイッチ部ＳＷ２に接続され
る。なお、接続板６４およびスルーホール６６ａ、６６
ｂ、・・・が、接続手段に対応する。

【００３８】また、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃに示すよう
に、基板６０の下面および上面にはシールド部材である
シールド膜６８ａ、６８ｂがそれぞれ形成されており、
これらは、スルーホール６８ｃを介して接続されてい
る。なお、シールド膜６８ａ、６８ｂには接地電位が与
えられている。

【００３９】導通センサモジュール５０の他の部分を構
成する導通センサユニット５４、５６、５８（図２参
照）も、導通センサユニット５２と同様の構成である。
図５Ａに、導通センサモジュール５０の平面図を示す。
図５Ｂは、導通センサモジュール５０の下面を、上から
見た透視図である。

【００４０】図７Ｂは、ブロック選択スイッチ部ＳＷ２
を模式的に示した図面である。ブロック選択スイッチ部
ＳＷ２は、４つのスイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ２
ｃ、ＳＷ２ｄを備えている。各スイッチは、コンピュー
タ４４（図３参照）の指示により継断され、導通センサ
モジュール５０を構成する４つの導通センサユニット５
２、５４、５６、５８のうち所望の導通センサユニッ
ト、たとえば、導通センサユニット５２からの信号を、
信号検出部４８に与える（この場合は、スイッチＳＷ２
ａのみがＯＮとなっている）。

【００４１】導通センサユニット５２から与えられた信
号は、図３に示す検出部４８において所定の処理がなさ
れたあと、コンピュータ４４に与えられる。コンピュー
タ４４は、与えられた信号に基づいて、プローブ選択ス
イッチ部ＳＷ１およびブロック選択スイッチ部ＳＷ２に
より選択されたプリントパターン（上述の例では、プリ
ントパターン３４ａ）の導通状態を判定する。なお、コ
ンピュータ４４、信号源４６、および信号検出部４８に
より、導通制御部４２を構成している。

【００４２】このように、導通センサモジュール５０を
４つの導通センサユニット５２、５４、５６、５８によ
り構成し、各導通センサユニットから独立して信号を取
り出すよう構成することにより、以下の効果を奏する。

【００４３】上述のように、図４に示すプリントパター
ン部３４におけるパッド部３８（ＱＦＰパターン）にお
いては、パッド３８ｂとパッド３８ｘ、３８ｙ、３８ｚ
とは、プリントパターン３４ｘにより接続されてグラン
ドラインを形成している。したがって、プローブ選択ス
イッチ部ＳＷ１によりパッド３６ｂを選択するととも
に、ブロック選択スイッチ部ＳＷ２により導通センサユ
ニット５４を選択して、導通状態の検査を行なえば、プ
リントパターン３４ｘが、パッド３８ｂとパッド３８ｘ
との間で断線しているか否かが分かる。

【００４４】このように、センサモジュールを複数の導
通センサユニットにより構成し、各導通センサユニット
から独立して信号を取り出すよう構成することにより、
複雑なプリントパターンや、変則的なプリントパターン
等の導通状態の検査を、正確に行なうことができる。

【００４５】また、本実施形態においては、信号検出部
４８は以下の様にして信号処理を行なった。図８は、信
号処理の際の等価回路を示す図面である。図９は、信号
処理の際のタイミングチャートである。なお、図９にお
いては、プローブ選択スイッチ部ＳＷ１、ブロック選択
スイッチ部ＳＷ２を構成するスイッチのうち、一部のス
イッチについての記載を省略している。

【００４６】この実施形態においては、信号源４６とし
て定電圧源を用いている（図９（ａ）参照）。したがっ
て、図３に示すプローブ選択スイッチ部ＳＷ１には、信
号源４６から一定電圧Ｅが与えられている。コンピュー
タ４４は、まず、ブロック選択スイッチ部ＳＷ２に指示
を送り、スイッチＳＷ２ａのみをＯＮとし、他のスイッ
チＳＷ２ｂ，ＳＷ２ｃ，ＳＷ２ｄをＯＦＦとする（図７
Ｂ、図９（ｂ）参照）。これにより、導通センサユニッ
ト５２のみが信号検出部４８に接続され、他の導通セン
サユニット５４、５６、５８は、信号検出部４８に接続
されない。

【００４７】つぎに、コンピュータ４４は、プローブ選
択スイッチ部ＳＷ１に指示を送り、スイッチＳＷ１ａの
みをＯＮとし（図９（ｃ）参照）、他のスイッチＳＷ１
ｂ，ＳＷ１ｃ，・・・をＯＦＦとする（図７Ａ参照）。
これにより、プローブ４０ａのみが信号源４６に接続さ
れ、他のプローブ４０ｂ、プローブ４０ｃ、・・・は、
信号源４６に接続されない。これにより、基板３２のプ
リントパターン３４ａが選択され、検査の対象となる。

【００４８】この場合、図８において、抵抗Ｒ1はスイ
ッチＳＷ１ａおよびＳＷ２ａの内部抵抗を表わし、抵抗
Ｒ2は基板３２のプリントパターン３４ａの抵抗を表わ
すこととなる。抵抗Ｒ3は信号検出部４８内の接地抵抗
を表わす。また、静電容量Ｃ1は、導通センサユニット
５２の電極板６２ａ，６２ｂ，・・・と、絶縁膜７０
（図８Ｂ参照）と、導通センサユニット５２に対応する
部分のパッド３８ａ，３８ｂ，・・・（図４参照）とに
より形成されたコンデンサを表わす。Ｅは、信号源４６
の直流電圧を表わす。

【００４９】上述のスイッチＳＷ１ａがＯＮとなると
（図９（ｃ）参照）、スイッチＳＷ２ａはＯＮであるの
で、図８に示す等価回路が閉じて、下記の電流ｉが流れ
る。

【００５０】i＝E/(R1＋R2＋R3)・exp(-αt)・・・(1) (ただし、α＝1/{(R1+R2+R3)・C1}) アンプ７４への入力電圧Ｖxは、下記のようになる。

【００５１】Ｖx＝Ｒ3・i ＝Ｒ3/(R1+R2+R3)・E・exp(-αt)・・・(2) (ただし、α＝1/{(R1+R2+R3)・C1}) 電圧Ｖxは、アンプ７４により増幅されたのち、ピーク
ホールド回路７６により、その最大値（図９（ｄ）の電
圧Ｖaに対応する値）が検出され保持される。ピークホ
ールド回路７６は、Ｄ／Ａコンバータ（図示せず）を備
えており、デジタル化された前記最大値がコンピュータ
４４に送られる。

【００５２】なお、ピークホールド回路７６の機能の一
部を、コンピュータ４４を用いて実現することもでき
る。

【００５３】コンピュータ４４は、当該最大値に基づい
て、基板３２のプリントパターン３４ａの導通状態を判
定する。たとえば、当該最大値が、予め設定された下限
基準値と上限基準値との間にあるか否かにより、判定す
る。

【００５４】式(2)から分かるように、アンプ７４への
入力電圧Ｖxは、ほぼ、スイッチＳＷ１ａがＯＮとなる
と同時に、最大の電圧Ｖa（=R3/(R1+R2+R3)・E)を示す
（図９（ｄ）参照）。

【００５５】したがって、ピークホールド回路７６によ
る最大値検出処理を短時間で終了することができる。こ
のため、プリントパターンの導通状態の判定処理を、極
めて短い時間で行なうことが可能となる。また、この結
果、ハムノイズ等の影響を受けにくい。

【００５６】つぎに、コンピュータ４４は、プローブ選
択スイッチ部ＳＷ１に指示を送り、スイッチＳＷ１ｂを
ＯＮとする（図９（ｅ）参照）。スイッチＳＷ１ａはＯ
Ｎのまま保持される。これにより、プローブ４０ａおよ
びプローブ４０ｂが信号源４６に接続されることにな
る。このとき、ブロック選択スイッチ部ＳＷ２の状態は
変らない。

【００５７】上述の場合と同様に、ほぼ、スイッチＳＷ
１ｂがＯＮとなると同時に（図９（ｅ）参照）、アンプ
７４への入力電圧Ｖxは、最大値Ｖbを示す（図９（ｆ）
参照）。コンピュータ４４は、上述の場合と同様に、最
大値Ｖbに基づいて基板３２のプリントパターン３４ｂ
の導通状態を判定する。

【００５８】この場合、基板３２のプリントパターン３
４ｂとともにプリントパターン３４ａも選択されている
が、スイッチＳＷ１ｂがＯＮとなったときには、プリン
トパターン３４ａにより形成される等価回路のコンデン
サＣ1（図８参照）は、ほぼ満充電の状態となっている
（このような状態になるように、スイッチＳＷ１ｂをＯ
Ｎにするタイミングを設定している）。このため、プリ
ントパターン３４ａには、電流ｉはほとんど流れない。
したがって、この場合、アンプ７４への入力電圧Ｖx
は、ほぼ、プリントパターン３４ｂを流れる電流ｉによ
るもののみとなる。

【００５９】なお、この実施形態においては、上述のよ
うに導通センサモジュール５０は複数の導通センサユニ
ット５２、５３、・・・により構成されており（図４参
照）、各導通センサユニットは、当該導通センサユニッ
トに対応する各パッド群と、それぞれ独立したコンデン
サにより結合されている。したがって、個々のコンデン
サＣ１の静電容量は、比較的小さい。すなわち、式(1)
に示すαは比較的大きな値となる（すなわち、時定数が
小さくなる）。このため、式(1)からも分かるように、
電流ｉ≒０となるまでの時間ｔが短い。このため、この
実施形態においては、さらに短サイクルでプリントパタ
ーンの導通状態の判定処理を行なうことができる。

【００６０】コンピュータ４４は、以下、プローブ選択
スイッチ部ＳＷ１およびブロック選択スイッチ部ＳＷ２
の各スイッチを適宜切換えつつ、同様の手順で、プリン
トパターン３４ｃ，・・・についても導通状態の検査を
行なう。図９に示すように、基板３２が良品である場
合、すなわち、プリントパターン３４ａ，３４ｂ，３４
ｃ，・・・が断線していない場合には、アンプ７４への
入力電圧Ｖxは、それぞれ（ｄ）、（ｆ）、（ｇ）、・
・・のようになる。

【００６１】一方、基板３２が不良品である場合、たと
えば、プリントパターン３４ｃが断線しているような場
合には、プリントパターン３４ｃに関するアンプ７４へ
の入力電圧Ｖxは、（ｈ）のようになり、最大値Ｖ'c
は、極めて小さい値となるので、容易に判定することが
できる。これは、式（２）において、プリントパターン
の抵抗を表わすＲ2を無限大（完全断線）にすると、時
間ｔのいかんにかかわらず、 Ｖx＝０ になることからも分かる。

【００６２】したがって、高速に、かつ正確にプリント
パターンの導通状態を検査することができる。

【００６３】［３．位置ずれ補正機構］つぎに、図１０
を用いて、ベアボードテスタ１の位置ずれ検査部分の機
能を説明する。位置ずれセンサユニット８０ａは、位置
検出電極Ｓ１〜Ｓ４を備えている。位置ずれ制御部４３
は、コンピュータ４４、信号検出部４８、信号源４６、
プローブ選択スイッチ部ＳＷ１１、および位置検出セン
サ選択スイッチ部ＳＷ１２を備えている。コンピュータ
４４、信号源４６、信号検出部４８については図３に示
す導通検査機構とハードウエアとして共通としている。

【００６４】本実施形態においては、位置検出電極Ｓ１
が第１Ｘ方向用電極に、位置検出電極Ｓ２が第２Ｘ方向
用電極に該当する。すなわち、位置検出電極Ｓ１、Ｓ２
がＸ方向用電極に該当する。また、位置検出電極Ｓ３が
第１Ｙ方向用電極に、位置検出電極Ｓ４が第２Ｙ方向用
電極に該当する。すなわち、位置検出電極Ｓ３、Ｓ４が
Ｙ方向用電極に該当する。

【００６５】位置ずれセンサユニット８０ａは、検査対
象の基板がベアボードテスタ１にずれなしに載置された
場合には、位置検出電極Ｓ１〜Ｓ４が基板のパターンに
対応した位置に配置されるように上側治具１０７のガイ
ド板１０９に固定されている。本実施形態においては、
位置検出電極Ｓ１、Ｓ２は、図１０に示すように、対向
する基板のプリントパターン３４ａのほぼ中心線であっ
てＹ軸に平行な線Ｌｘ上の任意の点ｐｘに対して点対象
で配置されている。さらに、位置検出電極Ｓ１、Ｓ２
は、Ｘ方向のずれがない場合でも、その一部がプリント
パターン３４ａの外側に、はみ出している。位置検出電
極Ｓ３、Ｓ４についても同様に、対向する基板のプリン
トパターン３４ａのほぼ中心線であってＸ軸に平行な線
Ｌｙ上の任意の点ｐｙに対して点対象で配置されてい
る。さらに、位置検出電極Ｓ３、Ｓ４は、Ｙ方向のずれ
がない場合でも、その一部がプリントパターン３４ａの
外側に、はみ出している。なお、プリントパターン３４
ａは、レジスト３９で覆われている。また、位置検出電
極Ｓ１〜Ｓ４は、プリントパターン３４ａに対して、所
定の間隔ｔだけあけて配置される（図１１参照）。プロ
ーブ４０ａは、パッド３６ａと接触している。

【００６６】コンピュータ４４は、プローブ選択スイッ
チ部ＳＷ１１に、いずれかのプローブを選択する信号を
与える。コンピュータ４４は、位置検出センサ選択スイ
ッチ部ＳＷ１２に、位置検出電極Ｓ１〜Ｓ４のいずれか
を選択する信号を与える。

【００６７】位置検出電極Ｓ１が選択された場合の等価
回路を図１２に示す。位置検出電極Ｓ１とプリントパタ
ーン３４ａの対向面積によって、図１２に示すコンデン
サＣｘの静電容量が変動する。コンデンサＣｘの静電容
量の変動によりアンプ７４で検出される電圧が変動し、
これがＡ／Ｄ変換器８２でデジタルデータに変換され、
コンピュータ４４に与えられる。これにより、位置検出
電極Ｓ１とプリントパターン３４ａとの対向関係を検知
することができる。位置検出電極Ｓ２についても同様
に、プリントパターン３４ａとの対向関係を検知するこ
とにより、位置ずれを検出することができる。すなわ
ち、Ｘ方向にはズレが０である場合（図１３Ａ参照）に
は、位置検出電極Ｓ１、Ｓ２で計測されるピーク電圧は
等しいものとなる（図１３Ｂ参照）。一方、プラス方向
にずれている場合（図１３Ａ参照）には、位置検出電極
Ｓ２の方が位置検出電極Ｓ１に比べて対向面積が増え
る。したがって、位置検出電極Ｓ１で検出される電圧と
位置検出電極Ｓ２で検出される電圧とでは、前者の方が
ピーク電圧が大きくなる（図１３Ｂ参照）。逆にＸ方向
のズレがマイナス方向である場合には、位置検出電極Ｓ
１の方が位置検出電極Ｓ２よりも対向面積が増えるため
に、位置検出電極Ｓ１で検出されるピーク電圧の方が大
きくなる。このようにして、対向面積の違いによる静電
容量の変動を計測することによって、プリントパターン
３４ａの中心から均等の位置に、位置検出電極Ｓ１およ
びＳ２を配置することができる。

【００６８】なお、この場合、ズレの方向がわかるだけ
で、絶対的にズレ量が検出されるわけではない。このた
め、本実施形態においては、以下のようにして、ＸＹθ
方向のズレを修正している。

【００６９】まず、コンピュータ４４は、基板があるか
どうかを判断する（ステップＳＴ３）。基板がある場合
には導通・短絡テスト行う（ステップＳＴ５）。導通・
短絡テストについては既に説明したので省略する。

【００７０】つぎに、コンピュータ４４は、全配線パタ
ーンの導通・短絡状態に問題ないか否かを判断する（ス
テップＳＴ７）。問題がない場合は、検査結果「良好」
を出力する（ステップＳＴ９）。

【００７１】一方、ステップＳＴ７にて、問題がある場
合には、位置ズレ検出を行う。かかる位置ズレ検出につ
いて、図１５を用いて説明する。コンピュータ４４はプ
ローブ選択スイッチ部ＳＷ１１についてＰ１選択状態と
し（ステップＳＴ４１）、位置検出センサ選択スイッチ
部ＳＷ１２を位置検出電極Ｓ１選択状態とし（ステップ
ＳＴ４３）、位置検出電極Ｓ１の出力を記憶する（ステ
ップＳＴ４５）。つぎに、コンピュータ４４は、位置検
出センサ選択スイッチ部ＳＷ１２を位置検出電極Ｓ２選
択状態とし（ステップＳＴ４７）、位置検出電極Ｓ２の
出力を記憶する（ステップＳＴ４９）。位置検出電極Ｓ
１、Ｓ２の出力結果からＸ方向におけるズレ方向を決定
する（ステップＳＴ５１）。同様に、Ｙ軸方向のズレ方
向を検出するために位置検出センサ選択スイッチ部ＳＷ
１２を位置検出電極Ｓ３選択状態とし（ステップＳＴ５
３）、位置検出電極Ｓ３の出力を記憶する（ステップＳ
Ｔ５５）。つぎに、位置検出センサ選択スイッチ部ＳＷ
２を位置検出電極Ｓ４選択状態とし（ステップＳＴ５
７）、位置検出電極Ｓ４の出力を記憶する（ステップＳ
Ｔ５９）。位置検出電極Ｓ３、Ｓ４の出力結果からＹ方
向におけるズレ方向を決定する（ステップＳＴ６１）。
これにより、位置ずれセンサユニット８０ａについての
ＸＹ方向のズレ方向を得ることができる。同様にして、
位置ずれセンサユニット８０ｂについてもＸＹ方向にお
けるズレ方向を決定する。

【００７２】つぎに、コンピュータ４４は、ズレがある
かどうかを判断する（ステップＳＴ１４）。ズレがある
か否かは、以下のようにして決定される。図１６に示す
ように、位置ずれセンサユニット８０ａで検出されるＸ
Ｙ方向のズレについては、領域β０に属する場合をずれ
がない場合として、計８つの領域へのズレ方向が存在す
る（領域β１に位置する場合、領域β２に位置する場合
・・・領域β８に位置する場合）。ここで、位置ずれセ
ンサユニット８０ａと位置ずれセンサユニット８０ｂと
の位置関係は固定であるので、一方が右方向（領域β
２、β３、β４方向）にずれている場合に、他方も同じ
く右方向（領域β２、β３、β４方向）にずれているこ
とになる。すなわち、位置ずれセンサユニット８０ａと
位置ずれセンサユニット８０ｂとの位置関係は、［β
２：β２］、［β２：β３］、［β２：β４］、［β
３：β２］、［β３：β３］、［β３：β４］、［β
４：β２］、［β４：β３］、［β４：β４］、［β
１：β１］、［β１：β０］、［β１：β５］、［β
０：β１］、［β０：β０］、［β０：β５］、［β
５：β１］、［β５：β０］、［β５：β５］、［β
８：β８］、［β８：β７］、［β８：β６］、［β
７：β８］、［β７：β７］、［β７：β６］、［β
６：β８］、［β６：β７］、［β６：β６］の計２７
通りとなる（なお、［β２：β２］とは、位置ずれセン
サユニット８０ａが領域β２方向、位置ずれセンサユニ
ット８０ｂが領域β２方向にずれている場合を表
す。）。すなわち、本実施形態においては、コンピュー
タ４４の図１４ステップＳＴ１４の処理が、判断手段に
該当する。

【００７３】コンピュータ４４は、位置ずれがない場合
には、ステップＳＴ２７に進み、検査基板の導通・短絡
については不良と出力する。なぜなら、この場合、位置
ずれがないにもかかわらず、導通・短絡テスト結果がＯ
Ｋではないということは、配線パターンに問題があるこ
とになるからである。位置ずれがない場合とは、［β
０：β０］の場合である。

【００７４】一方、位置ずれがある場合には、所定回数
の位置ずれ修正をしたか否か判断する（ステップＳＴ１
５）。本実施形態においては、所定回数を２回とした。

【００７５】この場合、所定回数の位置ずれ修正をして
いないので、ずれ修正処理を行なう（ステップＳＴ１
７）。ずれ修正処理は、位置ずれがあるか否かで処理が
異なる。なお、位置ズレを修正する場合に、Ｘ−Ｙ−θ
駆動部１０２を駆動させても、基板に傷がつかないよう
にプレスダウンさせればよい。

【００７６】θ方向にズレがない場合、すなわち、位置
ずれセンサユニット８０ａと位置ずれセンサユニット８
０ｂとが、同じ方向にずれている場合には、単位ずれ量
だけ、ＸＹ方向にずらす信号を出力する。例えば、位置
ずれセンサユニット８０ａおよび位置ずれセンサユニッ
ト８０ｂが、［β１：β１］、［β２：β２］、［β
３：β３］、［β４：β４］、［β５：β５］、［β
６：β６］、［β７：β７］、［β８：β８］である場
合である。

【００７７】一方、θ方向のズレがある場合、すなわ
ち、［β２：β３］、［β２：β４］、［β３：β
２］、［β３：β４］、［β４：β２］、［β４：β
３］、［β１：β０］、［β１：β５］、［β０：β
１］、［β０：β５］、［β５：β１］、［β５：β
０］、［β８：β７］、［β８：β６］、［β７：β
８］、［β７：β６］、［β６：β８］、［β６：β
７］である場合には、θ方向のズレを修正する必要があ
る。θ方向にずれている場合、大きく分けて、図１６Ｂ
に示すような６方向のズレが考えられる。

【００７８】すなわち、ｖ1)位置ずれセンサユニット８
０ａ側：ずれなし、位置ずれセンサユニット８０ｂ側：
プラスずれ（［β３：β２］、［β０：β１］、［β
７：β８］である場合）、ｖ2)位置ずれセンサユニット
８０ａ側：マイナスずれ、位置ずれセンサユニット８０
ｂ側：プラスずれ（［β４：β２］、［β５：β１］、
［β６：β８］である場合）、ｖ3)位置ずれセンサユニ
ット８０ａ側：マイナスずれ、位置ずれセンサユニット
８０ｂ側：ずれなし（［β３：β４］、［β０：β
５］、［β７：β６］である場合）、ｖ4)位置ずれセン
サユニット８０ａ側：プラスずれ、位置ずれセンサユニ
ット８０ｂ側：マイナスずれ（［β２：β４］、［β
１：β５］、［β８：β６］である場合）、ｖ5)位置ず
れセンサユニット８０ａ側：プラスずれ、位置ずれセン
サユニット８０ｂ側：ずれなし（［β２：β３］、［β
１：β０］、［β８：β７］である場合）、ｖ6)位置ず
れセンサユニット８０ａ側：ずれなし、位置ずれセンサ
ユニット８０ｂ側：マイナスずれ（［β４：β３］、
［β５：β０］、［β６：β７］である場合）、の６通
りである。

【００７９】なお、本実施形態においては、以下の様に
θ方向の回転中心を決定するようにした。図１６Ｂに示
すように、一方の位置ずれセンサユニットにてプラスず
れ、他方の位置ずれセンサユニットにてマイナスずれで
ある場合（ｖ2)、ｖ4)の場合）には、位置ずれセンサユ
ニット８０ａと位置ずれセンサユニット８０ｂの中心で
単位ズレ量だけ回転させるようにする。例えば、［β
１：β５］である場合には、中点Ｏを中心として、時計
方向に回転させる。

【００８０】一方、それ以外の場合（ｖ1)、ｖ3)、ｖ
5)、ｖ6)の場合）には、ずれがない位置ずれセンサユニ
ットの領域を中心として、単位ズレ量だけ回転させるよ
うにする。例えば、［β０：β５］である場合には、位
置ずれセンサユニット８０ａの領域β０を中心として、
単位ズレ量だけ反時計方向に回転させる。

【００８１】この場合、［β１：β０］、［β１：β
５］、［β０：β１］、［β０：β５］、［β５：β
１］、［β５：β０］である場合には、θ方向ずれを修
正すれば、ＸＹ方向もほぼ修正されることとなる。しか
しこれ以外の場合は、さらに、Ｘ方向の位置ずれを修正
する必要がある。［β２：β３］、［β２：β４］、
［β３：β２］、［β３：β４］、［β４：β２］、
［β４：β３］、［β５：β１］、［β８：β７］、
［β８：β６］、［β７：β８］、［β７：β６］、
［β６：β８］、［β６：β７］の場合である。例え
ば、［β６：β７］である場合、位置ずれセンサユニッ
ト８０ａの領域β６を中心に反時計方向に回転させると
ともに、Ｘ方向にプラス１単位だけずらす。

【００８２】このようにして、いずれの領域に属するか
を判断することにより、より早く位置ずれを修正するこ
とができる。

【００８３】つぎに、コンピュータ４４は、導通・短絡
テストを行う（ステップＳＴ７）。ステップＳＴ７に
て、導通・短絡テストが全てのパターンにおいてＯＫで
ある場合には、良好として出力される（ステップＳＴ
９）。導通・短絡テストがＯＫでない場合には、コンピ
ュータ４４は、位置ズレがあるか否かを判断する（ステ
ップＳＴ１４）。位置ズレがない場合には、当該基板の
導通・短絡検査は不良と出力する。

【００８４】一方、位置ずれがある場合には、所定回数
の位置ずれ修正をしたか否か判断する（ステップＳＴ１
５）。本実施形態においては、所定回数を２回としたの
で、再度、ずれ修正処理を行なう（ステップＳＴ１
７）。

【００８５】つぎに、コンピュータ４４は、再度、導通
・短絡テストを行う（ステップＳＴ７）。導通・短絡テ
ストが全てのパターンにおいてＯＫである場合には、良
好として出力される（ステップＳＴ９）。導通・短絡テ
ストがＯＫでない場合には、コンピュータ４４は、位置
ズレがあるか否かを判断する（ステップＳＴ１４）。位
置ズレがない場合には、不良と出力する。

【００８６】一方、位置ずれがある場合には、所定回数
の位置ずれ修正をしたか否か判断する（ステップＳＴ１
５）。本実施形態においては、所定回数を２回としたの
で、所定回数ずれ修正処理を行なったと判断して、ステ
ップＳＴ２７に進み、当該基板の導通・短絡検査不良と
出力する。

【００８７】このようにして、基板が検査装置にセット
された状態で導通・短絡テストを行い、導通・短絡結果
が不良であるものだけ、所定回数、位置ズレを修正し、
再度導通・短絡テストを行い、それでも検査結果がＯＫ
でない場合もののみ、不良と判断するようにしている。

【００８８】なお、本実施形態においては、ＸＹ方向の
単位ズレ量については、図１０における幅Ｗの半分だけ
を単位ズレ量とした。また、θ方向のズレについては、
図１０における幅Ｗの半分だけずれる回転量を単位ズレ
量とした。これにより、ずれ修正量が多すぎて逆方向に
ずれてしまうことを防止できる。

【００８９】このように、本実施形態においては、基板
３２に別途カメラマーク等を設けることなく、基板３２
に存在する配線パターンに基づいて位置ずれを検出する
ことができる。

【００９０】［４．他の実施形態］ ［4.1.位置ずれ検査方法］図１７に、位置検出電極Ｓ
１、Ｓ２とプリントパターン３４ａとの他の配置関係に
ついて説明する。上記実施形態においては、プリントパ
ターン３４ａ内に位置検出電極Ｓ１、Ｓ２の中心が入っ
ており、一部がはみだしている場合を説明したが、図１
７Ａにおいては全てがプリントパターン３４ａの上部に
位置するようになっており、少しでもずれると位置検出
電極Ｓ１またはＳ２の対向面積が変化する。また、図１
７Ｂに示すようにプリントパターン３４ａの対向面積の
方が位置検出電極Ｓ１、Ｓ２の面積よりも小さい場合で
あってもよい。さらに、図１７Ｃに示すように、位置検
出電極Ｓ１、Ｓ２の電極形状については、四角等の多角
形であってもよい。さらに、図１７Ｄに示すように、位
置検出電極Ｓ１とＳ２の面積比をかえ、ズレがない場合
にはその面積比によって計測される静電容量の信号の勾
配が所定の関係になるようにするようにしてもよい。

【００９１】このように一対の位置検出電極は、配線パ
ターンからずれている場合には、２つの位置検出電極で
検出される出力が異なるように配置すればよい。

【００９２】上記実施形態においては、ＸＹθ方向のズ
レについては方向のみを検出して、単位ズレ量だけこれ
を補正するようにしている。しかし、１回目と２回目の
位置ズレ検出の変化の度合いを検出することによって、
ずれ量の絶対量を得ることもできる。例えば、図１３Ｂ
におけるピーク電圧の変化率を演算するようにすればよ
い。

【００９３】また、本実施形態においては、静電容量検
出手段である信号検出部４８は、ピーク電圧によって静
電容量を検出するようにしているが、コンデンサの静電
容量を検出できるものであればどの様なもので計測して
もよい。

【００９４】また、上記実施形態においては、静電容量
の変動に基づいて導通・短絡を検査する検査装置に用い
た場合について説明したが、従来のプローブによって導
通・短絡を検査する装置に用いることもできる。

【００９５】また、上記実施形態においては、ズレ方向
を検出し、単位ズレ量だけこれを修正するようにした
が、ズレ方向を検出することなく、何れかの方向に動か
してみて、検出される静電容量がどのように変化するか
でズレ方向を検出するようにしてもよい。この場合、上
記実施形態のように２つの電極が不要となる。また、位
置ずれセンサユニット８０ａ、位置ずれセンサユニット
８０ｂの２つの検査を用いるようにしたが、ＸＹ方向の
ズレだけで簡易的に行う場合には一方だけでもよい。

【００９６】また、本実施形態においては、ＸＹθを一
度に位置ずれ補正するようにしたが、まず、θ方向のみ
修正をして、ステップＳＴ５の導通・短絡テストを行な
い、パスしない基板のみ、ＸＹ方向の位置ずれ補正をす
るようにしてもよい。また、逆に、ＸＹ方向のみ修正を
して、ステップＳＴ５の導通・短絡テストを行ない、パ
スしない基板のみ、θ方向の位置ずれ補正をするように
してもよい。

【００９７】また、上記実施形態においては、位置ずれ
センサユニット８０ａの位置ずれ検出電極Ｓ１〜Ｓ４に
ついて、共通のプローブ４０ａを用いたが、別々に構成
してもよい。

【００９８】このように、本実施形態においては、位置
ずれ検出用の特別のパターンを形成することなく、既に
基板に存在するパターンのうち位置ずれ検出に適した部
分を使用することができる。なお、検査治具に位置ずれ
センサユニット８０ａ，８０ｂを設ける必要があるが、
いずれにしても検査対象基板に応じて検査治具を作成す
る必要があるので特に煩雑なわけではない。

【００９９】なお、本実施形態においては、位置ずれセ
ンサユニット８０ａ、８０ｂをＹ軸に平行となるように
設けているが、これに限定されず、例えば、Ｙ軸に対し
て所定の角度（ななめ４５度等）に設けてもよい。さら
に、位置ずれセンサユニット８０ａ、８０ｂについて
は、精度を高くする為には、できる限り離して設けるこ
とが望ましい。

【０１００】また、図１８に示すように、信号源４６と
して、シグナルジェネレータ４７を用いてもよい。たと
えば、生成電圧２０Ｖ、周波数２０ｋHz程度とし、内部
抵抗Ｒ１＝１ｋΩ、Ｒ３＝１ＭΩ、コンデンサＣｘ＝１
００pF程度となるように、位置ずれ検出電極Ｓ１〜Ｓ４
の大きさ、隙間ｔを設定すればよい。この場合、検出さ
れる電圧Ｖｉは以下の式で表される。

【０１０１】Ｖｉ＝Ｖ０・Ｒｉ／（Ｒ１＋Ｒｃ＋Ｒ３） （ただし、Ｒｃ＝１／２πｆｃ） 上記の様な数値を選択することにより、コンデンサの静
電容量にほぼ比例した電圧が検出される。

【０１０２】［4.2.導通テスト方法］なお、各導通セン
サユニットについては、図１９Ａ〜図１９Ｃに示すよう
に、基板６０の下面に１枚の大きな電極板６２を設けて
もよい。この場合、導通センサユニット５２の１枚の大
きな電極板６２と、導通センサユニット５２に対応する
一群のパッド３８ａ、３８ｂ、・・・（図４参照）とが
結合されることになる。これにより、電極板６２と、図
４に示す一群のパッド３８ａ、３８ｂ、・・・との間の
静電容量の変動が少ないという効果がある。

【０１０３】また、図２０〜図２０Ｃに示すように、基
板６０の上面に複数の接続板６４ａ、６４ｂ、・・・を
設け、これらと電極板６２ａ、６２ｂ、・・・とを、ス
ルーホール６６ａ、６６ｂ、・・・を介してそれぞれ個
別に接続し、各接続板６４ａ、６４ｂ、・・・から、個
別に信号を取り出すように構成することができる。これ
により、図４に示す複数のパッド３８ａ、３８ｂ、・・
・を、個別に信号処理の対象とすることができる。した
がって、さらにきめ細かい処理が可能となり、より複雑
なプリントパターンの検査に対応することが可能とな
る。なお、この場合、各パッド３８ａ、３８ｂ、・・・
が、各別に群を形成することになる。つまり、この場
合、各群は一つのパッドのみで構成される。

【０１０４】また、上述の実施形態においては、４つの
導通センサユニット５２、５４、５６、５８を一体に形
成して導通センサモジュール５０を形成した。これによ
り、複数の導通センサユニットを別々に取扱う場合に比
べ、取扱いが容易となる。また、基板３２に対する位置
決めも、一体化された導通センサモジュール５０との間
で行なえばよく、作業効率を上げることができる。な
お、これらの導通センサユニットを一体に形成せず、そ
れぞれ別々に形成してもよい。

【０１０５】なお、上記実施形態においては、たとえば
スイッチＳＷ１ａをＯＮのまま保持しつつ、スイッチＳ
Ｗ１ｂをＯＮとするよう構成したが（図９（ｃ）、
（ｅ）参照）、ピークホールド回路７６による、プリン
トパターン３４ａについての最大値検出処理（電圧Ｖa
に対応する最大値を検出する処理）終了直後にスイッチ
ＳＷ１ａをＯＦＦとし、その後、スイッチＳＷ１ｂをＯ
Ｎとするよう構成することもできる。このように構成す
れば、プリントパターン３４ａに流れる電流ｉがほぼ０
となるのを待つことなく、つぎのプリントパターン３４
ｂの検査に移行することができる。このため、さらに短
サイクルでプリントパターンの導通状態の検査を行なう
ことができる。また、このように構成すれば、仮に上述
の時定数（式(1)、(2)におけるαの逆数）が大きい場合
であっても、検査のサイクルが極端に大きくなることは
ない。

【０１０６】また、上述の実施形態においては、信号源
４６として定電圧源を用いるとともに（図９（ａ）参
照）、信号源４６から発せられた直流電圧を、プローブ
選択スイッチ部ＳＷ１の各スイッチを継断することで
（図９（ｃ）（ｅ）参照）、急激な立上がり部分を持つ
ステップ状の電圧を得るよう構成したが、信号源４６と
して、急激な変化を有する信号を順次生成するような回
路等を用いることもできる。

【０１０７】上述のような信号源４６を用いた場合にお
ける信号処理信のタイミングチャートを図２１に示す。
この例では、信号源４６として矩形波発生回路を用いて
いる。コンピュータ４４は、信号源４６で生成された各
矩形信号の立上がり部（図２１（ａ）参照）の位相にほ
ぼ同期させて、プローブ選択スイッチ部ＳＷ１およびブ
ロック選択スイッチ部ＳＷ２の各スイッチを切換えるこ
とにより（図２１（ｂ）（ｃ）参照）、信号源４６で順
次生成される各矩形信号を、各プリントパターン３４
ａ、３４ｂ、・・・（図３参照）に分配する。この例に
おけるアンプ７４への入力電圧Ｖｘの様子や、アンプ７
４入力後の処理は、図９に示される例と同様である。

【０１０８】なお、図２１に示す例では、信号源４６に
おいて矩形波を生成するよう構成したが、図２２Ａに示
すように、信号源４６において三角波を生成するよう構
成することもできる。図２２Ａにおいて、各三角状の信
号は急激な立上がり部（ａ）を持っている。また、図２
２Ｂに示すように、信号源４６においてパルス列を生成
するよう構成することもできる。図２２Ａ同様、図２２
Ｂにおいても、各パルス信号は急激な立上がり部（ｂ）
を持っている。

【０１０９】急激な立上がり部を有する信号は、これら
に限定されるものではない。また、時間０で立上がる信
号の他、少し時間をかけて立上がる信号も含まれる。ま
た、急激な立下がり部を有する信号も含まれる。

【０１１０】なお、上述の実施形態においては、信号が
急激な変化を生じた以後に第２の端子に生じた最大電圧
に基づいて、配線の導通状態を判定するよう構成した
が、この発明はこれに限定されるものではない。たとえ
ば、信号が急激な変化を生じた以後における、第１の端
子と第２の端子との間に生ずる電圧の所定時間内の平均
値、所定時間経過後の電圧値、定常偏差電圧、第１の端
子と第２の端子との間を流れる電流の最大値、平均値ま
たは積分値など、急激な変化を有する信号を与えた場合
における、第１の端子と第２の端子との間に生ずる電圧
に関連した量に基づいて、配線の導通状態を判定するよ
う構成することができる。ただし、上述の実施形態のよ
うに、前記最大電圧に基づいて配線の導通状態を判定す
るよう構成すれば、より短時間で配線の導通状態を検査
することができる。

【０１１１】なお、上述の実施形態においては、センサ
モジュールが、複数の第２の端子（導通センサユニット
５２、５４、５６、５８）により構成されている場合を
例に説明したが、この発明は、センサモジュールが、ひ
とつの第２の端子のみで構成された場合にも適用するこ
とができる。

【０１１２】図２３に、ひとつの第２の端子のみで構成
されたセンサモジュール９０を用いた場合のベアボード
テスタの構成を示す。

【０１１３】コントローラ４２、プローブ選択スイッチ
部ＳＷ１、プローブ部４０の構成は、図３に示す前述の
ベアボードテスタと同様である。ただし、図２３に示す
このベアボードテスタにおいては、センサモジュール９
０からの出力が一つだけである。したがって、図３のよ
うに、導通センサモジュール５０からの出力を切換えて
信号検出部４８に与えるためのブロック選択スイッチ部
ＳＷ２は、設けられていない。

【０１１４】基板３２のパッド部３８（図４参照）の上
に配置されたセンサモジュール９０は、パッド部３８と
結合されており、パッド部３８から信号を取り出して、
直接、信号検出部４８に与える。図２４Ａ，図２４Ｂ，
図２４Ｃに、センサモジュール９０の構成を示す。セン
サモジュール９０は、前述の実施形態と同様に、検査対
象の基板３２と同様な工程で製造された基板６０（図２
４Ｂ参照）により構成されている。

【０１１５】図２４Ａはセンサモジュール９０の平面
図、図２４Ｂは主要断面図、図２４Ｃは底面図である。
図２４Ｂ、図２４Ｃに示すように、基板６０の下面に、
電極部である一つの電極板６２が設けられ、電極板６２
を覆うように、絶縁膜７０が形成されている。電極板６
２は、検査対象の基板３２のパッド部３８に対向するよ
うに配置され、絶縁膜７０を介して、パッド部３８の全
てのパッド３８ａ、３８ｂ、・・・（図２参照）と、静
電容量によって結合される。これにより、電極板６２
と、図４に示す一群のパッド３８ａ、３８ｂ、・・・と
の間の静電容量の変動が少ないという効果がある。

【０１１６】図２４Ｂ、図２４Ａに示すように、基板６
０の上面には、接続板６４が設けられている。接続板６
４は、スルーホール６６を介して、電極板６２と電気的
に接続されている。接続板６４は、接続コード９２を介
して、信号検出部４８に接続される。

【０１１７】また、図２４Ａ、図２４Ｂ、図２４Ｃに示
すように、基板６０の下面および上面にはシールド部材
であるシールド膜６８ａ、６８ｂがそれぞれ形成されて
おり、これらは、スルーホール６８ｃを介して接続され
ている。なお、シールド膜６８ａ、６８ｂには接地電位
が与えられている。

【０１１８】図２２に示すベアボードテスタの信号処理
は、前述の図１に示すベアボードテスタの場合と、ほぼ
同じである。ただし、この場合、上述のように、ブロッ
ク選択スイッチ部ＳＷ２に関する処理は行なわれない。

【０１１９】なお、図３または図１２に示すコンピュー
タ４４の機能の一部または全部を、ハードウェアロジッ
クにより実現することもできる。また、信号源４６また
は信号検出部４８の機能の一部または全部を、ソフトウ
ェアを用いて実現することもできる。

【０１２０】なお、上述の実施形態においては、電極部
の周囲にシールド部材を配置している。これにより、ノ
イズの低減を図ることができる。しかし、シールド部材
を設けないよう構成することもできる。

【０１２１】また、上述の実施形態においては、第２の
端子に、電極部を覆う絶縁膜を設けたが、第２の端子に
絶縁膜を設けないよう構成することもできる。ただし、
第２の端子に絶縁膜を設れば、検査の際、別途絶縁膜を
用意したりする必要がないので、検査を迅速に行なうこ
とができる。

【０１２２】また、上述の実施形態においては、センサ
モジュールを構成する基板の一方の面に電極部を設け、
他方の面に電極部と電気的に接続された接続用導電部を
設けるよう構成したが、他方の面に接続用導電部を設け
なくてもよい。ただし、他方の面に接続用導電部を設け
ることで、接続用導電部を介して容易に信号の授受を行
なうことができるため、センサモジュールの構造を簡略
化することができる。

【０１２３】また、上述の実施形態においては、センサ
モジュールを、検査対象の基板と同様な工程で製造した
基板を用いて構成したが、センサモジュールを、検査対
象の基板と同様でない工程で製造した基板を用いて構成
したり、基板を用いないで構成することもできる。ただ
し、センサモジュールを、検査対象の基板と同様な工程
で製造するようにすれば、検査対象の基板の配線が高密
度化、複雑化されたとしても、検査対象の基板に対応さ
せて、センサモジュール自体も、高密度化、複雑化する
ことができ、好都合である。

【０１２４】また、上述の実施形態においては、第２の
端子が、配線の他端との間で静電容量によって結合され
るよう構成したが、たとえば、第２の端子が、配線の他
端との間でインダクタンスによって結合されるよう構成
することもできる。ただし、静電容量によって結合され
るよう構成すれば、簡単な構成で、信頼性の高い検査を
行なうことができる。

【０１２５】また、上述の実施形態においては、検査に
用いる所定の信号として、急激な変化を有する信号を例
に説明したが、この発明はこれに限定されるものではな
い。検査に用いる所定の信号として、たとえば、正弦波
交流などの交流信号を用いることもできる。

【０１２６】所定の信号として交流信号を用いる場合に
は、図２５に示すように、信号源４６として、たとえば
正弦波発振器を用いればよい。たとえば１０ＭＨz程度
の周波数を持つ正弦波が、信号源４６において生成され
る。また、信号検出部４８を構成する要素として、図８
のピークホールド回路７６に替えて、波形観測回路８０
を用いればよい。波形観測回路８０は、入力された信号
を処理してそのレベルや波形を評価する回路であり、具
体的には、たとえば検波回路やオシロスコープ等が用い
られる。

【０１２７】この場合、コンピュータ４４は、図２６に
示すように、プローブ選択スイッチ部ＳＷ１およびブロ
ック選択スイッチ部ＳＷ２の各スイッチを適宜切換える
（図２６、（ｂ）参照）ことにより、信号源４６におい
て生成された正弦波（図２６、（ａ）参照）を、各プリ
ントパターン３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，・・・に分配す
るとともに、信号検出部４８を介して得られたデータに
基づいて、各プリントパターンの導通状態の判定を行な
う。

【０１２８】プリントパターンが断線していない場合に
は、アンプ７４への入力電圧Ｖxは（ｃ）のようにな
る。一方、プリントパターンが断線している場合には、
アンプ７４への入力電圧Ｖxは（ｄ）のようになる。す
なわち、プリントパターンが断線しているような場合に
は、入力レベルが極めて小さい値となるので、容易に判
定することができる。図２６の例では、プリントパター
ン３４ａ，３４ｂは断線していないものの、プリントパ
ターン３４ｃが断線しており、この基板３２は不良品で
あると判定される。

【０１２９】このような交流信号を用いることにより、
正弦波発振器や検波回路など、非接触の検査装置に比較
的よく用いられる回路を用いて装置を構成することがで
きるので、装置の設計コストの低減や、既存部品の転用
による装置の製造コストの低減、納期の短縮化等が期待
できる。

【０１３０】また、上述の実施形態においては、第１の
端子が、配線の一端と接続されるよう構成したが、第１
の端子が、静電容量などによって配線の一端と結合され
るよう構成することもできる。

【０１３１】また、上述の実施形態においては、複数の
第１の端子を用意し、第１のスイッチ手段を用いて所望
の第１の端子を選択することにより、検査対象の基板の
配線の一端のうち所望の一端を選択するよう構成した
が、たとえば、第１の端子をひとつだけ用意し、この第
１の端子に対し、検査対象の基板を相対的に移動させる
ことにより、配線の一端のひとつを選択するよう構成す
ることもできる。ただし、前者の構成を採用すれば、第
１の端子に対し、検査対象の基板を相対移動させる必要
がない。このため、精度の高い検査を行なうことができ
る。また、装置の製造コストを低く抑えることができ
る。また、検査の自動化が容易になる。

【０１３２】なお、下側治具１１７のベース１１７ａに
基板３２の下側の回路パターンを検出するプローブを追
加してもよい。この場合、基板３２の両面を同時に検査
することができる。

【０１３３】また、ユニバーサル型の検査装置に適用す
ることもできる。

【０１３４】また、上述の実施形態においては、ベアボ
ードテスタを例に説明したが、この発明は、ベアボード
テスタに限定されるものではない。ＣＰＵ等の回路素子
を搭載した基板の検査装置や、回路素子を搭載するため
のパッケージ等の検査装置など、基板検査装置一般およ
び基板検査方法一般に適用される。

【０１３５】この明細書において用いる用語について説
明する。

【０１３６】「基板」とは、配線を形成し得る基材、ま
たは現に配線を形成した基材をいい、材質、構造、形
状、寸法等を問わない。たとえば、ガラスエポキシ基
板、フィルム状の基板等の他、ＣＰＵ等の回路素子を搭
載するためのパッケージ等も含む。さらに、ガラスエポ
キシ基板等にソケットなどを搭載した複合基板や、回路
素子を搭載した基板も含む。

【０１３７】「配線」とは、導電を目的とした導体をい
い、材質、構造、形状、寸法等を問わない。基板に形成
されたプリントパターンやスルーホール、ピン等の他、
基板に取り付けられた電気コード、ソケット、コネク
タ、ピンなどにおける導電部分等も含む概念である。

【０１３８】「配線の一端」、「配線の他端」とは、配
線のうち検査のための信号の入力点または出力点となる
箇所をいい、材質、構造、形状、寸法等を問わない。プ
リントパターンの検査用端、コネクタ接続用端、接続用
ピン、ボンデングワイヤ等を接続するためのパッド、回
路素子やソケットを接続するためのパッド、基板に取り
付けられたソケットに設けられた差込み部やコネクタの
入出力端など、他の部品との電気的な接続点となる箇所
のほか、配線内の任意の箇所を含む。

【０１３９】「結合する」とは、２以上の部材を、絶縁
された状態で信号の授受をおこない得るように結び付け
ることをいい、静電容量を用いて結びつける場合のほ
か、インダクタンスを用いて結びつける場合等も含まれ
る。

【０１４０】「信号」とは、検査のために用いられる信
号をいい、電圧または電流のいずれをも含む概念であ
る。正弦波などの交流信号の他、直流信号、矩形状の信
号、三角状の信号、パルス状の信号等も含まれる。

【０１４１】「第１の端子と第２の端子との間に生ずる
電圧に基づいて」とは、第１の端子と第２の端子との間
に生ずる電圧そのものまたは当該電圧に対応若しくは関
連する物理量に基づいて、の意である。したがって、当
該電圧の他、たとえば、当該電圧に対応若しくは関連す
る電流や、その積分値、微分値等も含まれる。

【０１４２】「配線の導通状態の検出」とは、配線の断
線やショートの検出の他、半断線の検出など、配線の抵
抗値の検出なども含む概念である。

【０１４３】「群」とは、１または２以上の要素により
構成される集合をいう。

【０１４４】「急激な変化を有する信号」とは、電圧ま
たは電流等の単位時間当りの変化量が大きい信号をい
い、例えばステップ状の立上がり若しくは立ち下がりを
有する直流信号または三角状の信号、矩形状の信号、パ
ルス状の信号等が含まれる。

【０１４５】「電極部」とは、静電容量を用いて結びつ
ける場合における第２の端子側の電極を構成する導体を
いい、材質、構造、形状、寸法等を問わない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るベアボードテスタ１の全体概略図
である。

【図２】制御部１２２と導通センサモジュール５０ａ、
導通センサモジュール５０ｂ、位置ずれセンサユニット
８０ａ、位置ずれセンサユニット８０ｂ、プローブ４
０、基板３２との関係を説明する。

【図３】ベアボードテスタ１の導通テスタ部分の構成を
示す図面である。

【図４】検査対象の基板３２のプリントパターン部３４
の詳細を示す図面である。

【図５】図５Ａは、導通センサモジュール５０の平面図
である。図５Ｂは、導通センサモジュール５０の下面を
上から見た透視図である。

【図６】図６Ａは、導通センサユニット５２を簡略化し
て表わした場合の平面図である。図６Ｂは、導通センサ
ユニット５２を簡略化して表わした場合の主要断面図で
ある。図６Ｃは、導通センサユニット５２を簡略化して
表わした場合の底面図である。

【図７】図７Ａは、プローブ選択スイッチ部ＳＷ１を模
式的に示した図面である。図７Ｂは、ブロック選択スイ
ッチ部ＳＷ２を模式的に示した図面である。

【図８】信号処理を説明するための図面である。

【図９】信号処理の際のタイミングチャートである。

【図１０】位置ずれセンサユニット８０ａにおける制御
部１２２との関係を説明する図である。

【図１１】基板３２と位置ずれセンサユニット８０ａと
の関係を説明する図である。

【図１２】位置ズレ検出を行う場合の等価回路を示す。

【図１３】位置ズレがある場合の信号波形の移動を示す
図である。

【図１４】ベアボードテスタ１の全体のフローチャート
を示す図である。

【図１５】位置ズレ検出を行うフローチャートである。

【図１６】θ方向のズレを説明する図である。

【図１７】位置検出電極Ｓ１、Ｓ２とプリントパターン
３４ａとの関係の他の実施形態である。

【図１８】信号源４６として交流生成器を用いた場合の
等価回路である。

【図１９】図１９Ａは、他の例における導通センサユニ
ット５２を簡略化して表わした場合の平面図である。図
１９Ｂは、他の例における導通センサユニット５２を簡
略化して表わした場合の主要断面図である。図１９Ｃ
は、他の例における導通センサユニット５２を簡略化し
て表わした場合の底面図である。

【図２０】図２０Ａは、さらに他の例における導通セン
サユニット５２を簡略化して表わした場合の平面図であ
る。図２０Ｂは、さらに他の例における導通センサユニ
ット５２を簡略化して表わした場合の主要断面図であ
る。図２０Ｃは、さらに他の例における導通センサユニ
ット５２を簡略化して表わした場合の底面図である。

【図２１】他の例における信号処理の際のタイミングチ
ャートである。

【図２２】図２２Ａは、信号源４６から出力される他の
例における信号を示す図面である。図２２Ｂは、信号源
４６から出力されるさらに他の例における信号を示す図
面である。

【図２３】この発明の他の実施形態における基板検査装
置であるベアボードテスタの構成を示す図面である。

【図２４】図２４Ａは、センサモジュール９０の平面図
である。図２４Ｂは、センサモジュール９０の主要断面
図である。図２４Ｃは、センサモジュール９０の底面図
である。

【図２５】他の実施形態における信号処理を説明するた
めの図面である。

【図２６】他の実施形態における信号処理の際のタイミ
ングチャートである。

【符号の説明】

３４ｘ プリントパタ
ーン ３６ パッド部 ５０ センサモジュール ５２、５４、５６、５８ 導通センサユニット ８０ａ 位置ずれセンサユニット ８０ｂ 位置ずれセンサユニット １２２ 制御部 ＳＷ１１ プローブ選択スイッチ部 ＳＷ１２ 位置検出センサ選択スイッチ部 Ｓ１〜Ｓ４ 位置検出電極

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】検査対象の基板と基板検査装置との間の位
   置ずれを検出する装置であって、 前記検査対象の基板の配線に対して位置ずれがある場合
   には、第１の電極と前記配線との対向面積と、第２の電
   極と前記配線との対向面積とが異なるように配置された
   一対の電極、 前記電極と前記配線の対向状態によって変動する静電容
   量を検出する静電容量検出手段、 前記検出された静電容量に基づいて、前記位置ずれを判
   断する判断手段、 を備えたことを特徴とする基板位置ずれ検出装置。
2. 【請求項２】請求項１の基板位置ずれ検出装置におい
   て、 前記第１の電極は第１Ｘ方向用電極であり、前記第２の
   電極は第２Ｘ方向用電極であること、 を特徴とする基板位置ずれ検出装置。
3. 【請求項３】検査対象の基板と基板検査装置との間の位
   置ずれを検出する装置であって、 前記検査対象の基板の配線と対向して設けられた電極、 前記電極と前記配線の対向状態によって変動する静電容
   量を検出する静電容量検出手段、 前記検出された静電容量に基づいて、前記位置ずれを判
   断する判断手段、 を備え、 前記電極は、以下のＸ方向用電極およびＹ方向用電極を
   備えていること、 1)第１Ｘ方向用電極および第２Ｘ方向用電極を有するＸ
   方向用電極であって、前記第１Ｘ方向用電極および第２
   Ｘ方向用電極は、Ｘ方向のずれがある場合には、両電極
   によって検出される静電容量が異なるように配置されて
   いる、 2)第１Ｙ方向用電極および第２Ｙ方向用電極を有するＹ
   方向用電極であって、前記第１Ｙ方向用電極および第２
   Ｙ方向用電極は、Ｙ方向のずれがある場合には、両電極
   によって検出される静電容量が異なるように配置されて
   いる、 を特徴とする基板位置ずれ検出装置。
4. 【請求項４】請求項３の基板位置ずれ検出装置におい
   て、 前記第１Ｘ方向用電極および第２Ｘ方向用電極は、対向
   する基板の配線のほぼ中心線であってＹ軸に平行な線上
   の任意の点に対して点対象で配置されており、 前記第１Ｙ方向用電極および第２Ｙ方向用電極は、対向
   する基板の配線のほぼ中心線であってＸ軸に平行な線上
   の任意の点に対して点対象で配置されていること、 を特徴とする基板位置ずれ検出装置。
5. 【請求項５】請求項４の基板位置ずれ検出装置におい
   て、 前記第１Ｘ方向用電極および第２Ｘ方向用電極は、Ｘ方
   向のずれがない場合でも、その一部が対向する基板の配
   線の外側に、はみ出しており、 前記第１Ｙ方向用電極および第２Ｙ方向用電極は、Ｙ方
   向のずれがない場合でも、その一部が対向する基板の配
   線の外側に、はみ出していること、 を特徴とする基板位置ずれ検出装置。
6. 【請求項６】請求項３ないし請求項５のいずれかの基板
   位置ずれ検出装置において、 前記Ｘ方向用電極およびＹ方向用電極をそれぞれ２組有
   しており、 前記判断手段は、前記２組の電極によって検出された静
   電容量に基づいて、θ方向のずれを判断すること、 を特徴とする基板位置ずれ検出装置。
7. 【請求項７】検査対象の基板と基板検査装置との間の位
   置ずれを検出する方法であって、 前記検査対象の基板の配線に対して位置ずれがある場合
   には、第１の電極と前記配線との対向面積と、第２の電
   極と前記配線との対向面積とが異なるように一対の電極
   を前記配線に対向して配置し、 前記第１の電極と前記配線との静電容量および前記第２
   の電極と前記配線との静電容量を検出し、 前記検出された２つの静電容量に基づいて、前記位置ず
   れを判断すること、 を特徴とする基板位置ずれ検出方法。