JP5384412B2

JP5384412B2 - 検査装置および検査方法

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Publication number: JP5384412B2
Application number: JP2010083261A
Authority: JP
Inventors: 和彦塩崎; 寿幸近藤
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2030-03-31
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Description

本発明は、プロービング対象体の表面に平行な方向および表面に接離する方向に沿ってプローブを移動させてプロービングさせ、そのプローブを介して入力した電気信号に基づく電気的検査を行う検査装置および検査方法に関するものである。

回路基板に平行なＸＹ平面に沿ってプローブを移動させて回路基板に対してプロービングを行い、そのプローブを介して入力する電気信号に基づいて回路基板に対する電気的検査を行うフライングプローブ型の検査装置が知られている。この場合、プローブの取り付け時におけるプローブの位置ずれやプローブのサイズ等に起因して、プローブを移動させる際に指定したプロービング位置（指定した移動距離によって特定される理論上のプロービング位置）と、プロービングを行ったときの実際のプロービング位置との間に誤差が生じることがある。このため、この種の検査装置を用いて検査を行う際には、検査に先立ってこの誤差を測定し、移動距離を補正する必要がある。この種の検査装置として、特開平６−３３１６５３号公報において出願人が開示した回路基板検査装置が知られている。この回路基板検査装置は、打痕シートが基板上に設けられた誤差測定用の専用ボードと、カメラと、カメラによって撮像された図形の位置（重心）を測定する画像処理手段とを備えて上記の誤差を測定可能に構成されている。この回路基板検査装置において上記の誤差を測定する際には、専用ボードをフィクスチュアに固定する。次いで、専用ボードの打痕シートにおける特定点を示す座標データを入力し、プローブを移動させて打痕シートに対してプロービングを行わせる。続いて、プロービングによって打痕シートに形成された打痕をカメラによって撮像する。次いで、画像処理手段が打痕の位置を測定し、その位置（ＸＹ座標）と特定点の位置（ＸＹ座標データが示すＸＹ座標）との誤差を座標データの補正値として算出する。

特開平６−３３１６５３号公報（第３頁、第１−３図）

ところが、上記の回路基板検査装置には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、この回路基板検査装置では、専用ボードの打痕シートに対してプローブをプロービングさせ、そのときの打痕の位置と特定点の位置との誤差を補正値として算出している。一方、プローブをプロービングさせるプロービング機構を構成する構成部品の寸法誤差や、プロービング機構を組み立てる際の構成部品の位置ずれ等に起因して、プロービングの際にプローブをプロービング対象体に近接させる向きがプロービング対象体の表面に対して傾斜していることがある。また、複数のプローブをプロービングさせる際のプローブの取付部同士の接触を回避するために、プロービング対象体に近接させる向きをプロービング対象体の表面に対して意図的に傾斜させる構成も存在する。このような構成では、プロービング対象体の厚みの相違によって実際のプロービング位置が変化することとなる。しかしながら、上記の回路基板検査装置では、このような厚みの相違によるプロービング位置の変化が補正値に反映されていないため、プローブの移動距離を正確に補正することが困難となることがあり、プロービングの精度向上の観点からこの点の改善が望まれている。

本発明は、かかる解決すべき課題に鑑みてなされたものであり、プロービングの精度を向上し得る検査装置および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記載の検査装置は、プロービング対象体の表面に平行な平面方向および当該表面に接離する接離方向に沿って当該プローブを移動させて当該プロービング対象体に対して当該プローブをプロービングさせるプロービング機構と、前記プローブの移動量を指定して前記プロービング機構に対して前記プロービング処理を実行させる制御部と、前記指定された移動量によって特定される理論上のプロービング位置と前記プロービング処理による実際のプロービング位置との間の前記平面方向沿った離間距離に基づいて当該移動量を補正するための補正値を算出する演算部とを備え、前記補正値で補正した新たな移動量を前記プロービング機構に対して指定して移動させた前記プローブを介して入力した電気信号に基づく電気的検査を行う検査装置であって、前記制御部は、第１の前記移動量を指定して前記プロービング機構に対して前記プロービング処理としての第１プロービング処理を実行させると共に、前記接離方向に沿った移動量が前記第１の移動量における当該接離方向に沿った移動量とは異なる第２の前記移動量を指定して前記プロービング機構に対して前記プロービング処理としての第２プロービング処理を実行させ、前記演算部は、前記第１プロービング処理における前記平面方向に沿った前記離間距離と前記第２プロービング処理における当該平面方向に沿った前記離間距離との差分値と、当該両プロービング処理の各々における前記表面に対して垂直な方向に沿った前記プローブの移動量の差分値および前記接離方向に沿った当該プローブの移動量の差分値のいずれか一方の差分値とに基づいて前記プロービング対象体の前記表面に対する前記接離方向の傾斜角度を特定すると共に、前記傾斜角度に基づいて前記補正値を補完する。

また、請求項２記載の検査装置は、請求項１記載の検査装置において、前記演算部は、前記平面方向における第１方向に沿った前記補正値としての第１補正値、および当該第１方向に直交する第２方向に沿った前記補正値としての第２補正値を算出すると共に、前記第１補正値を前記第１方向に沿った前記傾斜角度に基づいて補完し、かつ前記第２補正値を前記第２方向に沿った前記傾斜角度に基づいて補完する。

また、請求項３記載の検査装置は、請求項１または２記載の検査装置において、前記プロービング処理において前記プロービング対象体に形成される打痕を撮像する撮像部を備え、前記演算部は、前記撮像部によって撮像された画像に基づいて前記離間距離を測定する。

また、請求項４記載の検査方法は、プローブの移動量を指定してプロービング対象体の表面に平行な平面方向および当該表面に接離する接離方向に沿って当該プローブを移動させて当該プロービング対象体に対して当該プローブをプロービングさせ、当該プローブを介して入力した電気信号に基づく電気的検査を行う際に、前記指定した移動量によって特定される理論上のプロービング位置と前記プロービング処理による実際のプロービング位置との間の前記平面方向沿った離間距離に基づいて当該移動量を補正するための補正値を算出し、当該補正値で補正した新たな移動量を指定して移動させた前記プローブを介して入力した電気信号に基づく電気的検査を行う検査方法であって、第１の前記移動量を指定して前記プロービング処理としての第１プロービング処理を実行すると共に、前記接離方向に沿った移動量が前記第１の移動量における当該接離方向に沿った移動量とは異なる第２の前記移動量を指定して前記プロービング処理としての第２プロービング処理を実行し、前記第１プロービング処理における前記平面方向に沿った前記離間距離と前記第２プロービング処理における当該平面方向に沿った前記離間距離との差分値と、当該両プロービング処理の各々における前記表面に対して垂直な方向に沿った前記プローブの移動量の差分値および前記接離方向に沿った当該プローブの移動量の差分値のいずれか一方の差分値とに基づいて前記プロービング対象体の前記表面に対する前記接離方向の傾斜角度を特定すると共に、前記傾斜角度に基づいて前記補正値を補完する。

また、請求項５記載の検査方法は、請求項４記載の検査方法において、前記平面方向における第１方向に沿った前記補正値としての第１補正値、および当該第１方向に直交する第２方向に沿った前記補正値としての第２補正値を算出すると共に、前記第１補正値を前記第１方向に沿った前記傾斜角度に基づいて補完し、かつ前記第２補正値を前記第２方向に沿った前記傾斜角度に基づいて補完する。

また、請求項６記載の検査方法は、請求項４または５記載の検査方法において、前記プロービング処理において前記プロービング対象体に形成される打痕を撮像し、前記撮像した画像に基づいて前記離間距離を測定する。

請求項１記載の検査装置、および請求項４記載の検査方法では、第１プロービング処理における平面方向に沿った離間距離と第２プロービング処理における平面方向に沿った離間距離との差分値と、両プロービング処理の各々における表面に対して垂直な方向に沿ったプローブの移動量の差分値および接離方向に沿ったプローブの移動量の差分値のいずれか一方の差分値とに基づいてプロービング対象体の表面に対する接離方向の傾斜角度を特定すると共に、その傾斜角度に基づいて補正値を補完する。このため、この検査装置および検査方法によれば、プロービング処理においてプローブをプロービング対象体に近接させる向きがプロービング対象体の表面に対して傾斜している場合において、プロービング対象体の厚みの相違によるプロービング位置の変化量を補正値に反映させることができる。したがって、この検査装置および検査方法によれば、プロービングに際して指定する平面方向に沿った移動距離を正確に補正することができる結果、プロービングの精度を十分に向上することができる。

また、請求項２記載の検査装置、および請求項５記載の検査方法によれば、平面方向における第１方向に沿った補正値としての第１補正値、および第１方向に直交する第２方向に沿った補正値としての第２補正値を算出すると共に、第１補正値を第１方向に沿った傾斜角度に基づいて補完し、かつ第２補正値を第２方向に沿った傾斜角度に基づいて補完することにより、第１方向に沿った傾斜角度と、第２方向に沿った傾斜角度とが異なる場合においても、プロービング対象体の厚みの相違によるプロービング位置の変化量を第１方向および第２方向毎に各補正値に反映させることができる。したがって、この検査装置および検査方法によれば、プロービングに際して指定する平面方向に沿った移動距離をより正確に補正することができる結果、プロービングの精度をさらに向上することができる。

また、請求項３記載の検査装置、および請求項６記載の検査方法によれば、プロービング処理においてプロービング対象体に形成される打痕を撮像し、撮像した画像に基づいて離間距離を測定することにより、簡易な構成でありながらプロービング位置を正確に測定することができる。

検査装置１の構成を示す構成図である。初期状態における固定部２、テスト基板１００およびプローブ２１の位置関係を説明する説明図である。補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙの測定方法を説明する第１の説明図である。補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙの測定方法を説明する第２の説明図である。補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙの測定方法を説明する第３の説明図である。補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙの測定方法を説明する第４の説明図である。補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙの測定方法を説明する第５の説明図である。補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙの測定方法を説明する第６の説明図である。補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙの測定方法を説明する第７の説明図である。傾斜角度θｘ，θｙの特定方法を説明する第１の説明図である。傾斜角度θｘ，θｙの特定方法を説明する第２の説明図である。

以下、本発明に係る検査装置および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、検査装置の一例としての図１に示す検査装置１の構成について説明する。検査装置１は、同図に示すように、固定部２、プロービング機構３、撮像部４、検査部５、記憶部６および制御部７を備えて、検査対象体の回路基板２００に対する電気的検査を実行可能に構成されている。

固定部２は、図２に示すように、基台１１および複数のクランプ１２を備えて構成され、プロービング対象体としてのテスト基板１００および回路基板２００を各クランプ１２によってクランプすることによって固定する。また、各クランプ１２は、平行な状態で互いに接離可能に配設された２本の梁部材１３にそれぞれ配置されて、テスト基板１００および回路基板２００の大きさに応じてその位置を移動可能に構成されている。

ここで、テスト基板１００は、後述する補正値Ｄｒｘ（第１補正値）および補正値Ｄｒｙ（第２補正値）の算出に用いるテスト用の基板であって、図２に示すように、一例として、感圧シートで形成されてプローブ２１（図１参照）のプロービング（接触）によって打痕が生じる２つの打痕シート１０２ａ，１０２ｂ（以下、区別しないときには「打痕シート１０２」ともいう）が絶縁性を有する基板本体１０１の上に取り付けられて構成されている。この場合、テスト基板１００における打痕シート１０２ａの取り付け部位１００ａ（図２に破線で示す部位）には、基板本体１０１と同じ厚みの基板が貼り合わされている。このため、このテスト基板１００は、図１０，１１に示すように、打痕シート１０２ａの取り付け部位１００ａの厚みＴ１が打痕シート１０２ｂの取り付け部位（取り付け部位１００ａを除く部位）１００ｂの厚みＴ２の２倍程度となるように構成されている。

プロービング機構３は、一例として、動力源としてのモータや、モータの動力を伝達するボールねじなどの機構部品（いずれも図示せず）を備えて構成されている。また、プロービング機構３は、制御部７の制御に従い、固定部２における基台１１の表面（つまり、固定部２に固定されたテスト基板１００および回路基板２００の表面）に平行な平面方向（具体的には、図２に示すＸ方向（第１の方向）およびＸ方向に直交するＹ方向（第２の方向）であって、以下、「ＸＹ方向」ともいう）、並びに基台１１の表面に接離する接離方向（具体的には、図１０，１１に示すＡ方向）に沿ってプローブ２１を移動させて、固定部２によって固定されているテスト基板１００や回路基板２００に対してプローブ２１をプロービングさせる。

撮像部４は、制御部７の制御に従い、固定部２によって固定されているテスト基板１００の打痕シート１０２ａ，１０２ｂ（打痕シート１０２ａ，１０２ｂに形成される打痕Ｍ１，Ｍ２：図５，８参照）を上方から撮像する。この場合、撮像部４は、プローブ２１と共にプロービング機構３によって移動させられる。検査部５は、制御部７の制御に従い、テスト基板１００にプロービングさせられたプローブ２１を介して入力する電気信号Ｓに基づき、回路基板２００に対する電気的検査を実行する。

記憶部６は、回路基板２００に対するプロービング処理（以下、回路基板２００に対するプロービング処理を「検査用プロービング処理」ともいう）の実行時に指定するプローブ２１の移動量（具体的には、移動距離）を示す移動距離データＤｍを記憶する。この移動距離データＤｍには、検査用プロービング処理の実行時に初期位置Ｐｗ１（初期状態におけるプローブ２１の位置：図２参照）から測定対象の回路基板２００における各プロービング位置までプローブ２１を移動させる際の、Ｘ方向に沿った移動距離Ｌｍｘ、Ｙ方向に沿った移動距離Ｌｍｙ、およびＡ方向に沿った移動距離Ｌｍａを示すデータが含まれている。

また、記憶部６は、後述する補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙ（以下、区別しないときには「補正値Ｄｒ」ともいう）を算出するための２回のプロービング処理（以下、「第１プロービング処理」および「第２プロービング処理」ともいう）の実行時に指定するプローブ２１の移動距離を示す移動距離データＤｔを記憶する。この移動距離データＤｔには、図３に示すように、初期位置Ｐｗ１にプローブ２１が位置している状態（同図に破線で示す状態）からテスト基板１００に取り付けられている打痕シート１０２ａ内における予め決められた第１テスト位置Ｐｔ１にプローブ２１が位置する状態（同図に実線で示す状態）にプローブ２１および撮像部４を移動させて第１プロービング処理を実行させる際に指定するＸ１の向き（Ｘ方向における一方の向き）に沿った移動距離Ｌｔｘ１、Ｙ１の向き（Ｙ方向における一方の向き）に沿った移動距離Ｌｔｙ１、および図１０に示すＡ１の向き（Ａ方向における一方の向き）に沿った移動距離Ｌｔａ１を示すデータが含まれている。なお、移動距離Ｌｔｘ１，Ｌｔｙ１，Ｌｔａ１が第１の移動量に相当する。

また、移動距離データＤｔには、図４に示すように、第１テスト位置Ｐｔ１にプローブ２１が位置している状態（同図に破線で示す状態）から第１テスト位置Ｐｔ１の上方に撮像部４が位置する状態（同図に実線で示す状態）にプローブ２１および撮像部４を移動させる際の、Ｘ１の向きに沿った移動距離Ｌｐｘ１、Ｙ１の向きに沿った移動距離Ｌｐｙ１、および図１０に示すＡ２の向き（Ａ方向における他方の向き）に沿った移動距離Ｌｐａ１（同図参照）を示すデータが含まれている。さらに、移動距離データＤｔには、図６に示すように、第１テスト位置Ｐｔ１の上方に撮像部４が位置している状態（同図に破線で示す状態）から打痕シート１０２ｂ内における予め決められた第２テスト位置Ｐｔ２にプローブ２１が位置する状態（同図に実線で示す状態）にプローブ２１および撮像部４を移動させて第２プロービング処理を実行させる際に指定するＸ１の向きに沿った移動距離Ｌｔｘ２、Ｙ２の向き（Ｙ方向における他方の向き）に沿った移動距離Ｌｔｙ２、およびＡ１の向きに沿った移動距離Ｌｔａ２（図１０参照）を示すデータが含まれている。なお、移動距離Ｌｔｘ２，Ｌｔｙ２，Ｌｔａ２が第２の移動量に相当する。また、移動距離データＤｔには、図７に示すように、第２テスト位置Ｐｔ２にプローブ２１が位置している状態（同図に破線で示す状態）から第２テスト位置Ｐｔ２の上方に撮像部４が位置する状態（同図に実線で示す状態）にプローブ２１および撮像部４を移動させる際の、Ｘ１の向きに沿った移動距離Ｌｐｘ２、Ｙ１の向きに沿った移動距離Ｌｐｙ２、およびＡ２の向き沿った移動距離Ｌｐａ２（図１０参照）を示すデータが含まれている。

また、記憶部６は、制御部７によって測定される離間距離Ｌｄｘ１を補正値Ｄｒｘとして記憶すると共に、離間距離Ｌｄｙ１を補正値Ｄｒｙとして記憶する。また、記憶部６は、制御部７によって測定または算出される離間距離Ｌｄｘ２，Ｌｄｙ２（以下、離間距離Ｌｄｘ１，Ｌｄｙ１，Ｌｄｘ２，Ｌｄｙ２を区別しないときには「離間距離Ｌｄ」ともいう）、および傾斜角度θｘ，θｙ（以下、区別しないときには「傾斜角度θ」ともいう）を記憶する。また、記憶部６は、テスト基板１００の厚みＴ１，Ｔ２、および回路基板２００の厚みＴｍを記憶する。

制御部７は、プロービング機構３を制御して、テスト基板１００に取り付けられている打痕シート１０２ａ，１０２ｂにプローブ２１をプロービングさせる第１プロービング処理および第２プロービング処理を実行させる。この場合、制御部７は、第１プロービング処理を実行させる際に、プロービング機構３に対して移動距離Ｌｔｘ１，Ｌｔｙ１，Ｌｔａ１を指定し、第２プロービング処理を実行させる際に、プロービング機構３に対して移動距離Ｌｔｘ２，Ｌｔｙ２，Ｌｔａ２を指定する。また、制御部７は、プロービング機構３を制御して、テスト位置Ｐｔ１の上方およびテスト位置Ｐｔ２の上方に撮像部４を移動させると共に、撮像部４を制御して、第１プロービング処理によって打痕シート１０２ａに形成される打痕Ｍ１、および第２プロービング処理によって打痕シート１０２ｂに形成される打痕Ｍ２を撮像させる。

また、制御部７は、演算部として機能し、図５に示すように、第１プロービング処理を実行させる際に指定した移動距離Ｌｔｘ１，Ｌｔｙ１によって特定される理論上のプロービング位置（つまり、第１テスト位置Ｐｔ１）と第１プロービング処理における実際のプロービング位置（打痕シート１０２ａに形成される打痕Ｍ１の位置）との間のＸＹ方向に沿った離間距離（具体的には、Ｘ方向に沿った離間距離Ｌｄｘ１、およびＹ方向に沿った離間距離Ｌｄｙ１）を測定する。さらに、制御部７は、図８に示すように、第２プロービング処理を実行させる際に指定した移動距離Ｌｔｘ２，Ｌｔｙ２によって特定される理論上のプロービング位置（つまり、第２テスト位置Ｐｔ２）と第２プロービング処理における実際のプロービング位置（打痕シート１０２ｂに形成される打痕Ｍ２の位置）との間のＸＹ方向に沿った離間距離（具体的には、Ｘ方向に沿った離間距離Ｌｄｘ２、およびＹ方向に沿った離間距離Ｌｄｙ２）を測定する。この場合、制御部７は、撮像部４によって撮像される打痕シート１０２ａ，１０２ｂ（打痕Ｍ１，Ｍ２）の画像を用いて画像処理を行うことによって上記の各離間距離を測定する。

また、制御部７は、測定した離間距離Ｌｄｘ１を補正値Ｄｒｘとして記憶部６に記憶させると共に、測定した離間距離Ｌｄｙ１を補正値Ｄｒｙとして記憶部６に記憶させる。この場合、補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙは、プロービング機構３に対して検査用プロービング処理を実行させる際に指定する移動距離Ｌｍｘ，Ｌｍｙを補正するための値であって、プロービング機構３に対してプローブ２１を取り付ける際の位置ずれ、プローブ２１の長さの相違などに起因して生じる、理論上のプロービング位置と実際のプロービング位置との間の離間距離がこの補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙに含まれている。

また、制御部７は、離間距離Ｌｄｘ１，Ｌｄｘ２の差分値Ｇｘｔ、離間距離Ｌｄｙ１，Ｌｄｙ２の差分値Ｇｙｔ、およびテスト基板１００の厚みＴ１，Ｔ２の差分値Ｔｇ１（第１プロービング処理および第２プロービング処理の各々におけるテスト基板１００の表面に対して垂直な方向に沿ったプローブ２１の移動量の差分値の一例）に基づいて後述する算出処理を行うことにより、固定部２における基台１１の表面に対するＡ方向の傾斜角度θｘ，θｙ（図１０，１１参照）を特定する。また、制御部７は、プロービング機構３に対して検査用プロービング処理を実行させる際に、Ａ方向に沿った移動距離Ｌｍａおよび傾斜角度θｘ，θｙに基づいて補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙを補完し、その補完した補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙで補正した移動距離Ｌｍｘ，Ｌｍｙを指定する。

次に、検査装置１を用いて回路基板２００に対する電気的検査を行う検査方法について、添付図面を参照して説明する。なお、初期状態では、図２に示すように、プローブ２１が初期位置Ｐｗ１に位置しているものとする。

回路基板２００に対する電気的検査に先立ち、補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙおよび傾斜角度θｘ，θｙの算出を行う。まず、固定部２にテスト基板１００を固定する。具体的には、固定部２の梁部材１３をテスト基板１００の大きさに合わせて移動させ、次いで、クランプ１２にテスト基板１００の縁部をクランプさせる。これにより、テスト基板１００が固定部２によって固定される。続いて、図外の操作部を操作して、補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙおよび傾斜角度θｘ，θｙの算出処理の実行を指示する。これに応じて、制御部７が、記憶部６から移動距離データＤｔを読み出す。

次いで、制御部７は、プロービング機構３に対して移動距離データＤｔに含まれる移動距離Ｌｔｘ１，Ｌｔｙ１，Ｌｔａ１を指定して第１プロービング処理の実行を指示する。これに応じて、プロービング機構３が第１プロービング処理を実行する。この第１プロービング処理では、プロービング機構３は、制御部７によって指定された移動距離Ｌｔｘ１，Ｌｔｙ１に対応する分だけ動力源を駆動させて、図３に示す破線の矢印に沿って、プローブ２１を初期位置Ｐｗ１から第１テスト位置Ｐｔ１の上方まで移動させる。

続いて、プロービング機構３は、制御部７によって指定された移動距離Ｌｔａ１に対応する分だけ動力源を駆動させて、図１０，１１に示すように、プローブ２１をＡ１の向き（下向き）に移動させて、固定部２によって固定されているテスト基板１００の打痕シート１０２ａにプローブ２１の先端部をプロービングさせる。この際に、プローブ２１のプロービングにより、図３，５に示すように、打痕シート１０２ａに打痕Ｍ１が形成される。

次いで、制御部７は、移動距離データＤｔに含まれる移動距離Ｌｐｘ１，Ｌｐｙ１，Ｌｐａ１を指定して、図４に示すように、プロービング機構３に対して撮像部４をテスト位置Ｐｔ１の上方に移動させる。

続いて、制御部７は、撮像部４に対して撮像を指示し、これに応じて、撮像部４が、打痕シート１０２ａを上方から撮像する。次いで、制御部７は、撮像部４によって撮像された打痕シート１０２ａ（打痕Ｍ１）の画像を用いて画像処理を行い、第１プロービング処理によって打痕シート１０２ａに形成された打痕Ｍ１の位置（つまり第１プロービング処理における実際のプロービング位置：図５参照）と、第１プロービング処理の実行時に指定した移動距離Ｌｔｘ１，Ｌｔｙ１によって特定される理論上のプロービング位置（つまり、第１テスト位置Ｐｔ１：同図参照）との間のＸ方向に沿った離間距離Ｌｄｘ１、およびＹ方向に沿った離間距離Ｌｄｙ１を測定する。続いて、制御部７は、離間距離Ｌｄｘ１を補正値Ｄｒｘとして記憶部６に記憶させると共に、離間距離Ｌｄｙ１を補正値Ｄｒｙとして記憶部６に記憶させる。

次いで、制御部７は、プロービング機構３に対して移動距離データＤｔに含まれる移動距離Ｌｔｘ２，Ｌｔｙ２，Ｌｔａ２を指定して第２プロービング処理の実行を指示する。これに応じて、プロービング機構３が第２プロービング処理を実行する。この第２プロービング処理では、プロービング機構３は、制御部７によって指定された移動距離Ｌｔｘ２，Ｌｔｙ２に対応する分だけ動力源を駆動させて、図６に示すように、プローブ２１を第２テスト位置Ｐｔ２の上方に移動させる。

続いて、プロービング機構３は、制御部７によって指定された移動距離Ｌｔａ２に対応する分だけ動力源を駆動させて、図１０，１１に示すように、プローブ２１をＡ１の向きに移動させて、固定部２によって固定されているテスト基板１００の打痕シート１０２ｂにプローブ２１の先端部をプロービングさせる。この際に、プローブ２１のプロービングにより、図６，８に示すように、打痕シート１０２ｂに打痕Ｍ２が形成される。

次いで、制御部７は、移動距離データＤｔに含まれる移動距離Ｌｐｘ２，Ｌｐｙ２，Ｌｐａ２を指定して、図７に示すように、プロービング機構３に対して撮像部４を第２テスト位置Ｐｔ２の上方に移動させる。

続いて、制御部７は、撮像部４に対して撮像を指示し、これに応じて、撮像部４が、打痕シート１０２ｂを上方から撮像する。次いで、制御部７は、撮像部４によって撮像された打痕シート１０２ｂ（打痕Ｍ２）の画像を用いて画像処理を行い、第２プロービング処理によって打痕シート１０２ｂに形成された打痕Ｍ２の位置（つまり第２プロービング処理における実際のプロービング位置：図８参照）と、第２プロービング処理の実行時に指定した移動距離Ｌｔｘ２，Ｌｔｙ２によって特定される理論上のプロービング位置（つまり、第２テスト位置Ｐｔ２：同図参照）との間のＸ方向に沿った離間距離Ｌｄｘ２、およびＹ方向に沿った離間距離Ｌｄｙ２を測定する。続いて、制御部７は、測定した離間距離Ｌｄｘ２，Ｌｄｙ２を記憶部６に記憶させる。

続いて、制御部７は、傾斜角度θｘ，θｙを算出する算出処理を実行する。この算出処理では、制御部７は、補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙとしての離間距離Ｌｄｘ１，Ｌｄｙ１、および離間距離Ｌｄｘ２，Ｌｄｙ２を記憶部６から読み出す。次いで、制御部７は、離間距離Ｌｄｘ１と離間距離Ｌｄｘ２との差分値Ｇｘｔを算出すると共に、離間距離Ｌｄｙ１と離間距離Ｌｄｙ２との差分値Ｇｙｔを算出する。また、制御部７は、記憶部６からテスト基板１００の厚みＴ１，Ｔ２を読み出して、厚みＴ１，Ｔ２の差分値Ｔｇ１（図１０，１１参照）を算出する。続いて、制御部７は、差分値Ｇｘｔ，Ｇｙｔおよび差分値Ｔｇ１に基づいて傾斜角度θｘ，θｙを算出する。

ここで、第１プロービング処理において測定された離間距離Ｌｄｘ１，Ｌｄｙ１、および第２プロービング処理において測定された離間距離Ｌｄｘ２，Ｌｄｙ２は、共にプローブ２１を取り付ける際の位置ずれや、プローブ２１の長さの相違などに起因する理論上のプロービング位置と実際のプロービング位置との間の離間距離であるため、Ａ方向がテスト基板１００の表面に対して傾斜していない、つまりＡ方向がテスト基板１００の表面に対して垂直のときには、離間距離Ｌｄｘ１，Ｌｄｙ１および離間距離Ｌｄｘ２，Ｌｄｙ２は互いに同じ値となる。一方、図１０，１１に示すように、Ａ方向がテスト基板１００の表面に対して傾斜しているときには、Ａ方向に沿った移動距離に応じてＸ方向に沿った離間距離Ｌｄｘ１，Ｌｄｙ１、およびＹ方向に沿った離間距離Ｌｄｘ２，Ｌｄｙ２が異なる値となる。

したがって、差分値Ｇｘｔ，Ｇｙｔが共に０のときにはＡ方向がテスト基板１００の表面に対して垂直であり、差分値Ｇｘｔが０以外のときにはＡ方向がテスト基板１００の表面に対してＸ方向に沿って傾斜し、差分値Ｇｙｔが０以外のときにはＡ方向がテスト基板１００の表面に対してＸ方向に沿って傾斜していることが理解される。この場合、Ａ方向がテスト基板１００の表面に対して傾斜しているときのＸ方向に沿った傾斜角度θｘ、差分値Ｇｘｔおよび差分値Ｔｇ１の関係は、次の式で表される。
ｔａｎθｘ＝Ｔｇ１／Ｇｘｔ
∴θｘ＝ｔａｎ^−１（Ｔｇ１／Ｇｘｔ）・・・・（１）式
また、Ａ方向がテスト基板１００の表面に対して傾斜しているときのＹ方向に沿った傾斜角度θｙ、差分値Ｇｙｔおよび差分値Ｔｇ１の関係は、次の式で表される。
ｔａｎθｙ＝Ｔｇ１／Ｇｙｔ
∴θｙ＝ｔａｎ^−１（Ｔｇ１／Ｇｙｔ）・・・・（２）式
したがって、制御部７は、（１）式および（２）式から傾斜角度θｘ，θｙを算出する。次いで、制御部７は、特定した傾斜角度θｘ，θｙを記憶部６に記憶させる。以上により、補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙおよび傾斜角度θｘ，θｙの算出が終了する。

また、制御部７は、撮像部４による打痕シート１０２ｂの撮像が終了した時点で、プロービング機構３に対してＸ２の向きに沿った移動距離およびＹ２の向きに沿った移動距離を指定して、図９に示すように、プローブ２１を初期位置Ｐｗ１に移動させる。

次に、回路基板２００に対する電気的検査を実行する。具体的には、テスト基板１００に代えて、検査対象の回路基板２００を固定部２に固定させた後に、操作部を操作して、検査の開始を指示する。これに応じて、制御部７が、記憶部６に記憶されている移動距離データＤｍ、補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙおよび傾斜角度θｘ，θｙを読み出す。続いて、制御部７は、プロービング機構３に対して移動距離データＤｍに含まれる移動距離Ｌｍｘ，Ｌｍｙ，Ｌｍａを指定して検査用プロービング処理の実行を指示する。この際に、制御部７は、移動距離Ｌｍｘ，Ｌｍｙを補正する。具体的には、制御部７は、記憶部６から回路基板２００の厚みＴｍを読み出して、テスト基板１００の厚みＴ１と厚みＴｍとを比較する。この場合、厚みＴ１と厚みＴｍとが等しいときには、第１プロービング処理においてプローブ２１がテスト基板１００の打痕シート１０２ａに接触したＡ方向に沿った高さと、検査用プロービング処理においてプローブ２１が回路基板２００に接触するＡ方向に沿った高さとが一致するため、固定部２における基台１１の表面（つまり、固定部２に固定されている回路基板２００の表面）に対してＡ方向が傾斜しているとしても、Ａ方向が傾斜していることによる影響がない。このため、厚みＴ１と厚みＴｍとが等しいときには、制御部７は、補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙを補完することなく元の値のままとし、その補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙで移動距離Ｌｍｘ，Ｌｍｙを補正し、補正後の移動距離Ｌｍｘ，Ｌｍｙを指定する。この場合、制御部７は、例えば、移動距離Ｌｍｘに補正値Ｄｒｘ（補正値Ｄｒｘとしての離間距離Ｌｄｘ１）を加算する補正を行うと共に、移動距離Ｌｍｙに補正値Ｄｒｙ（補正値Ｄｒｙとしての離間距離Ｌｄｙ１）を加算する補正を行う。

一方、厚みＴ１と厚みＴｍとが異なるときには、Ａ方向が傾斜していることによる影響があるため、補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙを補完する必要がある。この場合、厚みＴ１と厚みＴｍとの差分値をＴｇ２とすると、Ｘ方向に沿った補完値Ｄｃｘ、およびＹ方向に沿った補完値Ｄｃｙは、次の式で表される。
Ｄｃｘ＝Ｔｇ２／ｔａｎθｘ・・・・（３）式
Ｄｃｙ＝Ｔｇ２／ｔａｎθｙ・・・・（４）式
したがって、制御部７は、差分値Ｔｇ２を算出し、（３）式および（４）式から補完値Ｄｃｘ，Ｄｃｙを算出する。次いで、制御部７は、補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙを補完値Ｄｃｘ，Ｄｃｙで補完する。この場合、制御部７は、例えば、補正値Ｄｒｘに補完値Ｄｃｘを加算する補完を行うと共に、補正値Ｄｒｙに補完値Ｄｃｙを加算する補完を行う。続いて、制御部７は、その補完後の補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙで移動距離Ｌｍｘ，Ｌｍｙを補正（加算）し、その補正後の移動距離Ｌｍｘ，Ｌｍｙを指定する。

次いで、プロービング機構３は、制御部７によって指定された補正後の移動距離Ｌｍｘ，Ｌｍｙに対応する分だけ動力源を駆動させてプローブ２１を移動させる。続いて、プロービング機構３は、制御部７によって指定された移動距離Ｌｍａに対応する分だけ動力源を駆動させてプローブ２１を下向き（Ａ１の向き）に移動させて、回路基板２００にプローブ２１の先端部をプロービングさせる。

次いで、制御部７は、検査部５に対して電気的検査の実行を指示する。これに応じて、検査部５が、テスト基板１００にプロービングさせられたプローブ２１を介して入力した電気信号Ｓに基づき、テスト基板１００に対する電気的検査を実行する。続いて、制御部７は、検査部５による検査の結果を図外の表示部に表示させる。

この場合、この検査装置１では、上記したように、傾斜角度θｘ，θｙに基づいて補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙが補完されるため、プローブ２１をプロービング対象体に近接させる向きがプロービング対象体の表面に対して傾斜している場合においても、プロービングに際して指定する移動距離Ｌｍｘ，Ｌｍｙを正確に補正することが可能となっている。したがって、この検査装置１では、回路基板２００に対する検査精度を十分に向上させることが可能となっている。

このように、この検査装置１および検査方法では、第１プロービング処理および第２プロービング処理における平面方向に沿った離間距離Ｌｄｘ１，Ｌｄｘ２の差分値Ｇｘｔ，Ｇｙｔと、テスト基板１００の厚みＴ１，Ｔ２の差分値Ｔｇ１（各プロービング処理の各々におけるテスト基板１００の表面に対して垂直な方向に沿ったプローブ２１の移動量の差分値）とに基づいてプロービング対象体の表面に対する接離方向の傾斜角度θｘ，θｙを特定すると共に、その傾斜角度θｘ，θｙに基づいて補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙを補完する。このため、この検査装置１および検査方法によれば、プロービング処理においてプローブ２１をプロービング対象体に近接させる向きがプロービング対象体の表面に対して傾斜している場合において、プロービング対象体の厚みの相違によるプロービング位置の変化量を補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙに反映させることができる。したがって、この検査装置１および検査方法によれば、プロービングに際して指定するプローブの移動距離Ｌｍｘ，Ｌｍｙを正確に補正することができる結果、プロービングの精度を十分に向上することができる。

また、この検査装置１および検査方法によれば、Ｘ方向に沿った補正値ＤｒｘおよびＹ方向に沿った補正値Ｄｒｙを算出すると共に、補正値ＤｒｘをＸ方向に沿った傾斜角度θｘに基づいて補完し、かつ補正値ＤｒｙをＹ方向に沿った傾斜角度θｙに基づいて補完することにより、Ｘ方向に沿った傾斜角度θｘと、Ｙ方向に沿った傾斜角度θｙとが異なる場合においても、プロービング対象体の厚みの相違によるプロービング位置の変化量をＸ方向およびＹ方向毎に各補正値Ｄｒｘ，Ｄｒｙに反映させることができる。したがって、この検査装置１および検査方法によれば、プロービングに際して指定するプローブの移動距離Ｌｍｘ，Ｌｍｙをより正確に補正することができる結果、プロービングの精度をさらに向上することができる。

さらに、この検査装置１および検査方法によれば、プロービング処理においてプロービング対象体としてのテスト基板１００の打痕シート１０２ａ，１０２ｂに形成される打痕Ｍ１，Ｍ２を撮像し、撮像した画像に基づいて離間距離Ｌｄｘ１，Ｌｄｙ１，Ｌｄｘ２，Ｌｄｙ２を測定することにより、簡易な構成でありながらプロービング位置を正確に測定することができる。

なお、第１プロービングおよび処理第２プロービング処理における離間距離Ｌｄｘ１，Ｌｄｘ２の差分値Ｇｘｔ、離間距離Ｌｄｙ１，Ｌｄｙ２の差分値Ｇｙｔ、および両プロービング処理の各々におけるテスト基板１００の表面に対して垂直な方向に沿ったプローブ２１の移動量の差分値（厚みＴ１，Ｔ２の差分値Ｔｇ１）に基づいて傾斜角度θｘ，θｙを特定する構成および方法について上記したが、テスト基板１００の表面に対して垂直な方向に沿ったプローブ２１の移動量の差分値に代えて、両プロービング処理の各々における接離方向に沿ったプローブ２１の移動距離の差分値、具体的には、第１プロービング処理において指定した移動距離Ｌｔａ１と第２プロービング処理において指定した移動距離Ｌｔａ２との差分値に基づいて傾斜角度θｘ，θｙを特定する構成および方法を採用することもできる。

この構成および方法において、移動距離Ｌｔａ１と移動距離Ｌｔａ２との差分値をＧａｔとすると、傾斜角度θｘ、差分値Ｇｘｔおよび差分値Ｇａｔの関係、および傾斜角度θｙ、差分値Ｇｙｔおよび差分値Ｇａｔの関係は、次の式で表される。
ｃｏｓθｘ＝Ｇｘｔ／Ｇａｔ
∴θｘ＝ｃｏｓ^−１（Ｇｘｔ／Ｇａｔ）・・・・（５）式
ｃｏｓθｙ＝Ｇｙｔ／Ｇａｔ
∴θｙ＝ｃｏｓ^−１（Ｇｙｔ／Ｇａｔ）・・・・（６）式
したがって、この構成および方法では、制御部７は、（５）式および（６）式から傾斜角度θｘ，θｙを算出する。
また、検査用プロービング処理において指定する接離方向に沿った移動距離Ｌｍａと第１プロービング処理において指定した移動距離Ｌｔａ１との差分値をＧａｍとすると、Ｘ方向に沿った補完値Ｄｃｘ、およびＹ方向に沿った補完値Ｄｃｙは、次の式で表される。
Ｄｃｘ＝Ｇａｍ／ｃｏｓθｘ・・・・（７）式
Ｄｃｙ＝Ｇａｍ／ｃｏｓθｙ・・・・（８）式
したがって、制御部７は、差分値Ｇａｍを算出し、（７）式および（８）式から補完値Ｄｃｘ，Ｄｃｙを算出する。

また、２回のプロービング処理を実行して傾斜角度θｘ，θｙを算出する構成および方法について上記したが、Ａ方向に沿った移動距離を互いに異ならせた３回以上のプロービング処理を実行して傾斜角度θｘ，θｙを算出する構成および方法を採用することもできる。また、テスト基板１００および撮像部４を用いてプロービング位置を特定する構成および方法について上記したが、プロービング位置を特定する構成および方法はこれに限定されず、例えば、光学式のセンサを用いてプローブ２１の先端の位置を検出して、この検出結果に基づいてプロービング位置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、固定部２に対する回路基板２００の位置ずれ測定に用いる撮像部４をプロービング位置（打痕Ｍ１，Ｍ２の位置）の特定用の撮像部として利用する構成および方法について上記したが、回路基板２００の位置ずれ測定用の撮像部とは別に、プロービング位置特定用の撮像部を備えた構成および方法を採用することもできる。この場合、この構成および方法においては、プロービング位置特定用の撮像部を固定部２によって固定されるテスト基板１００の上方に位置するように固定部２に固定する構成および方法を採用することができる。

１検査装置
３プロービング機構
４撮像部
７制御部
２１プローブ
１００テスト基板
１０２ａ，１０２ｂ打痕シート
２００回路基板
Ｄｒｘ，Ｄｒｙ補正値
Ｌｄｘ１，Ｌｄｙ１，Ｌｄｘ２，Ｌｄｙ２離間距離
Ｇｘｔ，Ｇｙｔ，Ｇａｔ，Ｇａｍ差分値
Ｌｔｘ１，Ｌｔｙ１，Ｌｔａ１，Ｌｔｘ２，Ｌｔｙ２，Ｌｔａ２移動距離
Ｓ電気信号
θｘ，θｙ傾斜角度

Claims

プロービング対象体の表面に平行な平面方向および当該表面に接離する接離方向に沿って当該プローブを移動させて当該プロービング対象体に対して当該プローブをプロービングさせるプロービング機構と、前記プローブの移動量を指定して前記プロービング機構に対して前記プロービング処理を実行させる制御部と、前記指定された移動量によって特定される理論上のプロービング位置と前記プロービング処理による実際のプロービング位置との間の前記平面方向沿った離間距離に基づいて当該移動量を補正するための補正値を算出する演算部とを備え、前記補正値で補正した新たな移動量を前記プロービング機構に対して指定して移動させた前記プローブを介して入力した電気信号に基づく電気的検査を行う検査装置であって、
前記制御部は、第１の前記移動量を指定して前記プロービング機構に対して前記プロービング処理としての第１プロービング処理を実行させると共に、前記接離方向に沿った移動量が前記第１の移動量における当該接離方向に沿った移動量とは異なる第２の前記移動量を指定して前記プロービング機構に対して前記プロービング処理としての第２プロービング処理を実行させ、
前記演算部は、前記第１プロービング処理における前記平面方向に沿った前記離間距離と前記第２プロービング処理における当該平面方向に沿った前記離間距離との差分値と、当該両プロービング処理の各々における前記表面に対して垂直な方向に沿った前記プローブの移動量の差分値および前記接離方向に沿った当該プローブの移動量の差分値のいずれか一方の差分値とに基づいて前記プロービング対象体の前記表面に対する前記接離方向の傾斜角度を特定すると共に、前記傾斜角度に基づいて前記補正値を補完する検査装置。
前記演算部は、前記平面方向における第１方向に沿った前記補正値としての第１補正値、および当該第１方向に直交する第２方向に沿った前記補正値としての第２補正値を算出すると共に、前記第１補正値を前記第１方向に沿った前記傾斜角度に基づいて補完し、かつ前記第２補正値を前記第２方向に沿った前記傾斜角度に基づいて補完する請求項１記載の検査装置。
前記プロービング処理において前記プロービング対象体に形成される打痕を撮像する撮像部を備え、
前記演算部は、前記撮像部によって撮像された画像に基づいて前記離間距離を測定する請求項１または２記載の検査装置。
プローブの移動量を指定してプロービング対象体の表面に平行な平面方向および当該表面に接離する接離方向に沿って当該プローブを移動させて当該プロービング対象体に対して当該プローブをプロービングさせ、当該プローブを介して入力した電気信号に基づく電気的検査を行う際に、前記指定した移動量によって特定される理論上のプロービング位置と前記プロービング処理による実際のプロービング位置との間の前記平面方向沿った離間距離に基づいて当該移動量を補正するための補正値を算出し、当該補正値で補正した新たな移動量を指定して移動させた前記プローブを介して入力した電気信号に基づく電気的検査を行う検査方法であって、
第１の前記移動量を指定して前記プロービング処理としての第１プロービング処理を実行すると共に、前記接離方向に沿った移動量が前記第１の移動量における当該接離方向に沿った移動量とは異なる第２の前記移動量を指定して前記プロービング処理としての第２プロービング処理を実行し、
前記第１プロービング処理における前記平面方向に沿った前記離間距離と前記第２プロービング処理における当該平面方向に沿った前記離間距離との差分値と、当該両プロービング処理の各々における前記表面に対して垂直な方向に沿った前記プローブの移動量の差分値および前記接離方向に沿った当該プローブの移動量の差分値のいずれか一方の差分値とに基づいて前記プロービング対象体の前記表面に対する前記接離方向の傾斜角度を特定すると共に、前記傾斜角度に基づいて前記補正値を補完する検査方法。
前記平面方向における第１方向に沿った前記補正値としての第１補正値、および当該第１方向に直交する第２方向に沿った前記補正値としての第２補正値を算出すると共に、前記第１補正値を前記第１方向に沿った前記傾斜角度に基づいて補完し、かつ前記第２補正値を前記第２方向に沿った前記傾斜角度に基づいて補完する請求項４記載の検査方法。
前記プロービング処理において前記プロービング対象体に形成される打痕を撮像し、
前記撮像した画像に基づいて前記離間距離を測定する請求項４または５記載の検査方法。