JP6129011B2

JP6129011B2 - 検査ポイント設定装置、及び基板検査装置

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Publication number: JP6129011B2
Application number: JP2013154138A
Authority: JP
Inventors: 真人早川
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2017-05-17
Anticipated expiration: 2033-07-25
Also published as: JP2015025693A

Description

本発明は、基板検査装置に設けられた移動可能なプローブを、基板上に設定された複数の検査ポイントに順番に移動させて検査を行うために、プローブを接触可能な基板上の同一ネットの複数の接触可能部位の内からいずれの接触可能部位を検査ポイントとして設定するかを決定する検査ポイント設定装置、及び基板検査装置に関するものである。

部品実装前又は基板実装後の基板（プリント基板、又は回路基板ともいう）の導体パターンの良否や部品の実装状態の良否を検査するために、導体パターン上や部品のリード端子上に予め設定された組となる検査ポイントに、基板検査装置がＸＹＺ軸方向に移動可能な組となるプローブを移動させて接触させ、抵抗値などの電気的特性を測定することが行われている。

例えば基板の導体パターン間や部品のリード端子間の短絡検査では、導体パターン同士やリード端子同士などの被検査対象になる導体同士に設定された対になる検査ポイントに、基板検査装置が対になるプローブを接触させて、抵抗値の測定を行う。基板検査装置は、測定した抵抗値が短絡判定用の閾値よりも大きな値であれば被検査対象の導体同士が短絡しておらず正常であると判定し、短絡判定用の閾値以下の値であれば導体同士が短絡しており異常であると判定する。基板検査装置は、プリント基板に多数形成された導体パターンや実装された部品のリード端子に対して、プローブを順次移動させて短絡検査を実施する。導体パターンの数やリード端子の数は、基板によっては数千を超えるため、短絡検査の検査ステップ数は膨大な数になる。検査時間を短くするためには、検査ステップごとに移動させるプローブの移動距離を短くする必要がある。

検査ポイントは、プローブを接触させて導通させる必要があるため、導体パターンに対しては表面にレジストが形成されておらず導体パターンが基板表面に表出している部位に設定される。例えば、検査ポイントは、部品実装用のランド（パッド）や層間接続用のビア（スルーホール）に対して設定される。リード端子の場合、ランドに半田付けされるため、検査ポイントはランドの位置に設定される。導通している一連の導体パターンには、その両端部や途中の部位にランドやビアが複数設けられるため、検査ポイントに成り得るプローブの接触可能部位が複数存在する。短絡検査では、一連の導体パターン中のプローブの接触可能部位の内、いずれの部位を検査ポイントとして用いてもよい。検査時間を短くするためには、プローブの移動距離が短くなる接触可能部位を、検査ポイントとして設定する必要がある。

例えば、特許文献１には、基板上に存在する検査ポイント（測定点）の各Ｘ−Ｙデータをメモリに書き込み、各部品毎に対応する複数の検査ポイントを１ステップとしてそれぞれグループ化し、プローブの移動元となるステップから検査順番が決まっていない残りの全てのステップに対する距離を各々算出し、その中で最短の距離のステップを次の検査順番に決定する処理を、全てのステップの検査順番が決まるまで繰り返すプローブ移動式回路基板検査順設定装置が記載されている。

特許第３０３４５８３号公報

特許文献１の装置では、検査順番の決まっていない残りの全てのステップまでの距離を総当り的に算出し、その中で最短の距離のステップを次のプローブの移動先として設定している。特許文献１のように、次にプローブを移動させる検査ポイントを決定するために、プローブの移動元になる検査ポイントから、次に被検査対象となる導体と導通する複数の接触可能部位（同一ネットの複数の接触可能部位）までの距離を総当り的に算出し、その中で最短の距離に位置する接触可能部位を検査ポイントとして設定することも考えられる。

しかしながら、同一ネットの複数の接触可能部位に対して全て距離を算出し、この処理を全ての検査ステップで行うと、その演算量は膨大な数になり、検査ポイントの設定のために長い時間が必要になるという課題がある。

本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、基板上の被検査対象となる導体におけるプローブの複数の接触可能部位の中から、プローブの移動距離が短くなる接触可能部位を、少ない演算量で短時間に検査ポイントとして設定することができる検査ポイント設定装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するためになされた、特許請求の範囲の請求項１に記載された検査ポイント設定装置は、基板検査装置に設けられた移動可能なプローブを、基板上に設定された複数の検査ポイントに順番に移動させて検査を行うために、前記プローブを接触可能な同一ネットの複数の接触可能部位の内からいずれの前記接触可能部位を前記検査ポイントとして設定するかを決定する検査ポイント設定装置であって、前記接触可能部位の前記基板上の位置の情報を示す位置リスト、前記接触可能部位のネットの情報を示すネットリスト、前記接触可能部位の所定の近傍範囲内に位置する他の前記接触可能部位の情報を示す近傍リスト、及び、前記プローブを順番に移動させていく前記検査ポイントの初期値が予め記録された検査順リストが、書き込まれる記憶手段と、前記検査順リストに記録されている順番に従い、前記プローブの移動元の前記検査ポイントに対して前記近傍リストを参照すると共に、前記プローブの移動先の初期値の前記検査ポイントに対して前記ネットリストを参照し、前記移動元の検査ポイントの前記所定の近傍範囲内に位置し、かつ、前記移動先の初期値の検査ポイントと同一ネットである前記接触可能部位を前記移動先の検査ポイントの候補として抽出し、前記候補として抽出した前記接触可能部位と前記移動元の検査ポイントとの距離を前記位置リストに基づいて算出し、前記候補の中で最短の距離に位置する前記接触可能部位を、前記移動先の検査ポイントとする検査ポイント最適化手段とを、備えることを特徴とする。

請求項２に記載された検査ポイント設定装置は、請求項１に記載のものであり、前記検査ポイント最適化手段は、前記候補となる前記接触可能部位が１つのときに、前記距離を算出することなく、前記候補を、前記移動先の検査ポイントとすることを特徴とする。

請求項３に記載された検査ポイント設定装置は、請求項１又は２に記載のものであり、前記接触可能部位に対して前記所定の近傍範囲内に位置する他の前記接触可能部位の情報を、前記位置リストに基づいて抽出して、前記近傍リストを作成する近傍リスト作成手段を備えることを特徴とする。

請求項４に記載された検査ポイント設定装置は、請求項１から３のいずれかに記載のものであり、前記所定の近傍範囲が、対象になる前記接触可能部位を中心とする円形、三角形、四角形、又は五角形以上の多角形の形状の範囲であることを特徴とする。

請求項５に記載された検査ポイント設定装置は、請求項１から３のいずれかに記載のものであり、前記所定の近傍範囲が、前記基板を複数に分割した範囲の中で、対象になる前記接触可能部位を含んでいる範囲であることを特徴とする。

請求項６に記載された検査ポイント設定装置は、請求項１から５のいずれかに記載のものであり、前記検査ポイント最適化手段は、前記候補となる前記接触可能部位が無いときに、前記移動先の初期値の検査ポイントと同一ネットの前記接触可能部位の中で、前記移動元の検査ポイントとの距離が最短の距離に位置する前記接触可能部位を算出し、前記移動先の検査ポイントとすることを特徴とする。

請求項７に記載の基板検査装置は、請求項１から６のいずれかに記載の検査ポイント設定装置と、前記プローブと、前記プローブを移動可能な移動手段と、前記移動手段を制御して、前記検査ポイント設定装置によって設定された前記検査ポイントに前記プローブを移動させるプローブ制御手段と、前記プローブを介して前記基板の検査を行う検査手段とを備えることを特徴とする。

本発明の検査ポイント設定装置によれば、検査ポイント最適化手段がネットリスト及び近傍リストを参照することで、同一ネットの複数の接触可能部位の中からプローブの移動距離が短くなる部位を、少ない演算量で短時間に抽出して検査ポイントとして設定することができる。

候補となる接触可能部位が１つのときに、検査ポイント最適化手段が距離を算出することなく移動先の検査ポイントとする場合、演算量が減るため、検査ポイントを一層短時間に設定することができる。

近傍リストを作成する近傍リスト作成手段を備える場合、例えば基板製造用の基板データ（ガーバーデータ等）から近傍リストを作成できるため、使い勝手が良く便利である。

所定の近傍範囲を、対象になる接触可能部位を中心とする円形、三角形、四角形等の形状の範囲とする場合に、対象になる接触可能部位が所定の近傍範囲の中心にない場合と比較して、最短距離の接触可能部位が候補の中から外れてしまうことを防止できる。又、所定の近傍範囲を、基板を複数に分割した範囲の中で対象になる接触可能部位を含んでいる範囲とする場合、近傍リストを作成するための演算量を少なくすることができる。

候補となる接触可能部位が無いときに、移動元の検査ポイントとの距離が最短の距離に位置する接触可能部位を検査ポイント最適化手段が算出する場合、近傍リストに含まれていなくても最短距離の接触可能部位を検査ポイントとして設定することができる。

基板検査装置が検査ポイント設定装置を備えている場合、検査ポイントの設定及び基板の検査を、１台の装置で行うことができるため、便利であり、検査準備を効率的に行うことができる。

本発明を適用する検査ポイント設定装置のブロック図である。検査ポイントの設定対象となる基板を模式的に示す一部拡大図である。本発明を適用する検査ポイント設定装置の動作を示すフローチャートである。ネットリストの例を示す図である。検査順リストの初期値の例を示す図である。近傍リストの例を示す図である。検査順リストの最適化の途中（検査ステップ２を最適化）の状態を示す図である。検査順リストの最適化の途中（検査ステップ３を最適化）の状態を示す図である。所定の近傍範囲の他の例を示す基板図である。検査ポイント設定装置を備える基板検査装置を示すブロック図である。

以下、本発明を実施するための形態を詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらの例に限定されるものではない。

図１に、本発明を適用する検査ポイント設定装置１の構成を示す。この検査ポイント設定装置１は、一例として、ハードウエアがＣＰＵ２を有するコンピュータにより構成され、このコンピュータをプログラムで動作させることで実現されている。検査ポイント設定装置１は、ＣＰＵ２、データ読込手段３、記憶手段４、表示手段５、及び操作手段６を備えている。

ＣＰＵ２は、プログラムに従って演算処理や各部の制御を行い、コンピュータ全体を統括的に制御するものである。ＣＰＵ２は、プログラムに従って動作して、本発明における位置リスト作成手段１１、ネットリスト作成手段１２、検査順リスト初期値作成手段１３、近傍リスト作成手段１４、及び検査ポイント最適化手段１５として動作する。

データ読込手段３は、ＣＰＵ２に制御されて、基板データを外部から読み込むためのものである。データ読込手段３は、外部Ｉ／Ｆ（インタフェース）部２１、及び外部記録装置２２によって構成されている。外部Ｉ／Ｆ部２１は、外部機器接続用のインタフェースである。外部Ｉ／Ｆ部２１は、例えば、無線や有線によるＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）、モデム、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などである。外部記録装置２２は、ＵＳＢメモリやＳＤ（エスディー）メモリカードなどの携帯可能な半導体メモリや、ＣＤ（コンパクトディスク）−Ｒ（レコーダブル）／ＲＷ（リライタブル）、ＤＶＤといった光学ディスクメモリなどの外部記録媒体にデータを記録したり、外部記録媒体からデータを読み込んだりするための外部記憶媒体の書込／読込装置である。データ読込手段３として、外部Ｉ／Ｆ部２１及び外部記録装置２２のいずれか一方だけが備えられていてもよい。

記憶手段４は、書き換え可能な不揮発性メモリであり、一例として、フラッシュメモリなどの半導体メモリやハードディスクである。記憶手段４は、基板データや、プローブの接触可能部位の基板上の位置の情報を示す位置リスト、プローブの接触可能部位のネットの情報を示すネットリスト、プローブの接触可能部位の所定の近傍範囲内に位置する他の接触可能部位の情報を示す近傍リスト、及び、プローブを順番に移動させていく検査ポイントの初期値が予め記録された検査順リストが書き込まれるものである。この例では、記憶手段４が、動作用のプログラムを記憶するプログラム記憶用メモリと、上記の各リストを記憶するリスト記憶用メモリとを兼ねている。

表示手段５は、画像を表示可能な表示画面を有する例えば液晶パネル、ＣＲＴ（陰極線管）である。操作手段６は、オペレータの操作を検査ポイント設定装置１に入力するためのものであり、例えばキーボードやマウスである。表示手段５及び操作手段６がタッチパネルで構成されていてもよい。

次に、検査ポイント設定装置１の動作について説明する。

ここでは、図２に模式的に一部拡大図で示す基板５０に対し、検査ポイントの設定処理を行う例を説明する。基板５０には、基板検査装置のプローブ（不図示）を接触することが可能な接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ１４、Ｔ２１〜Ｔ２５、Ｔ３１〜Ｔ３２、Ｔ４１〜Ｔ４２、Ｔ５１〜Ｔ５２が形成されている。これらの接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ５２は、例えば部品実装用のランド（パッド）、ビア（スルーホール）、部品のリード端子である。接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ１４はライン状パターンＰ１で連結（電気的に接続）され、接触可能部位Ｔ２１〜Ｔ２５はライン状パターンＰ２で連結され、接触可能部位Ｔ３１〜Ｔ３２はライン状パターンＰ３で連結され、接触可能部位Ｔ４１〜Ｔ４２はライン状パターンＰ４で連結され、接触可能部位Ｔ５１〜Ｔ５２はライン状パターンＰ５で連結されている。

ＣＰＵ２（図１参照）は、データ読込手段３によりプログラムを外部から読み込んで、記憶手段４に予め記憶させておく。ＣＰＵ２は、オペレータの操作により、又は起動と共に自動的に、記憶手段４に記憶されている本発明に係るプログラムを読み込んで、プログラムに従って動作を開始する。

図３に、本発明のプログラムによる検査ポイント設定装置１の動作（検査ポイント設定処理）をフローチャートで示す。

ステップＳ１で、ＣＰＵ２は、データ読込手段３により、基板データを外部から読み込む。基板データは、基板設計用ＣＡＤ装置から、基板５０の製造用データとして、ランドを含む導体パターンの配置（形状及び配置）を示す導体パターンデータ、レジストの配置を示すレジストデータ、ビア（スルーホールを含む）の配置を示すビアデータ、基板の形状寸法を示す形状データなどが、例えばガーバーデータ形式で出力されたものである。読み込むデータは、オペレータによる操作手段６の操作で選択可能であってもよいし、例えばファイル名や拡張子名でＣＰＵ２が基板データであることを判別し、自動的に読み込むようにしてもよい。なお、基板データは、例えば基板を撮影した画像データ（写真データ）であってもよい。基板データは、基板上に検査ポイントの位置を設定するために、基板５０上の接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ５２の配置が判るデータであればよい。ＣＰＵ２は、読み込んだ基板データを記憶手段４に記録する。

続いて、ステップＳ２に進み、ＣＰＵ２は、位置リスト作成手段１１として動作する。位置リスト作成手段１１は、基板データに基づいて、プローブの接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ５２（図２参照）の基板上の位置の情報を示す位置リストを作成する。位置リスト作成手段１１は、例えば、基板データとして読み込んだ導体パターンデータ及びレジストデータから、レジスト開口部に位置するランドやスルーホールを接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ５２として抽出する。位置リスト作成手段１１は、抽出した各々の接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ５２に対応付けて、各々の中心の位置の情報を例えば基板５０に対するＸＹ座標で表して、位置リストとして記録する。基板データとして、基板５０の写真データを読み込んだ場合、画像処理によりレジスト開口部を判別して、接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ５２の位置の情報を位置リストとして記録してもよい。又は、位置リスト作成手段１１が導体パターンデータ及びレジストデータを画像として表示手段５に表示させたり基板５０の画像データを表示手段５に表示させたりし、表示画面上で接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ５２の位置がオペレータの操作手段６の手動操作により選択されることで、位置リストを作成するようにしてもよい。基板設計用ＣＡＤ装置から、プローブの接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ５２の位置の情報を示す位置リストが出力される場合、この位置リストを読み込むことで、ステップＳ２を省略してもよい。

次に、ステップＳ３に進み、ＣＰＵ２は、ネットリスト作成手段１２として動作する。ネットリスト作成手段１２は、接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ５２のネットの情報を示すネットリストを作成する。基板のネットは、導体パターン、及びビアによって電気接続される導体の繋がり全体（導電性のある一連の導体パターン）を示している。ネットリスト作成手段１２は、多層基板であれば、積層される各層の導体パターン、及び各層を繋ぐビアの配置を示す基板データから電気的に接続される導体パターンを追跡し、ネットの情報を生成する。ネットは、他のネットと区別可能に番号や記号等で示される。同一のネットのランド、ビアなどの導体間には導通があり、異なるネットの導体間には導通がない。ネットリスト作成手段１２は、作成したネットリストを記憶手段４に記録する。なお、ネットリストをオペレータが操作手段６の操作により手動で作成してもよい。又、基板設計用ＣＡＤ装置からネットリストが出力される場合、このネットリストを読み込むことで、ステップＳ３を省略してもよい。

図４に、ネットリストの例を示す。接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ１４にはネットの情報としてネットＮ１が付され、接触可能部位Ｔ２１〜Ｔ２５にはネットＮ２が付され、接触可能部位Ｔ３１〜Ｔ３２にはネットＮ３が付され、接触可能部位Ｔ４１〜Ｔ４２にはネットＮ４が付され、接触可能部位Ｔ５１〜Ｔ５２にはネットＮ５が付される。同図の例では、同一のネット（例えばネットＮ１）の接触可能部位（例えば接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ１４）をまとめて記載したリストの例を示しているが、接触可能部位ごとにネットの情報を一つずつ記載したリストを作成してもよい。

次に、ステップＳ４（図３参照）に進み、ＣＰＵ２は、検査順リスト初期値作成手段１３として動作する。検査順リスト初期値作成手段１３は、プローブを順番に移動させていく検査ポイントとなる接触可能部位の初期値が記録された検査順リストを作成する。検査順リスト初期値作成手段１３が作成する初期値となる検査順リストは、プローブの移動距離が最短になっている必要は無く、検査ステップ順にプローブをいずれの接触可能部位（検査ポイントの初期値）からいずれの接触可能部位（検査ポイントの初期値）に移動させていくかが判ればよい。検査順リストは、検査ポイント設定処理が終了すると最適化されて、プローブの移動距離が最短になる。検査順リスト初期値作成手段１３は、作成した検査順リストを記憶手段４に記録する。

検査順リスト初期値作成手段１３が検査順リストを作成する方法は、限定されておらず、どのように作成してもよい。検査順リスト初期値作成手段１３が、ネットリストに基づいて検査順リストを作成してもよく、導体パターン同士の距離に基づいて検査順リストを作成してもよく、部品のリード端子に基づいて検査順リストを作成してもよく、オペレータによる操作手段６の操作により接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ５２を順に選択することで検査順リストを作成してもよい。基板設計ＣＡＤ装置又は他の装置から検査順リストが出力される場合、それを読み込むことでステップＳ４を省略してもよい。

検査順リスト初期値作成手段１３は、短絡検査の場合、例えばネットリストに基づき、一対になるネット（２つのネット）の組み合わせを全て抽出し、ネットリストの各ネットに最初に記録されている接触可能部位の組を各ステップの検査ポイントの初期値として、全ての組み合わせを任意の順番に並べて、検査順リストを作成する。又は、検査順リスト初期値作成手段１３は、短絡検査の場合、例えば導体パターンに基づき、例えば１つの導体パターン（接触可能部位）に注目して、短絡する可能性のある所定範囲内の導体パターン又は全ての他の導体パターンとの間で短絡検査を実施するように、対になる導体パターンの組み合わせを順次変え、注目する導体パターンを変えていき、検査順リストを作成する。各導体パターンの初期値となる検査ポイントは、導体パターン中のいずれの接触可能部位を選択してもよい。又は、検査順リスト初期値作成手段１３は、短絡検査の場合、例えば、実装される２端子部品のリード端子、及び多端子部品の隣接するリード端子の組を初期値の検査ポイントとし、全ての組について、検査順リストを作成する。

図５に、短絡検査用の検査順リストの例を示す。この検査順リストは、基板検査装置が２本のプローブＡ、プローブＢを用いて、各検査ステップに記載された対になる接触可能部位を検査ポイントとして使用することを示している。基板検査装置は、検査ステップの番号の順番で、プローブＡ、Ｂを検査ポイントに順次移動させて短絡検査を実施する。例えば、検査ステップ１では、プローブＡを検査ポイントになる接触可能部位Ｔ１１に移動（接触）させ、プローブＢを検査ポイントになる接触可能部位Ｔ５１に移動（接触）させることを示している。検査ステップ２では、プローブＡを検査ポイントになる接触可能部位Ｔ２１に移動させ、プローブＢを検査ポイントになる接触可能部位Ｔ５１に移動させる（この場合、検査ステップ１と変わらないので移動させない）ことを示している。

次に、ステップＳ５（図３参照）に進み、ＣＰＵ２は、近傍リスト作成手段１４として動作する。近傍リスト作成手段１４は、位置リストに基づき、各々の接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ５２を中心とする所定の近傍範囲Ｅ内に位置する他の接触可能部位Ｔ５２〜Ｔ１１（対象とする中心の接触可能部位を除いてもよいし、含んでいてもよい）の情報を示す近傍リストを作成する。近傍リスト作成手段１４は、作成した近傍リストを記憶手段４に記録する。

所定の近傍範囲Ｅとして、例えば図２に示すように、各接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ５２（図２の例では接触可能部位Ｔ１２の中心）を中心（重心）とする所定サイズの円形の範囲に設定する。所定サイズは、基板のサイズ、接触可能部位Ｔ５２〜Ｔ１１の密度（離れ具合）や数などから適宜設定すればよい。所定の近傍範囲Ｅとして半径５〜５０ｍｍの円が例示できる。所定の近傍範囲Ｅを、接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ５２を中心とする所定サイズの三角形、四角形、又は五角形以上の多角形の形状の範囲に設定してもよい。

近傍リスト作成手段１４が近傍リストを作成する方法は、限定されておらず、どのように作成してもよい。基板設計ＣＡＤ装置又は他の装置（汎用のコンピュータ等）で編集が行われて、近傍リストが出力される場合、それを読み込むことでステップＳ５を省略してもよい。

図６に、近傍リストの例を示す。近傍リストは、同図に示すように、例えば接触可能部位Ｔ１１の所定の近傍範囲Ｅ内には、他の接触可能部位Ｔ２４、Ｔ２５、Ｔ３２、Ｔ４２、Ｔ５２が含まれることを示している。

次に、ステップＳ６（図３参照）に進む。ＣＰＵ２は、ステップＳ６〜Ｓ１３では検査ポイント最適化手段１５として動作する。検査ポイント最適化手段１５は、ステップＳ６で、検査順リストの順番に従い、移動元になる検査ポイント、及び移動先になる初期値の検査ポイントを検査順リストから読み取る。この例では、図５の検査順リストに示すように、プローブＡに対しては、検査を開始する検査ステップ１の検査ポイント（移動元の検査ポイント）が接触可能部位Ｔ１１になり、次の検査ステップ２の検査ポイント（移動先の初期値の検査ポイント）が接触可能部位Ｔ２１になる。プローブＢに対しては、検査を開始する検査ステップ１の検査ポイント（移動元の検査ポイント）が接触可能部位Ｔ５１になり、次の検査ステップ２の検査ポイント（移動先の初期値の検査ポイント）が接触可能部位Ｔ５１になる。

検査ポイント最適化手段１５は、複数のプローブＡ、Ｂの各々に対し、ステップＳ６〜Ｓ１３の処理を同様に実行して、検査順リストの検査ポイントを最短の距離に位置する接触可能部位に置き換え、検査ポイントを最適化する。その処理は同様であるので、ここではプローブＡの検査ポイントの最適化の処理について説明を行い、プローブＢの検査ポイントの最適化の処理については説明を省略する。

続いて、ステップＳ７（図３参照）に進み、検査ポイント最適化手段１５は、移動元の検査ポイントと移動先の初期値の検査ポイントとが異なっているか判別する。移動元と移動先の検査ポイントが同じであれば、プローブを移動させる必要がないためステップＳ６に戻り、次の検査ステップの検査ポイントを最適化する。この例では、移動元の検査ポイント（接触可能部位Ｔ１１）と移動先の初期値の検査ポイント（接触可能部位Ｔ２１）とが異なるため、次に、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８（図３参照）では、検査ポイント最適化手段１５は、プローブＡの移動元の検査ポイント（接触可能部位Ｔ１１）に対して近傍リストを参照すると共に、プローブＡの移動先の初期値の検査ポイント（接触可能部位Ｔ２１）に対してネットリストを参照し、移動元の検査ポイントの所定の近傍範囲Ｅ内に位置し、かつ、移動先の初期値の検査ポイントと同一ネットである接触可能部位を移動先の検査ポイントの候補として抽出する。図６の近傍リストには、接触可能部位Ｔ１１に対し、接触可能部位Ｔ２４、Ｔ２５、Ｔ３２、Ｔ４２、Ｔ５２が記録されている。図４のネットリストには、接触可能部位Ｔ２１と同一のネットＮ２のものとして、接触可能部位Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ２３、Ｔ２４、Ｔ２５が記録されている。検査ポイント最適化手段１５は、両リストの論理積をとって、接触可能部位Ｔ２４、Ｔ２５を移動先の検査ポイントの候補として抽出する。

次に、ステップＳ９（図３参照）に進み、検査ポイント最適化手段１５は、候補になった検査ポイントの数が、「複数（２以上）」、「１」、「０（ゼロ）」のいずれであるか判別する。この例では、候補の数が２つであるので、「複数」であると判別し、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０では、検査ポイント最適化手段１５は、候補として抽出した接触可能部位Ｔ２４、Ｔ２５と移動元の検査ポイント（接触可能部位Ｔ１１）との各々の距離を位置リストに基づいて算出し、候補の中で最短の距離に位置する接触可能部位を、移動先の検査ポイントとして決定する。位置リストには、接触可能部位Ｔ１１、Ｔ２４、Ｔ２５の基板５０に対するＸＹ座標が記録されているので、検査ポイント最適化手段１５は三平方の定理を利用して２点間の距離を計算する。この例では、図２に示すように、接触可能部位Ｔ１１に対して、接触可能部位Ｔ２５の方が接触可能部位Ｔ２４よりも距離が短いので、検査ポイント最適化手段１５は、接触可能部位Ｔ２５を移動先の検査ポイントとして決定する。

次に、ステップＳ１２に進み、検査ポイント最適化手段１５は、検査順リストの移動先の初期値の検査ポイントを、ステップＳ１０で決定した検査ポイントに書き換える（置換する）。図７に、プローブＡに対する検査ステップ２の検査ポイントとして、接触可能部位Ｔ２５に書き換えた例を示す。

次に、ステップＳ１３（図３参照）に進み、検査ポイント最適化手段１５は、検査順リストの最後まで処理が終了したか判別する。この場合、まだ検査ステップ２の処理を行っただけであるので、ステップＳ６に戻る。

ステップＳ６では、検査ポイント最適化手段１５は、検査順リスト（図７参照）に従い、プローブＡの移動元の検査ポイントとして検査ステップ２の検査ポイント（接触可能部位Ｔ２５）を読み取り、プローブＡの移動先の初期値の検査ポイントとして検査ステップ３の検査ポイント（接触可能部位Ｔ３１）を読み取る。このように、検査ポイント最適化手段１５は、移動元の検査ポイントとして、ステップＳ１２で書き換えた最新の検査ポイントを読み取る。続いて、ステップＳ７では、移動元と移動先の検査ポイントが異なるため、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８では、検査ポイント最適化手段１５は、近傍リスト（図６参照）から移動元の検査ポイント（接触可能部位Ｔ２５）に対して記録されている接触可能部位Ｔ１１、Ｔ２４、Ｔ３２、Ｔ５２を読み取ると共に、ネットリスト（図４参照）から移動先の検査ポイント（接触可能部位Ｔ３１）と同一のネットＮ３の接触可能部位Ｔ３１、Ｔ３２を読み取る。検査ポイント最適化手段１５は、両リストの論理積をとって、接触可能部位Ｔ３２を移動先の検査ポイントの候補として抽出する。

次に、ステップＳ９に進み、検査ポイント最適化手段１５は、候補の数が「１」であると判別し、ステップＳ１２に進み、候補になった１つの接触可能部位Ｔ３２を移動先の検査ポイントとして決定し、図８に示すように、検査順リストを書き換える。このように、検査ポイントの候補が１つのときには、距離を算出せずに検査ポイントとして設定することで、演算量を少なくすることができる。

続いてステップＳ１３に進み、検査ポイント最適化手段１５は、まだ検査順リストが終了していないため、ステップＳ６に戻る。

ステップＳ６に戻り、検査ポイント最適化手段１５は、最新の検査順リスト（図８参照）に従い、プローブＡの移動元の検査ポイントとして検査ステップ３の検査ポイント（接触可能部位Ｔ３２）を読み取り、プローブＡの移動先の初期値の検査ポイントとして検査ステップ４の検査ポイント（接触可能部位Ｔ４１）を読み取る。ステップＳ７では、移動元と移動先の検査ポイントが異なるため、ステップＳ８に進む。

ステップＳ８では、検査ポイント最適化手段１５は、近傍リスト（図６参照）から移動元の検査ポイント（接触可能部位Ｔ３２）に対して記録されている接触可能部位Ｔ１１、Ｔ１４、Ｔ２５、Ｔ３１を読み取ると共に、ネットリスト（図４参照）から移動先の検査ポイント（接触可能部位Ｔ４１）と同一のネットＮ４の接触可能部位Ｔ４１、Ｔ４２を読み取る。検査ポイント最適化手段１５は、両リストの論理積をとり、候補となる接触可能部位が無いと判別する。このため、ステップＳ９で、検査ポイント最適化手段１５は、候補の数が「０（ゼロ）」であると判別し、ステップＳ１１に進む。

ステップＳ１１では、検査ポイント最適化手段１５は、ネットリストを参照し、移動先の初期値の検査ポイント（接触可能部位Ｔ４１）と同一のネットＮ４の接触可能部位Ｔ４１、Ｔ４２を全て読み取る。続いて、検査ポイント最適化手段１５は、移動元の検査ポイント（接触可能部位Ｔ３２）から接触可能部位Ｔ４１までの距離、及び、接触可能部位Ｔ３２から接触可能部位Ｔ４２までの距離を算出する。続いて、検査ポイント最適化手段１５は、同一ネットの接触可能部位Ｔ４１、Ｔ４２の中で、移動元の検査ポイント（接触可能部位Ｔ３２）からの距離が最短の距離に位置する接触可能部位を移動先の検査ポイントとして決定する。この例では、図２に示すように、接触可能部位Ｔ４２が接触可能部位Ｔ３２に最も近いため、検査ポイント最適化手段１５は、移動先の検査ポイントを接触可能部位Ｔ４２とする。

次に、ステップＳ１２に進み、検査順リストの検査ステップ４の検査ポイント（移動先の初期値の検査ポイント）を、決定した検査ポイント（接触可能部位Ｔ４２）に書き換え（図示せず）、ステップＳ１３に進む。

なお、演算量を減らすために、検査ポイント最適化手段１５は、ステップＳ１１で、検査順リストに記録されている初期値の検査ポイント（接触可能部位Ｔ４１）をそのまま検査ポイントとして用いてもよい。初期値の検査ポイントを用いる場合、ステップＳ１１を行わず、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、検査ポイント最適化手段１５は、まだ検査順リストが全て終了していないため、ステップＳ６に戻る。

このように、ステップＳ６〜Ｓ１３のループを繰り返すことで、検査順リストに設定されている検査ポイントの初期値が順に最適化されていく。検査順リストが最後まで全て最適化されると、検査ポイント最適化手段１５はステップＳ６〜Ｓ１３のループを終了し、検査ポイント設定処理が終了する。これにより、記憶手段４には、最適化された検査順リストが記憶された状態になる。

検査ポイント設定装置１は、データ読込手段３を介して、最適化された検査順リストを基板検査装置に出力する。基板検査装置は、最適化された検査順リストで検査を行うことで、基板５０の検査を短時間に実施することができる。

なお、所定の近傍範囲として、接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ５２を中心とする円形の範囲の例について説明したが、所定の近傍範囲は、接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ５２を中心としない範囲であってもよい。

図９に、所定の近傍範囲の他の例を示す。なお、同図では、接触可能部位として、一部の接触可能部位Ｔ９１〜Ｔ９６だけを図示し、他の接触可能部位やライン状パターンの図示を省略して示している。

この例では、同図に示すように、所定の近傍範囲として、Ｍ×Ｎの複数の領域Ｅ_１１〜Ｅ_ＭＮ（Ｍ，Ｎは１以上の整数）に基板５０を分割した範囲を用いる。領域Ｅ_１１〜Ｅ_ＭＮは、同図に示すように基板５０を等分割する同じ形状の範囲であってもよく、図示しないが等分割しない異なる形状の範囲であってもよい。分割する形状は、同図に示すように四角形であってもよいし、三角形、五角形等の多角形であってもよい。等分割しない場合、例えば接触可能部位Ｔ９１〜Ｔ９６の密度に基づき、密集している範囲では領域を小さくし、密集していない範囲は領域を大きくしてもよい。近傍リスト作成手段１４は、位置リストに基づき、対象になる接触可能部位Ｔ９０〜Ｔ９６の含まれている領域Ｅ_１１〜Ｅ_ＭＮの範囲を、所定の近傍範囲とする。例えば、同図に示す接触可能部位Ｔ９０の所定の近傍範囲は、接触可能部位Ｔ９０の含まれている領域Ｅ_２３である。接触可能部位Ｔ９０の所定の近傍範囲（領域Ｅ_２３）内には、接触可能部位Ｔ９１〜Ｔ９４が含まれている。接触可能部位Ｔ９０の所定の近傍範囲（領域Ｅ_２３）内には、接触可能部位Ｔ９５、Ｔ９６は含まれない。

このように、所定の近傍範囲として領域Ｅ_１１〜Ｅ_ＭＮを用いる場合、移動元の検査ポイントになる接触可能部位が領域Ｅ_１１〜Ｅ_ＭＮの端（辺）の近くに位置したときに、最短距離の接触可能部位が他の領域Ｅ_１１〜Ｅ_ＭＮに含まれてしまい近傍リストから外れ、２番目以降に近い接触可能部位が同じ領域Ｅ_１１〜Ｅ_ＭＮに含まれて近傍リストに載る場合がある。この場合、近傍リストに記載された２番目以降に近い接触可能部位が移動先の検査ポイントとして設定される。このような場合、移動元の検査ポイントと同じ領域Ｅ_１１〜Ｅ_ＭＮ内に移動先の検査ポイントが設定されるので、プローブの移動距離はさほど長くならず短くなるため、プローブを短時間で移動することができ問題ない。

基板５０を領域Ｅ_１１〜Ｅ_ＭＮに分割し、各々の領域Ｅ_１１〜Ｅ_ＭＮに含まれる接触可能部位Ｔ９０〜Ｔ９１を判別して近傍リストを作成する演算量は、前述したような各々の接触可能部位Ｔ１１〜Ｔ５２を中心とする所定形状範囲（所定の近傍範囲Ｅ）内に含まれる他の接触可能部位Ｔ５２〜Ｔ１１を個々に判別する演算量よりも遥かに少なくて済む。そのため、近傍リスト作成手段１４の演算量を少なくしたい場合に好ましく採用することができる。

なお、検査順リストを最適化して、検査ポイントの初期値を書き換える例について示したが、検査順リストを書き換えず初期値のままとし、検査順リストとは別に、検査順リストを最適化したものと同様の検査順最適化リストをステップＳ６〜Ｓ１３（図３参照）のループ処理で新たに作成するようにしてもよい。又、図２に示すような導体パターンの画像を表示手段５に表示して、ステップＳ６〜Ｓ１３のループ処理で、初期値の検査ポイントがいずれの接触可能部位に最適化されたかを、表示画面上で確認できるようにしてもよい。又、検査ポイント設定装置１の設定する検査ポイントは、短絡検査用の検査ポイントに限られず、同一ネットの導体パターンにプローブを接触させることで試験を行う用途の検査ポイントであればよい。例えば、導体パターン間の静電容量を検査するための検査ポイントを設定してもよい。

図１０に示すように、検査ポイント設定装置１は、基板検査装置３０と一体的に構成されていてもよい。同図には、検査ポイント設定装置１の一部（記憶手段４）を図示している。

本発明を適用する基板検査装置３０は、検査ポイント設定装置１、検査ステージ３１、プローブ３２、移動手段３３、プローブ制御手段３４、及び検査手段３５を備えている。基板検査装置３０は、検査ポイント設定装置１を備える以外は、従来の基板検査装置と同様のものである。

検査ステージ３１は、基板５０を位置決め固定するものである。プローブ３２は、検査に必要な本数設けられている。プローブ３２が基板５０の両面側に設けられている場合もある。移動手段３３は、プローブ３２をＸＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能なものである。プローブ制御手段３４は、移動手段３３を制御して、検査ポイント設定装置１によって設定された検査ポイントにプローブ３２を移動させるものである。プローブ制御手段３４は、検査ポイント（検査順リスト）やその基板５０上の位置（位置リスト）を、検査ポイント設定装置１の記憶手段４から読み込んで使用する。検査手段３５は、プローブ３２を介して基板５０の検査を行うものである。

検査順リストに従い、プローブ制御手段３４がプローブ３２を検査ポイントに接触させ、その検査ポイントに対して検査手段３５が検査を実行する。その検査ポイントに対する検査が終了すると、プローブ制御手段３４が次の検査ポイントにプローブ３２を移動させ、検査手段３５が検査を実行する。この動作を検査順リストの最後まで実行して、基板５０の検査が終了する。

プローブ制御手段３４及び検査手段３５が、検査ポイント設定装置１のＣＰＵ２（図１参照）によって構成されていてもよい。つまり、基板検査装置３０及び検査ポイント設定装置１が共にＣＰＵ２によって制御されるように構成してもよい。従来の基板検査装置がプログラムを読み込むことで、検査ポイント設定装置１として動作するようにしてもよい。

１は検査ポイント設定装置、２はＣＰＵ、３はデータ読込手段、４は記憶手段、５は表示手段、６は操作手段、１１は位置リスト作成手段、１２はネットリスト作成手段、１３は検査順リスト初期値作成手段、１４は近傍リスト作成手段、１５は検査ポイント最適化手段、２１は外部Ｉ／Ｆ部、２２は外部記録装置、３０は基板検査装置、３１は検査ステージ、３２はプローブ、３３は移動手段、３４はプローブ制御手段、３５は検査手段、５０は基板、Ｅは所定の近傍範囲、Ｅ_１１〜Ｅ_ＭＮは所定の近傍範囲になる領域、Ｐ１〜Ｐ５はライン状パターン、Ｔ１１〜Ｔ１４・Ｔ２１〜Ｔ２５・Ｔ３１〜Ｔ３２・Ｔ４１〜Ｔ４２・Ｔ５１〜Ｔ５２・Ｔ９０〜Ｔ９６は接触可能部位である。

Claims

基板検査装置に設けられた移動可能なプローブを、基板上に設定された複数の検査ポイントに順番に移動させて検査を行うために、前記プローブを接触可能な同一ネットの複数の接触可能部位の内からいずれの前記接触可能部位を前記検査ポイントとして設定するかを決定する検査ポイント設定装置であって、
前記接触可能部位の前記基板上の位置の情報を示す位置リスト、前記接触可能部位のネットの情報を示すネットリスト、前記接触可能部位の所定の近傍範囲内に位置する他の前記接触可能部位の情報を示す近傍リスト、及び、前記プローブを順番に移動させていく前記検査ポイントの初期値が予め記録された検査順リストが、書き込まれる記憶手段と、
前記検査順リストに記録されている順番に従い、前記プローブの移動元の前記検査ポイントに対して前記近傍リストを参照すると共に、前記プローブの移動先の初期値の前記検査ポイントに対して前記ネットリストを参照し、前記移動元の検査ポイントの前記所定の近傍範囲内に位置し、かつ、前記移動先の初期値の検査ポイントと同一ネットである前記接触可能部位を前記移動先の検査ポイントの候補として抽出し、前記候補として抽出した前記接触可能部位と前記移動元の検査ポイントとの距離を前記位置リストに基づいて算出し、前記候補の中で最短の距離に位置する前記接触可能部位を、前記移動先の検査ポイントとする検査ポイント最適化手段とを、
備えることを特徴とする検査ポイント設定装置。
前記検査ポイント最適化手段は、前記候補となる前記接触可能部位が１つのときに、前記距離を算出することなく、前記候補を、前記移動先の検査ポイントとすることを特徴とする請求項１に記載の検査ポイント設定装置。
前記接触可能部位に対して前記所定の近傍範囲内に位置する他の前記接触可能部位の情報を、前記位置リストに基づいて抽出して、前記近傍リストを作成する近傍リスト作成手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の検査ポイント設定装置。
前記所定の近傍範囲が、対象になる前記接触可能部位を中心とする円形、三角形、四角形、又は五角形以上の多角形の形状の範囲であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の検査ポイント設定装置。
前記所定の近傍範囲が、前記基板を複数に分割した範囲の中で、対象になる前記接触可能部位を含んでいる範囲であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の検査ポイント設定装置。
前記検査ポイント最適化手段は、前記候補となる前記接触可能部位が無いときに、前記移動先の初期値の検査ポイントと同一ネットの前記接触可能部位の中で、前記移動元の検査ポイントとの距離が最短の距離に位置する前記接触可能部位を算出し、前記移動先の検査ポイントとすることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の検査ポイント設定装置。
請求項１から６のいずれかに記載の検査ポイント設定装置と、前記プローブと、前記プローブを移動可能な移動手段と、前記移動手段を制御して、前記検査ポイント設定装置によって設定された前記検査ポイントに前記プローブを移動させるプローブ制御手段と、前記プローブを介して前記基板の検査を行う検査手段とを備えることを特徴とする基板検査装置。