JP7303543B2 - 高周波特性検査装置、及び高周波特性検査方法 - Google Patents

Description

本発明は、高周波特性検査装置、及び高周波特性検査方法に関する。

基板を検査する従来の検査装置では、回路パターンの導通・絶縁検査を行うものがあり、基板の高周波特性を測定するものではなかった。また、基板の高周波特性を測定する技術として、非接触電磁誘導プローブ手段を用いた簡易に検査する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開平１１－４４７２４号公報

しかしながら、上述した従来技術では、非接触電磁誘導プローブ手段を用いて簡易に検査するものであり、検査する基板に検査プローブを自動で接続して、高周波特性を検査することは困難であった。

本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、基板に検査プローブを自動で接続して、高周波特性を適切に検査することができる高周波特性検査装置、及び高周波特性検査方法を提供することにある。

上記問題を解決するために、本発明の一態様は、基板の高周波特性を検査する高周波特性検査装置であって、前記基板の主面側から前記基板を検査するための、複数の検査プローブを有する移動可能な検査治具と、前記基板の主面側を撮像する撮像部と、前記基板を保持し、少なくとも前記基板の主面に対して平行に移動可能な基板ホルダーと、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、少なくとも前記基板ホルダーを移動させて、前記検査プローブを前記基板にコンタクトさせる制御部とを備え、前記検査治具には、前記基板の第１主面側に配置される第１検査治具と、前記第１主面側と反対側の第２主面側に配置される第２検査治具とが含まれ、前記撮像部には、前記第１主面側の基板パターンを撮像する第１撮像部と、前記第２主面側の基板パターンを撮像する第２撮像部とが含まれ、前記制御部は、前記第１撮像部及び前記第２撮像部が撮像した前記基板パターンに基づいて、前記基板ホルダーを前記基板の主面に対して平行に移動させて、前記検査治具に対する前記基板の位置決めを行った後、前記第１検査治具及び前記第２検査治具と前記基板ホルダーとを相対的に前記主面の垂直方向に移動させて、前記複数の検査プローブを前記基板にコンタクトさせる高周波特性検査装置である。

また、本発明の一態様は、基板の主面側から前記基板を検査するための、複数の検査プローブを有する移動可能な検査治具と、前記基板の主面側を撮像する撮像部と、前記基板を保持し、少なくとも前記基板の主面に対して平行に移動可能な基板ホルダーと、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、少なくとも前記基板ホルダーを移動させて、前記検査プローブを前記基板にコンタクトさせる制御部とを備え、前記基板の高周波特性を検査する高周波特性検査装置の高周波特性検査方法であって、前記検査治具には、前記基板の第１主面側に配置される第１検査治具と、前記第１主面側と反対側の第２主面側に配置される第２検査治具とが含まれ、前記撮像部には、前記第１主面側の基板パターンを撮像する第１撮像部と、前記第２主面側の基板パターンを撮像する第２撮像部とが含まれ、前記制御部が、前記第１撮像部及び前記第２撮像部が撮像した前記基板パターンに基づいて、前記基板ホルダーを前記基板の主面に対して平行に移動させて、前記検査治具に対する前記基板の位置決めを行った後、前記第１検査治具及び前記第２検査治具と前記基板ホルダーとを相対的に前記主面の垂直方向に移動させて、前記複数の検査プローブを前記基板にコンタクトさせる高周波特性検査方法である。

本発明によれば、基板に検査プローブを自動で接続して、高周波特性を適切に検査することができる。

本実施形態による高周波特性検査装置の構成例を示す図である。 本実施形態による高周波特性検査装置の一例を示す機能ブロック図である。 本実施形態による検査治具及び基板ホルダーの移動動作の一例を説明する図である。 本実施形態による高周波特性検査装置の動作の一例を示すフローチャートである。 本実施形態による高周波特性検査装置の動作の別の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態による高周波特性検査装置、及び高周波特性検査方法について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態による高周波特性検査装置１の構成例を示す図である。また、図２は、本実施形態による高周波特性検査装置の一例を示す機能ブロック図である。

図１及び図２に示すように、高周波特性検査装置１は、上面検査治具２１と、下面検査治具２２と、上面カメラ３１と、下面カメラ３２と、基板ホルダー４０と、上面検査治具駆動部４１と、下面検査治具駆動部４２と、基板ホルダー駆動部４３と、制御ＰＣ（制御パーソナルコンピュータ）５０とを備える。高周波特性検査装置１は、基板ＰＢの高周波特性を検査する検査装置である。
また、高周波特性検査装置１には、基板ＰＢの高周波特性を検査する分析装置であるネットワークアナライザー２が接続されている。

基板ＰＢは、検査対象のプリント基板であり、内部に回路パターンが形成されている。また、基板シートＳＴには、複数の基板ＰＢが形成されている。基板シートＳＴが有する各基板ＰＢの表面には、高周波特性を検査する際に検査治具をコンタクト（接続）する電極や、個片の基板ＰＢの位置決めマークであるアライメントマークなどの基板パターンが形成されている。

なお、本実施形態において、基板ＰＢの主面に対して平行な方向を、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向とし、基板ＰＢの主面と垂直な方向（垂直方向）をＺ軸方向として説明する。なお、以下の説明において、基板ＰＢの主面と平行な方向を、平行方向と言うことがある。ここで、θ方向は、基板ＰＢの主面と平行な面上の角度方向であり、Ｚ軸方向を回転軸とした回転角を示す。また、本実施形態において、基板ＰＢの上側の主面を主面Ｆ１（第１主面の一例）とし、基板ＰＢの下側の主面を主面Ｆ２（第２主面の一例）として説明する。

基板ホルダー４０は、基板ＰＢ（基板シートＳＴ）を保持し、少なくとも基板ＰＢの主面に対して平行に移動可能に構成されている。基板ホルダー４０は、後述する基板ホルダー駆動部４３によって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向に移動可能である。

上面検査治具２１は、基板ＰＢの上側の主面Ｆ１側から基板ＰＢを検査するための検査治具であり、複数の検査プローブ１１を有し、基板ＰＢの主面Ｆ１側に配置されている。また、上面検査治具２１は、ネットワークアナライザー２と検査ケーブルＣＢ１によって接続されている。上面検査治具２１は、検査ケーブルＣＢ１の姿勢変化が高周波特性の検査に影響を与えない範囲で、且つ、基板ＰＢの主面（例えば、主面Ｆ１）の垂直方向にのみ移動可能に構成されている。例えば、上面検査治具２１は、後述する上面検査治具駆動部４１によって、Ｚ軸方向に移動可能である。

下面検査治具２２は、基板ＰＢの下側の主面Ｆ２側から基板ＰＢを検査するための検査治具であり、複数の検査プローブ１２を有し、基板ＰＢの主面Ｆ２側に配置されている。また、下面検査治具２２は、ネットワークアナライザー２と検査ケーブルＣＢ２によって接続されている。下面検査治具２２は、検査ケーブルＣＢ２の姿勢変化が高周波特性の検査に影響を与えない範囲で、且つ、基板ＰＢの主面（例えば、主面Ｆ２）と平行にのみ移動可能に構成されている。例えば、下面検査治具２２は、後述する下面検査治具駆動部４２によって、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向に移動可能である。

なお、本実施形態において、上面検査治具２１が有する検査プローブ１１と、下面検査治具２２が有する検査プローブ１２とは、高周波特性検査装置１が備える任意の検査プローブを示す場合、又は特に区別しない場合には、検査プローブ１０として説明する。
また、上面検査治具２１及び下面検査治具２２は、高周波特性検査装置１が備える任意の検査治具を示す場合、又は特に区別しない場合には、検査治具２０として説明する。

上面カメラ３１（撮像部の一例）は、基板ＰＢの主面Ｆ１側に配置され、基板ＰＢの主面Ｆ１側（上面側）を撮像する。上面カメラ３１は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサなどの撮像素子を備え、基板ＰＢの主面Ｆ１側の基板パターンを撮像し、撮像した基板パターン（の画像データ）を、制御ＰＣ５０に出力する。

下面カメラ３２（撮像部の一例）は、基板ＰＢの主面Ｆ２側に配置され、基板ＰＢの主面Ｆ２側（下面側）を撮像する。下面カメラ３２は、例えば、ＣＣＤセンサなどの撮像素子を備え、基板ＰＢの主面Ｆ２側の基板パターンを撮像し、撮像した基板パターン（の画像データ）を、制御ＰＣ５０に出力する。

なお、本実施形態において、上面カメラ３１（第１撮像部の一例）及び下面カメラ３２（第２撮像部の一例）は、高周波特性検査装置１が備える任意のカメラを示す場合、又は特に区別しない場合には、カメラ３０として説明する。

検査ケーブルＣＢ１（第１検査ケーブルの一例）は、例えば、同軸ケーブルであり、ネットワークアナライザー２と上面検査治具２１との間に接続され、ネットワークアナライザー２と検査プローブ１１との間で、高周波特性を検査するための検査信号を伝達する。すなわち、複数の検査プローブ１１は、ネットワークアナライザー２と検査ケーブルＣＢ１により接続されており、検査ケーブルＣＢ１は、同軸ケーブルである。

検査ケーブルＣＢ２（第２検査ケーブルの一例）は、例えば、同軸ケーブルであり、ネットワークアナライザー２と下面検査治具２２との間に接続され、ネットワークアナライザー２と検査プローブ１２との間で、高周波特性を検査するための検査信号を伝達する。すなわち、複数の検査プローブ１２は、ネットワークアナライザー２と検査ケーブルＣＢ２により接続されており、検査ケーブルＣＢ２は、同軸ケーブルである。

上面検査治具駆動部４１は、上面検査治具２１を移動させる駆動機構である。上面検査治具駆動部４１は、上面検査治具２１を、基板ＰＢの主面（例えば、主面Ｆ１）の垂直方向に移動させる。上面検査治具駆動部４１は、後述する制御ＰＣ５０の制御により、上面検査治具２１を、Ｚ軸方向に移動させる。

下面検査治具駆動部４２は、下面検査治具２２を移動させる駆動機構である。下面検査治具駆動部４２は、下面検査治具２２を、基板ＰＢの主面（例えば、主面Ｆ２）と平行方向に移動させる。下面検査治具駆動部４２は、後述する制御ＰＣ５０の制御により、下面検査治具２２を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向に移動させる。

基板ホルダー駆動部４３は、基板ホルダー４０を移動させる駆動機構である。基板ホルダー駆動部４３は、基板ＰＢの主面（例えば、主面Ｆ１）と平行方向移動させるとともに、基板ＰＢの主面の垂直方向に移動させる。基板ホルダー駆動部４３は、後述する制御ＰＣ５０の制御により、基板ホルダー４０を、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方法、及びθ方向に移動させる。

制御ＰＣ５０は、高周波特性検査装置１を制御する制御部である。制御ＰＣ５０は、カメラ３０が撮像した画像に基づいて、少なくとも基板ホルダー４０を移動させて、検査プローブ１０を基板ＰＢにコンタクトさせる。例えば、制御ＰＣ５０は、基板ホルダー４０を基板ＰＢの主面に対して平行に移動させて、検査治具２０に対する基板ＰＢの位置決めを行った後、検査治具２０と基板ホルダー４０とを相対的に主面の垂直方向に移動させて検査プローブ１０を基板ＰＢにコンタクトさせる。

具体的に、制御ＰＣ５０は、上面カメラ３１及び下面カメラ３２が撮像した基板パターンに基づいて、基板ホルダー４０を平行に移動させて、検査治具２０に対する基板ＰＢの位置決めを行う。すなわち、制御ＰＣ５０は、基板ホルダー駆動部４３を制御して、基板ホルダー４０を、例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向のいずれか又はこれらを組み合わせて移動させて、上面検査治具２１に対する基板ＰＢの位置決めを行う。
なお、制御ＰＣ５０は、下面検査治具駆動部４２を制御して、下面カメラ３２が撮像した基板パターンに基づいて、下面検査治具２２を平行（例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向のいずれか又はこれらを組み合わせた方向）に移動させて、下面検査治具２２に対する基板ＰＢの位置決めの微調整を行う。

制御ＰＣ５０は、検査治具２０に対する基板ＰＢの位置決めを行った後に、上面検査治具２１及び下面検査治具２２と基板ホルダー４０とを相対的に垂直方向に移動させて、複数の検査プローブ１０を基板ＰＢにコンタクトさせる。制御ＰＣ５０は、基板ホルダー駆動部４３を制御して、例えば、基板ホルダー４０を垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させて、下面検査治具２２の複数の検査プローブ１０を基板ＰＢにコンタクトさせる。さらに、制御ＰＣ５０は、上面検査治具駆動部４１を制御して、例えば、上面検査治具２１を垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させて、上面検査治具２１の複数の検査プローブ１０を基板ＰＢにコンタクトさせる。

このように、制御ＰＣ５０は、上面検査治具２１及び下面検査治具２２と基板ホルダー４０とを相対的に垂直方向に移動させて、基板ＰＢの位置決め及び検査プローブ１０のコンタクトを実行する。ここで、図３を参照して、本実施形態における上面検査治具２１、下面検査治具２２、及び基板ホルダー４０の移動方向の詳細について説明する。

図３は、本実施形態による検査治具２０及び基板ホルダー４０の移動動作の一例を説明する図である。
図３に示すように、上面検査治具２１は、上面検査治具駆動部４１の駆動により、検査ケーブルＣＢ１の姿勢変化が高周波特性の検査に影響を与えない範囲で、且つ、Ｚ軸方向にのみ移動可能である。なお、上面検査治具２１は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向に移動できない構成になっている。ここで、上面検査治具２１の垂直方向（Ｚ軸方向）の移動量は、例えば、５０ｍｍ（ミリメートル）以下である。上面検査治具２１の垂直方向（Ｚ軸方向）の移動は、上面検査治具２１の検査プローブ１１と基板ＰＢとのコンタクトに用いられる。

また、下面検査治具２２は、下面検査治具駆動部４２の駆動により、検査ケーブルＣＢ２の姿勢変化が高周波特性の検査に影響を与えない範囲で、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向のいずれか又はこれらの組み合わせた方向に移動可能である。なお、下面検査治具２２は、Ｚ軸方向に移動できない構成になっている。ここで、下面検査治具２２の平行方向（Ｘ軸方向、及びＹ軸方向）の移動量は、基板ホルダー４０の移動量より小さく、例えば、５ｍｍ以下であり、基板ＰＢの主面と平行な面上の角度方向（θ方向）の移動量は、例えば、３°（度）以下である。下面検査治具２２の平行方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向）の移動は、基板ＰＢに対する下面検査治具２２の位置決めに用いられる。

また、基板ホルダー４０は、基板ホルダー駆動部４３の駆動により、平行方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向）、並びに、垂直方向（Ｚ軸方向）に移動可能である。基板ホルダー４０の平行方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向）の移動は、上面検査治具２１及び下面検査治具２２に対する基板ＰＢの位置決め、並びに、基板シートＳＴ上の検査対象の基板ＰＢの移動に用いられる。また、基板ホルダー４０の垂直方向（Ｚ軸方向）の移動は、下面検査治具２２の検査プローブ１２と基板ＰＢとのコンタクトに用いられる。

このように特定の方向に移動可能な上面検査治具２１、下面検査治具２２、及び基板ホルダー４０を用いて、制御ＰＣ５０は、上面検査治具２１及び下面検査治具２２に対する基板ＰＢの位置決め、並びに、上面検査治具２１及び下面検査治具２２の検査プローブ１２と基板ＰＢとのコンタクトを行う。制御ＰＣ５０は、上面検査治具２１及び下面検査治具２２の検査プローブ１０と基板ＰＢとのコンタクトを行う際に、基板ホルダー４０を下方向に移動させて、下面検査治具２２の検査プローブ１２と基板ＰＢとをコンタクトさせ、さらに、上面検査治具２１を下方向に移動させて、上面検査治具２１の検査プローブ１１と基板ＰＢとをコンタクトさせる。

制御ＰＣ５０は、上面検査治具２１及び下面検査治具２２の検査プローブ１０と基板ＰＢとをコンタクトさせた後に、ネットワークアナライザー２を用いた基板ＰＢの高周波特性の検査を実行させる。

次に、図面を参照して、本実施形態による高周波特性検査装置１の動作について説明する。
図４は、本実施形態による高周波特性検査装置１の動作の一例を示すフローチャートである。この図では、高周波特性検査装置１の制御ＰＣ５０による基板ＰＢの高周波特性の検査を基板ＰＢの両面側から行う動作を示している。

図４に示すように、高周波特性検査装置１の制御ＰＣ５０は、まず、基板ホルダー４０を検査の開始位置に移動させる（ステップＳ１０１）。制御ＰＣ５０は、基板ホルダー駆動部４３を制御して、基板ホルダー４０に保持された基板シートＳＴが有する複数の基板ＰＢのうちの、検査の開始位置の基板ＰＢに、上面検査治具２１及び下面検査治具２２が来るように移動させる。なお、基板シートＳＴのサイズ、基板ＰＢのサイズ、及び基板シートＳＴ内の基板ＰＢの数、等の設定情報は、制御ＰＣ５０が備える記憶部（不図示）に記憶されているものとする。

次に、制御ＰＣ５０は、上面カメラ３１で基板ＰＢの上面を撮像開始し、下面カメラ３２で基板ＰＢの下面を撮像開始する（ステップＳ１０２）。制御ＰＣ５０は、上面カメラ３１の撮像動作を開始させて、撮像された基板ＰＢの上面側（主面Ｆ１側）の基板パターンの画像を定期的に取得する。また、制御ＰＣ５０は、下面カメラ３２の撮像動作を開始させて、撮像された基板ＰＢの下面側（主面Ｆ２側）の基板パターンの画像を定期的に取得する。ここで、基板パターンには、例えば、アライメントマークや配線パターンが含まれる。

次に、制御ＰＣ５０は、上面カメラ３１及び下面カメラ３２の撮像画像に基づいて、基板ホルダー４０をＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向に移動させて、上面検査治具２１の検査位置を決定する（ステップＳ１０３）。制御ＰＣ５０は、上面カメラ３１及び下面カメラ３２が撮像した基板パターンの画像に基づいて、基板ホルダー駆動部４３を制御して、上面検査治具２１の検査位置を決定する。

次に、制御ＰＣ５０は、下面カメラ３２の撮像画像と上述したステップＳ１０３で決定された上面検査治具２１の検査位置の情報とに基づいて、下面検査治具２２をＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向に移動させて、下面検査治具２２の検査位置を決定する（ステップＳ１０４）。制御ＰＣ５０は、下面カメラ３２が撮像した基板パターンの画像と上述したステップＳ１０３で決定された上面検査治具２１の検査位置の情報とに基づいて、下面検査治具駆動部４２を制御して、下面検査治具２２の検査位置を決定する。ここでは、制御ＰＣ５０は、検査ケーブルＣＢ２の姿勢変化が高周波特性の検査に影響を与えない範囲で、下面検査治具２２の検査位置を移動させる。

次に、制御ＰＣ５０は、基板ホルダー４０をＺ軸方向に移動させて、下面検査治具２２の検査プローブ１２を基板ＰＢにコンタクトさせる（ステップＳ１０５）。制御ＰＣ５０は、基板ホルダー駆動部４３を制御して、基板ホルダー４０をＺ軸方向の下方向に移動させて、下面検査治具２２の検査プローブ１２を基板ＰＢにコンタクトさせる。

次に、制御ＰＣ５０は、上面検査治具２１をＺ軸方向に移動させて、上面検査治具２１の検査プローブ１１を基板ＰＢにコンタクトさせる（ステップＳ１０６）。制御ＰＣ５０は、上面検査治具駆動部４１を制御して、上面検査治具２１をＺ軸方向の下方向に移動させて、上面検査治具２１の検査プローブ１１を基板ＰＢにコンタクトさせる。

次に、制御ＰＣ５０は、ネットワークアナライザー２により基板ＰＢの高周波特性を検査する（ステップＳ１０７）。ネットワークアナライザー２は、例えば、基板ＰＢの高周波特性として、例えば、基板ＰＢの高周波回路の経路の通過電力、及び反射電力の周波数特性を測定し、合否判定を行う。

次に、制御ＰＣ５０は、上面検査治具２１及び基板ホルダー４０をＺ軸方向に移動させて、検査プローブ１０のコンタクトを解除する（ステップＳ１０８）。制御ＰＣ５０は、上面検査治具駆動部４１を制御して、上面検査治具２１をＺ軸方向の上方向に移動させて、上面検査治具２１の検査プローブ１１のコンタクト（電気的な接続）を解除する。また、制御ＰＣ５０は、基板ホルダー駆動部４３を制御して、基板ホルダー４０をＺ軸方向の上方向に移動させて、下面検査治具２２の検査プローブ１２のコンタクト（電気的な接続）を解除する。

次に、制御ＰＣ５０は、次の検査位置があるか否かを判定する（ステップＳ１０９）。制御ＰＣ５０は、上述した不図示の記憶部が記憶する設定情報（例えば、基板ＰＢ内の複数の検査位置情報、等）と、現在の検査位置とに基づいて、現在の基板ＰＢ内に次の検査位置があるか否かを判定する。制御ＰＣ５０は、次の検査位置がある場合（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ１０３に進め、ステップＳ１０３からステップＳ１０９の処理を繰り返す。また、制御ＰＣ５０は、次の検査位置がない場合（ステップＳ１０９：ＮＯ）に、処理をステップＳ１１０に進める。

ステップＳ１１０において、制御ＰＣ５０は、次に検査する基板ＰＢがあるか否かを判定する。制御ＰＣ５０は、上述した不図示の記憶部が記憶する設定情報（例えば、基板シートＳＴのサイズ、基板ＰＢのサイズ、及び基板シートＳＴ内の基板ＰＢの数、等）と、現在の検査位置とに基づいて、基板シートＳＴが有する複数の基板ＰＢのうちの、次に検査する基板ＰＢがあるか否かを確認する。制御ＰＣ５０は、次に検査する基板ＰＢがある場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ１１１に進める。また、制御ＰＣ５０は、次に検査する基板ＰＢがない場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）に、処理を終了する。

ステップＳ１１１において、制御ＰＣ５０は、基板ホルダー４０を次に検査する基板ＰＢの位置に移動する。制御ＰＣ５０は、基板ホルダー駆動部４３を制御して、基板シートＳＴが有する複数の基板ＰＢのうちの、次の検査対象の基板ＰＢの位置に移動させる。ステップＳ１１１の処理後に、制御ＰＣ５０は、処理をステップＳ１０２に進め、移動した次に検査する基板ＰＢにおいてステップＳ１０２からステップＳ１１０の処理を繰り返す。

次に、図５を参照して、基板ＰＢの上面側のみで高周波特性を検査する場合の本実施形態による高周波特性検査装置１の動作の変形例について説明する。
図５は、本実施形態による高周波特性検査装置１の動作の別の一例を示すフローチャートである。この図では、高周波特性検査装置１の制御ＰＣ５０による基板ＰＢの高周波特性の検査を基板ＰＢの上面側（主面Ｆ１側）から行う動作を示している。

図５において、ステップＳ２０１の処理は、上述した図４に示すステップＳ１０１の処理と同様であるため、ここではその説明を省略する。

ステップＳ２０２において、制御ＰＣ５０は、上面カメラ３１で基板ＰＢの上面を撮像開始する。制御ＰＣ５０は、上面カメラ３１の撮像動作を開始させて、撮像された基板ＰＢの上面側（主面Ｆ１側）の基板パターンの画像を定期的に取得する。

次に、制御ＰＣ５０は、上面カメラ３１の撮像画像に基づいて、基板ホルダー４０をＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向に移動させて、上面検査治具２１の検査位置を決定する（ステップＳ２０３）。制御ＰＣ５０は、上面カメラ３１が撮像した基板パターンの画像に基づいて、基板ホルダー駆動部４３を制御して、上面検査治具２１の検査位置を決定する。

次に、制御ＰＣ５０は、上面検査治具２１をＺ軸方向に移動させて、上面検査治具２１の検査プローブ１１を基板ＰＢにコンタクトさせる（ステップＳ２０４）。制御ＰＣ５０は、上面検査治具駆動部４１を制御して、上面検査治具２１をＺ軸方向の下方向に移動させて、上面検査治具２１の検査プローブ１１を基板ＰＢにコンタクトさせる。

次に、制御ＰＣ５０は、ネットワークアナライザー２により基板ＰＢの高周波特性を検査する（ステップＳ２０５）。

次に、制御ＰＣ５０は、上面検査治具２１をＺ軸方向に移動させて、検査プローブ１０のコンタクトを解除する（ステップＳ２０６）。制御ＰＣ５０は、上面検査治具駆動部４１を制御して、上面検査治具２１をＺ軸方向の上方向に移動させて、上面検査治具２１の検査プローブ１１のコンタクト（電気的な接続）を解除する。

続く、ステップＳ２０７からステップＳ２０９の処理は、上述した図４に示すステップＳ１０９からステップＳ１１１の処理と同様であるため、ここではその説明を省略する。なお、ステップＳ２０７において、制御ＰＣ５０は、次の検査位置がある場合（ステップＳ２０７：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ２０３に進め、ステップＳ２０３からステップＳ２０７の処理を繰り返す。また、ステップＳ２０８において、制御ＰＣ５０は、基板シートＳＴが有する複数の基板ＰＢのうちの、次に検査する基板ＰＢがある場合（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）に、処理をステップＳ２０９に進める。また、ステップＳ２０９の処理後に、制御ＰＣ５０は、処理をステップＳ２０２に進め、移動した次に検査する基板ＰＢにおいてステップＳ２０２からステップＳ２０８の処理を繰り返す。

以上説明したように、本実施形態による高周波特性検査装置１は、基板ＰＢの高周波特性を検査する高周波特性検査装置であって、検査治具２０と、カメラ３０（撮像部）と、基板ホルダー４０と、制御ＰＣ５０（制御部）とを備える。検査治具２０は、基板ＰＢの主面側から基板ＰＢを検査するための、複数の検査プローブ１０を有し、検査ケーブル（ＣＢ１、ＣＢ２）の姿勢変化が高周波特性の検査に影響を与えない範囲で移動可能である。カメラ３０は、基板ＰＢの主面側（例えば、主面Ｆ１側）を撮像する。基板ホルダー４０は、基板ＰＢを保持し、少なくとも基板ＰＢの主面に対して平行（例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、θ方向）に移動可能である。制御ＰＣ５０は、カメラ３０が撮像した画像に基づいて、少なくとも基板ホルダー４０を移動させて、検査プローブ１０を基板ＰＢにコンタクトさせる。制御ＰＣ５０は、基板ホルダー４０を基板ＰＢの主面に対して平行に移動させて、検査治具２０に対する基板ＰＢの位置決めを行った後、検査治具２０と基板ホルダー４０とを相対的に主面の垂直方向（例えば、Ｚ軸方向）に移動させて検査プローブ１０を基板ＰＢにコンタクトさせる。

これにより、本実施形態による高周波特性検査装置１は、基板ホルダー４０を主面と平行に移動させて基板ＰＢの位置決めを行い、検査治具２０を垂直方向に移動させて検査プローブ１０を基板ＰＢにコンタクトさせるため、高周波特性の検査の際に、検査ケーブル（ＣＢ１、ＣＢ２）の姿勢変化を低減することができる。よって、本実施形態による高周波特性検査装置１は、検査ケーブル（ＣＢ１、ＣＢ２）の姿勢変化が影響を与えないように基板ＰＢに検査プローブ１０を自動で接続して、高周波特性を適切に検査することができる。

なお、高周波特性の検査において、検査ケーブルの姿勢が変化するなど、測定環境が変化すると、高周波特性の測定結果が変化する場合がある。そのため、高周波特性の検査において、検査ケーブル（ＣＢ１、ＣＢ２）の姿勢変化などの測定環境を極力変化させないことが望ましい。本実施形態による高周波特性検査装置１は、検査ケーブル（ＣＢ１、ＣＢ２）の姿勢変化を低減することができるため、高周波特性の測定結果の再現性を確保しつつ、高周波特性を適切に検査することができる。

また、本実施形態では、検査治具２０には、基板ＰＢの第１主面側（主面Ｆ１側）に配置される第１検査治具（上面検査治具２１）と、第１主面側（主面Ｆ１側）と反対側の第２主面側（主面Ｆ２側）に配置される第２検査治具（下面検査治具２２）とが含まれる。カメラ３０には、第１主面側（主面Ｆ１側）の基板パターンを撮像する第１撮像部（上面カメラ３１）と、主面Ｆ２側（第２主面側）の基板パターンを撮像する第２撮像部（下面カメラ３２）とが含まれる。制御ＰＣ５０は、第１撮像部（上面カメラ３１）及び第２撮像部（下面カメラ３２）が撮像した基板パターンに基づいて、基板ホルダー４０を主面と平行に移動させて、検査治具２０に対する基板ＰＢの位置決めを行う。制御ＰＣ５０は、第１検査治具（上面検査治具２１）及び第２検査治具（下面検査治具２２）と基板ホルダー４０とを相対的に垂直方向に移動させて、複数の検査プローブ１０を基板ＰＢにコンタクトさせる。ここで、第１主面が、基板ＰＢの上側の主面Ｆ１であり、第２主面が、基板ＰＢの下側の主面Ｆ２である。

これにより、本実施形態による高周波特性検査装置１は、第１主面側（主面Ｆ１側）と第２主面側（主面Ｆ２側）との両方の面から、高周波特性を適切に検査することができ、回路パターンの異なる様々な基板ＰＢに対して、高周波特性を適切に検査することができる。

また、本実施形態では、下面検査治具２２は、主面Ｆ２と平行（例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向）に移動可能である。制御ＰＣ５０は、下面カメラ３２が撮像した基板パターンに基づいて、下面検査治具２２を主面Ｆ２と平行（例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向）に移動させて、基板ＰＢに対する下面検査治具２２の位置決めを行う。制御ＰＣ５０は、基板ホルダー４０を垂直方向（例えば、Ｚ軸方向）に移動させて、下面検査治具２２の複数の検査プローブ１０を基板ＰＢにコンタクトさせる。制御ＰＣ５０は、上面検査治具２１を垂直方向（例えば、Ｚ軸方向）に移動させて、上面検査治具２１の複数の検査プローブ１０を基板ＰＢにコンタクトさせる。

これにより、本実施形態による高周波特性検査装置１は、下面検査治具２２を主面Ｆ２と平行（例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向）に移動させることで、基板ＰＢに対する下面検査治具２２の位置決めの精度を高めることができる。また、本実施形態による高周波特性検査装置１は、例えば、上面検査治具２１が主面の垂直方向に加えて主面と平行にも移動可能とし、下面検査治具２２を固定とした場合でも検査は可能であるが、この場合は上面検査治具２１の移動方向が多くなることで検査ケーブルＣＢ１の姿勢変化も大きくなる。そこで、本実施形態のように主面と平行な方向の移動を、上面検査治具２１の代わりに下面検査治具２２に分担させることで、上下面の検査治具２０がある場合であっても、検査ケーブル（ＣＢ１、ＣＢ２）の姿勢変化を適切に低減することができる。

また、本実施形態では、上面検査治具２１の垂直方向の移動量は、５０ｍｍ以下である。また、下面検査治具２２の平行の方向の移動量は、５ｍｍ以下であり、基板ＰＢの主面と平行な面上の角度方向の移動量は、３°以下である。
これにより、本実施形態による高周波特性検査装置１は、上下面の検査治具２０がある場合であっても、検査ケーブル（ＣＢ１、ＣＢ２）の姿勢変化を適切に低減することができる。

また、本実施形態では、複数の検査プローブ１０は、基板ＰＢの高周波特性を検査するネットワークアナライザー２と検査ケーブル（ＣＢ１、ＣＢ２）により接続されており、検査ケーブル（ＣＢ１、ＣＢ２）が、同軸ケーブルである。
これにより、本実施形態による高周波特性検査装置１は、同軸ケーブルのシールド効果により、高周波特性をさらに適切に検査することができる。

また、本実施形態による高周波特性検査方法は、基板ＰＢの高周波特性を検査する高周波特性検査装置１の高周波特性検査方法であって、制御ＰＣ５０が、基板ホルダー４０を基板ＰＢの主面に対して平行に移動させて、検査治具２０に対する基板ＰＢの位置決めを行った後、検査治具２０と基板ホルダー４０とを相対的に主面の垂直方向に移動させて検査プローブ１０を基板ＰＢにコンタクトさせる。
これにより、本実施形態による高周波特性検査方法は、上述した高周波特性検査装置１と同様の効果を奏し、基板ＰＢに検査プローブ１０を自動で接続して、高周波特性を適切に検査することができる。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、上記の実施形態において、基板ＰＢの高周波特性を検査する分析装置の一例として、ネットワークアナライザー２を用いる例を説明したが、これに限定されるものではなく、高周波特性を検査する分析装置であれば、他の装置であってもよい。
また、上記の実施形態では、高周波特性検査装置１に外付けのネットワークアナライザー２を接続する例を説明したが、高周波特性検査装置１が、ネットワークアナライザー２の機能を備えるようにしてもよい。

また、上記の実施形態において、第１主面が、基板ＰＢの上側の主面Ｆ１であり、第２主面が、基板ＰＢの下側の主面Ｆ２である例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、第２主面が、基板ＰＢの上側の主面Ｆ１であり、第１主面が、基板ＰＢの下側の主面Ｆ２であってもよい。

この場合、上面検査治具２１は、主面Ｆ１と平行（例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向）に移動可能にし、制御ＰＣ５０は、上面カメラ３１が撮像した基板パターンに基づいて、上面検査治具２１を主面Ｆ１と平行（例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向）に移動させて、基板ＰＢに対する上面検査治具２１の位置決めを行うようにしてもよい。また、制御ＰＣ５０は、基板ホルダー４０を垂直方向（例えば、Ｚ軸方向）に移動させて、上面検査治具２１の複数の検査プローブ１０を基板ＰＢにコンタクトさせ、下面検査治具２２を垂直方向（例えば、Ｚ軸方向）に移動させて、下面検査治具２２の複数の検査プローブ１０を基板ＰＢにコンタクトさせるようにしてもよい。

また、上記の実施形態において、制御部の一例として、制御ＰＣ５０を備える例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、組込み式の制御ユニットや、制御ボードなどであってもよい。また、高周波特性検査装置１は、制御ＰＣ５０を含まずに、外部に備えるようにしてもよい。

また、上記の実施形態において、高周波特性検査装置１は、上面検査治具２１及び上面カメラ３１と、下面検査治具２２及び下面カメラ３２との両方を備える例を説明したが、これに限定されるものではなく、いずれか一方を備えるようにしてもよい。

また、上記の実施形態において、基板ホルダー４０は、複数の基板ＰＢを有するシート状の基板シートＳＴを保持する例を説明したが、これに限定されるものではなく、個片の基板ＰＢを保持するようにしてもよい。また、基板ホルダー４０は、ロール状態になっている基板シートＳＴを保持するようにしてもよい。

なお、上述した高周波特性検査装置１が備える各構成は、内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した高周波特性検査装置１が備える各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述した高周波特性検査装置１が備える各構成における処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ－ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。

また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部又は外部に設けられた記録媒体も含まれる。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に高周波特性検査装置１が備える各構成で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

また、上述した機能の一部又は全部を、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路として実現してもよい。上述した各機能は個片にプロセッサ化してもよいし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。

１…高周波特性検査装置、２…ネットワークアナライザー、１０，１１，１２…検査プローブ、２０…検査治具、２１…上面検査治具、２２…下面検査治具、３０…カメラ、３１…上面カメラ、３２…下面カメラ、４０…基板ホルダー、４１…上面検査治具駆動部、４２…下面検査治具駆動部、４３…基板ホルダー駆動部、５０…制御ＰＣ、ＣＢ１，ＣＢ２…検査ケーブル、ＰＢ…基板、ＳＴ…基板シート

Claims (7)

1. 基板の高周波特性を検査する高周波特性検査装置であって、
   前記基板の主面側から前記基板を検査するための、複数の検査プローブを有する移動可能な検査治具と、
   前記基板の主面側を撮像する撮像部と、
   前記基板を保持し、少なくとも前記基板の主面に対して平行に移動可能な基板ホルダーと、
   前記撮像部が撮像した画像に基づいて、少なくとも前記基板ホルダーを移動させて、前記検査プローブを前記基板にコンタクトさせる制御部と
   を備え、
   前記検査治具には、前記基板の第１主面側に配置される第１検査治具と、前記第１主面側と反対側の第２主面側に配置される第２検査治具とが含まれ、
   前記撮像部には、前記第１主面側の基板パターンを撮像する第１撮像部と、前記第２主面側の基板パターンを撮像する第２撮像部とが含まれ、
   前記制御部は、前記第１撮像部及び前記第２撮像部が撮像した前記基板パターンに基づいて、前記基板ホルダーを前記基板の主面に対して平行に移動させて、前記検査治具に対する前記基板の位置決めを行った後、前記第１検査治具及び前記第２検査治具と前記基板ホルダーとを相対的に前記主面の垂直方向に移動させて、前記複数の検査プローブを前記基板にコンタクトさせる
   高周波特性検査装置。
2. 前記第２検査治具は、前記平行に移動可能であり、
   前記制御部は、
   前記第２撮像部が撮像した前記基板パターンに基づいて、前記第２検査治具を前記平行に移動させて、前記基板に対する前記第２検査治具の位置決めを行い、
   前記基板ホルダーを前記垂直方向に移動させて、前記第２検査治具の前記複数の検査プローブを前記基板にコンタクトさせ、
   前記第１検査治具を前記垂直方向に移動させて、前記第１検査治具の前記複数の検査プローブを前記基板にコンタクトさせる
   請求項１に記載の高周波特性検査装置。
3. 前記第１主面が、前記基板の上側の主面であり、前記第２主面が、前記基板の下側の主面である
   請求項１又は請求項２に記載の高周波特性検査装置。
4. 前記第１検査治具の前記垂直方向の移動量は、５０ｍｍ（ミリメートル）以下である
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の高周波特性検査装置。
5. 前記第２検査治具の前記平行の方向の移動量は、５ｍｍ以下であり、前記基板の主面と平行な面上の角度方向の移動量は、３°（度）以下である
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の高周波特性検査装置。
6. 前記複数の検査プローブは、前記基板の高周波特性を検査する分析装置と検査ケーブルにより接続されており、
   前記検査ケーブルは、同軸ケーブルである
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の高周波特性検査装置。
7. 基板の主面側から前記基板を検査するための、複数の検査プローブを有する移動可能な検査治具と、前記基板の主面側を撮像する撮像部と、前記基板を保持し、少なくとも前記基板の主面に対して平行に移動可能な基板ホルダーと、前記撮像部が撮像した画像に基づいて、少なくとも前記基板ホルダーを移動させて、前記検査プローブを前記基板にコンタクトさせる制御部とを備え、前記基板の高周波特性を検査する高周波特性検査装置の高周波特性検査方法であって、
   前記検査治具には、前記基板の第１主面側に配置される第１検査治具と、前記第１主面側と反対側の第２主面側に配置される第２検査治具とが含まれ、
   前記撮像部には、前記第１主面側の基板パターンを撮像する第１撮像部と、前記第２主面側の基板パターンを撮像する第２撮像部とが含まれ、
   前記制御部が、前記第１撮像部及び前記第２撮像部が撮像した前記基板パターンに基づいて、前記基板ホルダーを前記基板の主面に対して平行に移動させて、前記検査治具に対する前記基板の位置決めを行った後、前記第１検査治具及び前記第２検査治具と前記基板ホルダーとを相対的に前記主面の垂直方向に移動させて、前記複数の検査プローブを前記基板にコンタクトさせる
   高周波特性検査方法。

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