JPH0455769A - 電子ビームを利用したプリント基板検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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ら成る導電パター
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、ダイオード等が直
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。そのため、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
とを避は得ない。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
認識が生じ昌いのである。

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、ｉＩＡ！
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、対象とする導電パターンに合
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は得ず、検査治具のコ
ストが検査装置全体の数分の−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
いう問題もあった。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、ＩＩ
ＩＩＩ＋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、（縛導電材料から成り
、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、（社）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ヤ
リプレーシゴンプレート移動装置と、（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、（ト）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 第一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検出導通状
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プ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
イン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デイスプレ
ィ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の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点間の導通状態を検査するも
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１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
制御データを変更するのみで種々のプリント基板の検査
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は得す、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
で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ｌＯ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２
２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
に示ず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３
６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４４　（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２
４の間の位置に、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。ビニオン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、ビニオ
ン４２が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６００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に対して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て押下レバー７
２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１
００側には、搬入第一ハツチ１０４と搬入第二ハツチ１
０６とが設けられ、搬出室１０２側には搬出第一ハツチ
１０８と搬出第二ハツチ１１０とが設けられている。各
ハツチ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、搬入第二ハツチ１０６
および搬出第一ハツチ１０８が閉じられた状態で、搬入
第一ハツチ１０４および搬出第二ハツチ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
ハツチ１０４および搬出第二ハツチ１１０が閉じられた
状態で、搬入第二ハツチ１０６および搬出第一ハツチ１
０８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１０
０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９
２には、第１図に示すように、吸気管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ｌ−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と搬出コンヘア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デイスプレィ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．Ｃ
ＲＴデイスプレィ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。

右ポインタ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、ハツ
チ１０４〜１１０の開閉装置、真空ポンプ１１６．１２
０および高真空ポンプ１３６等の駆動モータ、真空計１
２６，１２８，１３８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上の導電パターン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９
１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
ーム照射袋？１ｆ９０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の一端部に接触させた状態で、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１９６，２０８，２１０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２１
８が存在するか否かは、導電パターン２１２内の経路２
２０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２２
６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２２６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６
２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２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１寸法を測定すればよい。

上記形状１寸法の検出は、プリント基板２ｏ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２ｏの可及的に則れ
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２ｏ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２ｏ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、プリン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′Ｆｉ、２０の設計用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．
６４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テーブル付ディジタイザ２４０は、第１４
図に示すように、Ｘ、Ｙ両方向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デイスプレィ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デイスプレィ２４
６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（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２５４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、さらにオプテイマイザ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２６
６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。

最初に搬入第一ハツチ１０４および搬出第二ハツチ１１
０が閉じられる一方、搬入第二ハツチ１０６および搬出
第一ハツチ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１１６．１２０が運転される。このよ
うに、両真空ポンプ１１６，１２０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、搬入第二ハツチ１０６および搬出第一ハツチ１
０８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
、搬入第一ハツチ１０４および搬出第二ハツチ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、まずキヤリプレーシジンが
行われる６基板支持装！１Ｂ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２００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１７
０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は得ないため、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（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、搬入第一ハツチ１０４および搬出第二ハツ
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、搬入第二ハツチ１０６および搬出第一ハツ
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、搬入第二ハツチ１０６および搬出第
一ハツチ１０８が閉じられるとともに、給気バルブ１３
０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１
３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２３００部分２３
４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４電パターンの導
通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９】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。コントローラ１７０が補正手段として機能するの
である。

電子ヒーム９１のスキャンに伴って、コントローラ１７
０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導通状態
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ＣＲＴデイスプレィ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１０２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デイスプレィ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ニブリント基板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：搬入コンヘア搬出コ
ンベア　　１７０：コントローラＣＲＴデイスプレィ キーボード　　　１８０：直流電源 検流計　　　　　１８４＝導電パターン基板　　　　　
　１９０：導電パターン第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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ぴ電子ビーム照
   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. （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。