JPH05506719A - 試験用取付具位置合わせ装置 - Google Patents

試験用取付具位置合わせ装置

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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】 試験用取付具位置合わせ装置 技術分野 本発明は、主に自動試験装置に関し、特に、回路基板の自動試験において使用さ れる試験用取付具とプリント回路基板とを一線上に位置合わせするための装置に 関する。
背景技術 プリント回路基板の自動試験では、一般に従来のバネ式試験プローブを試験用取 付具に備えて試験中の回路基板をバネプローブに圧接して保持し、診断用すなわ ち試験用の装置と試験中の基板上の回路との間を電気接触させている。一般に、 各試験用取付具は、試験中の基板用のバネプローブアレイを有する基板すなわち プローブ板を含む。取付具と、同一の回路基板とを位置合わせして1つずつ試験 し、各基板に印刷された回路に欠点があるか否かを判定する。
試験を行っている間、試験中の基板に印刷された回路の試験点とバネプローブと を正確に位置合わせしなければならない。このためには基板を取付真上で正確に 位置合わせする必要があるので、バネプローブと各基板に印刷された回路アレイ の対応する試験点とを自動的に整合する。基板とプローブとを一線上に位置合わ せするために、通常はまずドリルで回路基板に位置決めピン穴をあけている。ド リルによる穴あけは基板製造業者によって行われ、通常は基板の対角線上で対向 する隅に一対の位置決めピン穴をあける。試験中、取付具の対向する隅に備えら れた位置決めピンを対応する位置決めピン穴に挿入し、取付真上の試験プローブ のアレイと基板とを自動的に位置合わせする。この工程では、各基板を後で位置 決めピンに取り付ける時、試験中に試験プローブを基板と圧接する際に基板に印 刷された回路と試験プローブとが自動的に整合されるようにするために、位置決 めピン穴は基板製造業者によって基板上に正確にドリルあけしておく必要がある 。
通常、一定の製造業者によって製造されるプリント回路基板はロット内で生産さ れるので、このようなロフト内の基板を取付具に取り付ける際に許容誤差から誤 位置合わせの生じる場合がある。位置合わせ公差は業者で使用するロット毎に異 なる。同一の基板であっても製造する製造業者が異なると、ロット毎に様々な公 差や誤位置合わせを生じる可能性もある。
一般に、プリント回路基板は、回路アレイすなわち基板に印刷された「アートワ ーク」に対する既知の基準位置の基板の縁に印刷された一対の「基準マーク」を 有している。この基準マークは、基板製造業者によって基板上に印刷される。
基準マークはさらに、基板を位置決めピンに備える際にこの基板を試験プローブ に対して(好ましくは)自動的に位置合わせする基板上の位置に製造業者がドリ ルで位置決めピン穴をあける際のガイドとして使用される。
このような方法を使用してプリント回路基板と試験用取付具とを位置合わせする ことには欠点がある。機械的公差は(1)ドリル機におけるドリル工具の位置決 め、(2)基板上のアートワークに鑑みたプリント回路基板にドリルであけられ た位置決めピン穴の位置決め、(3)基板の位置決めピン穴に鑑みた取付具の位 置決めピンの位置決め、に伴って発生する。この問題は、別々の製造業者からの 基板ロットにおける公差が異なることでよりいっそう大きくなる。また、このよ うな問題は、線が細く回路間の間隔も狭い印刷のために試験中の回路と試験プロ ーブとをより正確に整合する必要のあるプリント回路基板の従来技術において、 いっそう大きな問題となっている。例えば、現段階では、一般的な試験用取付具 における0、 005〜0. [8インチ(0,127〜G、 203mm ) 範囲内での試験プローブの誤位置合わせはあたりまえにとなっている。これより も正確に位置合わせすることが望まれており、本発明は位置合わせ精度を向上さ せることができる技術を提供するものである。
発明の開示 簡単に言えば、本発明は、基板に印刷された回路アレイにおける試験点のパター ンと、取付具の対応する試験プローブのアレイとを正確に整合できるようにプリ ント回路基板を試験用取付具上に正確に位置決めするための装置を提供するもの である。位置合わせ装置には、取付具装置構成部品の内部位置合わせ(較正)に 伴って迅速かつ容易に、低製造費用かつ短時間で極めて正確に位置合わせできる 上、様々な取付具間で交換可能であるという利点もある。
本発明の一態様によれば、プリント回路基板を試験するための試験用取付具が提 供できる。この取付具は、基板に印刷された回路アレイにおける試験点のパター ンと接触して保持される試験プローブのアレイを有している。回路アレイは、基 板上の基準マークまたは他の基準点を基準にして基板上で位置決めされる。基板 上の位置決めピン穴や他の位置合わせ装置は回路アレイを基準にして基板上で位 置決めされる。−態様において、位置決めピン穴は、ドリル工具用の位置決めガ イドとしての基準マークを使用して、回路アレイに鑑みて基板上で位置決めされ る。試験用取付具は、位置決めピン穴や他の位置合わせ装置を基板上で整合し、 プリント回路アレイを取付具の試験プローブに対して定位置に保持する位置決め ピンを含む。取付具の検出手段は基準マークを検出し、取付具の試験プローブが 基板上の回路アレイにおける対応する試験点に対して位置合わせされているか誤 位置合わせ状態にあるかを示す出力を出力する。取付具上の位置決めピンの位置 は、取付具に対して基板を移動させることで調節可能であり、これによって基板 上の回路アレイに対する試験プローブの誤位置合わせを補正する。検a手段の8 力は、位置決めピンと基板の取付真上の正しい位置への移動量および移動方向を 示し、基板上の回路アレイと試験プローブとを正確に位置合わせする。位置決め ピンは正しい位置に係止され、プリント回路基板を取付真上の正規位置合わせ位 置に保持する。
本発明の一態様において、基準マーク(または基板上の何らかの指示基準)は、 ボアスコープ、光フアイバイメージセンサ、またはレンズ系とビデオプローブと のアセンブリなどを備える光学検出手段によって検出される。
レンズ系およびビデオプローブは、基準マークの画像をレンズ系およびビデオプ ローブに送る光フアイバイメージセンサと併用することもできるし、光フアイバ イメージセンサなしで使用することもできる。
位置合わせまたは誤位置合わせを示す可視指標は、基準マークの拡大画像を出力 する光センサに応答する手段を有する光学系から得られる。基準マークの拡大画 像と比較することで基板上の回路アレイに対して試験プローブが正しく位置合わ せされているか誤位置合わせ状態にあるかについての指示を出力する既知の較正 ゼロ基準点となる基準マークの画像は、光学系内の表示手段でも得られる。−態 様において、ゼロ基準点は調節可能であるので、光学装置とは独立して表示装置 で較正することができる。使用中、基準マークと基準点との間の相対移動につい ての表示画像を観察しながら位置決めピンおよび基板を取付具に対して移動させ 、2つの基準点の光学的位置合わせによって基板上の回路アレイにおける対応す る試験点と取付具の試験プローブとを正確に整合する。
本発明の一形態において、取付具に取り付けられた小型ビデオカメラ装置によっ て基板の位置合わせまたは誤位置合わせを可視表示する。好ましくは、回路基板 の下方対向隅に最低2つのビデオカメラ装置を備える。−態様において、ビデオ カメラとその画像送出光学系は取付具から取り外すことができ、様々な取付具間 で交換することができる。各ビデオカメラは、基板上の対応する基準マークに集 束する光学部材を有する。さらに、各ビデオカメラは、ビデオモニタに結合され た出力を有する。十字線発生器のような物によって得られると好ましい基準指標 表示装置で、ビデオモニタ上に表示された基準マークの画像上に基準指標を重ね 合わせる。基準指標表示装置は、試験プローブ領域に対する基板上のアートワー クの正確な位置合わせを示す較正された既知のゼロ位置に設定されている。可動 位置決めピンの位置を変えると基板も移動し、基準マークの画像を十字線に対す る表示画面上に移動させる。ビデオモニタ上の十字線と基準マークとの位置合わ せをすることによって、取付真上のプローブ領域に対する基板の位置合わせを正 確に行うことができる。このような較正は光学系とは独立して行われる。
−態様において、ビデオカメラレンズ系は光ファイバによって生成された囲周光 源を有し、位置合わせすべき基板上の基準マークを照らしている。カメラレンズ 系は、照らされた基準マークの画像を生成し、これを光フアイバ管路および焦点 レンズによってビデオカメラに送信して拡大ビデオ画像に変換する。これにより 、位置合わせの手順をさらに正確に行うことができるようになる。
本発明の他の形態は、試験中の基板上の回路を示すアートワークを有する基準基 板を提供する。本発明によるこのような形態によって、基準マークや他の基板基 準点の画像を拡大する部材を使用する必要はなくなる。取付真上の試験プローブ のアレイと基準基板上のアートワークとを正確に位置合わせできるように、まず 基準基板を試験用取付具と位置合わせすることが好ましい。さらに、試験中の基 板を基準基板に重ね合わせ、試験中の基板上のアートワークと基準基板上のアー トワークとを位置合わせする。さらに、2枚の基板を互いに接着してこれらの間 の相対運動を防止し、基準基板と取付具とを位置合わせする。取付真上で移動可 能な位置決めピンは、試験中の回路上で位置決めピン穴や他の位置合わせ装置と 一線上に並ぶ位置に移動される。位置決めピンを係止し、基準基板を除去し、取 付具のプローブ領域と試験中の回路基板上のアートワークとを自動的に位置合わ せする。それから、基板を位置合わせする位置決めピンの調整された位置を使っ て同じ製造業者のロット内の回路基板が試験のために取付具装着可能となる。
本発明は、従来の試験方法では当たり前であった公差の累積をかなり削減するよ うに試験プローブと基板上の回路とを位置合わせし、試験精度を極めて向上させ る正確な部材を提供するものである。回路基板位置合わせ装置は、かなり低費用 で製造でき、回路基板の試験において簡単かつ正確に使用することができる。ゼ ロ基準較正装置は光学系とは独立しているので、較正は迅速かつ容易に、かなり 低費用で実施することができる。この光学系および較正技術は様々な取付具に簡 単に適用することができる。
本発明の上述した態様および他の態様は、図面を参照した後述の詳細な説明およ び添付の図面からよりいっそう明らか図1は、本発明の原理による調節可能な位 置合わせ装置と試験用取付具を示す斜視図である。
図2は、取付具に備えられた調節可能な位置決めピンを示す部分断面図である。
図3は、図2の線3−3で示す部分の平面図である。
図4は、図5の線4−4で示す部分の断面図であり、調節可能な位置決めピンの 係止用ナツトを示す図である。
図5は、係止用ナツトの平面図である。
図6は、位置決めピンを調節するための部材と、位置決めピンを係止用ナツトに 係止するための部材を示す説明図である。
図7は、取付具上で回路基板と試験プローブとを位置合わせするための拡大表示 部材用光学系の構成部品を示す概略図である。
図8は、プリント回路基板を取付具に位置合わせするために使用される指標部材 の可視表示を示す概略図である。
図9は、光学試験用取付具位置合わせ装置を含む試験用取付具の一実施例を示す 部分断面図である。
図10は、光学試験用取付具位置合わせ装置にビデオカメラを含む試験用取付具 の他の実施例を示す部分断面図である。
図11は、図10と類似の部分断面図であるが、開位置に回転した取付具を示す 図である。
図12は、試験用取付具位置合わせを結像するための小型ビデオカメラ装置の構 成部品を示す概略断面図である。
図13は、図12の線13−13で示す部分の立面図である。
図14は、試験用取付具位置合わせ結像装置の電子構成部品概略機能ブロック図 である。
図15は、回路基板と試験用取付具とを位置合わせするための別の技術を示す斜 視図である。
詳細な説明 図1は、プリント回路基板の自動試験において使用される試験用取付具のうちの 1つである試験用取付具10を示す。
図示の実施例において、取付具はハウジング12と、ハウジングの上面15に備 えられた長方形の圧縮ガスケット14とを有する。長方形のガスケットは回路基 板20を取付具に取り付けるためのものであり、バネ式の試験プローブ18のア レイを取り付ける取付具内で領域の外周境界線を規定している。プローブは図7 において概略的に示し、図9乃至11にも示しである。試験プローブは、所望の パターンで取付具内のプローブ板25に取り付けられ、試験中の回路基板20に 印刷される回路における試験点のパターンと一致している。
プリント回路基板は、従来のアートワーク技術によって形成されたプリント回路 アレイ22を含む。図示の実施例において、回路アレイ22は、移動可能な上板 16にあけられた穴を貫通して突出する試験プローブのアレイと対向する基板の 下側に印刷される。ガスケット14は、図9において示すように、移動式の上板 16の最上部に取り付けられている。移動式の上板は、試験プローブのアレイと 平行に回路基板20を保持する。基板の回路アレイ22内の個々の試験点は、基 板上の回路の自動試験を行っている間は対応する試験プローブと接触している。
好ましい試験用取付具の構成において、プローブ板25および移動式上板16は 、試験中の基板の回路アレイにおける試験点と一致するパターン上に穴がドリル あけされている。
試験プローブは、プローブ板25にバネによって取り付けられた移動式上板16 にあけられた穴を貫通して上方に突出している。ドリルによって穴をあけられた プローブ板および上板は、試験中の個々の基板用のものであり、同一の回路基板 を1つずつ取付真上で試験する。異なる回路基板を試験するために、新たなプロ ーブ板と移動式上板とにドリルで新しいパターンの穴をあけ、新たなプローブの アレイを使用して基板を試験する。これ以外は取付具はまったく同じものである 。
本発明は、周知の「裸基板」のようなプリント回路のアレイを有する回路基板を 参照して述べられているが、本発明の取付具位置合わせ装置は、集積回路パッケ ージのような回路構成部品を備えた「ロード回路基板」の試験にも使用すること ができる。
プリント回路基板20を取付具に取り付けた後、当業者間で周知の方法と同様の 方法で、回路基板を含むキャビティ上にヒンジ式のドア23をかぶせて真空圧力 を加えてバネプローブを弾性的に偏心させ、基板に印刷された回路アレイにおけ る対応する試験点と接触させる。圧力を印加するための一般的な方法を真空でキ ャビティに適用し、試験中はガスケット14に対して基板20を密閉する。真空 によって基板は引っ張られ、移動式上板16はプローブ板25上の試験プローブ 18のアレイ方向へ下がる。基板上の電気回路における様々な試験点同志の連続 または非連続は、回路基板が機能しているかまたは欠陥回路であるとみなせるか を判定するために使用される試験プローブと電気的に接続された外部電子試験分 析器(図示せず)によって検出する。
試験を行っている間、プローブ板25の対角線上で対向する隅に備えられた一対 の可動位置決めピン24を、回路基板20の対角線上で対向する隅にドリルであ けられた対応する位置決めピン穴26に挿入する。(図1においては一方の位置 決めピンのみを示す。他方はプリント回路基板によって隠れている。)位置決め ピンを位置決めピン穴内に位置決めすることで基板は取付具の基底部と平行に定 位置に取り付けられるので、回路アレイ22における試験点は、基板の回路を試 験するための対応する試験プローブ18と自動的に一致する。位置決めピンを位 置決めピン穴に挿入して使用する方法は、基板を取付具に取り付けるための部材 の一例である。一方、取付具の位置決めピンを基板上の他の位置合わせ装置と係 合させ、取付具として基板を定位置に保持することも可能である。1つの例とし て、直角の凹部を有する位置決めピンを基板の直角の隅と係合する方法も挙げら れる。取付具に基板を位置合わせする他の方法も可能である。
上述したように、必ずしも位置決めピンは所望の位置合わせ精度を得られるもの でなくてもよい。位置決めピン穴は基板製造業者によって基板にドリルであけら れる。基板製造業者によって基板に基準マーク28を印刷し、図において対角線 上に対向する隅に示すこれらの印は、基板に印刷されたアートワークに対する既 知の基準点すなわち指標マークとなる。
(図1における基板の上側に示す基準マークは実際に基板の下側からも見ること ができる。)基板製造業者は、基準マークを基準として使用して基板上のアート ワークに鑑みてドリル工具を位置合わせし、位置決めピン穴は基板上でこの基準 マークを基準にして位置決め(ドリルあけ)される。しかしながら、実際には、 ドリル機械に基板を位置決めする時や、ドリル工具をドリル機械に位置決めする 時、位置決めピンをドリルあけする時、ドリルであけた位置決めピン穴に取付具 の位置決めピンを合わせる時などに機械的公差の累積が発生する。このため、位 置決めピンを位置決めピン穴に挿入して基板とプローブとを圧接状態におく際に 、基板にドリルあけした位置決めピン穴によって基板上のアートワークとバネプ ローブとを正確に合わせることはできない場合もある。
取付具10は、試験中の回路基板と試験用取付具とを一線上に位置合わせする際 に見られた従来の欠点を解決するための部材を提供する。取付具10は、位置決 めピン24をプローブ板25上で移動可能に位置決めするための部材を有する位 置合わせ装置と、試験中の基板上の基準マーク28の位置を検出するプローブ板 上のセンサ30とを含む。可動の位置決めピンによって、取付真上のプローブ領 域に対して基板を手作業で取り付けることができるようになる。センサは、プリ ント回路基板が移動してプローブ領域と一列になるような基準マークの移動を検 出する。さらに、各基準マークの拡大画像を表示して、取付具上のプローブに対 して基板を手作業で正確に位置合わせしやすくする。センサ30は基準マークを 検出し、この印の画像を生成して光学的位置合わせ表示装置において基準指標と して使用される既知のゼロ基準点の対応する画像と関連して観察できるようにす る。位置決めピン24を手作業によって移動させ、表示画面上の対応する基準マ ークの動きを観察しながら基板を動かすことが可能であるので、基板を移動させ て各基準マーク28と表示画面上に表示された基準点とを正確に位置合わせする ことができる。このような動きは、回路アレイ22における試験点と、取付具基 底部の対応するバネプローブとを正確に一列に位置合わせする位置を自動的に決 めるものである。図2乃至図6は、位置決めピンを取付具基底部に調節可能に取 り付けるために好ましい装置を示す。これとは別に、試験中の基板の基準マーク 28または他の指標点と一列に並び、かつ対角線上で対向する隅において、セン サ30を取付具基底部の定位置に取り付ける。センサ30、基準指標および光学 的位置合わせ装置については、以下においてより詳細に述べる。
図2乃至図6を参照して、位置決めピン位置の調節について述べる。各位置決め ピン24は、円形の直立基板位置決めピンと、これより大きく平な環状底面34 を有する円形基底部32とを備える。位置決めピンの直径は、基板にドリルあけ した位置決めピン穴の直径と一致するので、基板を位置決めピン上に位置決めす ることができる。ピン固定部材の大きめの円筒形軸部36は、円形基底部32の 下側から下方に延在している。細部の外径は、位置決めピンの外径と同様であり 、細部の軸は位置決めピンを通る垂直軸と一列になっている。軸部は、プローブ 板すなわち取付具基底部25にあけられた取付穴38内で位置決めされている。
取付穴は軸部の外径よりも大きいので、位置決めピンの軸部分は取付具穴内で3 60°自由に回転することができる。このような移動の間、位置決めピンの円形 基底部32は穴を完全に覆っており、位置決めピンを常に垂直に直立した位置で 保持する支持基底部となっている。ピン固定部材の底部は、取付具基底部の底面 42から下方に突出する外方にねじ切りした部分40を有する。位置決めピンは 、固定装置の外方にねじ切りした底部分40にしっかり固定される内方にねじ切 りした係止ナツト44によって取付具基底部で定位置に保持されている。組み立 てを行っている間、係止ナツトを固定部材の突出底部分で回転させることにより 、位置決めピンは取付具基底部の上面に対して一定の位置で保持される。
組み立てを行っている間の係止ナツトを取付具の底面に対してしっかりと固定し た後、位置決めピン24の軸部分36と隣接する取付具基底部の狭い通路48に カムピン46を挿入する。カムピンは、接着剤で接着するか通路にしつかり固定 し、取付具基底部の底面42から突出しているカムピンの下部分を係止ナツト4 4と隣接させて定位置に保持することが好ましい。カムピンの突出している下部 分は、係止ナツトの狭い凹部50内に収容される。位置決めピンの最上部のフラ ット52とレンチ(図示せず)のフラットとを係合し一レンチを回転させて位置 決めピンをピンの軸を中心として回動させることで、位置決めピン24は取付具 基底部に対して可動となっている。係止ナツトとしつかり連結されていた位置決 めピンを緩め、穴38内で位置決めピンアセンブリ全体を取付具基底部に対して あらゆる方向に回転できるようにする。
位置決めピンを所望の位置に移動させたら、取付具基底部上に備えられた覗き孔 からフラット52用のレンチを使ってこの位置決めピンを回転させ、位置決めピ ンを基底部に係止する。カムピン46は係止ナツト44の凹部50と係合し、位 置決めピンを係止位置に固定した時の係止ナツトの回転を防止する。位置決めピ ン24の上部は、上板16の大きめの穴(図9および図10参照)を貫通して延 在しているので、位置決めピンは、基板を移動させても上板を動かさずに取付具 基底部(プローブ板25)上で移動することができる。
プリント回路基板の試験プローブのアレイへの位置合わせについて述べる。セン サ30は、基板上の基準マーク28の位置を検出して基準マークの検出位置を示 す出力信号を出力できるものであればどのような検出装置であっても良い。基準 マークは、基板に印刷されたアートワークに対する既知の基準位置として印刷さ れているので、この基準マークによって基板上に印刷された回路アレイ内の試験 点の位置に鑑みた正確な基準点を提供することができる。センサ30は、基準マ ークの位置を光学的に検出し、画面上に表示される対応する既知のゼロ基準点に 対する基準マークの位置の拡大画像を表示する外部画像拡大装置および表示装置 によって処理される出力を供給する光学センサを含むことが好ましい。
好ましい位置合わせ技術において、既知のゼロ基準を最初に決定する。好ましく は、「全基板」として知られる基準基板を使用してゼロ基準を設定する。全基板 は、基板上のアートワークの位置を基準にした基板上の位置を完璧に設定した基 準マーク(または他の指標点)を有するプリント回路基板の複製である。全基板 は、対向する隅において完璧に設定された基準マークを表す「金ピン」と呼ばれ る2本の固定ピンを有することが好ましい。全基板は、金基板上で位置決めされ た固定位置決めピンを有し、全基板を取付具に完璧に位置合わせしている。全基 板は全基板の位置決めピンを固定基板の固定位置決めピン穴に挿入することによ って取付具に取付けられ、取付具に正確に位置合わせされる。これにより、金基 板上の基準マーク(金ピン)と取付具およびそのプローブ領域とを正確に一列に 位置合わせする。(全基板は、可動の位置決めピン24を収容するためのクリア ランス穴を有するので、位置決めピン24の位置に関係なく全基板を取付具に取 り付けることができる。全基板は位置合わせのためにのみ使用されるので、金基 板上には回路は印刷されない。)さらに、センサ30を使用して各金ピンの位置 を検出し、金ピンの拡大画像を表示画面すなわちモニタ上に表示する。各金ピン の画像は、1つのモニタ上で一緒に表示することも可能であるが別々のモニタ上 に表示することが好ましい。これとは別に、十字線生成器を使用して表示画面上 に十字線画像を形成し、基板の取付具に対する完全なゼロ位置合わせを示す。
モニタ上に表示された各金ピンの画像の上に別々の十字線画像を重ねる。さらに 、モニタ上に表示されている画像を使用して金基板上の金ピンに対して光学的検 出装置を位置合わせする。全基板を取付具に対して固定したまま、各十字線がモ ニタ上に表示された対応する金ピンの拡大画像と完全に合わさるまで十字線の画 像を電子的に移動する。これにより、画像表示装置を金基板上の各基準マーク( 金ピン)に対して正確に配置できるので、十字線ゼロ点を設定することで、取付 具のプローブ領域に対して回路基板上のアートワークを完全に位置合わせするこ とができる。それから、全基板を取付具から取り外す。その後、取付具の位置決 めピンに備えられた回路基板は、表示画面上の十字線画像によって示されるゼロ 許容誤差基準点と位置合わせされる。回路基板を最初に取付具上に取り付ける際 、プローブ領域に対するアートワークの誤位置合わせがあれば、これは基準マー クに対応するゼロ許容誤差を示す十字線ゼロ点に対する各基準マークの誤位置合 わせによって示される。さらに可動位置決めピンを緩め、基板を手作業で移動し 、各検出基準マークとこれに対応する十字線基準とを一列に位置合わせするため にモニタを観察する。
これにより、基板上で取付具のプローブに大してアートワークを自動的かつ正確 に位置合わせする。
別々の較正板(全基板)および電子的に調節可能な十字線発生器によって、光学 系とは独立して基準マーク結像装置に対して固定されたゼロ基準点の位置合わせ を較正する。これにより、基準マークを結像するためにレンズ系に固定基準を作 成する装置と比較して位置合わせ装置にかかる費用を大幅に削減できる。
光学センサ30は様々な形態とすることができる。一実施例において、各センサ は光フアイバセンサを有する。(他の検出装置については後述する。)好ましい 光フアイバセンサは、モノフィラメントの光フアイバコアを有する同軸光フアイ バセンサと、これとは別個にコアの周囲に備えられた小さい光ファイバの束から なる光フアイバ外管とを備える。モノフィラメントの光フアイバコアは、投光器 として作用しても受光器として作用しても良い。さらに、外周の光フアイバ管は エミッタ用の受信器またはこれと逆に作用する。エミッタとレシーバは互いに隔 離されており、外部結像装置は、基板で反射する光信号を生成する1つの光フア イバ管路に信号を送る。他方の光フアイバ管路は、基板からの反射を拾う。光信 号は基準マークを通過して1つの型の反射を生成する。一方、光信号が基準マー クに集中すると、反射は妨害されて異なる反射光信号が検出される。このため、 光ファイバとその結像装置とはトランシーバとして作用し、基準マークの誤位置 合わせがあった場合にある種の光信号を検出し、基準マークが正しく位置合わせ されている場合に別の光信号を検出する。
一方、光フアイバ型の光学的検出装置は、光信号を送受信し、基準マークの位置 を検出するための一対の並列光ファイバを備えることもできる。
r!gJ9は、基板20の基準マークと一列に位置合わせして取付具に取付けら れた一対の光フアイバプローブ66を備えるセンサ30の他の実施例を示す。光 フアイバプローブは、基準マークの画像を取付具外部でさらに処理するために外 部に送信するための各々80,000画素を有する可撓性画像管路であることが 好ましい。図9における取付具には、遠隔表示装置に画像を送信する可撓性光フ アイバ画像管路68も示されている。プリント回路基板20を取付具に対して位 置合わせする際、基板を位置決めピン24上に取り付ける。光フアイバプローブ 66は、バネによって偏心させて基板の下側とバネ圧接させることも可能である し、レンズ系と組み合わせて使用して試験中の基板上の基準マークに集束させる こともできる。位置決めピン24の各々をゆるめ、取付具基底部およびプローブ 18に対して基板を手作業で移動できるようにする。
これにより、対応する光センサ30に対する各基準マークも移動する。好ましく は、1つの位置決めピンに関連する基準マークをモニタ上の対応する十字線(ゼ ロ許容誤差基準点)と正確に位置合わせできるまで1つの位置決めピンを調節し 、その後で他の位置決めピンの位置を調節してこれに関連する基準マークを動か し、関連した十字線と位置合わせすることが好ましい。外部光位置検出結像装置 に再帰反射型光センサ゛を備え、光フアイバプローブによって伝えられた外部光 信号を受信することも可能である。光フアイバセンサによって抽出される特定色 の光を反射するはんだマスクで試験中の基板の下側を覆っても良い。このはんだ マスクを通して基準マークを見ることができる。外部ユニットの光センサは、は んだマスクから反射した光から表示画面上に単色で表示される外部光信号を受信 する。光フアイバセンサによって(基板の正しい位置合わせ位置への移動に基づ いて)基準マークを検出すると光学的光信号は別の色に変わり、光センサと各々 の基準マークとが一列に位置合わせされたことを示す。各基準マークの対応する 光センサとの位置合わせは結像装置上で示され、その後で取付具の各位置決めピ ンを取付具基底部の定位置に係止して、基板を正確に位置合わせされた位置に保 持する。
別の結像装置において、光フアイバプローブ66は基準マークに合焦しており、 各光プローブの対向する端は遠隔地モニタ上に基準マークを表示するために使用 される第2のカメラレンズ系にプラグ止めされている。
本発明の他の形態において、各光センサ30は、対応するボアスコープを備え、 外部光検出結像装置によって生成された周知の指標点に対する基準マーク28の 位置を可視画像を生成する。ボアスコープには、ボアスコープセンサの視界内で 対象物の画像を形成する画素と類似の光ファイバのマドリスクを使用した光検出 器型のものを使用することができる。
ボアスコープは焦点距離が決まっており、その視野から反射した光を一点に集中 させるので、このようなボアスコープは基板の下側から一定距離でセットされて いる。
基板と取付具とを正しく位置合わせするために、各ボアスコープや他の光学的集 束装置から正しい設定距離で基板を保持できるようにこの基板を位置決めピン上 に位置させる。まず位置決めピンをゆるめるので、ボアスコープや他の光学的装 置を使用して基板上の基準マークを見る時に取付具に対して基板を手作業で移動 させることができる。(基板をのせる長方形のガスケット14は、上板16およ びプローブ領域に対して基板を変位させるのに十分なりリアランスを有している 。)さらに、図7および図8において最も良(示される結像装置を使用して基板 を位置合わせする。各基準マーク28は、光学的表示装置において生成された十 字線や他のゼロ基準指示を表示する接眼レンズ54を介して見ることができる。
基板を移動させて基準マークを視野付近に位置させると、ボアスコープや他の光 学的装置は基準マークの画像を撮像する。
この画像は、固定されたゼロ基準点を基準にして接眼レンズで見ることができる 。基準マークおよび固定された基準点を拡大し、基板を取付真上で正確に位置決 めするために使用されるビデオモニタ56の画面上に表示することも可能である 。
画像拡大表示装置は、各接眼レンズからの可視出力を検出し、対応する固定ゼロ 基準十字線に対する各基準マークを示す表示画面上に2つのボアスコープからの 画像を取り入れる画像アダプタ58を含むことも可能である。画像アダプタから の出力は、ビデオ拡大装置60に送られ、各基準十字線の画像を対応する基準マ ークの画像とともに拡大する。外部カメラ62は画像拡大出力を受信し、これを ビデオ表示端末56に送信する。図8は、結像装置において固定されたゼロ基準 十字線64に対して光センサ30によって検出された基準マーク28の拡大画像 を含むビデオユニット56の画面上に表示されたビデオ出力を示す。
可動位置決めピンによって取付具に対して回路基板を移動させることで、各基準 マークの位置をこれに対応する固定基準点64に鑑みて位置合わせすることがで きる。ビデオユニット56の画面では、基板上の基準マークと2組の十字線とが 正しく合わさるまで各位置決めピンを360°自由に回転させて手作業で移動し ながら観察することができる。さらに、各位置決めピンは取付具上で適所に係止 され、基板上の回路アレイにおける試験点と取付具の試験プローブ18とを自動 的かつ正確に位置合わせする。図8に示す表示画面は、各基準マークおよびこれ に関連するゼロ基準十字線について別々のモニタ上で同じようになっている。す べての基準マークが位置合わせされるまで、基板を移動しながら同時にすべての 表示画面をモニタリングする。
基板上の基準マークの画像と十字線基準の画像とが位置合わせされた時に基板上 の回路アレイと試験プローブとを位置合わせする既知のゼロ位置に結像装置の固 定基準点(十字線64)を設定するためには、いくつかの可能な方法がある。
好ましい方法は、試験用取付具に取り付けるとゼロ位置合わせ誤差を表す従来「 全基板」と呼ばれる較正板を使用するものである。全基板は、この全基板の対角 線上に対向して備えられた位置決めピンをプローブ領域に対して既知の定位置で 試験用取付真上の対応する穴に収めると、試験プローブでゼロ位置合わせ誤差を 生成する。外部結像装置は、電子的に調節可能な十字線発生器を備え、別々の十 字線を基準点すなわち全基板上のピンと位置合わせするので、ゼロ位置合わせ誤 差は結像装置内で発生する。このゼロ許容誤差をさらに電子的に較正して十字線 結像装置に送る。試験を行っている間、全基板を試験対象となる各基板に置き換 え、試験されている基板上の基準マークの拡大画像を表示する。取付真上の位置 決めピンをゆるめ、各基板の基準マークと較正装置によって設定された固定基準 十字線とが位置合わせされるような位置に各基板を移動し、各基板と取付具のプ ローブ領域とを自動的に位置合わせする。
画像アダプタは、図8において示すように、各位置決めピンの位置基準をこれに 対応する基準マークに鑑みて表示するようにしておくことが好ましい。この場合 、各基準マーク位置合わせ毎に別々のモニタを使用するか、または画面を分割し て1つの画面上に基準十字線と基準マークの組を2つ同時に表示することもでき る。
図10および図11に、光センサと位置合わせ装置の別の実施例を示す。図にお いて、各光センサ30は、試験中の基板を見るためにプローブ領域に隣接して取 付具に取付けられた別々の小型カメラレンズ・ビデオプローブアセンブリ70を 備えている。別々のカメラレンズ・ビデオプローブアセンブリの各々は、取付具 基底部に着脱自在に取付けられている。
各アセンブリは、レンズと、光フアイバ画像管路と、光源と、ビデオカメラと、 画像拡大レンズと外部ビデオモニタへの接続部とを有し、これらはすべて取付具 基底部から取り外すことができる。このような構成は、他の取付具にそのまま適 用することができる。
各カメラレンズ・ビデオプローブアセンブリ70は、ビデオカメラ74に取付け られた狭い円筒形のカメラレンズと光フアイバ画像管路72とを有する。画像管 路72は、上述した光プローブ66の場合と同様に、数千(一実施例において、 80.000)画素すなわち光ファイバの束からなる。レンズと画像管路72は 、取付具基底部25に固定された延長管状ビデオプローブソケット76に差し込 まれている。カメラレンズと光管路、ビデオプローブのアセンブリは、取付具の 基底部25の下から下方に延在し、取付具ハウジングの中空内部領域78に挿入 されている。このカメラレンズと光管路、ビデオプローブのアセンブリは、試験 中の基板の下側の対応する基準マークと、基底部の対角線上で対向する隅とが位 置合わせされるように取付けられている。各ビデオプローブおよびこれに対応す るのレンズ光フアイバ画像管路72は、プローブ上板16の対向する隅にあけら れた別々の拡大穴80と位置合わせされ、基板上の対応する基準マークに合焦し ている。図11は、基底部25を開位置に枢支し、基底部に固定されたソケット 76内のカメラ・ビデオプローブアセンブリを取り付けるためのアクセスを取付 具ハウジングの中空内部領域78に確保する態様を示す図である。
図10および図11に示す取付具の構成は、試験中の回路基板の下の取付具ハウ ジング内にカメラレンズ・ビデオプローブアセンブリ70を取付けた一実施例を 示すものである。
図9に示す取付具の構成は、カメラレンズ・ビデオプローブアセンブリを(空間 上の制限のために)取付具から離れた所に置き、可撓性光フアイバ画像管路は取 付具から離れたところまで延長して対応するカメラプローブと接続されている他 の実施例を示すものである。
図12および図13は、カメラレンズ・ビデオプローブアセンブリ70の構成を 最も詳細に示した図である。光フアイバ画像管路72の前面は、不透明なシール ド管84内に備えられた両凸レンズアセンブリ82を有する。両凸レンズの後ろ に備えられた鋼管スペーサ86は、光フアイバ画像管路の画像を集束させる際に レンズ用Fストップとなる。レンズアセンブリおよび光フアイバ画像管路は、ビ デオカメラハウジング92の前面に備えられたレンズ台90を介して開口内に保 持された不透明な直立型レンズ管88内に取付けられている。外側のレンズ管9 1は、レンズ・ビデオカメラアセンブリを基底部のビデオプローブソケット76 に着脱自在に取り付けるために使用される係止ナツト93を備えている。(一方 、ビデオプローブを取付具に対して保持するソケットは、光学系を自動的に回転 位置決めできる止め金で着脱自在にスナップ係止されているので、基板の移動は モニタ上の対応する基準マークの移動から分かる。)取付具基底部上の管状ソケ ット76は、長いレンズ管88に平行にこれを囲む不透明の管状光フアイバ管路 91を含む。2本の管は、内側の管82と外側の管状光フアイバ管路91との間 に環状の開窓間ができるように同軸で位置合わせされている。(一実施例におい て56本の別々の光ファイバである)複数の可撓性光ファイバ94は、管路91 内の環状の空間を介して、レンズ管の前面付近からビデオプローブハウジング9 2のランプハウジング96まで延在している。ランプ98は、ハウジング92内 のキャビティ内のランプホルダーに取付けられている。光ファイバ94は、同軸 管内の環状空間からランプハウジング内のキャビティまでのびており、光源から の光を照らしている。これについては、図12において98で概略的に示す。
光ファイバ94は、ランプからカメラレンズの先端まで光を伝達し、カメラのレ ンズ系を囲む光フアイバリング100(図13参照)を形成する。光フアイバリ ングは、基板16の表面を照らす照明源となる。この基板は、試験中の基板であ ってもよいし、取付具位置合わせ較正に使用される金基板であってもよい。カメ ラレンズ82の焦点は基準マーク上に集まり、光学軸101に沿ってカメラレン ズ管88を介して光フアイバ画像管路上に基準マークの拡大画像が生成される。
一方、光フアイバ画像管路72をリレーレンズ系に換えて基準マークの画像を光 学的にビデオカメラに送信することも可能である。
ビデオプローブ74は、光フアイバ画像管路72およびレンズ台90を介して、 開口部からカメラレンズアセンブリまで延在し、ビデオカメラのハウジング92 に挿入されている光学軸101上の管105に取付けられた一対のレンズ102 および104を含む。管105は、レンズ台90上のレンズの位置を調節するた めにねじ切りされており、カメラレンズ82とレンズ102および104との間 の距離を調節する。
ビデオカメラのレンズ102および104は、色消しレンズおよび色収差を補正 するためのレンズを備えている。この2つのレンズは、光フアイバ画像管路から 基準マークの拡大画像を受信し、ビデオプローブユニットに収容された電荷結合 素子(CCD)チップ106に結像する基本的に1:1の画像を生成する。CC Dチップは、ビデオレンズからの画像を図14に示すビデオ表示装置によって処 理されるデジタル情報に変換する。CCDチップからのデジタル情報は、図14 に示すようなカメラコントローラユニット(CCU)108に送られる。同図に おいて、カメラレンズ82、光フアイバ画像管路72、ビデオカメラ74および 光フアイバランプハウジング96を、光フアイバ光源に電力を供給する電源11 0と共に概略的に示す。カメラケーブル112は、ビデオカメラ内のCCDチッ プからカメラコントローラユニット(CCU)108までデジタル信号を送る。
ビデオCCU108は、日本のエルモ社(Hmo)から販売されているEC−2 02やEM−102を使用することができる。CCUには、通常のAC電源から エルモ社のAC−E12アダプタのようなACアダプタ114を介して電力を供 給する。CCUからの同軸ビデオケーブル116は、ビデオ信号をTVモニタ1 18に送信する。カメラレンズおよびビデオプローブは、基準マーク28の拡大 画像をTVモニタ118の表示画面上に表示する。これとは別に、十字線発生器 120の出力は、ビデオケーブル116に電子的に結合され、十字線64のビデ オ画像をTVモニタ上で重ねる。十字線位置コントローラ122は、モニタ上の 十字線の位置を制御する。図14に示すビデオカメラと表示装置の装置は、各基 準点すなわち回路基板上に検出された基準マーク毎に繰り返される。このような 構成は、各ビデオプローブ毎に別々のTVモニタを含む。これとは別に、分割画 面を使用して基準マークとこれに関連した十字線基準とを同時に表示することも 可能である。
ビデオカメラ装置を使用して取付具上でプローブ領域に回路基板を位置合わせす る場合、まず金基板で取付具を較正する。ビデオカメラには電力を供給し、さら にビデオ装置によって金基板の各基準マークを示す金ピンの拡大ビデオ画像を生 成する。このビデオ画像によって金ピンがモニタ上に・表示された十字線表示と 位置合わせされたことが示されるまで、各十字線表示を調節する。次に金基板を 除去し、取付真上で回路基板を1つずつ試験する。この時、基板上の各基準マー クはビデオモニタに表示されている。基準マークが十字線画像に対して誤位置合 わせされている場合には、基準マークの画像が十字線と位置合わせされるまでプ ローブ領域に対して基板を移動させながら、位置決めピンの位置は簡単に調節さ れる。さらに、取付真上のプローブ領域に対して正確に基板を位置合わせする。
ビデオカメラ位置合わせ装置は、迅速に位置合わせを終えることができるので極 めて正確な回路基板調節部材を提供する。極めて精密な基板の位置調節は、かな り拡大された可視画像位置調節となり、基板の位置合わせは極めて正確となる。
小型ビデオカメラアセンブリは、取付具ハウジングおよびビデオ表示装置および モニタを含む基本的な固定装置の一部としてもよい。必要なのは、試験する基板 毎に新たなプローブ板と上板にドリルで穴をあけ、位置合わせを較正するための 金基板を形成することのみである。カメラアセンブリをプローブ板のソケット内 に取り付ける。基準マークの拡大画像を形成するためのレンズ・ビデオプローブ 装置全体は、基底部から取り外したり基底部に取り付けたりすることができる。
図15は、光学的検出部材および基準マークと十字線すなわちゼロ基準点の拡大 画像を生成する部材を使用せずに、回路基板を試験用取付具に対して位置合わせ するための装置を提供する本発明の他の実施例を示す。図示の実施例において、 上述した金基板と同様の指標すなわち基準基板130を作成して、試験用取付具 に対して基板を完全に位置合わせする。
基準基板130は、試験中の基板上の回路アレイにおける試験点の位置を示す指 標マーク132のパターンを有する。試験すべき回路基板20は基準基板と位置 合わせされているので、試験中の基板上の回路における試験点134は、基準基 板上に印刷された試験点132と一致すなわちこれに重なる。
好ましくは、基準基板を通して基板20上の試験点を見て基準基板の試験点13 2を試験中の基板上の回路の対応する試験点134と位置合わせすることができ るように、基準基板は透明にしておく。2つの重ねられた基板を互いに定着させ 、これらの間の相互移動を防止する。基準基板の試験点132に正確に関連した 位置決めピン136または他の位置合わせ部材を基準基板にも備えておく。基準 基板の位置決めピンは、基準基板上で正確に位置決めされているので、位置決め ピン136が取付具にあけられた位置決めビン穴138に整合されると、基準基 板の位置合わせによって回路基板は取付真上の試験プローブの領域と正確に位置 合わせされる。基準基板には、取付具上の可動位置決めピン24の位置に対応す る対角線上で対向する隅に切り欠き領域140も備えられている。
図15の左側は、試験すべき回路基板20上に重ねられた透明な基準基板130 を示す。ここで、基準基板の試験点132は、試験中の基板上の回路における対 応する試験点134と可視的に位置合わせされる。2枚の基板を完全に位置合わ せし、これら2枚の基板を互いに固定して相対移動を防止すると、図15の右側 に示すように、2枚の基板は反転させて取付具に取り付けられる(回路基板20 および基準基板130は分かりやすくするために別々に示しである)。基準基板 の位置決めピン136を、正確に位置合わせされた取付具の位置決めピン穴13 8に挿入することによって、基準基板を取付具に取り付ける。試験中の基板の位 置決めピン穴26と基板上のアートワークとが誤位置合わせされていると、取付 具にあけられた位置決めピン24は試験中の基板の位置決めピン穴26と正確に そろわない。この場合、位置決めピン24をゆるめ、位置決めピン24と位置決 めピン穴26とが正しくそろう位置まで移動させる。切り欠き領域140は、位 置決めピン24を位置合わせ位置まで移動させるためのクリアランスとなる。回 路基板を試験用取付具に対して位置合わせした後、基準基板130を除去し、同 一の位置決めピン位置で同一ロット内のすべての基板を取付具上で試験すること ができる。
要 約 書 プリント回路基板を試験するための試験用取付具は、回路基板(20)に印刷さ れた回路アレイ(22)の試験点と接触して保持された試験プローブ(18)の アレイを含む。回路アレイは、基板(20)上の基準マーク(28)に鑑みて位 置決めされ、基板(20)の位置決めピン穴は回路アレイと位置合わせされる。
取付具は、位置決めピン穴に挿入され、試験を行っている間、試験プローブ(1 8)に対する定位置に回路アレイ(22)を保持する位置決めピン(24)を含 む。基準マーク(28)は検出され、光学的表示によってプローブに対する基板 上の試験点の誤位置合わせを示す。位置決めピン(24)は取付具(10)上で 調節され、プローブ(18)に対して基板(20)を移動させ、誤位置合わせを 補正する。取付具(10)上の基板(20)の位置合わせは、レンズ系(104 )と、光フアイバ画像管路(72)と、光源(96,98)と、画像拡大器(6 0)と、ビデオプローブ(70)とによって検出される。これは、基準マークお よび既知のゼロ基準点の画像をTVモニタ(118)上に生成する。
特許請求の範囲 手続補正書 平成5年2月25日

Claims (39)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.プリント回路基板などを試験する試験用取付具であって、該試験用取付具は 、基板上のプリント回路アレイにおける試験点のパターンと接触して保持された 試験プローブのアレイを有し、前記回路アレイは、基板上の基準マークを基準に して該基板上で位置決めされ、前記基板は、該基板上で前記回路アレイと位置合 わせして位置決めされた位置合わせ装置を有する試験用取付具において、 基板上の位置合わせ装置と位置合わせし、基板およびその回路アレイを取付具上 の試験プローブのアレイに対する定位置に保持する位置決めピンと; 基板上の基準マークの位置を検出し、基板上の回路アレイに対する試験プローブ の位置合わせまたは誤位置合わせを示す出力を生成する手段と; 取付具上の位置決めピンの位置を調節して取付具に対して基板を移動させ、試験 プローブに対する回路アレイの誤位置合わせを補正する手段と;を含み、前記検 出手段は、前記出力を生成し、検出手段と基準マークとを位置合わせするために 必要な取付具上での補正された位置への位置決めピンの移動精度を示すことによ って、試験プローブと、これに対応する基板上の回路アレイにおける試験点との 位置合わせを示す試験用取付具位置合わせ装置。
  2. 2.前記位置決めピンを順次行われる基板上の回路の診断回路試験中、取付具上 の調節位置に係止し、基板を補正後位置に保持して試験プローブと回路アレイの 試験点とを合わせる部材を含む請求項1記載の装置。
  3. 3.前記位置合わせ装置は、基板にドリルであけた位置決めピン穴を有する請求 項1記載の装置。
  4. 4.前記基板は、一対の離間した基準マークを有し、取付具は一対の離間した位 置決めピンを有し、該位置決めピンの各々は、基板上で離間した対応する位置合 わせ装置と整合し、前記検出部材の別個の1つは、対応する基準マークの位置を 検出する請求項1記載の装置。
  5. 5.前記検出部材は、基準マークの画像を生成する光ファイバセンサを備える請 求項1記載の装置。
  6. 6.前記光ファイバセンサは、レンズを含み、さらに該レンズによって形成され た画像に応答して基準マークの拡大画像を表示するビデオプローブアセンブリを 含む請求項5記載の装置。
  7. 7.前記検出部材は、レンズ系およびビデオプローブを備え、前記出力は、基準 マークの画像を前記位置合わせまたは誤位置合わせを示す拡大ビデオ画像に変換 する部材によって生成される請求項1記載の装置。
  8. 8.前記基準マークの拡大画像はビデオモニタ上に表示され、該モニタ上に電子 的に生成された調節可能な指標マークと比較され、回路アレイに対するプローブ の正しい位置合わせ位置を示す請求項7記載の装置。
  9. 9.前記位置決めピン調節部材は、取付具上の検出手段に対して位置決めピンを 実質的に360°自由に回転させるために取付具にあけられた位置決めピン取り 付け穴を備え、係止手段は、位置決めピンを位置決めピン穴内の調節された定位 置に保持する請求項1記載の装置。
  10. 10.前記位置決めピンは、係止ナットと、位置決めピンを回転させる際の該ナ ットと取付具との間の相対的な回転を防止して係止ナットに固定する手段を備え る係止手段にねじ止めされた請求項9記載の装置。
  11. 11.前記位置決めピンは、取付具上で該取付其上の検出手段の定位置に対して 移動可能であり、検出手段と基準マークとを位置合わせする請求項1記載の装置 。
  12. 12.前記検出手段は、取付具上の定位置に着脱自在に取り付けられた画像焦点 拡大手段を備える請求項1記載の装置。
  13. 13.プリント回路基板などを試験する試験用取付具であって、該試験用取付具 は、基板上のプリント回路アレイにおける試験点のパターンと接触して保持され た試験プローブのアレイを有し、前記回路アレイは、基板上の基準マークを基準 にして該基板上で位置決めされ、前記基板は、該基板上で前記回路アレイと位置 合わせして位置決めされた位置合わせ装置を有する試験用取付具において、 基板上の位置合わせ装置と位置合わせし、基板およびその回路アレイを取付其上 の試験プローブのアレイに対する定位置に保持する位置決めピンと; 取付具上の定位置に取り付けられ、基板上の基準マークを検出して基準マークの 位置を示す第1の画像を生成する光ファイバ検出手段と; 基準マーク位置に基づいて基板上の試験点と試験プローブとを整合して位置合わ せできるような固定基準点を示す第2の画像を生成する手段と; 取付具上の位置決めピンの位置を調節することによって、取付具に対して基板を 移動させ、第1および第2の画像を位置合わせすることによって、試験プローブ を試験点と位置合わせする試験用取付具位置合わせ装置。
  14. 14.前記光ファイバ検出手段は、 基準マークの画像を形成するレンズを含み、該レンズおよび画像管路は、取付具 に着脱自在に取り付けられ、送信された画像に応答して第2の画像に対する基準 マークの拡大画像を表示し、試験プローブに対する試験点の正しい位置合わせ位 置を示すビデオ手段を含む請求項13記載の装置。
  15. 15.前記光ファイバ検出手段は、光ファイバ管路およびレンズを囲み、基準マ ークを照らす光ファイバリングを含む請求項13記載の装置。
  16. 16.前記基板は、一対の離間した基準マークを有し、取付具は一対の離間した 位置決めピンを有し、該位置決めピンの各々は、基板上で離間した対応する位置 合わせ装置と整合し、前記検出手段の別個の1つは、対応する基準マークの位置 を検出する請求項13記載の装置。
  17. 17.前記位置決めピンの調節手段は、取付具上の検出手段に対して位置決めピ ンを実質的に360°自由に回転させるために取付具にあけられた位置決めピン 取り付け穴を備え、係止手段は、位置決めピンを位置決めピン穴内の調節された 定位置に保持する請求項13記載の装置。
  18. 18.前記固定基準位置を示す第2の画像を形成する手段は、モニタ上に電子的 に生成される調節可能な第2の画像を形成し、基板上の回路アレイに対するプロ ーブの正しい位置合わせを示す手段を備える請求項13記載の装置。
  19. 19.基板上のプリント回路アレイにおける試験点のパターンと接触して保持さ れた試験プローブのアレイを有する型の試験用取付具上でプリント回路基板を試 験するための方法であって、回路アレイは基板上で該基板上の基準マークを基準 にして位置決めされ、基板は、回路アレイを位置合わせするために該基板上で位 置決めされた位置合わせ装置を有するプリント回路基板の試験方法において、取 付具上の位置決めピンを基板上の位置合わせ装置と位置合わせし、基板およびそ の回路アレイを取付具上の試験プローブに対する定位置に保持し; 基板上の基準マークを検出して、基板に印刷された回路アレイにおける試験点に 対する試験プローブの位置合わせまたは誤位置合わせを示す可視出力を生成し; 基準マークを検出することによって生成された可視出力を観察することで、検出 手段と基準マークとを整合するために必要な位置決めピンおよび基板の取付具上 の正しい位置への移動を示し、これによって回路アレイ内の試験点と取付具上の 対応する試験プローブとを位置合わせし;前記可視出力を観察しながら取付具上 および基板平面上の位置決めピンの位置を調節し、取付具上の検出手段に対して 基板を移動させて試験プローブに対する回路アレイの誤位置合わせを補正するプ リント回路基板の試験方法。
  20. 20.前記検出手段は光ファイバ画像センサを備え、可視出力は該光ファイバセ ンサによって整合され、モニタ上に表示された基準マークの拡大画像である請求 項19記載の方法。
  21. 21.前記位置決めピンは、 取付具上の検出手段に対して位置決めピンを実質的に360°自由に回転させる ために取付具にあけられた位置決めピン取り付け穴に位置決めピンを挿入し;検 出手段によって試験プローブに対する回路アレイの正しい位置合わせが示される まで位置決めピンおよび位置決めピン穴を移動させ; その後で位置決めピンを取付具に係止して基板を正しい位置に保持することによ って調節される請求項19記載の方法。
  22. 22.前記基板は一対の離間した基準マークを有し、取付具は一対の離間した位 置決めピンを有し、該位置決めピンの各々は、基板上で離間した対応する位置合 わせ装置と整合し、各基準マークについて前記可視出力を生成し、取付具上の各 位置決めピンを移動させて基板を正しい位置に移動させる請求項19記載の方法 。
  23. 23.前記試験プローブおよび基板上の試験点の正しい位置合わせを示す固定基 準点の位置を電子的に調節することによって検出手段を較正し、位置決めピンの 位置を調節して基準マークの画像を移動して固定基準点と位置合わせさせる請求 項19記載の方法。
  24. 24.プリント回路基板を試験するための試験用取付具であって、 基底部と; 基板上の回路アレイにおける試験点と位置合わせされる基底部上のプローブのア レイと、を備え、回路アレイは、基板上の1つまたは複数の指標マークを基準に して基板上で位置決めされ、 基底部上の試験プローブのアレイに対する定位置に基板を保持するための基底部 上の手段と; 基板を基底部に取り付けた時に基板上の指標マークの位置を検出し、基板上の回 路アレイにおける試験点に対する試験プローブの位置合わせまたは誤位置合わせ についての較正結果を出力するための基底部上の検出手段と;基底部に対する回 路基板の位置を調節し、前記較正結果における対応する変化を生成することで、 誤位置合わせを補正して回路アレイにおける試験点と試験プローブとを正しく位 置合わせするために必要な基底部に対する基板の位置変化を示す手段と;を備え る試験用取付具位置合わせ装置。
  25. 25.前記検出手段は、光ファイバセンサと、該光ファイバセンサの出力に応答 して前記較正結果を可視表示する可視表示装置を備える請求項24記載の装置。
  26. 26.前記検出手段は、 カメラレンズ・ビデオプローブアセンブリと;ビデオプローブアセンブリの出力 に応答して前記較正結果の可視表示記録を生成する手段と;を備え、可視表示記 録は、ビデオプローブの出力を前記位置合わせまたは誤位置合わせを示すビデオ 画像に変換する手段によって生成される請求項24記載の装置。
  27. 27.前記カメラレンズ・ビデオプローブアセンブリは、取付具基底部に着脱自 在に取り付けられている請求項26記載の装置。
  28. 28.前記指標マークの拡大画像はビデオモニタ上に表示され、該モニタ上に生 成された電子的に調節可能な指標マークと比較され、回路アレイに対するプロー ブの正しい位置合わせ位置を示す請求項23記載の装置。
  29. 29.基板上の基準マークに対して基板上に位置合わせされたプリント回路にお ける試験点のアレイを有するプリント回路基板を試験する方法であって、 プローブのアレイを有する取付具基底部に基板を取り付け、基板上の回路におけ る対応する試験点と接触させ;試験プローブのアレイと隣接する取付具基底部上 の定位置に取り付けられた光学センサからの基準マークの光画像を生成し; 回路試験点および試験プローブの正確な位置合わせを示す固定基準指示を生成し ; プリント回路基板を取付具基底部に対して移動させ、基準マークの光画像を固定 基準指示と位置合わせし、基板上の試験点と取付具上の対応する試験プローブと を正確に位置合わせするプリント回路基板の試験方法。
  30. 30.前記光画像は、光ファイバ画像管路によって生成される請求項29記載の 方法。
  31. 31.前記光画像は、基準マークに集束して基準マークの拡大画像を形成するレ ンズ系によって生成される請求項29記載の方法。
  32. 32.前記基準マークの画像を移動して固定基準指標と位置合わせするにあたり ・モニタ上の基準インジケータの位置を電子的に調節することによって固定基準 指標を較正することを含む請求項31記載の方法。
  33. 33.プリント回路基板を試験するための試験用取付具であって、該取付具は、 基板上のプリント回路アレイにおける試験点のパターンに接触して保持された試 験プローブのアレイを有し、回路アレイは基板上の一対の基準マークの最低1つ を基準にして基板上に位置決めされた試験用取付具において、試験プローブのア レイを取り付ける基底部と;基板上で互いに離間して定位置に取り付けられ、各 基準マークの画像を生成する別々の光画像管路と;取付具基底部および該基底部 上の光画像管路に対するプリント回路基板の位置を調節し、基底部の画像を移動 して対応する固定基準点と位置合わせし、これによって基板上の試験点と取付具 基底部上の対応する試験プローブとを位置合わせする手段と、を備える試験用取 付具位置合わせ装置。
  34. 34.前記各画像管路と位置合わせされ、各基準マークおよび該基準マークに対 応する基準点の拡大ビデオ画像を別々に生成する別々のビデオカメラ装置を備え る請求項33記載の装置。
  35. 35.前記ビデオカメラ装置は、基準マークに集束して基準マークの画像を生成 するレンズと、光源と、基準マークのビデオ画像を生成するビデオカメラとを構 え、レンズ、光源およびビデオカメラは、1つのユニットとして取付具に着脱自 在に取り付けられている請求項34記載の装置。
  36. 36.前記固定基準点は、基板上の試験点に対する試験プローブの正しい位置合 わせを示す定位置に各々独立して電子的に調節可能である請求項33記載の装置 。
  37. 37.試験用取付真上の試験プローブのアレイに対してプリント回路基板を位置 合わせする方法であって、プリント回路基板は、該基板を取付具上の位置決めピ ンに取り付けるために使用される位置合わせ装置を備えるプリント回路基板の位 置合わせ方法において、 試験点のアレイを有する基準基板を準備し;基板上の回路における実際の試験点 のアレイが基準試験点のアレイと位置合わせされるように試験対象となる回路基 板を基準基板に対して位置合わせし; 取付具上の試験プローブが基準基板上の基準試験点と正しく位置合わせされるよ うに2枚の基板を試験用取付具上の位置合わせ位置に置き; 取付具上の位置決めピンを基板上の位置合わせ装置と整合する正しい位置に移動 し、取付具上の試験プローブと基板上の回路における実際の試験点とが位置合わ せされる取付具上の正しい位置に基板を保持し; 取付具用の基準基板を除去し; 取付具上の試験プローブと基板上の回路における試験点とを接触させて基板上の 回路を試験するプリント回路基板の位置合わせ方法。
  38. 38.前記基準基板は、取付具上の固定基準位置合わせ装置と整合し、試験対象 となる基板上の回路における試験点と取付具の試験プローブのアレイとの正しい 位置合わせを示す基準位置決めピンを含む特許請求の範囲第29項記載の方法。
  39. 39.前記基準基板は、二組の試験点を可視的に位置合わせすることによって基 板上の試験点を他の基板上の試験点と位置合わせすることができるように透明で ある請求項29記載の方法。
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