JPH0961493A - 画像処理装置付きｘ−ｙ方式インサーキットテスタのコンタクトプローブ破損検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンタクトプローブの破損発見に作業者を必
要とせず、破損判断時間の短縮化を可能にし、基板検査
の自動ライン化を容易にする。 【解決手段】 基板の不良状態を示す検査結果がコンタ
クトプローブの打痕チェックを必要とする程度に達した
か判定し、打痕チェックの開始を決定する打痕チェック
開始決定手段４４と、その打痕チェックすべきコンタク
トプローブで付けたシート上の打痕を画像カメラで写し
て打痕データを作成するチェック用打痕データ作成手段
４６と、そのチェック用打痕データと基準モデルの打痕
データとを比較し、正規化相関をサーチして相関値が設
定値を下回るか判定し、コンタクトプローブの破損を検
出するコンタクトプローブ破損検出手段４８とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は実装基板の良否の判
定に使用するＸ−Ｙ方式インサーキットテスタに備える
コンタクトプローブのピン先端部破損検出装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、実装基板即ち多数の電子部品等を
半田付けしたプリント基板はインサーキットテスタを用
いて、その基板の必要な測定点に適宜コンタクトプロー
ブを接触させ、それ等の各部品の有無を電気的に検出
し、或いは各部の特性値を電気的に測定して基板の良否
の判定を行っている。特に、被検査基板を載せて固定す
る測定台上にＸ−Ｙユニットを設置したものは、そのＸ
軸方向に可動するアームの上にＹ軸方向に可動するＺ軸
ユニットを備え、そのＺ軸ユニットでコンタクトプロー
ブをＺ軸方向に可動可能に支持しているので使用し易
く、そのＸ−Ｙユニットを制御すると、コンタクトプロ
ーブを基板の上方からＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向にそれぞれ
適宜移動して、予め設定した各測定点に順次接触でき
る。通常、基板を検査する際、各検査箇所毎に複数個の
測定点を同時に測定しなければならないので、Ｘ−Ｙ方
式インサーキットテスタには複数組のＸ−Ｙユニットを
備え付ける。

【０００３】このようなＸ−Ｙ方式インサーキットテス
タを用いて基板を検査する際、画面上に各検査箇所の不
良（ＮＧ）を示す検査結果が連続的に表示され、或いは
基板１枚当りの不良箇所を示す割合が高率例えば５０％
以上であると表示されることがある。その場合には通常
そのような不良状態を示す基板の存在はまれであるの
で、作業者はコンタクトプローブのピン先端部の破損等
を疑い、原因追及をしている。そして、コンタクトプロ
ーブの破損についてはピン先端部を目視し或いは指先で
触れ、形状変化の状態を確認して破損が発生したのか判
断する。コンタクトプローブが破損している場合、当然
新しいコンタクトプローブと交換して基板の検査をやり
直している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな作業者によるコンタクトプローブの破損発見方法を
採用すると、作業者がコンタクトプローブのピン先端部
を調べるため、インサーキットテスタを停止させる必要
があり、判断に時間がかかる。しかも、基板検査にイン
ラインタイプ（自動化ラインタイプ）を採用して作業者
を少なくしようとしても、コンタクトプローブのピン先
端部を調べる作業者を必要とする等の問題がある。

【０００５】本発明はこのような従来の問題点に着目し
てなされたものであり、コンタクトプローブの破損発見
に作業者を必要とせず、破損判断時間の短絡化が可能
で、基板検査の自動ライン化に好適な画像処理装置付き
Ｘ−Ｙ方式インサーキットテスタのコンタクトプローブ
破損検出装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段を、本発明の特徴を明示する図１を用いて説明す
る。この画像処理装置付きＸ−Ｙ方式インサーキットテ
スタのコンタクトプローブ破損検出装置は被検査基板の
不良状態を示す検査結果がコンタクトプローブの打痕チ
ェックを必要とする程度に達したか判定し、打痕チェッ
クの開始を決定する打痕チェック開始決定手段４４と、
その打痕チェックすべきコンタクトプローブで付けたシ
ート上の打痕を画像カメラで写して打痕データを作成す
るチェック用打痕データ作成手段４６と、そのチェック
用打痕データと基準モデルの打痕データとを比較し、正
規化相関をサーチして相関値が設定値を下回るか判定
し、コンタクトプローブの破損を検出するコンタクトプ
ローブ破損検出手段４８とを備えることを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態を説明する。図２は本発明を適用した画
像処理装置付きＸ−Ｙ方式インサーキットテスタのハー
ド構成を示すブロック図である。図中、１０は画像処理
装置付きＸ−Ｙ方式インサーキットテスタ、１２はその
Ｘ−Ｙ方式インサーキットテスタ、１４は画像処理装置
である。又、１６はインサーキットテスタ１２の操作
部、１８はＸ−Ｙ−Ｚ制御部、２０は測定部、２２はコ
ントローラである。又、２４は画像処理装置１４の画像
カメラである。この操作部１６にはキーボード、表示装
置、プリンタ、フロッピーディスクドライバ等の入出力
機器を備える。そして、Ｘ−Ｙ−Ｚ制御部１８により例
えば３組のＸ−Ｙユニット（図示なし）にそれぞれ備え
たサーボモータ等を駆動し、それ等のＸ−Ｙユニットを
制御して、１組のＸ−ＹユニットのＺ軸ユニットに備え
たＣＣＤカメラ等の画像カメラ２４とコンタクトプロー
ブ２６ａ、他の各組のＸ−ＹユニットのＺ軸ユニットに
備えたコンタクトプローブ２６ｂ、２６ｃを測定台上で
Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向にそれぞれ適宜移動する。又、測
定部２０は抵抗測定回路等を有し、適宜の直流定電圧等
を各Ｘ−ＹユニットのＺ軸ユニットに備えたコンタクト
プローブ２６に与え、それ等のプローブ２６が接触する
電子部品のリードやパターン等に流れる電流等を検出
し、抵抗値等の測定を行なう。

【０００８】コントローラ２２は本体側に備える例えば
マイクロコンピュータであり、操作部１６、Ｘ−Ｙ−Ｚ
制御部１８、測定部２０等と共に、画像処理装置１４を
もそれぞれ制御する。このマイクロコンピュータはＣＰ
Ｕ（中央処理装置）、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）、
ＲＡＭ（読み出し書き込み可能メモリ）、入出力ポー
ト、バスライン等から構成されている。なお、画像処理
装置１４にもマイクロコンピュータ、ＣＲＴモニタ、フ
ロッピーディスクドライバ等が備えられている。

【０００９】又、２８はＸ−Ｙ方式インサーキットテス
タ１２の被検査基板を載せて固定する測定台上の所定箇
所に配設した長尺感圧紙等のプローブ打痕用シートであ
る。このプローブ打痕用シート２８はシート巻き上げ式
のフィーダー（図示なし）から測定台上の所定箇所に順
次一部ずつ送られて自動供給され、コンタクトプローブ
２６のピン先端がシート面に当接する都度新しいシート
部分と交換される。

【００１０】次に、このような画像処理装置付きＸ−Ｙ
方式インサーキットテスタによる基板検査時における動
作を説明する。図３はコントローラ２２を構成するマイ
クロコンピュータのＲＡＭ或いはＲＯＭ中に格納するコ
ンタクトプローブ破損検出処理プログラムによる動作を
示すＰ１〜Ｐ７のステップからなるフローチャート、図
４は画像処理装置１４に備えたマイクロコンピュータの
ＲＡＭ或いはＲＯＭ中に格納する打痕チェックサブルー
チンによる動作を示すＰ６１〜Ｐ６５のステップからな
るフローチャートである。先ず、Ｐ１で基板の各検査箇
所に対し、設定順に従って検査を実施する。その際、各
検査箇所毎に通常複数個例えば３個の測定点を同時に測
定しなければならないので、３組の各Ｘ−Ｙユニットに
備えたコンタクトプローブ２６のピン先端を対応する測
定点にそれぞれ当接する。次にＰ２へ行き、各検査箇所
の不良（ＮＧ）を示す検査結果が連続的例えば１０個連
続して発生し、或いは基板１枚当りの不良箇所を示す割
合が高率例えば５０％発生しているか判定する。ＮＯの
場合はＰ１へ戻って検査を続ける。ＹＥＳの場合は基板
の不良状態を示す検査結果がコンタクトプローブ２６の
打痕チェックを必要とする程度に達しているので、打痕
チェックを開始するため、Ｐ３へ行く。

【００１１】Ｐ３では、使用した３本のコンタクトプロ
ーブ２６の内、先ず１本のコンタクトプローブ２６ａを
打痕シート２８上方の所定箇所へ移動する。次ぎにＰ４
へ行き、プロービングを行ない、シート２８の上にコン
タクトプローブ２６ａを当接し、ピン先端の打痕３０を
付ける。次にＰ５へ行き、画像カメラ２４をやはり所定
位置（打痕３０の上方）に移動する。次ぎにＰ６へ行
き、打痕チェックのサブルーチンに移る。

【００１２】そして、先ずＰ６で基準モデルが存在する
か判定する。この基準モデルはコンタクトプローブのピ
ン先端部の形状が正常な新品のコンタクトプローブ等に
よってシート上に付けた打痕の画像データであり、あら
かじめ画像処理装置１４のＲＡＭ或いはＲＯＭ中に格納
しておく。なお、図５は正常なコンタクトプローブのピ
ン先端部とシート上に付けた打痕との対応関係を示す一
例図であり、その３２がコンタクトプローブのピン先端
部、３４がプローブ打痕用シート、３６が打痕である。
ＹＥＳの場合はＰ６２へ行く。

【００１３】Ｐ６２では画像カメラ２４によりコンタク
トプローブ２６ａでシート２８上に付けた打痕３０を写
し、画像処理装置１４でその打痕３０の画像データを作
成する。そして、基準モデルたる打痕３６との類似度最
大の打痕３０の位置を正規化相関によりそれぞれ捜す。
その際、図６に示すような画像カメラ２４の受光面と対
応するモニター画面３８が検査の対象領域となるので、
その画面３８上で基準モデルたる打痕３６の円形パター
ン４０を左から右に移動し、右端まで達したら下げて左
端に戻し、画面３８上でくまなく左から右にラスタ走査
を行ないながら打痕３０の位置４２を捜して行く。そし
て、ｆをサーチ画像任意の位置の輝度値、ｇをパターン
画像任意の位置の輝度値、Ｆをサーチ画像の平均輝度
値、Ｇをパターン画像の平均輝度値とすると、正規化相
関値ρは数１の式より算出できる。そこで、出力される
相関値Ｓをρ＞０のとき数２、ρ＜０のときＳ＝０の各
式より求めて、その出力相関値Ｓを０〜１０００までの
値にする。なお、Ｓ＝０のときは全く相関がなく、Ｓ＝
１０００のときに最大の相関がある。

【数１】

【数２】

【００１４】次にＰ６３へ行く。Ｐ６３では出力相関値
Ｓが設定した下限値例えば５００以上か判定する。ＮＯ
の場合、コンタクトプローブ２６ａのピン先端部が破損
しているのでサーチ成功と判断でき、Ｐ６４へ行く。通
常破損時の打痕は正常時の打痕と比較して、径が大きく
なり、形状が乱れる等の違いとなって現われる。図７は
そのような破損したコンタクトプローブ２６ａのピン先
端部４２とシート２８上に付けた打痕３０との対応関係
を示す一例図である。Ｐ６４ではインサーキットテスタ
１２のコントローラ２２へエラー発生の出力信号を送
る。そして、コンタクトプローブ２６ａの破損により、
Ｐ６ではＮＧと判定され、Ｐ７へ行く。Ｐ７ではコンタ
クトプローブ２６ａを交換すべき表示をする。なお、Ｐ
６１でＮＯと判定される場合もＰ６４へ行く。

【００１５】Ｐ６３でＹＥＳと判定される場合、Ｐ６５
へ行く。Ｐ６５ではインサーキットテスタ１２のコント
ローラ２２へ正常である旨の結果を示す出力信号を送
る。そして、Ｐ６へ戻り、更にＰ３へ戻ってコンタクト
プローブ２６ｂについて、同様の打痕チェック処理を実
施する。コンタクトプローブ２６ｂについても、Ｐ６３
でＹＥＳと判定される場合、Ｐ６５を経てＰ６へ戻る。
そして、更にＰ３へ戻ってコンタクトプローブ２６ｃに
ついて、同様の打痕チェック処理を実施する。コンタク
トプローブ２６ｃについても、Ｐ６３でＹＥＳと判定さ
れる場合、Ｐ６５を経てＰ６へ戻る。そして、３本の打
痕チェックしたコンタクトプローブ２６にはいずれも破
損がなくＯＫと判定されるので、コンタクトプローブ破
損検出処理を終了する。この場合にはコンタクトプロー
ブ以外の原因追及を実施する。因みに図８はＸ−Ｙ方式
インサーキットテスタに備える各種コンタクトプローブ
の基準モデルたる打痕のパターン例を示したものであ
る。

【００１６】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、自動的に
コンタクトプローブの打痕チェックを行なってコンタク
トプローブの破損を検出するため、コンタクトプローブ
の破損発見に作業者を必要とせず、破損判断時間を短縮
化できる。それ故、Ｘ−Ｙ方式インサーキットテスタに
よる基板検査の自動ライン化を実施し易くなり、基板検
査をスピード化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像処理装置付きＸ−Ｙ方式イン
サーキットテスタのコンタクトプローブ破損検出装置の
要部構成を示すブロック図である。

【図２】本発明を適用した画像処理装置付きＸ−Ｙ方式
インサーキットテスタのハード構成を示すブロック図で
ある。

【図３】同Ｘ−Ｙ方式インサーキットテスタのコントロ
ーラに備えたメモリに格納するコンタクトプローブ破損
検出処理プログラムによる動作を示すフローチャートで
ある。

【図４】同画像処理装置に備えたメモリに格納する打痕
チェックサブルーチンによる動作を示すフローチャート
である。

【図５】同Ｘ−Ｙ方式インサーキットテスタのＸ−Ｙユ
ニットに備える正常なコンタクトプローブのピン先端部
とシート上に付けた打痕との対応関係を示す一例図であ
る。

【図６】同Ｘ−Ｙ方式インサーキットテスタのモニター
画面における基準モデルによる打痕位置の捜査過程を示
す図である。

【図７】同Ｘ−Ｙ方式インサーキットテスタのＸ−Ｙユ
ニットに備える破損したコンタクトプローブのピン先端
部とシート上に付けた打痕との対応関係を示す一例図で
ある。

【図８】同Ｘ−Ｙ方式インサーキットテスタのＸ−Ｙユ
ニットに備える各種コンタクトプローブの基準モデルた
る打痕のパターン例を示す図である。

【符号の説明】

１０…画像処理装置付きＸ−Ｙ方式インサーキットテス
タ １２…Ｘ−Ｙ方式インサーキットテスタ １４…画
像処理装置 １６…操作部 １８…Ｘ−Ｙ−Ｚ制御部
２０…測定部 ２２…コントローラ ２４…画像カメラ
２６…コンタクトプローブ ２８、３４…プローブ打
痕用シート ３０、３６…打痕 ３２、４２…コンタク
トプローブのピン先端部 ３８…モニター画面 ４０…
基準モデル ４２…打痕３０の位置 ４４…打痕チェッ
ク開始決定手段 ４６…チェック用打痕データ作成手段
４８…コンタクトプローブ破損検出手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査基板を載せて固定する測定台上
   に、画像カメラ、コンタクトプローブの少なくとも一方
   をＺ軸方向に可動可能に支持して、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向
   に可動するＺ軸ユニットを備えたＸ−Ｙユニットを複数
   組設置し、更に測定台上にプローブ打痕用シートを備え
   てなる画像処理装置付きＸ−Ｙ方式インサーキットテス
   タのコンタクトプローブ破損検出装置において、上記被
   検査基板の不良状態を示す検査結果がコンタクトプロー
   ブの打痕チェックを必要とする程度に達したか判定し、
   打痕チェックの開始を決定する打痕チェック開始決定手
   段と、その打痕チェックすべきコンタクトプローブで付
   けたシート上の打痕を画像カメラで写して打痕データを
   作成するチェック用打痕データ作成手段と、そのチェッ
   ク用打痕データと基準モデルの打痕データとを比較し、
   正規化相関をサーチして相関値が設定値を下回るか判定
   し、コンタクトプローブの破損を検出するコンタクトプ
   ローブ破損検出手段とを備えることを特徴とする画像処
   理装置付きＸ−Ｙ方式インサーキットテスタのコンタク
   トプローブ破損検出装置。