JPS62254279A - 細線パタ−ン検査機 - 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、ファイバースコープを用いてプローブ平板と
細線パターンプリント配線基板との正確な相対位置合せ
を行ない細線パターンプリント配線基板の断線、短絡に
よる不良および良品を選別する検査機に関するものであ
る。

従来の技術 従来よりプリント配線板の検査は、その信頼性を高める
ためにも極めて重視されてきている。

最近ではプリント配線上の導線単位を個々だ検出する自
動検査機が市販され実用化されている。

第５図は、該検査機の概略図である。

プリント配線基板（以下、基板とのみ呼ぶ）ｌには、ネ
ットワーク上の各ランドｃ以下、端子とのみ呼ぶ）にプ
ロープコを接触させ、特定プローブ間だ順次通電して接
続状態をチェックする方法が一般化している。通常、基
板ｌの回路端子は、多いものになると数百から数千箇所
に及ぶものがあるが、一般的にユ！参籠の端子間隔に合
せて検査領域の全ての端子に接触を良くするスプリング
つきの伸縮可能なプローブコを配置し絶縁板Ｊに植えこ
んだプローブ平板ダと、ＩＣメモリー等の記憶装置から
なる短絡、断線検出本体！（以下、検出本体とのみ呼ぶ
）をコネクター例えばスキャンケーブル６で結線させ、
さらに該本体！はコンピユーターフここではマイクロコ
ンピュータに接続されている。また、プローブ平板ｌに
は上下駆動装置ｊが装備されている。実際の検査にさい
しては、該配線板ｌの図番について必要なプローブのみ
を使用し、不要なプローブは動作させないようだする方
法を用いている。

不要なプローブを動作させないためには、必要箇所のみ
穴明けしたマスクロフィルムを使用する物理的方法とプ
ローブ走査のさいに不要プローブをスキップ（５ｋｉｐ
　）　　させる電気的方法がある。

以上の手法で特定プローブ間に順次通電して該プリント
配線回路の接続状態をコンピュータークで基準のものと
比較しながらチェックすることにより短絡、断線の異常
を短時間に検査している。

しかし、最近、　ＩＣパッケージなど組み立て部品の小
形化がすすめられ、配線回路網も縮小高密度化すること
から、その線ｌｌ１ｉ！ｆ端子間隔など益々狭く設計さ
れだしている。例えば線幅は０．７ｆｉ以下、ランド径
ｌ〜へ二ｆｉ、端子間隔１．コア認以下が要求されてき
ておシ、これに応−見、回路そのものが更に高密度化し
た細線パターンプリント配線基板／′（以下、細線基板
と呼ぶ）（第１図参照）が開発され実用化されはじめて
きている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記基板／ｌの検査に当っては、精度の
許容範囲の緩やかな従来の検査機の改良手直し程度では
、各プローブが細線基板ｌ′の特定位置の端子に接触せ
ず、他の位置の端子に接触したり、二線をまたいで同時
に接触するなどの不都合が多発する。

以上のことから基板の線幅、端子間隔、線間間隔などが
狭くなればなる程、検査機の測定精度をさらに高めるこ
とが強く要求されてきている。

本発明は従来の技術に内在する上記諸欠点を解消する為
になされたものであり、従って本発明の目的は、プロー
ブ平板にファイバースコープを装着し、細線基板との相
対位置をパターン認識の技術を利用して該基板の位置合
せマーりをとらえ、自動的に位置合せを正確に迅速忙行
ない、短絡、断線２よび良品を正確に、・かつ迅速に検
出することを可能とした新規な細線パターン検査機を提
供することにある。

問題点を解決するための手段 上記目的を達成する為に、本発明に係る細線パターン検
査機は、プローブ平板の所要位置にファイバースコープ
の対物部分を挿入固着して一体化した平板と、該プロー
ブ平板と細線パターンプリント配線基板との相対位置合
せを行なうための位置合せマークが設けられた細線パタ
ーンプリント配線基板と、パターン認識により平板と細
線パターンプリント配線基板とを位置合せを行なう手段
とを具備して構成される。

実施例 次に本発明をその好ましい一実施例について図面を参照
しながら具体的に説明する。

第１図は、撮像カメラブと連結しているファイバースコ
ープ１０．ｌグをプローブ群周辺の所要位置に複数組貫
通挿入し一体化させているプローブ平板ダ′と茸θテー
ブル／／上に装着している真空吸着保持治具／コに、所
要形状の位置合せマーク／３．／ｊを所要位置に印刷し
ている細線基板／′を設置した状態にある本発明に係る
検査機主要部分の概略図であシ、第一図は本発明に係る
検査機のブロック構成図である。

以Ｆ１本検査機の動作機構を説明する。

まず、保持治具／２内で該基板／′に記されている位置
会せマーク１３．７ｊが該スコープ１０．／グとほぼ対
称の位置にあるよう該基板７′を設置し、真空吸着によ
り固定する。

次に位置合せの初期設定として、該平板ヂ装着のファイ
バースコープ１０．／σに細線基板上ｌ′の位置合セマ
ーク／、７．／Ｊ’をテンプレートパターンとしてコン
ピューターのメそり−に記憶させる。さらに、位置決め
の時には、最初の位置合せマーク／３からの入力によシ
得られるλ値化画像とメモリーに既でに記憶したテンプ
レートパターンとの類似度を調べＸＹθテーブルｌｌの
動作によって最もよくマツチする点を発見する。続いて
他の位置合せマーク／ｊとの照合も行い、同様にＸＹθ
テーブル／／の駆動により最も良くマツチする点をみつ
けるのであるが、これら両者の作動は殆んど同時に行わ
れる。

こうして得られたａ点／３．ｄの距離とその傾きを計算
り、それが予じめコンピユーターフに記憶させである該
基板ｌ′のパラメータに近いと合せマーク位置／、７．
／、？’は正しく決定されたと考える。

なお、テンプレート照合法を更に詳細に説明中ると、検
査者がまず、予じめ該基板上の位置合せマーク／３を選
んでこれをテンプレートしてコンピューターに記憶させ
る。位置決めの時には、入力のコ値化画像（例えば／４
０　Ｘ　１２０画像）と最初のテンプレートとの類似度
を調べ、最も良くマツチする点を発見する。次に／３′
との照合を行い、同様によくマツチする点を見つける。

こうして得られ７’ｊｕ点（Ｄ＆ｍｄ１３．１３ｔ　ト
ソノ傾キＯ／、？、／Ｊ／　ヲ計算し、それから予じめ
コンピューターに入力しである該基板のパラメータに近
いと位置合せマーク１３・ｄの位置は正しく決定された
と考え、その位置を算出する。

コンピューター７は、そ−の後プローブ平板上下駆動装
置ｔＫ作動指令を出し、該プローブ平板弘′は該基板ｌ
′に向って下降し、各プローブが所定位置に接触すると
、頭次、特定プローブから速ｆかに通電され、検出本体
！およびコンピュータ７が第参図の系統図の如く検査し
、短絡、断線および良品を検出する。

また、ファイバースコープをプローブ平板に固定する他
の実施例としては、第４図に見る如く、ファイバースコ
ープ１０，１０’の装着しである固定枠治具ｌダに該平
板ダなはめ込み固着させ、両者３゜／ＩＩ−を予じめ一
体化させたのち、該平板駆動装置ｔに取りつける方法も
ある。（第４図、Ｈｚ図参照）この場合は、該平板参に
該スコープ１０．ｌσを挿入する穴明加工など必要ない
。なお、該平板≠、と該枠治具／ダを一本化させるには
、予じめ枠治具／ダに装着しであるファイバースコープ
１０．／グかう所定距離に置いである（該平板参上下駆
動間隔）該基板／′の位置合せマークｔｓ、ｄを観測し
て合致するように位置づけして該治具ｌ亭に該スコープ
１０，１０’をそれぞれ固定すればよい。

さらに本発明は位置合せにファイバースコープを用いて
いることから、市販のプリズムを適当に組み合せること
によって複数箇所の位置合せマークを一つの撮像カメラ
に交互に写して順次位置合せする方法も可能である。

次に、第２図を参照して検査機の構成を概略説明する。

プローブ千板弘′、検出本体よ、プローブ平板ざ、撮像
カメラ？、　ファイバースコープ１０．／σは既でに説
明しているので、ここでは説明を省略する。

ＸＹＩ９テーブル／／はステッピングモータ用駆動装置
／／ａ及びステッピングモーター／／ｂから成る。ステ
ッピングモータ／ｌはコンピュータの指令によりステッ
ピングモーター／ｌｂを駆動して、茸θテーブルを正確
に位置合せする。画像処理装置／ｊは、ファイバースコ
ープ１０．／σからの位置合せマーク／３．ｄに対する
位置信号を撮像カメラ９を介して受信し、画像処理を行
ないコ値化画偉Ｃ例えば／４０×ｌコＯｉｉｉｉｇ１）
を得て、位置合せの初期設定として基準のテンプレート
パターンをコンピュータのメモリーに記憶させたシ、ま
たは位置合せ時には、基準のテンプレートパターンと比
較のために、コンピュータに転送するための装置である
。モニタ１６は、画像処理装置／ｊで得られた基準のテ
ンプレートパターンまたは位置合せ時の位置合せマーク
から得られる位置合せマークパターンをモニタ信号とし
て取出しモニタ（監視）するための装置である。ＣＲＴ
　／７は、操作平頭を表示した９、得られたパターンデ
ータ、検査データ等の各種データを表示するための表示
装置である。プリンタ／ｊは、検査結果等を印字する装
置である。／デで示す電磁弁等は、コンピュータの指令
により駆動されるアクチュエータ及びコンピュータに信
号を送るセンサである。

次に、第３図を参照して、検査機の検査手順を説明する
。

ステップ／（Ｓ／）：最初に、良品基板を用いて、第藝
図の下記に示すようなマスターデータを検出本体（メモ
リー）に登録する。

ステップコ（Ｓコ）：未検査基板の検査を行なう。

ステップ３（Ｓ、ｙ）Ｈ未検査基板から得られたデータ
がマスターデータと合致しているか否かが判断される。

ステップｕ（Ｓｅ）：合致していると判断したときは、
良品と判定する。

ステップｊ（Ｓｊ）：合致していないと判断したときは
、短絡か否かが判断される。

ステップ＆（８４）：短絡と判断したときは、短絡不良
と判定する。

ステップク（３７）：短絡でないと判断したときは、断
線不良と判定する。

以下、同様に、次の未検査基板が検査される。

発明の詳細 な説明したように、本発明の検査機によれば、従来の検
査機の如く位置合せにガイドビンを立てる必要はなく、
かつ、プローブと端子（ランド）との接触ずれ許容範囲
も極めて小さくすることが・・・モニタ、／７・・・Ｃ
ＲＴ、／ト・・プリンタできる。

従って、従来、検査不可能としてきた高密度プリント配
線基板の短絡、断−線および良品の選別も容易にしかも
信頼度の高い検査が可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る細線パターン検査機の概略図、第
一図は上記検査機のブロック構成図、第３図は検査機の
検査制御を示すフローチャート、第ｑ図はファイバース
コープをプローブ平板装着枠治具に挿入固定し一体化し
た図、第３図は従来のプリント配線基板の短絡、断線検
査機の概略図である。 ／・・・プリント配線基板　／／・・・細線パターン配
線基板、コ・・・プローブ、３・・・プローブ平板の絶
縁板、ダ・・・プローブ平板、ｊ・・・検出本体（記憶
メモリー）６・・・スキャンケーブル、７・・・コンピ
ューター、ｔ・・・プローブ平板駆動装置、デ・・・撮
像カメ２．１０゜７０′・・・ファイバースコープ、ｌ
ｌ・・弓αθテーブル、ｌコ・・・細線基板保持治具、
　／Ｊ、　／３’・・・位置合せマーク、／４！・・・
プローブ平板固定枠、／３・・・画像処理装置、／６特
許出願人　　協栄産業株式会社 代　理　人　　　弁理士　熊谷雄太部 第１図 第４図 ■−太１５ｎｌｌ１日補婁笈ｇ百笛ｑン千ｔ７「雷ＡＭ
の１シ手続補正書 昭和６１年８月１２　日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 １、事件の表示 ご 昭和６１年特許願第９７６ｔ３７号 ２６発明の名称 細線パターン検査機 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　東京都渋谷区松濤二丁目２０番４号名　称　協
栄産業株式会社 代表者　取締役社長　水　谷　隆　司 ４、代理人 住　所　神奈川県用崎市多摩区宿河原ｌＢ５２番地ダイ
アパレス登戸第２４０７号 明細書の発明の詳細な説明、図面の簡単な説明の欄及び
図面 ６、補正の対象 ■、同第１３頁第１行のｒ１８・・・プリンタ」の次に
「、１９・・・電磁弁、リミットスイッチ、操作スイッ
チ、真空装置、表示灯等」を追加する。 ■、本願添付図面の第２図に別紙の通り参照番号１９を
加入する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、プローブ平板の所要位置にファイバースコープ
   の対物部分を挿入固着して一体化した平板と、該プロー
   ブ平板と細線パターンプリント配線基板との相対位置合
   せを行なうための位置合せマークが設けられた細線パタ
   ーンプリント配線基板と、パターン認識により平板と細
   線パターンプリント配線基板とを位置合せを行なう手段
   と、を有することを特徴とする細線パターン検査機。
2. （２）、プローブ平板装着枠治具にファイバースコープ
   を装着固定した該枠治具にプローブ平板を装着、固定さ
   せ一体化した平板を用いることを特徴とする特許請求の
   範囲第（１）項に記載の細線パターン検査機。