(57)【要約】【課題】回路基板の電気的特性を検査するためのピンボードを検査する方法を提供する。【解決手段】ピンボード２０の検査方法は、回路基板の電気的特性を検査するピンボード２０であって、回路基板を位置決めする位置決めピン２４と回路基板の電極パッドに当接するプローブピン２６を備えるピンボード２０を検査する方法である。この検査方法は、ピンボード２０を平面視したときの位置決めピン２４の位置に対するプローブピン２６の相対位置を計測する計測工程と、計測した相対位置を、回路基板における位置決めピン用孔に対する電極パッドの相対位置の設計値と比較する比較工程とを備えている。この検査方法は、位置決めピン２４の位置を基準とするプローブピン２６の相対位置を用いてピンボード２０を検査することで、ワークを模擬した専用冶具を用いることなく、ピンボード２０自体の精度を正確に検査することができる。【選択図】図２
2011052986.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板の電気的特性を検査するためのピンボードであって回路基板を位置決めする位置決めピンと回路基板の電極パッドに当接するプローブピンを備えるピンボードを検査する方法であり、
ピンボードを平面視したときの位置決めピンの位置に対するプローブピンの相対位置を計測する計測工程と、
計測した相対位置を相対位置の設計値と比較する比較工程と、
を備えるピンボード検査方法。
【請求項２】
前記比較工程において、計測した相対位置と相対位置の設計値との差が許容範囲外である場合に、ピンボードを不良と判定する、請求項１に記載のピンボード検査方法。
【請求項３】
前記計測工程は、
絶対座標系における複数の位置決めピンの絶対位置とプローブピンの絶対位置を計測する工程と、
複数の位置決めピンの絶対位置から絶対座標系におけるピンボードの位置とピンボード垂直線周りの回転角を求める工程と、
求めたピンボードの位置とピンボード垂直線周りの回転角に基づいて、プローブピンの絶対位置を、位置決めピンの位置に対するプローブピンの相対位置に変換する工程と、
を含む請求項１又は２に記載のピンボード検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板の電気的特性を検査するピンボード自体を検査する方法に関する。特に、回路基板を位置決めする位置決めピンと回路基板の電極パッドに当接するプローブピンを備えるピンボードを検査する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路基板の電気的特性を検査する際にピンボードが用いられる。ピンボードは、回路基板の検査装置本体と回路基板を繋ぐいわゆるインタフェイスである。ピンボードには、回路基板の電極パッドに当接するプローブピンが取り付けられている。回路基板を検査する際、回路基板にピンボードを取り付けてプローブピンを電極パッドに当接させ、プローブピンを介して電極パッドに電気信号を印加する、或いは電極パッドから電気信号を取得することにより、回路基板の電気的特性を測定する。ピンボードのプローブピンが回路基板の電極パッドに確実に当接しないと、接触不良が起こり回路基板の検査に支障をきたす。回路基板を検査するに際して、プローブピンが回路基板の電極パッドに確実に当接するか否か、ピンボード自体を検査しておく必要がある。特許文献１には、専用の冶具を用いてピンボードを検査する技術が開示されている。この技術では、回路基板を模擬した専用冶具を予め用意する。専用冶具の電極パッドにプローブピンを当接させ、プローブピン間の導通を調べることで、電極パッドとプローブピンが当接しているか否かを検査することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１４７００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、専用治具であっても一定の製造誤差を含んでいる。また、専用治具とピンボードを取り付ける際に取り付け誤差が発生する。専用治具を用いた検査では、これらの誤差を含めた結果が取得されるので、ピンボード自体の検査精度が低下する虞がある。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みて創作された。本発明は、専用冶具を用いることなく、ピンボードを検査する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書が開示する新規なピンボード検査方法は、回路基板の電気的特性を検査するためのピンボードを検査する方法である。さらに詳しくは、回路基板を位置決めする位置決めピンと回路基板の電極パッドに当接するプローブピンを備えるピンボードを検査する方法である。このピンボードの検査方法は、以下の２つの工程を備えている。
（１）ピンボードを平面視したときの位置決めピンの位置に対するプローブピンの相対位置を計測する計測工程。
（２）計測した相対位置を相対位置の設計値と比較する比較工程。
【０００７】
このピンボード検査方法では、位置決めピンの位置を基準とするプローブピンの相対位置を、プローブピンの相対位置の設計値と比較する。これによって、専用の冶具を用意することなくピンボード自体の良否を判定することができる。
【０００８】
本明細書が開示する新規なピンボード検査方法は、比較工程において、計測した相対位置と相対位置の設計値との差が許容範囲外である場合に、ピンボードを不良と判定することが好ましい。
【０００９】
また、本明細書で開示される新規なピンボード検査方法は、計測工程において、以下の３つの工程を備えていることが好ましい。
（１）絶対座標系における複数の位置決めピンの絶対位置とプローブピンの絶対位置を計測する工程。
（２）複数の位置決めピンの絶対位置から絶対座標系におけるピンボードの位置とピンボード垂直線周りの回転角を求める工程。
（３）求めたピンボードの位置とピンボード垂直線周りの回転角に基づいて、プローブピンの絶対位置を、位置決めピンの位置に対するプローブピンの相対位置に変換する工程。
【００１０】
プローブピンの相対位置の計測には画像処理が適している。即ち、ピンボードの平面視をカメラで撮影し、撮影した画像から位置決めピンの位置とプローブピンの位置を求めるのが好適である。ピンボードを撮影する際、カメラの光軸に対してピンボードを正確に位置決めするのはわずらわしい。上記の方法は、画像の縦と横を基準とする座標系（絶対座標系）におけるピンボードの位置とボード垂直線周りの回転角を求め、それらに基づいてプローブピンの相対位置を求めるので、撮影に際してピンボードを正確に位置決めする必要がない。また、本明細書が開示する新規なピンボード検査方法に使用される装置は、画像処理等によってプローブピンの相対位置を求めることができればよく、ピンボードの検査のために専用に形成されている必要がない。
【発明の効果】
【００１１】
本明細書で開示される新規なピンボード検査方法は、専用冶具を用いることなく、ピンボードを検査する方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、ピンボード２０の側面模式図を示す。
【図２】図２は、ピンボード２０の検査装置４０の模式図を示す。
【図３】図３は、ピンボード２０を検査するフローチャートを示す。
【図４】図４は、処理装置４６における処理を説明する図を示す。
【図５】図５は、処理装置４６における処理を説明する図を示す。
【図６】図６は、処理装置４６における処理を説明する図を示す。
【実施例１】
【００１３】
本実施例のピンボード２０の検査方法を説明する前に、まず、ピンボード２０について説明する。ピンボード２０は、回路基板の電気的特性を検査する装置本体と回路基板を繋ぐいわゆるインタフェイスである。本明細書では、装置本体の説明は割愛する。図１に、ピンボード２０の側面図を模式的に示す。ピンボード２０は、絶縁性の板材であるベース２２を備えている。ベース２２に、回路基板３０上の基準孔や電極パッド等に対応する位置に孔加工が施され、その加工された孔に位置決めピン２４、プローブピン２６、ワーク受け２８が取り付けられている。位置決めピン２４、プローブピン２６、及びワーク受け２８は、ベース２２から垂直に伸びている。
【００１４】
位置決めピン２４は、ベース２２の対角位置に各１つ、計２つ設けられている。ピンボード２０を用いて回路基板３０を検査する際には、矢印３２に示すようにピンボード２０に対して回路基板３０を相対移動させ、位置決めピン２４を回路基板３０の基準孔に通し、回路基板３０をピンボード２０に固定する。位置決めピン２４によって、回路基板３０とピンボード２０の相対的位置関係が固定される。
【００１５】
プローブピン２６は電導性を有しており、回路基板３０をピンボード２０に固定したときに回路基板３０の電極パッドに対応する位置に取り付けられている。ピンボード２０を用いて回路基板３０を検査する際に、ピンボード２０の先端部位が回路基板３０の電極パッドに当接する。プローブピン２６は、ベース２２の裏面において装置本体（図示されていない）に接続されている。装置本体は、プローブピン２６を介して電極パッドに信号を印加する、或いは電極パッドから信号を取得することで、回路基板３０の電気的特性を検査する。
【００１６】
ワーク受け２８は、ベース２２に複数個設けられている。ピンボード２０を用いて回路基板３０を検査する際に、ワーク受け２８の先端面が回路基板３０の表面に当接する。これによって、ピンボード２０と回路基板３０の間の距離が所定の距離に保たれ、回路基板３０がピンボード２０に過度に押し付けられることを防止する。これによって、プローブピン２６の曲がり、位置ズレ等の発生が防止される。
【００１７】
プローブピン２６の曲がり、位置ズレ等が発生するのは、上記の場合に限られない。ピンボード２０自体の製造誤差により、プローブピン２６が位置ズレしていることがある。プローブピン２６に曲がり、位置ズレ等が発生していると、プローブピン２６が回路基板３０の電極パッドに確実に当接しない場合があり、電極パッドとプローブピン２６との間に接触不良が生じる虞がある。そこで、ピンボード２０の検査をする必要がある。
【００１８】
図２に、本実施例のピンボード２０の検査方法に用いられる検査装置４０の模式図を示す。検査装置４０は、台４２と、カメラ４４と、処理装置４６によって構成されている。台４２の表面４２ａに、ピンボード２０が載置される。カメラ４４は、台４２の表面４２ａに対向配置されている。カメラ４４は、表面４２ａに対して平行移動可能であるとともに、表面４２ａに対して垂直方向に焦点位置を変更することができる。そのため、カメラ４４を用いて立体の撮影対象物を撮影する場合には、その立体の特定高さにおける画像を取得することができる。例えば、撮影対象物がプローブピン２６である場合には、プローブピン２６の先端部位における画像を取得することができる。処理装置４６は、通信線４８を介してカメラ４４に接続されており、カメラ４４の撮影位置及び撮影タイミングを制御する。処理装置４６は、カメラ４４によって撮影された画像データを取得する。処理装置４６は、取得された画像データを処理することで、ピンボード２０が正常であるか否かを検査する。
【００１９】
図３は、処理装置４６によるピンボード２０の検査ステップを示すフローチャートである。以下、図３に示すフローチャートに沿って、処理装置４６によるピンボード２０の検査の流れを説明する。
【００２０】
先ず、ピンボード２０を台４２の表面４２ａに載置（Ｓ２）し、カメラ４４を用いてピンボード２０の撮影（Ｓ４）を行う。ステップＳ４では、カメラ４４をピンボード２０に対してカメラ４４の視野領域によって決定される所定量だけ平行移動させながら撮影を繰り返し、ピンボード２０の全域の撮影を行う。撮影された画像データは、通信線４８を介して処理装置４６に入力される。処理装置４６では、撮影された画像データが、カメラ４４の撮影位置情報に関連付けられて記憶される。これによって、処理装置４６では、画像データが、検査装置４０の絶対座標系における座標データに関連付けられて記憶される。なお、ピンボード２０を撮影する際、ピンボード２０の位置をカメラ４４の光軸に対して正確に位置決めする必要はない。これは、後述するように、取得した画像データにおけるピンボード２０の位置や傾き（ピンボード２０の垂直線周りの回転角）を考慮に入れて、位置決めピン２４に対するプローブピン２６の相対位置を算出するからである。
【００２１】
次に、処理装置４６は、画像データに含まれる位置決めピン２４とプローブピン２６を特定（Ｓ６）する。処理装置４６には、位置決めピン２４とプローブピン２６の画像データ又は画像データの特徴（以下、特徴データと呼ぶ）が予め記憶されている。処理装置４６は、撮影された画像データから、特徴データと一致する部位を特定する。さらに、処理装置４６は、特定した部位から、位置決めピン２４とプローブピン２６の座標データを計測（Ｓ８）する。例えば、特定した部位が円形形状をした画像データである場合には、その円形形状の中心点の座標データを計測する。これによって、処理装置４６には、検査装置４０の絶対座標系における位置決めピン２４の座標データとプローブピン２６の座標データである座標データ群Ｄ（図４参照）が取得される。
【００２２】
次に、処理装置４６は、取得された位置決めピン２４の座標データから、ピンボード２０の位置Ｐと、ピンボード２０の垂直線周りの回転角θを特定（Ｓ１０）する。処理装置４６は、図４に示すように、位置決めピン２４の座標データのうち、第１位置決めピン２４ａの座標データをピンボード２０の位置Ｐに特定する。また、処理装置４６は、第１位置決めピン２４ａと第２位置決めピン２４ｂを結ぶ直線Ｋと絶対座標系におけるＸ軸との成す角をピンボード２０の垂直線周りの回転角θに特定する。
【００２３】
次に、処理装置４６は、取得された座標データ群Ｄを用いて、位置決めピン２４の位置を基準とするプローブピン２６の相対位置Ｍを算出（Ｓ１２）する。処理装置４６は、取得された座標データ群Ｄの各々から、ピンボード２０の位置Ｐの座標データを減ずる変換を行う。これにより、図５に示すように、第１位置決めピン２４ａが原点Ｏへと変換され、座標データ群Ｄが変換データ群Ｄ１へと変換される。また、処理装置４６には、回転角θの設計値である回転角θｏが予め記憶されている。処理装置４６は、特定した回転角θと設計値である回転角θｏの差回転角（θ−θｏ）を算出する。そして、処理装置４６は、変換データ群Ｄ１の各々を、原点Ｏ周りに差回転角（θ−θｏ）だけ回転する変換を行う。これにより、図６に示すように、変換データ群Ｄ１が変換データ群Ｄ２へと変換される。以上の変換により、第１位置決めピン２４ａと第２位置決めピン２４ｂは、設計上の位置へと変換される。
処理装置４６は、変換データ群Ｄ２におけるプローブピン２６の位置を、位置決めピン２４の位置を基準とするプローブピン２６の相対位置Ｍとして取得する。以上のステップＳ２〜ステップＳ１２を、プローブピンの相対位置Ｍを計測する計測工程と呼ぶことができる。
【００２４】
処理装置４６には、図６に点線で示すように、プローブピン２６の相対位置の設計値Ｊが予め記憶されている。処理装置４６は、取得されたプローブピン２６の相対位置Ｍを、相対位置の設計値Ｊと比較（Ｓ１４）する。処理装置４６には、回路基板３０の電極パッドの幅に基づいて決定される許容範囲が予め設定されている。処理装置４６は、各々のプローブピン２６に対し、取得されたプローブピン２６の相対位置Ｍが、相対位置の設計値Ｊを中心とした許容範囲内に含まれているか否かを検出する。処理装置４６は、取得されたプローブピン２６の相対位置Ｍが許容範囲内に含まれている場合に、そのプローブピン２６を正常と判断する。また、処理装置４６は、取得されたプローブピン２６の相対位置Ｍが、許容範囲内に含まれない場合に、そのプローブピン２６を不良と判断する。
【００２５】
処理装置４６は、ステップＳ１４におけるプローブピン２６の判断結果に基づいて、ピンボード２０の良否を判定（Ｓ１６）する。処理装置４６は、ピンボード２０に含まれているプローブピン２６の全てが正常と判断された場合に、ピンボード２０が正常であると判断する。また、ピンボード２０に不良と判断されるプローブピン２６が存在する場合には、ピンボード２０が不良であると判断する。ピンボード２０が不良と判断された場合には、ステップＳ１４において不良と判断されたプローブピン２６が更に詳しく検査され、プローブピン２６の交換や修正等の必要な措置が施される。
【００２６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。上記の実施例では、計測された位置決めピン２４とプローブピン２６の絶対位置データを設計値に対応させて変換することで、位置決めピン２４の位置を基準とするプローブピン２６の相対位置Ｍを求めたが、逆でもよい。つまり、設計値を計測された絶対位置データに対応させて変換することで、計測された絶対位置データに対応するプローブピン２６の正常位置を示す基準値を計測してもよい。この基準値を計測された絶対位置データと比較することで、ピンボード２０を検査することができる。
【００２７】
また、設計値のスケールが、計測された絶対位置データのスケールと異なる場合もある。このような場合には、設計値を計測された絶対位置データにあわせて拡大または縮小する処理をさらに実行することが好ましい。これにより、設計値のスケールが、計測された絶対位置データのスケールと等しくなり、ピンボード２０をより正確に検査することができる。
【００２８】
また、計測したプローブピン２６の相対位置を、プローブピン２６の設計値ではなく、回路基板の基準孔（回路基板における位置決めピン用孔）に対する電極パッドの相対位置の設計値と比較することも好適である。この場合、比較工程において、計測した相対位置と電極パッドの相対位置の設計値との差が許容範囲外である場合に、ピンボードを不良と判定するとよい。電極パッドの設計上の位置（正確には位置決めピン用孔と電極パッドの相対位置の設計値）に基づいてピンボードの良否を判定することによって次の利点を得ることができる。例えば、実際の回路基板の電極パッドの位置が設計上の位置とずれている場合がある。そのような回路基板は基板の検査において不良と判断されることが好ましい。電極パッドの設計上の位置に基づいて検査されたピンボードに、実際の電極パッドの位置が設計上の位置とずれている回路基板を取り付けるとプローブと電極パッドが正確に当接せず、回路基板の検査において接触不良が検知される。即ち、電極パッドの設計上の一に基づいて検査したピンボードを用いると、電極パッドの位置が設計値とずれている不良回路基板を判別することができる。
【００２９】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３０】
２０：ピンボード
２２：ベース
２４：位置決めピン
２６：プローブピン
２８：ワーク受け
３０：回路基板
４０：検査装置
４２：台
４４：カメラ
４６：処理装置
Ｍ：プローブピン２６の相対位置
Ｊ：相対位置の設計値
Ｐ：ピンボードの位置
θ：ピンボード垂直線周りの回転角
【図１】
2011052986.tif 000003
【図２】
2011052986.tif 000004
【図３】
2011052986.tif 000005
【図４】
2011052986.tif 000006
【図５】
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【図６】
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