(57)【要約】  本発明は、並列検査装置（１）のための位置決め装置、並列検査装置（１）及び印刷された回路基板の検査方法に関する。本発明の１つの態様は、位置決め装置を微調整することに関し、検査アダプタ（１４）が保持装置の内側保持部分（２８）に固定されることができ、内側保持部分（２８）が、残りの位置決め装置に対して移動され得る。限定的に、１つ又は複数のピボットジョイント、及び／又は、１つ又は複数の空気軸受、及び／又は、複数の磁気軸受が、軸受として提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査回路基板の複数の回路基板検査点に同時に接触するための複数の接触素子を有する検査アダプタ（１４）を備える回路基板を検査するための並列検査装置（１）用の位置決め装置であって、前記検査アダプタ（１４）が、保持装置の内側保持部品（２８）に固定される能力を有し、前記内側保持部品（２８）が、前記位置決め装置の残りの部分に対して動くことができるように支持される位置決め装置であって、
軸受として、１つ又は複数の回り継手、及び／又は、１つ又は複数の空気軸受、及び／又は、１つ又は複数の磁気軸受のみが設けられる、位置決め装置。
【請求項２】
前記保持装置（２０，２５，２６，２７）が、外側保持部品（３２）と、前記内側保持部品（２８）とを有し、前記外側保持部品（３２）が、少なくとも回り継手（３０，３１）によって結合されていることを特徴とする、請求項１に記載の位置決め装置。
【請求項３】
前記内側保持部品（２８）と前記外側保持部品（３２）との間に中間保持部品（２９）が設けられ、前記中間保持部品（２９）が、各回り継手（３０，３１）によって前記内側保持部品（２８）及び前記外側保持部品（３２）に結合されていることを特徴とする、請求項２に記載の位置決め装置。
【請求項４】
空気軸受が、前記内側保持部品（２８）及び／又は前記検査アダプタ（１４）を支持するために設けられていることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項５】
前記位置決め装置が、前記検査アダプタ（１４）を前記回路基板に対して前記検査アダプタの前記接触素子の平面内で少なくともｙ方向に位置決めするための２つの直線的に調整するポジショナ（３９，４０）を含むｙ位置決め装置（２５）として具体化され、前記２つの直線的調整ポジショナ（３９，４０）が、互いに略平行に配置され、互いから所定の間隔を置いて配置され、その結果、略平行に配置される前記２つの位置決め装置が異なって駆動される場合、前記内側保持部品（２８）に固定された検査アダプタ（１４）と被検査回路基板との間で相対回転運動が実行されることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項６】
前記位置決め装置が、リニアモータの形態で具体化される直線的調整ポジショナ（３９，４０）を有することを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項７】
前記内側保持部品（２８）の動きを検出するための１つ又は複数の変位センサ（４５）が設けられ、前記１つ又は複数の変位センサが、好ましくは、非接触変位センサ、特に光学変位センサであることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれかに記載の位置決め装置。
【請求項８】
被検査回路基板の複数の回路基板検査点に同時に接触するための複数の接触素子を有する検査アダプタ（１４）を備える回路基板を検査するための並列検査装置であって、前記並列検査装置（１）が、被検査回路基板に対して前記検査アダプタを位置決めするための位置決め装置を有する並列検査装置であって、
前記位置決め装置が、請求項１から請求項７のいずれかによって具体化され、前記ｙ方向に検査アダプタを位置決めするように配置されていることを特徴とする、並列検査装置。
【請求項９】
前記並列検査装置が、前記検査アダプタ（１４）の前記接触素子の平面内で、前記ｙ方向に略直交する方向であるｘ方向に、前記回路基板に対して前記検査アダプタ（１４）を位置決めするように具体化される、ｘ位置決め装置を有することを特徴とする、請求項８に記載の並列検査装置。
【請求項１０】
前記並列検査装置（１）が、前記検査アダプタ（１４）の前記平面に略直交するｚ方向に、前記回路基板に対して前記検査アダプタ（１４）を位置決めするように具体化される、ｚ位置決め装置を有することを特徴とする、請求項８又は請求項９に記載の並列検査装置。
【請求項１１】
前記並列検査装置が、２つの検査アダプタ（１４）を有し、前記２つの検査アダプタ（１４）がそれぞれ被検査回路基板の一方の側面を検査するために配置され、前記２つの検査アダプタ（１４）が同一の前記位置決め装置を備え付けることを特徴とする、請求項８から請求項１０のいずれかに記載の並列検査装置。
【請求項１２】
特に請求項８から請求項１１のいずれかに記載の被検査回路基板の複数の回路基板検査点に同時に接触するための複数の接触素子を有する検査アダプタ（１４）を備える回路基板を検査するための並列検査装置であって、
前記並列検査装置（１）が、前記検査アダプタ（１４）を、その接触素子の平面に対して直交する方向に移動させるためのｚ位置決め装置と、前記検査アダプタを、その接触素子の平面でｘ方向に移動させるためのｘ位置決め装置と、前記検査アダプタを、その接触素子の平面で、ｘ方向に略直交するｙ方向に移動させるためのｙ位置決め装置（２５）とを有し、
前記並列検査装置（１）が、前記ｘ方向にオフセットされた２つの検査ステーションを有し、前記ｘ位置決め装置が、前記ｘ位置方向決め装置を用いて、前記検査アダプタ（１４）が前記２つの検査ステーションの間で移動可能であるように十分に大きい移動経路によって具体化され、
被検査回路基板の前記ｙ方向への搬入及び放出のための運搬手段が各検査ステーションに設けられている、並列検査装置。
【請求項１３】
前記ｚ位置決め装置及び前記ｘ位置決め装置が、前記検査アダプタ（１４）を保持するための保持装置（１８，２５）を移動させるように具体化され、前記ｙ位置決め装置が、前記保持装置の中に組み込まれ、前記保持装置に対して前記検査アダプタ（１４）を移動させるように具体化されることを特徴とする、請求項１２に記載の並列検査装置。
【請求項１４】
前記検査ステーションで前記コンベヤ装置が、引出し（１０，１１）の形態でそれぞれ具体化されることを特徴とする、請求項１２又は請求項１３に記載の並列検査装置。
【請求項１５】
前記検査アダプタ（１４）が、万能テストヘッド（１６，１７）の均一なグリッド上に被検査回路基板の回路基板テスト検査点のパターンをマッピングする万能アダプタであることを特徴とする、請求項１から請求項１４のいずれかに記載の並列検査装置。
【請求項１６】
前記検査アダプタ（１４）が、被検査回路基板の前記回路基板検査点の前記パターンに対応するパターンで配置された接触素子を有する専用の検査アダプタであり、前記接触素子が、一組の検査用電子回路につながるケーブルに直接接続されていることを特徴とする、請求項１から請求項１４のいずれかに記載の並列検査装置。
【請求項１７】
特に請求項８から請求項１６のいずれかに記載の複数の回路基板検査点に同時に接触するための複数の接触素子を含む検査アダプタ（１４）を有する回路基板を検査するための並列検査装置であって、
前記並列検査装置（１）が、前記並列検査装置の少なくとも１つの構成要素、例えば被検査回路基板用のアダプタ（１４）又は受入装置（１０，１１）を移動させるための複数の移動装置（４８）を有する並列検査装置であって、
前記並列検査装置（１）が、鉱物、セラミック、ガラスセラミックス、若しくは、ガラス状材料でできているか、又は、コンクリートでできている基体（５０）を有し、
被検査回路基板及び前記検査アダプタ（１４）の両方の相対位置に影響を及ぼす各移動装置（４８）が、前記基体（５０）に固定されていることを特徴とする、並列検査装置。
【請求項１８】
前記基体（５０）に直接固定された前記移動装置がそれぞれ、１つ又は複数の位置決め装置を有し、各位置決め装置が、構成要素を移動方向に移動させるように具体化され、各移動装置の前記位置決め装置が互いに直交するように配向されていることを特徴とする、請求項１７に記載の並列検査装置。
【請求項１９】
前記並列検査装置（１）が、前記アダプタ１４を移動させるための移動装置（４８）と、被検査回路基板用の前記受入装置（１０，１１）を移動させる移動装置と、カメラ（４６）を移動させるための移動装置と、を有することを特徴とする、請求項１７又は請求項１８に記載の並列検査装置。
【請求項２０】
前記基体（５０）が、花崗岩、ガラスセラミック、又はシリカ及び／又はアルミナ系セラミックから構成されることを特徴とする、請求項１７から請求項１９のいずれかに記載の並列検査装置。
【請求項２１】
前記基体は、熱膨張係数が５〜１０−６／Ｋ以下の材料で構成されることを特徴とする、請求項１７から請求項２０のいずれかに記載の並列検査装置。
【請求項２２】
特に請求項８から請求項２１のいずれかに記載の複数の回路基板検査点に同時に接触するための複数の接触素子を含む検査アダプタ（１４）を有する回路基板を検査するための並列検査装置であって、
前記並列検査装置（１）が、前記検査アダプタを移動させるための少なくとも１つの移動装置と、被検査回路基板用の受入装置（１０，１１）を移動させるための移動装置と、少なくとも１つの光検出装置と、有する並列検査装置であって、
前記並列検査装置が、前記光検出装置を用いて異なる測定位置で被検査回路基板を検出するように具体化される制御装置（４７）を有し、前記異なる測定位置に関する前記回路基板の前記位置情報が、メモリ内に記憶されており、前記回路基板及び検査アダプタが、それぞれの中で各検査プロセスを実行するために異なる測定位置に移動されることを特徴とする、並列検査装置。
【請求項２３】
前記光検出装置が、少なくとも１つのカメラ（４６）を有し、前記カメラが、前記並列検査装置上に可動式に配置されていることを特徴とする、請求項２２に記載の並列検査装置。
【請求項２４】
前記光検出装置が、２つのカメラを有し、前記カメラが、反対方向に向くように配置されることを特徴とする、請求項２２又は請求項２３に記載の並列検査装置。
【請求項２５】
検出装置が、異なる測定位置における検査アダプタの位置を検出し、前記測定位置間の前記検査アダプタの前記移動を制御するための制御情報が導出され、メモリ内に記憶され、前記制御情報が、前記個々の測定位置における前記検査アダプタの前記移動を記述する、請求項１７から請求項２４のいずれかに記載の並列検査装置を較正するための方法。
【請求項２６】
前記並列検査装置が光検出装置を有し、前記光検出装置が２つのカメラを含み、前記２つのカメラが互いに対して較正される、請求項２３に記載の並列検査装置を較正するための方法。
【請求項２７】
前記回路基板が、請求項８から請求項２４のいずれかに記載の並列検査装置（１）で検査され、前記並列検査装置（１）が、好ましくは、請求項２５又は請求項２６の一方にしたがって較正される、回路基板を検査するための方法。
【請求項２８】
前記回路基板が、断線及び／又は短絡についてのみ検査されることを特徴とする、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記回路基板が、機能検査によって検査されることを特徴とする、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記検査アダプタ（１４）と前記被検査回路基板との漸進的な相対移動によって、複数のパネルが連続的に検査されることを特徴とする、請求項２７から請求項２９のいずれかに記載の方法。
【請求項３１】
請求項１２から請求項１４のいずれかに記載の並列検査装置（１）が使用され、前記２つの検査ステーションの一方の検査ステーションにおいて、被検査回路基板が実際に検査され、同時に他方の検査ステーションにおいて、被検査回路基板が交換されることを特徴とする、請求項２７から請求項２９のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】
前記回路基板の１つを交換するために、前記回路基板が、前記コンベヤ装置によって、前記ｙ方向に検査位置から交換位置に移動されることを特徴とする、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記ｙ位置決め装置が、空気軸受装置（３６）を有し、前記ｙ方向に前記検査アダプタが移動中に、空気軸受装置（３６）によって空気クッションが生成され、検査中には空気クッションが生成されず、その結果、前記検査アダプタが、摩擦係合によって前記ｙ方向に所定の位置に固定されることを特徴とする、請求項２７から請求項３２のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板を検査するための並列検査装置用の位置決め装置、及び回路基板を検査するため、特に裸の回路基板を検査するための並列検査装置に関する。
【０００２】
電気回路基板を検査するためのアダプタは、被検査回路基板、すなわち検査片を２つの板状要素の間に押し当てる方法で締め付ける検査装置内で使用され、検査点に接触するために、検査点のパターンに配置される複数の検査針を有するアダプタが提供される。
【背景技術】
【０００３】
検査片がアダプタに押し当てられ、その結果、検査片上の検査点がそれぞれ検査針によって接触される。
【０００４】
検査片及びそれらの検査パターンは、それらが製造される方法に起因して、しばしば歪んでいるので、その結果、検査片を所定の位置に検査装置内に単に挿入するだけでは、検査点と検査針との間に所望の接触が生じないことが多い。
【０００５】
したがって、アダプタ、検査針、及び／又は検査片の相対的な移動及び調整を行うことができる既知の検査装置が存在する。独国特許出願公開第４４１７８１１号明細書には、調整駆動装置によって検査片に対して位置合わせ可能な可動調整プレートを有するアダプタが記載されている。このアダプタは、互いに平行に、互いから間隔を置いて配置された数個、３個又は５個のガイドプレートで構成された、いわゆるマルチボードアダプタの形態で具体化されており、それらのガイドプレートは、周囲に位置するスペーサによって互いから間隔を置いて配置されるように固定されている。検査針が、ガイドプレートを貫通する。調整プレートは、検査片に向いて配向されたガイドプレートに寄りかかり、このガイドプレートと共に移動され得る。調整駆動装置は、外側に向けられ、マイクロメータねじを備え付けるねじ付きスピンドルを備え、その結果、アダプタが手動で調整され得る。マイクロメータねじの代わりに、機械的運動を可能にするモータを設けることもできる。
【０００６】
独国特許出願公開第４３４２６５４号明細書には、被検査回路基板が駆動モータによって移動されることによって検査装置上で調整される検査装置が開示されている。これらの各駆動モータは、ハウジングに着脱自在に接続されるように設けられる別個のハンドヘルドハウジング内に収容されている。これらの検査装置は、個別に具体化されるアダプタを備えておらず、検査装置全体が、この調整装置のために特に具体化されている。
【０００７】
特開平４−３８４８０号公報には、特にアダプタ本体とアダプタ本体を貫通する複数の検査針とを備える電気回路基板の両面検査用の自動アダプタが開示されており、マイクロ調整装置を用いて、回路基板と検査針との間の相対移動によって、回路基板を検査針に対して細かく調整することができ、調整装置は、検査点が接触すべき検査針の端部が、被検査回路基板の検査点のパターンに配置されるガイド穴の中に支持される針ガイドプレートを有する。調整装置を移動するために、アダプタに外部から取り付けられたヘリカルドライブが設けられている。
【０００８】
特開昭６３−１２４９６９号公報には、外部ヘリカルドライブが回路基板と検査針との相対位置を調整するために同様に使用される電気回路基板の検査用自動アダプタが開示されている。
【０００９】
欧州特許第８３１３３２号明細書は、アダプタ本体と、アダプタ本体を貫通する複数の検査針とを備える電気回路基板を検査するためのアダプタを開示している。アダプタ本体の内部には、回路基板と検査針との間の相対運動によって回路基板上に設けられた検査点に対して検査針を調整するための調整装置があり、調整装置は、検査点が接触すべき検査針の端部が、被検査回路基板の検査点のパターンに配列されるガイド穴の中に支持される針ガイドプレートを有する。
【００１０】
調整装置は、アダプタ本体の内部に配置される。
【００１１】
被検査回路基板に対するアダプタの相対的な位置合わせは、以下の制約を受ける。
【００１２】
−アダプタ及びアダプタに接続されているテストヘッドは重い。アダプタ及びテストヘッドが移動される場合、それに応じて強力な力が必要である。
【００１３】
−欧州特許第８３１３３２号明細書によれば、移動はアダプタの内部で行われ、アダプタの部品は互いに対して移動される。これにより、移動しなければならない質量が減少する。しかし、アダプタは本質的に可動である。しかしながら、アダプタは、個々の接点が電気接点を生成するために十分な圧力で作動されるように、被検査回路基板に対してアダプタを押し付ける強力な圧縮力を伝達しなければならない。
【００１４】
−片面検査装置では、アダプタの代わりに回路基板が移動され得る。しかし、現在の標準的な検査装置は両面検査を実施することができなければならないので、回路基板の移動は、回路基板検査点をアダプタの接触点に対して完全に位置合わせするには不十分である。
【００１５】
−位置合わせは非常に正確に行われなければならない。公差は、被検査回路基板の最小回路基板検査点の少なくとも直径の半分又は幅の半分未満でなければならない。現在、裸の回路基板の最小の正方形のパッド領域の幅は、約２０μｍである。
【００１６】
−すべての検査装置のもう１つの目標は、できるだけ多くの回路基板を可能な限り迅速に検査することである。この理由から、被検査回路基板に対するアダプタの位置合わせは、できるだけ迅速に行われるべきである。
【００１７】
−検査装置内の回路基板に対してアダプタを位置合わせする場合、直線的偏差、及び各アダプタに対する回路基板の異なる回転位置の両方を考慮に入れ、したがって両方を補償する必要がある。
【００１８】
−位置決め装置は、長期間にわたって安全かつ信頼性の高い位置決めが可能であり、高い維持管理費用がかからないように、できるだけ簡単に具体化されるべきである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】独国特許出願公開第４４１７８１１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第４３４２６５４号明細書
【特許文献３】特開平４−３８４８０号公報
【特許文献４】特開昭６３−１２４９６９号公報
【特許文献５】欧州特許第８３１３３２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明の根底にある目的は、回路基板を検査するための並列検査装置用の位置決め装置を生成することであり、これは被検査回路基板と並列検査装置のアダプタとの間の簡単な微調整を可能にし、アダプタと被検査回路基板との間の相対的な回転位置を位置合わせすることもまた可能にする。
【００２１】
本発明の別の目的は、上記に説明する１つ又は複数の問題を解決する位置決め装置及び並列検査装置を生成することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
目的の１つは、独立請求項の主題によって達成される。有利な実施形態は、それぞれの従属請求項に示されている。
【００２３】
本発明による位置決め装置は、被検査回路基板の複数の回路基板検査点に同時に接触することができるように複数の接触素子を備える検査アダプタを用いて、回路基板を検査するための並列検査装置のために提供される。
【００２４】
位置決め装置は、検査アダプタを固定することができる内側保持部品によって具体化される保持装置を有する。内側保持部品は、位置決め装置の残りの部分に対して移動できるように支持されている。支持は、１つ又は複数の回り継手、及び／又は１つ又は複数の空気軸受又は磁気軸受の形態で提供される。
【００２５】
従来の玉軸受、又はローラ軸受では、休止位置から動作へ移行する場合、常に静摩擦を克服する必要がある。本発明の位置決め装置では、回り継手は、固体の曲げによってのみ旋回が生成される固体回り継手である。そのような回り継手は、例えば、ヒンジなどで生じる種類の静摩擦を全く経験しない。そのような静摩擦は、空気軸受及び磁気軸受においても発生しない。内側保持部品が、１つ又は複数の回り継手及び／又は１つ又は複数の空気軸受又は磁気軸受によって限定的に支持されるので、静摩擦を克服する必要なしに移動され得る。これは、小さな距離（例えば、≦１０μｍ）を調整する場合に非常に有利である。したがって、位置決め装置内の内側保持部品の支持は、完全に静摩擦がなく、検査アダプタの非常に正確な調整を可能にする。
【００２６】
好ましくは、内側保持部品、及び検査アダプタは複数の方法で支持され、その結果、内側保持部品又は検査アダプタは、平面内の少なくとも一方向に並進運動を実行することができ、回転軸を中心に回転することができるように支持される。位置決め装置は、外側保持部品と中間保持部品とを備えることができ、外側保持部品が中間保持部品に回り継手によって連結され、中間保持部品が内側保持部品に別の回り継手によって連結される。回り継手は、好ましくは、中間保持部品上の概ね正反対の位置に配置される。これにより、２つの回り継手の周りの旋回運動により、内側保持部品を外側保持部品に対して概ね直線的に移動させることができる。
【００２７】
位置決め装置は、検査アダプタの接触素子の平面内で少なくともｙ方向に回路基板に対して検査アダプタを位置決めするための直線的に調整するポジショナを備えるｙ位置決め装置の形態で実施され得る。
【００２８】
このｙ位置決め装置は、互いに対して略平行に配置され、互いから所定の間隔を置いて配置される２つの直線的ポジショナを備え、その結果、２つの略平行に配向されたポジショナの異なる駆動により、検査アダプタと被検査回路基板との間で相対的な回転運動が実行される。
【００２９】
本発明は、被検査回路基板に対するアダプタの位置合わせのための回転運動が、約０．５°〜１°の小さな最大角度範囲だけを必要とするという認識に基づいている。原則として、０．７５°の最大回転範囲で十分である。このため、本発明の発明者らは、互いに略平行に配置され、互いから所定の距離で間隔を置いて配置される、回路基板に対して検査アダプタを位置決めするための２つの直線的に調整するポジショナが、直線的ポジショナに平行に延在する直線方向に回路基板に対してアダプタの位置を調整するばかりでなく、回路基板の平面に垂直な回転軸を中心とする回転方向にアダプタの位置を調整するためにも使用され得ることを実現した。
【００３０】
被検査回路基板の回路基板検査点のパターンを検査アダプタの接触点のパターンに一致させるためには、回路基板検査点のパターンの２つの対応する点を検査アダプタの対応する点に一致させるだけで十分である。これはまた、回路基板の２つの対応する点がカメラによって検出され、次いで、対応する点を一致させるように２つの直線的ポジショナが作動され得ることを意味する。したがって、検査アダプタに関する回路基板のわずかな偏差は、迅速かつ非常に正確に補正され得る。
【００３１】
位置決め装置は、リニアモータが駆動される場合、互いに対して移動されるリニアモータの形態で具体化される、直線的に調整するポジショナを備えることが好ましい。ロータとステータとの間にはエアギャップが存在し、その結果、リニアモータが駆動される場合、何らかの静摩擦を克服する必要がない。リニアモータは、ステータ及びロータが互いに対して移動する要素に固定され、その結果、歯車などのような追加の静摩擦を発生させる機械伝達手段が、運動を伝達するために必要とされないように配置されることが好ましい。
【００３２】
この位置決め装置は、検査アダプタ、及び場合によっては検査アダプタに接続されたテストヘッドが移動され得る保持装置の中に一体化されることが可能である。保持装置は、好ましくはマルチパート保持装置であり、保持装置の内側保持部品を直接検査アダプタに取り付けることができ、保持装置の外側部分に対して移動可能に配置することができ、ｙ位置決め装置の２つのポジショナは、内側保持部品及び外側保持部品に連結されて、それらを互いに対して移動させる。
【００３３】
内側保持部品は、空気軸受装置によって空気軸受支持されることが好ましい。空気軸受装置は、１つ又は複数の空気ジェットを含み、この空気ジェットは、内側保持部品の真下の領域内のマルチパート保持装置上に設けられる。空気ジェットは圧縮空気ラインにそれぞれ結合されているので、その結果、空気ジェットによる空気の供給が、内側保持部品の下に空気クッションを生成し、この内側クッション上に内側保持部品が浮くので、それによって移動の際に摩擦抵抗を全く受けない。
【００３４】
好ましくは、内側保持部品と外側保持部品との間に中間保持部品が設けられる。中間保持部品は、内側保持部品及び外側保持部品に、各回り継手によってそれぞれ連結され得る。回り継手は、各保持部品間に薄肉の材料ブリッジとして具体化されることができ、これにより、限定された旋回運動が可能になる。そのような回り継手は、非常に簡単で、維持管理が不要であり、２つの保持部品を互いから所定の距離だけ離して保持する。材料ブリッジは、保持装置の異なる保持部品と同じ材料からなる結合部品とすることができる。一般的には、この材料は、鋼、アルミニウム又は弾性合金である。
【００３５】
直線的調整ポジショナは、リニアモータとすることができる。そのようなリニアモータは、リニアモータが駆動される場合、互いに対して移動されるリニアロータ及びリニアステータを備える。保持装置の内側保持部品は、２つのリニアモータのロータ又はステータに固定され、それに隣接して配置され、リニアモータの対応する他の部分は、中間保持部品又は外側保持部品に固定され、あるいはリニアモータが駆動される場合、内側保持部品が駆動されるように、中間保持部品又は外側保持部品に結合されている部分に固定される。
【００３６】
回り継手の代わりに、内側保持部品もまた、自由に移動可能に配置され得るが、しかしこの場合、好ましくは、案内装置が設けられるべきであり、その案内装置は、直線方向に直線的ポジショナに隣接する内側保持部品が摩擦なしに移動するように案内を提供する。案内装置は、好ましくは、わずかな回転運動でも実行され得るように、直線方向に対して一定量の遊びを可能にするように構成されている。リニアガイドは、好ましくは、空気クッション又は磁気クッション又は空気軸受によって具体化される。
【００３７】
位置決め装置は、２つの直線的調整ポジショナによって実行される移動を検出する変位センサを備えることができる。変位センサは、好ましくは、均等目盛を走査する光学センサである。光学センサ及び目盛は、直線的調整ポジショナによって互いに対して移動される位置決め装置及び／又はその保持装置の２つの部分上でそれぞれ位置決めされる。この手法によって、２つの直線的調整ポジショナのそれぞれの移動経路が検出される。変位センサによって検出された信号に基づいて、ｙ位置及び対応する回転位置の両方を検出することが可能である。これらの光学変位センサは、非接触変位センサである。本発明の文脈では、他の非接触変位センサを使用することも可能である。非接触変位センサは、静摩擦を生成しない。したがって、それらはアダプタの正確な調整を容易にする。そのような光学変位センサは、数ｎｍまでの分解能を達成することができる。そのような光学変位センサは、上述の回り継手に関連して特に有利である。これらの回り継手は、位置決め装置の個々の移動部品の最大移動経路を制限する。これにより、各光学センサと走査される目盛との間の距離が、所定の範囲内に確立され、それによって正確な走査を確実に可能にする。
【００３８】
本発明による検査アダプタを備える回路基板を検査するための並列検査器は、被検査導電体粒子の複数の回路基板検査点に同時に接触することができるために、複数の接触素子を含む並列検査装置であって、並列検査装置が、被検査回路基板に対して検査アダプタを位置決めするための位置決め装置を備え、上記に説明する位置決め装置によって具体化される。
【００３９】
並列検査装置が、好ましくは、検査アダプタの接触素子の平面内で、ｙ方向に概ね直交するｘ方向に検査アダプタを回路基板に対して位置決めするように具体化される、ｘ位置決め装置を備える。
【００４０】
ｘ位置決め装置は、好ましくは、マルチパート保持装置をアダプタ、特にテストヘッドと共にｘ方向に移動させるように具体化される。
【００４１】
被検査回路基板に対するｘ方向における検査アダプタ及び／又は保持装置の相対位置を検出することができるセンサを提供することができ、その結果、変位センサのセンサ信号に基づいて、被検査回路基板に対するアダプタの位置が、フィードバックループによって調整され得る。これによって、たとえｘ位置決め装置が、例えばｘ方向におけるアダプタの全長の数倍である非常に大きな移動距離を有する場合でも、アダプタをｘ方向に非常に正確に位置決めすることが可能になる。
【００４２】
検査アダプタ及び／又は保持装置のｘ方向の位置を検出するセンサは、好ましくは、保持装置に設けられた目盛を走査する光学センサである。センサは、保持装置の位置を検出するカメラであってもよい。
【００４３】
保持装置の位置は、並列検査装置の設定中に較正され、保持装置の位置は、例えばカメラによって検出される。通常の動作中に、保持装置の位置は制御可能であり、すなわちフィードバックループによって調整されることはできない。しかしながら、基本的には、動作中に保持装置の位置を測定し、対応して調整することもまた可能である。
【００４４】
並列検査装置は、好ましくは、回路基板検査点の位置を検出するための少なくとも１つのカメラを有する。
【００４５】
加えて、光検出装置又はカメラが提供され、それらは検査位置で被検査回路基板を走査するために使用され得る。カメラによって取り込まれた画像に基づいて、回路基板の個々の回路基板検査点の位置の偏差が決定され、これらの偏差が、回転位置に対して、ｘ方向及び／又はｙ方向のオフセットを決定するための基礎として使用される。この情報に基づいて、被検査回路基板に接触するためにアダプタが持ち込まれなければならない位置に関して決定がなされる。
【００４６】
カメラが被検査回路基板の異なる位置に配置され得るように、カメラは、並列検査装置上に移動式に取り付けられることが好ましい。好ましくは、カメラは２つの検査ステーションの間で前後に移動され得る。
【００４７】
好ましくは、並列検査装置は、被検査回路基板の底面と上面の両方を走査するために、２つのカメラを備える光検出装置を有する。
【００４８】
並列検査装置は、回路基板に対してｚ方向に検査アダプタ、及び場合により対応するテストヘッドを位置決めするように具体化されるｚ位置決め装置を有することができる。ｚ方向は、検査アダプタの接触素子の平面に概ね直交し、かつ被検査回路基板の平面に対して直交して延在する。
【００４９】
並列検査装置は、２つの検査アダプタ、特に２つのテストヘッドを有することが好ましく、２つのテストヘッドはそれぞれ、被検査回路基板の片面を検査するために配置される。２つの検査アダプタは、それぞれ同じ位置決め装置を備え付け、これらの装置は、被検査回路基板の平面に対して鏡面対称になるように配置される。
【００５０】
別の態様によれば、本発明は、被検査回路基板の複数の回路基板検査点に同時に接触することができるように複数の接触素子を備える検査アダプタを用いて、回路基板を検査するための並列検査装置に関する。並列検査装置は、接触素子の平面に直交する方向に検査アダプタを移動させるためのｚ位置決め装置と、接触素子の平面内でｘ方向に検査アダプタを移動させるためのｘ位置決め装置と、ｙ方向がｘ方向に概ね直交する、接触素子の平面内でｙ方向に検査アダプタを移動させるためのｙ位置決め装置とを備える。この並列検査装置は、ｘ方向にオフセットされた２つの検査ステーションを特徴とし、ｘ位置決め装置は、ｘ位置決め装置が２つの検査ステーションの間に検査アダプタを移動させることができるために十分に大きい移動経路によって具体化される。各検査ステーションには、被検査回路基板のｙ方向の搬入及び放出のためのコンベヤ装置が設けられている。
【００５１】
好ましくは、ｚ位置決め装置及びｘ位置決め装置は、検査アダプタを保持するための保持装置を移動させるように具体化され、一方、ｙ位置決め装置は、保持装置に対して検査アダプタを移動させるように保持装置の中に組み込まれる。
【００５２】
被検査回路基板のｙ方向の搬入及び放出のためのコンベヤ装置は、例えば、自動的に駆動可能な引出しの形態で具体化される。
【００５３】
並列検査装置は、被検査回路基板を個々の検査ステーションに搬入し、及び／又は個々の検査ステーションから放出するための追加のコンベヤ装置を有することができる。例えば、これらの追加のコンベヤ装置は、ロボットアーム（取り上げ、及び配置ユニット）の形態で具体化されている。
【００５４】
本発明の別の態様によれば、回路基板を検査するための並列検査装置は、被検査回路基板の複数の回路基板検査点に同時に接触することができるように複数の接触素子を有する検査アダプタを用いて具体化される。並列検査装置は、並列検査装置の少なくとも１つの各構成要素、例えば被検査回路基板用の検査アダプタ又は受入装置を移動させるための複数の移動装置を有する。並列検査装置は、鉱物、セラミック、ガラスセラミック、又はガラス様材料から構成され、あるいはコンクリートから構成された基体を特徴とする。各移動装置は、好ましくは、直接的かつ／又は間接的に基体に固定される。
【００５５】
移動装置が基体に固定される結果、すべての移動装置は、永久に互いに対して固定された、すなわち不変の位置に据わる。基体は、好ましくは剛体で重いものであり、特に、好ましくは２００ｋｇ以上、３００ｋｇ以上、さらには５００ｋｇ以上の重さである。この結果、移動装置は、振動に対してあまり影響されない、互いに対して固定された位置に配置される。
【００５６】
この基体を使用することにより、基体に固定された移動装置と共に移動される個々の構成要素の相対位置が、互いに対して非常に正確に再現され得るという事実がもたらされる。移動装置が構成される構成要素には、様々な性質がある。品質は、主に、移動装置によって移動される構成要素の移動における絶対的な位置決めを達成する能力において異なる。移動装置がより正確であるほど、対応する構成要素がより高価になる。本発明の発明者らは、被検査回路基板を検査アダプタに対して正確に位置合わせするために、重要なのは、移動装置が部品を動かす絶対精度ではなく、むしろ被検査回路基板と検査アダプタとの相対位置に影響を及ぼす個々の移動装置部品の再現性の精度であると判断した。被検査回路基板と検査アダプタとの間の正確な相対精度を達成するためには、互いに対して個々の移動装置の基準の固定フレームを備えることが重要であり、この場合、固定フレームは基体から構成される。絶対移動精度が数百μｍの移動装置では、１ないし数μｍの相対再現性を達成することが可能であることが判明した。言い換えれば、特定の位置が較正装置によって一旦測定されてしまうと、そのとき、１ないし数μｍの精度で同じ位置を再びとることが可能である。しかし、この種の移動装置では、１ないし数μｍの精度で移動を実施する必要はない。これにより、一方では比較的安価な構成要素を使用することができ、他方では正確な相対位置を達成することが可能になる。好ましくは、個々の移動装置は、１ないし数μｍの所望の精度で、移動装置と共に移動される構成要素の相対位置を繰り返しとることができるように、以下により詳細に記載されるように較正される。
【００５７】
被検査回路基板と検査アダプタとの相対位置に影響を及ぼす移動装置は、検査アダプタ及び被検査回路基板を移動させる移動装置である。被検査回路基板と検査アダプタとの間の相対位置に影響を及ぼすことができる他の移動装置は、移動装置の位置又はそれらによって移動される構成要素（回路基板又は検査アダプタ）の位置を検出するために使用されることができ、かつ検出された位置に基づいて対応する移動装置を較正するために使用されることができる検出装置である。以下に説明する例示的な実施形態では、そのような検出装置は、２つのカメラを備える光検出装置の形態で具体化されており、それらのカメラは、並列検査装置上に移動可能なように支持されている。
【００５８】
移動装置は、１つ又は複数の位置決め装置を備え、各位置決め装置は、構成要素を１つの移動方向に移動させるように具体化され、各移動方向の位置決め装置のすべての移動方向は、互いに対して直交している。
【００５９】
したがって、本発明による並列検査装置は、一方の移動装置が他方の移動装置の上に配置される点で、１つの構成要素の移動装置が、他の構成要素の移動装置に依存するという状況を回避する。そのような実施形態では、１つの移動装置の公差は、その移動装置から独立している移動装置の公差に移転されるであろう。その結果、移動装置は、互いに対して直交する移動方向によって具体化される１つ、２つ、又は３つだけの位置決め装置を備える。
【００６０】
移動装置は、基体に直接固定されることが好ましいので、移動装置は基体に対して位置合わせされる。
【００６１】
基体は、鉱物、セラミック、ガラスセラミック、又はガラス様材料から構成され、あるいはコンクリートから構成される。そのような基体は、低い熱膨張を有する。したがって、それらは個々の移動装置に対して非常に正確な基準位置を生成する。すべての移動装置が同じ基体に結合されているので、それらの相対位置が正確に決定される。プロトタイプでは、従来の精密移動装置（レール上を移動可能なキャリッジ）を用いて１μｍの相対精度を達成することが可能であった。言い換えれば、個々の移動装置は、他の移動装置に対して１μｍの精度で繰り返し位置をとることができる。
【００６２】
好ましくは、並列検査装置は、アダプタを移動させるための移動装置と、被検査回路基板用の受入装置を移動させるための移動装置と、カメラを移動させるための移動装置とを有する。特定の動作段階の前に、並列検査装置は、好ましくは、カメラによって一度較正され、較正において、アダプタの少なくとも１つの基準点が検出される。較正が実行されると、被検査回路基板のためのアダプタ及び受入装置が、基体によって可能になる精度によって互いに対して繰り返し位置決めされ得る。較正は、好ましくは、並列検査装置にスイッチが入るごとに、又はアダプタが変更されるごとに実行される。
【００６３】
したがって、１つ又は複数のカメラにより、アダプタ及び被検査回路基板の側面を走査することが可能である。上側カメラは、被検査回路基板の上面及び下方アダプタの接触面を走査することを可能にする。下側カメラは、被検査回路基板の下面、及び上方アダプタの接触面を走査することを可能にする。そのようなカメラは、アダプタの位置を較正するため、及び被検査回路基板の位置を検出するための両方に使用され得る。したがって、このようなカメラは、各アダプタの位置を較正し、被検査回路基板の位置を検出するために使用され得る。特に、被検査回路基板が現在対応する検査位置にない場合、アダプタは、その検査位置（少なくともｘ方向及びｙ方向及びその回転位置に関して）で較正され得る。その結果、各検査位置でアダプタ及び被検査回路基板の両方を測定することが可能である。これにより、アダプタと被検査回路基板との間の非常に正確な相対位置決めを達成することが可能になる。これは、本発明の独立した概念を構成し、上記に説明する発明的な態様とは独立して使用され得る。もちろん、本発明のこの概念は、上述の他の態様と組み合わされることもまた可能である。これは、１つ又は複数の検査位置に沿って正確な位置基準を可能にする剛体の、好ましくは重い材料から基体を形成する場合に特に当てはまる。
【００６４】
基体は、好ましくは、花崗岩、ガラスセラミック、あるいはシリカ及び／又はアルミナ系セラミックでできている。このような材料は一方では低い熱膨張係数を有し、他方では高密度を有する。温度変化と振動の両方は、異なる移動装置の動きの精度に極めてわずかな影響を与えるに過ぎない。
【００６５】
好ましくは、基体は、熱膨張係数が、５・１０−６／Ｋ以下、好ましくは３・１０−６／Ｋ以下、特に１０・１０−６／Ｋ以下の材料から構成される。
【００６６】
並列検査装置における基体の提供は、個々の要素が配置される略方形又はブロック形状のフレームを一般に有する従来の並列検査装置とは根本的に区別される。装置の要素が少なくとも被検査回路基板に作動する場合には、この種のフレームは、一般に、装置の要素をフレームの外側に配置することができないという欠点を有する。従来の並列検査装置では、電源ユニット又は制御コンピュータが、フレームの外側に配置されることも可能である。しかしながら、必要な静的特性が不足しており、及び／又はフレームの一部が移動を妨げるので、アダプタのような機械的に応力を受ける部品、プレスの部品、又は回路基板を操作する要素が、フレームの外側に配置されることは困難である。
【００６７】
本発明による基体は、並列検査装置の内部に位置する。並列検査装置のすべての要素及び部品は、直接的又は間接的に基体に固定される。このようにして、基体は、剛体コア又は剛体の内部骨格を構成し、その周りに並列検査装置の部品及び要素のすべてが配置される。
【００６８】
基体は、例えば鉱物材料、特に花崗岩から構成される剛体である。この文脈において、「剛性」とは、基体が、通常の処理時間にわたって、数マイクロメートル未満、好ましくは１マイクロメートル未満だけ変形するという、寸法的に十分安定していることを意味する。温度変化のため、基体にはより強力な変形が生じる可能性がある。しかし、温度変化又は温度変動は非常に低速であるので、通常の処理時間に影響を与えない。処理時間は、数分から１時間又は数時間の範囲であることができる。
【００６９】
基体の剛性に起因して、基準のフレーム又は座標系に対して、基体に沿って明瞭な基準がある。言い換えれば、基体に直接固定される部品のすべては、基体への結合点によって決定される座標系において互いに対して特定の位置を有する。基体は剛性であるので、この相対位置は原則として変化しない。一旦この相対位置が検出されると、次いで基体が剛性であることに起因して、個々の要素が維持されるので、互いに対する個々の要素の位置を決定するためにその相対位置は繰り返し使用され得る。したがって、基体は、任意の剛性材料、例えば、鋼又は鉱物材料から作製され得る。
【００７０】
骨格内の脊柱のように、基体は並列検査装置の長手方向全長の大部分にわたって延在し、基体は、対応する移動装置に対応する保持動作を水平方向に提供するために、水平方向に主として延在する。垂直方向では、基体は、被検査回路基板が両面上、すなわち上面及び下面上で検査可能な上方及び下方の検査要素の近傍に垂直方向に配置されるように十分遠くに延在することが好ましい。したがって、基体は、並列検査装置の一種の後壁を構成することが好ましい。しかしながら、並列検査装置の個々の他の要素は、垂直方向に基体を越えて延在することができる。
【００７１】
後壁の形態で具体化される基体は、後壁から前方へ水平に延在する単一の部分又は複数の部分を有することができる。
【００７２】
好ましくは、基体は小さい熱膨張を受ける材料、例えば鉱物材料から構成される。鋼のような高い熱膨張を有する材料を用いると、各温度変動後に並列検査装置を所定の量だけ再較正する必要があり、直接的及び／又は間接的に基体に締め付けられた要素の相対位置を決定する必要がある。
【００７３】
基体の別の利点は、並列検査装置の他の要素及び部品のすべてがその周囲に設置され、その結果、原則として並列検査装置の寸法に制限がないことにある。
【００７４】
本発明の別の態様によれば、回路基板を検査するための並列検査装置は、被検査回路基板の複数の回路基板検査点に同時に接触することができるように、複数の接触素子を有する検査アダプタを備え付ける。並列検査装置は、検査アダプタを移動させるための少なくとも１つの移動装置と、被検査回路基板のための受入装置を移動させるための１つの移動装置と、少なくとも１つの光検出装置とを有する。並列検査装置が制御装置を備え付け、制御装置は、光検出装置が異なる測定位置で被検査回路基板を検出するように具体化され、異なる測定位置における回路基板についての位置情報がメモリに記憶され、検査手順を実行するために回路基板及び検査アダプタが異なる測定位置に移動される。次に、制御装置は、１つ又は複数の検査手順をトリガし、複数の検査手順の間に、回路基板及び検査アダプタが互いに対して移動される。この並列検査装置では、測定位置内の特定の回路基板が予め測定され、次いで複数の検査手順が連続して実行される。したがって、被検査回路基板の検査を非常に迅速に実施することが可能となる。これは、特に、各パネルに対して検査アダプタを用いて個別にそれぞれ検査される複数のパネルを有する回路基板に適用される。
【００７５】
本発明の別の態様によれば、検出装置を使用して、異なる測定位置にある検査アダプタの位置を検出する並列検査装置を較正するための方法が提供される。これらの検出された測定位置に基づいて、測定位置間の検査アダプタの移動を制御するための制御情報が導出され、メモリに保存される。制御情報は、個々の測定位置の間の検査アダプタ及び／又は受入装置の相対的な移動を記述する。
【００７６】
この較正は、回路基板が検査アダプタによって接触された場合、一般に、数個の測定位置が必要であるという認識に基づいている。通常、回路基板の各パネルは、回路基板に対する検査アダプタの異なる測定位置で検査される。較正の間、被検査回路基板のための検査アダプタ及び／又は受入装置は、（１又は複数の）対応する測定位置に持ち込まれ、必要に応じて互いに位置合わせされる。次いでこれらの測定位置は、制御情報としてメモリに保存されるので、その結果、後続の動作中に、一旦検査アダプタが正しく較正されてしまうと、他の検査位置の回路基板に対して制御されることが可能であり、すなわち回路基板に対して、又は制御ループのない回路基板の受入装置に対して正確に移動されることが可能である。
【００７７】
上記に説明する基体を備える並列検査装置では、個々の要素（アダプタ、カメラ、及び／又は被検査回路基板）の相対位置が、通常の処理時間の間、非常に安定した正確な方法で保持されるので、アダプタの較正は、並列検査装置に設けられたカメラを用いて簡単に実行され得る。較正により、並列検査装置の残りの要素に対してアダプタの位置が、非常に正確に決定され得る。従来の並列検査装置では、較正を実施するために、個々の要素の非常に正確な基準を生成するために、並列検査装置内に取り付けなければならないガラスプレートなどの別個の較正要素を有することが多い、別個の検査装置を使用して、アダプタを較正することが知られている。本発明の並列検査装置では、別個の検査装置又は別個の検査手段を用いる必要はない。これにより、この別個の非常に高価な検査装置を購入する必要がなくなるばかりでなく、回路基板を走査するための並列検査装置に設けられるカメラが、アダプタの較正のためにもやはり使用されることが可能であるので、較正が非常に迅速に実行され得る。この並列検査装置の第１のプロトタイプでは、アダプタの較正のための較正手順が約２０秒続く。このような短い較正手順は、並列検査装置のスループットに悪影響を及ぼすことなく、並列検査装置内で繰り返し実施され得る。好ましくは、アダプタの較正手順は、少なくとも１時間に一度、好ましくは３０分経過後又は２０分経過後、又は１０分経過後に繰り返されることが可能である。このようなアダプタの較正が実施される時間間隔内では、相対位置は剛性基体のおかげで感知できる程度に変化しない。
【００７８】
１つ又は複数のアダプタの較正が迅速に繰り返されるので、例えば、それを空調された部屋に置くなど、並列検査装置に追加の機械的安定化を提供する必要はない。２つの連続した較正手順の間で数マイクロメートルを超える基体の変化は起こらないという条件で、温度変動に起因する基体内部、したがって相対位置内部の漸進的で緩慢な変化は、それによって並列検査装置の動作を妨害しない。
【００７９】
並列検査装置内に設けられたカメラが使用される較正手順に関連する剛性基体のこの組み合わせによって、アダプタの位置と同様に、その位置が基体に対して維持され、精密で安定した並列検査装置が安価に達成される。
【００８０】
好ましくは、回路基板の上面及び下面に同時に接触することができる２つの検査アダプタを有する並列検査装置が使用される。この種の検査アダプタでは、被検査回路基板のための回路基板又は受入装置の位置及び／又は検査アダプタの位置を検出するための２つの検出装置を設けることが有利である。したがって、この検出装置は、好ましくは２つのカメラを含むことができる。一方のカメラが被検査回路基板の上面を走査し、他方のカメラが被検査回路基板の下面を走査することができるように、かつ／又はこれらのカメラが下方検査アダプタ又は上方検査アダプタを走査することができるように、カメラは反対方向に向けて配置される。２つのカメラは、好ましくは、並列検査装置のスイッチを入れた場合に互いに較正される。一方のカメラが他方のカメラの位置を光学的に走査し、したがって、必要に応じて、２つのカメラの位置が互いに対して決定され、位置合わせされるという点において、較正が行われることが可能である。
【００８１】
検査アダプタ、被検査回路基板、及び／又は回路基板を受けるための受入装置の相対位置を検出するための最も簡単で最も一般的な検出装置は、１つ又は２つのカメラを含む。検査アダプタが異なる相対位置で回路基板に対して１回又は複数回押し付けられ、被検査回路基板に対する並列検査装置の位置が生成された接触点に基づいて検出されるという点で、回路基板に対する検査アダプタの位置が決定される既知の方法もやはり存在する。そのような検出装置は、被検査回路基板に対する検査アダプタの位置を検出するための光検出装置の代わりに使用され得る。同じことが、本明細書で説明されるすべての例示的な実施形態についても当てはまる。
【００８２】
並列検査装置の検査アダプタは、万能アダプタとして具体化され得る。そのような万能アダプタは、被検査回路基板の回路基板検査点のパターンを万能テストヘッドの均一なグリッド上にマッピングする。万能テストヘッドは、すべてのタイプの回路基板に使用される。並列検査装置が異なるタイプの回路基板に接触する場合、万能テストヘッドに連結され得る万能アダプタを交換するだけでよい。原則として、そのような万能アダプタは、互いから間隔を置いて配置されることが可能であり、フィードスルーが中に設けられる複数のガイドプレート層から構成される。接触針はフィードスルーを貫通して延在し、それらの端部はアダプタの各外側ガイドプレートから突出しており、それによって万能テストヘッドの均一なグリッドの接触点ならびに被検査回路基板の接触点又は回路基板検査点に接触することができる。
【００８３】
一方、いわゆる「専用検査アダプタ」の形態の検査アダプタもまた提供され得る。そのような専用検査アダプタは、被検査回路基板の回路基板検査点のパターンに対応するパターンで配置された接触素子を有する。接触素子は、１組の検査用電子回路につながるケーブルに直接接続されている。一般に、ケーブルと接触素子との間の接続は、はんだ付けされた接続の形態で具体化される。そのような専用検査アダプタは、一般に、絶縁材料からなるプレートに、被検査回路基板の回路基板検査点のパターンに配置された穴が設けられており、接触素子の１つが各穴に挿入される、という点で製造される。被検査回路基板が貫通穴メッキの形態の接触点のみを有する場合、そのとき、この貫通穴メッキの穴のパターンが検査アダプタを製造するために直接使用され得る。
【００８４】
万能アダプタの全体の高さは、専用アダプタの全体の高さよりも大幅に低い。この全体の高さを補償できるようにするために、垂直位置決め装置（ｚ位置決め装置）が少なくとも８０ｍｍ、好ましくは少なくとも１００ｍｍ又は少なくとも１２０ｍｍ、特に少なくとも１５０ｍｍの移動行程を有するならば有利である。万能アダプタ及び専用検査アダプタの両方が使用可能な公知の従来の並列検査装置が存在する。これらの並列検査装置には、専用検査アダプタ用の電気端子領域がある。万能アダプタは大きな面積を含み、多数の層から構成される複雑な回路基板によってこの端子領域に連結されており、端子領域及び万能アダプタが水平方向に互いからオフセットされている。このオフセットは、多層の複合回路基板によって橋渡しされる。
【００８５】
本発明による並列検査装置には、均一なグリッド内に接触点を有する基本的な電気グリッドが設けられている。万能アダプタは、通常の方法でこの基本グリッドに配置され得る。垂直位置決め装置の大きな行程のおかげで、接触するカセットを基本グリッド上に配置することが可能であり、そのカセットはそれぞれが、各ケーブルの接続用である接触素子を有する。ケーブルは、基本グリッドから離れて配向される接触カセット側上の接触素子に接続される。次いでこれらのケーブルは、検査アダプタの接触素子につながる。基本グリッドと専用検査アダプタとの間には、ケーブル用スペース、及び基本グリッドにケーブルを接触させるための接触カセット用スペースが十分ある。
【００８６】
上記に説明する並列検査装置の１つは、回路基板、特に裸の回路基板を検査するために使用され得る。この目的のために、万能アダプタ又は専用検査アダプタが、使用され得る。
【００８７】
並列検査装置は、回路基板が破損及び／又は短絡に対してのみ検査されるように具体化され得る。この場合、個々の接続部が、それらが破損していないか、又は別の導体と短絡していないかどうかに関してのみ検査されるだけでよいので、そのような検査方法は、一般に裸の回路基板を検査するために使用される。したがって、裸の回路基板の検査は、本明細書では、例えば、抵抗、コンデンサ、又はダイオードを含む、いわゆる埋設された構成要素を含む回路基板の検査を意味するとも理解されたい。
【００８８】
基本的には、並列検査装置が、装備された回路基板を検査するために使用されることも可能である。装備された回路基板は、一般に集積回路を有する。装備された回路基板を検査するために、装備された回路基板の導体に複素信号が付加され、これらの複素信号に対する装備された回路基板の反応が測定される、機能検査（回路内検査）が実施される。
【００８９】
裸の回路基板の検査は、主に、顕著により多くの接触点又は回路基板の検査点を同時に接触させる必要があるという点で、装備された回路基板の検査とは異なる。これと比較して、装備された回路基板を検査する際には接触点がほとんど接触されないが、しかし、これらはより複雑な電気信号によって作動される。裸の回路基板を検査する場合、１０００を超える、又は５０００を超える、あるいは１０，０００を超える回路基板検査点に同時に接触する必要があることが多い。
【００９０】
回路基板は、多くの場合、複数のパネルで製造される。パネルは、接触点と導体の特定のパターンである。検査の後、複数のパネルを有する回路基板は、個々のパネルに分割され、次いで個々のパネルはそれぞれ個別の回路基板を構成する。回路基板のパネルは、同一である。複数のパネルを有する回路基板は、単一のパネルの接触点のための接触素子のみを有する検査アダプタを用いて検査可能であり、検査アダプタは、回路基板のそれぞれのパネルに連続して接触する。この目的のために、検査アダプタは、被検査回路基板に対する検査アダプタの相対的な漸進的移動によって、それぞれのパネルと接触するようになる。上記に説明する並列検査装置は、複数のパネルを連続的に検査するために使用され得る。これは、「ステッピング」とも呼ばれる。
【００９１】
ステッピングは、ｘ方向にｘ位置決め装置を用いて実行することができ、ｘ方向に検査アダプタを移動させる。ｙ方向においては、被検査回路基板をｙ方向に移動させる運搬方向を用いてステッピングが実行され得る。
【００９２】
回路基板をｙ方向に運搬するためのこのコンベヤ装置は、回路基板を検査位置と交換位置との間で移動させる。回路基板が交換位置で自由にアクセス可能となるように、交換位置は、検査アダプタ及び検査アダプタを包囲する保持装置によって覆われる領域の外側に位置する。交換位置において、回路基板は、例えば、ロボットアームによって取り上げられるか、又は手動で交換され得る。
【００９３】
上記に説明するように、ｙ位置決め装置は、空気軸受装置によって具体化され得る。空気軸受装置は、ｙ位置決め装置の駆動中に空気クッションを生成する。検査中、検査アダプタが摩擦係合によって定位置に固定されるように、空気クッションが生成されないことが好ましい。検査アダプタの位置を固定するための空気軸受装置の使用は、本発明の独立した概念を構成し、これは上記に説明する本発明の態様とは独立して使用され得る。
【００９４】
上記の説明では、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸を有する座標系を参照されたい。ｚ軸は、垂直方向に延在する。ｘ軸及びｙ軸は、水平面を画定する。本発明の文脈では、ｘ軸及びｙ軸は相互に交換可能である。
【００９５】
上記に説明する態様は、互いに独立して、又は並列検査装置の中に任意に組み合わせてもまた実施され得る。
【００９６】
本発明は、添付の図面と併せて、以下により詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】２つの検査ステーションと、アダプタを備える下部テストヘッドと、上部テストヘッドとを有する並列検査装置の斜視図である。
【図２】図１の検査装置の２つの検査ステーションの拡大図である。
【図３ａ】テストヘッドを含む、検査アダプタ及びテストヘッドを保持するための保持装置の正面図である。
【図３ｂ】テストヘッドを含まない、検査アダプタ及びテストヘッドを保持するための保持装置の正面図である。
【図３ｃ】万能アダプタの斜視図である。
【図３ｄ】専用検査アダプタの斜視図である。
【図４ａ】図３の保持装置の保持フレームの上面図である。
【図４ｂ】図３の保持装置の保持フレームの長手方向の図である。
【図４ｃ】図３の保持装置の保持フレームの正面図である。
【図４ｄ】図３の保持装置の保持フレームの斜視図である。
【図５ａ】図４ａからの保持フレームの上面図である。
【図５ｂ】切断線Ｃ−Ｃの対応する断面図である。
【図５ｃ】切断線Ｄ−Ｄの対応する断面図である。
【図５ｄ】切断線Ｂ−Ｂの対応する断面図である。
【図５ｅ】切断線Ａ−Ａの対応する断面図である。
【図６ａ】図５ａからの保持フレームの概略フレーム構造を示す図である。
【図６ｂ】フレーム及び保持フレームの関節連結配置の概略的閉塞回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００９８】
本発明による並列検査装置１は、花崗岩製の基体５０を有する（図２）。基体５０は、後壁２を形成する２つの一体化された長手方向ビーム５１と、後壁２から前方に延在する２つの横方向ビーム５２，５３とから構成される。２つの横方向ビーム５２，５３は、それらがコヒーレントな構成要素を形成するように長手方向ビーム５１に取り付けられている。横方向ビーム５２は、強力な摩擦係合を有するねじ結合によって長手方向ビーム５１に固定され得る。好ましくは、基体５０は、単一部品で構成されている。
【００９９】
本発明の実施形態（図１）では、未検査の回路基板用のホッパ３が、後壁２に隣接して正面から見ると左側に配置され、良好な回路基板用コンベヤベルト４と、不良回路基板用コンベヤベルト５が、後壁２に隣接して右側に配置されている。この並列検査装置１では、被検査回路基板は、左から右に移動される。当然のことながら、並列検査装置１は、未検査回路基板用のホッパ３と、検査された回路基板用のコンベヤベルト４，５とが反対側に位置するか、又は上下に位置するように具体化され得る。並列検査装置１は、動作中に操作者が可動部品の移動領域の中に入ることができないように、並列検査装置のすべての移動部品を包囲するハウジング（図示せず）内に配置される。コンベヤベルト４，５のみがハウジングから引き出され、操作者は検査された回路基板をコンベヤベルト４，５から取り外すことができる。コンベヤベルト４，５は、良好、及び不良と検査された回路基板を異なる容器内に自動的に収集する収集装置に基本的に連結されることも可能である。
【０１００】
左から右に後壁２に平行な水平方向は、以下でｘ方向と呼ばれる。後壁２に垂直に、前部から後壁まで延在する水平方向は、以下でｙ方向と呼ばれる。底部から頂部まで後壁２に対して平行な垂直方向は、以下でｚ方向と呼ばれる。対応する座標系が、図１に示される。
【０１０１】
まだ未検査の回路基板用のホッパ３は、未検査の回路基板のスタックを徐々に持ち上げることができるリフトを有する。ホッパ３の上縁領域には、横方向ビーム５２上に設けられた分離装置６があり、未検査回路基板のスタックの上部回路基板をホッパ３から引き出し、ロボットアーム７に供給する。
【０１０２】
ロボットアーム７は、垂直方向（ｚ方向）に移動可能であるように具体化される。下端部にロボットアーム７が、真空グリッパを有し、真空グリッパは回路基板を取り上げ、配置するように具体化される。真空グリッパは、異なるサイズの回路基板を中央で把持できるように、ロボットアーム７上でｙ方向に調整され得る。後壁２にはｘ軸６１があり、それに沿ってロボットアーム７がｘ軸方向に移動可能に支持されている。
【０１０３】
２つの横方向ビーム５２，５２上には、２つの引出し機構８，９が同一平面内に取り付けられており、その結果、回路基板を受けるためのそれぞれの枠状の引出し１０，１１が、後壁２（図２）に対して再び水平方向にある距離だけ前方及び後方に移動され得る。引出し機構８，９はそれぞれ、水平方向に延在するレール５４を含み、レール５４は、反対側の横方向ビームに向けて配向される側面上で２つの横方向ビーム５２，５３の一方に固定される。枠状の引出し１０，１１の一方が固定されている各板状のキャリッジ５５が、各レール５４上を移動可能に案内される。引出し機構８，９はそれぞれが、各移動装置を構成する。引出し機構８，９は、約１００μｍの精度で枠状引出し１０，１１を移動させる。
【０１０４】
２つの引出し１０，１１の上下の領域には、各保持装置１２，１３が設けられている。
【０１０５】
保持装置は、２つの保持装置１２，１３がそれぞれ２つの引出し機構８，９の上方又は下方に配置され得るように、後壁２に沿ってｘ方向に移動され得る。各長手方向ビーム５１上には、各保持装置１２，１３を案内するために各レール５６が水平に固定されている。各レール５６上で、各保持装置キャリッジ５７は、対応する駆動ユニットによって移動され得るように、ｘ方向に案内される。これは、ｘ方向の移動装置を構成する。
【０１０６】
保持装置キャリッジ５７上には、保持装置１２，１３が、垂直に延在する直線駆動装置５８によってｚ方向に移動され得るように、それぞれ配置されている。直線駆動装置５８は、強力な力を発生させることができるようにスピンドル駆動装置の形態で具体化される。保持装置を移動させるためのこれらの要素は、ｚ方向への移動のための追加の移動装置をそれぞれ構成し、これは、以下により詳細に説明されるｙ方向の位置決め装置によって補足される。
【０１０７】
直線駆動装置５８は、垂直方向に延在するガイドレール（図示せず）を含み、その上に保持装置１２，１３が案内される。移動装置がｘ方向及びｚ方向に基体５０の外側に固定されているので、各移動経路の長さについて構造上の制限はない。この結果、垂直方向（＝ｚ方向）の移動経路は、保持装置１２，１３が万能アダプタ１４／１（図３ｃ）又は専用アダプタ１４／２（図３ｄ）を保持できるくらい十分に大きいように選択され得る。専用アダプタは、万能アダプタが必要とするよりも、接触素子から１組の検査電子回路まで延在するケーブルを収容するために、かなりより大きな空間を必要とする。本発明の実施形態では、垂直移動装置の移動経路は約１２０ｍｍである。
【０１０８】
アダプタ１４及びテストヘッド１６は、各保持装置１２，１３の中に位置する。図１において、並列検査装置は、アダプタ１４なしで、かつテストヘッド１６なしで示されている。図２では、図による説明をより簡単にするために、アダプタ１４及びテストヘッド１６は、上部保持装置１２の中だけに示されており、アダプタ及びテストヘッドは、下部保持装置１３の中に示されていない。動作中、アダプタ及びテストヘッドは、当然ながら、下部保持装置１３内に設けられる。
【０１０９】
検査アダプタ１４は、それぞれ、被検査回路基板の接触点のパターンでアダプタから突出する複数の針状接触素子を有する。被検査回路基板のこれらの接触点は、以後、回路基板の検査点と呼ばれる。上側アダプタ１４の接触素子は下方を指し、下側アダプタの接触素子は上方を指しているので、その結果、被検査回路基板は２つのアダプタ１４の間に配置されることができ、上面及び下面は、同時にアダプタ１４の各１個によって接触される。
【０１１０】
被検査回路基板から離れて配向されたアダプタの側面には、アダプタ１４はそれぞれテストヘッド１６の１つに接続される。テストヘッド１６は、測定信号がアダプタ１４の個々の接触素子に供給される検査電子回路を含む。これらの測定信号により、例えば、アダプタ１４の２つの接触素子間の抵抗測定を実施することが可能である。しかし、複雑なコンダクタンスの容量測定又は測定を実行することができる複雑な測定信号を供給することもやはり可能である。しかし、裸の回路基板を検査する場合、好ましくは、２つの回路基板検査点間のオーム抵抗を測定するための測定のみが実行される。テストヘッドは、均一なグリッド内に配置された接触点を有する基本グリッドによって具体化される。したがって、アダプタ１４は、被検査回路基板の接触点のパターンを、基本グリッドの接触点のパターンにマッピングする。基本グリッドの複数の接触点は互いに接続されることができ、互いに接続されている基本グリッドの接触点は、評価用電子回路の個々の入力にそれぞれ接続されている。基本グリッドの接触点は、それぞれ対で、３つで、４つで、又は混合された組み合わせで接続され得る。これに関しては、米国特許第６，１５４，８６３号明細書及び欧州特許第０  ８３８  ６８８号明細書を参照されたい。
【０１１１】
万能アダプタ１４／１が、図３ｃに概略的に示されている。この万能アダプタは、検査片（被検査回路基板）に向かって配向された側面６２を有しており、この側面は以下では検査片側と呼ばれる。検査片から離れるように配向された側面は、テストヘッド１６の基本グリッドに接触し、基本グリッド側６３と呼ばれる。万能アダプタ１４／１は、スプリングカセットとも呼ばれるフルグリッドカセット６４と、アダプタユニット６５とから構成されている。フルグリッドカセットは、ばね荷重の検査ピンを含み、検査ピンは基本グリッドの接触点のパターンで配列されている。個々のばね接触ピンは、互いに対して平行に、検査片又は基本グリッドの平面に対して垂直にそれぞれ配置される。アダプタユニットは、例えば剛性の針の形態で具体化された検査針７１を有する。検査針は、互いから間隔を置いて配置され、検査針を案内する穴を備え付ける複数の回路基板によって保持される。個々の検査針が、基本グリッドのパターンで配置されたフルグリッドカセット６４のばね荷重ピンから、検査片の接触点のパターン内の接触点に導くように、穴は配置される。この目的のために、個々の検査針の大部分は、原則として、検査片又は基本グリッドの平面に対してある角度で配向される。検査片側６２に位置するアダプタユニット６５のガイドプレートは、検査片の接触点のパターンの穴を有する。フルグリッドカセット６４に隣接して位置するアダプタユニット６５のガイドプレートは、基本グリッドのパターンの穴を有する。検査針が、これらの穴の各々を貫通して延在する。
【０１１２】
図３ｂは、専用検査アダプタ１４／２を示す。この検査アダプタは、再び、検査片側６２及び基本グリッド側６３を有する。アダプタユニット６６及びばねピンカセット６７が検査片側６２上に配置されている。アダプタユニット６５と同様に、アダプタユニット６６は検査針７１を有し、ばねピンカセット６７は、ばね荷重の接触ピンを有する。アダプタユニット６６及びばねピンカセット６７において、検査針及び接触ピンはすべて互いに対して平行であり、被検査片の接触点のパターンに配置される。したがって、アダプタユニット６６及びばねピンカセット６７は、検査片に特有の方法で具体化される。ケーブル７２は、検査片側６２から離れて配向される側面上で、ばねピンカセット６７の各ばねピンに接触する。これらのケーブル７２は、ケーブルハーネスを構成し、ばねピンカセット６７から離れた各ケーブルの端部は接触ピン６８に接続されている。接触ピン６８は、基本グリッド接触プレート６９内に配置されている。基本グリッド接触プレート６９は貫通穴を有し、この貫通穴の各々の中に接触ピン６８の各１つが挿入される。これらの貫通穴は、テストヘッド１６の基本グリッドの接触点にそれぞれ割り当てられる。基本グリッド接触プレート６９と基本グリッドとの間には、別のばねピンカセット６７が存在し、ばねピンカセット６７は、各接触ピン６８に割り当てられ、接触ピン６８を基本グリッドの対応する接触点に電気的に接触させるばね接触ピンを有する。基本グリッド接触プレート６９及びばねピンカセット６７は、ケーブル７２を収容するための空間があるように、間隔を置いて配置された状態にそれらを保持するピラー７３によって結合されている。
【０１１３】
万能アダプタ１４／１は全体の高さが約７５ｍｍであり、専用検査アダプタは全体の高さは１４０ｍｍである。万能アダプタと専用検査アダプタの両方を並列検査装置の中に挿入できるように、垂直方向の移動経路は、２つのアダプタの全高の間の差（＝６５ｍｍ）に加えて、必要な作動行程よりも大きくなければならない。
【０１１４】
上記に説明する専用検査アダプタ１４／２は、１つの可能な実施形態である。アダプタユニット６６及びばねピンカセット６７とを用いることにより、高密度を有する接触点との接触を確実に生成することができ、アダプタユニット６６の検査針内のばねピンカセット６７が作動され、その結果、すべての検査針が確実に接触される。しかしながら、専用検査アダプタの他の既知の実施形態もあり、これらのアダプタは、検査片側で、例えばわずか０．８０μｍの直径を含む検査針を備えたアダプタユニットを有する。これらの検査針は非常に薄いので、応力を受ける場合、外側に曲がり、ばねのように機能する。ばねピンカセットの代わりに、銅／ラッカワイヤが回路基板の貫通穴の中に接着されたグリッド基板が設けられ、回路基板の一方の面では、銅／ラッカワイヤが表面の領域で切断され、この側面が研磨されて、銅／ラッカワイヤの切断面がそれぞれ、アダプタユニットの薄い検査針用の接触点を構成する。これらの銅／ラッカワイヤは、例えば、０．２ｍｍの直径を有することができ、０．３ｍｍのグリッド間隔に配置され得る。アダプタユニットから離れて配向された銅／ラッカワイヤの端部は、ケーブルに結合される。銅／ラッカワイヤは、基本グリッド接触プレート６９上に設けられる接触ピン６１の１つにそれぞれ接続されるケーブル７２を構成する。
【０１１５】
したがって、２つの引出し機構８，９は、それぞれ、各検査ステーションを構成し、１つの検査手順において、直線駆動装置は、２つのアダプタを、検査ステーションに位置する被検査回路基板に対して上下から押圧する。
【０１１６】
引出し１０，１１は、回路基板が搭載されたり、放出されたりする場合、前方に、すなわち後壁２から離れて交換位置の中に移動される。やはり未検査回路基板が搭載されている引出し１０，１１は、検査位置、すなわち後壁２に向かう方向に、ｙ方向に後方へ移動される。２つの引出し１０，１１は、交換位置にある一方の引出しが既に検査された回路基板を放出することができ、未検査の回路基板を搭載することができ、他方の引出しが検査位置で検査され得るように、検査位置と交換位置とに交互に配置されることが好ましい。
【０１１７】
引出しの荷下ろしは、実施される検査手順の結果に応じて、良好な回路基板用コンベヤベルト４に、又は不良回路基板用コンベヤベルト５に、検査された回路基板を配置する別のロボットアーム１５によって実行される。コンベヤベルト４，５は、検査された回路基板を対応する回収容器（図示せず）の中に運搬する。
【０１１８】
ロボットアーム１５は、再び、垂直方向（ｚ方向）に、かつｘ軸６１に沿ってｘ方向に移動されることができ、その下端で、回路基板を取り上げ、配置するためのグリッパ装置１７を有する。グリッパ装置１７は、真空グリッパとして具体化される。回路基板を取り上げるために、グリッパ装置１７が対応する回路基板の中央部を把持できるように、キャリッジ８，９がそれに対応してｙ方向に位置決めされるので、グリッパ装置１７はｙ方向の調整を必要としない。
【０１１９】
複数のパネルを含む回路基板があり、個々のパネルは、互いに対して回転されるか、又は互いに鏡面対称になるように配置される。検査中、これらの回路基板は、検査アダプタに対して異なる回転位置に配置されなければならない。この目的のために、ロボットアーム１５のグリッパ装置１７は、垂直に配向された回転軸を中心としてグリッパ装置１７を回転させることができるモータを有する。これにより、グリッパ装置１７によって把持されている回路基板を回転させることができる。動作中、回路基板を各引出し８，９から持ち上げて、それらを９０度又は１８０度回転させ、引出しの中に元に戻して、他のパネルを検査することが大いに実用的である。
【０１２０】
保持装置１２，１３は、それぞれ支持ラック１８（図２、図３ａ及び図３ｂ）を有する。支持ラック１８は、後壁１９と、ｘ方向に延在する２本の長手方向ストラット２１及びｙ方向に延在する横方向ストラット２２を有する水平支持ラックフレーム２０とを有する。横方向ストラット２２は、それぞれ、側面図３において三角形である２つの側壁要素２３，２４によって後壁１９に結合されている。
【０１２１】
支持ラックフレーム２０は、保持フレーム２５の構成要素である。保持フレーム２５は本質的に３層構造を有し、第１の層は支持ラックフレーム２０から構成され、第２の層は荷重フレーム２６から構成され、第３の層は制御フレーム２７から構成される。荷重フレーム２６及び制御フレーム２７は、側壁要素２３，２４から離れる向きに、支持ラックフレーム２０の側面上に配置される。
【０１２２】
制御フレーム２７は、内側制御フレーム部分２８と外側制御フレーム部分２９とを有する。内側制御フレーム部分２８及び外側制御フレーム部分２９は、上方から見て矩形のフレームであり、内側制御フレーム部分２８は、外側制御フレーム部分２９の内側から短い距離だけ間隔を置いて配置されている。内側制御フレーム部分２８は、薄肉の結合部品３０によって外側制御フレーム部分２９に結合されており、結合部品３０は、外側制御フレーム部分２９の領域内に部分的に延在する。
【０１２３】
結合部品３０から離れて配向されている端部上に、外側制御フレーム部分２９は、端部ストリップ３２によって外側結合部品３１に結合されている。端部ストリップ３２は、中間ストリップ３５を介してねじによって支持ラックフレーム２０に固定的に取り付けられている。中間ストリップ３５は、荷重フレーム２６と同じ高さを有する。
【０１２４】
内側制御フレーム部分２８は、内側制御フレーム部分２８を荷重フレーム２６にねじ結合によって取り付けるための穴３３を有する。加えて、内側制御フレーム部分２８は、検査アダプタ１４，１５の一方を位置決めし、固定するための位置決め穴３４を有する。
【０１２５】
端部ストリップ３２、外側制御フレーム部分２９及び内側制御フレーム部分２８は鋼板でできており、これらの要素２８，２９，３２の間の中間領域のみが圧延され、対応する部品間の結合を形成する内側結合部品３０及び外側結合部品３１を残す。垂直投影図において、制御フレーム部分２８，２９は、荷重フレーム２６を概ね覆う。
【０１２６】
外側制御フレーム部分２９は、外側結合部品３１によって端部ストリップ３２に対して旋回可能であり、旋回範囲は＋／−２°である。同様に、内側制御フレーム部分２８は、外側制御フレーム部分２９に対して内側結合部品３０を中心として＋／−１．５°の角度範囲で旋回可能である。
【０１２７】
その結果、内側制御フレーム部分２８は、２つの結合部品３０，３１によって端部ストリップ３２に対して２つの方法で旋回できるように支持される。したがって、内側制御フレーム部分２８は、端部ストリップに対してｙ方向（図５ａ）に線形に摺動可能であり、わずかに回転可能である。
【０１２８】
荷重フレーム２６は、支持ラック１８の構成要素である支持ラックフレーム２０上に載置される。支持ラックフレーム２０には、荷重フレーム２６に向かって配向された側面上に複数の空気ジェット３６が設けられており、空気ジェット３６のノズル開口は荷重フレーム２６に向いている。空気ジェット３６は、それぞれ圧縮空気ホース（図示せず）に結合されている。空気ジェット３６は、それぞれノズル口から離れて向く側面上でねじ山付きピン３７に結合されている。ねじ山付きピン３７は、それぞれ支持ラックフレーム２０内の対応するねじ穴に螺入され、空気ジェット３６の高さを調整するために使用される。
【０１２９】
空気ジェット３６の垂直位置は、好ましくは、荷重フレーム２６が支持ラックフレーム２０から数十分の１ミリメートル間隔を置いて配置されるように設定される。空気ジェット３６に圧縮空気を吹き込むことによって、空気ジェット３６と荷重フレーム２６との間の領域にわずか数μｍ（例えば、１０μｍ）の高さの空気クッションが生成される。この例示的な実施形態では、６つの空気ジェット３６が、保持フレーム２５上に設けられ、１つの空気ジェット３６が、長手方向ストラット２１と横方向ストラット２２との間の各コーナーの領域内に配置され、１つの空気ジェット３６が、各長手方向ストラット２１の長手方向中間に配置される。
【０１３０】
横方向ストラット２２の領域において、支持ラックフレーム２０は、荷重フレーム２６に向かって開口するポケット状の凹部３８を有する。この凹部３８は、リニアモータのコイル配列３９を収容する。磁気テープ４０は、コイル配列３９に向かって配向された荷重フレーム２６の凹部に取り付けられている。凹部３８，４１は、リニアモータを収容しても保持フレーム２５の全体の高さを最小限に抑えることができる。支持ラックフレーム内に具体化された導管４２は、支持ラックフレーム２０の凹部３８内に供給し、各コイル配列３９に接続された電気ケーブル４３を含む。磁気テープ４０とコイル配列３９との間には、エアギャップが存在する。コイル配列３９が電流によって作動される場合、そのとき磁気テープ４０と協働して、支持ラックフレーム２０に対して荷重フレーム２６の直線移動を生成する力が発生する。したがって、コイル配列３９及び磁気テープ４０を含むリニアモータは、支持ラックフレーム２０に対する荷重フレーム２６の相対位置を調整することができる直線的調整ポジショナを構成する。荷重フレーム２６は、内側制御フレーム部分２８に永久的に結合されており、その結果、荷重フレーム２６と共に、内側制御フレーム部分２８が同様に移動される。回り継手３０，３１のために、荷重フレーム２６及び内側制御フレーム部分２８の移動は、所定の移動範囲に制限される。これにより、コイル配列３９と磁気テープ４０との間の距離は、２つの要素３９，４０がリニアモータとして協働するのに常に十分小さいことを保証する。
【０１３１】
保持フレーム２５は、そのような２つのリニアモータ及びリニア調整ポジショナを有し、２つのリニアモータは、支持ラックフレーム２０の横方向ストラット２２の領域内で、各支持ラックフレーム２０と荷重フレーム２６との間にそれぞれ位置する。
【０１３２】
２つのリニアモータに隣接して支持ラックフレーム２０の外側に、各支持プレート４４が固定されており、支持プレート４４は、支持ラックフレームから制御フレーム２７に向かって延在し、荷重フレーム２６の領域を覆っている。支持プレート４４の内側には、荷重フレーム２６に面するように配向された、それぞれの光学センサ４５がある。センサ４５の領域の荷重フレーム２６には、目盛が設けられており、その目盛を荷重フレームの中に刻み込むことができる。しかし、目盛は、荷重フレーム２６に接着された印刷フィルムであってもよい。目盛は、各リニアモータの長手方向に延在する。センサ４５は、支持ラックフレーム２０に関して、荷重フレーム２６及び／又は内側制御フレーム部分２８の相対位置を検出するために使用され得る。
【０１３３】
保持フレーム２５は、リニアモータがｙ方向に配向されるように、並列検査装置１に配置されている。したがって、保持フレーム２５は、互いに平行に配置された２つの直線的調整ポジショナを有するｙ位置決め装置を構成する。２つのポジショナの異なる作動によって、内側制御フレーム部分２８と支持ラックフレーム２０との間で回転運動が実行され得る。アダプタ１４，１５の一方は、制御フレーム部分２８に固定されている。したがって、各アダプタ１４，１５のｙ位置及び回転位置は、並列検査装置のリニアモータによって、したがって引出し１０，１１の一方に位置する回路基板に対して設定され得る。したがって、回転位置及びｙ位置の両方を高精度に設定することができる。
【０１３４】
支持ラック１８は、電動モータによってガイドレール（図示せず）に沿って垂直方向（ｚ方向）及び水平方向（ｘ方向）にそれぞれ移動される。モータは、強力な力を発生させることができる鉄心同期サーボモータの形態で提供される。これらのモータは、支持ラック１８をｘ方向及びｚ方向に直線的に移動させることができるように、リニアモータの形態で具体化されている。
【０１３５】
引出し機構８，９はそれぞれ、キャリッジ５５をガイドレール５４に沿って移動させるための電気モータを有し、それによって、引出し１０，１１を検査位置と交換位置との間でｙ方向に往復移動させることができる。
【０１３６】
並列検査装置１は、引出し機構８，９の上方領域にカメラ４６を有し、かつ引出し機構８，９の下方領域にカメラ４６を有する。カメラ４６は、検査位置の回路基板を走査することができるように、各カメラを２つの引出し機構８，９の検査位置に隣接する位置に移動させることができる移動装置４８上にそれぞれ配置されている。移動装置４８はキャリッジ５９をそれぞれ有し、キャリッジ５９は、基体５０の長手方向ビーム５１に固定されたレール６０に沿ってｘ方向に移動され得る。カメラ４６はブラケット４９にそれぞれ固定され、ブラケット４９はキャリッジ５９に支持され、その結果、ｙ方向に移動することができる。これにより、カメラ４６は、検査位置の回路基板の上方又は下方のｘ／ｙ平面内の任意の位置に配置可能であり、回路基板の任意の領域を走査することができる。加えて、移動装置４８がアダプタ１４及びテストヘッド１６のそれぞれの保持ヘッド１２，１３を通過して十分遠くに移動され得るように、ブラケット４９は、各カメラ４６と共に後壁２に向かって後方に移動されることができて、したがって、引出し機構８，９の上方及び下方の各保持装置１２，１３との位置を変えることができる。
【０１３７】
並列検査装置は、並列検査装置１のすべての可動部分の移動、カメラ４６の駆動、他のセンサの駆動、及び回路基板を検査するための電気的ルーチンの性能を自動的に制御する中央制御装置４７（図１）を有する。
【０１３８】
上記に説明する並列検査装置１を用いて、回路基板を検査する方法を以下に、説明する。
【０１３９】
本実施形態では、回路基板は、２列に配列される８つのパネルを有する。
【０１４０】
並列検査装置１にスイッチが入ると、最初に２つのカメラ４６が互いに対して較正される。この場合、一方のカメラ４６が他方のカメラ４６を検出し、２つのカメラ４６の互いに対する位置を確立することが可能である。別法として、２つのカメラ４６の間に単一の小さな穴を有する有孔プレートを配置することも可能である。次いで、２つのカメラはそれぞれ穴を検出する。２つのカメラが同時に同じ穴を検出しているので、互いに対して相対位置を位置合わせすることができる。
【０１４１】
カメラの較正は、好ましくは、並列検査装置内の異なる位置で実行され、その位置は、回路基板及び／又は検査アダプタ１４，１５を走査するための作動中にカメラが移動される位置に本質的にほぼ対応する。対応する較正データは、異なる位置についてメモリに記憶され、その結果、後続の作動中にカメラによって取り込まれた画像が、互いに対して正確に位置決めされ得る。これにより、２つのカメラ４６によって画定された座標系が互いに対して較正される。
【０１４２】
並列検査装置にスイッチが入るか、又は検査アダプタ１４が交換されるたびに、検査アダプタ１４の配置又は位置が較正される。この目的のために、検査アダプタ１４は、被検査回路基板と接触すると考えられる検査位置の中にほぼ移動される。これらの検査位置において、アダプタ１４は、各カメラ４６によって光学的に走査され、アダプタ１４の実際の位置が決定される。これらの位置は、必要に応じて修正され得る。各検査位置では、各検査位置における各検査アダプタ１４の移動を制御するための制御情報が導出され、メモリに記憶される。この制御情報の助けによって、カメラ４６の１つによる再スキャンを必要とせずに、１μｍ又は数μｍの再現性でアダプタ１４を各検査位置内に移動させることができる。したがって、検査動作中、フィードバックによる調整なしに検査アダプタ１４の移動を制御することで十分である。
【０１４３】
カメラ４６及びアダプタ１４が較正された後、実際の検査動作が開始する。
【０１４４】
被検査回路基板が、ホッパ３の中に積層されている。分離装置６は、スタックから頂部の回路基板を取り上げ、それをロボットアーム７の操作範囲に供給する。ロボットアーム７は、回路基板を取り上げる。ロボットアーム７は、真空グリッパ（図示せず）によって基板を把持し、交換位置にある引出し１０，１１に基板を移動させる。
【０１４５】
ロボットアーム７は、回路基板を引出し１０，１１内に配置する。この引出しは、検査位置の中に移動される。
【０１４６】
検査位置内に移動された回路基板は、カメラ４６によって走査される。この目的のために、カメラはこの回路基板に隣接する領域に移動される。カメラ４６はそれぞれ、各測定位置において回路基板の上側及び下側の２つの画像を捉える。これらの画像は、制御装置４７によって評価され、顕著な点（例えば、特別なマーク又は所定の回路基板の検査点）が抽出され、並列検査装置１におけるそれらの位置が決定される。これは、並列検査装置１において被検査回路基板の位置を決定することに役立つ。
【０１４７】
次いで、カメラ４６は側方に移動される。
【０１４８】
被検査回路基板の上側及び下側を走査するために２つのカメラ４６を使用することは、回路基板の２つの側面上の異なるひずみを検出するのにも役立ち、これにより、回路基板上の目標位置に対するパネルのオフセットを発見することができる。
【０１４９】
引出しが検査位置内に移動され、被検査回路基板の個々の測定位置が測定されるにつれて、他の検査位置で別の回路基板上で測定が実行される。他の回路基板の測定が完了すると、次いで対応する引出し１０，１１が交換位置に移動される。
【０１５０】
次に、アダプタ１４の１つ及びテストヘッド１６の１つをそれぞれ支持する２つの保持装置１２，１３が、検査位置にあり、既に測定された回路基板に移動され、それらは、回路基板の第１のパネル及び／又は第１の測定位置に関して各アダプタ１４と位置合わせされ、回路基板に押し付けられる。その結果、このパネルのすべての回路基板検査点は、アダプタ１４によって同時に接触される。
【０１５１】
アダプタ１４を回路基板の各パネルに対してｘ方向に位置合わせさせることは、アダプタ１４をｘ方向に移動させる保持装置１２，１３によって実行される。この例示的な実施形態では、制御装置４７による保持装置のｘ方向への移動、及び引出し１０，１１の移動は、制御ループなしで制御される。これは、個々の測定手順中に回路基板の位置も、アダプタ１４の位置もどちらも検出されないことを意味し、その代わりに、回路基板及び／又はアダプタ１４の移動は、以前に検出されて記憶された制御情報に基づいてのみ実行される。この結果、異なる測定位置における個々の測定手順が、非常に迅速に連続して実行され得る。測定手順が２つの引出し機構８，９の一方にある回路基板上で実行されている間、他方の引出し機構９，８内の別の回路基板が交換され、カメラ４６によって測定される。測定手順を実行するために、制御された方法で個々の検査位置の間でアダプタ１４を移動させることだけが必要であるので、これにより被検査回路基板のスループットを最適化する。
【０１５２】
各パネルに対して、ｙ方向及び相対的な回転位置へのアダプタ１４の位置合わせは、それぞれがコイル配列３９の１つ及び磁気テープ４０の１つから構成されるリニアモータによって行われる。この移動は、センサ４５によって生成された位置信号によって閉制御ループ内で調整される。この場合、内側制御フレーム部分２８をそれぞれの支持ラックフレーム２０に対して移動させることによって、アダプタ１４及びテストヘッド１６が保持装置１２，１３の内側に位置合わせされる。各パネルとアダプタとの間のｙ方向の位置合わせ、及び／又は相対的な回転位置に関する位置合わせは、ｙ方向及び／又は相対回転位置に関する偏差が回路基板のすべてのパネルに対して同じである場合、回路基板のすべてパネルについて１回だけ実行され得る。これは、偏差が主に回路基板内及び回路基板自体の位置によって生成される場合である。個々のパネルの偏差がｙ方向及び／又は回転位置に関して異なる場合、そのときアダプタを各パネルに別々に位置合わせすることが有利である。
【０１５３】
次いで、回路基板が検査される。それが裸の回路基板である場合、断線及び短絡について個々の導体が検査される。
【０１５４】
第１のパネルの検査後、アダプタ１４は再び回路基板から持ち上げられ、第２のパネルに移動される。回路基板とアダプタ１４との間の相対的な移動は、一方では、対応する支持ラック１８のｘ方向への移動によって生成されるｘ方向への移動によって実行され、又は引出し機構８，９によって回路基板のｙ方向への移動によって実行される。したがって、回路基板上で複数列に順次配置される複数のパネルを連続して検査することが可能となる。
【０１５５】
アダプタ１４は、各パネルに対して個別に位置合わせされ得る。アダプタ１４は、回路基板に対して常に中心に位置合わせされているわけではないので、検査手順の間、支持ラック１８は、被検査回路基板から著しく突出している可能性がある。その結果、検査位置と交換位置との間の引出し機構８，９の移動経路は、回路基板を取り上げるための交換位置において、支持ラック１８が引出し１０，１１の受け取り領域全体を覆わない程度に十分広く具体化される。
【０１５６】
被検査回路基板のすべてのパネルが検査されたならば、次いでそれらの引出し１０，１１が交換位置に移動される。同時に、別の被検査回路基板を有する他方の引出し１１，１０が、次いで検査位置に移動される。その間に、別の被検査回路基板が他方の引出し１１，１０で既に交換されており、追加の被検査回路基板の個々の測定位置が測定されている。
【０１５７】
検査された回路基板は、第２のロボットアーム１５によって交換位置で取り上げられ、良好な回路基板用コンベヤベルト４又は不良回路基板用コンベヤベルト５の一方に移動される。回路基板のすべてのパネルが検査された場合、検査された回路基板は、良好な回路基板用コンベヤベルト４上に配置されるか、あるいは不良回路基板用コンベヤベルト５上に配置される。コンベヤベルト４，５は、並列検査装置１のハウジングから外へ回路基板を運搬する。
【０１５８】
２つの検査位置の間で移動され得る独立して駆動可能な２つの引出し１０，１１及びアダプタ１４による並列検査装置１内の回路基板のこの特別な操作は、以下の利点を達成する。
【０１５９】
−引出し及びアダプタを直交方向に独立して移動させることによって、回路基板上の複数の列に配置されたパネルが次々と（ステッピング）検査されることが可能になる。
【０１６０】
−引出しによって、実際の検査手順が、操作、特に回路基板の搬入及び放出ならびに回路基板の測定から完全に切り離される。検査位置の検査手順が完了している場合、次いで他の検査位置で検査手順が直ちに開始され得る。アダプタだけが、１つの検査位置から別の検査位置に移動される必要がある。２つの引出し機構８，９のうちの一方の検査位置での検査手順の間、検査された回路基板は他の引出し機構９，１０によって取り除かれ、別の被検査回路基板が供給され、この別の回路基板がカメラを用いて測定される。
【０１６１】
本発明による並列検査装置のプロトタイプを用いた初期検査は、回路基板が直線的コンベヤ装置に沿って検査位置に供給され、次いで検査位置から離して運搬される従来の並列検査装置よりも迅速であることを示した。
【０１６２】
この並列検査装置は、検査動作中に、空気ジェット３６が支持ラックフレーム２０と荷重フレーム２６との間に空気クッションを連続的に生成するように作動される。これにより、アダプタは、そのｙ位置及びその回転位置に関して非常に迅速に位置合わせされ得る。回り継手３０，３１によって案内され、かつ移動範囲内に制限されている制御フレーム部分２８，２９による案内は、２つのリニアモータによって調整された位置決めに関連して、アダプタの迅速かつ非常に正確な位置合わせを達成する。
【０１６３】
しかしながら、本発明の文脈では、アダプタが正確に位置合わせされるとすぐに、圧縮空気の供給を中断することもまた可能であり、その結果、荷重フレーム２６が支持ラックフレーム２０上、及び／又は支持ラックフレーム２０に一体化された空気ジェット３６上に載置され、摩擦係合によってそれらの位置を維持することになる。これにより、保持装置１２，１３の内部にアダプタの位置が固定される。
【０１６４】
結合部品３０，３１として具体化された回り継手によって制限された移動範囲内で案内される制御フレーム部品２８，２９によるアダプタの案内は、非常に簡単な機械的方法で具体化され、回路基板に対するアダプタの精密な調整のために必要な移動範囲に完全に適合する。本発明の文脈では、支持ラックフレーム２０に対して制御フレーム２７又は荷重フレーム２６を異なる方法で案内することもまた可能である。別の形態の案内は、より大きな移動の遊びを可能にする。次に、アダプタを回路基板に対して位置合わせした後、基本的に位置を固定するために、空気軸受を調整することもやはり有利である可能性がある。
【０１６５】
上記に説明する例示的な実施形態は、被検査回路基板の上側と下側に同時に接触する２つのアダプタを有する。しかしながら、この並列検査装置は、片側のみに接触するように具体化されることも可能であり、そのとき他方の装置（第２の保持装置、第２のテストヘッド、第２のカメラ）を含む第２のアダプタを省略することができる。
【０１６６】
本発明は、以下のように簡単に要約され得る。
【０１６７】
本発明は、並列検査装置の位置決め装置、並列検査装置及び回路基板の検査方法に関する。本発明の第１の態様によれば、精密な調整目的のために、互いに平行に配置され、互いから所定の間隔を置いて配置された２つの直線的な調整ポジショナを有する位置決め装置が提供され、その結果、２つのポジショナを駆動することによって、検査アダプタと被検査回路基板との間の直線運動及び回転運動の両方を実行することが可能になる。加えて、被検査回路基板を第１の方向に搬入及び放出するための２つのコンベヤ装置を有し、第１の方向に概ね直交する第２の方向に検査アダプタを位置決めするための位置決め装置を有する特別な操作機構が提供されており、アダプタの位置決め装置は、被検査回路基板を搬入し、放出するための装置が結合されている２つの検査ステーションの領域内でアダプタが位置決めされ得るように、十分に離れてアダプタを移動させることができる。
【符号の説明】
【０１６８】
１  並列検査装置
２  後壁
３  ホッパ
４  良好な回路基板用コンベヤベルト
５  不良回路基板用コンベヤベルト
６  分離装置
７  ロボットアーム
８  引出し機構
９  引出し機構
１０  引出し
１１  引出し
１２  保持装置
１３  保持装置
１４  アダプタ
１５  ロボットアーム
１６  テストヘッド
１７  グリッパ装置
１８  支持ラック
１９  後壁
２０  支持ラックフレーム
２１  長手方向ストラット
２２  横方向ストラット
２３  側壁要素
２４  側壁要素
２５  保持フレーム
２６  荷重フレーム
２７  制御フレーム
２８  制御フレーム部分（内側）
２９  制御フレーム部分（外側）
３０  結合部品
３１  結合部品
３２  端部ストリップ
３３  穴
３４  位置決め穴
３５  中間ストリップ
３６  空気ジェット
３７  ねじ山付きピン
３８  凹部
３９  コイル配列
４０  磁気テープ
４１  凹部
４２  導管
４３  ケーブル
４４  支持プレート
４５  センサ
４６  カメラ
４７  制御装置
４８  移動装置
４９  ブラケット
５０  基体
５１  長手方向ビーム
５２  横方向ビーム
５３  横方向ビーム
５４  レール
５５  キャリッジ
５６  レール
５７  保持装置キャリッジ
５８  直線駆動装置
５９  キャリッジ
６０  レール
６１  ｘ軸
６２  検査片側
６３    基本グリッド側
６４  フルグリッドカセット
６５  アダプタユニット
６６  アダプタユニット
６７  ばねピンカセット
６８  接触ピン
６９  基本グリッド接触プレート
７０  ばねピンカセット
７１  検査針
７２  ケーブル
７３  ピラー
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
2018523825.tif 000007
【図３ｄ】
2018523825.tif 000008
【図４ａ】
2018523825.tif 000009
【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図５ａ】
2018523825.tif 000013
【図５ｂ】
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【図５ｃ】
2018523825.tif 000015
【図５ｄ】
2018523825.tif 000016
【図５ｅ】
2018523825.tif 000017
【図６ａ】
2018523825.tif 000018
【図６ｂ】
2018523825.tif 000019
【国際調査報告】
2018523825.tif 000020
2018523825.tif 000021
2018523825.tif 000022
2018523825.tif 000023
2018523825.tif 000024
2018523825.tif 000025
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2018523825.tif 000028
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