(57)【要約】【課題】検査治具に多数の検査ピンが設けられている場合であっても、検査治具と被検査基板との位置合わせを、安価な構成で、しかも効率よく行うことができる基板検査装置のアライメント方法を提供する。【解決手段】第１治具カメラ２１の撮像画像に基づいて第１検査治具１３の位置に関する治具位置情報を取得する際、第１検査治具１３の複数の検査ピン１３１のうちの一部又は全部の検査ピン１３１について、そのＸＹ方向のピン位置の設計位置からのずれを平均したピンずれ平均、及び、第１検査治具１３に設けられた治具位置マークのＸＹ方向の位置の設計位置からのずれである治具位置マークずれを考慮して、治具位置が求められる。【選択図】図１
2013164381.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板検査装置の治具設置部に設置された検査治具が、基板設置部に設置された被検査基板に対して近接、離反可能であるとともに、前記被検査基板に設定された複数の検査点にそれぞれ接触される複数の検査ピンを有しており、前記検査治具と前記被検査基板との位置関係を調整する基板検査装置のアライメント方法であって、
前記治具設置部に設置される前記検査治具に設けられる前記複数の検査ピンのうちの一部又は全部の検査ピンのＸＹ方向のピン位置の設計位置からのずれを測定し、その測定したずれを平均してピンずれ平均を取得するとともに、前記検査治具に設けられた治具位置マークのＸＹ方向の位置の設計位置からのずれを測定して治具位置マークずれを取得する段階と、
取得した前記ピンずれ平均と前記治具位置マークずれとを、個別にあるいは合成して前記基板検査装置に登録する段階と、
前記基板検査装置に設けられた治具カメラにより、前記治具設置部に設置された前記検査治具の前記治具位置マークを撮像し、その撮像画像中の前記治具位置マークの位置に基づいて検出した前記治具位置のＸＹ方向の位置と、個別にあるいは合成して予め登録された前記ピンずれ平均及び前記治具位置マークずれとに基づいて、前記検査治具のＸＹ方向の位置に関する治具位置情報を取得する段階と、
前記基板検査装置に設けられた基板カメラにより、前記基板設置部に設置された前記被検査基板を撮像し、その撮像画像に基づいて前記被検査基板のＸＹ方向の位置に関する基板位置情報を取得する段階と、
取得された前記治具位置情報と前記基板位置情報とに基づいて、前記検査治具のＸＹ方向の位置が前記被検査基板のＸＹ方向の位置に対応するように、前記検査治具及び前記被検査基板の少なくともいずれか一方の位置を調整する段階と、
を備えることを特徴とする基板検査装置のアライメント方法。
【請求項２】
請求項１に記載の基板検査装置のアライメント方法において、
予め取得した前記ピンずれ平均と前記治具位置マークずれとを前記基板検査装置に登録する前記段階は、前記治具設置部に設置される前記検査治具が交換されるのに伴って行われることを特徴とする基板検査装置のアライメント方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の基板検査装置のアライメント方法において、
前記治具設置部に設置される前記検査治具のＺ方向に沿った高さに関する高さ情報を前記基板検査装置に登録する段階と、
前記基板検査装置に設けられた基板表面位置検出部により、前記基板設置部に設置された前記被検査基板の表面の位置を検出する段階と、
検出された前記被検査基板の表面の位置情報と登録された前記高さ情報とに基づいて、前記被検査基板に対して前記検査治具を近接させて接触させる際の前記検査治具のＺ方向の移動距離を決定する段階と、
をさらに備えることを特徴とする基板検査装置のアライメント方法。
【請求項４】
被検査基板に設けられた配線パターンの電気特性を検査する基板検査装置であって、
前記被検査基板に設定された複数の検査点にそれぞれ接触される複数の検査ピンを有する検査治具と、
前記検査治具をＺ軸方向に昇降して、所定の基板設置部に設置された前記被検査基板に対して近接、離反させる治具昇降駆動機構と、
前記検査治具に設けられた治具位置マークを撮像する治具カメラと、
前記被検査基板を撮像する基板カメラと、
前記検査治具及び前記被検査基板の少なくともいずれか一方のＸＹ方向の位置を調整する位置調整機構と、
前記検査治具の前記検査ピンを介して前記被検査基板の前記配線パターンの電気特性を検出する電気特性検出部と、
前記治具昇降駆動機構、前記治具カメラ、前記基板カメラ、前記位置調整機構及び前記電気特性検出部を制御するとともに、前記電気特性検出部の検出結果に基づいて前記被検査基板の良否判定を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記検査治具に設けられる前記複数の検査ピンのうちの一部又は全部の検査ピンのＸＹ方向のピン位置の設計位置からのずれが測定され、その測定されたずれが平均されて得られるピンずれ平均と、前記検査治具に設けられた治具位置マークのＸＹ方向の位置の設計位置からのずれが測定されて得られる治具位置マークずれとが、個別にあるいは合成して予め登録されており、
前記治具カメラの撮像画像中の前記治具位置マークの位置に基づいて検出した前記検査治具のＸＹ方向の位置と、個別にあるいは合成して予め登録された前記ピンずれ平均及び前記治具位置マークずれとに基づいて、前記検査治具のＸＹ方向の位置に関する治具位置情報を取得するとともに、
前記基板位置補正カメラの撮像画像に基づいて前記被検査基板のＸＹ方向の位置に関する基板位置情報を取得し、
取得した前記治具位置情報と前記基板位置情報とに基づいて、前記検査治具のＸＹ方向の位置が前記被検査基板のＸＹ方向の位置に対応するように、前記位置調整機構を介して前記検査治具及び前記被検査基板の少なくともいずれか一方の位置を調整することを特徴とする基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査治具と被検査基板との位置関係を調整する基板検査装置のアライメント方法及び基板検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術としては、例えば特許文献１に記載のものがある。この特許文献１に記載の技術では、基板用のカメラで被検査基板を撮像して得られる撮像画像に基づいて被検査基板の位置情報を取得するとともに、治具用のカメラで検査治具の検査ピンの先端を撮像して得られる撮像画像に基づいて検査治具の検査ピンの先端の位置情報を取得し、それらの位置情報に基づいて、被検査基板と検査治具との位置関係が自動的に求められるようになっている（要約書等参照）。
【０００３】
問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３４６８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１に記載の技術は、検査治具に検査ピンが２つだけしか設けられていない場合の技術である。このため、検査治具に多数（例えば、数千の規模等）の検査ピンが設けられた場合に適用しようとすると、各検査ピンの先端の位置情報を正確に取得するために高解像度かつ高精度の撮像設備が必要となり、設備コストが嵩み過ぎるという問題がある。
【０００６】
また、従来の基板検査装置では、検査治具を被検査基板に近接させる際のＺ方向の移動距離の設定が、作業者が目視により行われている。このため、その検査治具の移動距離の設定にバラツキが生じ、検査治具の検査ピンが被検査基板に接触される際の押圧力が強くなりすぎる、あるいは検査ピンの被検査基板の検査点との接触が不十分になる場合がある。検査治具の接触の際の押圧力が強くなりすぎると、検査治具が接触された際に被検査基板が反り、それにより被検査基板に設けられた検査点の位置がＸＹ方向に微妙にずれ、検査治具の検査ピンと被検査基板の検査点との位置ずれが生じる場合がある。
【０００７】
そこで、本発明の解決すべき第１の課題は、検査治具に多数の検査ピンが設けられている場合であっても、検査治具と被検査基板との位置合わせを、安価な構成で、しかも効率よく行うことができる基板検査装置のアライメント方法及び基板検査装置を提供することである。
【０００８】
また、本発明の解決すべき第２の課題は、検査治具を被検査基板に近接させる際のＺ方向の移動距離を最適な値に安定して設定でき、検査治具の検査ピンを被検査基板の検査点に安定して接触させることができる基板検査装置のアライメント方法及び基板検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の第１の局面では、基板検査装置の治具設置部に設置された検査治具が、基板設置部に設置された被検査基板に対して近接、離反可能であるとともに、前記被検査基板に設定された複数の検査点にそれぞれ接触される複数の検査ピンを有しており、前記検査治具と前記被検査基板との位置関係を調整する基板検査装置のアライメント方法であって、前記治具設置部に設置される前記検査治具に設けられる前記複数の検査ピンのうちの一部又は全部の検査ピンのＸＹ方向のピン位置の設計位置からのずれを測定し、その測定したずれを平均してピンずれ平均を取得するとともに、前記検査治具に設けられた治具位置マークのＸＹ方向の位置の設計位置からのずれを測定して治具位置マークずれを取得する段階と、取得した前記ピンずれ平均と前記治具位置マークずれとを、個別にあるいは合成して前記基板検査装置に登録する段階と、前記基板検査装置に設けられた治具カメラにより、前記治具設置部に設置された前記検査治具の前記治具位置マークを撮像し、その撮像画像中の前記治具位置マークの位置に基づいて検出した前記治具位置のＸＹ方向の位置と、個別にあるいは合成して予め登録された前記ピンずれ平均及び前記治具位置マークずれとに基づいて、前記検査治具のＸＹ方向の位置に関する治具位置情報を取得する段階と、前記基板検査装置に設けられた基板カメラにより、前記基板設置部に設置された前記被検査基板を撮像し、その撮像画像に基づいて前記被検査基板のＸＹ方向の位置に関する基板位置情報を取得する段階と、取得された前記治具位置情報と前記基板位置情報とに基づいて、前記検査治具のＸＹ方向の位置が前記被検査基板のＸＹ方向の位置に対応するように、前記検査治具及び前記被検査基板の少なくともいずれか一方の位置を調整する段階とを備える。
【００１０】
また、本発明の第２の局面では、上記第１の局面に係る基板検査装置のアライメント方法において、予め取得した前記ピンずれ平均と前記治具位置マークずれとを前記基板検査装置に登録する前記段階は、前記治具設置部に設置される前記検査治具が交換されるのに伴って行われる。
【００１１】
また、本発明の第３の局面では、上記第１又は第２の局面に係る基板検査装置のアライメント方法において、前記治具設置部に設置される前記検査治具のＺ方向に沿った高さに関する高さ情報を前記基板検査装置に登録する段階と、前記基板検査装置に設けられた基板表面位置検出部により、前記基板設置部に設置された前記被検査基板の表面の位置を検出する段階と、検出された前記被検査基板の表面の位置情報と登録された前記高さ情報とに基づいて、前記被検査基板に対して前記検査治具を近接させて接触させる際の前記検査治具のＺ方向の移動距離を決定する段階とをさらに備える。
【００１２】
また、本発明の第４の局面では、被検査基板に設けられた配線パターンの電気特性を検査する基板検査装置であって、前記被検査基板に設定された複数の検査点にそれぞれ接触される複数の検査ピンを有する検査治具と、前記検査治具をＺ軸方向に昇降して、所定の基板設置部に設置された前記被検査基板に対して近接、離反させる治具昇降駆動機構と、前記検査治具に設けられた治具位置マークを撮像する治具カメラと、前記被検査基板を撮像する基板カメラと、前記検査治具及び前記被検査基板の少なくともいずれか一方のＸＹ方向の位置を調整する位置調整機構と、前記検査治具の前記検査ピンを介して前記被検査基板の前記配線パターンの電気特性を検出する電気特性検出部と、前記治具昇降駆動機構、前記治具カメラ、前記基板カメラ、前記位置調整機構及び前記電気特性検出部を制御するとともに、前記電気特性検出部の検出結果に基づいて前記被検査基板の良否判定を行う制御部とを備え、前記制御部は、前記検査治具に設けられる前記複数の検査ピンのうちの一部又は全部の検査ピンのＸＹ方向のピン位置の設計位置からのずれが測定され、その測定されたずれが平均されて得られるピンずれ平均と、前記検査治具に設けられた治具位置マークのＸＹ方向の位置の設計位置からのずれが測定されて得られる治具位置マークずれとが、個別にあるいは合成して予め登録されており、前記治具カメラの撮像画像中の前記治具位置マークの位置に基づいて検出した前記検査治具のＸＹ方向の位置と、個別にあるいは合成して予め登録された前記ピンずれ平均及び前記治具位置マークずれとに基づいて、前記検査治具のＸＹ方向の位置に関する治具位置情報を取得するとともに、前記基板位置補正カメラの撮像画像に基づいて前記被検査基板のＸＹ方向の位置に関する基板位置情報を取得し、取得した前記治具位置情報と前記基板位置情報とに基づいて、前記検査治具のＸＹ方向の位置が前記被検査基板のＸＹ方向の位置に対応するように、前記位置調整機構を介して前記検査治具及び前記被検査基板の少なくともいずれか一方の位置を調整する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１ないし第３の局面に係る基板検査装置のアライメント方法によれば、治具カメラが撮像するのは、特許文献１に記載の技術のように、検査治具の検査ピンの先端ではなく、検査治具に設けられた治具位置マークであるため、治具カメラに高解像カメラ等の高価なカメラを使用する必要がない。
【００１４】
また、治具カメラの撮像画像に基づいて検査治具の位置に関する治具位置情報を取得する際、検査治具の複数の検査ピンのうちの一部又は全部の検査ピンについて、そのＸＹ方向のピン位置の設計位置からのずれを平均したピンずれ平均、及び、治具位置マークのＸＹ方向の位置の設計位置からのずれである治具位置マークずれを考慮して、治具位置が求められる。このため、多数の検査ピンが各設計位置からランダムにずれている場合でも、検査治具と被検査基板との位置関係を、全ての検査ピンを被検査基板の対応する検査点に接触させることが可能な状態に確実に位置合わせできる。
【００１５】
また、ピンずれ平均及び治具位置マークずれの基板検査装置への登録は、治具設置部に設置される検査治具が交換されない限り、再登録等の必要はなく、実質的に作業者の負担増を招くことはない。
【００１６】
その結果、検査治具に多数の検査ピンが設けられている場合であっても、治具設置部に設置された検査治具と基板設置部に設置された被検査基板との位置合わせを、安価な構成で、しかも効率よく行うことができる。
【００１７】
本発明の第３の局面に係る基板検査装置のアライメント方法によれば、検出した被検査基板の表面の位置情報と、登録された高さ情報とに基づいて、被検査基板に対して検査治具を近接させて接触させる際の検査治具のＺ方向の移動距離が決定される。それ故、被検査基板に近接させる際の検査治具のＺ方向の移動距離を最適な値に安定して設定でき、検査治具の検査ピンを被検査基板の検査点に安定して接触させることができる。
【００１８】
本発明の第４の局面に係る基板検査装置によれば、上述の本発明の第１の局面に係る基板検査装置のアライメント方法と実質的に同様な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板検査装置のアライメント方法が適用される基板検査装置の部分的構成を模式的に示す側面図である。
【図２】図１の基板検査装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】第１検査治具の構成を模式的に示す側面図である。
【図４】第１検査治具の第１ピン保持部材の下側表面の構成を示す図である。
【図５】アライメント手順等を示す図である。
【図６】検査治具に設けられた検査ピンが挿入される第１の貫通孔の設計位置からのずれの分布例を模式的に示す図である。
【図７】図６の第１の貫通孔のずれを平均して得られたピンずれ平均の設計位置に対する位置の例を模式的に示す図である。
【図８】治具位置マークのずれの例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１ないし図８を参照して、本発明の一実施形態に係る基板検査装置のアライメント方法が適用される基板検査装置について説明する。
【００２１】
この基板検査装置１は、被検査基板２に設けられる複数の配線パターンの電気的特性を検査するためのものであり、図１及び図２に示すように、基板設置部１１、基板搬送機構１２、第１及び第２検査治具１３，１４、第１及び第２治具設置部１５，１６、第１及び第２治具位置調整機構１７，１８、第１及び第２治具昇降機構１９，２０、第１及び第２治具カメラ２１，２２、基板カメラ２３、第１及び第２基板表面位置検出部２４，２５、第１及び第２接続切替部３１，３２、電気特性検出部３３、入力受付部３４、表示部３５、及び制御部３６を備えている。
【００２２】
被検査基板２には複数の各配線パターンが設けられており、被検査基板２の上側及び下側表面には、第１及び第２検査治具１３，１４の検査ピン１３１，１４１が接触される検査点が設定されている。被検査基板２に対する検査内容については後述する。
【００２３】
基板設置部１１には、被検査基板２を保持するための複数のホルダ１１１，１１２が設けられている。基板設置部１１に設置された被検査基板２は、基板設置部１１と一緒に基板搬送機構１２によって搬送される。基板搬送機構１２の制御は、後述する制御部３６の機構制御部３６１により制御される。
【００２４】
第１及び第２検査治具１３，１４は、所謂一括当接治具であり、被検査基板２の上側及び下側表面に設定された検査点にそれぞれ接触される複数の検査ピン１３１，１４１を備えて構成されており、装置本体に設けられた第１及び第２治具設置部１５，１６に交換可能に取り付けられる。第１検査治具１３は、被検査基板２の上側に設けられ、被検査基板２の上側表面に接触される。第２検査治具１４は、被検査基板２の下側に設けられ、被検査基板２の下側表面に接触される。また、第１及び第２検査治具１３，１４は、後述する第１及び第２治具昇降機構１９，２０によってＺ方向に昇降駆動されることにより、基板設置部１１に設置された被検査基板２の上側及び下側表面に対して近接、離反される。
【００２５】
各検査治具１３，１４の検査ピン１３１，１４１の後端は、検査治具１３，１４内に設けられた電極部に電気的に接触されて、その電極部、リード線、及び後述する第１及び第２接続切替部３１，３２を介して電気特性検出部３３と電気的に接続されている。
【００２６】
ここで、図３及び図４を参照して、第１及び第２検査治具１３，１４の構成についてさらに説明する。なお、第１検査治具１３と第２検査治具１４とは、第１検査治具１３の方が検査ピン１３１のピン径及び配設ピッチが小さいという点を除いて、大略的な構成は同様であるため、ここでは説明の便宜上、第１検査治具１３についてのみ説明する。
【００２７】
第１検査治具１３は、図３に示すように、複数の検査ピン１３１を保持するヘッド部１３２と、上述の電極部が設けられる電極ユニット１３３とを備えて構成されている。ヘッド部１３２は、検査ピン１３１と、検査ピン１３１を保持する略板状の第１及び第２ピン保持部材１３４，１３５を備えている。第１及び第２ピン保持部材１３４，１３５は、検査ピン１３１の長手方向（Ｚ方向）に間隔をあけた状態で、複数の棒状の連結部材（例えば、金属棒）１３６により互いに連結されている。
【００２８】
第１ピン保持部材１３４には、図４に示すように、検査ピン１３１の先端側が挿入されて保持される複数の第１の貫通孔１３７が設けられるとともに、連結部材１３６の先端部が挿入されて固定される４つの第２の貫通孔１３８が設けられている。第２の貫通孔１３８は、第１ピン保持部材１３４の４つの隅部に設けられている。同様に、第２ピン保持部材１３５にも、検査ピン１３１の後端側が挿入されて保持される複数の第１の貫通孔が設けられるとともに、連結部材１３６の後端部が挿入されて固定される４つの第２の貫通孔が設けられている。
【００２９】
また、第１及び第２検査治具１３，１４の被検査基板２との対向面１３ａ，１４ａには、カメラ画像を使った第１及び第２検査治具１３，１４の位置情報取得のための治具位置マーク１３ｂ（図８参照）が設けられる。本実施形態では、第１ピン保持部材１３４の被検査基板２との対向面１３ａ，１４ａには、４つの連結部材１３６の先端面が第２の貫通孔１３８を介して略面一の状態で露出しているため、その４つの連結部材１３６のうちの、対角線方向に対向する２つの連結部材１３６の先端面が治具位置マーク１３ｂとして設定されている。このように、第１及び第２検査治具１３，１４を構成する構造部材の一部分（ここでは、連結部材１３６の先端面）を治具位置マーク１３ｂとして用いることにより、治具位置マーク１３ｂを印刷等により設ける場合に比して、治具位置部材１３ｂを正確な位置に形成又は設定できる。変形例として、連結部材１３６の先端面の代わりに、第１ピン保持部材１３４に設けられた４つの第２の貫通孔１３８のうちの対角線方向に対向する２つの第２の貫通孔１３８を治具位置マーク１３ｂとして用いてもよい。
【００３０】
第１及び第２治具位置調整機構１７，１８は、ＸＹ駆動機構等を備えて構成されており、後述する制御部２２の機構制御部２１１の制御により、第１及び第２治具設置部１５，１６に取り付けられた第１及び第２検査治具１３，１４を２次元平面内でＸ方向及びＹ方向に駆動してその位置を調整する。変形例として、第１及び第２治具置調整機構１７，１８に、第１及び第２検査治具１３，１４をＺ方向に駆動して調整する機能、及び、第１及び第２検査治具１３，１４をＺ軸回りの回転方向に駆動してその回転位置を調整する機能のいずれか一方、又は両方を持たせてもよい。
【００３１】
第１及び第２治具昇降機構１９，２０は、シリンダ機構等を備えた駆動部を備え、制御部２２の機構制御部２２１の制御により、第１及び第２治具設置部１５，１６に取り付けられた第１及び第２検査治具１３，１３を第１及び第２治具位置調整機構１７，１８と一緒にＺ方向に昇降駆動する。
【００３２】
第１及び第２治具カメラ２１，２２は、第１及び第２治具設置部１５，１６に設置された第１及び第２検査治具１３，１４のＸＹ方向の位置情報等をそれぞれ取得するためのものであり、第１検査治具１３の下側表面（被検査基板２との対向面）及び第２検査治具１４の上側表面（被検査基板２との対向面）を撮像可能な予め設定された位置にそれぞれ設置される。そして、第１及び第２治具カメラ２１は、制御部３６の機構制御部３６１の制御により第１検査治具１３の下側表面１３ａ及び第２検査治具１４の上側表面１４ａの後述する治具位置マーク１３ａをそれぞれ撮像し、その撮像画像情報を機構制御部３６１に与える。なお、第１及び第２治具カメラ２１，２２の位置（例えば、ＸＹ方向の位置）を、機構制御部３６１の制御による駆動する治具カメラ位置調整部によって調整可能としてもよい。この第１及び第２治具カメラ２１，２２の撮像画像を用いた第１検査治具１３の位置情報等の取得方法については後述する。
【００３３】
基板カメラ２３は、基板設置部１１に設置された被検査基板２のＸＹ方向の位置情報等を取得するためのものであり、基板設置部１１に設置された被検査基板２の上側表面（第１検査治具１３側の表面）を撮像可能な予め設定された位置に設置される。そして、基板カメラ２３は、制御部３６の機構制御部３６１の制御により被検査基板２の後述する位置情報取得用の指標部を撮像し、撮像画像情報を機構制御部３６１に与える。なお、基板カメラ２３の位置（例えば、ＸＹ方向の位置）を、機構制御部３６１の制御による駆動する基板カメラ位置調整部によって調整可能としてもよい。この基板カメラ２３の撮像画像を用いた被検査基板２の位置情報等の取得方法については後述する。
【００３４】
第１及び第２基板表面位置検出部２４，２５は、基板設置部１１に設置された被検査基板２の上側表面及び下側表面のＺ方向に関する位置を検出するためのものであり、レーザ変位計等を用いて構成される。第１及び第２基板表面位置検出部２４，２５は、予め設定された位置に設置されており、制御部３６の機構制御部３６１の制御により、被検査基板２の上側表面及び下側表面のＺ方向に関する位置を検出し、検出結果を機構制御部３６１に与える。
【００３５】
より詳細には、例えば、第１及び第２基板表面位置検出部２４，２５は、第１及び第２基板表面位置検出部２４，２５と、被検査基板２２の上側表面及び下側表面との間のＺ方向の距離をそれぞれ測定して、その測定結果を機構制御部３６１に与えるようになっている。そして、機構制御部３６１は、第１及び第２基板表面位置検出部２４，２５から与えられた第１及び第２基板表面位置検出部２４，２５と被検査基板２２の上側表面及び下側表面との間のＺ方向の距離と、入力受付部３４を介して予め入力された第１及び第２基板表面位置検出部２４，２５の基板検査装置１内の予め設定された基準位置に対するＺ方向の位置情報（例えば、Ｚ座標等）とに基づいて、被検査基板２の上側表面及び下側表面のＺ方向の位置（例えば、Ｚ座標）を取得するようになっている。
【００３６】
第１及び第２接続切替部３１，３２は、複数のスイッチング素子を備えて構成されており、後述する制御部３６の検査制御部３６２の制御により、対応する第１及び第２検査治具１３，１４の検査ピン１３１，１４１と、電気特性検出部３３内の電源部及び測定部（電流測定部、電位差測定部）との電気的な接続関係を切り替える。
【００３７】
電気特性検出部３３は、制御部２２の検査制御部３６２の制御により、第１及び第２検査治具１３，１４の検査ピン１３１，１４１を介して被検査基板２の配線パターンの電気的特性を検出し、検出結果を検査制御部３６２に与える。より具体的には、電気特性検出部３３には、検査用の電位差を被検査基板２の配線パターン又は配線パターン間に付与するための電源部と、電源部と配線パターンとの間に流れる電流を測定する電流測定部と、電源部によって配線パターン又は配線パターン間に付与された電位差を測定する電位差測定部とが備えられている。
【００３８】
入力受付部３４は、操作入力及び情報入力を受け付けるためのものであり、操作部、及びディスク型記録媒体又は半導体メモリ型記録媒体の記録媒体から情報を読み取るための情報読取部、及びローカルエリアネットワーク等のネットワークを介して情報を取り込む情報取込部等を備えている。この入力受付部３４からは、第１及び第２検査治具１３，１４の構成に関する治具情報、被検査基板２の構成に関する基板情報、及び被検査基板２に対する検査内容及び検査手順等に関する検査情報の入力が行われる。治具情報には、後述する第１検査治具１３のピンずれ平均情報及び治具マーク位置ずれ情報、及び第１及び第２検査治具１３，１４の高さ情報が含まれる。
【００３９】
表示部３５は、操作又は設定を行うための情報の表示、及び検査結果等の表示を行うためのものであり、制御部２２により制御される。
【００４０】
制御部３６は、この基板検査装置１の制御を司るものであり、機能要素として、この基板検査装置１の各機構部分の制御を主に司る機構制御部３６１と、被検査基板２に対する検査処理を主に司る検査制御部３６２を備えている。機構制御部３６１の役割には、被検査基板２と検査治具１３との間の位置合わせ（アライメント）制御、及び検査時に第１及び第２検査治具１３，１４をＺ方向に移動させて被検査基板２の上側表面及び下側表面に接触させる際の第１及び第２検査治具１３，１４の移動距離の決定処理が含まれている。その位置合わせ制御、及び移動距離の決定処理について、図５等を参照して説明する。
【００４１】
なお、以下に述べるように、第１検査治具１３については、第１検査治具１３に設けられる検査ピン１３１及び治具位置マーク１３ｂの設計位置からのずれを考慮して被検査基板２との位置合わせが行われるが、第２検査治具１４については検査ピン１４１及び治具位置マークの設計位置からのずれを考慮することなく、被検査基板２との位置合わせが行われる。これは、第２検査治具１４が接触される被検査基板２の下側表面の検査点の面積及び配設ピッチ等が上側表面の検査点の面積及び配設ピッチ等よりも格段に大きく、それに対応して、第２検査ピン１４１の検査ピン１４１のピン径及び配設ピッチ等も大きく、検査ピン１４１及び治具位置マークの僅かなずれを考慮しなくとも、各検査ピン１４１と検査点とが接触するように位置合わせ可能だからである。但し、変形例として、第２検査治具１４についても、第１検査治具１３と同様に、検査ピン１４１及び治具位置マークの設計位置からのずれを考慮して被検査基板２との位置合わせを行うようにしてもよい。
【００４２】
図５に示すように、ステップＳ１では、第１検査治具１３に設けられる検査ピン１３１及び治具位置マーク１３ｂの設計位置に対するずれに関する情報が取得されるとともに、第１及び第２検査治具１３のＺ方向に沿った高さ情報が取得される。このずれに関する情報及び高さ情報は、第１及び第２検査治具１３，１４の製造段階又は製品完成で取得される。また、このずれに関する情報及び高さ情報の取得は、測定等の工程を一度に行う必要はなく、適宜別々の工程で行ってもよい。
【００４３】
具体的には、まず第１検査治具１３に設けられる検査ピン１３１及び治具位置マーク１３ｂのずれ情報の取得について説明する。本実施形態では、検査ピン１３１自体及び治具位置マーク自体の設計位置からのずれを測定する代わりに、第１ピン保持部材１３４に設けられた検査ピン１３１及び連結部材１３６が挿入される第１及び第２の貫通孔１３７，１３８の設計位置からのずれを測定し、それらのずれに基づいてピンずれ平均及び治具位置マークずれを取得している。
【００４４】
さらに具体的には、ピンずれ平均及び治具位置マークずれの取得は、第１ピン保持部材１３４への第１の貫通孔１３７の形成が完了した段階で行われる。まず、ピンずれ平均の取得について説明する。検査ピン１３１が挿入される第１ピン保持部材１３４に設けられた全ての第１の貫通孔１３７のＸＹ方向の位置の各設計位置からのずれ（より詳細には、ずれのＸＹ成分）を測定し、そのずれの平均を算出する。このとき、ずれ平均の算出は、各第１の貫通孔１３７のずれのＸ成分同士、Ｙ成分同士をそれぞれ加算してＸＹの成分ごとに平均が算出される。例えば、ピンずれ平均は、各第１の貫通孔１３７の設計位置（原点）を基準としたＸ成分ずれ変位Ｅｐ１ｘ及びＹ成分ずれ変位Ｅｐ１ｙとして得られる。
【００４５】
ここで、図６は、第１の貫通孔１３７の各設計位置Ｄｐ１に対するずれＥｐの分布例を示している。また、図７は、上記のように算出したピンずれ平均Ｅｐａの設計位置Ｄｐ１に対する位置の例を示している。
【００４６】
なお、本実施形態では、検査ピン１３１が挿入される全ての第１の貫通孔１３７のずれを平均してピンずれ平均を算出したが、第１ピン保持部材１３４に設けられる第１の貫通孔１３７のうちから一部の貫通孔１３７を抜粋し、その抜粋した貫通孔１３７の設計位置からのずれを測定して平均することにより、ピンずれ平均を取得してもよい。
【００４７】
次に、治具位置マークずれの取得について説明する。第１ピン保持部材１３４に設けられた第２の貫通孔１３８のうちの治具位置マーク１３ｂに対応する２つの貫通孔１３８の実際のＸＹ方向の位置が測定され、図８に示すように、その２つの測定された位置Ｍｐを結ぶ線分の中心位置Ｍｐｃが導出される。一方、治具位置マーク１３ｂに対応する２つの貫通孔１３８のＸＹ方向の設計位置を結ぶ線分の中心位置Ｄｐｃを設計情報から導出しておく。そして、実際の貫通孔１３８の位置に対応した中心位置Ｍｐｃの設計位置に対応した中心位置Ｄｐｃからのずれを算出し、その算出したずれが治具位置マークずれとされる。このとき、治具位置マークずれは、Ｘ成分及びＹ成分ごとに算出される。例えば、治具位置マークずれは、中心位置Ｍｐｃの中心位置Ｄｐｃを基準（原点）としたＸ成分ずれ変位Ｅｐ２ｘ及びＹ成分ずれ変位Ｅｐ２ｙとして得られる。なお、治具位置マークずれの取得方法については、ここに記載した方法に限定するものではなく、種々の方法が採用可能である。
【００４８】
次に、第１及び第２検査治具１３，１４の高さ情報の取得について説明する。第１及び第２検査治具１３，１４の高さ情報の取得は、第１及び第２検査治具１３，１４のＺ方向に沿った高さを第１及び第２検査治具１３，１４の設計情報から取得することにより、あるいは、第１及び第２検査治具１３，１４のＺ方向に沿った高さを実際に測定することにより行われる。
【００４９】
続くステップＳ２では、ステップＳ１で取得された第１検査治具１３のピンずれ平均情報、治具位置マークずれ情報、及び第１及び第２検査治具１３，１４の高さ情報が、基板検査装置１の入力受付部３４を介して入力され、制御部３６の機構制御部３６１に登録される。このピンずれ平均情報等の登録は、通常、第１及び第２検査治具１３，１４の取り換えに伴って行われる。なお、本実施形態では、ピンずれ平均及び治具位置マークずれの登録は、それぞれ別個の情報として個別に登録するようにしたが、ピンずれ平均と治具位置マークずれとを合成して、１つの合成ずれとして登録してもよい。このとき、ピンずれ平均と治具位置マークずれとの合成は、各ずれのＸ成分ずれ変位、Ｙ成分ずれ変位をそれぞれ足し算することにより行われる。
【００５０】
続くステップＳ３では、第１及び第２検査治具１３，１４の位置に関する治具位置情報の取得が行われる。最初に、第１検査治具１３の治具位置情報の取得について説明する。まず、第１治具カメラ２１により第１治具設置部１５に設置された第１検査治具１３の下側表面１３ａの治具位置マーク１３ｂが撮像され、その撮像画像中の治具位置マーク１３ｂの位置と、基板検査装置１内の予め設定された基準位置に対する第１治具カメラ２１のＸＹ方向の位置情報（例えば、ＸＹ座標情報等）とに基づいて、検査ピン１３１及び治具位置マーク１３ｂのずれを考慮しない第１検査治具１３のＸＹ方向の位置が検出される。このとき、検出された第１検査治具１３の位置は、基板検査装置１内の基準位置に対するＸ座標、Ｙ座標により表される。第１治具カメラ２１の位置情報は、予め入力受付部３４を介して入力、又は基板検査装置１により自動的に取得される。
【００５１】
続いて、その撮像画像に基づいて検出された第１検査治具１３の位置が、ステップＳ２で登録された治具位置マークずれ及びピンずれ平均の分だけＸＹ方向にシフトされて調整され、これによって検査ピン１３１及び治具位置マーク１３ｂのずれを考慮した第１検査治具１３のＸＹ方向の位置情報が得られる。このとき、治具位置マークずれによる位置のシフトとピンずれ平均による位置のシフトは、いずれを先に行ってもよいし、治具位置マークずれとピンずれ平均とを１つの合成ずれとして予め合成しておき、その合成ずれの分だけ１度に位置のシフトを行ってもよい。
【００５２】
次に、第２検査治具１４の治具位置情報の取得について説明する。第２検査治具１４については、上述の如く、被検査基板２と接触する際に要求される位置精度が第１検査治具１３に比して低いので、検査ピン１４１及び治具位置マークのずれを考慮せずに治具位置情報の取得が行われる。すなわち、第２治具カメラ２２により第２治具設置部１６に設置された第２検査治具１４の下側表面１４ａの治具位置マークが撮像され、その撮像画像中の治具位置マークの位置と、基板検査装置１内の予め設定された基準位置に対する第２治具カメラ２２のＸＹ方向の位置情報（例えば、ＸＹ座標情報等）とに基づいて、第２検査治具１４のＸＹ方向の位置が検出される。このとき、検出された第２検査治具１４の位置は、基板検査装置１内の基準位置に対するＸ座標、Ｙ座標により表される。第２治具カメラ２２の位置情報は、予め入力受付部３４を介して入力、又は基板検査装置１により自動的に取得される。
【００５３】
続くステップＳ４では、基板搬送機構１２により被検査基板２が基板設置部１１に設置された状態で、第１及び第２検査治具１３，１４と対向する検査位置に送り込まれる。検査位置に送り込まれた被検査基板２は、後述する検査が終了すると、基板搬送機構１２により搬出され、次の被検査基板２が検査位置に送り込まれる。
【００５４】
続くステップＳ５では、被検査基板２の基板カメラ２３により、ステップＳ４で検査位置にセットされた被検査基板２の予め設定された上側表面の位置情報取得用の指標部（例えば、マーク等）が撮像され、その撮像画像中の指標部の位置と、基板検査装置１内の予め設定された基準位置に対する基板カメラ２３のＸＹ方向の位置情報（例えば、ＸＹ座標情報等）とに基づいて、被検査基板２のＸＹ方向の位置が検出される。このとき、検出された被検査基板２の位置は、基板検査装置１内の基準位置に対するＸ座標、Ｙ座標により表される。基板カメラ２３の位置情報は、予め入力受付部３４を介して入力、又は基板検査装置１により自動的に取得される。
【００５５】
また、ステップＳ５では、検査位置にセットされた被検査基板２の上側表面及び下側表面のＺ方向の位置（例えば、Ｚ座標等）が、上述のようにして、第１及び第２基板表面位置検出部２４，２５の検出結果等を用いて検出される。
【００５６】
続くステップＳ６では、ステップＳ３で取得された第１及び第２検査治具１３，１４に関する治具位置情報と、ステップＳ５で取得された被検査基板２に関する基板位置情報とに基づいて、被検査基板２の上側表面及び下側表面の検査点に第１及び第２検査治具１３，１４の検査ピン１３１，１４１がＺ方向に対して整合するように、第１及び第２治具位置調整機構１７，１８によって第１及び第２検査治具１３，１４のＸＹ方向の位置が調整される。なお、この位置合わせの際に、第１検査治具１３の位置を基準として、被検査基板２及び第２検査治具１４の位置を調整するようにしてもよいし、第２検査治具１４の位置を基準として、被検査基板２及び第１検査治具１３の位置を調整するようにしてもよい。
【００５７】
また、ステップＳ６では、ステップＳ２で登録された第１及び第２検査治具１３，１４の高さ情報と、基板検査装置１内の予め設定された基準位置に対する第１及び第２治具設置部１３，１４のＺ方向の位置情報（例えば、Ｚ座標等）と、ステップＳ５で取得された被検査基板２の上側表面及び下側表面のＺ方向の位置（例えば、Ｚ座標等）とに基づいて、検査時に第１及び第２検査治具１３，１４を被検査基板２に接触させるために、第１及び第２検査治具１３，１４をＺ方向の移動させる移動距離が決定される。
【００５８】
なお、上記のステップＳ１−Ｓ６の処理のうち、ステップＳ１の処理は、原則として第１及び第２検査基板１３，１４の製造段階で行われる。ステップＳ２，Ｓ３の処理は、原則として第１及び第２検査治具１３，１４の交換に伴って行われる。ステップＳ５，Ｓ６の処理は、原則として新たな被検査基板２が検査位置に導入される度ごとに行われる。但し、ステップＳ５，Ｓ６の処理についても、第１及び第２検査治具１３，１４が交換されたときに最初の被検査基板２が検査位置に導入された際に一度だけ行うようにし、一度行った設定内容をその後に導入される被検査基板２に対しても流用するようにしてもよい。
【００５９】
次に、制御部２２の検査制御部２２２による検査のための制御動作について説明する。検査時には、第１及び第２治具昇降機構１９，２０により第１及び第２検査治具１３，１３がＺ方向に駆動され、第１及び第２検査治具１３，１４の検査ピン１３１，１４１の先端部が、検査位置にセットされた被検査基板２の上側表面及び下側表面の検査点にそれぞれに接触される。このときの第１及び第２検査治具１３，１４がＺ方向に移動される際の移動距離は、前述の図５のステップＳ６で決定された移動距離である。そして、この状態で、被検査基板２に対する検査が行われる。検査終了後は、第１及び第２検査治具１３，１４が被検査基板２から離反され元の位置に復帰される。
【００６０】
この基板検査装置１により被検査基板２に対して行われる検査としては、各配線パターンの導通性を検査する導通検査、及び、各配線パターン間の絶縁性を検査する絶縁検査が挙げられる。
【００６１】
導通検査では、例えば、複数の配線パターンのうちのいずれか１つの配線パターンを順番に検査対象に設定していく。そして、各検査ステップで検査対象に設定されている配線パターンに、検査点を介して第１及び第２検査治具１３，１４の検査ピン１３１，１４１により電位差を付与するとともに、その配線パターンに流れる電流等を測定する。そして、そのときに配線パターンに流れる電流値、又は電流値等に基づいて導出される抵抗値に基づいて配線パターンの導電性に関する良否判定が行われる。
【００６２】
また、絶縁検査では、例えば、複数の配線パターンのうちのいずれか１つの配線パターンを順番に注目配線パターンとして設定していく。そして、各検査ステップにおいて、注目配線パターンと、複数の配線パターンのうちのその注目配線パターン以外の一部又は全部の配線パターンからなる相対配線パターンとの間に、検査点を介して電位差を付与する。そして、注目配線パターンと相対配線パターンとの間に流れる電流の有無を測定することにより、注目配線パターンと相対配線パターンとの間の絶縁性が検査される。
【００６３】
以上のように、本実施形態によれば、第１治具カメラ２１が撮像するのは、特許文献１に記載の技術のように、第１検査治具１３の検査ピン１３１の先端ではなく、第１及び第２検査治具１３に設けられた治具位置マーク１３ｂであるとともに、撮像対象も１つ又は２つ（本実施形態では、２つ）の治具位置マーク１３ｂでよいため、第１及び第２治具カメラ２１に高解像カメラ等の高価なカメラを使用する必要がない。
【００６４】
また、第１治具カメラ２１の撮像画像に基づいて第１検査治具１３の位置に関する治具位置情報を取得する際、第１検査治具１３の複数の検査ピン１３１のうちの一部又は全部（本実施形態では、全部）の検査ピン１３１について、そのＸＹ方向のピン位置の設計位置からのずれを平均したピンずれ平均、及び、治具位置マーク１３ｂのＸＹ方向の位置の設計位置からのずれである治具位置マークずれを考慮して、治具位置が求められる。このため、多数の検査ピン１３１が各設計位置からランダムにずれている場合でも、第１検査治具１３と被検査基板２との位置関係を、全ての検査ピン１３１を被検査基板２の対応する検査点に接触させることが可能な状態に確実に位置合わせできる。
【００６５】
また、ピンずれ平均及び治具位置マークずれの基板検査装置１への登録は、第１治具設置部１５に設置される第１検査治具１３が交換されない限り、再登録等の必要はなく、実質的に作業者の負担増を招くことはない。
【００６６】
その結果、第１検査治具１３に多数の検査ピン１３１が設けられている場合であっても、第１治具設置部１５に設置された第１検査治具１３と検査位置にセットされた被検査基板２との位置合わせを、安価な構成で、しかも効率よく行うことができる。
【００６７】
また、本実施形態によれば、検査位置にセットされた被検査基板２の上側表面及び下側表面のＺ方向の位置を検出し、それによって得られた被検査基板２の上側表面及び下側表面の位置情報と、予め登録された第１及び第２検査治具１３，１４の高さ情報とに基づいて、検査時に第１及び第２検査治具１３，１４を被検査基板２に接触させるために、第１及び第２検査治具１３，１４をＺ方向の移動させる移動距離が決定される。それ故、第１及び第２検査治具１３，１４を被検査基板２に近接させる際のＺ方向の移動距離を最適な値に安定して設定でき、第１及び第２検査治具１３，１４の検査ピン１３１，１４１を被検査基板２の検査点に安定して接触させることができる。
【００６８】
なお、上述の実施形態おける、第１及び第２治具カメラ２１，２２及び基板カメラ２３の撮像画像を用いた被検査基板２に対する第１及び第２検査治具１３，１４の位置合わせでは、ＸＹ方向の位置合わせのみを行うようにしたが、Ｚ軸回りθ方向の位置合わせも行うようにしてもよい。この場合の被検査基板２に対する第１及び第２検査治具１３，１４のθ方向の位置合わせは、被検査基板２を基準として、第１及び第２治具位置調整機構１７，１８により第１及び第２検査治具１３，１４をθ方向に回転させることにより行われる。
【符号の説明】
【００６９】
１  基板検査装置、２  被検査基板、１１  基板設置部、１１１，１１２  ホルダ、１２  基板搬送機構、１３  第１検査治具、１３ｂ  治具位置マーク、１３１  検査ピン、１３２  ヘッド部、１３３  電極ユニット、１３４  第１ピン保持部材、１３５  第２ピン保持部材、１３６  連結部材、１３７  第１の貫通孔、１３８  第２の貫通孔、１４  第２検査治具、１４１  検査ピン、１５  第１治具設置部、１６  第２治具設置部、１７  第１治具位置調整機構、１８  第２治具位置調整機構、１９  第１治具昇降機構、２０  第２治具昇降機構、２１  第１治具カメラ、２２  第２治具カメラ、２３  基板カメラ、２４  第１基板表面位置検出部、２５  第２基板表面位置検出部、３１  第１接続切替部、３２  第２接続切替部、３３  電気特性検出部、３４  入力受付部、３５  表示部、３６  制御部、３６１  機構制御部、３６２  検査制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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