JP2018146526A - Device and method for inspecting circuit boards - Google Patents
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Abstract
【課題】構成を簡素化しつつ検査効率を向上させる。【解決手段】プローブ21を移動させて基板100の表面101のプロービングポイントにプローブ21をプロービングさせるプロービング機構12a,12bと、プロービング機構12a,12bを制御すると共にプローブ21の取り付け誤差および基板100の位置ずれ量に相当する補正量でプロービングポイントの理論上の座標を補正する補正処理を実行する処理部17とを備え、処理部17は、プロービング機構12a,12bを制御して、基板100の表面101にプローブ21を近接させた状態で表面101に形成されている指定導体の理論上の座標を含む領域の上方でプローブ21を移動させる移動処理を実行し、移動処理の実行中に測定した静電容量Cmの変化に基づいて特定した指定導体の実際の座標と指定導体の理論上の座標との位置ずれ量を補正量として特定して補正処理を実行する。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To improve inspection efficiency while simplifying the configuration. SOLUTION: A probing mechanism 12a, 12b for probing the probe 21 to a probing point of a surface 101 of a substrate 100 by controlling a probe 21 is moved, and an attachment error of the probe 21 and a position of the substrate 100 are controlled. A processing unit 17 that executes a correction process that corrects the theoretical coordinates of the probing point with a correction amount corresponding to the amount of deviation, and the processing unit 17 controls the probing mechanisms 12a and 12b to control the surface 101 of the substrate 100. A moving process of moving the probe 21 above the region including the theoretical coordinates of the designated conductor formed on the surface 101 in the state where the probe 21 is in close proximity to the probe 21 is performed, and the electrostatic capacitance measured during the moving process is performed. The actual coordinates of the specified conductor specified based on the change in the capacitance Cm and the theory of the specified conductor It identifies the positional deviation between the coordinates as a correction amount to perform the correction process. [Selection diagram] Figure 1
Description
本発明は、基板にプロービングさせたプローブを介して入出力した電気信号に基づいて測定した被測定量を用いて基板を検査する基板検査装置および基板検査方法に関するものである。 The present invention relates to a substrate inspection apparatus and a substrate inspection method for inspecting a substrate using a measured amount measured based on an electric signal input / output through a probe probed on the substrate.
基板にプロービングさせたプローブを介して入出力する電気信号に基づいて測定した被測定量を用いて基板を検査する基板検査装置では、プロービングポイントにプローブを正確に(確実に)プロービングさせるために、プロービング機構にプローブを取り付けたときの取り付け誤差や基板を保持部に保持させたときの位置ずれ量を補正値として特定し、基板上のプロービングポイントの座標をその補正値で補正する処理が行われる。 In a substrate inspection apparatus that inspects a substrate using a measured amount measured based on an electric signal input / output via a probe probed on the substrate, in order to probe the probe accurately (reliably) to the probing point, A process is performed in which the attachment error when the probe is attached to the probing mechanism or the amount of displacement when the substrate is held by the holding unit is specified as a correction value, and the coordinates of the probing point on the substrate are corrected with the correction value. .
プローブの取り付け誤差を特定する基板検査装置として、下記特許文献1において出願人が開示したX−Y回路基板検査装置(以下、「第1の基板検査装置」ともいう)が知られている。この第1の基板検査装置では、まず、ボード上に設けられているマークの上方にカメラを移動させてマークを撮像し、次いで、その画像からカメラの取り付け誤差を測定する。続いて、ボード上に打痕シートを配置し、打痕シート上の特定点(予め決められた座標)に向けてプローブを移動させてプロービングさせる。次いで、上記したカメラの取り付け誤差分だけ、カメラの移動量を調整しつつ、特定点の上方にカメラを移動させ、続いて、プロービングによって打痕シートに生じる打痕をカメラで撮像する。続いて、打痕を撮像した画像から打痕の座標を特定すると共に、打痕の座標と特定点の理論上の座標との差分値をプローブの取り付け誤差として特定する。
An XY circuit board inspection apparatus (hereinafter also referred to as a “first board inspection apparatus”) disclosed by the applicant in
また、基板の位置ずれ量を特定する基板検査装置として、下記特許文献2において出願人が開示した基板検査装置(以下、「第2の基板検査装置」ともいう)が知られている。この第2の基板検査装置では、まず、検査対象の基板を装置本体に固定し、次いで、基板に設けられているフィデューシャルマークの上方にカメラを配置する。続いて、カメラでフィデューシャルマークを撮像し、その画像からフィデューシャルマークの座標を特定する。次いで、装置本体の規定位置(正しい位置)に基板を固定したときのフィデューシャルマークの理論上の座標と画像から特定したフィデューシャルマークの座標との差分値を基板の位置ずれ量として特定する。 Further, as a substrate inspection apparatus for specifying the amount of positional deviation of a substrate, a substrate inspection apparatus disclosed by the applicant in the following Patent Document 2 (hereinafter also referred to as “second substrate inspection apparatus”) is known. In the second substrate inspection apparatus, first, a substrate to be inspected is fixed to the apparatus main body, and then a camera is disposed above the fiducial mark provided on the substrate. Subsequently, the fiducial mark is imaged by the camera, and the coordinates of the fiducial mark are specified from the image. Next, the difference between the theoretical coordinates of the fiducial mark and the fiducial mark coordinates specified from the image when the substrate is fixed at the specified position (correct position) of the device body is specified as the amount of positional deviation of the substrate. To do.
ところが、上記した第1の基板検査装置および第2の基板検査装置(従来の基板検査装置)には、改善すべき以下の課題がある。具体的には、第1の基板検査装置では、打痕シートにプローブをプロービングさせて形成した打痕をカメラで撮像し、その画像から特定した打痕の座標と特定点の理論上の座標との差分値をプローブの取り付け誤差として特定している。このように、第1の基板検査装置では、プローブの取り付け誤差を特定するために打痕シート、カメラおよび撮像用の照明を設ける必要があるため、構成が複雑化してコストが上昇することに加えて、プローブの取り付け誤差を特定する処理が煩雑であるため、検査効率の向上が困難であるという課題が存在する。また、第2の基板検査装置では、基板に設けられているフィデューシャルマークを撮像し、その画像から特定したフィデューシャルマークの座標とフィデューシャルマークの理論上の座標との差分値を基板の位置ずれ量として特定している。このように、第2の基板検査装置においても、基板の位置ずれ量を特定するためにカメラおよび撮像用の照明を設ける必要があるため、構成が複雑化してコストが上昇するという課題が存在する。さらに、正確なプロービングを実現するためには、プローブの取り付け誤差および基板の位置ずれ量の双方を特定する必要があり、そのためには、上記した第1の基板検査装置が行う処理および第2の基板検査装置が行う処理の双方を行うこととなり、処理がさらに煩雑となり、検査効率の向上がさらに困難となる。 However, the above-described first substrate inspection device and second substrate inspection device (conventional substrate inspection device) have the following problems to be improved. Specifically, in the first substrate inspection apparatus, a dent formed by probing the probe on the dent sheet is imaged by a camera, and the coordinates of the dent specified from the image and the theoretical coordinates of the specific point are Is specified as a probe mounting error. As described above, in the first board inspection apparatus, it is necessary to provide a dent sheet, a camera, and an illumination for imaging in order to specify an attachment error of the probe, so that the configuration becomes complicated and the cost increases. Thus, since the process of specifying the probe attachment error is complicated, there is a problem that it is difficult to improve the inspection efficiency. Further, in the second substrate inspection apparatus, the fiducial mark provided on the substrate is imaged, and the difference value between the fiducial mark coordinate specified from the image and the theoretical coordinate of the fiducial mark is obtained. It is specified as the amount of displacement of the substrate. As described above, in the second substrate inspection apparatus, it is necessary to provide the camera and the illumination for imaging in order to specify the amount of displacement of the substrate, so that there is a problem that the configuration becomes complicated and the cost increases. . Furthermore, in order to realize accurate probing, it is necessary to specify both the probe mounting error and the substrate positional deviation amount. For this purpose, the processing performed by the above-described first substrate inspection apparatus and the second processing are performed. Both of the processes performed by the substrate inspection apparatus are performed, which further complicates the process and further increases the inspection efficiency.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、構成を簡素化しつつ検査効率を向上し得る基板検査装置および基板検査方法を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and a main object of the present invention is to provide a substrate inspection apparatus and a substrate inspection method capable of improving inspection efficiency while simplifying the configuration.
上記目的を達成すべく請求項1記載の基板検査装置は、基板を保持する保持部と、当該保持部に保持されている前記基板の表面に平行な第1方向および当該表面に対して接離する第2方向にプローブを移動させて当該表面における予め決められたプロービングポイントに当該プローブをプロービングさせるプロービング機構と、当該プロービング機構を制御する制御部と、前記プロービング機構に前記プローブを取り付けたときの取り付け誤差および前記保持部に前記基板を保持させたときの位置ずれ量に相当する補正量で前記プロービングポイントの理論上の座標を補正する補正処理を実行する処理部と、前記プローブを介して入出力した電気信号に基づいて被測定量を測定する測定部と、当該測定部によって測定された前記被測定量を用いて前記基板を検査する検査部とを備えた基板検査装置であって、前記制御部は、前記プロービング機構を制御して、前記保持部に保持されている検査対象の前記基板の前記表面に前記プローブを近接させた状態で当該表面に形成されている予め指定された指定導体の理論上の座標を含む領域の上方で当該プローブを移動させる移動処理を実行し、前記測定部は、前記移動処理の実行中に前記被測定量としての静電容量を測定し、前記処理部は、前記測定部によって測定された前記静電容量の変化に基づいて前記指定導体の実際の座標を特定すると共に、当該特定した実際の座標と前記指定導体の前記理論上の座標との位置ずれ量を前記補正量として特定して前記補正処理を実行する。
In order to achieve the above object, a substrate inspection apparatus according to
また、請求項2記載の基板検査装置は、請求項1記載の基板検査装置において、前記処理部は、前記測定部によって測定された前記静電容量が極大となったときの前記プローブの位置の下方の位置を前記指定導体の実際の座標として特定する。
The substrate inspection apparatus according to claim 2 is the substrate inspection apparatus according to
また、請求項3記載の基板検査装置は、請求項1または2記載の基板検査装置において、前記プロービング機構は、前記一対の前記プローブを移動させるように構成され、前記測定部は、前記移動処理の実行中に前記一対のプローブの間の静電容量を測定する。
The substrate inspection apparatus according to claim 3 is the substrate inspection apparatus according to
また、請求項4記載の基板検査方法は、保持部に基板を保持させ、プロービング機構を用いて前記保持部に保持されている前記基板の表面に平行な第1方向および当該表面に対して接離する第2方向にプローブを移動させて当該表面における予め決められたプロービングポイントに当該プローブをプロービングさせる際に、前記プロービング機構に前記プローブを取り付けたときの取り付け誤差および前記保持部に前記基板を保持させたときの位置ずれ量に相当する補正量で前記プロービングポイントの理論上の座標を補正する補正処理を実行し、前記プローブを介して入出力した電気信号に基づいて測定した被測定量を用いて前記基板を検査する基板検査方法であって、前記プロービング機構を用いて、前記保持部に保持されている検査対象の前記基板の前記表面に前記プローブを近接させた状態で当該表面に形成されている予め指定された指定導体の理論上の座標を含む領域の上方で当該プローブを移動させる移動処理を実行し、前記移動処理の実行中に測定した前記被測定量としての静電容量の変化に基づいて前記指定導体の実際の座標を特定すると共に、当該特定した実際の座標と前記指定導体の前記理論上の座標との位置ずれ量を前記補正量として特定して前記補正処理を実行する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a substrate inspection method comprising: holding a substrate by a holding unit; and contacting a first direction parallel to the surface of the substrate held by the holding unit using a probing mechanism and the surface. When the probe is moved in the second direction to be separated and the probe is probed to a predetermined probing point on the surface, the substrate is placed on the holding portion and the mounting error when the probe is attached to the probing mechanism. A correction process for correcting the theoretical coordinates of the probing point with a correction amount corresponding to the amount of positional deviation when held is performed, and a measured amount measured based on an electrical signal input / output via the probe A substrate inspection method for inspecting the substrate using the probing mechanism, wherein the inspection pair held by the holding unit is used. Performing a moving process for moving the probe above a region including theoretical coordinates of a designated conductor designated in advance in the state where the probe is brought close to the surface of the substrate; The actual coordinates of the designated conductor are specified based on the change in capacitance as the measured amount measured during the movement process, and the theoretical coordinates of the specified conductor and the specified conductor are theoretically determined. The correction processing is executed by specifying the amount of positional deviation from the coordinates as the correction amount.
請求項1記載の基板検査装置、および請求項4記載の基板検査方法によれば、検査対象の基板の表面にプローブを近接させた状態で指定導体の理論上の座標を含む領域の上方でプローブを移動させる移動処理を実行し、移動処理の実行中に測定した静電容量の変化に基づいて指定導体の実際の座標を特定すると共に、指定導体の実際の座標と指定導体の理論上の座標との位置ずれ量を補正量として特定してプロービングポイントの理論上の座標を補正することにより、指定導体を撮像した画像を用いることなく補正量を特定してプロービングポイントの理論上の座標を補正することができる。したがって、この基板検査装置および基板検査方法によれば、指定導体の実際の座標を特定するために指定導体を撮像するカメラや照明を設ける必要がないため、その分、構成を簡素化することができる。また、この基板検査装置および基板検査方法では、プローブを用いて測定した被測定量に基づいて指定導体の実際の座標を特定するため、指定導体の実際の座標と指定導体の理論上の座標との位置ずれ量には、プローブの取り付け誤差と基板の位置ずれ量の双方が含まれている。このため、この基板検査装置および基板検査方法によれば、プローブの取り付け誤差を特定するために、打痕シートにプローブをプロービングさせて形成した打痕を撮像する処理を行うことなく、プローブの取り付け誤差と基板の位置ずれ量の双方が含まれた補正量を特定することができる。したがって、この基板検査装置および基板検査方法によれば、打痕シートを用いてプローブの取り付け誤差を特定する処理を省略することができる結果、その分、検査効率を十分に向上させることができる。
According to the substrate inspection apparatus according to
また、この基板検査装置および基板検査方法では、検査のときに実際にプロービングを行うプロービング機構を用いてプローブを移動させ、これによって得た静電容量の変化に基づいて補正量を特定している。つまり、この基板検査装置および基板検査方法では、プロービングの際のプローブの移動条件(移動速度やバックラッシュの量等)と同じ移動条件でプローブを移動させて補正量を特定している。このため、この基板検査装置および基板検査方法では、打痕や指定導体の位置にカメラを移動させて撮像した画像に基づいて補正量を特定する構成および方法のように、カメラの質量とプローブの質量の相違などに起因してプロービングの際のプローブの移動条件と同じ移動条件でカメラを移動させることが困難な構成および方法と比較して、プロービングの際のプローブの移動条件に適合した正確な補正量を特定することができる。したがって、この基板検査装置および基板検査方法によれば、微細な導体パターンやパットにプロービングポイントが規定されている場合であっても、そのプロービングポイントの理論上の座標を補正して実際の座標を正確に算出することができる結果、このような微細な導体パターンやパットに規定されているプロービングポイントにプローブを確実にプロービングさせることができる。 In the substrate inspection apparatus and the substrate inspection method, the probe is moved using a probing mechanism that actually performs probing at the time of inspection, and the correction amount is specified based on the change in capacitance obtained thereby. . That is, in the substrate inspection apparatus and the substrate inspection method, the correction amount is specified by moving the probe under the same movement conditions as the probe movement conditions (movement speed, backlash amount, etc.) during probing. For this reason, in this board inspection apparatus and board inspection method, as in the configuration and method for specifying the correction amount based on the image captured by moving the camera to the position of the dent or the specified conductor, the mass of the camera and the probe Compared to the configuration and method in which it is difficult to move the camera under the same movement conditions as the probe during the probing due to the difference in mass, etc., it is more accurate to match the probe movement during the probing. The correction amount can be specified. Therefore, according to this board inspection apparatus and board inspection method, even when a probing point is defined in a fine conductor pattern or pad, the actual coordinates are corrected by correcting the theoretical coordinates of the probing points. As a result of being able to calculate accurately, the probe can be surely probed to the probing points defined in such fine conductor patterns and pads.
また、請求項2記載の基板検査装置によれば、測定部によって測定された静電容量が極大となったときのプローブの位置の下方の位置を指定導体の実際の座標として特定することにより、指定導体の実際の座標を正確に特定することができる結果、プロービングポイントの座標をより正確に補正することができる。 According to the substrate inspection apparatus of claim 2, by specifying the position below the position of the probe as the actual coordinates of the designated conductor when the electrostatic capacitance measured by the measurement unit is maximized, As a result of accurately specifying the actual coordinates of the designated conductor, the coordinates of the probing point can be corrected more accurately.
また、請求項3記載の基板検査装置によれば、プロービング機構が一対のプローブを移動させ、測定部が移動処理の実行中に一対のプローブの間の静電容量を測定することにより、2つのプロービング機構が一対のプローブをそれぞれ移動させてプロービングを行う4端子法で測定した被測定量に基づいて基板を検査する構成において、指定導体の実際の座標を静電容量の変化に基づいて正確に特定することができる。このため、この基板検査装置によれば、4端子法で被測定量を測定する際に一対のプローブをプロービングさせるプロービングポイントの理論上の座標を正確に補正することができる。 According to the substrate inspection apparatus of the third aspect, the probing mechanism moves the pair of probes, and the measurement unit measures the capacitance between the pair of probes during the execution of the movement process. In the configuration in which the probing mechanism inspects the substrate based on the measured amount measured by the four-terminal method in which the probe is moved by moving the pair of probes, the actual coordinates of the designated conductor are accurately determined based on the change in capacitance. Can be identified. For this reason, according to this board inspection apparatus, the theoretical coordinates of the probing points for probing the pair of probes when measuring the measured amount by the four-terminal method can be accurately corrected.
以下、基板検査装置および基板検査方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a substrate inspection apparatus and a substrate inspection method will be described with reference to the accompanying drawings.
最初に、基板検査装置の一例としての図1に示す基板検査装置1の構成について説明する。基板検査装置1は、同図に示すように、保持部11、プロービング機構12a,12b(以下、プロービング機構12a,12bを区別しないときには「プロービング機構12」ともいう)、測定部13、記憶部14、表示部15、操作部16および処理部17を備えて、基板100を検査可能に構成されている。この場合、基板検査装置1は、一例として、基板100についての被測定量を4端子法で測定し、その測定値を用いて基板100を検査する。
Initially, the structure of the board |
保持部11は、図1に示すように、載置面11aに載置された基板100を図外のクランプで固定して保持可能に構成されている。
As shown in FIG. 1, the holding
各プロービング機構12は、処理部17の制御に従い、保持部11に保持されている基板100の表面101(保持部11の載置面11a)に平行な第1方向(以下、「XY方向」ともいう:図3参照)、および載置面11aに対して接離する第2方向(例えば、載置面11aに対して垂直な方向であって、以下、「Z方向」ともいう:同図参照)にプローブ21を移動させて、基板100の表面101における予め決められたプロービングポイントにプローブ21をプロービング(接触)させる。
Each probing mechanism 12 is controlled in accordance with the control of the
また、この基板検査装置1では、上記したように4端子法で被測定量を測定するため、被測定量の測定には4つのプローブ21が用いられる。このため、各プロービング機構12は、図3に示すように、僅かに離間して隣接した状態の一対のプローブ21をそれぞれ移動させる。なお、以下の説明において、プロービング機構12aが移動させる一対のプローブ21をプローブ21a,21bともいい、プロービング機構12bが移動させる一対のプローブ21をプローブ21c,21dともいう。
Moreover, in this board |
測定部13は、処理部17の指示に従い、プローブ21を介して入出力した電気信号に基づいて被測定量を測定する測定処理を実行する。具体的には、測定部13は、処理部17によって実行される後述する補正処理50(図2参照)において用いられる静電容量Cmを被測定量として測定する。この場合、測定部13は、プロービング機構12によって移動させられる一対のプローブ21の間の静電容量Cmを測定する。また、測定部13は、処理部17によって実行される後述する検査処理において用いられている抵抗値Rmを被測定量として測定する。
The
記憶部14は、測定部13によって測定された静電容量Cmおよび抵抗値Rmを記憶する。また、記憶部14は、基板100の表面101に予め規定されているプロービングポイントの理論上の座標Aptを記憶する。この場合、プロービングポイントは、一例として基板100の表面101に形成されている導体パターン102(図5参照)上に規定されている。なお、理論上の座標Aptは、基板100が保持部11の載置面11aにおける規定位置に正確に配置されて保持されている状態におけるプロービングポイントの位置を示す座標に相当する。また、記憶部14は、補正処理50において処理部17によって補正されたプロービングポイントの座標Aprを記憶する。また、記憶部14は、補正処理50における後述する特定処理において処理部17によって特定された補正量Drを記憶する。
The
また、記憶部14は、基板100の表面101に形成されている指定導体としてのフィデューシャルマークMの理論上の座標Aftを記憶する。この場合、フィデューシャルマークMは、一例として、平面視円形の導体で構成されている。なお、理論上の座標Aftは、基板100が保持部11の載置面11aにおける規定位置に正確に配置されて保持されている状態におけるフィデューシャルマークMの中心(図心)の位置を示す座標に相当する。
The
表示部15は、処理部17によって実行される検査処理の結果(検査結果)を表示する。操作部16は、スイッチやキーなどを備えて構成され、これらが操作されたときに操作信号を出力する。
The
処理部17は、操作部16から出力される操作信号に従って基板検査装置1を構成する各部を制御すると共に、各種の処理を実行する。具体的には、処理部17は、制御部として機能し、プロービング機構12を制御する。この場合、処理部17は、後述する補正処理50において用いる補正量Drを特定する際に、プロービング機構12を制御して、保持部11に保持されている検査対象の基板100の表面101にプローブ21を近接させた状態で、表面101に形成されているフィデューシャルマークM(指定導体)の座標Aftを含む予め決められた大きさの領域B(例えば、座標Aftを中心としてフィデューシャルマークMの半径の5倍程度の領域:図3参照)の上方でプローブ21を移動させる移動処理を実行する。
The
また、処理部17は、プロービング機構12にプローブ21を取り付けたときの取り付け誤差(予め決められた取り付け位置からの離間距離)、および保持部11に基板100を保持させたときの位置ずれ量(予め決められた保持位置からの離間距離)に相当する補正量Drだけプロービングポイントの理論上の座標Aptを補正する補正処理50を実行する。また、処理部17は、測定部13によって測定された被測定量としての静電容量Cmの変化に基づいてフィデューシャルマークMの実際の座標Afrを特定すると共に、座標Afrと座標Aft(理論上の座標)との位置ずれ量(離間距離)を上記した補正量Drとして特定する。この場合、処理部17は、測定部13によって測定された静電容量Cmが極大となったときのプローブ21の位置の下方の位置の座標をフィデューシャルマークMの座標Afr(実際の座標)として特定する。
Further, the
また、処理部17は、検査部として機能し、測定部13によって測定された被測定量を用いて基板100を検査する(基板100の良否を判定する)検査処理を実行する。
Further, the
次に、基板検査装置1を用いて基板100を検査する基板検査方法について説明する。
Next, a substrate inspection method for inspecting the
まず、図1に示すように、検査対象の基板100を保持部11の載置面11aに載置し、次いで、図外のクランプで基板100を固定する。
First, as shown in FIG. 1, the
ここで、この基板検査装置1では、基板100の表面101に規定されているプロービングポイントにプローブ21をプロービングさせて基板100の検査を行うが、プロービングポイントにプローブ21を正確に(確実に)プロービングさせるためには、プロービング機構12にプローブ21を取り付けたときの取り付け誤差や基板100を保持部11に保持させたときの位置ずれ量に相当する補正量Drを特定し、プロービングポイントの座標を補正量Drで補正する必要がある。このため、基板100の検査に先立ち、操作部16を操作してプロービングポイントの座標の補正の実行を指示し、これに応じて、処理部17が図2に示す補正処理50を実行する。
Here, in this
この補正処理50では、処理部17は、まず、基板100の表面101に形成されているフィデューシャルマークM(指定導体)の理論上の座標Aftを記憶部14から読み出す(ステップ51)。
In the
続いて、処理部17は、移動処理を実行すると共に、測定部13に測定処理の実行を指示する(ステップ52)。処理部17は、移動処理において、プロービング機構12a(2つのプロービング機構12のいずれか一方)を制御して、図3に示すように、プローブ21a,21bをZ方向に移動させて、基板100の表面101に近接させる(一例として、表面101から1mm程度上方に位置させる)。次いで、処理部17は、プロービング機構12aを制御して、同図に示すように、プローブ21a,21bを表面101に近接させた状態で、座標Aftを含む予め決められた大きさ(例えば、座標Aftを中心としてフィデューシャルマークMの半径の5倍程度)の領域Bの上方でプローブ21をXY方向に移動させる。
Subsequently, the
また、測定部13は、測定処理において、プロービング機構12aによって移動させられているプローブ21a,21b間に測定用の電気信号(交流電流)を出力すると共に、その際にプローブ21a,21b間に生じる電気信号(電圧)を入力し、電流の電流値、電圧の電圧値、および電流および電圧の位相差に基づいて、プローブ21a,21bの間の静電容量Cmを測定する。この場合、測定部13は、処理部17によって測定処理の終了の指示されるまで(プロービング機構12aがプローブ21a,21bを移動させている間)、プローブ21a,21bが予め規定された規定距離だけ移動するごとに静電容量Cmを測定する。また、処理部17は、規定距離だけ移動するごとに測定された静電容量Cmを記憶部14に記憶させる。
In the measurement process, the
続いて、処理部17は、プロービング機構12aに対する制御と同様にしてプロービング機構12b(2つのプロービング機構12の他方)を制御して、プローブ21c,21dを基板100の表面101に近接させた状態で、領域Bの上方でプローブ21c,21dを移動させる。また、処理部17は、測定部13に対して、プローブ21a,21bの間の静電容量Cmの測定と同様にして、プローブ21c,21dの間の静電容量Cmを測定させ、プローブ21c,21dが規定距離だけ移動するごとに測定された静電容量Cmを記憶部14に記憶させる。
Subsequently, the
次いで、処理部17は、補正量Drを特定する特定処理を実行する(ステップ53)。この特定処理では、処理部17は、プロービング機構12aによってプローブ21a,21bが規定距離だけ移動するごとに測定された静電容量Cmを記憶部14から読み出す。続いて、処理部17は、プローブ21a,21bの移動に伴う静電容量Cmの変化に基づいてフィデューシャルマークMの実際の座標Afrを特定する。
Next, the
この場合、測定部13によって測定されるプローブ21a,21bの間の静電容量Cmは、図4に示すように、プローブ21a,21bがフィデューシャルマークMに近づくに従い、プローブ21a,21bとフィデューシャルマークMとの間の静電容量が加わることによって大きくなる。そして、プローブ21a,21bの間の中間位置が、フィデューシャルマークMの中心(重心)の座標(つまり、実際の座標Afr)の上方に位置したときに、測定部13によって測定される静電容量Cmが極大となる。したがって、処理部17は、同図に示すように、静電容量Cmが極大となったときのプローブ21a,21bの位置(具体的には、プローブ21a,21bの間の中間位置)の下方の位置の座標をプロービング機構12aによるプローブ21a,21bの移動量から算出し、その座標をフィデューシャルマークMの実際の座標Afrとして特定する。次いで、処理部17は、図3に示すように、座標Afr(実際の座標:実線のフィデューシャルマークMの中心(重心)の座標)と座標Aft(理論上の座標:破線のフィデューシャルマークMの中心(重心)の座標)との位置ずれ量(離間距離)をプロービング機構12a用の補正量Drとして特定して記憶部14に記憶させる。
In this case, the electrostatic capacitance Cm between the
続いて、処理部17は、プロービング機構12a用の補正量Drの特定と同様にして、プロービング機構12bによってプローブ21c,21dが規定距離だけ移動するごとに測定された静電容量Cmを記憶部14から読み出す。次いで、処理部17は、静電容量Cmが極大となったときのプローブ21c,21dの位置(プローブ21c,21dの間の中間位置)の下方の位置の座標を、プロービング機構12bによるプローブ21c,21dの移動量から算出し、その座標をフィデューシャルマークMの実際の座標Afrとして特定する。続いて、処理部17は、座標Afr(実際の座標)と座標Aft(理論上の座標)との位置ずれ量(離間距離)をプロービング機構12b用の補正量Drとして特定して記憶部14に記憶させる。これにより、補正量Drを特定する特定処理が終了する。
Subsequently, the
この場合、この基板検査装置1および基板検査方法では、上記したように、検査対象の基板100のフィデューシャルマークMの実際の座標Afrを、検査用のプローブ21を用いて測定した被測定量に基づいて特定することができる。このため、この基板検査装置1および基板検査方法では、フィデューシャルマークMの座標Afrを特定するためのカメラや撮像用の照明を設ける必要がないため、その分、構成を簡素化することが可能となっている。また、プローブ21を用いて測定した被測定量に基づいて座標Afrを特定しているため、座標Afrと座標Aftとの位置ずれ量には、プローブ21の取り付け誤差と基板100の位置ずれ量の双方が含まれている。このため、プローブ21の取り付け誤差を特定するために、打痕シートにプローブ21をプロービングさせることで形成した打痕を撮像する処理を行う必要がないため、その分、検査効率を十分に向上させることが可能となっている。
In this case, in the
次いで、処理部17は、プロービング機構12aによってプローブ21a,21bをプロービングさせるプロービングポイント(以下、「プロービング機構12a用のプロービングポイント」ともいう)の座標Apt(理論上の座標)、およびプロービング機構12bによってプローブ21c,21dをプロービングさせるプロービングポイント(以下、「プロービング機構12b用のプロービングポイント」ともいう)の座標Aptを記憶部14から読み出す(ステップ54)。
Next, the
続いて、処理部17は、特定処理で特定して記憶部14に記憶されているプロービング機構12a用の補正量Drを、プロービング機構12a用のプロービングポイントの座標Aptに増減して座標Aptを補正して、プロービング機構12a用のプロービングポイントの実際の座標Aprを算出する。また、処理部17は、特定処理で特定して記憶部14に記憶されているプロービング機構12b用の補正量Drを、プロービング機構12b用のプロービングポイントの座標Aptに増減して座標Aptを補正して、プロービング機構12b用のプロービングポイントの実際の座標Aprを算出する(ステップ55)。
Subsequently, the
次いで、処理部17は、算出した各座標Aprを記憶部14に記憶させる(ステップ56)。以上により、プロービングポイントの座標を補正する補正処理50が完了する。
Next, the
続いて、操作部16を操作して、処理部17に対して検査処理の実行を指示する。この検査処理では、処理部17は、プローブ21a,21bをプロービングさせるプロービングポイントの座標Apr(補正後の座標)、およびプローブ21c,21dをプロービングさせるプロービングポイントの座標Aprを記憶部14から読み出す。この場合、処理部17は、例えば、図5に示すように、基板100に形成されている導体パターン102の導通状態を検査するためのプロービングポイントとして2つのプロービングポイントの各座標Apr1,Apr2を読み出したものとする。なお、同図において、導体パターン102の理論上の位置およびプロービングポイントの理論上の座標Apt,Aptを破線で示す。
Subsequently, the
次いで、処理部17は、プロービング機構12a,12bを制御して、図5に示すように、各座標Apr1,Apr2に向けて各プローブ21をXY方向およびZ方向に移動させ、各プロービングポイントに各プローブ21をプロービングさせる。
Next, the
続いて、処理部17は、測定部13に対して測定処理の実行を指示する。この場合、測定部13は、例えば、プローブ21a,21d間に電流(直流定電流)を出力すると共に、その際にプローブ21b,21c間に生じる電圧を入力し、電流の電流値および電圧の電圧値に基づいて、導体パターン102の抵抗値Rm(被測定量)を測定する。
Subsequently, the
次いで、処理部17は、測定部13によって測定された抵抗値Rmと基準値とを比較して導体パターン102の導通状態の良否を判定する。具体的には、処理部17は、抵抗値Rmが基準値未満のときには、導体パターン102の導通状態が良好と判定し、抵抗値Rmが基準値以上のときには、導体パターン102の導通状態が不良と判定する。
Next, the
続いて、処理部17は、次に検査すべき導体パターン102についてのプロービングポイントの座標Aprを読み出し、次いで、プロービング機構12a,12bを制御して、各プロービングポイントに各プローブ21をプロービングさせる。続いて、処理部17は、測定部13に対して測定処理の実行を指示し、次いで、測定部13によって測定された抵抗値Rmと基準値とを比較して導体パターン102の導通状態の良否を判定する。以下、同様にして、処理部17は、各導体パターン102の導通状態の良否を判定する。
Subsequently, the
続いて、すべての導体パターン102の導通状態の良否を判定が終了したときには、処理部17は、各導体パターン102の導通状態の良否の判定結果に基づいて基板100の良否を判定する。この場合、処理部17は、すべての導体パターン102の導通状態が良好のときには、基板100が良好であると判定し、1つ以上の導体パターン102の導通状態が不良のときには、基板100が不良であると判定する。次いで、処理部17は、判定結果(検査結果)を表示部15に表示させる。以上により、基板100の検査が終了する。この場合、上記したように、プロービングポイントの座標を補正したことで、各プロービングポイントにプローブ21を正確に(確実に)プロービングさせることができる結果、検査を正確に行うことが可能となっている。
Subsequently, when the determination of the quality of the conductive state of all the
このように、この基板検査装置1および基板検査方法によれば、検査対象の基板100の表面101にプローブ21を近接させた状態でフィデューシャルマークMの理論上の座標Aftを含む領域Bの上方でプローブ21を移動させる移動処理を実行し、移動処理の実行中に測定した静電容量Cmの変化に基づいてフィデューシャルマークMの実際の座標Afrを特定すると共に、座標Afrと座標Aftとの位置ずれ量を補正量Drとして特定してプロービングポイントの理論上の座標Aptを補正することにより、フィデューシャルマークMを撮像した画像を用いることなく補正量Drを特定してプロービングポイントの座標Aptを補正することができる。したがって、この基板検査装置1および基板検査方法によれば、フィデューシャルマークMの座標Afrを特定するためにフィデューシャルマークMを撮像するカメラや照明を設ける必要がないため、その分、構成を簡素化することができる。また、この基板検査装置1および基板検査方法では、プローブ21を用いて測定した被測定量に基づいて座標Afrを特定するため、座標Afrと座標Aftとの位置ずれ量には、プローブ21の取り付け誤差と基板100の位置ずれ量の双方が含まれている。このため、この基板検査装置1および基板検査方法によれば、プローブ21の取り付け誤差を特定するために、打痕シートにプローブ21をプロービングさせて形成した打痕を撮像する処理を行うことなく、プローブ21の取り付け誤差と基板100の位置ずれ量の双方が含まれた補正量Drを特定することができる。したがって、この基板検査装置1および基板検査方法によれば、打痕シートを用いてプローブ21の取り付け誤差を特定する処理を省略することができる結果、その分、検査効率を十分に向上させることができる。
As described above, according to the
また、この基板検査装置1および基板検査方法では、検査のときに実際にプロービングを行うプロービング機構12を用いてプローブ21を移動させ、これによって得た静電容量の変化に基づいて補正量Drを特定している。つまり、この基板検査装置1および基板検査方法では、プロービングの際のプローブ21の移動条件(移動速度やバックラッシュの量等)と同じ移動条件でプローブ21を移動させて補正量Drを特定している。このため、この基板検査装置1および基板検査方法では、打痕やフィデューシャルマークMの位置にカメラを移動させて撮像した画像に基づいて補正量Drを特定する構成および方法のようにカメラの質量とプローブ21の質量の相違などに起因してプロービングの際のプローブ21の移動条件と同じ移動条件でカメラを移動させることが困難な構成および方法と比較して、プロービングの際のプローブ21の移動条件に適合した正確な補正量Drを特定することができる。したがって、この基板検査装置1および基板検査方法によれば、微細な導体パターン102やパットにプロービングポイントが規定されている場合であっても、そのプロービングポイントの理論上の座標Aptを補正して実際の座標Aprを正確に算出することができる結果、このような微細な導体パターン102やパットに規定されているプロービングポイントにプローブ21を確実にプロービングさせることができる。
Moreover, in this board |
また、この基板検査装置1および基板検査方法によれば、測定した静電容量Cmが極大となったときのプローブ21の位置の下方の位置をフィデューシャルマークMの実際の座標Afrとして特定することにより、フィデューシャルマークMの実際の座標Afrを正確に特定することができる結果、プロービングポイントの座標Aptをより正確に補正することができる。
Moreover, according to this board |
また、この基板検査装置1および基板検査方法によれば、プロービング機構12が一対のプローブ21を移動させ、測定部13が移動処理の実行中に一対のプローブ21の間の静電容量Cmを測定することにより、2つのプロービング機構12が一対のプローブ21をそれぞれ移動させてプロービングを行う4端子法で測定した被測定量に基づいて基板100を検査する構成において、フィデューシャルマークMの実際の座標Afrを静電容量Cmの変化に基づいて正確に特定することができる。このため、この基板検査装置1および基板検査方法によれば、4端子法で被測定量を測定する際に一対のプローブ21をプロービングさせるプロービングポイントの座標Aptを正確に補正することができる。
Moreover, according to this board |
なお、基板検査装置および基板検査方法は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、4端子法で被測定量の測定を行い、その被測定量に基づいて基板100を検査する構成および方法に適用した例について上記したが、2端子法で被測定量の測定を行い、その被測定量に基づいて基板100を検査する構成および方法に適用することもできる。この場合、1つのプロービング機構12が一対のプローブ21を移動させる上記の構成および方法(4端子法で測定を行う構成および方法)では、一対のプローブ21の間の静電容量Cmを測定してその静電容量Cmの変化に基づいてフィデューシャルマークMの座標Afr(実際の座標)を特定するが、1つのプロービング機構12が1つのプローブ21を移動させる構成および方法(2端子法で測定を行う構成および方法)では、1つのプローブ21とフィデューシャルマークM(指定導体)との間の静電容量Cmを測定してその静電容量Cmの変化に基づいてフィデューシャルマークMの座標Afrを特定することができる。また、1つのプローブ21を移動させるプロービング機構12を2つ備えた構成および方法(2端子法で測定を行う構成および方法)では、2つのプロービング機構12の各プローブ21の間の静電容量Cmを測定してその静電容量Cmの変化に基づいてフィデューシャルマークMの座標Afrを特定してもよい。
The substrate inspection apparatus and the substrate inspection method are not limited to the above configuration and method. For example, the measurement was measured by the four-terminal method, and the example applied to the configuration and method for inspecting the
また、プローブ21が規定距離だけ移動するごとに測定された各静電容量Cmと、各静電容量Cmが測定されたときにプローブ21が位置していた座標とを定量的に処理して得た座標を座標Afrとして特定することもできる。一例として、静電容量Cmの極大値に予め決められた率(例えば、80%)を乗じた値以上の静電容量Cmが測定された位置が複数存在するときに、各位置の重心の位置を求め、その重心の位置の座標を座標Afrとして特定することができる。
Further, each capacitance Cm measured each time the
また、基板100に形成されているフィデューシャルマークMを指定導体として用いる例について上記したが、導体パターン、ビア(スルーホール)およびパットを指定導体として用いる構成および方法を採用することもできる。
In addition, although the example in which the fiducial mark M formed on the
また、基板100の表面101(載置面11a)に対して垂直な方向を第2方向としてプローブ21を移動させる例について上記したが、表面101に対して傾斜する方向を第2方向としてプローブ21を移動させる構成および方法を採用することもできる。
Further, the example in which the
また、処理部17が制御部および検査部としても機能する例(処理部、制御部および検査部を一体とした構成例)について上記したが、処理部、制御部および検査部を別体とする構成を採用することもできる。また、処理部、制御部および検査部のうちの任意の2つを一体とする構成を採用することもできる。
Moreover, although the
また、測定部13が検査に用いる被測定量としての抵抗値Rmを測定し、処理部17が測定部13によって測定された抵抗値Rmを用いて基板100を検査する例について上記したが、検査に用いる被測定量は、抵抗値Rmに限定されない。例えば、電圧値、電流値、インピーダンス値および容量値などを測定部13が被測定量として測定し、これらの被測定量を用いて処理部17が基板100を検査する構成および方法を採用することもできる。
Moreover, although the
1 基板検査装置
11 保持部
12a,12b プロービング機構
13 測定部
17 処理部
21a〜21d プローブ
100 基板
101 表面
Afr,Aft,Apr,Apt 座標
B 領域
Cm 静電容量
Dr 補正量
M フィデューシャルマーク
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記制御部は、前記プロービング機構を制御して、前記保持部に保持されている検査対象の前記基板の前記表面に前記プローブを近接させた状態で当該表面に形成されている予め指定された指定導体の理論上の座標を含む領域の上方で当該プローブを移動させる移動処理を実行し、
前記測定部は、前記移動処理の実行中に前記被測定量としての静電容量を測定し、
前記処理部は、前記測定部によって測定された前記静電容量の変化に基づいて前記指定導体の実際の座標を特定すると共に、当該特定した実際の座標と前記指定導体の前記理論上の座標との位置ずれ量を前記補正量として特定して前記補正処理を実行する基板検査装置。 The probe is moved in a first direction parallel to the surface of the substrate held by the holding unit and the second direction in contact with and away from the surface, and the surface is determined in advance on the surface. A probing mechanism for probing the probe at a probing point; a control unit for controlling the probing mechanism; an attachment error when the probe is attached to the probing mechanism; and a position when the substrate is held by the holding part. A processing unit that performs a correction process for correcting the theoretical coordinates of the probing point with a correction amount corresponding to a deviation amount; and a measurement unit that measures a measured amount based on an electric signal input and output through the probe. And an inspection unit for inspecting the substrate using the measured amount measured by the measurement unit. There,
The control unit controls the probing mechanism, and a predesignated designation formed on the surface in a state where the probe is brought close to the surface of the substrate to be inspected held by the holding unit. Perform a movement process to move the probe above the area containing the theoretical coordinates of the conductor,
The measuring unit measures the capacitance as the measured amount during the execution of the movement process,
The processing unit identifies the actual coordinates of the designated conductor based on the change in the capacitance measured by the measurement unit, and the identified actual coordinates and the theoretical coordinates of the designated conductor; A substrate inspection apparatus that specifies the amount of positional deviation as the correction amount and executes the correction process.
前記測定部は、前記移動処理の実行中に前記一対のプローブの間の静電容量を測定する請求項1または2記載の基板検査装置。 The probing mechanism is configured to move the pair of probes.
The substrate inspection apparatus according to claim 1, wherein the measurement unit measures a capacitance between the pair of probes during the execution of the movement process.
前記プロービング機構を用いて、前記保持部に保持されている検査対象の前記基板の前記表面に前記プローブを近接させた状態で当該表面に形成されている予め指定された指定導体の理論上の座標を含む領域の上方で当該プローブを移動させる移動処理を実行し、
前記移動処理の実行中に測定した前記被測定量としての静電容量の変化に基づいて前記指定導体の実際の座標を特定すると共に、当該特定した実際の座標と前記指定導体の前記理論上の座標との位置ずれ量を前記補正量として特定して前記補正処理を実行する基板検査方法。 The holding unit holds the substrate, and the probe is moved in a first direction parallel to the surface of the substrate held by the holding unit and a second direction contacting and separating from the surface using a probing mechanism. When probing the probe at a predetermined probing point on the surface, a correction corresponding to an attachment error when the probe is attached to the probing mechanism and a displacement amount when the substrate is held by the holding portion. A substrate inspection method in which a correction process for correcting theoretical coordinates of the probing point by a quantity is executed, and the board is inspected using a measured quantity measured based on an electric signal input / output through the probe. And
Using the probing mechanism, theoretical coordinates of a designated conductor specified in advance formed on the surface of the substrate to be inspected held by the holding unit in a state where the probe is brought close to the surface. Execute a movement process to move the probe above the area containing
The actual coordinates of the designated conductor are specified based on the change in capacitance as the measured amount measured during the movement process, and the theoretical coordinates of the specified conductor and the specified conductor are theoretically determined. A substrate inspection method for performing the correction processing by specifying a positional deviation amount from coordinates as the correction amount.
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