JP2008053411A - Probe inspection device and method - Google Patents

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Keiko Sugimoto
桂子 杉本
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Nec Electronics Corp
Necエレクトロニクス株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a probe inspection device and a probe inspection method allowing an operator to check displacement of a probe needle easily visually. <P>SOLUTION: A probe inspection device 1 carries out probe inspection by bringing a probe needle 42 of a probe card 40 into contact with an electrode pad on a semiconductor wafer 90, and comprises a monitor 10 (display unit) for displaying a picture of an electrode pad. The monitor 10 displays by superposing a target contact position of the probe needle 42 on the electrode pad computed on the data of the position coordinate of the probe needle 42 onto the picture of the electrode pad. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、プローブ検査装置およびプローブ検査方法に関する。   The present invention relates to a probe inspection apparatus and a probe inspection method.
従来のプローブ検査装置としては、例えば特許文献1に記載されたものがある。同文献に記載のプローブ検査装置は、検査対象の半導体ウエハが載置されるステージ、半導体ウエハの電極パッドに接触させるプローブ針、およびステージ動作に連動するように設けられた針跡確認部材を備えている。   As a conventional probe inspection apparatus, for example, there is one described in Patent Document 1. The probe inspection apparatus described in the document includes a stage on which a semiconductor wafer to be inspected is placed, a probe needle that is brought into contact with an electrode pad of the semiconductor wafer, and a needle trace confirmation member that is provided so as to be interlocked with the stage operation. ing.
この装置においては、プローブ針の接触により上記針跡確認部材上に残った針跡の位置がカメラによって検出され、検出された位置とその目標位置とのずれが求められる。そして、電極パッドにプローブ針を接触させる際には、上記ずれに基づいて自動で位置補正が行われる。
特開2005−123293号公報
In this apparatus, the position of the needle trace remaining on the needle trace confirmation member due to the contact of the probe needle is detected by the camera, and the deviation between the detected position and the target position is obtained. Then, when the probe needle is brought into contact with the electrode pad, the position correction is automatically performed based on the deviation.
JP 2005-123293 A
しかしながら、このように自動で位置補正を行うプローブ検査装置においては、充分な補正が行われないままにプローブ検査が行われてしまう場合がある。例えば、装置の誤差、またはプローブ針のバラツキもしくは使用による劣化等に起因して、自動補正によっても実際の針跡と目標位置とのずれが充分に改善されない場合がある。   However, in such a probe inspection apparatus that automatically performs position correction, probe inspection may be performed without sufficient correction. For example, the deviation between the actual needle trace and the target position may not be sufficiently improved even by the automatic correction due to an error of the apparatus, a variation of the probe needle, deterioration due to use, or the like.
本発明によるプローブ検査装置は、半導体ウエハ上の電極パッドにプローブ針を接触させてプローブ検査を行う装置であって、上記電極パッドの画像を表示する表示部を備え、上記表示部は、上記プローブ針の位置座標のデータに基づいて算出された、上記電極パッド上での当該プローブ針の目標接触位置を、上記電極パッドの上記画像に重ね合わせて表示することを特徴とする。   A probe inspection apparatus according to the present invention is an apparatus that performs probe inspection by bringing a probe needle into contact with an electrode pad on a semiconductor wafer, and includes a display unit that displays an image of the electrode pad, and the display unit includes the probe The target contact position of the probe needle on the electrode pad calculated based on the needle position coordinate data is displayed superimposed on the image of the electrode pad.
このプローブ検査装置においては、プローブ針の位置座標データに基づく当該プローブ針の目標接触位置が、電極パッドの画像に重ね合わされて表示される。このため、作業者は、電極パッド上の実際の針跡と上記目標接触位置とのずれを目視にて容易に確認することができる。確認の結果、作業者は、必要に応じて位置補正を行えばよい。このように補正の要否に関する判断を作業者に委ねることで、充分な補正が行われないままにプローブ検査が行われるのを防ぐことができる。   In this probe inspection apparatus, the target contact position of the probe needle based on the position coordinate data of the probe needle is displayed superimposed on the electrode pad image. For this reason, the operator can easily visually confirm the deviation between the actual needle trace on the electrode pad and the target contact position. As a result of the confirmation, the operator may correct the position as necessary. In this way, it is possible to prevent the probe inspection from being performed without performing sufficient correction by leaving the determination regarding whether or not correction is necessary to the operator.
本発明によれば、プローブ針の位置ずれを作業者が目視にて容易に確認することが可能なプローブ検査装置およびプローブ検査方法が実現される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the probe test | inspection apparatus and probe test | inspection method with which an operator can confirm visually the position shift of a probe needle easily are implement | achieved.
以下、図面を参照しつつ、本発明によるプローブ検査装置およびプローブ検査方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of a probe inspection apparatus and a probe inspection method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same reference numerals are assigned to the same elements, and duplicate descriptions are omitted.
図1は、本発明によるプローブ検査装置の一実施形態を示す正面図である。プローブ検査装置1は、半導体ウエハ90上の電極パッド(図示せず)にプローブカード40のプローブ針42を接触させてプローブ検査を行う装置であって、電極パッドの画像を表示するモニタ10(表示部)を備えている。モニタ10は、プローブ針42の位置座標のデータに基づいて算出された、電極パッド上での当該プローブ針42の目標接触位置を、電極パッドの画像に重ね合わせて表示する。この目標接触位置とは、換言すれば、プローブ針42の電極パッドに対する最適な接触位置のことである。モニタ10としては、例えば液晶ディスプレイを用いることができる。   FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a probe inspection apparatus according to the present invention. The probe inspection apparatus 1 is an apparatus for performing probe inspection by bringing a probe needle 42 of a probe card 40 into contact with an electrode pad (not shown) on a semiconductor wafer 90, and a monitor 10 (display) that displays an image of the electrode pad. Part). The monitor 10 displays the target contact position of the probe needle 42 on the electrode pad, calculated based on the position coordinate data of the probe needle 42, superimposed on the electrode pad image. In other words, the target contact position is an optimum contact position of the probe needle 42 with respect to the electrode pad. As the monitor 10, for example, a liquid crystal display can be used.
プローブ検査装置1は、モニタ10の他に、本体部20およびカメラ30を備えている。本体部20は、半導体ウエハ90が載置されるステージ22と、半導体ウエハ90を搬送するローダ24とを有している。ステージ22は、X方向(図中の左右方向)、Y方向(同前後方向)、Z方向(同上下方向)およびθ方向(回転方向)に移動可能である。カメラ30は、ステージ22上に載置された半導体ウエハ90上の電極パッドの画像を取得する。当該画像は、上述のとおり、プローブ針42の目標接触位置と共にモニタ10の画面上に表示される。カメラ30としては、例えばCCDカメラを用いることができる。   The probe inspection apparatus 1 includes a main body 20 and a camera 30 in addition to the monitor 10. The main body 20 includes a stage 22 on which the semiconductor wafer 90 is placed and a loader 24 that transports the semiconductor wafer 90. The stage 22 is movable in the X direction (left-right direction in the figure), Y direction (same front-rear direction), Z direction (same vertical direction), and θ direction (rotation direction). The camera 30 acquires an image of the electrode pad on the semiconductor wafer 90 placed on the stage 22. As described above, the image is displayed on the screen of the monitor 10 together with the target contact position of the probe needle 42. As the camera 30, for example, a CCD camera can be used.
プローブ検査装置1の所定の位置には、ステージ22に対向するようにプローブカード40が配置される。プローブカード40には、半導体ウエハ90上の電極パッドの位置に対応して複数のプローブ針42が設けられている。プローブカード40の製造時に取得される、これらのプローブ針42の位置座標データは、本体部20内に取り込まれている。具体的には、本体部20に内蔵されたROM等のメモリに上記データが格納される。なお、データの取り込みは、通信回線を通じてオンラインで行ってもよいし、記憶媒体を介して行ってもよい。   A probe card 40 is disposed at a predetermined position of the probe inspection apparatus 1 so as to face the stage 22. The probe card 40 is provided with a plurality of probe needles 42 corresponding to the positions of the electrode pads on the semiconductor wafer 90. The position coordinate data of these probe needles 42 acquired at the time of manufacturing the probe card 40 is taken into the main body 20. Specifically, the data is stored in a memory such as a ROM built in the main body unit 20. Data can be taken in online via a communication line or via a storage medium.
図2は、モニタ10の表示画像の一例を示す図である。モニタ10には、上記電極パッドの画像82、プローブ針42の接触により電極パッド上に残った針跡84、および目標接触位置86が表示されている。さらに、モニタ10には、プロービングエリア88が表示されている。プロービングエリア88は、本体部20内に取り込まれる電極パッドのデータおよび上記位置座標データに基づいて設定される。このプロービングエリア88は、電極パッド上でのプローブ針42の接触位置の許容範囲に相当する。したがって、プロービングエリア88内には、当然に目標接触位置86が含まれる。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a display image on the monitor 10. On the monitor 10, an image 82 of the electrode pad, a needle mark 84 remaining on the electrode pad due to contact with the probe needle 42, and a target contact position 86 are displayed. Further, a probing area 88 is displayed on the monitor 10. The probing area 88 is set based on the electrode pad data taken into the main body 20 and the position coordinate data. The probing area 88 corresponds to an allowable range of the contact position of the probe needle 42 on the electrode pad. Accordingly, the target contact position 86 is naturally included in the probing area 88.
図3のフローチャートを参照しつつ、プローブ検査装置1の動作と併せて、本発明によるプローブ検査方法の一実施形態を説明する。まず、プローブ針42の位置座標データを本体部20に取り込む(S31)。ただし、予め取り込まれている場合、このステップは省略することができる。次に、ローダ24で半導体ウエハ90を装置内に搬送する。装置内に搬送された半導体ウエハ90は、ステージ22上に載せられる。続いて、ウエハアライメント、すなわち半導体ウエハ90のプローブカード40に対する大まかな位置合わせを実施する。さらに、プローブ針42の針先をカメラ30で確認しながら、プローブ針42と電極パッドとの細かな位置合わせを実施する(S32)。   An embodiment of the probe inspection method according to the present invention will be described together with the operation of the probe inspection apparatus 1 with reference to the flowchart of FIG. First, the position coordinate data of the probe needle 42 is taken into the main body 20 (S31). However, this step can be omitted if preloaded. Next, the loader 24 transports the semiconductor wafer 90 into the apparatus. The semiconductor wafer 90 transported into the apparatus is placed on the stage 22. Subsequently, wafer alignment, that is, rough positioning of the semiconductor wafer 90 with respect to the probe card 40 is performed. Further, fine alignment between the probe needle 42 and the electrode pad is performed while confirming the needle tip of the probe needle 42 with the camera 30 (S32).
その後、作業者にて、ステージ22をZ方向に移動させ、プローブ針42を電極パッドに接触させる(S33)。これにより、電極パッドに針跡が付く。その針跡をモニタ10に表示させる(S34)。このとき、モニタ10には、電極パッドの針跡と共に、プローブ針42の位置座標データから算出された目標接触位置が表示される。作業者は、電極パッドに残った針跡と目標接触位置とをモニタ10上で視認し、当該針跡が所望の位置にあるかを確認する(S35)。   Thereafter, the operator moves the stage 22 in the Z direction and brings the probe needle 42 into contact with the electrode pad (S33). Thereby, a needle mark is attached to the electrode pad. The needle trace is displayed on the monitor 10 (S34). At this time, the target contact position calculated from the position coordinate data of the probe needle 42 is displayed on the monitor 10 together with the needle trace of the electrode pad. The operator visually recognizes the needle trace remaining on the electrode pad and the target contact position on the monitor 10, and confirms whether the needle trace is at a desired position (S35).
作業者は、その確認の結果、位置補正が必要であると判断すれば、そのずれが小さくなるようにプローブ針42と電極パッドとの相対位置を調整する。具体的には、ステージ22をX方向、Y方向またはθ方向に移動させることで、上記ずれが小さくなるようにする。モニタ10にプロービングエリア88(図2参照)が表示される場合には、針跡の位置がプロービングエリア88内にあるか否かを基準として、位置補正の要否を機械的に判断することができる。つまり、針跡の位置がプロービングエリア88の外にある場合に、プローブ針42と電極パッドとの相対位置を調整することにすればよい。   If the operator determines that position correction is necessary as a result of the confirmation, the operator adjusts the relative position between the probe needle 42 and the electrode pad so that the deviation is reduced. Specifically, the shift is reduced by moving the stage 22 in the X direction, the Y direction, or the θ direction. When the probing area 88 (see FIG. 2) is displayed on the monitor 10, the necessity of position correction may be mechanically determined based on whether or not the position of the needle trace is within the probing area 88. it can. That is, when the position of the needle trace is outside the probing area 88, the relative position between the probe needle 42 and the electrode pad may be adjusted.
図2に示した例の場合、針跡84は目標接触位置86に一致していないもののプロービングエリア88内にあるので、上述の判断基準によれば、位置補正は不要ということになる。ただし、この場合であっても、作業者の判断により、針跡84と目標接触位置86とのずれをより小さくすべく位置補正を実行してもよい。位置補正の後、プローブ検査が開始される(S36)。当然ながら、位置補正が不要であると作業者が判断した場合には、それが行われることなくプローブ検査が開始される。   In the case of the example shown in FIG. 2, the needle mark 84 does not coincide with the target contact position 86 but is in the probing area 88. Therefore, according to the above-described determination criterion, position correction is not necessary. However, even in this case, the position correction may be executed so as to further reduce the deviation between the needle trace 84 and the target contact position 86 at the operator's discretion. After the position correction, the probe inspection is started (S36). Naturally, when the operator determines that position correction is not necessary, the probe inspection is started without this being performed.
本実施形態の効果を説明する。プローブ検査装置1においては、プローブ針42の位置座標データに基づく当該プローブ針42の目標接触位置が、電極パッドの画像82に重ね合わされて表示される。このため、作業者は、電極パッド上の実際の針跡と上記目標接触位置とのずれを目視にて容易に確認することができる。確認の結果、作業者は、上述のように必要に応じて位置補正を行えばよい。このように補正の要否に関する判断を作業者に委ねることで、充分な補正が行われないままにプローブ検査が行われるのを防ぐことができる。   The effect of this embodiment will be described. In the probe inspection apparatus 1, the target contact position of the probe needle 42 based on the position coordinate data of the probe needle 42 is displayed superimposed on the electrode pad image 82. For this reason, the operator can easily visually confirm the deviation between the actual needle trace on the electrode pad and the target contact position. As a result of the confirmation, the operator may perform position correction as necessary as described above. In this way, it is possible to prevent the probe inspection from being performed without performing sufficient correction by leaving the determination regarding whether or not correction is necessary to the operator.
また、1つの電極パッド内で、プローブ針が接触し得る領域とボンディングボールが形成される領域とを分ける必要がある場合、針跡が電極パッド内のどの位置に付けば良いのか判断に困ることがある。本実施形態によれば、プロービングエリアが表示されるため、針跡が正しい位置に存在するかを作業者が目視にて容易に判断できる。これにより、従来技術では不可能であった、プロービングエリア内の針位置の判定が可能となっている。ただし、モニタ10にプロービングエリアを表示することは必須ではない。   Also, when it is necessary to separate the area where the probe needle can come into contact with the area where the bonding ball is formed within one electrode pad, it is difficult to determine where the needle mark should be attached within the electrode pad. There is. According to the present embodiment, since the probing area is displayed, the operator can easily determine visually whether or not the needle trace exists at the correct position. This makes it possible to determine the position of the needle in the probing area, which is impossible with the conventional technology. However, it is not essential to display the probing area on the monitor 10.
本発明によるプローブ検査装置およびプローブ検査方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。   The probe inspection apparatus and the probe inspection method according to the present invention are not limited to the above embodiment, and various modifications are possible.
本発明によるプローブ検査装置の一実施形態を示す正面図である。It is a front view which shows one Embodiment of the probe test | inspection apparatus by this invention. 表示部の表示画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the display image of a display part. 本発明によるプローブ検査方法の一実施形態を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating one Embodiment of the probe test | inspection method by this invention.
符号の説明Explanation of symbols
1 プローブ検査装置
10 モニタ
20 本体部
22 ステージ
24 ローダ
30 カメラ
40 プローブカード
42 プローブ針
82 電極パッドの画像
84 針跡
86 目標接触位置
88 プロービングエリア
90 半導体ウエハ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Probe inspection apparatus 10 Monitor 20 Main body part 22 Stage 24 Loader 30 Camera 40 Probe card 42 Probe needle 82 Electrode pad image 84 Needle trace 86 Target contact position 88 Probing area 90 Semiconductor wafer

Claims (5)

  1. 半導体ウエハ上の電極パッドにプローブ針を接触させてプローブ検査を行う装置であって、
    前記電極パッドの画像を表示する表示部を備え、
    前記表示部は、前記プローブ針の位置座標のデータに基づいて算出された、前記電極パッド上での当該プローブ針の目標接触位置を、前記電極パッドの前記画像に重ね合わせて表示することを特徴とするプローブ検査装置。
    An apparatus for performing a probe inspection by bringing a probe needle into contact with an electrode pad on a semiconductor wafer,
    A display unit for displaying an image of the electrode pad;
    The display unit displays the target contact position of the probe needle on the electrode pad, which is calculated based on the position coordinate data of the probe needle, superimposed on the image of the electrode pad. Probe inspection device.
  2. 請求項1に記載のプローブ検査装置において、
    前記表示部に表示された前記電極パッドの前記画像には、前記プローブ針の接触により前記電極パッド上に残った針跡が表れるプローブ検査装置。
    The probe inspection apparatus according to claim 1,
    The probe inspection apparatus, in which the image of the electrode pad displayed on the display unit shows a needle mark remaining on the electrode pad by contact of the probe needle.
  3. 請求項1または2に記載のプローブ検査装置において、
    前記表示部は、前記電極パッド上での前記プローブ針の接触位置の許容範囲を、前記目標接触位置と共に表示するプローブ検査装置。
    In the probe inspection apparatus according to claim 1 or 2,
    The probe inspection apparatus, wherein the display unit displays an allowable range of the contact position of the probe needle on the electrode pad together with the target contact position.
  4. 請求項1乃至3いずれかに記載のプローブ検査装置を用いてプローブ検査を行う方法であって、
    前記プローブ針の接触により前記電極パッド上に残った針跡の位置と前記目標接触位置とのずれが小さくなるように、前記プローブ針と前記電極パッドとの相対位置を調整するステップを含むことを特徴とするプローブ検査方法。
    A method for performing a probe inspection using the probe inspection apparatus according to claim 1,
    Adjusting the relative position of the probe needle and the electrode pad so that the deviation between the position of the needle mark remaining on the electrode pad due to the contact of the probe needle and the target contact position is reduced. A characteristic probe inspection method.
  5. 請求項3に記載のプローブ検査装置を用いてプローブ検査を行う方法であって、
    前記プローブ針の接触により前記電極パッド上に残った針跡の位置が前記許容範囲の外にある場合に、前記プローブ針と前記電極パッドとの相対位置を調整するステップを含むことを特徴とするプローブ検査方法。
    A method of performing probe inspection using the probe inspection apparatus according to claim 3,
    Adjusting the relative position between the probe needle and the electrode pad when the position of the needle mark remaining on the electrode pad due to the contact of the probe needle is outside the allowable range. Probe inspection method.
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