JP2008203084A - 基板検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 配線パターンの表面に傷をつけることなくその表面上に形成されている酸化膜の一部を除いてプローブと配線パターンとの接触抵抗を低減させることを目的とする。
【解決手段】 基板検査用プローブ移動手段の移動の経路の延長線上に検査用基板移動手段の移動の経路上の第１の接触位置が存在するように、基板検査用プローブ移動手段の移動の方向が、検査用基板移動手段の移動の経路と交差し、制御手段が、検査用基板移動手段及び基板検査用プローブ移動手段をそれぞれ第１及び第２の原位置から第１及び第２の接触位置まで移動して基板検査用プローブの端部と検査用基板の配線パターンの所定の検査点と接触させ、それからさらに、検査用基板移動手段及び基板検査用プローブ移動手段をそれぞれ第１の検査位置及び第２の検査位置まで移動する。
【選択図】 図２Ｂ

Description

本発明は、検査用基板移動手段及び基板検査用プローブ移動手段を移動することによって基板検査用プローブの端部を検査用基板の配線パターンの所定の検査点に接触させてその配線パターンの検査を行う基板検査装置に関する。

尚、この発明に係る基板検査装置は、プリント配線基板に限らず、例えば、フレキシブル基板、多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板、及び半導体パッケージ用のパッケージ基板やフィルムキャリアなど種々の基板における電気的配線の検査に使用でき、この明細書では、それら種々の配線基板を総称して「基板」と称する。

従来から、回路基板上の配線パターンによってその回路基板に搭載されるIC等の半導体や抵抗器などの電気・電子部品に電気信号を正確に伝達する必要があるため、電気・電子部品を実装する前のプリント配線基板、液晶パネルやプラズマディスプレイパネルに配線パターンが形成された回路配線基板、或いは、半導体ウェハ等の基板に形成された配線パターンに設けられた所定の検査点間の抵抗値を測定して、その良否の判定が行われている。

具体的には、その良否の判定は、各検査点に、電流供給用端子及び／又は電圧測定用端子を当接させ、電流供給用端子からは検査点に測定用電流を供給するとともに、検査点に当接させた電圧測定用端子間に生じた電圧を測定し、供給される電流と測定された電圧を用いることにより抵抗値を算出することによって行われる。

そのような検査を効率よくかつ正確に行うために基板検査装置が用いられており、その装置は、検査対象の配線パターンを有する基板を検査位置まで水平方向に運ぶ基板移動手段と、その配線パターン上の所定の検査点に当接して所定の検査を行うための基板検査用治具を検査位置まで垂直方向に運ぶ治具移動手段とを備えている。

従来の基板検査装置では、検査を行う際に、最初に基板移動手段を駆動して検査対象の基板を検査位置まで移動して固定し、次に、治具移動手段を下降させて基板検査用治具の検査用の端子（プローブ）を検査用基板の検査点に当接させ、それにより所定の検査を行い、検査が終了すると、治具移動手段を上昇して検査治具を検査用基板から遠ざけ、次に、基板移動手段を水平方向に移動して元の位置まで検査用基板を戻すというように各移動手段の動きの制御が行われていた。
特開２００１−４１９７９号 特許文献１には、プローブ駆動機構がニードルピンを押し込み方向に相対的に移動してプリント基板に当接させる構成が開示されている。

しかし、検査用基板の検査対象である配線パターンの表面は、時間経過とともに酸化膜で被われてしまうため、従来の装置のように、配線パターンに検査用端子（プローブ）を当接させるだけでは、そのプローブと配線パターンとの間の接触抵抗が高く検査結果に影響を与えることがある。このような酸化膜を破るためにプローブの先端を鋭利な形状に加工して、酸化膜を破って検査点（たとえば、半田バンプ）内部へ直接的に貫入させるように形成する方法がある。しかしながら、その方法では、半田バンプへの貫入量によっては、電子部品を配置して半田バンプを溶融させた際に、半田バンプの内にボイドが発生してしまうという問題を有していた。

そこで、本発明は、配線パターンの検査点の表面に、ボイドの原因となるような傷をつけることなく、その表面上に形成されている酸化膜の一部を除き、プローブと配線パターンとの接触抵抗を低減させて導通を良好にするための基板検査装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、その表面上にあるごみ等を取り除くことによって、プローブと配線パターンとの接触抵抗を低減させて導通を良好にするための基板検査装置を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、検査終了後に、プローブへの付着物や、配線パターン上にあるごみや半田痕等を自動的に取り除くことのできる基板検査装置を提供することを目的とする。

そこで、本発明は、基板検査用プローブの端部を検査用基板の配線パターンの所定の検査点に接触させることによって配線パターンの検査を行うための基板検査装置を提供する。その基板検査装置は、検査用基板を保持して、検査用基板を、第１の原位置から第１の接触位置を通って第１の検査位置に至るまでの経路に沿って移動する検査用基板移動手段と、基板検査用プローブを保持して、基板検査用プローブを、第２の原位置から第２の接触位置を通って第２の検査位置に至るまでの経路に沿って移動する基板検査用プローブ移動手段であって、基板検査用プローブ移動手段の移動の経路の延長線上に検査用基板移動手段の移動の経路上の第１の接触位置が存在するように、基板検査用プローブ移動手段の移動の方向が、検査用基板移動手段の移動の経路と交差する基板検査用プローブ移動手段と、検査用基板移動手段及び基板検査用プローブ移動手段の移動を制御するための制御手段とを備え、制御手段が、検査用基板移動手段及び基板検査用プローブ移動手段をそれぞれ第１及び第２の原位置から第１及び第２の接触位置まで移動して基板検査用プローブの端部と検査用基板の配線パターンの所定の検査点と接触させ、それからさらに、検査用基板移動手段及び基板検査用プローブ移動手段をそれぞれ第１の検査位置及び第２の検査位置まで移動する。

その基板検査装置において、制御手段は、検査用基板移動手段及び基板検査用プローブ移動手段がそれぞれ第１及び第２の原位置にある場合には、検査用基板移動手段及び基板検査用プローブ移動手段をそれぞれ第１及び第２の原位置からそれぞれ第１及び第２の接触位置まで同時に到達するように移動し、それからさらに検査用基板移動手段及び基板検査用プローブ移動手段をそれぞれ第１及び第２の検査位置まで移動してもよい。

制御手段は、検査用基板移動手段及び基板検査用プローブ移動手段がそれぞれ第１及び第２の検査位置にある場合には、検査用基板移動手段及び基板検査用プローブ移動手段をそれぞれ第１及び該第２の検査位置からそれぞれ第１及び第２の接触位置まで移動し、それからさらに検査用基板移動手段及び基板検査用プローブ移動手段をそれぞれ第１及び第２の原位置まで移動するようにしてもよい。

基板検査用プローブ移動手段が、検査用基板移動手段の前記移動の経路に関して、対向する２つの基板検査用プローブ移動手段からなるようにしてもよい。

基板検査用プローブ移動手段の移動の方向は、検査用基板移動手段の移動の経路と直交してもよい。

検査用基板移動手段は水平面内で移動し、基板検査用プローブ移動手段は鉛直面内で移動してもよい。

また制御手段は、検査用基板移動手段及び基板検査用プローブ移動手段がそれぞれ第１及び第２の原位置にある場合に、検査用基板移動手段及び基板検査用プローブ移動手段をそれぞれ第１及び第２の原位置からそれぞれ第１及び第２の接触位置まで移動し、それからさらに検査用基板移動手段のみを第１の検査位置まで移動するようにしてもよい。

またさらに、本発明は、検査用基板移動手段及び基板検査用プローブ移動手段を移動することによって基板検査用プローブの端部を検査用基板の配線パターンの所定の検査点に接触させて配線パターンの検査を行う基板検査装置の制御方法を提供する。その制御方法は、検査用基板移動手段及び基板検査用プローブ移動手段をそれぞれ第１及び第２の原位置から第１及び第２の接触位置を通って第１及び第２の検査位置に至る経路を移動し、その際、第１及び第２の原位置と第１及び第２の接触位置との間では、検査用基板移動手段及び基板検査用プローブ移動手段を同時に移動する。

本発明によると、プローブの先端を配線パターンの表面に沿って移動させるので、配線パターンの検査点の表面に、ボイドの原因となるような傷をつけることなく、その表面上に形成されている酸化膜やその上にあるごみ等を取り除くことができ、それにより、プローブと配線パターンとの接触抵抗を低減させて導通を良好にすることができる。

また、本発明によると、検査終了後に、プローブへの付着物を自動的に取り除くことができ、使用中であってもプローブのクリーニング効果を高めることができる。

［基板検査装置の構成］
図１は、本発明の一実施例に係る基板検査装置１を示す側面図である。その図には、後述する第１及び第２のプローブ移動部３０，４０と基板保持部２０との移動方向を明確にする観点からＸＹＺの直角座標系も示す。Ｙ軸は、図１の紙面の裏側に向かって正方向である。他の図面においても、方向を表す場合には、そのＸＹＺの直角座標系に基づいて説明する。

基板検査装置１は、基板保持部２０をＸ軸方向に沿って移動させるための基板移動部５０と、基板検査用のプローブが取り付けられた治具３２，４２をＹＺ面内で移動させるための第１及び第２のプローブ移動部３０，４０とを備える。

基板保持部２０は、検査用基板２１を載置するための搬送テーブル２２と、その下面に固定された円筒状のブラケット５３とを備える。円筒状のブラケット５３には長手方向にそれを貫通する方向に沿ってネジ孔が形成されている。

基板移動部５０は、ブラケット５３のネジ孔と螺合するボールネジ５２と、そのボールネジ５２を回転する駆動部５１とを備える。駆動部５１によってボールネジ５２が回転すると、その回転量及び回転方向に応じて、ブラケット５３、つまり、基板保持部２０のＸ軸に沿った方向への移動量及び移動方向が決まる。

第１のプローブ移動部３０は検査治具保持部３３を備えており、その検査治具保持部３３は、基板検査用の複数のプローブ３５が取り付けられた検査治具３２を保持するとともに、その検査治具を、基板検査装置１の基板の検査及び測定を行うための制御装置（図示せず）に電気的に接続する。また、第２のプローブ移動部４０は、第１のプローブ移動部３０の検査治具保持部３３と同様の検査治具保持部４３を備えており、その検査治具保持部４３は、複数のプローブ４５が取り付けられた検査治具４２を保持するとともに、その検査治具を、基板検査装置１の基板の検査及び測定を行うための制御装置（図示せず）に電気的に接続する。

第１及び第２のプローブ移動部３０，４０と基板移動部５０との移動の制御は、図示せぬ基板検査装置１の制御装置によって行われる。その制御装置は、基板検査のための制御装置と同一であってもよく、また、別個に設けられたものであってもよい。

［基板保持部の移動経路］
図２Ａ及び図２Ｂは、図１の基板検査装置１の基板移動部５０のみを示す側面図であり、基板移動部５０によって基板保持部２０がどのような移動経路２０ｐを経て動かされるかを示す。なお、それらの図において破線で示す第１のプローブ移動部３０は、基板保持部２０のＸ軸に沿った移動の位置的な関連性を示すために参考として示したものであり、第１のプローブ移動部３０動きの変化は示していない。

図２Ａに示すように、概略、基板移動部５０は、基板保持部２０を、第１の原位置２ａから第１の接触位置２ｂを通過して第１の検査位置２ｃに到るまでの移動経路２０ｐに沿って移動する。それらの位置は、この実施例では、便宜上、ブラケット５３のＸ軸の＋側の端部（図面に向かって右側端部）の位置を基準として特定しているが、その特定は、その端部以外のどの部分を基準にしてもよい。

第１の原位置２ａは、基板の検査を行う際に、検査対象の基板２１を基板保持部２０の搬送テーブル２２に載置したり、検査終了後に、検査済みの基板２１を搬送テーブル２２から取り除いたりするための位置である。基板の搬出及び搬入はＸ軸の−側（図面に向かって左側）から行われる。

第１の接触位置２ｂは、詳しくは後述するように、その位置に基板２１を移動すると、検査用のプローブ３５の端部３５ａ（図３Ａ等）と、基板２１の検査対象の配線パターンの所定の検査点とが接触する位置である。

第１の検査位置２ｃは、上記のとおり第１の接触位置２ｂにおいて検査用のプローブ３５の端部３５ａが所定の検査点に接触した後、基板保持部２０がその位置２ｂを通過してＸ軸に沿って＋側に少し移動した位置である。第１の接触位置２ｂと第１の検査位置２ｃとの位置的関係の詳細は図６ａ，図６ｂ又は図６ｃ等に基づいて後述する。

上記の基板保持部２０の移動経路２０ｐは、第１の原位置２ａ、第１の接触位置２ｂ及び第１の検査位置２ｃの位置関係を説明するために便宜上概念的に簡略化したものであり、それぞれの位置は上記の説明の例に特定されるものではない。また、例えば、第１の接触位置２ｂと第１の検査位置２ｃとは近接するため、理解の容易のために、図面上それらの間隔は誇張して表現してある。

［第１及び第２のプローブ移動部の移動経路］
図３Ａ及び図３Ｂは、第１のプローブ移動部３０の移動経路３０ｐを概念的に説明するための側面図である。図３Ａに示すように、概略、第１のプローブ移動部３０は、治具３２に保持されているプローブの端部３５ａを、Ｚ軸の−側（図に向かって下側）に向かう移動経路３０ｐに沿って移動させる。その移動経路３０ｐは、第２の原位置３ａから第２の接触位置３ｂを通過して第２の検査位置３ｃに到る経路である。それらの位置は、この実施例では、便宜上、治具３２のＺ軸の−側に位置する端面（図に向かって下側端面）の位置を基準にして特定しているが、その特定は、その端面以外のどの部分の位置を基準にしてもよい。

第２の原位置３ａは、基板の検査を行う際に、検査対象の基板２１を基板保持部２０の搬送テーブル２２に載置したり、検査終了後に、検査済みの基板２１を搬送テーブル２２から取り出したりする間、第１のプローブ移動部３０が待機する位置である。

図３Ｂに示すように、第２の接触位置３ｂは、第１のプローブ移動部３０が第２の原位置３ａから移動を開始してその第２の接触位置３ｂに到達すると、検査用のプローブ３５の端部３５ａが、基板２１の検査対象の配線パターンの所定の検査点２１ａの面２１ｓと接触する位置である。詳しくは後述する。

また、第２の検査位置３ｃは、第２の接触位置３ｂにおいて検査用のプローブ３５の端部３５ａが所定の検査点に接触した後に、第１のプローブ移動部３０がＺ軸に沿ってさらに−側に少し移動した位置である。図３Ｂに示すように、第２の接触位置３ｂと第２の検査位置３ｃとは近接しているが別々の位置である。ただし、それらの位置は、プローブの種類や検査方法によっては第１のプローブ移動部３０をＺ軸に沿ってさらに−側に移動させる必要がないことがあるため、一致する場合がある。第２の接触位置３ｂと第２の検査位置３ｃとの位置的関係の詳細は後述する。第１のプローブ移動部３０が第２の接触位置３ｂから第２の検査位置３ｃまで移動する間、検査用のプローブ３５の端部３５ａと基板２１の検査対象の配線パターンの所定の検査点２１ａの面２１ｓとの接触の状態は維持されている。

上記の第１のプローブ移動部３０の移動経路３０ｐにおいても、第２の原位置３ａ、第２の接触位置３ｂ及び第２の検査位置３ｃの位置関係は、説明の便宜上簡略化したものであり、上記の説明の例に限定されるものではなく、また、例えば、第２の接触位置３ｂと第２の検査位置３ｃとは近接するため、理解の容易のために、それらの間隔は誇張して表現してある。

また、第２のプローブ移動部４０の移動経路４０ｐは、図４に示すように、基板保持部２０のＸ軸に沿った移動経路２０ｐに関して、第１のプローブ移動部３０の移動経路３０ｐと線対称となる。すなわち、移動経路４０ｐは、Ｚ軸の−側から＋側に向かって、第２の原位置３ａ’から第２の接触位置３ｂ’を通過して第２の検査位置３ｃ’に到る経路である。

［基板保持部の移動経路と第１及び第２のプローブ移動部の移動経路との関係］
図４は、基板保持部２０の移動経路２０ｐと、第１及び第２のプローブ移動部３０，４０の移動経路３０ｐ、４０ｐとの関係も示す。図４に示すように、基板保持部２０の任意の既定の位置の移動経路２０ｐはＸ軸に沿っており、第１及び第２のプローブ移動部３０，４０の任意の既定の位置の移動経路３０ｐ，４０ｐはＺ軸に沿っている。基板保持部２０の任意の既定の位置としては、上記の実施例のように、ブラケット５３のＸ軸の＋側の端部（図面に向かって右側端部）の位置を利用することができ、また、第１及び第２のプローブ移動部３０，４０の任意の既定の位置としては、上記の実施例のように、それぞれ、治具３２，４２のＺ軸の−側又は+側に位置する端面の位置を利用することができる。なお、図４の説明においては、第１及び第２のプローブ移動部３０，４０の任意の既定の位置は、移動経路２０ｐに関して鏡像となる。

図４に示すように、移動経路２０ｐに対し、移動経路３０ｐ，４０ｐは交差せず、移動経路２０ｐと移動経路３０ｐ，４０ｐの延長線とが交差する。また、その交差した位置には、移動経路２０ｐの第１の接触位置２ｂがある。すなわち、第１の検査位置２ｃは、第１の原位置２ａから第１の検査位置２ｃに到る移動経路２０ｐ上において、移動経路３０ｐ，４０ｐの延長線と交差する位置の第１の接触位置２ｂを通過した位置にある。

その第１の接触位置２ｂでは、第１及び第２のプローブ移動部３０，４０に保持された治具３２，４２の検査用プローブの先端部が、基板保持部２０に載置された検査用基板２１の検査点の表面に接触し、さらにＸ軸に沿って＋側に移動した第１の検査位置２ｃでは、後述するように、検査用基板２１の検査点の表面と検査用プローブの先端部とが、適切な検査のために低い接触抵抗で接触できるようになる。

［基板保持部と第１及び第２のプローブ移動部との移動制御］
図５Ａは、基板の検査時における基板保持部２０と第１及び第２のプローブ移動部３０，４０との移動制御のフローチャートである。その移動制御は、基板検査装置１の図示せぬ制御装置によって行われる。なお、基板保持部２０の第１の原位置２ａ、第１の接触位置２ｂ及び第１の検査位置２ｃと、第１のプローブ移動部３０の第２の原位置３ａ、第２の接触位置３ｂ及び第２の検査位置３ｃと、第２のプローブ移動部４０の第２の原位置３ａ’、第２の接触位置３ｂ’及び第２の検査位置３ｃ’とのそれぞれの位置の特定は、ＸＹＺ座標系における所定の座標値によって行う。

まず、基板保持部２０を第１の原位置２ａに移動するとともに、第１及び第２のプローブ移動部３０，４０をそれぞれ第２の原位置３ａ，３ａ’に移動する。次に、検査対象の基板２１を基板保持部２０の搬送テーブル２２に載置する。

次に、図５ＡのステップＳ５１により、基板移動部５０を動かして、基板保持部２０をＸ軸に沿って第１の原位置２ａから第１の接触位置２ｂに向けて移動する。また、Ｚ軸に沿って第２の原位置３ａ，３ａ’から第２の接触位置３ｂ，３ｂ’に向けて、第１及び第２のプローブ移動部３０，４０の移動を開始する。この場合、基板保持部２０及び第１及び第２のプローブ移動部３０，４０が接触位置３ｂ，３ｂ’に到達するのは同時であることが好ましいが、それに限定されるものではない。

ステップＳ５２では、それぞれの移動位置を確認し、ステップＳ５３では、基板保持部２０と第１及び第２のプローブ移動部３０，４０とがそれぞれ第１の接触位置２ｂと第２の接触位置３ｂ，３ｂ’とに到達したか否かを判断する。接触位置に到達していないときには、ステップＳ５２の移動継続と位置の確認とが繰り返される。接触位置では、プローブ３５の端部３５ａが検査用基板２１の所定の配線パターンと接触することになる。

それぞれが接触位置に到達した場合には、ステップＳ５４では、基板保持部２０と第１及び第２のプローブ移動部３０，４０とをそれぞれ第１の検査位置２ｃと第２の検査位置３ｃ，３ｃ’とに向けてさらに移動する。

ステップＳ５５では、基板保持部２０と第１及び第２のプローブ移動部３０，４０とがそれぞれ第１の検査位置２ｃと第２の検査位置３ｃ，３ｃ’とに到達したか否かを判断し、それぞれが検査位置に到達した場合には、ステップＳ５６において基板保持部２０と第１及び第２のプローブ移動部３０，４０との動きを止める。これにより移動制御は終了し、次に、基板検査の動作に移行する。

図５Ｂは、基板の検査の終了後における基板保持部２０と第１及び第２のプローブ移動部３０，４０との移動制御のフローチャートである。その移動制御は、検査時の場合と同様に基板検査装置１の図示せぬ制御装置によって行う。

その移動制御は、図５ＢのステップＳ６１により、基板移動部５０を動かして、基板保持部２０をＸ軸に沿って第１の検査位置２ｃから第１の接触位置２ｂに向けて移動する。また、Ｚ軸に沿って第２の検査位置３ｃ，３ｃ’から第２の接触位置３ｂ，３ｂ’に向けて、第１及び第２のプローブ移動部３０，４０の移動を開始する。

ステップＳ６２では、それぞれの移動位置を確認し、ステップＳ６３では、基板保持部２０と第１及び第２のプローブ移動部３０，４０とがそれぞれ第１の接触位置２ｂと第２の接触位置３ｂ，３ｂ’とに到達したか否かを確認する。接触位置に到達していないときには、ステップＳ６２の移動の継続及び位置の確認が繰り返される。検査位置から接触位置まで、プローブ３５の端部３５ａと検査用基板２１の所定の配線パターンとの接触は維持されている。

それぞれが接触位置に到達した後、ステップＳ６４では、基板保持部２０と第１及び第２のプローブ移動部３０，４０とをそれぞれ第１の原位置２ａと第２の原位置３ａ，３ａ’とに向けてさらに移動し、それらの移動位置の確認を行う。

ステップＳ６５では、基板保持部２０と第１及び第２のプローブ移動部３０，４０とがそれぞれ第１の原位置２ａと第２の原位置３ａ，３ａ’とに到達したか否かを判断し、それぞれの原位置に到達した場合には、ステップＳ６６において基板保持部２０と第１及び第２のプローブ移動部３０，４０との動きを止める。これにより移動制御は終了する。その後、搬送テーブル２２から検査済みの基板２１を取り除き、新たな検査用基板を搬送テーブル２２に載置する。

図５Ａの実施例では、ステップＳ５４において、基板保持部２０と第１及び第２のプローブ移動部３０，４０とがそれぞれ接触位置に到達した後に、それぞれを、さらに、第１の検査位置２ｃと第２の検査位置３ｃ，３ｃ’とに向けて移動したが、第２の接触位置３ｂ，３ｂ’と第２の検査位置３ｃ，３ｃ’とが一致する場合には、ステップＳ５４においては、基板保持部２０のみを第１の検査位置２ｃに移動するようにする。

また、図５Ｂの実施例では、ステップＳ６１において、基板保持部２０をＸ軸に沿って第１の検査位置２ｃから第１の接触位置２ｂに向けて移動するとともに、第１及び第２のプローブ移動部３０，４０をＺ軸に沿って第２の検査位置３ｃ，３ｃ’から第２の接触位置３ｂ，３ｂ’に移動したが、第２の接触位置３ｂ，３ｂ’と第２の検査位置３ｃ，３ｃ’とが一致する場合には、ステップＳ６１においては、基板保持部２０のみを第１の検査位置２ｃから第１の接触位置２ｂに向けて移動するようにする。

［プローブの移動の例］
図６Ａ，図６Ｂ及び図６Ｃは、基板の検査を行う際に、基板保持部２０と第１のプローブ移動部３０とを移動するときのプローブ３５の端部３５ａと検査用基板２１との動きを説明するための側面図である。図面の説明の便宜上、第２のプローブ移動部４０は省略してある。

図６Ａは、プローブ３５及び基板２１が、それぞれ、第１の原位置２ａ及び第２の原位置３ａから第１の接触位置２ｂ及び第２の接触位置３ｂに向けて動かされている状態を示す。それらの移動は、図５ＡのステップＳ５１において、基板保持部２０をＸ軸に沿って第１の原位置２ａから第１の接触位置２ｂに向けて動かすとともに、第１のプローブ移動部３０をＺ軸に沿って第２の原位置３ａから第２の接触位置３ｂに向けて動かすことによって達成される。すなわち、図６Ａにおいて、検査用基板２１は搬送テーブル２２とともに矢印Ａの方向に動かされる一方、プローブ３５の端部３５ａは矢印Ａと直交する矢印Ｂの方向に動かされている。

図６Ｂは、基板保持部２０及び第１のプローブ移動部３０が、それぞれ、第１の接触位置２ｂ及び第２の接触位置３ｂに到達した場合のプローブ３５及び基板２１の状態を示す図であり、その状態では、プローブ３５の端部３５ａの先端部が検査用基板２１の表面に接触している。この場合、検査用基板２１の表面上には酸化膜２１ｂが形成されているので、プローブ３５の端部３５ａの先端部は、その酸化膜２１ｂを突き抜けて検査用基板２１の表面と接触している。

図６Ｃは、プローブ３５及び基板２１が、それぞれ、第１の接触位置２ｂ及び第２の接触位置３ｂから第１の検査位置２ｃ及び第２の検査位置３ｃまで動かされている状態を示す。その移動している間、プローブ３５は、第１の接触位置２ｂにおいてその先端部が検査用基板２１の表面に当接しているため、第１のプローブ移動部３０が第１の接触位置２ｂから第１の検査位置２ｃまで移動する場合に、プローブ３５はより強く検査用基板２１の表面に押し付けられ、それにより、プローブ３５と検査用基板２１の表面との接触がより確実なものとなる。

また、図６Ｃに示すように、プローブ３５に対し基板２１は交差する方向に移動するため、その移動の途中では、プローブ３５の端部３５ａの先端部は、検査用基板２１の表面に沿って移動することになる。それにより、その先端部によって酸化膜２１ｂの一部分２１ｄがその表面から除かれて、酸化膜２１ｂのない部分２１ｃを形成することができる。そのため、検査位置に到達すると、プローブ３５の端部３５ａの先端部が酸化膜２１ｂのない部分２１ｃと接触することになり、プローブ３５と検査用基板２１との間の接触抵抗を低減することができるようになる。その検査位置において、検査用基板２１上の所定の配線パターンの検査が行われる。

図７Ａ，図７Ｂ及び図７Ｃは、基板２１の検査終了後に、基板保持部２０と第１のプローブ移動部３０とを移動するときのプローブ３５の端部３５ａと検査用基板２１との動きを説明するための側面図である。

図７Ａ及び図７Ｂは、プローブ３５及び基板２１が、それぞれ、第１の検査位置２ｃ及び第２の検査位置３ｃから第１の接触位置２ｂ及び第２の接触位置３ｂに向けて移動する状態を示す。それらの移動は、図５ＢのステップＳ６１において、基板保持部２０をＸ軸に沿って第１の検査位置２ｃから第１の接触位置２ｂに向けて動かすとともに、第１のプローブ移動部３０をＺ軸に沿って第２の検査位置３ｃから第２の接触位置３ｂに向けて動かすことによって達成される。

すなわち、図７Ａにおいては、検査用基板２１は搬送テーブル２２とともに矢印Ａの逆方向の矢印Ａｒの方向に動かされる一方、プローブ３５は矢印Ａｒと直交する矢印Ｂｒの方向に動かされる。この場合、第１のプローブ移動部３０が第１の検査位置２ｃから第１の接触位置２ｂまで移動する間、プローブ３５の端部３５ａと検査用基板２１との接触は保たれている。

図７Ａ及び図７Ｂに示すように、プローブ３５の端部３５ａに酸化膜の破片２１ｅ等のごみが付着している場合、図７Ｂに示すように、プローブ３５の端部３５ａは検査用基板２１の表面と接触しながら移動するため、その移動の際に、その破片２１ｅ等をその表面にこすり付けることになる。

図７Ｃは、プローブ３５及び基板２１が、それぞれ、第１の接触位置２ｂ及び第２の接触位置３ｂに到達した状態を示す。その図に示すように、プローブ３５の端部３５ａに付着していた酸化膜の破片２１ｅ等のごみはプローブ３５から取れている。この後、プローブ３５及び基板２１は、それぞれ、さらに、第１の原位置２ａ及び第２の原位置３ａに向かって動かされる。

［基板検査装置の検査の概要］
図８Ａは、基板検査装置１を用いて基板２１の配線パターンの検査を行うための一実施例を示す図である。また、図８Ｂは、図８Ａの実施例に示す破線の円の部分Ａの一部拡大断面図である。この実施例では、検査用基板２１の表側（図８Ａに向かって上側）に形成された比較的配線ピッチが狭く高密度の配線パターン部の複数のランドの中の所定のランド２５ｈ、２５ｎと、その基板の裏側（図８Ａに向かって下側）に形成された配線パターン部の複数のランドの中の所定のランド２６ｈ、２６ｎとの間又は同じ側にあるランド間の抵抗値を測定することによって、それらの間の短絡や断線の有無を測定するものとする。

この実施例では、図１の基板検査装置１の検査治具３２に、検査用プローブ３５−１及び３５−２が取り付けられていて、検査治具４２に検査用プローブ４５−１及び４５−２が取り付けられている。それらの検査用プローブ３５−１、３５−２、４５−１及び４５−２は、図示せぬ制御装置に接続されており、その制御装置は、それらの検査用プローブに測定用の電流を供給するとともにそれらの検査用プローブの所定の一対の検査用プローブの間の電圧を測定する。

検査の際には、検査用プローブ３５−１及び３５−２を、第１のプローブ移動部３０によって検査治具３２とともに動かし、また、検査用プローブ４５−１及び４５−２を、第２のプローブ移動部４０によって検査治具４２とともに動かして、検査用プローブ３５−１、３５−２、４５−１及び４５−２を所定の検査位置に配置する。

図８Ｂは、図８Ａにおいて破線Ａで囲んだ検査用プローブ３５−１の先端部を拡大した図である。図８Ｂは、第１のプローブ移動部３０が接触位置から検査位置まで移動するとともに基板保持部２０が接触位置から検査位置まで移動する際に、検査用プローブ３５−１の先端部が基板２１の配線パターン部のランド部２５ｎの表面に沿って移動したため、酸化膜２１ｂの一部２１ｄが剥がされた状態を示す。それにより、プローブ３５−１の先端部とランド部２５ｎとの接触抵抗が低減し、正確な測定が行えるようになる。

その状態で、例えば、検査用プローブ３５−１及び３５−２に測定用の電流を供給してそれらの間の電圧を測定することによってそれらの間の抵抗値を測定し、その抵抗値からそれらの検査用プローブが接触しているランド２５ｈと２５ｎとの間に短絡が生じているかいないかを判断する。また、検査用プローブ３５−１及び４５−１に測定用の電流を供給した場合には、それらの間の配線２１ｆに断線が生じていないかどうかの検査を行うことができる。

検査終了後は、第１のプローブ移動部３０及び基板保持部２０を原位置までもどす。その際、それらが接触位置まで移動するときには検査用プローブ３５−１の先端部が基板２１の配線パターン部のランド部２５ｎの表面に沿って移動するので、図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃに示すように、検査用プローブ３５−１の先端部にほこり等が付着していてもそれを検査用プローブ３５−１の先端部から取り除くことができる。

この実施例では２つの測定点の検査のために２つの検査用プローブを用いたが、２つの測定点の検査のために４つの検査用プローブを用いる測定装置にも適用することができる。

以上、本発明に係る検査装置について説明したが、本発明はこれらの実施形態に拘束されるものではなく、当業者が容易になしえる追加、削除、改変等は、本発明に含まれることを承知されたい。本発明の技術的範囲は、添付の特許請求の範囲の記載によって定められる。

図１は、本発明の一実施例に係る基板検査装置を示す側面図である。 図２Ａは、図１の基板検査装置の基板移動部を示す拡大側面図である。 図２Ｂは、図１の基板検査装置の基板移動部を示す拡大側面図である。 図３Ａは、第１のプローブ移動部の移動経路を概念的に説明するための側面図である。 図３Ｂは、第１のプローブ移動部の移動経路を概念的に説明するための側面図である。 図４は、基板保持部の移動経路と、第１及び第２のプローブ移動部の移動経路との関係を説明するための図である。 図５Ａは、基板の検査時における基板保持部と第１及び第２のプローブ移動部との移動制御のフローチャートである。 図５Ｂは、基板の検査の終了後における基板保持部と第１及び第２のプローブ移動部との移動制御のフローチャートである。 基板の検査を行う際に、基板保持部と第１のプローブ移動部とを移動するときのプローブの端部と検査用基板との動きを説明するための側面図である。 基板の検査を行う際に、基板保持部と第１のプローブ移動部とを移動するときのプローブの端部と検査用基板との動きを説明するための側面図である。 基板の検査を行う際に、基板保持部と第１のプローブ移動部とを移動するときのプローブの端部と検査用基板との動きを説明するための側面図である。 図７Ａは、検査終了後に、基板保持部と第１のプローブ移動部とを移動するときのプローブの端部と検査用基板との動きを説明するための側面図である。 図７Ｂは、検査終了後に、基板保持部と第１のプローブ移動部とを移動するときのプローブの端部と検査用基板との動きを説明するための側面図である。 図７Ｃは、検査終了後に、基板保持部と第１のプローブ移動部とを移動するときのプローブの端部と検査用基板との動きを説明するための側面図である。 図８Ａは、基板の配線パターンの検査を行うための一実施例を示す図である。 図８Ｂは、基板の配線パターンの検査を行うための図８Ａの一実施例の一部拡大断面図である。

符号の説明

１・・・・基板検査装置
２０・・・基板保持部
３０・・・第１のプローブ移動部
３２・・・治具
３５，４５・・・プローブ
４０・・・第２のプローブ移動部
５０・・・基板移動部
２０ｐ，３０ｐ，４０ｐ・・・移動経路

Claims (8)

1. 基板検査用プローブの端部を検査用基板の配線パターンの所定の検査点に接触させることによって該配線パターンの検査を行うための基板検査装置であって、
   前記検査用基板を保持して、該検査用基板を、第１の原位置から第１の接触位置を通って第１の検査位置に至るまでの経路に沿って移動する検査用基板移動手段と、
   前記基板検査用プローブを保持して、該基板検査用プローブを、第２の原位置から第２の接触位置を通って第２の検査位置に至るまでの経路に沿って移動する基板検査用プローブ移動手段であって、該基板検査用プローブ移動手段の該移動の経路の延長線上に前記検査用基板移動手段の前記移動の経路上の前記第１の接触位置が存在するように、該基板検査用プローブ移動手段の前記移動の方向が、前記検査用基板移動手段の前記移動の経路と交差する基板検査用プローブ移動手段と、
   前記検査用基板移動手段及び前記基板検査用プローブ移動手段の移動を制御するための制御手段とを備え、
   前記制御手段が、前記検査用基板移動手段及び前記基板検査用プローブ移動手段をそれぞれ前記第１及び第２の原位置から前記第１及び第２の接触位置まで移動して前記基板検査用プローブの端部と前記検査用基板の配線パターンの所定の検査点と接触させ、それからさらに、前記検査用基板移動手段及び前記基板検査用プローブ移動手段をそれぞれ前記第１の検査位置及び第２の検査位置まで移動する、基板検査装置。
2. 請求項１の基板検査装置において、前記制御手段は、前記検査用基板移動手段及び前記基板検査用プローブ移動手段がそれぞれ前記第１及び第２の原位置にある場合には、該検査用基板移動手段及び該基板検査用プローブ移動手段をそれぞれ該第１及び該第２の原位置からそれぞれ前記第１及び第２の接触位置まで同時に到達するように移動し、それからさらに該検査用基板移動手段及び該基板検査用プローブ移動手段をそれぞれ前記第１及び第２の検査位置まで移動する、請求項１の基板検査装置。
3. 請求項１又は２の基板検査装置において、前記制御手段は、前記検査用基板移動手段及び前記基板検査用プローブ移動手段がそれぞれ前記第１及び第２の検査位置にある場合には、該検査用基板移動手段及び該基板検査用プローブ移動手段をそれぞれ該第１及び該第２の検査位置からそれぞれ前記第１及び第２の接触位置まで移動し、それからさらに該検査用基板移動手段及び該基板検査用プローブ移動手段をそれぞれ前記第１及び第２の原位置まで移動する、請求項１又は２の基板検査装置。
4. 請求項１の基板検査装置において、前記基板検査用プローブ移動手段が、前記検査用基板移動手段の前記移動の経路に関して、対向する２つの基板検査用プローブ移動手段からなる、請求項１の基板検査装置。
5. 請求項１の基板検査装置において、前記基板検査用プローブ移動手段の前記移動の方向は、前記検査用基板移動手段の前記移動の経路と直交する、請求項１の基板検査装置。
6. 請求項１の基板検査装置において、前記検査用基板移動手段は水平面内で移動し、前記基板検査用プローブ移動手段は鉛直面内で移動する、請求項１の基板検査装置。
7. 請求項１の基板検査装置において、前記制御手段は、前記検査用基板移動手段及び前記基板検査用プローブ移動手段がそれぞれ前記第１及び第２の原位置にある場合に、該検査用基板移動手段及び該基板検査用プローブ移動手段をそれぞれ該第１及び該第２の原位置からそれぞれ前記第１及び第２の接触位置まで移動し、それからさらに該検査用基板移動手段のみを前記第１の検査位置まで移動する、請求項１の基板検査装置。
8. 検査用基板移動手段及び基板検査用プローブ移動手段を移動することによって基板検査用プローブの端部を検査用基板の配線パターンの所定の検査点に接触させて該配線パターンの検査を行う基板検査装置の制御方法であって、
   前記検査用基板移動手段及び前記基板検査用プローブ移動手段をそれぞれ前記第１及び第２の原位置から前記第１及び第２の接触位置まで移動して前記基板検査用プローブの端部と前記検査用基板の配線パターンの所定の検査点と接触させ、それからさらに、前記検査用基板移動手段及び前記基板検査用プローブ移動手段をそれぞれ前記第１の検査位置及び第２の検査位置まで移動する、基板検査装置の制御方法。

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