JP2008224586A - Inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被検査対象またはプローブの少なくとも一方を上下動させ、被検査対象の電極パッドにプローブを接触させ、被検査対象の検査を行う検査装置に関するものである。 The present invention relates to an inspection apparatus for inspecting an inspection object by moving at least one of the inspection object or the probe up and down and bringing the probe into contact with an electrode pad to be inspected.
被検査対象ICを上方に移動させ、ICの電極パッドに検査機器のプローブを接触させて検査を行うICテスタについては、特許文献1に技術開示がある。
図3は、従来の検査装置の構成例を示す機能ブロック図である。被検査対象は、フラットパネル1であり、パネル上面に形成された複数個の電極パッド21〜2nに、上方から下降するコンタクタ4に設置されたプローブ31〜3nが接触する。
FIG. 3 is a functional block diagram showing a configuration example of a conventional inspection apparatus. The object to be inspected is the
プローブ31〜3nは、検査機器5に電気的に接続されており、この検査機器により各種の検査が実行される。プローブ31〜3nは、ある程度のばね特性を持ち、電極パッド21〜2nとの接触時にフラットパネル1を損傷させないようになっている。
The
検査機器5は、検査の開始前に全てのプローブと全ての電極パッドとの接触が正常であることを自己診断する診断手段51を備えており、診断結果が表示部6に表示され、オペレータ7により監視が可能となっている。自己診断は、プローブと電極パッド間のオープンチェック、隣接電極パッドとの短絡チェック、内部抵抗チェック等を実行する。
The
プローブ31〜3を電極パッド21〜2nに接触させる手法として、コンタクタ4に結合するコンタクト機構81をZ軸方向に上下操作する。コンタクト機構は、コンタクタ4に結合するコンタクト機構81と、連結部材82を介してコンタクト機構81と結合するコンタクト機構83よりなる。
As a method of bringing the
コンタクト機構83は、支持筐体9に固定されたモータ10の回転軸とボールねじ結合し、モータの回転操作により矢印P方向(Z軸方向)に上下操作される。モータ10の下方操作手段11の操作指令Ma及びモータ10の上方操作手段12の操作指令Mbは、切り換えスイッチ13を介してモータ10に選択的に供給される。
The
コンタクタ4のZ軸位置操作は、診断手段51の自己診断結果をオペレータ7が監視し、予めフラットパネルの電極パッドとの接触が良好となる位置を決定する。そしてオペレータ7は、下方操作手段11の操作指令Maを出力させる設定値Tを設定する、ティーチングを実行する。
In the Z-axis position operation of the
従来のティーチング手法によるコンタクタ4のZ軸位置操作では、次のような問題がある。
(1)プローブの経時的劣化による高さ方向のへたりにより、電極パッドとの接触異常が発生し、次第に検査が正しく実行されない異常状態となる。この異常状態は、前記した各種チェックを実行する自己診断手段51では検出できない場合がある。
The Z-axis position operation of the
(1) Due to the sag in the height direction due to the deterioration of the probe over time, a contact abnormality with the electrode pad occurs, and an abnormal state in which the inspection is not properly executed gradually becomes. This abnormal state may not be detected by the self-diagnosis means 51 that executes the various checks described above.
(2)オペレータによるティーチングミスがあった場合には、不十分な接触で検査結果が不安定になる。 (2) If there is a teaching mistake by the operator, the inspection result becomes unstable due to insufficient contact.
(3)検査対象を新品種に切り換える際には、必ずティーチングの設定をやり直す必要があり、煩雑でミスも発生し易い。 (3) When switching the inspection object to a new type, it is necessary to reset the teaching setting, which is complicated and prone to errors.
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、オペレータによるティーチングを不要とし、プローブと電極パッドが常に適正な接触状態を維持できる検査装置の実現を目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to realize an inspection apparatus that does not require teaching by an operator and can always maintain an appropriate contact state between a probe and an electrode pad.
このような課題を達成するために、本発明は次の通りの構成になっている。
(1)被検査対象またはプローブの少なくとも一方を上下動させ、被検査対象の電極パッドにプローブを接触させ、被検査対象の検査を行う検査装置において、
前記電極パッドと前記プローブとの接触圧を検出する圧力センサと、
この圧力センサの検出結果に基づいて、前記被検査対象またはプローブの上下動の制御を行う制御部と、
を設けたことを特徴とする検査装置。
In order to achieve such a subject, the present invention has the following configuration.
(1) In an inspection apparatus for inspecting an inspection object by moving at least one of the inspection object or the probe up and down, bringing the probe into contact with the electrode pad of the inspection object,
A pressure sensor for detecting a contact pressure between the electrode pad and the probe;
Based on the detection result of the pressure sensor, a control unit that controls the vertical movement of the inspection target or the probe;
An inspection apparatus characterized by comprising:
(2)前記制御部は、前記圧力センサの検出値が、所定の圧力設定値となるように前記被検査対象またはプローブの位置を制御することを特徴とする(1)に記載の半導体検査装置。 (2) The semiconductor inspection apparatus according to (1), wherein the control unit controls the position of the inspection target or the probe so that a detection value of the pressure sensor becomes a predetermined pressure setting value. .
(3)前記制御部は、前記プローブを支持するプローブ支持機構の質量、前記プローブの本数、前記プローブの特性に基づいて演算される圧力設定値を利用することを特徴とする(2)に記載の半導体検査装置。 (3) The control unit uses a pressure setting value calculated based on a mass of a probe support mechanism that supports the probe, the number of the probes, and characteristics of the probe, according to (2). Semiconductor inspection equipment.
(4)被検査対象またはプローブの少なくとも一方を上下動させ、被検査対象の電極パッドにプローブを接触させ、被検査対象の検査を行う検査装置において、
所定の指令値に基づいて発生させた推力により前記被検査対象と前記プローブを接触させる流体圧推力手段を設けたことを特徴とする検査装置。
(4) In an inspection apparatus for inspecting an inspection target by moving at least one of the inspection target or the probe up and down, bringing the probe into contact with the electrode pad of the inspection target,
An inspection apparatus comprising a fluid pressure thrusting means for bringing the object to be inspected into contact with the probe by a thrust generated based on a predetermined command value.
(5)前記流体圧推力手段は、前記プローブの本数、前記プローブの特性、所定のオフセット値に基づいて演算される指令値を利用することを特徴とする(4)に記載の検査装置。 (5) The inspection apparatus according to (4), wherein the fluid pressure thrusting unit uses a command value calculated based on the number of the probes, the characteristics of the probes, and a predetermined offset value.
(6)前記流体圧推力手段は、前記指令値に基づいて空気圧を発生するエアバッファ手段であることを特徴とする(4)または(5)に記載の検査装置。 (6) The inspection apparatus according to (4) or (5), wherein the fluid pressure thrusting means is an air buffer means for generating air pressure based on the command value.
本発明によれば、次のような効果を期待することができる。
(1)プローブの経時的劣化に関わらず、プローブを常に適正圧力で電極パッドに接触させることができる。
According to the present invention, the following effects can be expected.
(1) Regardless of the deterioration of the probe over time, the probe can always be brought into contact with the electrode pad at an appropriate pressure.
(2)従来必要であったオペレータによる微妙なティーチング作業が不要となり、簡単な圧力設定のみで安定な検査結果を得ることができる。 (2) Subtle teaching work by the operator, which has been necessary in the past, is no longer necessary, and stable inspection results can be obtained only by simple pressure setting.
(3)検査対象を新品種に切り換える際にも、従来必要とされたティーチング設定のやり直し作業は不要となり、作業ミスによる検査異常を軽減することができる。 (3) Even when the inspection object is switched to a new type, it is not necessary to perform the teaching setting reworking operation that has been required in the past, and it is possible to reduce inspection abnormalities due to work mistakes.
以下、本発明を図面により詳細に説明する。図1は、本発明を適用した検査装置の一実施形態を示す機能ブロック図である。図3で説明した従来の検査装置と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。 The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of an inspection apparatus to which the present invention is applied. The same elements as those of the conventional inspection apparatus described with reference to FIG.
本発明の構成上の特徴部は、圧力センサ100及び制御部200である。コンタクタ4を支持するコンタクト機構81は、連結部82及びLMガイド84を介してコンタクト機構83に接続されている。コンタクタ4およびコンタクト機構81でプローブ支持機構を形成する。
The structural features of the present invention are the
コンタクト機構83の底部よりコンタクト機構81下部に延長された支持部材85上に、ロードセル等による圧力センサ100がコンタクト機構81の重量を受けるように設置されている。圧力センサ100の検出値Piは、制御部200に入力される。
On the
制御部200は、目標値演算手段201、減算器202、圧力制御手段203、モータドライバ204よりなる。減算器202は、圧力検出値Piと圧力目標値Psとの偏差eを算出して圧力制御手段203に渡す。
The
圧力制御手段203は、減算器202からの偏差eに基づく制御演算を実行し、モータドライバ204を介して下方操作指令Maをモータ10に出力してコンタクト機構83を下方操作する。この下方操作により、連結するコンタクト機構81が下降する。
The pressure control means 203 executes a control calculation based on the deviation e from the
プローブと電極パッドが接触する位置までコンタクト機構81が下降すると、プローブと電極パッドが接触を開始する点からプローブ自身が備えるばねの反発力を受けて圧力センサ100の検出値Piが軽減する。
When the
このときの圧力検出値Piが適正な圧力目標値Psに等しくなるように制御部200によるフィードバック制御を実行すれば、プローブと電極パッドとの接触圧を常に適正値に維持することができる。
If the feedback control by the
目標値演算手段201は、最適な接触圧の目標値Psを演算するために、設定されるコンタクト機構81とコンタクタ4の質量M(コンタクタ4の質量がコンタクト機構81の質量と比較して非常に小さい場合には、コンタクタ4の質量を無視してもよい。)、プローブの本数n、プローブのばね定数kを入力し、目標値Psを、次式
Ps=M−n・k
に基づいて演算して出力する。M,n,kはいずれも定数であり、従ってPsも一定値である。
The target value calculation means 201 calculates the optimum contact pressure target value Ps, and the
Calculate and output based on. M, n, and k are all constants, and therefore Ps is a constant value.
図2は、本発明を適用した検査装置の他の実施形態を示す機能ブロック図である。図1の実施形態と対比したこの実施形態の特徴は、図1がフィードバック制御による接触圧制御であるのに対して、オープンループによる推力発生手段により適正接触圧を実現している構成にある。 FIG. 2 is a functional block diagram showing another embodiment of the inspection apparatus to which the present invention is applied. The feature of this embodiment in comparison with the embodiment of FIG. 1 is that the contact pressure control by feedback control is realized, and an appropriate contact pressure is realized by an open loop thrust generating means.
コンタクタ4は、コンタクト機構86に支持されている。コンタクト機構81は、推力発生手段を形成するエアバッファ手段300を介してコンタクト機構86と結合している。エアバッファ手段300に入力される空気圧により、コンタクト機構86は矢印Qで示すZ軸方向に変位し、プローブと電極パッドの接触圧を変化させる。
The
エアバッファ手段300に入力される空気圧は、電空レギュレータ400により指令値Paにより設定される。この指令値Paは、指令値演算手段500で演算される。コンタクト機構81は、オペレータ7によって設定される下方操作手段11の設定Sに応じて適当な位置に操作される。
The air pressure input to the air buffer means 300 is set by the electropneumatic regulator 400 using the command value Pa. This command value Pa is calculated by the command value calculation means 500. The
指令値演算手段500は、プローブの本数n、プローブのばね定数k、オフセット値αを入力し、指令値Paを、次式
Pa=n・k+α
に基づいて演算して出力する。n,k,αはいずれも定数であり、従ってPaも一定値である。
The command value calculation means 500 inputs the number n of probes, the spring constant k of the probe, and the offset value α, and determines the command value Pa by the following formula: Pa = n · k + α
Calculate and output based on. n, k and α are all constants, and therefore Pa is also a constant value.
推力発生手段は、空気圧で作動するエアバッファ手段の他、流体圧で作動するアクチュエータ手段等、関節機構等のアクチュエータとして市販されている各種の推力発生手段を採用することができる。 As the thrust generating means, various thrust generating means that are commercially available as actuators such as joint mechanisms, such as an actuator means that operates by fluid pressure, as well as an air buffer means that operates by air pressure, can be adopted.
オープンループによる接触圧制御を特徴とする図2の実施形態では、図1のフィードバック制御による接触圧制御に比較すると制御精度は低くなるが、実用精度を確保できる市販品の利用により、低コストで信頼性の高い検査システムを実現できるメリットがある。 In the embodiment of FIG. 2 that features contact loop control by open loop, the control accuracy is lower than the contact pressure control by feedback control of FIG. 1, but at a lower cost by using a commercially available product that can ensure practical accuracy. There is an advantage that a highly reliable inspection system can be realized.
以上説明した実施形態では、検査対象をフラットパネルとして説明したが、本発明はハンドラ等で移送されるウェファ上のICチップ等の電極パッドにプローブを接触させる検査装置全般に適用可能である。 In the embodiment described above, the inspection object is described as a flat panel. However, the present invention is applicable to all inspection apparatuses in which a probe is brought into contact with an electrode pad such as an IC chip on a wafer transferred by a handler or the like.
1 フラットパネル
21〜2n 電極パッド
31〜3n プローブ
4 コンタクタ
5 検査機器
51 診断手段
6 表示部
7 オペレータ
81,83 コンタクト機構
82 連結部
84 LMガイド
85 支持部材
10 モータ
12 上方操作手段
13 切り換えスイッチ
100 圧力センサ
200 制御部
201 目標値演算手段
202 減算器
203 圧力制御手段
204 モータドライバ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記電極パッドと前記プローブとの接触圧を検出する圧力センサと、
この圧力センサの検出結果に基づいて、前記被検査対象またはプローブの上下動の制御を行う制御部と、
を設けたことを特徴とする検査装置。 In the inspection apparatus for inspecting the inspection object by moving at least one of the inspection object or the probe up and down, bringing the probe into contact with the electrode pad of the inspection object,
A pressure sensor for detecting a contact pressure between the electrode pad and the probe;
Based on the detection result of the pressure sensor, a control unit that controls the vertical movement of the inspection target or the probe;
An inspection apparatus characterized by comprising:
所定の指令値に基づいて発生させた推力により前記被検査対象と前記プローブを接触させる流体圧推力手段を設けたことを特徴とする検査装置。 In the inspection apparatus for inspecting the inspection object by moving at least one of the inspection object or the probe up and down, bringing the probe into contact with the electrode pad of the inspection object,
An inspection apparatus comprising a fluid pressure thrusting means for bringing the object to be inspected into contact with the probe by a thrust generated based on a predetermined command value.
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