JP2009147225A - Inspection-repair device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板に穿たれた非貫通穴または貫通孔を検査し、不良の非貫通穴または貫通孔を補修する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for inspecting a non-through hole or a through hole made in a substrate and repairing the defective non-through hole or the through hole.
下記文献に、基板、特にプリント配線板に穿たれたビアやスルーホール等を検査する検査装置が開示されている。この種の検査装置では、ステージ上に配置した基板をカメラセンサで撮像して得られる画像データを解析処理し、位置や径寸法が許容誤差内にあるか、非貫通穴であれば穴底に残滓が存在していないか、貫通孔であれば適切に貫通しているか等を判定する。
現状、検査装置による検査の結果不良の非貫通穴/貫通孔が発見された基板は、ベリファイステーションと呼ばれる別の場所に移し、人手によって再検査する。そして、補修可能な程度の不良であれば補修を施す。 At present, a substrate in which a defective non-through hole / through hole is found as a result of inspection by an inspection apparatus is moved to another place called a verification station and re-inspected manually. If the defect is repairable, repair is performed.
しかしながら、基板には無数の非貫通穴/貫通孔が穿たれており、検査装置で不良と判定された非貫通穴/貫通孔かどれであるのかをベリファイステーションで確認するだけでも随分手間がかかる。さらに、検査装置では補修容易な擬似の不良と補修困難な真性の不良とを判別できないので、少なからぬ数の基板がベリファイステーションに流れてきてしまう。故に、検査装置の検査スピードがいくら向上しようとも、全体の工数及びコスト軽減には必ずしもつながらなかった。 However, innumerable non-through holes / through holes are drilled in the substrate, and it takes much time and effort to check with the verification station whether the non-through hole / through hole is determined to be defective by the inspection apparatus. . Further, since the inspection apparatus cannot distinguish between a false defect that can be easily repaired and a genuine defect that is difficult to repair, a considerable number of substrates flow to the verify station. Therefore, no matter how much the inspection speed of the inspection apparatus can be improved, the overall man-hour and cost cannot be reduced.
以上の問題に初めて着目してなされた本発明は、非貫通穴または貫通孔が穿たれた基板の検査ないし補修の工数及びコストの削減を図ることを所期の目的とする。 The present invention, which has been made by paying attention to the above problems for the first time, is intended to reduce the number and cost of inspection or repair of a substrate having a non-through hole or a through hole.
本発明では、基板を配置するためのステージと、前記ステージ上に配置された基板に穿たれた非貫通穴または貫通孔を撮像する撮像手段と、前記撮像手段で得た画像データを解析して不良の非貫通穴または貫通孔を検出しその位置座標を得る不良検出手段と、前記ステージ上に配置された基板に対して相対移動可能かつ基板に穿たれた非貫通穴または貫通孔を補修可能な補修手段と、前記不良検出手段で得た位置座標に対応する箇所に前記補修手段を移動させて不良の非貫通穴または貫通孔の補修を実行させる制御手段とを具備する検査・補修装置を構成した。本装置では、検査と補修とを同じステージ上で行うことから、検査工程で検出した不良の非貫通穴/貫通孔の位置座標の情報を補修工程において利用でき、不良の非貫通穴/貫通孔の速やかなる補修が可能である。補修の後、本装置にて再度の検査を実施すれば、補修困難な真性の不良のみを検出することができる。また、これにより、ベリファイステーションに流れる基板の数も減少する。さらには、ベリファイステーションを不要とすることも可能になる。 In the present invention, a stage for placing a substrate, an imaging means for imaging a non-through hole or a through hole made in the board placed on the stage, and image data obtained by the imaging means are analyzed. Detects defective non-through holes or through holes and obtains their position coordinates, and defect detection means that can move relative to the substrate placed on the stage and repair non-through holes or through holes drilled in the substrate An inspection / repair device comprising: a repair means; and a control means for moving the repair means to a position corresponding to the position coordinate obtained by the defect detection means to execute repair of a defective non-through hole or through hole. Configured. In this equipment, since inspection and repair are performed on the same stage, information on the position coordinates of defective non-through holes / through holes detected in the inspection process can be used in the repair process, and defective non-through holes / through holes are detected. Can be repaired promptly. After the repair, if an inspection is performed again with this apparatus, only genuine defects that are difficult to repair can be detected. This also reduces the number of substrates that flow to the verify station. Furthermore, it is possible to eliminate the need for a verify station.
前記補修手段は、例えば基板に向けてレーザを投射するレーザ投射ヘッドを有するものとする。 The repair means includes a laser projection head that projects a laser toward a substrate, for example.
前記補修手段を基板に対して相対移動可能とするには、前記ステージを、基板を所定方向に搬送するものとし、補修手段を、前記ステージによる基板の搬送方向と交差する方向に移動可能とすることが好ましい。 In order to make the repair means movable relative to the substrate, the stage is transported in a predetermined direction, and the repair means is movable in a direction intersecting the transport direction of the substrate by the stage. It is preferable.
ビアやスルーホール等は基板のあらゆる箇所に穿たれるため、その検査のためには基板全域の画像データを得る必要がある。前記ステージによる基板の搬送方向と交差する方向に移動可能な駆動機構によって撮像手段及び前記補修手段を支持してあれば、基板全域の画像データの取得が可能となる。加えて、機構を共通化できる。 Since vias, through-holes, and the like are drilled everywhere on the substrate, it is necessary to obtain image data of the entire substrate for the inspection. If the imaging unit and the repairing unit are supported by a driving mechanism that can move in a direction that intersects the substrate conveyance direction by the stage, image data of the entire substrate can be acquired. In addition, the mechanism can be shared.
本発明によれば、非貫通穴または貫通孔が穿たれた基板の検査ないし補修の工数及びコストの削減を図り得る。 According to the present invention, it is possible to reduce man-hours and costs for inspection or repair of a substrate having a non-through hole or a through hole.
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に、本実施形態の検査・補修装置の全体概要を示す。本装置は、基板8を配置するステージ(または、テーブル)1と、基板8を撮像する撮像手段2と、基板8に穿たれた非貫通穴または貫通孔を補修する補修手段3と、不良の非貫通穴または貫通孔を検出する不良検出手段6と、不良検出手段6で検出した不良の非貫通穴または貫通孔の補修を補修手段3に実行させる制御手段7とを具備する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall outline of the inspection / repair device of this embodiment. The apparatus includes a stage (or table) 1 on which the
ステージ1は、例えばリニアサーボモータ等の駆動源によりy軸方向(前後方向)に進退するもので、基板8を載置してこれをy軸方向に搬送することができる。
The
撮像手段2は、ステージ1上に配置された基板8の光学像を撮像する例えばCCD(Charge Coupled Device)カメラセンサ21を要素とする。カメラセンサ21は、ステージ1に対向し、基板8面におけるx軸方向(左右方向)に延びる帯状の領域を撮像する。本実施形態では、複数のカメラセンサ21をx軸方向に配列しており、これらカメラセンサ21によってx軸方向に伸長した広範囲を一時に撮像可能である。ステージ1の移動を通じて基板8をy軸方向に搬送すれば、基板8面を走査することができる。さらに、後述する駆動機構4によりカメラセンサ21をx軸方向に移動させ、x軸方向全域を走査することもできる。
The imaging means 2 includes, for example, a CCD (Charge Coupled Device)
補修手段3は、基板8にレーザを照射して基板8に穿孔するレーザ投射ヘッド(または、ノズル)31を有してなる。投射ヘッド31には光ファイバ32を接続しており、レーザ発振機33から供給されるレーザ光をこの光ファイバ32を経由して導入する。但し、レンズ、ミラー等の光学要素を使用してレーザ光を投射ヘッド31に導く光路を構築してもよい。投射ヘッド31は、ステージ1の上方にあって、鉛直下方に向けてレーザを投射する。本実施形態では、ステージ1の直上にx軸方向に延伸する梁5を横架し、例えばリニアサーボモータ等の駆動源によりx軸方向に移動する駆動機構4を梁5に設置した上、この駆動機構4に投射ヘッド31及びカメラセンサ21を支持させている。駆動機構4のx軸方向移動とステージ1のy軸方向移動とを組み合わせることで、投射ヘッド31及びカメラセンサ21を基板8に対する任意の位置に相対移動させることができる。
The repair means 3 includes a laser projection head (or nozzle) 31 that irradiates the
不良検出手段6及び制御手段7は、一台または複数台の情報処理装置を主体とする。情報処理装置は、図2に示すように、プロセッサa、メインメモリb、補助記憶デバイスc、表示制御デバイスd、ディスプレイe、操作入力デバイスf、通信インタフェースg等のハードウェア資源を備え、これらがコントローラ(システムコントローラ、I/Oコントローラ等)hにより制御されて連携動作するものである。補助記憶デバイスcは、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、光学ディスクドライブ、その他である。表示制御デバイスdは、プロセッサaより受けた描画指令を基に表示させるべき画像データを生成してディスプレイeに向けて送出するグラフィクスプロセッサ、画像データ等を一時記憶しておくビデオメモリ等を要素とする。操作入力デバイスfは、手指で操作可能なボタン、キーボードや、マウス、トラックパッド、タッチパネル(ディスプレイeに重なっていることがある)等のポインティングデバイスである。通信インタフェースgは、データ及び制御信号の送受信を行うためのデバイスであり、NIC(Network Interface Card)や無線トランシーバ、USB(Universal Serial Bus)、IEEE1394等に代表される。プロセッサaで実行されるべきプログラムは補助記憶デバイスcに記憶されており、プログラムの実行の際に補助記憶デバイスcからメインメモリbに読み込まれ、プロセッサaで解読される。しかして、プログラムに従いハードウェア資源を作動して、不良検出手段6及び制御手段7としての機能を発揮する。 The defect detection means 6 and the control means 7 are mainly composed of one or a plurality of information processing apparatuses. As shown in FIG. 2, the information processing apparatus includes hardware resources such as a processor a, a main memory b, an auxiliary storage device c, a display control device d, a display e, an operation input device f, and a communication interface g. It is controlled by a controller (system controller, I / O controller, etc.) h to operate in cooperation. The auxiliary storage device c is a flash memory, a hard disk drive, an optical disk drive, or the like. The display control device d includes, as elements, a graphics processor that generates image data to be displayed based on a drawing command received from the processor a and sends the image data to the display e, a video memory that temporarily stores image data and the like. To do. The operation input device f is a pointing device such as a button, a keyboard, a mouse, a track pad, or a touch panel (which may overlap the display e) that can be operated with fingers. The communication interface g is a device for transmitting and receiving data and control signals, and is represented by NIC (Network Interface Card), wireless transceiver, USB (Universal Serial Bus), IEEE 1394, and the like. A program to be executed by the processor a is stored in the auxiliary storage device c. When the program is executed, the program is read from the auxiliary storage device c into the main memory b and is decoded by the processor a. Thus, the hardware resources are operated according to the program, and the functions as the defect detection means 6 and the control means 7 are exhibited.
不良検出手段6は、カメラセンサ21で撮像した画像データを通信インタフェースgを介して取得、メインメモリbまたは補助記憶デバイスcに記憶し、その画像データを解析して不良の非貫通穴または貫通孔を検出する。不良の例を、図3に示す。図3中、符号81は銅箔層、符号82は基材層である。非貫通穴では、穴底に基材の残滓83が残ることがある。この残滓83は、層間の導通不全の原因となる。貫通孔では、出射口(裏面側の開口)85が入射口(表面側の開口)84に比して狭小になることがある。出射口85が狭小であると、やはり表裏間の導通不全の原因となる。また、非貫通穴/貫通孔を問わず、その位置や径寸法が許容誤差内になくてはならない。情報処理端末は予め、検査対象の基板8に穿たれた非貫通穴/貫通孔の位置及び径寸法、許容誤差や判定基準の閾値の情報をメインメモリbまたは補助記憶デバイスcに記憶している。その上で、画像データの画素値を基に、例えば非貫通穴/貫通孔の入射口84、穴底の残滓83または出射口85を検出し、入射口84の位置及び径寸法が許容誤差内にないもの、非貫通穴であれば穴底の残滓83の量が閾値を上回るもの、貫通孔であれば出射口85の径寸法が閾値を下回るものを不良と判定する。しかる後、不良と判定した非貫通穴/貫通孔の位置座標(x,y)を、補修すべき非貫通穴/貫通孔の位置座標としてメインメモリbまたは補助記憶デバイスcに記憶する。
The defect detection means 6 acquires the image data captured by the
制御手段7は、補修すべき非貫通穴/貫通孔に対応した箇所にレーザ投射ヘッド31を移動させ、その非貫通穴/貫通孔の補修を実行させる。具体的には、補修に必要な出力及び周波数のレーザ光を出力させるための制御信号を通信インタフェースgを介してレーザ発振機33に入力する。並びに、不良検出手段6で得た位置座標(x,y)に応じた制御信号を通信インタフェースgを介してステージ1、駆動機構4の各々のサーボに入力し、投射ヘッド31を基板8に対して相対移動させる。そして、投射ヘッド31に付帯するシャッタを開閉するための制御信号を通信インタフェースgを介して投射ヘッド31に入力する。これにより、投射ヘッド31から出射したレーザが基板8の不良部位に照射されて非貫通穴/貫通孔の補修ないしクリーニングがなされる。
The control means 7 moves the
本実施形態によれば、基板8を配置するためのステージ1と、前記ステージ1上に配置された基板8に穿たれた非貫通穴または貫通孔を撮像する撮像手段2と、前記撮像手段2で得た画像データを解析して不良の非貫通穴または貫通孔を検出しその位置座標を得る不良検出手段6と、前記ステージ1上に配置された基板8に対して相対移動可能かつ基板8に穿たれた非貫通穴または貫通孔を補修可能な補修手段3と、前記不良検出手段6で得た位置座標に対応する箇所に前記補修手段3を移動させて不良の非貫通穴または貫通孔の補修を実行させる制御手段7とを具備する検査・補修装置を構成したため、検査と補修とを同じステージ1上で行うこととなり、検査工程で検出した不良の非貫通穴/貫通孔の位置座標の情報を補修工程において利用でき、不良の非貫通穴/貫通孔の速やかなる補修が可能となる。補修の後、本装置にて再度の検査を実施すれば、補修困難な真性の不良のみを検出することができ、ベリファイステーションに流れる基板8の数も減少する。さらには、ベリファイステーションを不要とすることも可能になる。
According to this embodiment, the
前記補修手段3は、基板8に向けてレーザを投射するレーザ投射ヘッド31を有しており、特にレーザ加工にて形成した非貫通穴/貫通孔の補修に好適となる。
The repair means 3 has a
前記ステージ1を、基板8をy軸方向に搬送するものとし、補修手段3を、前記ステージ1による基板8の搬送方向と交差するx軸方向に移動可能としているため、補修手段3を基板8に対する任意の位置に移動させることができる。ひいては、基板8におけるあらゆる部位の非貫通穴/貫通孔を補修可能となる。
Since the
前記ステージ1による基板8の搬送方向と交差する方向に移動可能な駆動機構4によって撮像手段2及び前記補修手段3を支持しているため、機構を共通化できる上、基板8全域の画像データの取得が可能となる。
Since the image pickup means 2 and the repair means 3 are supported by the drive mechanism 4 that can move in the direction intersecting the conveyance direction of the
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、補修手段は、基板にレーザ加工を施すレーザ投射ヘッドには限定されない。補修手段として、基板に穿孔するドリル等を実装してもよい。 The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. For example, the repairing means is not limited to a laser projection head that performs laser processing on a substrate. As repairing means, a drill or the like for drilling in the substrate may be mounted.
補修手段を基板に対して相対移動可能とする機構もまた、上記実施形態の態様には限定されない。ステージを不動とし補修手段をx軸、y軸二方向に移動可能としてもよく、あるいは、補修手段を不動としステージをx軸、y軸二方向に移動可能としてもよい。ステージそれ自体を不動とする替わりに、ステージ上を走行する台車等の搬送機構によって基板を搬送するようにしても構わない。撮像手段を基板に対して相対移動可能とする機構に関しても同様である。 The mechanism that allows the repair means to move relative to the substrate is not limited to the above embodiment. The stage may be fixed and the repairing means may be movable in two directions of the x-axis and y-axis, or the repairing means may be fixed and the stage may be movable in two directions of the x-axis and y-axis. Instead of immobilizing the stage itself, the substrate may be transported by a transport mechanism such as a carriage traveling on the stage. The same applies to the mechanism that enables the imaging means to move relative to the substrate.
その他各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 Other specific configurations of each part can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
1…ステージ
2…撮像手段
3…補修手段
4…駆動機構
6…不良検出手段
7…制御手段
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ステージ上に配置された基板に穿たれた非貫通穴または貫通孔を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段で得た画像データを解析して不良の非貫通穴または貫通孔を検出しその位置座標を得る不良検出手段と、
前記ステージ上に配置された基板に対して相対移動可能かつ基板に穿たれた非貫通穴または貫通孔を補修可能な補修手段と、
前記不良検出手段で得た位置座標に対応する箇所に前記補修手段を移動させて不良の非貫通穴または貫通孔の補修を実行させる制御手段と
を具備する検査・補修装置。 A stage for placing the substrate;
Imaging means for imaging a non-through hole or a through hole made in the substrate disposed on the stage;
Failure detection means for analyzing the image data obtained by the imaging means to detect defective non-through holes or through holes and obtaining their position coordinates;
Repair means capable of moving relative to the substrate disposed on the stage and repairing a non-through hole or a through hole formed in the substrate;
An inspection / repair device comprising: a control unit that moves the repair unit to a position corresponding to the position coordinate obtained by the defect detection unit and repairs a defective non-through hole or through hole.
前記補修手段が、前記ステージによる基板の搬送方向と交差する方向に移動可能となっている請求項1または2記載の検査・補修装置。 The stage conveys the substrate in a predetermined direction,
The inspection / repair device according to claim 1, wherein the repair means is movable in a direction intersecting a substrate transport direction by the stage.
Priority Applications (1)
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2007
- 2007-12-17 JP JP2007325049A patent/JP2009147225A/en active Pending
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