JP2009293924A - 基板検査装置および該基板検査装置が備える基板定置レールのレール幅変更方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高速・高精度に検査できる基板検査装置および該基板検査装置の基板定置レールのレール幅変更方法の提供。
【解決手段】レール間幅の拡縮、被検査基板Ｂの搬送およびその位置固定を可能に配設される基板定置レール１２，１６と、被検査基板Ｂの一側表面上に配設される二以上の検査ヘッド２２，２６とで構成され、該検査ヘッド２２，２６は、被検査基板Ｂの面方向に沿わせての平行移動を可能に配設されたヘッド本体２３，２７と、該ヘッド本体２３，２７の移動方向とは交差する方向での移動を可能に配設されたコンタクトプローブ２４，２８とを備え、検査ヘッド２２，２６は、検査時におけるコンタクトプローブ２４，２８の移動ストロークを短縮させるべく、今回検査分の被検査基板Ｂの定置面と同じ面内に非検査時に退避させる定位置と検査時の各検査位置とを設定して配設した。
【選択図】図１

Description

本発明は、検査時におけるコンタクトプローブの昇降ストロークを短縮させて検査の高速・高精度化を実現できるようにした基板検査装置および該基板検査装置が備える基板定置レールのレール幅変更方法に関する技術である。

基板検査装置には、被検査基板の一方の面の電気的検査のみを行うことができる片面検査タイプのものと、双方の面に対して同時に電気的検査を行うことができる両面検査タイプのものとがある。

これらのうち、両面検査タイプの基板検査装置としては、例えば下記特許文献に開示されている基板両面検査装置がある。
特開平７−３５８０８号公報

この場合、非検査時におけるコンタクトプローブは、上記特許文献１の図１６にも示されているように、今回検査分の被検査基板の定置面から外れた場所を定位置にして退避しており、検査時に被検査基板の上方位置へと移動できるようにして配設されている。

これを図５および図６の説明図に基づいてより詳しく説明すれば、基板両面検査装置１は、レール間幅の拡縮、被検査基板Ｂの搬送およびその位置固定を自在に配設される一対の基板定置レール２，５と、被検査基板Ｂの表裏両面側に各別に配設される検査ヘッド８，９とを備えている。

基板定置レール２，５は、所要の剛性を付与する観点からその肉厚が高さｈａとなるように厚くして形成されたレール本体部３，６と、これらレール本体部３，６から延設されて被検査基板Ｂを位置固定するチャック部４，７とを備えて形成されている。

また、被検査基板Ｂの上方に配置される検査ヘッド８と、下方に配置される検査ヘッド９とは、被検査基板Ｂの面方向に沿わせての移動を自在に配設されたヘッド本体８ａ，９ａと、該ヘッド本体の移動方向とは直交する方向での昇降を自在にヘッド本体８ａ，９ａに配設されたコンタクトプローブ８ｂ，９ｂとを備えて形成されている。

しかも、検査ヘッド８，９は、基板定置レール２，５の外側に位置する所定位置（図６中の破線位置）が非検査時に退避させておく定位置と定められており、検査時に図７に示すように最も高い部分の高さがｈａである基板定置レール２，５を乗り越える位置高さのもとで被検査基板Ｂ側に水平移動させる必要があった。

また、検査に際しては、一定の高さを保持しつつ、コンタクトプローブ８ｂ，９ｂを被検査基板Ｂ側にある程度近づけた状態のもとで検査ヘッド８，９を被検査基板Ｂの検査位置の上方まで移動させる。

この場合、コンタクトプローブ８ｂ，９ｂは、被検査基板Ｂの検査位置までの距離ｈｂを移動させることで検査位置に接触し、検査を行うことができることになる。

つまり、検査ヘッド８，９は、定置されている被検査基板Ｂ上を移動して検査位置に到達した際、コンタクトプローブ８ｂ，９ｂを微小な距離ｈｂだけ移動させることで検査を実行することができることになる。

しかし、従来装置による場合には、検査ヘッド８，９を退避させてある定位置から基板定置レール２，５を乗り越えて検査位置に移動する際に、コンタクトプローブ８ｂ，９ｂ自体を基板定置レール２，５側に接触しない最も離れた位置にまで移動させておく必要がある。

このため、平検査基板Ｂの検査位置から最も離れた位置にあるコンタクトプローブ８ｂ，９ｂは、検査に際して再び移動させて測定検査を行わなければならず、長さ自体もそれだけ長寸化させる必要があるほか、検査に際しての移動ストロークも必然的に長くなる結果、それだけ位置精度が低下したり、移動に要する時間も多くかかることになって、高速・高精度化の要請に対応できなくなるという不都合があった。

本発明は、従来装置にみられたこのような課題に鑑み、高速・高精度化の要請によく対応させながらプロービング検査を行うことができる基板検査装置および該基板検査装置が備える基板定置レールのレール幅変更方法を提供することに目的がある。

本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、そのうちの第１の発明（装置）は、レール間幅の拡縮、被検査基板の搬送およびその位置固定を可能にして配設される一対の基板定置レールと、前記被検査基板の少なくとも一側表面上に配設される二以上の検査ヘッドとで構成され、該検査ヘッドは、前記被検査基板の面方向に沿わせての平行移動が可能に配設されたヘッド本体と、該ヘッド本体の移動方向とは交差する方向での移動が可能に前記ヘッド本体に配設されたコンタクトプローブとを備え、前記検査ヘッドは、プロービング検査時における前記コンタクトプローブの移動ストロークを短縮させるべく、今回検査分の前記被検査基板の定置面と同じ面内に非検査時に退避させる定位置と検査時の各検査位置とを設定して配設したことを最も主要な特徴とする。この場合、前記検査ヘッドは、前記被検査基板の表裏両面側に配設することもできる。

また、第２の発明（方法）は、今回検査分の被検査基板の面サイズ情報の入力処理と、基板定置レールのレール間の現在幅の読出し処理と、各検査ヘッドの現在位置の読出し処理と、各検査ヘッドが備えるコンタクトプローブの高さ位置を最も高い位置に移動させる上昇処理と、搬送方向と直交する方向での前記各検査ヘッドの現在位置が前記被検査基板の横幅サイズよりも内側にあるか否かの判別処理と、該判別処理を経て前記各検査ヘッドの現在位置が前記被検査基板の横幅サイズよりも内側にあると判断された場合に限り、前記基板定置レールのレール間幅を現在幅から今回検査分である前記被検査基板の横幅サイズに変更して該被検査基板のセットを可能とするレール幅変更処理とを少なくとも含むことを最も主要な特徴とする。こ

本発明によれば、検査ヘッドは、非検査時と検査時との如何に拘わらず、基板定置レールに位置固定されている今回検査分の被検査基板の定置面内に常に配置させておくことができるので、コンタクトプローブ自体の短寸化を実現できるばかりでなく、コンタクトプローブの移動ストロークを微小距離化することで高速・高精度化の要請によく対応させながらプロービング検査を行うことができる。

図１は、本発明のうち、第１の発明（装置）の一例についての正面視方向での概要構成図を、図２は、図１に示す例の平面視方向での概要構成図をそれぞれ示す。なお、図２中の矢印Ｘは、基板定置レールの長さ方向を、矢印Ｙは、基板定置レールのレール幅方向をそれぞれ示す。また、図１中の矢印Ｚは、被検査基板の板面と直交する方向を示す。

これらの図によれば、基板検査装置１１は、レール間幅の拡縮、被検査基板Ｂの搬送およびその位置固定を自在に配設される一対の基板定置レール１２，１６と、被検査基板Ｂの表面側に配設される検査ヘッド２２，２６と、裏面側に配設される検査ヘッド３２，３６とで構成されている。

このうち、基板定置レール１２，１６は、所要の剛性を付与する観点からその肉厚を図１に示す高さｈａとなるように厚くして形成されたレール本体部１３，１７と、これらレール本体部１３，１７から延設されて被検査基板Ｂを位置固定するチャック部１４，１８とを備えて形成されている。

また、基板定置レール１２，１６は、いずれか一方の側が他方の側に対し矢印Ｙ方向に移動させることで相互の接離を可能にして配設することで、図２に示すようにレール間幅Ｗ（ｙ）を今回検査分の被検査基板Ｂの横幅Ｂｓｉｚｅ（ｙ）に対応合致させることができるようになっている。

また、被検査基板Ｂの上方に配置される検査ヘッド２２，２６と、下方に配置される検査ヘッド３２，３６とは、被検査基板Ｂの面方向（図２中の矢印Ｘ・Ｙ方向）に沿わせての移動を可能にして配設されたヘッド本体２３，２７，３３，３４と、これらヘッド本体２３，２７，３３，３４の移動方向とは交差する方向での移動、この例では昇降（図１中の矢印Ｚ方向）を可能に設置された適宜の昇降機構に取り付けられてたコンタクトプローブ２４，２８，３４，３８とを備えて形成されている。

しかも、検査ヘッド２２，２６，３２，３６は、プロービング検査時におけるコンタクトプローブ２４，２８，３４，３８の昇降ストロークを短縮させるべく、今回検査分の被検査基板Ｂの定置面、つまり、チャック部１４，１８と、これらのチャック部１４，１８を介して位置固定されている被検査基板Ｂとが形成している面と同じ面内に、非検査時に退避させる定位置と検査時の各検査位置とを設定して配設されている。

このため、コンタクトプローブ２４，２８，３４，３８は、基板定置レール１２，１６におけるチャック部１４，１８側と接触しない位置が被検査基板Ｂの検査位置から最も遠い位置とし、検査のための移動時に検査位置から距離だけ離し、検査時に距離ｈｂを移動させて測定検査を行うことができることになる。なお、図１および図２中において想像線で示される検査ヘッド２２，２６，３２，３８は、非検査時に退避させる定位置を、実線で示される検査ヘッド２２，２６，３２，３８は、検査時の各検査位置をそれぞれ示す。

図３は、上記構成からなる基板検査装置１１が備える基板定置レール１２，１６のレール幅変更方法（第２の発明）の処理手順例を示すフローチャート図であり、上方に位置する一方の検査ヘッド２２との関係で、以下にその詳細を説明する。

ユーザは、まず、被検査基板Ｂの面サイズ（外形）情報をＢｓｉｚｅ（ｘ，ｙ）として基板検査装置１１が備える演算制御部に入力する。

ユーザからの入力があると、演算制御部は、基板定置レール１２，１６のレール間幅の変更を指示し、これを現在幅Ｗ（ｙ）として読み出す。

次いで、各検査ヘッド２２，２６の現在位置がＨＬ（ｘ，ｙ），ＨＲ（ｘ，ｙ）として読み出される。

各検査ヘッド２２，２６の現在位置が読み出された後は、演算制御部からの指令により各検査ヘッド２２，２６のコンタクトプローブ２４，２８を最も高い位置にまで上昇させた上で、搬送方向と直交する各検査ヘッド２２の現在位置ＨＬ（ｙ），ＨＲ（ｙ）が被検査基板Ｂの横幅サイズＢｓｉｚｅ（ｙ）よりも内側にあるか否かが判別される。

そして、各検査ヘッド２２，２６の現在位置ＨＬ（ｙ），ＨＲ（ｙ）が被検査基板Ｂの横幅サイズＢｓｉｚｅ（ｙ）よりも内側にあれば、基板定置レール１２，１６を移動してレール間幅を現在幅Ｗ（ｙ）から今回検査分である被検査基板Ｂの横幅サイズＢｓｉｚｅ（ｙ）に変更した上で、被検査基板Ｂを基板定置レール１２，１６にセットする。

各検査ヘッド２２，２６の現在位置ＨＬ（ｙ），ＨＲ（ｙ）が被検査基板Ｂの横幅サイズＢｓｉｚｅ（ｙ）よりも外側にあれば、各検査ヘッド２２，２６を今回検査分である被検査基板Ｂの横幅サイズＢｓｉｚｅ（ｙ）よりも内側の位置に移動した後、基板定置レール１２，１６を移動してレール間幅を現在幅Ｗ（ｙ）から今回検査分である被検査基板Ｂの横幅サイズＢｓｉｚｅ（ｙ）に変更した上で、被検査基板Ｂを基板定置レール１２，１６にセットしてその処理を終了する。

図４は、図３の処理を経て被検査基板Ｂを基板定置レール１２，１６にセットした後に被検査基板Ｂに対して行われる自動検査処理の処理手順例を示すフローチャート図であり、ここでも、上方に位置する検査ヘッド２２，２６との関係で、以下に説明する。

ユーザは、まず、被検査基板Ｂの面サイズ（外形）情報をＢｓｉｚｅ（ｘ，ｙ）として基板検査装置が備える演算制御部に入力する。

ユーザは、被検査基板Ｂにおける任意の検査位置座標を指定し、これを検査データとして演算制御部に登録保持させた上で、被検査基板Ｂに対する自動検査実行を指示する。

演算制御部は、登録してある検査データから、次の検査位置の移動座標を割り出した上で、基板定置レール１２，１６の現在のレール間幅Ｗ（ｙ）がＢｓｉｚｅ（ｙ）であることを読み出す。

次いで、各検査ヘッド２２，２６の移動先の座標であるＨＬ（ｘ，ｙ），ＨＲ（ｘ，ｙ）をチェックし、その位置がＢｓｉｚｅ（ｙ）よりも内側にあるか否かが判断され、各検査ヘッド２２，２６が外側にあると判断された場合は禁則エラーとして検査処理を終了する。

しかし、各検査ヘッド２２，２６が内側にあると判断された場合には、各検査ヘッド２２，２６を被検査基板Ｂ上の移動先の座標であるＨＬ（ｘ，ｙ），ＨＲ（ｘ，ｙ）に移動し、コンタクトプローブ２４，２８を降下させて測定検査を行う。

コンタクトプローブ２４，２８によるこのような測定検査は、必要な回数分ループ、つまり、登録されている全ての検査位置について繰り返し行われ、全ての測定検査が終了した後に、ＬＣＤ等の表示部を介してユーザにその結果を出力表示して処理を終える。

基板検査装置１１は、このような手順を踏むことで各検査ヘッド２２，２６，３３，３６側を常に被検査基板Ｂの定置面内に位置させて測定検査を行うことができるので、各ヘッド本体２３，２７，３３，３７を基板定置レール１２，１６のレール本体１３，１７を乗り越えさせることなく配置しておくことができる。

しかも、各ヘッド本体２３，２７，３３，３７は、被検査基板Ｂの定置面内で常に被検査基板Ｂに接近する面方向に沿わせて各検査位置間を水平移動させることができる。このため、各コンタクトプローブ２４，２８，３４，３８は、被検査基板Ｂの検査位置に短い降下ストロークである距離ｈｂを移動させることで接触させることができる。

したがって、本発明によれば、各コンタクトプローブ２４，２８，３４，３８の昇降ストロークを短縮することができるので、その位置精度をより高めることができるほか、移動に要する時間もそれだけ短縮して高速・高精度化の要請に十分に対応させることになる。

以上は、本発明を図示例に基づいて説明したものであり、その具体的な内容は、本発明の要旨を逸脱しない限り、種々の変形を加えることができる。例えば、被検査基板は、水平方向に定置させた場合を例に説明してあるが、必要により垂直方向に定置させることもできる。また、検査ヘッドは、被検査基板の両面側に３以上配置するものであってもよい。さらに、コンタクトプローブは、被検査基板の面方向と直交する方向で昇降するもののほか、斜め方向で昇降するものであってもよい。

本発明のうち、第１の発明（装置）の一例についての正面視方向での概要構成図。 図１に示す例の平面視方向での概要構成図。 本発明のうち、第２の発明（方法）の処理手順例を示すフローチャート図。 第２の発明により被検査基板を基板定置レールにセットした後に被検査基板に対して行われる自動検査処理の手順例を示すフローチャート図。 従来例の正面視方向での概要構成図。 図５に示す従来例の平面視方向での概要構成図。 図５に示す従来例における基板定置レールと検査ヘッドとの位置関係を示す説明図。

符号の説明

１１ 基板検査装置
１２，１６ 基板定置レール
１３，１７ レール本体
１４，１８ チャック部
２２，２６，３２，３６ 検査ヘッド
２３，２７，３３，３７ ヘッド本体
２４，２８，３４，３８ コンタクトプローブ

Claims (3)

1. レール間幅の拡縮、被検査基板の搬送およびその位置固定を可能にして配設される一対の基板定置レールと、前記被検査基板の少なくとも一側表面上に配設される二以上の検査ヘッドとで構成され、
   該検査ヘッドは、前記被検査基板の面方向に沿わせての平行移動が可能に配設されたヘッド本体と、該ヘッド本体の移動方向とは交差する方向での移動が可能に前記ヘッド本体に配設されたコンタクトプローブとを備え、
   前記検査ヘッドは、プロービング検査時における前記コンタクトプローブの移動ストロークを短縮させるべく、今回検査分の前記被検査基板の定置面と同じ面内に非検査時に退避させる定位置と検査時の各検査位置とを設定して配設したことを特徴とする基板検査装置。
2. 前記検査ヘッドは、前記被検査基板の両表面側に配設した請求項１に記載の基板検査装置。
3. 今回検査分の被検査基板の面サイズ情報の入力処理と、基板定置レールのレール間の現在幅の読出し処理と、各検査ヘッドの現在位置の読出し処理と、各検査ヘッドが備えるコンタクトプローブの高さ位置を最も高い位置に移動させる上昇処理と、搬送方向と直交する方向での前記各検査ヘッドの現在位置が前記被検査基板の横幅サイズよりも内側にあるか否かの判別処理と、該判別処理を経て前記各検査ヘッドの現在位置が前記被検査基板の横幅サイズよりも内側にあると判断された場合に限り、前記基板定置レールのレール間幅を現在幅から今回検査分である前記被検査基板の横幅サイズに変更して該被検査基板のセットを可能とするレール幅変更処理とを少なくとも含むことを特徴とする基板検査装置が備える基板定置レールのレール幅変更方法。

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