JP2010185784A - Substrate inspection apparatus and method of aligning the same - Google Patents

Substrate inspection apparatus and method of aligning the same Download PDF

Info

Publication number
JP2010185784A
JP2010185784A JP2009030188A JP2009030188A JP2010185784A JP 2010185784 A JP2010185784 A JP 2010185784A JP 2009030188 A JP2009030188 A JP 2009030188A JP 2009030188 A JP2009030188 A JP 2009030188A JP 2010185784 A JP2010185784 A JP 2010185784A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
inspection
jig
inspection apparatus
probe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009030188A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Nishikawa
秀雄 西川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nidec Read Corp
Original Assignee
Nidec Read Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nidec Read Corp filed Critical Nidec Read Corp
Priority to JP2009030188A priority Critical patent/JP2010185784A/en
Publication of JP2010185784A publication Critical patent/JP2010185784A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate inspection apparatus following a change in the electrical inspection PASS position of a substrate. <P>SOLUTION: The substrate inspection apparatus 1 includes an alignment function for inspecting a wiring pattern 21 of a substrate 2 including substrate positioning marks 201, 202. The substrate inspection apparatus 1 includes: a probe 34; an inspection tool 3 that includes tool positioning marks 311, 312 provided on a probe holding plate 35 and is mounted on the substrate inspection apparatus 1; an inspection tool moving section 162 for moving the inspection tool 3; a press mechanism 166; a substrate holding section 33 for holding the substrate 2; and a control section 11 for recognizing the substrate positioning marks 201, 202 and the tool positioning marks 311, 312 in a pressed state by a camera 15 and for aligning the substrate 2 and the inspection tool 3. The control section 11 statistically calculates the difference between the optical alignment position and a position conforming to an electrical inspection to align and inspect based on the difference. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、プリント配線基板に形成された配線パターンに接触子を接触させて当該配線パターンを検査する位置合せ機能を有する基板検査装置に関する。   The present invention relates to a substrate inspection apparatus having an alignment function for inspecting a wiring pattern by contacting a contact with a wiring pattern formed on a printed wiring board.

なお、ここにおいてはICやコンデンサー、抵抗を既に実装された実装基板を回路基板とし、ICやコンデンサー、抵抗等が未だ実装されていない状態の裸基板をプリント配線基板とする。
そして、本発明は、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や半導体ウエハなどに形成される電気的配線の検査に適用できる。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。
Here, a mounting board on which ICs, capacitors, and resistors are already mounted is referred to as a circuit board, and a bare board on which ICs, capacitors, resistors, and the like are not yet mounted is referred to as a printed wiring board.
And this invention is not restricted to a printed wiring board, For example, various substrates, semiconductor wafers, such as a flexible substrate, a multilayer wiring board, an electrode plate for a liquid crystal display and a plasma display, a package substrate for semiconductor packages, a film carrier, etc. It can be applied to the inspection of electrical wiring formed on the board. In this specification, these various wiring boards are collectively referred to as “substrates”.

特許文献1は、基板の検査対象の配線パターンの検査点に検査治具の接触子の先端を当接させた状態で、基板上の基準マークと検査治具の基準孔とをカメラで読み込んでそれらの位置のずれを検出し、当接を解除してその位置ずれを補正し再当接して検査する構成を開示する。   In Patent Document 1, the reference mark on the substrate and the reference hole of the inspection jig are read with a camera in a state where the tip of the contact of the inspection jig is in contact with the inspection point of the wiring pattern to be inspected on the substrate. A configuration is disclosed in which the displacement of these positions is detected, the contact is released, the displacement is corrected, and the contact is re-contacted for inspection.

特許文献2は、基板の表面と検査部の接触子が植設されている面との間に一対のカメラを挿入し、その一対のカメラによって、基板の表面上の位置決めマークと検査部のその面上の位置決めマークとを同時に観察して、それらが光学的同軸上にない場合には位置ずれがあるとして、検査治具を移動して位置ずれを補正する構成を開示する。   In Patent Document 2, a pair of cameras are inserted between the surface of the substrate and the surface on which the contact of the inspection unit is implanted, and the positioning mark on the surface of the substrate and that of the inspection unit are inserted by the pair of cameras. A configuration is disclosed in which the positioning marks on the surface are observed at the same time, and if they are not on the same optical axis, it is assumed that there is a displacement, and the inspection jig is moved to correct the displacement.

特許文献3は、主カメラで、テーブル位置決めマークを読み取って座標の基準を定め、さらに、基板位置決めマークを読み取ることで基板の位置を認識し、さらに、搬送テーブルに保持された補助カメラによって治具位置決めマークを読み取って検査治具の位置を認識する構成を開示する。それによると、主カメラと補助カメラとの位置関係が基板検査装置の固有定数ということを利用して、基板と検査治具との位置関係を計算して位置ずれを算出し、それを補正して一致させることにより、基板上の検査点と検査治具の接触子との位置の整合を図っている。そして、上記の特許文献1で述べた当接させた状態で、位置ずれを検出し補正する機能も開示している。
上記の特許文献による位置合せ方式では、共通して、基板の位置決めマークと検査治具の位置決めマークとを使用し、基板検査装置の本体のカメラが各々のマークを読み、基板と検査治具との相対的位置関係を認識することにより位置ずれを補正している。
Patent Document 3 is a main camera that reads a table positioning mark to determine a reference for coordinates, and further reads a substrate positioning mark to recognize the position of a substrate, and further, a jig is formed by an auxiliary camera held on a transfer table. A configuration for recognizing the position of an inspection jig by reading a positioning mark is disclosed. According to it, using the fact that the positional relationship between the main camera and the auxiliary camera is the intrinsic constant of the substrate inspection device, the positional relationship between the substrate and the inspection jig is calculated to calculate the positional deviation and to correct it. Thus, the alignment of the inspection point on the substrate and the contact of the inspection jig is achieved. And the function which detects and correct | amends a position shift in the state contact | abutted described in said patent document 1 is also disclosed.
In the alignment method according to the above patent document, the substrate positioning mark and the inspection jig positioning mark are commonly used, and the camera of the main body of the substrate inspection apparatus reads each mark, and the substrate, the inspection jig, The positional deviation is corrected by recognizing the relative positional relationship.

この方式では、検査治具に位置決めマークを持たずに基板の位置決めマークのみを読み込んで位置合せをする方式よりも、検査治具の位置が認識できるので簡単で正確に光学位置合わせをすることができる。   In this method, the position of the inspection jig can be recognized and the optical alignment can be performed more easily and accurately than the method in which only the positioning mark on the substrate is read without positioning the inspection jig. it can.

実登第2517277号公報Noto 2517277 gazette 特開平5−302952号公報JP-A-5-302952 特許第3313085号公報Japanese Patent No. 3313085

しかしながら、特許文献1乃至3の位置合せの方式では、位置合わせをした位置から少しシフトした位置に電気検査に適合するPASSが出易い基板の検査点と検査治具の接触子とが整合する位置が存在することがある。その為に、光学位置合わせをした位置の周辺を探査してそのような電気検査の適合位置を確認し、その適合位置が光学位置合わせの位置と相違している場合には、適合位置が位置合せの目標位置になるように、基板検査装置の検査データを修正して対処する必要があった。   However, in the alignment methods disclosed in Patent Documents 1 to 3, the position where the inspection point of the substrate that easily produces PASS suitable for electrical inspection is aligned with the contact of the inspection jig at a position slightly shifted from the aligned position. May exist. Therefore, the vicinity of the position where the optical alignment has been performed is searched to check the conforming position of such an electrical inspection. If the conforming position is different from the position of the optical alignment, the conforming position is It was necessary to correct the inspection data of the substrate inspection apparatus so that the alignment target position was reached.

この光学位置合せの光学位置と電気検査に適合する適合位置の差は僅かであるが検査治具の個々に拠って異なり、同じ基板の製品名であっても複数の検査治具で異なることがあり、PASSが出ない場合もあり、適合位置の探査をして修正していた。
そのため、複数の基板検査装置と複数の検査治具とを用いる場合には、それらの組み合わせを変更するたびに適合位置とのずれを修正する必要があるため、検査基板の製品名の変更の際のセットアップ時間が長くなっていた。
上記の観点から、各々の検査治具の誤差の修正値を記憶し読み出すこが、好ましい。
The difference between the optical position of this optical alignment and the matching position suitable for electrical inspection is slight, but differs depending on the individual inspection jig. Yes, there was a case where PASS did not come out, and it was corrected by searching for an appropriate position.
Therefore, when using a plurality of board inspection devices and a plurality of inspection jigs, it is necessary to correct the deviation from the compatible position each time the combination is changed. The setup time of was long.
From the above viewpoint, it is preferable to store and read out the correction value of the error of each inspection jig.

そしてまた、その適合位置は基板の製造ロット等に拠り、僅かであるが異なることがある。これは前工程の複数の基板製造装置の各々の特性の差と条件を引き継いだものと考えられる。
本発明は、電気検査のプレス時の基板と検査治具との相対位置を認識する基板検査装置において、良否判定結果に元図いて相対位置を統計処理して、検査の適合位置に利用するものである。
In addition, the matching position depends on the production lot of the substrate and the like, but may be slightly different. This is considered to be a succession of the characteristic differences and conditions of the plurality of substrate manufacturing apparatuses in the previous process.
The present invention relates to a substrate inspection apparatus for recognizing the relative position between a substrate and an inspection jig at the time of electrical inspection pressing, and statistically processes the relative position based on the pass / fail judgment result and uses it as a conforming position for inspection. It is.

請求項1の発明は、基板位置決めマークを有する基板の配線パターン上の複数の検査点にプローブを接触させて該配線パターンを検査するための位置合せ機能を有する基板検査装置であって、前記プローブを保持するためのプローブ保持板と、該プローブ保持板に設けられた治具位置決めマークを備えて基板検査装置に搭載される検査治具と、該基板検査装置は、検査治具を移動させるための検査治具移動部、プレス機構と、基板を保持する基板保持部と、基板位置決めマークと治具位置決めマークとをプレス状態においてカメラで認識し、基板と検査治具とを位置合せする制御部を備え、該制御部は、上記の光学的位置合せ位置と電気検査に適合する位置との差を統計計算し、該差に基づいて位置合せして検査することを特徴とする。   The invention of claim 1 is a substrate inspection apparatus having an alignment function for inspecting a wiring pattern by bringing the probe into contact with a plurality of inspection points on the wiring pattern of the substrate having a substrate positioning mark. A probe holding plate for holding the substrate, an inspection jig mounted on the substrate inspection apparatus with a jig positioning mark provided on the probe holding plate, and the substrate inspection apparatus for moving the inspection jig Inspection jig moving unit, pressing mechanism, substrate holding unit for holding the substrate, control unit for recognizing the substrate positioning mark and jig positioning mark with the camera in the pressed state, and aligning the substrate with the inspection jig The control unit statistically calculates a difference between the optical alignment position and a position suitable for electrical inspection, and performs an inspection by performing alignment based on the difference.

請求項2項の発明は、請求項1の基板検査装置において、統計計算は直近の良品判定の位置データを使用することを特徴とする。
請求項3項の発明は、請求項1の基板検査装置において、カメラは検査治具に装着されたことを特徴とする。
請求項4項の発明は、請求項1の基板検査装置において、基板保持部は下側検査治具のプローブ保持板に装着された複数の基板保持ピンからなることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the substrate inspection apparatus according to the first aspect, the statistical calculation uses position data for the latest non-defective product determination.
According to a third aspect of the present invention, in the substrate inspection apparatus according to the first aspect, the camera is mounted on an inspection jig.
According to a fourth aspect of the present invention, in the substrate inspection apparatus according to the first aspect, the substrate holding portion includes a plurality of substrate holding pins mounted on a probe holding plate of a lower inspection jig.

請求項5項の発明は、基板位置決めマークを有する基板の配線パターン上の複数の検査点にプローブを接触させて該配線パターンを検査する基板検査装置のための位置合せ方法であって、プローブを保持するためのプローブ保持板と、該プローブ保持板に設けられた治具位置決めマークを備えて基板検査装置に搭載される検査治具と、検査治具を移動させるための検査治具移動部、プレス機構と、基板を保持する基板保持部と、基板位置決めマークと治具位置決めマークとをプレス状態においてカメラで認識し、基板と検査治具とを位置合せする制御部を備え、該制御部は、上記の光学的位置合せ位置と電気検査に適合する位置との差を統計計算し、該差に基づいて位置合せして検査することを特徴とする基板検査装置の位置合せ方法である。   The invention according to claim 5 is an alignment method for a substrate inspection apparatus for inspecting a wiring pattern by bringing the probe into contact with a plurality of inspection points on the wiring pattern of the substrate having a substrate positioning mark. A probe holding plate for holding, an inspection jig mounted on the substrate inspection apparatus with a jig positioning mark provided on the probe holding plate, an inspection jig moving unit for moving the inspection jig, A press mechanism, a substrate holding unit for holding the substrate, a substrate positioning mark and a jig positioning mark are recognized by the camera in a pressed state, and a control unit for aligning the substrate and the inspection jig is provided. A substrate inspection apparatus alignment method characterized by statistically calculating a difference between the optical alignment position and a position suitable for electrical inspection, and performing an inspection based on the difference.

請求項6の発明は、請求項5の基板検査装置の位置合せ方法において、統計計算は直近の良品判定の位置データを使用することを特徴とする。
これらの発明を提供することによって、上記課題を悉く解決する。
According to a sixth aspect of the present invention, in the alignment method for a substrate inspection apparatus according to the fifth aspect of the present invention, the statistical calculation uses position data for the latest non-defective product determination.
By providing these inventions, the above problems can be solved.

請求項1、2、5および6の発明によれば、基板の製造ロット等に拠り、電気検査時にPASSの出易い適合位置が変化しても追随ができる。そして複数の基板からデータをサンプリングするので最新の適合位置ので、PASSの確率が高く、良否の判定の信頼性が上がり、生産性を向上させる。
また、適合位置を探査する場合、直近のPASS位置の記録と統計計算を自動的に行なうので、適合位置に収束させることが容易でかつ正確にできる。そしてセットアップ時間の短縮にもなる。
According to the first, second, fifth, and sixth aspects of the present invention, it is possible to follow even if the adaptable position where PASS is likely to occur at the time of electrical inspection changes depending on the production lot of the substrate. Since data is sampled from a plurality of substrates, since the latest matching position, the probability of PASS is high, the reliability of quality determination is increased, and productivity is improved.
Further, when searching for an appropriate position, since the latest PASS position is automatically recorded and statistical calculation is performed, it is easy and accurate to converge to the appropriate position. It also shortens the setup time.

請求項3の発明によれば、カメラが検査治具に装着されるので、位置合せのために検査治具が移動しても、カメラも一緒に移動するので視野は移動せず、基板位置決めマークが移動して認識ができる。そしてプレス状態の実検査時の基板と検査治具との相対的位置をサンプリングできるので、位置補正が正確である。
請求項4の発明によれば、下側検査治具のプローブ保持板に基板保持ピンを植設して基板の基準ホールに先端を挿入して係止するので、基板の下側面は簡単な構造で機械的に位置あわせができる。そして、上側面の上側検査治具は前回検査の位置合せ完了の位置にあり、1回目のプレス時にPASSを出すことも期待できる。これは、検査時間の短縮に寄与する。
According to the invention of claim 3, since the camera is mounted on the inspection jig, even if the inspection jig moves for alignment, the camera also moves together, so the field of view does not move, and the substrate positioning mark Can move and recognize. Since the relative position between the substrate and the inspection jig during the actual inspection in the pressed state can be sampled, the position correction is accurate.
According to the invention of claim 4, since the substrate holding pin is implanted in the probe holding plate of the lower inspection jig and the tip is inserted and locked into the reference hole of the substrate, the lower surface of the substrate has a simple structure. Can be mechanically aligned. The upper inspection jig on the upper surface is in a position where alignment of the previous inspection is completed, and it can be expected that PASS is issued at the first press. This contributes to shortening the inspection time.

上記の様に光学的位置合せの位置と電気検査の適合位置との差が基板の製造上の特性で変化しても適合位置を統計的処理に拠り求めることで検査の信頼性を向上させることができる。
以下に、添付図面に基づいて、本発明の望ましい実施形態に係る基板検査装置について説明を行う。
なお、各添付図において、各部材の厚さ、長さ、形状、部材同士の間隔等は、理解の容易のために、拡大・縮小・変形・簡略化等を行っている。
As described above, even if the difference between the optical alignment position and the electrical inspection conforming position changes due to the manufacturing characteristics of the board, the conforming position is determined by statistical processing to improve inspection reliability. Can do.
A substrate inspection apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
In each attached drawing, the thickness, length, shape, interval between members, etc. are enlarged, reduced, deformed, simplified, etc. for easy understanding.

本発明の一実施例に係る基板検査装置の概略構成を示す正面図である。尚、点線で示している部分は、内部に配置されている部分を示す。It is a front view which shows schematic structure of the board | substrate inspection apparatus which concerns on one Example of this invention. In addition, the part shown with the dotted line shows the part arrange | positioned inside. 図1の基板検査装置の検査の基本動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the basic operation | movement of the test | inspection of the board | substrate inspection apparatus of FIG. (a)は図1の基板検査装置における1回目プレス時のカメラ画像を示し、(b)は、図1の基板検査装置における光学的位置合せ後のカメラ画像を示し、(c)は図1の基板検査装置における電気検査の適合位置のカメラ画像を示す。(A) shows the camera image at the time of the 1st press in the board | substrate inspection apparatus of FIG. 1, (b) shows the camera image after the optical alignment in the board | substrate inspection apparatus of FIG. 1, (c) shows FIG. The camera image of the conformity position of the electrical inspection in the board | substrate inspection apparatus of this is shown. 電気検査の適合位置の移動例を示す。An example of moving the conformity position of the electrical inspection is shown. 図1の基板検査装置のブロック図を示す。The block diagram of the board | substrate inspection apparatus of FIG. 1 is shown. 従来の基板検査装置の検査の基本動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the basic operation | movement of the test | inspection of the conventional board | substrate inspection apparatus.

[基板検査装置の概略の構成]
図1は、本発明の一実施例に係る基板検査装置1の概略構成を示す正面図である。その図には、基板2を保持し下側面に当接する下側検査治具32、基板2の上側面に当接する上側検査治具31、その各々の検査治具3を保持する検査治具保持部163、該く検査治具保持部163を駆動するプレス機構166とXYθ移動部162に機械本体161から機構部16は構成されている。
[Schematic configuration of substrate inspection equipment]
FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a substrate inspection apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The figure shows a lower inspection jig 32 that holds the substrate 2 and contacts the lower side surface, an upper inspection jig 31 that contacts the upper side surface of the substrate 2, and an inspection jig holding each inspection jig 3. The mechanical part 16 is composed of a machine main body 161 by a pressing mechanism 166 and an XYθ moving part 162 for driving the part 163 and the inspection jig holding part 163.

下側検査治具32は、治具ベース板37に複数の支柱36を立ててその上にプローブ保持板35を連結する。プローブ保持板35には、基板2の配線パターン21を検査する為の検査点22に接触接続する複数のプローブ34が対応する位置に植設されて、電気検査部13と接続している。
そして、4本以上の基板保持ピン331が基板2の基準ホール23に対応する位置に植設されて、基板保持ピン331の先端が基板2の基準ホール23に係合して基板2を保持して基板保持部33を構成している。この基板保持ピン331は図の上から押されると下側基板検査治具32の内部方向に収納される構造になっている。下側面は製作時に機械的位置合せがなされていることになる。
The lower inspection jig 32 has a plurality of support columns 36 on a jig base plate 37, and a probe holding plate 35 is connected thereon. On the probe holding plate 35, a plurality of probes 34 that are contact-connected to the inspection points 22 for inspecting the wiring pattern 21 of the substrate 2 are implanted at corresponding positions and connected to the electrical inspection unit 13.
Four or more substrate holding pins 331 are implanted at positions corresponding to the reference holes 23 of the substrate 2, and the tips of the substrate holding pins 331 engage with the reference holes 23 of the substrate 2 to hold the substrate 2. The substrate holding part 33 is configured. The substrate holding pins 331 are configured to be accommodated in the inner direction of the lower substrate inspection jig 32 when pressed from above. The lower side is mechanically aligned at the time of manufacture.

上側検査治具31は、治具ベース板37に複数の支柱36を立ててその先にプローブ保持板35を連結する。プローブ保持板35には下側検査治具32と同様に複数のプローブ34と2ヶ所の基板位置決めマーク201,202に対応する位置に治具位置決めマーク301,302が植設されている。
この治具位置決めマーク301,302はリング状の形状をした金属で、基板位置決めマーク201,202と同じ仕上げの表面処理がされていることがカメラ15で位置認識する為に好ましい。
上側検査治具31には、カメラ15を着脱自在に装着するカメラレール313が治具ベース板37に固定されて、基板位置決めマーク201,202と治具位置決めマーク301,302を同軸に撮影することができる。そして上側検査治具31がXYθ移動部162に拠って移動しても治具位置決めマーク301,302は動かずに、基板位置決めマーク201,202が相対的に移動して見える。
検査治具3を検査治具保持部163に搭載した時の、機械的位置を定める位置決めピン164が検査治具保持部163と治具ベース板37の定位置にある位置決め穴を同軸に貫通している。そして検査治具保持部163には図示してないが治具ベース板37を保持する機構を有して検査治具3を固定している。
In the upper inspection jig 31, a plurality of support columns 36 are erected on the jig base plate 37 and the probe holding plate 35 is connected to the tip. Similar to the lower inspection jig 32, jig positioning marks 301 and 302 are implanted on the probe holding plate 35 at positions corresponding to the plurality of probes 34 and the two substrate positioning marks 201 and 202.
The jig positioning marks 301 and 302 are made of ring-shaped metal, and it is preferable for the camera 15 to recognize the position that the same surface treatment as the substrate positioning marks 201 and 202 is performed.
A camera rail 313 for detachably mounting the camera 15 is fixed to the jig base plate 37 on the upper inspection jig 31, and the substrate positioning marks 201 and 202 and the jig positioning marks 301 and 302 are photographed coaxially. Can do. Even if the upper inspection jig 31 moves according to the XYθ moving unit 162, the jig positioning marks 301 and 302 do not move, and the substrate positioning marks 201 and 202 appear to move relatively.
When the inspection jig 3 is mounted on the inspection jig holding portion 163, the positioning pin 164 that determines the mechanical position passes coaxially through the positioning holes at the fixed positions of the inspection jig holding portion 163 and the jig base plate 37. ing. Although not shown, the inspection jig holding portion 163 has a mechanism for holding the jig base plate 37 and fixes the inspection jig 3.

図の基板2の配線パターン21には、上側に2点の検査点22と下側に1点の検査点22がある。基板位置決めマーク201,202(パターン)と基準ホール23(機械加工穴)との間には誤差があるので、検査点22が小さくなると各基板2毎に位置合せが必要になる。   The wiring pattern 21 of the substrate 2 in the figure has two inspection points 22 on the upper side and one inspection point 22 on the lower side. Since there is an error between the substrate positioning marks 201 and 202 (pattern) and the reference hole 23 (machined hole), alignment is required for each substrate 2 when the inspection point 22 becomes small.

図5の基板検査装置のブロック図において、装置の制御について説明をする。
一実施例の装置は制御部11を中心に電気検査部13は検査治具31,32を通して基板2の検査点22に接触導通して基板2の導通と絶縁検査を行なう。
機構部16は機械本体部161、XYθ移動部162、プレス機構166、検査治具保持部163等から成っている。カメラ15は画像処理部14に接続されてX,Yデータに変換されて制御部11に認識される。
操作パネル12は、作業者と基板検査装置1との対話の手段として機能する。
In the block diagram of the substrate inspection apparatus in FIG. 5, the control of the apparatus will be described.
In the apparatus of one embodiment, the electrical inspection unit 13 is brought into contact with the inspection point 22 of the substrate 2 through the inspection jigs 31 and 32 with the control unit 11 as the center to perform the conduction and insulation inspection of the substrate 2.
The mechanism unit 16 includes a machine body unit 161, an XYθ moving unit 162, a press mechanism 166, an inspection jig holding unit 163, and the like. The camera 15 is connected to the image processing unit 14, converted into X and Y data, and recognized by the control unit 11.
The operation panel 12 functions as a means for dialogue between the operator and the board inspection apparatus 1.

図2において、基板検査装置1の検査の基本動作を説明する。
始めにステップ51で基板2を下側検査治32の基板保持ピン331の上、基板保持部33にセットする。次にステップ52では、操作パネル12からプレスを開始する。
ステップ53では、プレス動作が完了して基板2と検査治具3が当接状態になると、電気検査部13は導通と絶縁検査して良否判定する。そして同時にステップ531でカメラ15は基板位置決めマーク201,202と治具位置決めマーク301,302を撮影して画像を読み込む。
検査が完了したら、ステップ54でプレスを解除する。そして同時にステップ541で読み込んだ画像を処理し、PASS位置を統計処理する。
ステップ55において、良品判定であれば判定を確定し基板1をステップ57で排出する。
In FIG. 2, the basic operation of the inspection of the substrate inspection apparatus 1 will be described.
First, in step 51, the substrate 2 is set on the substrate holding portion 33 on the substrate holding pins 331 of the lower inspection tool 32. Next, in step 52, pressing is started from the operation panel 12.
In step 53, when the press operation is completed and the substrate 2 and the inspection jig 3 are in contact with each other, the electrical inspection unit 13 performs a continuity / insulation inspection to determine pass / fail. At the same time, in step 531, the camera 15 captures the substrate positioning marks 201 and 202 and the jig positioning marks 301 and 302 and reads an image.
When the inspection is completed, the press is released at step 54. At the same time, the image read in step 541 is processed, and the PASS position is statistically processed.
In step 55, if it is a non-defective product determination, the determination is confirmed and the substrate 1 is discharged in step 57.

不良判定した場合、基板2は良品であるが位置合せが悪く不良判定になることがあるので、次はステップ56の位置補正をして電気検査の適合位置に位置合せを行なった後に再検査する為に、上記のステップ52のプレス駆動に戻る。このステップ56の位置補正の動作時間は短時間でステップ54のプレス解除駆動とステップ52のプレス駆動の動作内に完了して検査時間には影響がない。
そして、ステップ53で再度導通と絶縁検査し、良否を判定する。この判定結果が不良であっても位置合せがされているので、基板2が不良であるとステップ55において判定しステップ57の基板を搬出する。以上が本発明の位置合せの動作の流れである。
If a defect is determined, the substrate 2 is a good product, but the alignment is poor and a defect determination may be made. Next, the position is corrected in step 56 and aligned to the conformity position of the electrical inspection, and then reinspected. Therefore, the process returns to the press drive in step 52 described above. The operation time for the position correction in step 56 is short and is completed within the operations of the press release drive in step 54 and the press drive in step 52, and does not affect the inspection time.
Then, in step 53, continuity and insulation are inspected again, and pass / fail is determined. Even if the determination result is defective, the alignment is performed. Therefore, it is determined in step 55 that the substrate 2 is defective, and the substrate in step 57 is unloaded. The above is the flow of the alignment operation of the present invention.

この検査の基本動作はフェイル・リトライ(不良時の再検査)と呼ばれて、不良判定時に位置合せをして再プレスして良否を再確認する流れになって、1回目の検査でPASSであれば位置合せも行なわないので判定の時間が早い。そして、PASS位置を統計処理しているので、良否判定の信頼性も高い特色がある。
本発明の従来からの改良点は、ステップ541のPASS位置の統計処理を追加して、PASS時の位置データを利用して統計的に適合位置に活用している。
The basic operation of this inspection is called fail retry (re-inspection at the time of failure), and it is a flow to re-confirm the quality by aligning and re-pressing at the time of failure determination. If there is no alignment, the judgment time is fast. Since the PASS position is statistically processed, there is a feature that the reliability of the pass / fail judgment is high.
The conventional improvement of the present invention is that statistical processing of the PASS position in step 541 is added, and the position data at the time of PASS is used statistically for the matching position.

図3において、検査(当接)時のカメラ画像について説明を行なう。
図3Aは、ステップ52の1回目のプレス駆動が完了し、ステップ53の導通と絶縁検査時のカメラ15の画像でカメラ15は2台が上側検査治具31に装着されて、プローブ保持板35の治具位置決めマーク301,302と基板2の基板位置決めマーク201,202を同時に撮像している。
図の外枠がカメラ15のCCDの撮像範囲である。図の右側の治具位置決めマーク302はプローブ保持板35の穴に圧入固定されている。リングの内側の中心と基板位置決めマーク202と同軸になるように加工と組立されているが、各々のマークの中心のずれが位置ずれとしてX,Y軸方向の成分として△X2=(202x−302x)と△Y2=(202y−302y)に算出する事ができる。そして、図の左側は同様に△X1=(201x−301x)と△Y1=(201y−301y)に算出する事ができる。
In FIG. 3, a camera image at the time of inspection (contact) will be described.
In FIG. 3A, the first press drive in step 52 is completed, and the two cameras 15 are mounted on the upper inspection jig 31 in the image of the camera 15 at the time of continuity and insulation inspection in step 53, and the probe holding plate 35. The jig positioning marks 301 and 302 and the substrate positioning marks 201 and 202 of the substrate 2 are simultaneously imaged.
The outer frame of the figure is the CCD imaging range of the camera 15. The jig positioning mark 302 on the right side of the drawing is press-fitted and fixed in the hole of the probe holding plate 35. Processing and assembly are performed so that the center inside the ring and the substrate positioning mark 202 are coaxial, but the deviation of the center of each mark is a positional deviation in the X and Y-axis direction as ΔX2 = (202x−302x). ) And ΔY2 = (202y−302y). Similarly, the left side of the figure can be calculated as ΔX1 = (201x−301x) and ΔY1 = (201y−301y).

図3Bは、基板位置決めマーク201,202の中心に治具位置決めマーク301,302を整合するように位置合せをした2回目のプレスした場合のカメラ15の画像である。各マークの中心が一致している。この位置が設計上の光学位置合せの位置(光学位置)であるが、この周辺に電気検査の適合するPASSが出易い適合位置があることがあるので、周辺を探査して適合位置を確定したのが図3Cである。
治具位置決めマーク301,302中心からの修正量としてAj1(AjX1,AjY1),Aj2(AjX2,AjY2)を適合位置としている。
FIG. 3B is an image of the camera 15 when the press is performed for the second time after aligning the jig positioning marks 301 and 302 with the centers of the substrate positioning marks 201 and 202. The center of each mark is coincident. This position is the design optical alignment position (optical position), but there may be a suitable position where PASS suitable for electrical inspection is likely to appear in this area. This is shown in FIG. 3C.
Aj1 (AjX1, AjY1) and Aj2 (AjX2, AjY2) are used as the correction positions as correction amounts from the centers of the jig positioning marks 301, 302.

この光学位置からのずれの主な要因は上検査治具31の治具位置決めマーク301,302とプローブ34との製作時の誤差で上側検査治具31の個々の固有の修正量として光学位置に加算することが好ましい。そして記憶手段に書込みと読出しをすることで利用することができる。   The main cause of the deviation from the optical position is an error in manufacturing the jig positioning marks 301 and 302 of the upper inspection jig 31 and the probe 34, and the optical position as an individual correction amount of the upper inspection jig 31. It is preferable to add. It can be used by writing to and reading from the storage means.

図4はPASSの適合位置が基板2の製造ロット等によって変わることがある様子をX軸成分について示している。PASSの中心がAjXmaxからAjXminまで移動している。この様な場合、現在検査している基板2の特性に合わせて位置合せの適合位置の目標を固定せず変更して追跡させた方が、効率が良い。
本発明は、基板2と検査治具31の位置読込みと検査判定とが同じステップ53の状態で行なわれることを利用して、PASS判定時の位置を複数記憶して統計処理して適合位置を再算出する。そしてその再算出の位置を目標にする。
FIG. 4 shows how the PASS conforming position may change depending on the production lot of the substrate 2, etc., with respect to the X-axis component. The center of PASS has moved from AjXmax to AjXmin. In such a case, it is more efficient to change and track the target of the matching position in accordance with the characteristics of the substrate 2 currently inspected without fixing it.
The present invention utilizes the fact that the position reading and the inspection determination of the substrate 2 and the inspection jig 31 are performed in the same state of step 53, and stores a plurality of positions at the time of PASS determination, and statistical processing is performed to determine an appropriate position. Recalculate. Then, the recalculation position is targeted.

具体的な実施例としては、サンプル数n=10として検査中の基板2の直近の10個の良品の位置に適合位置を修正していく。この機能が有効な時に、基板2の特性が図4のAjXmaxからAjXminに変わっても自動的に適合位置を変えて追跡することができる。 As a specific example, the number of samples n = 10, and the conforming position is corrected to the positions of the ten good products closest to the substrate 2 being inspected. When this function is effective, even if the characteristics of the substrate 2 change from AjXmax to AjXmin in FIG.

図6の従来の検査の基本動作を示すフローチャートも、基本的な機械動作は同じで、ステップ66の位置補正で修正量を固定値として入れも良い。しかし以降も変わらずにPASSの中心かは定期的に作業者が周辺を走査して確認して処置する必要があり、作業の負担になる。   In the flowchart showing the basic operation of the conventional inspection in FIG. 6, the basic mechanical operation is the same, and the correction amount may be set as a fixed value by the position correction in step 66. However, the center of the PASS is not changed thereafter, and it is necessary for the operator to regularly scan the periphery to take action, which is a burden on the work.

その他の実施例として、上記した光学位置の周辺を走査して適合位置を探査する時に、PASS位置の記憶と統計処理を自動的行なうので、適合位置に収束させることが容易でかつ正確にできる。そして、セットアップ時間も早くなる。   As another embodiment, when the vicinity of the optical position described above is scanned to search for an appropriate position, the PASS position is automatically stored and statistical processing is performed, so that it is easy and accurate to converge to the appropriate position. And the setup time will be faster.

適合位置の統計処理について、具体的に説明すると、光学位置合せは2個のカメラ15で基板2と上側検査治具31との2箇所の位置ずれ(△X1,△Y1)と(△X2,△Y2)図3(a)から平面の位置ずれ(△X,△Y,△θ)に変換する。これで補正量が算出されるので、上側検査治具31を制御部11からXYθ移動部162を駆動して補正すると、各々の平面を一致(X0,Y0,θ0)図3Bにさすことができる。
次に、PASSが出易い電気検査の適合位置が周辺ある場合があるので、周辺を走査して適合位置を探査して、光学位置でない位置に適正位置があれば、修正値(AjX,AdY,Adθ)図3(c)を設定し目標値とする。
The statistical processing of the matching position will be described in detail. Optical alignment is performed by two cameras 15 at two positions of the substrate 2 and the upper inspection jig 31 (ΔX1, ΔY1) and (ΔX2, ΔY2) Converted from FIG. 3A to a plane displacement (ΔX, ΔY, Δθ). Since the correction amount is calculated in this manner, when the upper inspection jig 31 is corrected by driving the XYθ moving unit 162 from the control unit 11, the respective planes can be matched (X0, Y0, θ0) as shown in FIG. 3B. .
Next, there are cases where there is a suitable position for electrical inspection where PASS is likely to occur. Therefore, if the suitable position is found at a position other than the optical position by scanning the periphery and searching for the suitable position, correction values (AjX, AdY, (Adθ) FIG. 3C is set and set as a target value.

そして、基板2の製造ロット等で修正値(AjX,AdY,Adθ)が変わることがあっても、本発明は修正値(AjX,AdY,Adθ)を固定値から直近のn回のPASSの平均値とするので、直近の基板2の特性に合わせて自動的に修正値(AjX,AdY,Adθ)は書き換えられる。
[他の実施形態]
Even if the correction values (AjX, AdY, Adθ) may change depending on the production lot of the substrate 2, the present invention sets the correction values (AjX, AdY, Adθ) to the average of the n most recent PASSes from the fixed value. Therefore, the correction values (AjX, AdY, Adθ) are automatically rewritten according to the latest characteristics of the substrate 2.
[Other Embodiments]

上記の図1の説明において、上側のみの片面位置合せの説明をしたが、XYθ移動部162、カメラ15、治具位置決めマークを下側にも配置して、基板保持部33を移動することで両面位置合せも可能である。
また、機構部16の検査治具3の移動部を下からプレス機構166、XYθ移動部162しているが各機能の機械構成の順序を設計の都合で変えても良い。
また、治具位置決めマーク301,302をプローブ保持板35に植設したが、プローブ34と位置関係が固定していれば、検査治具3内に別途設けても良い。
また、治具位置決めマーク301,302として金属リングが好ましいが、カメラ15で位置が認識できるものであれば、プローブ保持板35の穴などでも良い。
In the description of FIG. 1 described above, only the single-side alignment on the upper side has been described. However, the XYθ moving unit 162, the camera 15, and the jig positioning mark are also arranged on the lower side, and the substrate holding unit 33 is moved. Both-side alignment is also possible.
Further, although the moving part of the inspection jig 3 of the mechanism part 16 is the press mechanism 166 and the XYθ moving part 162 from the bottom, the order of the mechanical configuration of each function may be changed for the convenience of design.
Moreover, although the jig positioning marks 301 and 302 are implanted in the probe holding plate 35, they may be separately provided in the inspection jig 3 as long as the positional relationship with the probe 34 is fixed.
Further, although metal rings are preferable as the jig positioning marks 301 and 302, holes for the probe holding plate 35 may be used as long as the position can be recognized by the camera 15.

上記のステップ541のPASS位置の統計処理の機能を有効と無効の選択機能を付けても良い。従来の機能で十分な場合もある。
本発明の機能は従来の装置でも上記の図1の構成であれば、制御プログラム等の制御方法を改造することで改良することが出来る。
A function for selecting whether to enable or disable the statistical processing function of the PASS position in step 541 may be added. Conventional functions may be sufficient.
The function of the present invention can be improved by modifying a control method such as a control program in the conventional apparatus as long as the configuration shown in FIG.

以上、本発明に係る基板検査装置1のいくつかの実施形態について説明したが、本発明はそ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、本発明に含まれるものであり、また、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ことを承知されたい。 As mentioned above, although several embodiment of the board | substrate inspection apparatus 1 which concerns on this invention was described, this invention is not restrained by those embodiment, The addition, deletion, modification, etc. which those skilled in the art can make easily are performed. It should be understood that the present invention is included in the present invention, and that the technical scope of the present invention is defined by the description of the appended claims.

1・・・・基板検査装置
11・・・制御部
13・・・電気検査部
15・・・カメラ
162・・XYθ移動部
163・・検査治具保持部
166・・プレス機構
2・・・・基板
201,202・・基板位置決めマーク
21・・・配線パターン
22・・・検査点
23・・・基準ホール
3・・・・検査治具
301,302・・治具位置決めマーク
31・・・上側検査治具
32・・・下側検査治具
33・・・基板保持部
331・・基板保持ピン
34・・・プローブ
35・・・プローブ保持板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 .... Board inspection apparatus 11 ... Control part 13 ... Electrical inspection part 15 ... Camera 162 ... XYXY movement part 163 ... Inspection jig holding part 166 ... Press mechanism 2 ... Substrate 201, 202 ··· Board positioning mark 21 ··· Wiring pattern 22 ··· Inspection point 23 ··· Reference hole 3 ··· Inspection jig 301 and 302 ··· Jig positioning mark 31 ··· Upper inspection Jig 32 ... Lower inspection jig 33 ... Substrate holding part 331 ... Substrate holding pin 34 ... Probe 35 ... Probe holding plate

Claims (6)

基板位置決めマークを有する基板の配線パターン上の複数の検査点にプローブを接触させて該配線パターンを検査するための位置合せ機能を有する基板検査装置であって、
前記プローブを保持するためのプローブ保持板と、該プローブ保持板に設けられた治具位置決めマークを備えて前記基板検査装置に搭載される検査治具と、
該基板検査装置は、前記検査治具を移動させるための検査治具移動部、プレス機構と、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板位置決めマークと前記治具位置決めマークとをプレス状態においてカメラで認識し、前記基板と前記検査治具とを位置合せする制御部を備え、
該制御部は、上記の光学的位置合せ位置と電気検査に適合する位置との差を統計計算し、該差に基づいて位置合せして検査することを特徴とする基板検査装置。
A substrate inspection apparatus having an alignment function for inspecting a wiring pattern by bringing a probe into contact with a plurality of inspection points on the wiring pattern of the substrate having a substrate positioning mark,
A probe holding plate for holding the probe, and an inspection jig mounted on the substrate inspection apparatus with a jig positioning mark provided on the probe holding plate;
The substrate inspection apparatus includes an inspection jig moving unit for moving the inspection jig, a press mechanism,
A substrate holder for holding the substrate;
A controller that recognizes the substrate positioning mark and the jig positioning mark with a camera in a pressed state, and aligns the substrate and the inspection jig;
The control unit statistically calculates a difference between the optical alignment position and a position suitable for electrical inspection, and performs alignment and inspection based on the difference.
請求項1の基板検査装置において、前記統計計算は直近の良品判定の位置データを使用することを特徴とする基板検査装置。   2. The substrate inspection apparatus according to claim 1, wherein the statistical calculation uses position data of the latest non-defective product determination. 請求項1の基板検査装置において、前記カメラは前期検査治具に装着されたことを特徴とする基板検査装置。   2. The substrate inspection apparatus according to claim 1, wherein the camera is mounted on an inspection jig in the previous period. 請求項1の基板検査装置において、前記基板保持部は下側検査治具のプローブ保持板に装着された複数の基板保持ピンからなることを特徴とする基板検査装置。   The substrate inspection apparatus according to claim 1, wherein the substrate holding portion includes a plurality of substrate holding pins attached to a probe holding plate of a lower inspection jig. 基板位置決めマークを有する基板の配線パターン上の複数の検査点にプローブを接触させて該配線パターンを検査する基板検査装置のための位置合せ方法であって、
前記プローブを保持するためのプローブ保持板と、該プローブ保持板に設けられた治具位置決めマークを備えて前記基板検査装置に搭載される検査治具と、前記検査治具を移動させるための検査治具移動部、プレス機構と、前記基板を保持する基板保持部と、前記基板位置決めマークと前記治具位置決めマークとをプレス状態においてカメラで認識し、前記基板と前記検査治具とを位置合せする制御部を備えてなり、
該制御部は、上記の光学的位置合せ位置と電気検査に適合する位置との差を統計計算し、該差に基づいて位置合せして検査することを特徴とする基板検査装置の位置合せ方法。
An alignment method for a substrate inspection apparatus for inspecting a wiring pattern by bringing a probe into contact with a plurality of inspection points on the wiring pattern of the substrate having a substrate positioning mark,
A probe holding plate for holding the probe, an inspection jig provided with a jig positioning mark provided on the probe holding plate and mounted on the substrate inspection apparatus, and an inspection for moving the inspection jig A jig moving unit, a press mechanism, a substrate holding unit for holding the substrate, the substrate positioning mark and the jig positioning mark are recognized by a camera in a pressed state, and the substrate and the inspection jig are aligned. A control unit that
The control unit statistically calculates a difference between the optical alignment position and a position suitable for electrical inspection, and performs alignment and inspection based on the difference, thereby aligning the substrate inspection apparatus. .
請求項5の基板検査装置の位置合せ方法において、前記統計計算は直近の良品判定の位置データを使用することを特徴とする基板検査装置の位置合せ方法。   6. The alignment method for a substrate inspection apparatus according to claim 5, wherein the statistical calculation uses position data for latest non-defective product determination.
JP2009030188A 2009-02-12 2009-02-12 Substrate inspection apparatus and method of aligning the same Pending JP2010185784A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009030188A JP2010185784A (en) 2009-02-12 2009-02-12 Substrate inspection apparatus and method of aligning the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009030188A JP2010185784A (en) 2009-02-12 2009-02-12 Substrate inspection apparatus and method of aligning the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010185784A true JP2010185784A (en) 2010-08-26

Family

ID=42766529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009030188A Pending JP2010185784A (en) 2009-02-12 2009-02-12 Substrate inspection apparatus and method of aligning the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010185784A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014027164A (en) * 2012-07-27 2014-02-06 Kyocer Slc Technologies Corp Wiring board
JP2019028077A (en) * 2017-08-02 2019-02-21 秀雄 西川 Substrate inspection device, positioning, and substrate inspection method

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014027164A (en) * 2012-07-27 2014-02-06 Kyocer Slc Technologies Corp Wiring board
JP2019028077A (en) * 2017-08-02 2019-02-21 秀雄 西川 Substrate inspection device, positioning, and substrate inspection method
JP7174555B2 (en) 2017-08-02 2022-11-17 秀雄 西川 Substrate inspection device, alignment thereof, and substrate inspection method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102479608B1 (en) Contact accuracy assurance method, contact accuracy assurance mechanism, and inspection device
JP2002277502A (en) Substrate inspection device and substrate inspection method
JP2010245508A (en) Wafer alignment device and wafer alignment method
JPH06342833A (en) Method of aligning probe device
JP4237158B2 (en) Mounting board manufacturing apparatus and manufacturing method
JP2010050418A (en) Method of controlling electronic component mounting equipment
JPH07147304A (en) Automatic setup probing
JP2000055971A (en) Board inspection apparatus and method for adjusting relative position of board to inspection head in board inspection apparatus
JPH11214900A (en) Method a and system for correcting deviation of camera positions and dummy part for correcting camera positions
JP2007010671A (en) Method and system for electrically inspecting test subject, and manufacturing method of contactor used in inspection
JP2008198730A (en) Surface mounter, screen printer and mounting line
JP2005241491A (en) Substrate inspection device and its positioning method
JP2004063877A (en) Wafer-positioning correction method
JP2010212394A (en) Method and apparatus for inspecting component mounting substrate and component mounting apparatus
JP2013068510A (en) Substrate inspection device and correction information acquisition method
JP2010185784A (en) Substrate inspection apparatus and method of aligning the same
JP4156968B2 (en) Probe apparatus and alignment method
KR100998999B1 (en) Method and device for aligning a substrate and a printing screen during solder paste printing
JP2004146776A (en) Machine and method for mounting flip-chip
CN111508861A (en) Semiconductor element bonding apparatus
JP3090630B2 (en) IC chip mounting board continuity inspection system for BGA, CSP, etc.
JP2019110259A (en) Prober
JPH08335612A (en) Prober and its method
JP7174555B2 (en) Substrate inspection device, alignment thereof, and substrate inspection method
JP2005123293A (en) Method for inspecting probe