JP2016205957A - Method for correcting movable head position of x-y substrate inspection device, and x-y substrate inspection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、X−Y基板検査装置の可動ヘッド位置補正方法およびX−Y基板検査装置に関する。 The present invention relates to a movable head position correction method for an XY substrate inspection apparatus and an XY substrate inspection apparatus.
プリント配線基板等の検査装置として、可動のプローブを検査対象の基板に接触させて検査行うX−Y基板検査装置が知られている。このX−Y基板検査装置は、フライングプローブと称される検査対象の基板に接触させるプローブを搭載した可動ヘッドをX−Y平面(二次平面)上で進退移動させて目標位置でプローブを検査対象基板に接触させて検査を行う。この可動ヘッドをX−Y平面上に駆動させるX−Y直交2軸駆動機構は、可動ヘッドをボールネジで移動させるY軸駆動ユニットと、このY軸駆動ユニットをY軸と直交するX軸方向にボールネジで移動させるX軸駆動ユニットを備えている。なお、ここでは、可動ヘッドをボールネジでボールネジ方向に移動させるユニットをY軸駆動ユニットといい、このY軸駆動ユニットをY軸に直交方向にボールネジで移動させる機構をX軸駆動ユニットという。 As an inspection apparatus for a printed wiring board or the like, an XY board inspection apparatus that performs inspection by bringing a movable probe into contact with a substrate to be inspected is known. This XY substrate inspection device inspects a probe at a target position by moving a movable head mounted with a probe called a flying probe, which is brought into contact with a substrate to be inspected, on an XY plane (secondary plane). An inspection is performed by contacting the target substrate. An XY orthogonal two-axis drive mechanism for driving the movable head on the XY plane includes a Y-axis drive unit for moving the movable head with a ball screw, and the Y-axis drive unit in the X-axis direction orthogonal to the Y-axis. An X-axis drive unit that is moved by a ball screw is provided. Here, a unit that moves the movable head in the ball screw direction with a ball screw is referred to as a Y-axis drive unit, and a mechanism that moves the Y-axis drive unit with a ball screw in a direction orthogonal to the Y axis is referred to as an X-axis drive unit.
図面を参照して説明する。図7は、X−Y基板検査装置のX−Y直交2軸駆動機構を説明のため簡易に平面図として表したものである。X−Y直交2軸駆動機構は、図面上、長尺であるX軸方向に駆動するX軸駆動ユニット10と、短尺であるY軸方向に駆動するY軸駆動ユニット14とを備える。X軸駆動ユニット10は、Y軸方向の一方の端部(Xの一側)に設置されたX軸ボールネジ11と、Y軸方向の他端(Xの他側)に設置されたX軸リニアガイド12を備えている。Y軸駆動ユニット14は、X軸ボールネジ11とX軸リニアガイド12との間に掛けわたされて設けられており、Y軸ボールネジ15によってプローブ18を搭載する可動ヘッド17をY軸方向に移動させる。X軸駆動ユニット10は、Y軸駆動ユニット14をX軸方向に移動させる。
This will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a simplified plan view of the XY orthogonal two-axis drive mechanism of the XY substrate inspection apparatus for explanation. The XY orthogonal two-axis drive mechanism includes an
X軸ボールネジ11、Y軸ボールネジ15は、図示しない制御装置によって制御されるサーボモータにより駆動制御され、X軸方向、Y軸方向の任意の座標位置(Xi,Yi)に可動ヘッド17を移動させることができ、プローブ18は、指定された位置で下降して被検査対象の基板に接触させることができる。
なお、可動ヘッド17には、カメラ19が設けられており、このカメラ19で、プローブ18が被測定対象の位置に正確に到達したかを判定することができる。
The
The
X軸ボールネジ11でX軸の矢印方向にY軸駆動ユニット14を移動させると、Y軸駆動ユニット14には、Y軸方向に微小のα分の傾きが生ずる。すなわち、X軸ボールネジ11側の移動量とX軸リニアガイド12側の移動量に若干の差が生じて傾きαが生ずる。この傾き(ずれ)は、X軸ボールネジ11側の進みに対してX軸リニアガイド12側は遅れてしまうことによる。また、この傾きは、ボールネジ11の剛性が弱いことからも生じ、その他ボールネジのあそび、あるいは、装置の組み付け精度等にも起因するものである。このずれは、例えば、10μm以下の微小なものであるが、可動ヘッドの位置制御精度が、1μm程度のX−Y基板検査装置では、無視できるものではない。また、ずれの量は、一律ではなく、装置ごとに異なる個別の値をとる。
When the Y-
このように、ボールネジによる可動ヘッドの移動制御において、ボールネジの剛性等によって生ずるY軸方向でのずれによる可動ヘッドの目標位置とのずれを補正して、可動ヘッドの位置制御を行う必要がある。 As described above, in the movement control of the movable head using the ball screw, it is necessary to control the position of the movable head by correcting the deviation from the target position of the movable head due to the deviation in the Y-axis direction caused by the rigidity of the ball screw.
上記特許文献1は、可動ヘッドをY軸方向に移動したときに、両端でずれが生じる現象に対して、ずれの大きいリニアガイド側にリニアスケールを設置して、その計測した値によって可動ヘッドに与える指令値を補正することを提案している。 In Patent Document 1, a linear scale is installed on the linear guide side having a large deviation with respect to a phenomenon in which a deviation occurs at both ends when the movable head is moved in the Y-axis direction. It is proposed to correct the given command value.
しかし、特許文献1では、動作ごとにリニアスケールで測定して補正を行って位置制御を行うため、制御に時間がかかる問題があった。また、リニアスケールを用いるため、高価で精密な機器が必要になり、装置のコストが大きくなる問題もあった。 However, in Patent Document 1, there is a problem that it takes time to perform control because position control is performed by measuring and correcting with a linear scale for each operation. In addition, since a linear scale is used, an expensive and precise device is required, and the cost of the apparatus is increased.
本発明は、上述の課題を解決するもので、可動ヘッドに搭載されているカメラを用いて、事前にY軸駆動ユニットの傾き(ずれ)を検出して、基板の検査工程で、傾きによって生ずる位置ずれを補正する方法および装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and detects the tilt (deviation) of the Y-axis drive unit in advance using a camera mounted on the movable head, and is caused by the tilt in the substrate inspection process. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for correcting misalignment.
上述の課題を解決するため、本発明の一側面は、プローブを搭載した可動ヘッドを直交するX軸とY軸からなるX−Y平面上に進退移動可能とするX−Y直交2軸駆動機構を備え、このX−Y直交2軸駆動機構は、直交するX軸駆動ユニットおよびY軸駆動ユニットと、X軸駆動ユニットおよびY軸駆動ユニットの駆動を制御する制御装置を備え、X軸駆動ユニットは、Y軸駆動ユニットをX軸方向の一側に設けられたX軸ボールネジと少なくとも他側に設けられたリニアガイドによってX軸方向に移動させ、Y軸駆動ユニットは、可動ヘッドをY軸ボールネジによってY軸方向に移動させるX−Y基板検査装置の可動ヘッド位置補正方法であって、X軸方向の一側及び他にそれぞれ座標値が既知の基準マークを設置し、可動ヘッドをX軸方向の一側の目標位置に移動させ、移動した位置で一側基準マークを可動ヘッドに搭載されたカメラで撮像し、移動した位置と一側基準マークとの距離を検出する工程と、可動ヘッドをX軸方向の他側の目標位置に移動させ、移動した位置で他側基準マークを前記カメラで撮像し、他側基準マークと移動した位置との距離を検出する工程と、検出した一側基準マークとの距離と他側基準マークとの距離とから、可動ヘッドをX軸方向に移動した場合の傾きαを求める工程と、を含むことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, one aspect of the present invention provides an XY orthogonal two-axis drive mechanism that enables a movable head mounted with a probe to move forward and backward on an XY plane composed of orthogonal X and Y axes. This XY orthogonal two-axis drive mechanism includes an orthogonal X-axis drive unit and Y-axis drive unit, and a control device that controls the drive of the X-axis drive unit and the Y-axis drive unit. Moves the Y-axis drive unit in the X-axis direction by an X-axis ball screw provided on one side in the X-axis direction and a linear guide provided at least on the other side. The Y-axis drive unit moves the movable head to the Y-axis ball screw. Is a movable head position correction method for an XY substrate inspection apparatus that moves in the Y-axis direction by using a reference mark having a known coordinate value on one side of the X-axis direction and the other, and moving the movable head in the X-axis direction. Moving to a target position on one side, imaging the one-side reference mark with the camera mounted on the movable head at the moved position, detecting the distance between the moved position and the one-side reference mark, and moving the movable head Moving to a target position on the other side in the X-axis direction, imaging the other side reference mark with the camera at the moved position, detecting the distance between the other side reference mark and the moved position, and the detected one side reference And a step of obtaining an inclination α when the movable head is moved in the X-axis direction from the distance from the mark and the distance from the other-side reference mark.
なお、基板検査の工程で、傾きαを用いてX軸駆動ユニットおよびY軸駆動ユニットの制御の値を補正する工程を含むことが好ましい。また、Y軸駆動ユニットの傾きαを、Y軸駆動ユニットの移動領域単位、あるいは移動方向、移動距離の違いによって取得して、補正値を変更することが好ましい。 It is preferable that the substrate inspection step includes a step of correcting the control values of the X-axis drive unit and the Y-axis drive unit using the inclination α. Further, it is preferable that the correction value is changed by obtaining the inclination α of the Y-axis drive unit according to the movement area unit of the Y-axis drive unit or the difference in the movement direction and the movement distance.
また、基準マークは、熱膨張係数の小さい材料の部材にカメラの視野範囲内に入る距離の周期で印刷または刻印されたことが好ましい。 Further, it is preferable that the reference mark is printed or stamped on a member made of a material having a small thermal expansion coefficient at a period of a distance that falls within the field of view of the camera.
本発明の他の側面は、プローブを搭載した可動ヘッドを直交するX軸とY軸からなるX−Y平面上に進退移動可能とするX−Y直交2軸駆動機構を備え、このX−Y直交2軸駆動機構は、直交するX軸駆動ユニットおよびY軸駆動ユニットと、X軸駆動ユニットおよびY軸駆動ユニットの駆動を制御する制御装置を備え、X軸駆動ユニットは、Y軸駆動ユニットをX軸方向の一側に設けられたX軸ボールネジと少なくとも他側に設けられたリニアガイドによってY軸駆動ユニットをX軸方向に移動させ、Y軸駆動ユニットは、可動ヘッドをY軸ボールネジによってY軸方向に移動させるX−Y基板検査装置であって、X軸方向の一側および他側にそれぞれ座標位置が既知の基準マークを設け、制御装置は、可動ヘッドをX軸方向一側の目標位置に移動させ、移動した位置で一側基準マーク画像を可動ヘッドに搭載されたカメラで撮像し、移動した位置と基準マークとの距離を検出する手段と、可動ヘッドをX軸方向他側の目標位置に移動させ、移動した位置で他側基準マーク画像をカメラで撮像し、他側基準マークと移動した位置との距離を検出する手段と、検出した一側基準マークとの距離と他側基準マークとの距離とから、可動ヘッドユニットをX軸方向に移動した場合の傾きαを求める手段と、を備えたことを特徴とする。 Another aspect of the present invention includes an XY orthogonal two-axis drive mechanism that enables a movable head carrying a probe to move forward and backward on an XY plane composed of orthogonal X and Y axes. The orthogonal two-axis drive mechanism includes an orthogonal X-axis drive unit and a Y-axis drive unit, and a control device that controls driving of the X-axis drive unit and the Y-axis drive unit. The X-axis drive unit includes a Y-axis drive unit. The Y-axis drive unit is moved in the X-axis direction by an X-axis ball screw provided on one side in the X-axis direction and a linear guide provided at least on the other side. An XY substrate inspection apparatus that moves in an axial direction, wherein reference marks whose coordinate positions are known are provided on one side and the other side in the X-axis direction, respectively, and the control device moves the movable head to a target on one side in the X-axis direction. Place The first reference mark image is picked up by the camera mounted on the movable head at the moved position, the distance between the moved position and the reference mark is detected, and the movable head is moved to the target on the other side in the X-axis direction. Means for detecting the distance between the other side reference mark and the moved position, the distance between the detected one side reference mark and the other side reference Means for obtaining an inclination α when the movable head unit is moved in the X-axis direction based on the distance from the mark.
なお、制御装置は、基板検査の工程で、αを用いてX軸駆動ユニットおよびY軸駆動ユニットの制御の値を補正する手段を備えることが好ましい。制御装置は、Y軸駆動ユニットの傾きαを、Y軸駆動ユニットの移動領域単位、あるいは移動方向、移動距離の違いによって取得して、補正値を変更する手段を備えることが好ましい。 The control device preferably includes means for correcting the control values of the X-axis drive unit and the Y-axis drive unit using α in the substrate inspection process. The control device preferably includes means for obtaining the inclination α of the Y-axis drive unit according to the movement region unit of the Y-axis drive unit, or the difference in the movement direction and the movement distance, and changing the correction value.
また、基準マークは、熱膨張係数の小さい材料の部材にカメラの視野範囲内に入る距離の周期で印刷または刻印されたことが好ましい。 Further, it is preferable that the reference mark is printed or stamped on a member made of a material having a small thermal expansion coefficient at a period of a distance that falls within the field of view of the camera.
本発明によれば、ボールネジの剛性の弱さ等から生ずるY軸駆動ユニットがX軸に対して傾くことによって生ずる可動ヘッドの位置ずれを補正することができる。 According to the present invention, it is possible to correct the displacement of the movable head caused by the Y-axis drive unit tilting with respect to the X-axis, which is caused by the weak rigidity of the ball screw.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係るX−Y基板検査装置のX−Y直交2軸駆動機構の駆動制御構成を説明する図であり、図2は、X−Y直交2軸駆動機構のX−Y平面での構成を示す図である。なお、図7と共通する部分については、同一の番号を付与している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram for explaining a drive control configuration of an XY orthogonal two-axis drive mechanism of an XY substrate inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an XY orthogonal two-axis drive mechanism. It is a figure which shows the structure in XY plane. In addition, the same number is provided about the part which is common in FIG.
すなわち、X−Y直交2軸駆動機構は、図面上長尺であるX軸方向に駆動するX軸駆動ユニット10と、X軸と直交し図面上短尺のY軸方向に駆動するY軸駆動ユニット14と、制御装置20とを備える。X軸駆動ユニット10は、X軸ボールネジ11と、このX軸ボールネジ11を回転駆動するX軸サーボモータ13を備える。また、Y軸駆動ユニット14は、Y軸ボールネジ15と、このY軸ボールネジを回転駆動するY軸サーボモータ16を備える。Y軸駆動ユニット14は、可動ヘッド17を搭載しており、可動ヘッド17は、プローブ18、カメラ19を備えている。
That is, the XY orthogonal two-axis drive mechanism includes an
X軸サーボモータ13、Y軸サーボモータ16は、いずれも制御装置20からの制御により駆動され、X軸駆動ユニット10は、Y軸駆動ユニット14をX軸方向に移動させ、Y軸駆動ユニット14は、可動ヘッド17をY軸方向に移動させて、制御装置20が指示するX−Y座標位置に可動ヘッド17を移動させる。
Both the
なお、図2では、X軸駆動ユニット10は、X軸ボールネジ11の他側に一つのX軸リニアガイド12が表されているだけであるが、X軸ボールネジ11に沿ってリニアガイドを設けてもよく、それによってX軸駆動ユニット10の動作には変わりはない。また、Y軸駆動ユニット14では、Y軸ボールネジ15が表されているが、ボールネジを用いた位置決め駆動装置として、一つまたは二つのリニアガイドを備えているが説明を簡単にするため図示を省略した。
In FIG. 2, the
可動ヘッド17には、X−Y面に直交する方向(Z方向)に移動できるプローブ18が設けられており、基板検査時には、制御装置20の制御により被検査対象の基板の所定位置(検査ポイント)に下降して、基板と接触して基板を検査することができる。また、可動ヘッド17には、カメラ19が取り付けられており、検査時には、プローブ18が到達した位置の画像を取得してプローブ18が被検査対象の基板の指示した位置に移動したかを判定することができる。
The
本実施の形態では、Y軸駆動ユニット14がX軸方向に移動したときに生ずる傾きαを検出するために、X−Y平面の被検査対象の基板が搭載されるステージ21のX軸方向の両側、すなわち、X軸ボールネジ11と、対向するX軸リニアガイド12の内側に、座標位置が既知の基準マークを配列した基準マーク列22、23を配置している。
ここでは、基準マーク列は、基準マークが線状に配列されたものをいい、個々のマークを基準マークという。
In the present embodiment, in order to detect the inclination α generated when the Y-
Here, the reference mark row refers to a reference mark arranged in a line, and each mark is referred to as a reference mark.
この基準マーク列22、23は、周期的に画像認識用のマークを印刷あるいは刻印したものである。基準マーク列22、23が印刷あるいは刻印される媒体は、熱膨張係数が小さく、環境変化による精度の劣化のない材質のもの、たとえば石英ガラスが好ましい。基準マーク列22、23は、基板が搭載されるステージ21に直接印刷あるいは刻印されたものでもよく、また、ステージ21に精密位置合わせをして貼付されたものでもよい。また、ステージ21とは別に可動ヘッド17のカメラ19により基準マークが撮像されて認識さればよいので、ステージ21とは別にX軸ボールネジ11、X軸リニアガイド12に沿って設けられてもよい。
The
基準マーク列22、23の基準マークは、カメラ19で取り込まれ、画像処理で偏差を計算できる画像処理用のマークが好ましい。このようなマークとしては、丸点とか、あるいは十字のようなものであればよい。基準マークは、周期的に配置される。カメラ19の視野範囲(画角)が、例えば3mm程度あった場合、3mm間隔で印刷、刻印する。これは、カメラ19の視野内に基準マークが入れば、画像処理でカメラの中心(光軸)からの距離を計算することができるためである。このように、基準マーク列22、23に設けられる基準マークは、精密な工作機械等に用いられるリニアスケールのような目盛を必要としない。基準マーク自体の精度も、カメラ19の分解能にもよるが、X−Y直交2軸駆動機構の駆動制御精度程度でよく、リニアスケールに要求される精度を必要としない。
The reference marks in the
基準マーク列22、23は、個々の基準マークの座標を既知とするため、位置合わせして設けられる。基準マークは、可動ヘッドが指令された目標位置に移動したときカメラの視野範囲に入ればよいため、基準マーク自体には、スケールの様に座標位置を示す数値の表示を必要とせず、同じマークの周期的な配列でよい。また、個々の基準マークはその座標が既知であるので、制御装置が基準マークの座標値を指令値として指示すれば、可動ヘッド17は、指令された基準マークの座標値の位置に到達し、もし、ずれがなければ、カメラ19の視野中心に基準マークが位置することになる。なお、基準マーク列22、23の互いの位置の誤差は位置合わせを行っており、小さい。
The
次に、図3、4、および図5、図6を参照してX軸方向にY軸駆動ユニット14を移動させたときのY軸駆動ユニット14に生ずる傾きの検出動作および検出した傾きを用いて検査動作での位置補正の動作を説明する。
図3は、Y軸駆動ユニット14をX軸の矢印方向へ移動させたときに生ずる傾きを説明する図である。図4は、検出した傾きを用いて、可動ヘッド17を任意の位置(Xi,Yi)への移動を指示したときの指令値(目標座標値)に加える補正を説明する図である。図5は、傾きを検出する動作を説明するフローチャートであり、図6は、検出した傾きによって補正した指令値で移動を制御する動作を説明するフローチャートである。
Next, with reference to FIGS. 3 and 4 and FIGS. 5 and 6, the detection operation of the tilt generated in the Y-
FIG. 3 is a diagram for explaining the inclination that occurs when the Y-
まず、基板検査に先立って、長尺方向であるX軸方向へY軸駆動ユニット14を移動したときに生ずる傾きを検出する。
First, prior to substrate inspection, an inclination that occurs when the Y-
傾きは、X軸ボールネジ11の剛性や組み付け精度等によって変化するので、移動するボールネジでの位置、すなわち、Xの座標位置によって変わってくると考えられる。このため、X軸方向を複数の領域に分けて、複数の領域に移動したときの傾きを検出する。また、X軸での移動方向や移動距離によっても異なると考えられるので、移動方向や移動距離ごとにも傾きを検出するとよい。これらの移動位置、移動方向、移動距離によって異なって検出した傾きは、それぞれの検出項目ごとにテーブルを作成して記憶しておく。このテーブルに記憶された値は、検査時の可動ヘッドの移動制御の際に読み出して指令値(目標座標値)を補正する。
Since the inclination changes depending on the rigidity and assembly accuracy of the
まず、最初にX軸駆動ユニット10、Y軸駆動ユニット14を駆動して、可動ヘッド17を原点位置に合わせる(ステップS1)。原点位置は、通常、ステージ21の端部に設けられており、可動ヘッド17の動作範囲(X−Y座標)の基点となる位置である。この実施の形態では、基準マーク列22、23のどちらか一方の端部に基点を設けておけばよい。
First, the
次に、X軸駆動ユニット10を駆動させて、Y軸駆動ユニット14と可動ヘッド17をX軸方向に任意量移動させる(ステップ2)。例えば、このとき、X軸ボールネジ11側のYの座標を「0」とし、可動ヘッド17を基準マーク列22側に寄せたままでY軸駆動ユニット14をX軸方向に移動させるとすると、目標座標位置として、(Xi,Y0)の指令値を与える。
Next, the
次に、可動ヘッド17に取り付けられているカメラ19を基準マーク列22中にある目的とする基準マークの理論座標位置に移動させる(ステップS3)。例えば、基準マーク列22側に寄っている可動ヘッド17のカメラ駆動機構の一部をなすアクチュエータを動作させて、目的の基準マークを取り込める位置にカメラ19を位置させる動作を行う。
Next, the
カメラ19が、指示する基準マーク列22の基準マーク位置に到達すると、カメラ19で目的座標位置の基準マークを撮像し、基準マークの座標(指示座標)と可動ヘッド17とのずれ量(距離)x1を検出する(ステップS4)。この検出は、例えば、画像として取り込んだ基準マークの中心位置とカメラ19の中心軸との距離を画像処理によって求める。カメラ19の分解能が1μm程度であれば、ほぼ同程度の精度で、X軸ボールネジ11側の基準マークと実際の可動ヘッド17の位置とのずれ量を検出できる。
When the
基準マーク列22側でのずれ量x1の検出が終了すると、Y軸駆動ユニット14を動作させて可動ヘッド17を基準マーク列23側に移動させ、カメラ19を基準マーク列23側の基準マークの理論座標に移動させる(ステップS5)。
カメラ19で基準マーク列23側の基準マークを撮像し、基準マークの座標と可動ヘッド17とのずれ量(距離)x2を検出する(ステップS6)。このステップS6は、ステップS4と同じ動作を基準マーク列23側の基準マークに対して行うことになる。
When the detection of the displacement amount x1 on the
The
得られた基準マーク列22の基準マークとのずれ量x1と、基準マーク列23の基準マークとのずれ量x2と、Y方向の移動距離、すなわち、基準マーク列22と23と間の距離から、X方向にY軸駆動ユニット14が移動したときの、Y軸駆動ユニット14の傾きであるαを求める(ステップS7)。この傾きαは、α=(x2−x1)/Y(Yは基準マーク列22と基準マーク列23のY軸方向の距離)で表される。また、このαは、X軸方向に可動ヘッド17を移動したときの補正係数にすることができる。
From the obtained deviation amount x1 of the
傾きαは、X軸ボールネジ11の位置(可動ヘッドの移動位置)や、可動ヘッドの移動方向、可動ヘッドの移動距離等によって微妙に異なるので、補正に必要な数のサンプル数分、ステップS2〜ステップS6の動作を繰り返す(ステップS8)。これらの取得したαは、傾き補正のためのテーブルに移動位置、方向、距離等の項目ごとに記憶しておく。 The inclination α is slightly different depending on the position of the X-axis ball screw 11 (moving position of the movable head), the moving direction of the movable head, the moving distance of the movable head, and the like. The operation of step S6 is repeated (step S8). These acquired α values are stored for each item such as a movement position, direction, and distance in a table for inclination correction.
図3で、傾きαについて説明する。図3は、Y軸駆動ユニット14をX軸の矢印方向に移動させたときに生ずる傾きαを説明する図である。基準マーク列22の基準マークと理論座標との間にずれ量としてx1あったとする。可動ヘッドを基準マーク列23側にY移動して、基準マークの理論座標とのずれがx2あったとすると、X方向の移動で生じた傾きαは、(x2−x1)/Yとなる。ここで、式におけるYは、基準マーク列22、23間のY軸方向の距離となる。また、図3では、カメラ19で取り込む基準マーク列21側の基準マークと、基準マーク列23側の基準マークとが一つ隣のものになっているが、これは説明のためであり、実際の傾きによって生ずるずれ量である(x2−x1)は、おおよそ10μm以下であり、基準マークの間隔は、mm単位で、ずれ量に比べてきわめて大きい。なお、カメラ19に撮像される基準マークは、その座標位置が既知であればよいので、基準マーク列22と23とで、基準マークの配列、周期、あるいは基準マーク列にずれがあってもかまわず、基準マーク列22、23ごとに基準マークの座標位置が分かっていればよい。
The inclination α will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining the inclination α that occurs when the Y-
次に、図4、図6で、基板検査時の可動ヘッド17の位置補正の動作を説明する。
Next, the operation of correcting the position of the
可動ヘッド17を座標位置xi,yiへ移動させたときの補正すべき、xiの値は、ステップS7で求めたxi位置での傾きをyi分だけ移動したものであるので、可動ヘッド15のY座標(yi)と傾きαにより求められる補正X座標値Δx=αyiの値を、xiに加えた座標位置の指令値として与える。補正は、目標座標に対応したテーブルから傾きαを取り出し、X軸方向の座標値を補正した指令値を作成し、X軸駆動ユニット10を制御する(ステップS10〜S13)。図4に示すように、可動ヘッド16をxiの位置で、Y方向に、yi移動させたときのX方向の理論座標とのずれΔxは、Δx=α×yiとなるので、この値をxiに加えて補正した座標の指令値をX軸駆動ユニット10に与えることになる(ステップS10〜S13)。
The value of x i to be corrected when the
補正値になるαは、可動ヘッド17の移動範囲(X軸ボールネジでの位置)や、移動方向、移動距離ごとに取得しているので、基板検査時の制御では、このαの値をそれぞれのテーブルから取り出して、Y方向の位置(yi)の値により補正を行って指令値を与える。
Since α that is the correction value is acquired for each movement range (position on the X-axis ball screw), movement direction, and movement distance of the
また、αは、基板検査装置ごとの個体差があるため、検査を行う前に装置ごとに取得して、補正のための係数を求めて、テーブルに記憶しておく。また、定期的にαを取り直して、記憶しておき、検査時に補正を行う。 Since α has individual differences for each substrate inspection apparatus, it is acquired for each apparatus before the inspection is performed, and a coefficient for correction is obtained and stored in a table. Further, α is periodically taken back and stored, and correction is performed at the time of inspection.
なお、上述の説明では、可動ヘッド17は一つとして説明したが、可動ヘッド17は複数あってもよく、Y軸駆動ユニットは可動ヘッドごとに複数あってもよい。このとき、X軸駆動ユニットとして、可動ヘッドごとにX軸ボールネジを設けて可動ヘッドを移動させ、リニアガイドは、二つの可動ヘッドごとに設けてもよく、また共用してもよい。さらに、可動ヘッドは、X−Y平面の両側に設けて、被検査対象の基板を両面から検査するものでもよい。
In the above description, the number of
10 X軸駆動ユニット
11 X軸ボールネジ
12 X軸リニアガイド
13 X軸サーボモータ
14 Y軸駆動ユニット
15 Y軸ボールネジ
16 Y軸サーボモータ
17 可動ヘッド
18 プローブ
19 カメラ
20 制御装置
21 ステージ
22、23 基準マーク列
DESCRIPTION OF
Claims (8)
このX−Y直交2軸駆動機構は、直交するX軸駆動ユニットおよびY軸駆動ユニットと、前記X軸駆動ユニットおよび前記Y軸駆動ユニットの駆動を制御する制御装置とを備え、
前記X軸駆動ユニットは、前記Y軸駆動ユニットをX軸方向の一側に設けられたX軸ボールネジと少なくとも他側に設けられたリニアガイドによってX軸方向に移動させ、
前記Y軸駆動ユニットは、前記可動ヘッドをY軸ボールネジによってY軸方向に移動させる
X−Y基板検査装置の可動ヘッド位置補正方法であって、
X軸方向の一側及び他側にそれぞれ座標値が既知の基準マークを設置し、
前記可動ヘッドをX軸方向の一側の目標位置に移動させ、移動した目標位置で前記一側基準マークを前記可動ヘッドに搭載されたカメラで撮像し、目標位置と前記一側基準マークとの距離を検出する工程と、
前記可動ヘッドをX軸方向の他側の目標位置に移動させ、移動した位置で前記他側基準マークを前記カメラで撮像し、前記他側基準マークと移動した位置との距離を検出する工程と、
前記検出した前記一側基準マークとの距離と前記他側基準マークとの距離とから、可動ヘッドをX軸方向に移動した場合の傾きαを求める工程と、
を含むX−Y基板検査装置の可動ヘッド位置補正方法。 An XY orthogonal two-axis drive mechanism that enables a movable head carrying a probe to move forward and backward on an XY plane composed of orthogonal X and Y axes,
The XY orthogonal two-axis drive mechanism includes an orthogonal X-axis drive unit and a Y-axis drive unit, and a control device that controls driving of the X-axis drive unit and the Y-axis drive unit.
The X-axis drive unit moves the Y-axis drive unit in the X-axis direction by an X-axis ball screw provided on one side in the X-axis direction and a linear guide provided at least on the other side,
The Y-axis drive unit is a movable head position correction method for an XY substrate inspection apparatus, wherein the movable head is moved in the Y-axis direction by a Y-axis ball screw,
Install reference marks with known coordinate values on one side and the other side in the X-axis direction,
The movable head is moved to a target position on one side in the X-axis direction, the one-side reference mark is imaged by a camera mounted on the movable head at the moved target position, and the target position and the one-side reference mark are Detecting the distance;
Moving the movable head to a target position on the other side in the X-axis direction, imaging the other-side reference mark with the camera at the moved position, and detecting a distance between the other-side reference mark and the moved position; ,
Obtaining a slope α when the movable head is moved in the X-axis direction from the detected distance from the one-side reference mark and the distance from the other-side reference mark;
A movable head position correction method for an XY substrate inspection apparatus including:
基板検査の工程で、前記傾きαを用いて前記X軸駆動ユニットおよび前記Y軸駆動ユニットの制御の値を補正する工程を
含むことを特徴とするX−Y基板検査装置の可動ヘッド位置補正方法。 In the position correction method of the XY board | substrate inspection apparatus of Claim 1,
A method for correcting a movable head position of an XY substrate inspection apparatus, comprising: a step of correcting a control value of the X-axis drive unit and the Y-axis drive unit using the inclination α in a substrate inspection step .
前記Y軸駆動ユニットの傾きαを、前記Y軸駆動ユニットの移動領域単位、あるいは移動方向、移動距離の違いによって取得して、補正値を変更する
ことを特徴とするX−Y基板検査装置の可動ヘッド位置補正方法。 In the movable head position correction method of the XY board | substrate inspection apparatus of Claim 1 or 2,
An inclination of the Y-axis drive unit is acquired according to a movement area unit of the Y-axis drive unit, or a difference in a movement direction and a movement distance, and the correction value is changed. Movable head position correction method.
前記基準マークは、熱膨張係数の小さい材料の部材に前記カメラの視野範囲内に入る距離の周期で印刷または刻印された、
ことを特徴とするX−Y基板検査装置の可動ヘッド位置補正方法。 In the position correction method of the XY board | substrate inspection apparatus of any one of Claim 1 to 3,
The fiducial mark is printed or imprinted on a member of a material having a low thermal expansion coefficient at a period of a distance that falls within the camera field of view.
A movable head position correction method for an XY substrate inspection apparatus.
このX−Y直交2軸駆動機構は、直交するX軸駆動ユニットおよびY軸駆動ユニットと、前記X軸駆動ユニットおよび前記Y軸駆動ユニットの駆動を制御する制御装置を備え、
前記X軸駆動ユニットは、前記Y軸駆動ユニットをX軸方向の一側に設けられたX軸ボールネジと少なくとも他側に設けられたリニアガイドによってX軸方向に移動させ、
前記Y軸駆動ユニットは、前記可動ヘッドをY軸ボールネジによってY軸方向に移動させる
X−Y基板検査装置であって、
X軸方向の一側および他側にそれぞれ座標位置が既知の基準マークを設け、
前記制御装置は、
可動ヘッドをX軸方向一側の目標位置に移動させ、移動した位置で前記一側基準マーク画像を可動ヘッドに搭載されたカメラで撮像し、移動した位置と前記基準マークとの距離を検出する手段と、
前記可動ヘッドをX軸方向他側の目標位置に移動させ、移動した位置で前記他側基準マーク画像を前記カメラで撮像し、前記他側基準マークと移動した位置との距離を検出する手段と、
前記測定した一側基準マークとの距離と他側基準マークとの距離とから、前記可動ヘッドユニットをX軸方向に移動した場合の傾きαを求める手段と、
を備えたことを特徴とするX−Y基板検査装置。 An XY orthogonal two-axis drive mechanism that enables a movable head carrying a probe to move forward and backward on an XY plane composed of orthogonal X and Y axes,
The XY orthogonal two-axis drive mechanism includes an orthogonal X-axis drive unit and a Y-axis drive unit, and a control device that controls driving of the X-axis drive unit and the Y-axis drive unit.
The X-axis drive unit moves the Y-axis drive unit in the X-axis direction by an X-axis ball screw provided on one side in the X-axis direction and a linear guide provided at least on the other side,
The Y-axis drive unit is an XY substrate inspection apparatus that moves the movable head in the Y-axis direction by a Y-axis ball screw,
A reference mark having a known coordinate position is provided on one side and the other side in the X-axis direction,
The controller is
The movable head is moved to a target position on one side in the X-axis direction, and the one-side reference mark image is captured by a camera mounted on the movable head at the moved position, and the distance between the moved position and the reference mark is detected. Means,
Means for moving the movable head to a target position on the other side in the X-axis direction, capturing the other-side reference mark image with the camera at the moved position, and detecting a distance between the other-side reference mark and the moved position; ,
Means for obtaining an inclination α when the movable head unit is moved in the X-axis direction from the measured distance from the one side reference mark and the distance from the other side reference mark;
An XY substrate inspection apparatus comprising:
前記制御装置は、基板検査の工程で、前記αを用いて前記X軸駆動ユニットおよびY軸駆動ユニットの制御の値を補正する手段を備えることを特徴とするX−Y基板検査装置。 In the XY board | substrate inspection apparatus of Claim 5,
The XY substrate inspection apparatus, wherein the control device includes means for correcting control values of the X-axis drive unit and the Y-axis drive unit using α in the substrate inspection process.
前記制御装置は、前記Y軸駆動ユニットの傾きαを、Y軸駆動ユニットの移動領域単位、あるいは移動方向、移動距離の違いによって取得して、補正値を変更する手段を備えることを特徴とするX−Y基板検査装置。 In the XY board | substrate inspection apparatus of Claim 5 or 6,
The control device includes means for obtaining the inclination α of the Y-axis drive unit according to a movement region unit of the Y-axis drive unit, or a difference in a movement direction and a movement distance, and changing a correction value. XY board inspection equipment.
前記基準マークは、熱膨張係数の小さい材料の部材に前記カメラの視野範囲内に入る距離の周期で印刷または刻印された
ことを特徴とするX−Y基板検査装置。 In the XY board | substrate inspection apparatus of any one of Claim 5 to 7,
The XY substrate inspection apparatus, wherein the reference mark is printed or stamped on a member made of a material having a small coefficient of thermal expansion at a period of a distance that falls within the field of view of the camera.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018225242A1 (en) * | 2017-06-09 | 2018-12-13 | 株式会社Fuji | Base board operation system |
CN109186969A (en) * | 2018-07-28 | 2019-01-11 | 西安交通大学 | A kind of servo feed movement dynamic property visible detection method |
CN109520424A (en) * | 2018-12-28 | 2019-03-26 | 西南铝业(集团)有限责任公司 | A kind of positioning tool of optical coordinate measuring system |
JP2019124544A (en) * | 2018-01-16 | 2019-07-25 | 株式会社サキコーポレーション | Inspection device adjustment method and inspection device |
JP2019185654A (en) * | 2018-04-17 | 2019-10-24 | オムロン株式会社 | Control system, control method and program |
JP2020188075A (en) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Work system, maintenance method, and evaluation system |
WO2021084772A1 (en) * | 2019-10-28 | 2021-05-06 | オムロン株式会社 | Position measurement method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003234598A (en) * | 2002-02-07 | 2003-08-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Component-mounting method and component-mounting equipment |
JP2008533710A (en) * | 2005-03-08 | 2008-08-21 | マイデータ オートメーション アクチボラグ | Calibration method |
JP2014120724A (en) * | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Yamaha Motor Co Ltd | Surface mounter and correction coefficient calculation method of surface mounter |
-
2015
- 2015-04-21 JP JP2015086858A patent/JP2016205957A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003234598A (en) * | 2002-02-07 | 2003-08-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Component-mounting method and component-mounting equipment |
JP2008533710A (en) * | 2005-03-08 | 2008-08-21 | マイデータ オートメーション アクチボラグ | Calibration method |
JP2014120724A (en) * | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Yamaha Motor Co Ltd | Surface mounter and correction coefficient calculation method of surface mounter |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110720259B (en) * | 2017-06-09 | 2021-02-12 | 株式会社富士 | Substrate processing system |
WO2018225242A1 (en) * | 2017-06-09 | 2018-12-13 | 株式会社Fuji | Base board operation system |
US10966359B2 (en) | 2017-06-09 | 2021-03-30 | Fuji Corporation | Base board operation system |
CN110720259A (en) * | 2017-06-09 | 2020-01-21 | 株式会社富士 | Substrate processing system |
JPWO2018225242A1 (en) * | 2017-06-09 | 2020-03-19 | 株式会社Fuji | Substrate work system |
EP3637972A4 (en) * | 2017-06-09 | 2020-06-17 | Fuji Corporation | Base board operation system |
JP7156795B2 (en) | 2018-01-16 | 2022-10-19 | 株式会社サキコーポレーション | Inspection device adjustment method and inspection device |
JP2019124544A (en) * | 2018-01-16 | 2019-07-25 | 株式会社サキコーポレーション | Inspection device adjustment method and inspection device |
JP7020262B2 (en) | 2018-04-17 | 2022-02-16 | オムロン株式会社 | Control systems, control methods and programs |
JP2019185654A (en) * | 2018-04-17 | 2019-10-24 | オムロン株式会社 | Control system, control method and program |
CN109186969A (en) * | 2018-07-28 | 2019-01-11 | 西安交通大学 | A kind of servo feed movement dynamic property visible detection method |
CN109520424A (en) * | 2018-12-28 | 2019-03-26 | 西南铝业(集团)有限责任公司 | A kind of positioning tool of optical coordinate measuring system |
JP2020188075A (en) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Work system, maintenance method, and evaluation system |
JP7357198B2 (en) | 2019-05-10 | 2023-10-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Work system, correction method, and evaluation system |
WO2021084772A1 (en) * | 2019-10-28 | 2021-05-06 | オムロン株式会社 | Position measurement method |
JP7310541B2 (en) | 2019-10-28 | 2023-07-19 | オムロン株式会社 | Position measurement method |
US11709050B2 (en) | 2019-10-28 | 2023-07-25 | Omron Corporation | Position measurement method using a calibration plate to correct a detection value from the position detector |
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