JP4417858B2 - Circuit pattern inspection apparatus and method - Google Patents
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Description
本発明は、回路パターン検査装置およびその方法に関し、例えば、ガラス基板に形成された導電パターンの良否を検査可能な回路パターン検査装置およびその方法に関するものである。 The present invention relates to a circuit pattern inspection apparatus and method, for example, to a circuit pattern inspection apparatus and method that can inspect the quality of a conductive pattern formed on a glass substrate.
基板上に形成された回路パターンを検査する方法の代表的なものとして、従来より使用されているピンコンタクト方式は、例えば、特許文献1に記載されているように、検査対象とする基板の全端子に金属性のピンプローブを立てて、これらのプローブを経由して導電パターンへ電気信号を送り込んでいる。そのため、検査信号について良好なS/N比(信号対雑音比)が得られるという利点がある反面、検査対象製品自体やそのパターンを傷つけるおそれがある。 As a typical method for inspecting a circuit pattern formed on a substrate, a pin contact method that has been conventionally used is, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707, all of the substrates to be inspected. A metallic pin probe is set up on the terminal, and an electric signal is sent to the conductive pattern via these probes. Therefore, there is an advantage that a good S / N ratio (signal-to-noise ratio) can be obtained with respect to the inspection signal, but there is a risk of damaging the inspection target product itself or its pattern.
このピンコンタクト方式による検査は、被検査導体パターンに供給した検査信号が、その導体パターンを正常に通過したことを確認するものであるが、さらに、検査プローブを被検査導体パターンに隣接するパターンにも配置し、その隣接パターンの他端からも信号が検出されるか否かを判断することで、被検査導体パターンと隣接パターンとの短絡(ショート)状態を判定する方法もある。 This pin contact type inspection is to confirm that the inspection signal supplied to the conductor pattern to be inspected has passed normally through the conductor pattern. In addition, the inspection probe is connected to the pattern adjacent to the conductor pattern to be inspected. There is also a method of determining a short-circuit state between the inspected conductor pattern and the adjacent pattern by determining whether or not a signal is detected from the other end of the adjacent pattern.
検査対象である導体パターンへの検査信号の供給とその検出のため、上記のピンコンタクト方式以外にも、検査信号の供給側でのみピンプローブを直接接触させ、他端側では、導体パターンとセンサ間の容量結合を介して非接触状態で検査信号を検出する、非接触−接触併用方式をとるものがある。さらに、容量結合を介して信号の供給側と検出側の両方において非接触状態で導通検査を行う非接触方式も従来より使用されている。 For supplying and detecting inspection signals to the conductor pattern to be inspected, in addition to the pin contact method described above, the pin probe is directly contacted only on the inspection signal supply side, and on the other end side, the conductor pattern and sensor Some of them use a non-contact-contact combination method in which an inspection signal is detected in a non-contact state via capacitive coupling between them. Further, a non-contact method in which a continuity test is performed in a non-contact state on both the signal supply side and the detection side via capacitive coupling has been conventionally used.
しかし、回路パターンを検査するための検査システムが設置される工場等は、通常、そのシステム周辺で様々な設備や装置が稼動しているため、それらがノイズ源となり、検査システムに対して外来ノイズが多い使用環境となる。このような環境下においては、特にグランドラインに定常的にコモンモードのノイズが重畳している。また、検査システム自身が使用しているサーボモータ類がノイズの発生源ともなっている。 However, in factories where inspection systems for inspecting circuit patterns are installed, various equipment and devices are usually operating around the system. There will be many usage environments. In such an environment, common mode noise is constantly superimposed especially on the ground line. In addition, servo motors used by the inspection system itself are a source of noise.
従来の検査システム、とりわけ上述した非接触方式を採用するものは、極めて微弱な信号を扱っている。例えば、導電パターンのオープン検出を行う場合、導電パターンにオープン状態がないときの検出信号レベルと、オープン箇所があるときの検出信号レベルのわずかなレベル差をもとに、パターンの良否判定を行っている。このとき、外部からのノイズが検査対象パターンにのるだけでなく、測定信号にも重畳し、パターン検査の安定度や確度に悪影響がある。その結果、センサ検出信号とノイズとの区別が困難になり、検出結果の信頼性という点でも問題が生じる。 Conventional inspection systems, particularly those employing the non-contact method described above, handle very weak signals. For example, when conducting open detection of a conductive pattern, the quality of the pattern is judged based on a slight level difference between the detection signal level when the conductive pattern is not open and the detection signal level when there is an open location. ing. At this time, noise from the outside is not only applied to the inspection target pattern but also superimposed on the measurement signal, which adversely affects the stability and accuracy of the pattern inspection. As a result, it becomes difficult to distinguish between the sensor detection signal and noise, and a problem arises in terms of the reliability of the detection result.
よって、従来の検査装置では、隣り合った導電パターンからの信号を連続して検出しているため、様々なノイズが検出信号にのってしまうことを回避できず、これらのノイズを、例えば、微分回路等を使用してソフト的に除去している。 Therefore, in the conventional inspection device, since signals from adjacent conductive patterns are continuously detected, it is impossible to avoid various noises from appearing on the detection signal. Software is removed using a differential circuit.
このように、検査の確度を上げるためには、ノイズ対策が非常に重要となる。そこで、外来ノイズの阻止、および装置外へのノイズの流出を防止する目的で各種フィルターを装備しても、フィルターの応答速度が遅いため複数の検査対象パターンを高速に走査(スキャン)できない。従って、検査速度や検査時間に与える影響が大きくなるため、フィルターを付加することはできない。 Thus, noise countermeasures are very important for improving the accuracy of inspection. Therefore, even if various filters are provided for the purpose of preventing external noise and preventing noise from flowing out of the apparatus, a plurality of patterns to be inspected cannot be scanned at high speed because the response speed of the filter is slow. Accordingly, since the influence on the inspection speed and inspection time is increased, a filter cannot be added.
さらには、検査対象を載置するステージやセンサーヘッドのみをグランドに接続しても、それぞれのグランドレベルがノイズにより変動することになるため、検査に与える影響がさらに大きくなる。 Furthermore, even if only the stage or sensor head on which the inspection object is placed is connected to the ground, the ground level fluctuates due to noise, which further affects the inspection.
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ノイズの多い環境下でも導電パターンの良否検出精度を上げることのできる回路パターン検査装置およびその方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a circuit pattern inspection apparatus and method capable of improving the quality detection accuracy of a conductive pattern even in a noisy environment. It is.
かかる目的を達成し、上述した課題を解決する一手段として、例えば、以下の構成を備える。すなわち、本発明は、基板に配された導電パターンの状態を検査する回路パターン検査装置であって、検査対象となる導電パターンの第1の部位に容量結合を介して非接触で検査信号を供給する信号供給手段と、前記検査対象となる導電パターンの第2の部位より容量結合を介して非接触で前記検査信号にノイズ信号が重畳した信号を検出信号として検出する第1の検出手段と、前記検査対象となる導電パターンから前記ノイズ信号のみが伝搬される少なくとも4乃至5パターン間隔離れた導電パターンに対向して前記第1の検出手段と同じインピーダンスの容量結合を介して非接触で前記ノイズ信号を検出する第2の検出手段と、前記検出信号から前記第2の検出手段により検出した前記ノイズ信号を差分した前記検査信号を求める差分手段と、前記差分手段で得られた前記検査信号の変化に基づいて前記導電パターンの良否を識別する識別手段とを備えることを特徴とする。 As a means for achieving this object and solving the above-mentioned problems, for example, the following configuration is provided. That is, the present invention is a circuit pattern inspection apparatus for inspecting the state of a conductive pattern arranged on a substrate, and supplies an inspection signal to the first portion of the conductive pattern to be inspected in a non-contact manner through capacitive coupling. And a first detection means for detecting, as a detection signal, a signal in which a noise signal is superimposed on the inspection signal in a non-contact manner through capacitive coupling from a second portion of the conductive pattern to be inspected. in a non-contact manner via a capacitive coupling of the same impedance as the first detection means to face the conductive pattern separated by at least 4 to 5 pattern interval only the conductive pattern or found before Symbol noise signal serving as the inspection target is propagated second detecting means and the difference hand determining said test signal obtained by subtracting the noise signal detected by said second detection means from the detection signal for detecting the noise signal When, characterized in that on the basis of a change of the test signal obtained by the differential means comprises identifying means for identifying the quality of the conductive pattern.
さらに、例えば、本発明の回路パターン検査方法は、基板に配された導電パターンの状態を検査する回路パターン検査装置における回路パターン検査方法であって、検査対象となる導電パターンの第1の部位に容量結合を介して非接触で検査信号を供給するステップと、前記検査対象となる導電パターンの第2の部位より容量結合を介して非接触で前記検査信号にノイズ信号が重畳した検出信号を検出する第1の検出ステップと、前記検査対象となる導電パターンから前記ノイズ信号のみが伝搬される少なくとも4乃至5つ離れた導電パターンに対向して前記第1の検出手段と同じインピーダンスの容量結合を介して非接触で前記ノイズ信号を検出する第2の検出ステップと、前記検出信号から前記第2の検出手段により検出した前記ノイズ信号を差分した前記検査信号を求める差分算出ステップと、前記差分算出ステップで得られた前記検査信号の変化に基づいて前記導電パターンの良否を識別する識別ステップとを備えることを特徴とする。Further, for example, the circuit pattern inspection method of the present invention is a circuit pattern inspection method in a circuit pattern inspection apparatus for inspecting the state of a conductive pattern arranged on a substrate, and is provided on a first portion of a conductive pattern to be inspected. A step of supplying an inspection signal in a non-contact manner via capacitive coupling, and a detection signal in which a noise signal is superimposed on the inspection signal in a non-contact manner via a capacitive coupling from a second portion of the conductive pattern to be inspected. And a capacitive coupling having the same impedance as that of the first detection means facing the conductive pattern at least 4 to 5 away from which the noise signal is propagated from the conductive pattern to be inspected. A second detection step of detecting the noise signal in a non-contact manner, and the noise detected by the second detection means from the detection signal A difference calculation step of calculating the test signal obtained by subtracting the item, characterized in that it comprises an identification step of identifying the quality of the conductive pattern on the basis of changes in the test signal obtained by the difference calculation step.
さらに、例えば、本発明の回路パターン検査装置は、基板に配された複数の導電パターンのうちの検査対象となる前記導電パターンを横断する方向で相対的に移動されつつ、前記導電パターンの第1の部位に検査信号を容量結合を介して非接触で供給する信号供給手段と、前記信号供給手段と同期して移動され、前記検査対象となる前記導電パターンの第2の部位から、該導電パターンを伝搬する前記検査信号にノイズ信号が重畳した信号を検査信号として容量結合を介して非接触で供給する第1の検出手段と、前記移動される方向で前記第1の検出手段とは所定間隔をあけて、他の導電パターンに対向するように並設され、且つ前記所定間隔を保持したまま前記第1の検出手段と同期して移動し、前記検査対象となる前記導電パターンから前記所定間隔を離れた前記ノイズ信号のみが伝搬される前記他の導電パターンより、前記第1の検出手段と同じインピーダンスの容量結合を介して非接触で前記ノイズ信号を検出する第2の検出手段と、前記検査信号から前記第2の検出手段により検出した前記ノイズ信号を差し引くノイズ信号除去手段と、前記ノイズ信号除去手段から得られた検査信号の変化に基づいて前記導電パターンの良否を識別する識別手段と、を備えることを特徴とする。Further, for example, the circuit pattern inspection apparatus of the present invention is configured to move the first of the conductive patterns while being relatively moved in a direction crossing the conductive pattern to be inspected among the plurality of conductive patterns arranged on the substrate. A signal supply means for supplying the inspection signal to the part in a non-contact manner via capacitive coupling, and the conductive pattern moved from the second part of the conductive pattern to be inspected by being moved in synchronization with the signal supply means. A first detection means for supplying a signal in which a noise signal is superimposed on the inspection signal propagating in a non-contact manner through a capacitive coupling as a test signal, and the first detection means in the moving direction at a predetermined interval From the conductive pattern to be inspected by moving in synchronization with the first detection means while maintaining the predetermined interval. Second detection means for detecting the noise signal in a non-contact manner through capacitive coupling having the same impedance as that of the first detection means, from the other conductive pattern through which only the noise signals separated by a predetermined interval are propagated. And noise signal removing means for subtracting the noise signal detected by the second detecting means from the inspection signal, and the quality of the conductive pattern is identified based on a change in the inspection signal obtained from the noise signal removing means. And an identification unit.
本発明によれば、検査対象である基板上の導電パターンの良否を高精度、かつ確実に検出できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the quality of the conductive pattern on the board | substrate which is a test object can be detected with high precision and certainty.
また、本発明によれば、導電パターンの検査速度を高速化することが可能となる。 In addition, according to the present invention, the inspection speed of the conductive pattern can be increased.
以下、添付図面を参照して、本発明に係る実施の形態例を詳細に説明する。図1は、本実施の形態例に係る基板検査装置の全体構成を示すブロック図である。図1に示す基板検査装置の検査対象は、例えば、液晶表示パネルやタッチ式パネルであり、ここでは、ガラス製の基板3上に列状に配設された多数の導電パターン2a〜2hの良否(導電パターンの断線状態やパターン相互の短絡状態の有無)を検査する。これらの導電パターンは、例えば、上記のパネルにおける張り合わせ前の列状導電パターンであり、その導電性材料として、例えば、クロム、銀、アルミニウム、ITO等が使用されている。
Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a substrate inspection apparatus according to the present embodiment. The inspection target of the substrate inspection apparatus shown in FIG. 1 is, for example, a liquid crystal display panel or a touch panel. Here, the quality of a large number of
なお、検査対象であるこれらの導電パターン2a〜2hは、図1に示すように、その両端が互いに独立し、隣接する導電パターンとは分離された構成をとっているが、検査対象は、かかる構成の導電パターンに限定されるものではない。例えば、パターンの一端が相互に接続されたコモンパターン(櫛歯状パターン)であっても、その良否を検査可能である。また、パターンは列状でなく、曲線状パターンであってもよい。
In addition, as shown in FIG. 1, these
図1に示す基板検査装置において、制御部15は、装置全体の制御を行う、例えばマイクロプロセッサであり、検査シーケンスを統括的に制御する。ROM18には、後述する基板検査手順を含む制御手順がコンピュータプログラムとして格納されている。また、RAM17は、制御データ、検査データ等を一時的に格納するための作業領域として使用するメモリである。
In the substrate inspection apparatus shown in FIG. 1, the
検査対象の導電パターン(図1に示す基板検査の例では、導電パターン2a)の一端には、非接触方式で導電パターン2aに所定周波数の交流検査信号を供給可能な給電部12が位置決めされ、導電パターン2aの他端には、非接触方式でパターンの良否、つまり、そのパターンがオープン状態(断線状態ともいう)にあるか否かを検出するためのオープンセンサ13が配されている。
At one end of the conductive pattern to be inspected (in the example of the substrate inspection shown in FIG. 1, the
さらに、その導電パターン2aから数パターン分、離れた位置にある隣接導電パターン(図1に示す例では、3パターン分、離れた導電パターン2e)には、オープンセンサ13が配されたのと同一端側にノイズセンサ19が配されている。なお、本基板検査装置では、ノイズセンサ19とオープンセンサ13は、大きさや厚さ等が同一で、そのグランド抵抗も同じ状態になっている。
Further, the adjacent conductive pattern (a
図1に示す基板検査装置には、例えば、他の装置が発生源となっているノイズや検査装置のメカサーボノイズ等が外部ノイズ11a〜11cとして、あらゆる方向から、様々なレベルで到来する。そして、これらのノイズは、導電パターン2a〜2hの特定のパターンではなく、いずれのパターンにも影響を与え、それがノイズ電流となってパターンを流れる。
In the board inspection apparatus shown in FIG. 1, for example, noise generated by another apparatus, mechanical servo noise of the inspection apparatus, and the like arrive at various levels as
そこで、本実施の形態例に係る基板検査装置では、パターンに流れるノイズ電流を検出するために、オープンセンサ13とは別に、そのオープンセンサ13が配されたパターンと数パターン(例えば、4〜5パターン間隔)離れた導電パターンの端部にノイズセンサ19を非接触方式で配置している。図1に示す例では、ノイズセンサ19により導電パターン2eのノイズ電流を検出している。
Therefore, in the substrate inspection apparatus according to the present embodiment, in order to detect the noise current flowing in the pattern, in addition to the
オープンセンサ13とノイズセンサ19各々が検出した微弱な信号は、差動増幅器(アンプ)20によって増幅される。増幅器20は、微小な信号を所定の増幅度で増幅するため、例えば、演算増幅器(オペアンプ)等で構成されている。本実施の形態例では、オープンセンサ13とノイズセンサ19の直後に増幅器20を配することで、検出信号そのものに対する外来ノイズ等の影響を排除している。
The weak signals detected by the
給電部12には、検査信号の発振器である信号生成部10が接続されており、本実施の形態例では、例えば、200kHzの高周波信号が給電部12に対して出力されている。また、給電部12は、上述したように非接触方式で導電パターン2に交流信号を供給するため、平板プレートを備えている。このため検査信号は、給電部12と導電パターン間の容量結合を介して導電パターンへ供給される。そして、導電パターンに供給された検査信号は、導電パターンとオープンセンサ13間の容量結合を介してオープンセンサ13へ到達する。
The
駆動部16は、制御部15からの制御信号を受けて、検査対象が載置されたステージ14全体を所定方向に所定の速度で移動させることで、給電部12、オープンセンサ13、およびノイズセンサ19が、非接触状態で検査対象の導電パターン等を順次、走査できるようにしている。そのため駆動部16は、μmオーダーでステージ14を所定方向へ移動する。
The
すなわち、給電部12、オープンセンサ13、およびノイズセンサ19は、上述したように導電パターンの一端、あるいはその近傍に配されながら、例えば、図1において矢印で示す方向へ移動するようにステージ14の駆動制御が行われる。このようにすることで、基板3上に列状に配された導電パターン2a〜2hを順次、走査し、それらのオープン状態を個別に検査する。
That is, the
増幅器20からの出力信号は、信号処理部21へ送られる。この信号処理部21は、増幅後の交流信号を直流レベルの信号に変換する波形処理や、アナログ信号をデジタル信号に変換する等の変換処理を行う。そして、制御部15は、信号処理部21で処理して得られた結果と、あらかじめ設定した基準値とを比較し、処理結果が基準値以上か否かを判定する。判定結果は、制御部15から表示部25へ送られる。
An output signal from the
表示部25は、例えば、CRTや液晶表示器等からなり、制御部15から送られた判定結果である検査対象(導電パターン)の良否を検査員が解る形式で可視表示する。導電パターンに不良箇所があれば、その導電パターンの基板上での位置も表示する。なお、検査結果の表示は、可視表示に限定されず、音声等の形式で出力してもよい。また、可視表示と音声を混在させてもよい。
The
次に、本実施の形態例に係る基板検査装置における検査原理について説明する。上述したように、オープンセンサ13は、検査対象の導電パターンと容量結合された状態にあり、その導電パターンを流れる検査信号(交流信号)を検出信号レベルの強弱として検出する。このため、給電部12が、図1に示す矢印方向へ移動し、それと同期して、オープンセンサ13も同方向へ同じ距離だけ移動することで、各導電パターンについての検出結果の変化を抽出する。
Next, the inspection principle in the substrate inspection apparatus according to this embodiment will be described. As described above, the
給電部12が各導電パターン対向位置に走査されてきたとき、給電部12の平板プレートと導電パターンとの対応面積に比例する検査信号が導電パターンに供給可能となる。そして、検査信号が供給される導電パターンに断線(オープン状態)がなければ、その検査信号がオープンセンサ13により検出されるが、走査により給電部12が導電パターン間にあるときは、導電パターンに供給される検査信号は、ごくわずかとなるため、オープンセンサ13の出力は低下する。つまり、オープンセンサ13で検出される電圧レベルが低下する(例えば、図2参照)。
When the
また、検査対象である導電パターンにオープン箇所がある場合は、給電部12から供給された検査交流信号がオープンセンサ13に到達せず、後述するように、オープンセンサ13での検出電圧レベルは低下する。このため、オープンセンサ13からの出力電圧レベルの大きな低下が検出されれば、その位置における導電パターンに断線箇所があると判別できる。
In addition, when there is an open portion in the conductive pattern to be inspected, the inspection AC signal supplied from the
一方、外部より検査基板に到来するノイズに着目すると、それらのノイズは、検査対象である導電パターンを含むすべての導電パターンにのるため、オープンセンサ13は、給電部12より供給された検査信号とノイズの両方を検出することになる。他方、ノイズセンサ19は、その直下の導電パターンには検査信号が流れていないため、その導電パターンにのったノイズだけを検出する。
On the other hand, when attention is paid to noise coming to the inspection board from the outside, the
そこで、本実施の形態例に係る基板検査装置では、図1に示すように、オープンセンサ13が検査対象パターンから検出した信号(この信号には、検査信号とノイズが混在している)と、検査信号が供給されていない導電パターンからノイズセンサ19が検出した信号(ノイズのみ)それぞれを、例えば、差動増幅器20の正入力端子(+)と負入力端子(−)に入力する。
Therefore, in the substrate inspection apparatus according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the signal detected by the
これらのノイズは、上述したように検査対象である導電パターンを含むすべての導電パターンにのることから、差動増幅器20の正・負入力端子に対して同相成分の信号となる。そこで、差動増幅器20によってこれらの差分をとり、センサ13による検出信号からノイズを除去する。なお、差動増幅器、オープンセンサ等によるノイズ除去の原理については、数式を用いて後述する。
Since these noises are included in all the conductive patterns including the conductive pattern to be inspected as described above, they become signals having in-phase components with respect to the positive and negative input terminals of the
よって、図1に示すようにオープンセンサ13を配し、正常時の電圧検出値(すなわち、良品における連続信号がどのように変化するか)をあらかじめ測定しておき、検査工程でそれと異なる電圧値(信号変化)が得られた場合、導電パターンがオープン状態にあるとの判定が可能となる。このように、簡単な構成で正確に導電パターンの断線の有無を検出できる。
Therefore, as shown in FIG. 1, the
図2は、本実施の形態例に係る基板検査装置における検査結果の一例を示している。縦軸がセンサからの出力電圧(mVpp)、横軸がセンサ(あるいはステージ)の移動距離(μm)である。図2(a)は、センサ(オープンセンサ13)の出力に対して差動増幅器を介さないときの測定波形であり、図2(b)は、オープンセンサ13による検出出力に対して差動増幅器によりノイズ信号を除去した場合の出力電圧波形である。
FIG. 2 shows an example of an inspection result in the substrate inspection apparatus according to the present embodiment. The vertical axis represents the output voltage (mVpp) from the sensor, and the horizontal axis represents the movement distance (μm) of the sensor (or stage). 2A shows a measurement waveform when the output of the sensor (open sensor 13) is not passed through the differential amplifier, and FIG. 2B shows the differential amplifier for the detection output of the
図2(a)に示すように、ノイズが重畳したままの信号波形からは、不良箇所の特定は困難であるのに対し、図2(b)の符号A,B,C,D,Eで示す部分では顕著な波形の変化(信号レベルの低下)が検出された。このように、オープンセンサ13とノイズセンサ19の直後に差動増幅器20を配し、検出信号に対する外来ノイズ等の影響を排除することで、導電パターンの正常な箇所とオープン箇所(導電パターンの断線箇所)とで検出結果が大きく相違する。よって、本実施の形態例に係る基板検査装置において、容易に不良箇所を特定し、認識できることがわかる。
As shown in FIG. 2 (a), it is difficult to identify a defective portion from a signal waveform with noise superimposed on it, but with reference signs A, B, C, D, and E in FIG. 2 (b). In the portion shown, a significant change in waveform (decrease in signal level) was detected. In this way, by arranging the
なお、図2に示す波形の測定条件は、センサと導電パターン間のギャップを50μm、センサの移動速度を30mm/秒、印加電圧を320V、センサ間の距離を150mmとして行ったものである。 The measurement conditions of the waveform shown in FIG. 2 are those in which the gap between the sensor and the conductive pattern is 50 μm, the moving speed of the sensor is 30 mm / second, the applied voltage is 320 V, and the distance between the sensors is 150 mm.
次に、差動増幅器20におけるノイズ除去について数式を用いて詳細に説明する。図3は、差動増幅器20を含む、本実施の形態例に係る基板検査装置の測定回路を等価的に示しており、図4(a)は、ノイズ信号波形の一例、図4(b)は、検査信号にノイズが重畳した測定信号波形の一例を示している。
Next, noise removal in the
図3において、v1がノイズ信号、v2が測定信号、抵抗R1はノイズセンサ19の抵抗、抵抗R2はオープンセンサ13の抵抗である。いま、点Pの電圧をv3とすると、負入力端子(−)への電流は、すべて帰還抵抗Rfを流れるため、i1=if、すなわち、
また、点Qの電圧vsは、
点P、点Q間の電圧は仮想的に0、つまり、v3=vsなので、
また、これらの式(3),(4)より、
そこで、式(5)より出力電圧voutについて整理すると、
上記の式(6)において、R1=R2,Rs=Rfとすると、
次に、本実施の形態例に係る基板検査装置における検査手順等について説明する。図5は、本実施の形態例に係る基板検査装置での検査手順を示すフローチャートである。図5のステップS1において、その表面に検査対象である導電パターンが形成されたガラス基板(検査基板)が、不図示の搬送路に従って、基板検査装置の所定位置に搬送されてくる。そして、ステップS2で、検査基板が上述した基板搭載ステージ14により保持され、位置決めされる。
Next, an inspection procedure and the like in the substrate inspection apparatus according to this embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart showing an inspection procedure in the substrate inspection apparatus according to the present embodiment. In step S1 of FIG. 5, a glass substrate (inspection substrate) on which a conductive pattern to be inspected is formed is conveyed to a predetermined position of the substrate inspection apparatus along a conveyance path (not shown). In step S2, the inspection substrate is held and positioned by the
この基板搭載ステージ14は、XYZCθ角度の4軸制御により三次元位置制御が可能に構成されており、検査対象基板をセンサ位置より一定距離離反させた測定前の基準となる位置に位置決めする。例えば、オープンセンサ13が、図1に示す導電パターンのうち、最も奥側の導電パターン2a右端近傍にくるように位置決めする。
The
このように検査基板の測定位置への位置決め後、ステップS3において、例えば、制御部15によって信号生成部10を制御して、上述した200kHzの高周波信号(検査信号)が給電部12に供給されるようにする。ステップS5で、信号処理部21において、上述した波形処理や信号変換処理等を行い、続くステップS6において、制御部15は、これらの処理結果をメモリ(RAM17)に格納する。
After positioning the inspection board to the measurement position in this way, in step S3, for example, the
ステップS7において、検査対象とする全ての導電パターンについて処理・検査が終了したかどうかを判定する。この判定は、例えば、検査基板の移動距離が、全ての導電パターン幅の合計と、それらのパターン間隔の合計とを合算して得た距離に合致しているか否かに基づいて行う。そこで、ステップS7での判定の結果、全導電パターンの処理・検査が終了していない場合には、制御部15は、ステップS8において、次に検査すべき導電パターンがオープンセンサ13等の直下に位置するよう、駆動部16を制御して検査基板を所定距離移動させる(具体的には、隣接する列状導電パターンの中心間の距離だけ、図2の矢印方向にオープンセンサ13等が相対的に移動するよう制御する)。
In step S7, it is determined whether processing / inspection has been completed for all conductive patterns to be inspected. This determination is made based on, for example, whether or not the moving distance of the inspection substrate matches the distance obtained by adding up the total of all the conductive pattern widths and the total of the pattern intervals. Therefore, if the result of determination in step S7 is that processing / inspection of all the conductive patterns has not been completed, the
その後、制御部15は、処理をステップS5に戻し、上述したのと同様の処理を行う。その結果、上述した波形処理等が、検査すべき導電パターンについて連続して実行され、RAM17には、各パターンに対応した処理結果が順次、蓄積されることになる。
Thereafter, the
一方、検査対象とする全ての導電パターンについての検査が終了した場合、つまり、検査基板の移動距離が全導電パターン幅の合計とパターン間隔の合計との合算値に一致した場合(ステップS7でYES)、ステップS9において、RAM17に格納した処理結果を解析して、その解析結果をもとに検査対象の良否を判定する。具体的には、センサ出力信号を処理して得た結果と基準値とを比較し、それが基準値以上であれば、その導電パターンはオープン状態にないと判定する。
On the other hand, when the inspection for all the conductive patterns to be inspected is completed, that is, when the movement distance of the inspection substrate matches the sum of the total width of all the conductive patterns and the sum of the pattern intervals (YES in step S7). In step S9, the processing result stored in the
ステップS10において、各導電パターン位置での検出信号レベルが全て所定範囲内にあると判定されれば、全導電パターンが正常であるとして、ステップS12において、制御部15は、検査対象が良品である旨の表示をするよう表示部25を制御する。
If it is determined in step S10 that all the detection signal levels at the respective conductive pattern positions are within the predetermined range, it is determined that all the conductive patterns are normal, and in step S12, the
このように検査対象が良品の場合、検査基板を搬送位置まで下降させて搬送路上に載置し、次のステージに搬送する。なお、連続した検査を行う場合は、ステップS1に戻って、次に検査する基板を基板検査装置の所定位置に搬送する。 As described above, when the inspection target is a non-defective product, the inspection substrate is lowered to the transfer position, placed on the transfer path, and transferred to the next stage. When performing continuous inspection, the process returns to step S1, and the substrate to be inspected next is transported to a predetermined position of the substrate inspection apparatus.
しかし、導電パターン位置での検出信号レベルが1箇所でも所定範囲内になければ、その導電パターンは不良であるとして、制御部15は、ステップS13において、表示部25に対して検査対象が不良品である旨の表示をするよう制御する。そして、検査基板を搬送位置まで下降させて搬送路上に載置し、次のステージに搬送するか、あるいは、不良基板を搬送路から外す等の処理を行う。
However, if even one detection signal level at the conductive pattern position is not within the predetermined range, it is determined that the conductive pattern is defective, and the
なお、基板上における検査対象の導電パターンの配設は、基板上に図1に示すパターンのみが配された例に限定されず、同一基板上に縦横とも複数組の検査パターンが配設されたものにも、本発明の検査方法を適用できる。 The arrangement of the conductive pattern to be inspected on the substrate is not limited to the example in which only the pattern shown in FIG. 1 is arranged on the substrate, and a plurality of sets of inspection patterns are arranged on the same substrate both vertically and horizontally. The inspection method of the present invention can also be applied to a thing.
上述した実施の形態例では、オープンセンサ13とノイズセンサ19による検出信号をもとに、検査対象導電パターンのオープン状態の有無を判定しているが、以下に説明する方法により、導電パターンどうしの短絡(ショート)を検出することも可能である。
In the above-described embodiment, the presence / absence of the open state of the conductive pattern to be inspected is determined based on the detection signals from the
例えば、図1に示す基板検査装置において、給電部12を配した導電パターンと隣接するパターンに、給電部12が配されたのとは反対側の端部に非接触方式で、上述したオープンセンサ13と同じ機能を有するショートセンサを配する。この場合においても、ショートセンサは、検査対象の導電パターンと容量結合された状態にあるため、隣接する導電パターンどうしが短絡(ショート)していれば、給電部12からの検査信号が、短絡状態にあるそのパターンに供給される。
For example, in the substrate inspection apparatus shown in FIG. 1, the open sensor described above is in a non-contact manner at the end opposite to the side where the
このため、ショートセンサによって、短絡箇所を通じて流れてきた検査信号が、検出信号レベルの強弱として検出される。すなわち、ショートセンサは、その短絡電流をより大きなレベルの検査信号として検出する。そして、ショートセンサが検出した信号とノイズセンサ19の検出信号をそれぞれ差動増幅器(オペアンプ)の正入力端子(+)と負入力端子(−)へ入力し、増幅する。その結果、隣接する導電パターン相互に短絡がある場合には、正常時に比べて検出信号の強度に差異が生じる。
For this reason, the inspection signal that has flowed through the short-circuit location is detected by the short sensor as the level of the detection signal level. That is, the short sensor detects the short-circuit current as a higher level inspection signal. Then, the signal detected by the short sensor and the detection signal of the
上述したようにノイズ信号は、すべての導電パターンにのることから、差動増幅器の正・負入力端子に対して同相成分の信号となるため、その差動増幅器により、これらの信号の差分をとり、ショートセンサでの検出信号からノイズを除去する。なお、ショートセンサは、例えば、検査対象とする列状導電パターンの隣接する少なくとも2列の列状導電パターンより信号を検出するようにしてもよい。 As described above, since the noise signal is in all conductive patterns, it becomes an in-phase component signal with respect to the positive and negative input terminals of the differential amplifier. Therefore, the difference between these signals is obtained by the differential amplifier. The noise is removed from the detection signal of the short sensor. Note that the short sensor may detect signals from, for example, at least two adjacent row conductive patterns of the row conductive pattern to be inspected.
また、ショートセンサは、上記実施の形態例におけるオープンセンサと同様、給電部12と同期させて、図1に示す矢印方向へ給電部12と同じ距離だけ移動させることで、各導電パターンについての検出結果の変化を抽出することができる。
Similarly to the open sensor in the above-described embodiment, the short sensor is synchronized with the
以上説明したように、基板上に列状に配設された導電パターンの良否を非接触で検査する際、導電パターンの一方端部に検査信号を供給する給電部を配し、その導電パターンの他方端部に検査信号を検知するためのオープンセンサを配するとともに、その導電パターンから数パターン分、離れた距離にある導電パターンに、オープンセンサが配されたのと同一側の端にノイズセンサを配し、オープンセンサが検査対象パターンより検出した、検査信号とノイズとが混在した信号と、ノイズセンサが導電パターンから検出した、検査信号との混在のないノイズのみの信号を差動増幅器に入力する。 As described above, when inspecting the quality of the conductive patterns arranged in a row on the substrate in a non-contact manner, a power feeding unit that supplies an inspection signal is arranged at one end of the conductive pattern, and the conductive pattern An open sensor for detecting the inspection signal is arranged at the other end, and a noise sensor is provided at the end on the same side where the open sensor is arranged in a conductive pattern several distances away from the conductive pattern. A signal that contains both inspection signals and noise detected by the open sensor from the pattern to be inspected, and a noise-only signal that is detected by the noise sensor and detected from the conductive pattern and that does not mix with the inspection signals input.
この場合、これらのノイズ信号は、差動増幅器の正・負入力端子に対して同相成分の信号であるため、差動増幅器で差分をとることで、検出信号から容易にノイズ信号だけを除去でき、ノイズによる影響を排して導電パターンのオープン状態の検出精度を向上することができる。 In this case, since these noise signals are in-phase component signals with respect to the positive and negative input terminals of the differential amplifier, only the noise signal can be easily removed from the detection signal by taking the difference with the differential amplifier. In addition, the detection accuracy of the open state of the conductive pattern can be improved by eliminating the influence of noise.
また、フィルターを付加してノイズを除去する場合に比べて、応答速度が格段に速くなるため、複数の検査対象パターンを高速に走査でき、その結果、検査速度や検査時間を大幅に短縮した導電パターンの不良箇所の検出を確実に行える。 In addition, since the response speed is significantly faster than when noise is removed by adding a filter, multiple patterns to be inspected can be scanned at high speed, resulting in a significantly reduced test speed and inspection time. The defective part of the pattern can be reliably detected.
2a〜2h 導電パターン
3 基板
10 信号生成部
12 給電部
13 オープンセンサ
14 ステージ
15 制御部
16 駆動部
17 RAM
18 ROM
19 ノイズセンサ
20 増幅器
21 信号処理部
25 表示部
2a to 2h
18 ROM
19
Claims (14)
検査対象となる導電パターンの第1の部位に容量結合を介して非接触で検査信号を供給する信号供給手段と、
前記検査対象となる導電パターンの第2の部位より容量結合を介して非接触で前記検査信号にノイズ信号が重畳した信号を検出信号として検出する第1の検出手段と、
前記検査対象となる導電パターンから前記ノイズ信号のみが伝搬される少なくとも4乃至5パターン間隔離れた導電パターンに対向して前記第1の検出手段と同じインピーダンスの容量結合を介して非接触で前記ノイズ信号を検出する第2の検出手段と、
前記検出信号から前記第2の検出手段により検出した前記ノイズ信号を差分した前記検査信号を求める差分手段と、
前記差分手段で得られた前記検査信号の変化に基づいて前記導電パターンの良否を識別する識別手段とを備えることを特徴とする回路パターン検査装置。 A circuit pattern inspection apparatus for inspecting the state of a conductive pattern arranged on a substrate,
Signal supply means for supplying an inspection signal in a non-contact manner via capacitive coupling to the first portion of the conductive pattern to be inspected;
First detection means for detecting, as a detection signal, a signal in which a noise signal is superimposed on the inspection signal in a non-contact manner through capacitive coupling from a second portion of the conductive pattern to be inspected;
In a non-contact manner via a capacitive coupling of the same impedance as the first detection means to face the conductive pattern separated by at least 4 to 5 pattern interval only the conductive pattern or found before Symbol noise signal serving as the inspection target is propagated Second detection means for detecting the noise signal;
Difference means for obtaining the inspection signal obtained by subtracting the noise signal detected by the second detection means from the detection signal;
A circuit pattern inspection apparatus comprising: identification means for identifying the quality of the conductive pattern based on a change in the inspection signal obtained by the difference means.
検査対象となる導電パターンの第1の部位に容量結合を介して非接触で検査信号を供給するステップと、
前記検査対象となる導電パターンの第2の部位より容量結合を介して非接触で前記検査信号にノイズ信号が重畳した信号を検出信号として検出する第1の検出ステップと、
前記検査対象となる導電パターンから前記ノイズ信号のみが伝搬される少なくとも4乃至5つ離れた導電パターンに対向して前記第1の検出手段と同じインピーダンスの容量結合を介して非接触で前記ノイズ信号を検出する第2の検出ステップと、
前記検出信号から前記第2の検出手段により検出した前記ノイズ信号を差分した前記検査信号を求める差分算出ステップと、
前記差分算出ステップで得られた前記検査信号の変化に基づいて前記導電パターンの良否を識別する識別ステップとを備えることを特徴とする回路パターン検査方法。 A circuit pattern inspection method in a circuit pattern inspection apparatus for inspecting the state of a conductive pattern arranged on a substrate,
Supplying an inspection signal in a non-contact manner via capacitive coupling to the first portion of the conductive pattern to be inspected;
A first detection step of detecting, as a detection signal, a signal in which a noise signal is superimposed on the inspection signal in a non-contact manner through capacitive coupling from a second portion of the conductive pattern to be inspected;
Wherein in said test subject to conductive pattern or found before Symbol noise signal only via the capacitive coupling of the same impedance at least 4 to be opposed to the five separated conductive pattern of the first detecting means to be propagated noncontact A second detection step for detecting a noise signal;
A difference calculating step for obtaining the inspection signal obtained by subtracting the noise signal detected by the second detection means from the detection signal;
A circuit pattern inspection method comprising: an identification step for identifying quality of the conductive pattern based on a change in the inspection signal obtained in the difference calculation step.
前記信号供給手段と同期して移動され、前記検査対象となる前記導電パターンの第2の部位から、該導電パターンを伝搬する前記検査信号にノイズ信号が重畳した信号を検査信号として容量結合を介して非接触で供給する第1の検出手段と、
前記移動される方向で前記第1の検出手段とは所定間隔をあけて、他の導電パターンに対向するように並設され、且つ前記所定間隔を保持したまま前記第1の検出手段と同期して移動し、前記検査対象となる前記導電パターンから前記所定間隔を離れた前記ノイズ信号のみが伝搬される前記他の導電パターンより、前記第1の検出手段と同じインピーダンスの容量結合を介して非接触で前記ノイズ信号を検出する第2の検出手段と、
前記検査信号から前記第2の検出手段により検出した前記ノイズ信号を差し引くノイズ信号除去手段と、
前記ノイズ信号除去手段から得られた検査信号の変化に基づいて前記導電パターンの良否を識別する識別手段と、
を備えることを特徴とする回路パターン検査装置。 While moving relatively in a direction crossing the conductive pattern to be inspected among the plurality of conductive patterns arranged on the substrate, the inspection signal is not contacted to the first part of the conductive pattern via capacitive coupling A signal supply means for supplying with
A signal that is moved in synchronism with the signal supply means and has a noise signal superimposed on the inspection signal propagating through the conductive pattern from the second portion of the conductive pattern to be inspected is passed through capacitive coupling as an inspection signal. First detecting means for non-contact supply,
The first detection unit is arranged in parallel with the first detection unit at a predetermined interval in the moving direction so as to face another conductive pattern , and is synchronized with the first detection unit while maintaining the predetermined interval. and dynamic transfer Te, than the other conductive pattern only the noise signal off the predetermined distance from the conductive pattern serving as the inspection target is propagated, via the capacitive coupling of the same impedance as the first detection means Second detection means for detecting the noise signal in a non-contact manner;
Noise signal removal means for subtracting the noise signal detected by the second detection means from the inspection signal;
Identifying means for identifying the quality of the conductive pattern based on a change in the inspection signal obtained from the noise signal removing means;
A circuit pattern inspection apparatus comprising:
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