JP6156680B2 - Substrate thickness measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、基板厚測定装置に関し、詳しくは、湾曲している基板の厚みを測定することができる基板厚測定装置に関する。 The present invention relates to a substrate thickness measuring apparatus, and more particularly to a substrate thickness measuring apparatus that can measure the thickness of a curved substrate.
湾曲している基板の厚みを測定するために、例えば、図4及び図5の説明図に示すように、一対の球面の間に基板2を挟み込む方式の基板厚測定装置が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
In order to measure the thickness of the curved substrate, for example, as shown in the explanatory diagrams of FIGS. 4 and 5, a substrate thickness measuring apparatus in which the
しかしながら、上記方式の基板厚測定装置は、基板の下面に当接するボールや接触子等の高さを調整する作業を必要とする。基板の上面側が突出した状態で測定するため、基板の着脱や位置決め時に、基板の取り扱いが面倒である。そのため、効率よく測定作業を行うことが困難である。 However, the above-described substrate thickness measuring apparatus requires an operation of adjusting the height of a ball, a contact or the like that contacts the lower surface of the substrate. Since the measurement is performed with the upper surface side of the substrate protruding, handling of the substrate is troublesome when the substrate is attached or detached or positioned. Therefore, it is difficult to perform measurement work efficiently.
また、上記方式の基板厚測定装置では、湾曲した基板の両端が台盤に接するため、機械的強度が弱い基板では、端部が破損することがある。 Further, in the substrate thickness measuring apparatus of the above method, since both ends of the curved substrate are in contact with the base plate, the end portion of the substrate having low mechanical strength may be damaged.
また、上記方式の基板厚測定装置は、計測できる基板の大きさが、台盤のサイズによって制約される。 Further, in the substrate thickness measuring apparatus of the above method, the size of the substrate that can be measured is limited by the size of the base plate.
さらに、基板によっては、外部電極等によって主面に凹凸が形成されていることがある。このような基板の厚みを上記方式の基板厚測定装置を用いて測定すると、球面が基板の主面に当接する位置によって、基板の厚みの測定値がばらつくことがある。 Further, depending on the substrate, irregularities may be formed on the main surface by external electrodes or the like. When the thickness of such a substrate is measured using the above-described substrate thickness measuring apparatus, the measured value of the substrate thickness may vary depending on the position where the spherical surface contacts the main surface of the substrate.
本発明は、かかる実情に鑑み、(a)効率よく測定作業を行うことができ、(b)基板の破損を防止することができ、(c)測定できる基板の大きさが制約されにくく、(d)基板の厚みの測定値のばらつきを抑制することができる基板厚測定装置を提供しようとするものである。 In view of such circumstances, the present invention is capable of (a) performing measurement work efficiently, (b) preventing damage to the substrate, (c) limiting the size of the substrate that can be measured, d) An object of the present invention is to provide a substrate thickness measuring apparatus capable of suppressing variations in measured values of substrate thickness.
本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した基板厚測定装置を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a substrate thickness measuring apparatus configured as follows.
基板厚測定装置は、基板支持面を有する一つの基板支持部材と、開口とを備える。前記基板支持面は、ゲージが間隔を設けて対向する対向部と、前記対向部を取り囲む周辺部とを含む。前記開口は、前記周辺部に形成され、前記対向部を取り囲み、真空吸引される。前記基板支持面は、湾曲している基板の突出している側の主面が前記対向部に対向するように前記基板が載置され、前記開口からの真空吸引によって前記基板の一部分が吸着され保持されるように構成されている。前記基板支持面は、前記基板より小さい面積を有する。前記基板支持面に前記基板の前記一部分が吸着され保持されている状態で、前記ゲージを用いて、前記基板の後退している側の主面のうち前記ゲージが対向する部分の高さを測定する。 The substrate thickness measurement apparatus includes one substrate support member having a substrate support surface and an opening. The substrate support surface includes a facing portion where the gauges face each other with a space therebetween, and a peripheral portion surrounding the facing portion. The opening is formed in the peripheral portion, surrounds the facing portion, and is vacuumed. The substrate supporting surface is placed so that a main surface of the curved substrate protruding side faces the facing portion, and a part of the substrate is sucked and held by vacuum suction from the opening. and it is configured so that Ru is. The substrate support surface has a smaller area than the substrate. While the part of the substrate is adsorbed and held on the substrate support surface, the height of the part of the main surface on the retracted side of the substrate facing the gauge is measured using the gauge. To do.
上記構成において、開口は対向部を取り囲むため、湾曲している基板が吸着され保持されるように構成することができる。 In the above configuration, since the opening surrounds the facing portion, the curved substrate can be adsorbed and held.
上記構成によれば、基板の下面に当接するボールや接触子等の高さを調整する作業が不要である。湾曲している基板の端部が、基板の着脱や位置決め時に浮くようにすることができるため、基板の取り扱いが容易である。そのため、効率よく測定作業を行うことができる。 According to the above configuration, there is no need to adjust the height of a ball, a contact or the like that contacts the lower surface of the substrate. Since the bent end of the substrate can be floated when the substrate is attached or detached or positioned, the substrate can be handled easily. Therefore, the measurement work can be performed efficiently.
また、湾曲している基板が、吸着される部分を除き、空中に浮き他の部材に接しないようにすることができる。これによって、基板の破損を防止することができる。 Further, the curved substrate can be prevented from floating in the air and coming into contact with other members except for the portion to be adsorbed. Thereby, damage to the substrate can be prevented.
また、基板支持面に基板の測定箇所及びその近傍が吸着され保持されるため、測定できる基板の大きさが制約されにくい。 Further, since the measurement location of the substrate and its vicinity are adsorbed and held on the substrate support surface, the size of the substrate that can be measured is not easily restricted.
さらに、基板の主面に凹凸が形成されている場合、凹凸が形成されている主面が平面の対向部に対向する状態で基板の厚みを計測することによって、基板の厚みの測定値のばらつきを抑制することができる。 Furthermore, when unevenness is formed on the main surface of the substrate, the measurement value of the substrate thickness varies by measuring the thickness of the substrate in a state where the main surface on which the unevenness is formed is opposed to the flat facing portion. Can be suppressed.
基板支持面は、基板より小さい面積を有する。 Group Ita支lifting surface has a smaller area than the board.
この場合、基板支持部材を小型化することができる。 In this case, the substrate support member can be reduced in size.
好ましくは、基板厚測定装置は、補助面を有する補助部材を、さらに備えている。前記補助面は、前記基板支持面の周囲に配置され、前記開口からの真空吸引によって前記基板の一部分が吸着され保持されているときに前記基板に干渉せず前記基板に対向する。 Preferably, the substrate thickness measuring apparatus further includes an auxiliary member having an auxiliary surface. The auxiliary surface is disposed around the substrate supporting lifting surface, a portion of the substrate by vacuum suction from the opening is opposed to the substrate without interfering with the substrate when it is held adsorbed.
この場合、補助部材によって、基板の破損を防ぐことができる。例えば、基板支持部からはみ出た基板が吸着解除等により落下したときに基板に加わる衝撃を、補助部材によって緩和することができる。 In this case, the substrate can be prevented from being damaged by the auxiliary member. For example, the impact applied to the substrate when the substrate protruding from the substrate support portion falls due to suction release or the like can be mitigated by the auxiliary member.
好ましくは、前記開口は、前記対向部を取り囲む環状形状を有する。 Preferably, the opening has an annular shape surrounding the opposed portion.
この場合、基板支持面に対して基板を配置する向きにかかわらず、基板を吸着し保持する力を一定にすることができるため、基板支持面に対して基板を配置する向きを自由に選択することができ、測定作業が容易になる。 In this case, since the force for adsorbing and holding the substrate can be made constant regardless of the direction in which the substrate is disposed with respect to the substrate support surface, the direction in which the substrate is disposed with respect to the substrate support surface can be freely selected. Measurement work becomes easier.
本発明によれば、(a)効率よく測定作業を行うことができ、(b)基板の破損を防止することができ、(c)測定できる基板の大きさが制約されにくく、(d)基板の厚みの測定値のばらつきを抑制することができる。 According to the present invention, (a) the measurement operation can be performed efficiently, (b) the substrate can be prevented from being damaged, (c) the size of the substrate that can be measured is hardly restricted, and (d) the substrate The variation in the measured thickness value can be suppressed.
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図3を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
<実施例1> 実施例1の基板厚測定装置10について、図1及び図2を参照しながら説明する。
Example 1 A substrate
図1は、基板厚測定装置10の構成を示す説明図である。図1に示すように、基板厚測定装置10は、基板支持部材20と、ゲージ40とを備えている。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the substrate
基板支持部材20は、例えば定盤などの基準面12上に、設置される。基板支持部材20の上面20aは、平面の基板支持面である。基板支持部材20の上面20aは、硬く、耐摩耗性が優れた材料を用いて形成することが好ましい。
The
ゲージ40は、基板支持部材20の上方に配置される。ゲージ40は、例えば基準面12に着磁固定された不図示のマグネットベースを用いて支持される。ゲージ40は、ダイヤルゲージのように接触式のものが使いやすいが、光学式の距離センサなどのように非接触式を使用することも可能である。
The
図2(a)は、基板支持部材20の平面図である。図2(b)は、図2(a)の線A−Aに沿って切断した要部断面図である。図2に示すように、基板支持部材20の上面20aは円形であるが、これ以外の形状にしても構わない。上面20aには、真空吸引される環状の開口20bが形成されている。基板支持部材20の内部に、開口20bに連通する溝22と、溝22に接続された接続孔24とが形成されている。接続孔24は不図示の真空源に接続され、図2(b)において矢印で示すように、真空吸引される。
FIG. 2A is a plan view of the
基板支持部材20の上面20aのうち、開口20bで囲まれた内側の領域は、ゲージ40が間隔を設けて対向する対向部20sを含む。すなわち、開口20bは、対向部20sを取り囲んでいる。対向部20sには、基板の測定箇所が載置される。
The inner region surrounded by the opening 20b in the
図1に示すように、基板支持部材20の上面20aに、湾曲している基板2の突出している側の主面2bが対向するように載置された状態で、ゲージ40を用いて基板2の厚みが測定される。詳しくは、基板2の主面2bが基板支持部材20の上面20aの対向部20sに対向するように基板2が載置され、開口20bからの真空吸引によって基板2が吸着され保持される。この状態で、ゲージ40を用いて、基板2の後退している側の主面2aのうちゲージ40が対向する部分の高さを測定し、対向部20sの高さとの差を、基板2の厚みとして算出する。基板2の着脱時には、真空吸引をOFFにする。
As shown in FIG. 1, the
基板支持部材20の上面20aは、基板2を吸着し保持できるように構成されている。例えば、開口20bが対向部20sから離れすぎたり、対向部20sに近づきすぎたり、開口20bの面積が大きすぎたり、小さすぎたりすると、基板2を吸着し保持することができない。
The
図1のように、湾曲している基板2の突出している側の主面2aを基板支持部材20に吸着し保持すると、基板2が、測定箇所及びその近傍を除き、空中に浮いて他の部材に接しないようにすることができる。これによって、基板の破損を防止することができる。
As shown in FIG. 1, when the
また、基板2の着脱や位置決め時に、湾曲している基板2の端部が浮いているため、基板2の取り扱いが容易である。基板厚測定装置10は、基板の下面に当接するボールや接触子等の高さを調整する作業が不要である。そのため、効率よく測定作業を行うことができる。
Moreover, since the edge part of the curved board |
また、基板2の一部分が吸着し保持されるため、測定できる基板2の大きさが制約されにくい。
Further, since a part of the
図1に示すように、基板支持部材20の周囲に、補助面30aを有する補助部材30を設けてもよい。補助面30aは、基板支持部材20の上面20aの周囲に配置され、開口20bからの真空吸引によって吸着され保持されている基板2に対向する。
As shown in FIG. 1, an
補助部材30を備えることによって、基板2の破損を防ぐことができる。例えば、基板支持部材20からはみ出た基板2が吸着解除等により落下したときに基板2に加わる衝撃を、補助部材30によって緩和することができる。補助部材30は、適宜な材料を選択して、基板2に対する衝撃を緩和するように形成することができる。
By providing the
補助面30aは、基板支持部材20の上面20aと同じ高さか、基板支持部材20の上面20aより若干低くすると、基板2の着脱時に補助部材30が障害にならないため、好ましい。基板2と干渉せず、悪影響が生じなければ、補助面30aが基板支持部材20の上面20aより高くても構わない。
The
基板2の突出する側の主面2bに凹凸が形成されている場合、突出する側の主面2bが平面の対向部20sに対向する状態で基板2の厚みを計測することによって、基板2の厚みの測定値のばらつきを抑制することができる。
When unevenness is formed on the
一例を挙げると、基板2は、測定後に個片に分割される集合基板であり、基板本体の上面に複数の素子が搭載され、素子が埋め込まれる樹脂層が基板本体の上面に形成されている。樹脂層を形成するための樹脂が硬化時に収縮するため、基板2は湾曲している。基板2は、約70mm×約100mmの大きさであり、図1(b)に示すように基板2の一端側を吸着して保持したときに、基板2の他端側が10〜15mm程度持ち上がる。基板2は、基板本体の下面に、基板本体から突出する同じ厚さの外部電極が複数設けられているため、基板支持部材20に吸着される主面2bには、凹凸が形成されている。
For example, the
外径が約10mmの基板支持部材20の上面20aに、内径が6.25mm、外径が6.75mm、深さ0.5mmの溝22が形成された基板支持部材20を用い、基板2を吸着して保持し、ゲージ40を用いて、基板2の四隅近傍と中心の計5か所の厚みを測定する。基板支持部材20の上面20aは、基板2の測定箇所が対向部20sに載置されたときに、基板2の測定箇所又はその近傍の少なくとも3つの外部電極が対向部20sに対向するように構成されているため、基板2の厚みの測定値のばらつきを抑制し、精度よく測定することができる。
Using the
図2(a)に示したように、開口20bが、対向部20sを取り囲む環状形状を有すると、基板支持面20aに対して基板2を配置する向きにかかわらず、一定の力で基板2を吸着し保持することができる。基板支持部に対して基板を配置する向きが制約されないため、測定作業が容易になる。なお、開口20bの形状は、三角形、矩形、多角形、楕円形、星形などの環状形状にすることも可能である。
As shown in FIG. 2A, when the
<変形例1> 図3の平面図に示す変形例1の基板支持部材20xのように、基板支持部材20xの上面20pに、対向部20sを取り囲む複数の開口20qを形成し、開口20qから真空吸引しても構わない。この場合、対向部20sの周りを120°ごとに分割した3領域、好ましくは60°ごとに分割した6領域、より好ましくは30°ごとに分割した12領域のいずれの領域にも少なくとも1つの開口20qが含まれるようにすれば、開口20qは対向部20sを取り囲むことができる。開口20qが並ぶ形状は、図示した円形に限らず、三角形、矩形、多角形、楕円形、星形など、種々の形状を選択可能である。また、開口の形状は任意であり、例えば環状形状を分割した形状であっても構わない。
<Modification 1> Like the
<まとめ> 以上に説明したように、基板支持部材20の上面20aに真空吸引する開口20bを形成し、湾曲している基板2を吸着し固定することによって、(a)効率よく測定作業を行うことができ、(b)基板の破損を防止することができ、(c)測定できる基板の大きさが制約されにくく、(d)基板の厚みの測定値のばらつきを抑制することができる。
<Summary> As described above, by forming the
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications.
本発明の基板厚測定装置は、基板の主面に凹凸が形成されている場合や、基板が湾曲している場合に好適に用いることができるが、これらの場合に用途が限定されるものではない。 The substrate thickness measuring apparatus of the present invention can be suitably used when irregularities are formed on the main surface of the substrate or when the substrate is curved, but the application is not limited to these cases. Absent.
2 基板
2a,2b 主面
10 基板厚測定装置
12 基準面
20,20x 基板支持部材
20a,20p 上面(基板支持面)
20b,20q 開口
20s 対向部
22 溝
24 接続孔
40 ゲージ
2
20b, 20q opening
Claims (3)
前記周辺部に形成され、前記対向部を取り囲み、真空吸引される開口と、
を備え、
前記基板支持面は、湾曲している基板の突出している側の主面が前記対向部に対向するように前記基板が載置され、前記開口からの真空吸引によって前記基板の一部分が吸着され保持されるように構成され、
前記基板支持面は、前記基板より小さい面積を有し、
前記基板支持面に前記基板の前記一部分が吸着され保持されている状態で、前記ゲージを用いて、前記基板の後退している側の主面のうち前記ゲージが対向する部分の高さを測定することを特徴とする、基板厚測定装置。 One substrate support member having a planar substrate support surface including a facing portion where the gauges face each other with a gap therebetween and a peripheral portion surrounding the facing portion;
An opening formed in the peripheral portion, surrounding the opposing portion, and being vacuum-sucked;
With
The substrate supporting surface is placed so that a main surface of the curved substrate protruding side faces the facing portion, and a part of the substrate is sucked and held by vacuum suction from the opening. It is configured to be Ru is,
The substrate support surface has a smaller area than the substrate;
While the part of the substrate is adsorbed and held on the substrate support surface, the height of the part of the main surface on the retracted side of the substrate facing the gauge is measured using the gauge. A substrate thickness measuring apparatus.
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