JP6414389B2 - Inspection jig, substrate inspection apparatus, and substrate inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、基板にプローブを接触させるための検査治具、その検査治具を備えた基板検査装置、及び基板検査方法に関する。 The present invention relates to an inspection jig for bringing a probe into contact with a substrate, a substrate inspection apparatus including the inspection jig, and a substrate inspection method.
近年、キャパシタ(MLCC:Multi-Layer Ceramic Capacitor)を基板内層に内蔵した部品内蔵基板(embedded基板)が用いられている。そして、このような部品内蔵基板に内蔵されたキャパシタの静電容量を測定し、内蔵キャパシタの検査を行う基板検査装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、回路パターンの静電容量を測定することによって、回路パターンの短絡故障を検出する基板検査装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。 In recent years, a component-embedded substrate (embedded substrate) in which a capacitor (MLCC: Multi-Layer Ceramic Capacitor) is embedded in a substrate inner layer has been used. There is known a board inspection apparatus that measures the capacitance of a capacitor built in such a component built-in board and inspects the built-in capacitor (see, for example, Patent Document 1). There is also known a board inspection apparatus that detects a short-circuit fault in a circuit pattern by measuring the capacitance of the circuit pattern (see, for example, Patent Document 2).
このような基板検査装置において検査の精度を維持するためには、定期的に静電容量を測定する静電容量測定回路を校正する必要がある。基板検査装置の静電容量測定回路を校正するためには、まず、予め静電容量の判っているキャパシタが取り付けられた校正用の基板を用意しておく。次に、この校正用の基板の静電容量を静電容量測定回路で測定することで、その測定値と実際の静電容量値との差を求める。そして、この差をキャンセルするように静電容量測定回路を調整することによって、静電容量測定回路の校正が行われる。 In order to maintain the inspection accuracy in such a substrate inspection apparatus, it is necessary to calibrate a capacitance measuring circuit that periodically measures the capacitance. In order to calibrate the capacitance measuring circuit of the substrate inspection apparatus, first, a calibration substrate on which a capacitor with a known capacitance is attached is prepared. Next, the capacitance between the calibration substrate is measured by a capacitance measuring circuit, and the difference between the measured value and the actual capacitance value is obtained. Then, the capacitance measuring circuit is calibrated by adjusting the capacitance measuring circuit so as to cancel this difference.
しかしながら、上述のような校正方法により静電容量測定回路を校正するためには、校正用の基板を保管、管理しておく必要があり、校正の都度、その校正用の基板を基板検査装置に取り付けて校正を行い、校正後は再びその校正用の基板を取り外して保管、管理する必要があった。そのため、静電容量測定回路の校正に手間がかかるという不都合があった。また、基板の検査のために、静電容量以外の抵抗値、インダクタンス、インピ−タンス等の種々の電気的な物理量を用いて検査を行う場合、このような物理量を測定する物理量測定部の構成に手間がかがるという不都合が生じることになる。 However, in order to calibrate the capacitance measurement circuit by the calibration method as described above, it is necessary to store and manage the calibration substrate, and each time the calibration is performed, the calibration substrate is stored in the substrate inspection apparatus. It was necessary to calibrate it after attaching it, and after calibration, it was necessary to remove the substrate for calibration and store and manage it again. For this reason, there is a disadvantage that it takes time to calibrate the capacitance measuring circuit. In addition, when performing inspection using various electrical physical quantities such as resistance values, inductances, impedances, etc. other than capacitance for the purpose of inspecting the substrate, the configuration of a physical quantity measuring unit that measures such physical quantities Inconvenience that it takes time and effort.
本発明の目的は、物理量測定部の校正の手間を軽減することができる検査治具、その検査治具を備えた基板検査装置、及び基板検査方法を提供することである。 The objective of this invention is providing the inspection jig | tool which can reduce the effort of the calibration of a physical quantity measurement part, the board | substrate inspection apparatus provided with the inspection jig | tool, and a board | substrate inspection method.
本発明に係る検査治具は、基板の検査を行うための検査装置本体に対して着脱可能に構成された検査治具であって、前記基板に設けられた検査点に接触するためのプローブと、前記プローブを前記検査装置本体に対して電気的に接続するための第1端子と、予め設定された電気的な物理量を有する基準器と、前記基準器を前記検査装置本体に対して電気的に接続するための第2端子とを備える。 An inspection jig according to the present invention is an inspection jig configured to be detachable from an inspection apparatus main body for inspecting a substrate, and a probe for contacting an inspection point provided on the substrate; A first terminal for electrically connecting the probe to the inspection apparatus body, a reference unit having a preset electrical physical quantity, and electrically connecting the reference unit to the inspection apparatus body. And a second terminal for connection to the terminal.
この構成によれば、検査治具が基準器を備えているので、基板を検査するためにユーザが基板に対応した検査治具を検査装置本体に取り付けることにより、検査装置本体が基準器の物理量を測定することができる。その結果、ユーザは、検査装置本体の物理量測定部を校正するために、校正用の基板を取り付けたり、校正後にその校正用の基板を検査対象の基板に取り替えたりする必要がないので、物理量測定部の校正の手間を軽減することができる。 According to this configuration, since the inspection jig includes the reference device, the inspection device main body is attached to the inspection device main body in order to inspect the substrate, so that the inspection device main body is a physical quantity of the reference device. Can be measured. As a result, in order to calibrate the physical quantity measuring unit of the inspection apparatus body, the user does not need to attach a calibration board or replace the calibration board with the board to be inspected after calibration. It is possible to reduce the labor of calibration of the part.
また、前記物理量は静電容量であり、前記基準器は基準キャパシタであることが好ましい。 The physical quantity is preferably a capacitance, and the reference device is preferably a reference capacitor.
この構成によれば、基板の静電容量に基づき基板を検査する基板検査装置の治具として、好適である。 This configuration is suitable as a jig for a substrate inspection apparatus that inspects a substrate based on the capacitance of the substrate.
また、前記検査治具は、前記検査点から得られる電気的な物理量と経過時間の関係を示す特性情報を予め記憶する記憶部を含むことが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said inspection jig | tool contains the memory | storage part which memorize | stores beforehand the characteristic information which shows the relationship between the electrical physical quantity obtained from the said test | inspection point, and elapsed time.
また、前記基板は、キャパシタを備え、前記検査点は、前記キャパシタに接続され、前記検査治具は、前記キャパシタの、静電容量と経過時間の関係を示す特性情報を予め記憶する記憶部とを含むことが好ましい。 The substrate includes a capacitor, the inspection point is connected to the capacitor, and the inspection jig includes a storage unit that preliminarily stores characteristic information indicating a relationship between capacitance and elapsed time of the capacitor. It is preferable to contain.
これらの構成によれば、検査治具が記憶部を備えているので、基板を検査するためにユーザが基板に対応した検査治具を検査装置本体に取り付けるだけで、検査装置本体が、検査対象の基板の特性情報を取得することが可能になる。 According to these configurations, since the inspection jig includes the storage unit, in order to inspect the substrate, the user simply attaches the inspection jig corresponding to the substrate to the inspection apparatus main body, and the inspection apparatus main body can be inspected. It becomes possible to acquire the characteristic information of the substrate.
また、本発明に係る基板検査装置は、上述の検査治具と、前記検査装置本体とを備え、前記検査装置本体は、前記第1端子と接続される本体側第1端子と、前記第2端子と接続される本体側第2端子と、所定の物理量を測定する物理量測定部と、前記物理量測定部と、前記本体側第1端子及び前記本体側第2端子との接続関係を切り替える切替部と、前記切替部によって前記物理量測定部と前記本体側第2端子とを接続させて、前記物理量測定部によって前記基準器の物理量を測定させる基準量測定処理部と、前記測定された前記基準器の物理量に基づき前記物理量測定部を校正する校正処理部と、前記切替部によって前記物理量測定部と前記本体側第1端子とを接続させて、前記物理量測定部によって前記検査点の物理量を測定させる測定処理部とを備える。 In addition, a substrate inspection apparatus according to the present invention includes the above-described inspection jig and the inspection apparatus body, and the inspection apparatus body includes a body-side first terminal connected to the first terminal, and the second. A main body side second terminal connected to the terminal, a physical quantity measuring unit for measuring a predetermined physical quantity, the physical quantity measuring unit, and a switching unit for switching a connection relationship between the main body side first terminal and the main body side second terminal. A reference quantity measurement processing unit that connects the physical quantity measurement unit and the main body side second terminal by the switching unit, and measures the physical quantity of the reference unit by the physical quantity measurement unit, and the measured reference unit A calibration processing unit that calibrates the physical quantity measuring unit based on a physical quantity of the sensor, and the switching unit that connects the physical quantity measuring unit and the first terminal on the main body side so that the physical quantity measuring unit measures the physical quantity of the inspection point. Measurement And a processing section.
この構成によれば、検査治具が基準器を備えているので、基板を検査するためにユーザが基板に対応した検査治具を検査装置本体に取り付けることにより、基準器が、第2端子と本体側第2端子とを介して検査装置本体に接続される。そして、基準量測定処理部が、切替部によって物理量測定部と本体側第2端子とを接続させて、物理量測定部によって基準器の静電容量を測定させ、校正処理部が基準器の静電容量に基づき物理量測定部を校正する。従って、ユーザは、物理量測定部を校正するために、校正用の基板を取り付けたり、校正後にその校正用の基板を検査対象の基板に取り替えたりする必要がないので、物理量測定部の校正の手間を軽減することができる。 According to this configuration, since the inspection jig includes the reference device, when the user attaches the inspection jig corresponding to the substrate to the inspection apparatus main body in order to inspect the substrate, the reference device is connected to the second terminal. The main body side second terminal is connected to the inspection apparatus main body. Then, the reference quantity measurement processing unit connects the physical quantity measurement unit and the main body side second terminal by the switching unit, measures the capacitance of the reference unit by the physical quantity measurement unit, and the calibration processing unit sets the capacitance of the reference unit. Calibrate the physical quantity measurement unit based on the capacity. Therefore, the user does not need to attach a calibration board to calibrate the physical quantity measurement unit or replace the calibration board with the board to be inspected after calibration. Can be reduced.
また、前記基板検査装置は、前記検査点から得られる電気的な物理量と経過時間の関係を示す特性情報を予め記憶する記憶部と、前記基板に関する前記経過時間の入力を受け付ける経過時間受付部と、前記経過時間受付部によって受け付けられた経過時間と前記特性情報とに基づいて、前記基板の良否を判定するための判定基準値を設定する判定基準値設定部と、前記測定処理部により測定された前記物理量と前記判定基準値とに基づいて、前記基板の良否を判定する判定部とを備えることが好ましい。 In addition, the substrate inspection apparatus includes a storage unit that preliminarily stores characteristic information indicating a relationship between an electrical physical quantity obtained from the inspection point and an elapsed time, and an elapsed time reception unit that receives an input of the elapsed time related to the substrate. A determination reference value setting unit for setting a determination reference value for determining the quality of the substrate based on the elapsed time received by the elapsed time reception unit and the characteristic information, and the measurement processing unit. It is preferable to include a determination unit that determines the quality of the substrate based on the physical quantity and the determination reference value.
この構成によれば、基板の検査点から得られる電気的な物理量が、製造後の経過時間に応じて変化する場合であっても、その経過時間に応じた判定基準値が設定され、その判定基準値に応じて基板の良否が判定されるので、基板の良否判定精度が向上する。 According to this configuration, even when the electrical physical quantity obtained from the inspection point of the substrate changes according to the elapsed time after manufacture, the determination reference value is set according to the elapsed time, and the determination is made. Since the quality of the substrate is determined according to the reference value, the accuracy of determining the quality of the substrate is improved.
また、前記基板検査装置は、前記検査点から得られる電気的な物理量と経過時間の関係を示す特性情報を予め記憶する記憶部と、前記測定処理部により測定された前記物理量と前記特性情報とに基づいて、前記基板の製造後の経過時間を推定する経過時間推定部とを備えることが好ましい。 In addition, the substrate inspection apparatus includes a storage unit that stores in advance characteristic information indicating a relationship between an electrical physical quantity obtained from the inspection point and an elapsed time, the physical quantity measured by the measurement processing unit, and the characteristic information. Preferably, an elapsed time estimation unit that estimates an elapsed time after the manufacture of the substrate is provided.
この構成によれば、ユーザは、基板の製造後の経過時間を知ることができる。 According to this configuration, the user can know the elapsed time after the manufacture of the substrate.
また、前記記憶部は、前記検査治具に設けられていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said memory | storage part is provided in the said inspection jig.
この構成によれば、検査治具が記憶部を備えているので、基板を検査するためにユーザが基板に対応した検査治具を検査装置本体に取り付けるだけで、判定基準値設定部又は経過時間推定部が、検査対象の基板の特性情報を取得することが可能になる。 According to this configuration, since the inspection jig includes the storage unit, in order to inspect the substrate, the user simply attaches the inspection jig corresponding to the substrate to the inspection apparatus body, and the determination reference value setting unit or the elapsed time The estimation unit can acquire characteristic information of the substrate to be inspected.
また、本発明に係る基板検査方法は、上述の検査治具を用いて基板の検査を行う基板検査方法であって、所定の物理量を測定する物理量測定部によって前記基準器の物理量を測定する基準量測定工程と、前記測定された前記基準器の物理量に基づき前記物理量測定部を校正する校正処理工程と、前記物理量測定部によって前記検査点の物理量を測定させる測定処理工程とを含む。 The substrate inspection method according to the present invention is a substrate inspection method for inspecting a substrate using the above-described inspection jig, and is a reference for measuring a physical quantity of the reference device by a physical quantity measuring unit that measures a predetermined physical quantity. A quantity measurement step, a calibration processing step for calibrating the physical quantity measurement unit based on the measured physical quantity of the reference device, and a measurement processing step for measuring the physical quantity of the inspection point by the physical quantity measurement unit.
この構成によれば、検査治具が基準器を備えているので、基板を検査するためにユーザが基板に対応した検査治具を検査装置本体に取り付けることにより、検査装置本体が基準器の物理量を測定する。その結果、ユーザは、検査装置本体の物理量測定部を校正するために、校正用の基板を取り付けたり、校正後にその校正用の基板を検査対象の基板に取り替えたりする必要がないので、物理量測定部の校正の手間を軽減することができる。 According to this configuration, since the inspection jig includes the reference device, the inspection device main body is attached to the inspection device main body in order to inspect the substrate, so that the inspection device main body is a physical quantity of the reference device. Measure. As a result, in order to calibrate the physical quantity measuring unit of the inspection apparatus body, the user does not need to attach a calibration board or replace the calibration board with the board to be inspected after calibration. It is possible to reduce the labor of calibration of the part.
このような構成の検査治具、基板検査装置、及び基板検査方法は、物理量測定部の校正の手間を軽減することができる。 The inspection jig, the substrate inspection apparatus, and the substrate inspection method having such a configuration can reduce the labor of calibration of the physical quantity measuring unit.
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。図1は、本発明の一実施形態に係る基板検査方法を実行する基板検査装置1の構成を概略的に示す正面図である。図1に示す基板検査装置1は、検査対象の基板100に形成された回路パターンを検査するための装置である。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted. FIG. 1 is a front view schematically showing a configuration of a
基板100は、例えばMLCC等のキャパシタが基板内層に内蔵された部品内蔵基板である。なお、基板100は、必ずしもキャパシタが基板内層に内蔵された部品内蔵基板に限らない。基板100は、例えば、部品が内蔵されないプリント配線基板、フレキシブル基板、セラミック多層配線基板、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であってもよい。
The
図1に示す基板検査装置1は、検査装置本体2と、検査治具3U,3Dとを備えている。検査装置本体2は、検査部4U,4D、検査部移動機構5U,5D、基板固定装置6、及びこれらの各部を収容する筐体7を主に備えている。基板固定装置6は、検査対象の基板100を所定の位置に固定するように構成されている。検査部移動機構5U,5Dは、検査部4U,4Dを筐体7内で適宜移動させる。
A
検査部4Uは、基板固定装置6に固定された基板100の上方に位置する。検査部4Dは、基板固定装置6に固定された基板100の下方に位置する。検査部4U,4Dは、基板100に形成された回路パターンを検査するための検査治具3U,3Dを着脱可能に構成されている。検査部4U,4Dは、それぞれ、検査治具3U,3Dと接続されるコネクタ41を備えている。以下、検査部4U,4Dを総称して検査部4と称する。
The
図2は、図1に示す検査治具3U,3Dの構成の一例を示す斜視図である。検査治具3U,3Dは、それぞれ、複数のプローブPr、支持ブロック31、台座32、基台33、複数の配線34、及び基準キャパシタC1,C2(基準器)を備えている。
FIG. 2 is a perspective view showing an example of the configuration of the inspection jigs 3U and 3D shown in FIG. Each of the inspection jigs 3U and 3D includes a plurality of probes Pr, a
プローブPrは、タングステン(W)、ハイス鋼(SKH)、ベリリウム銅(BeCu)等の靭性に富む金属その他の導電体で形成されるとともに、屈曲可能な弾性(可撓性)を有するワイヤ状(棒状)に形成される。プローブPrの直径は、例えば100μm程度にされている。 The probe Pr is formed of a tough metal such as tungsten (W), high-speed steel (SKH), beryllium copper (BeCu), or other conductor, and has a wire shape (flexible) that can be bent (flexible). It is formed in a rod shape. The diameter of the probe Pr is, for example, about 100 μm.
支持ブロック31には、プローブPrを支持する複数のガイド孔が形成されている。各ガイド孔は、検査対象となる基板100の配線パターン上に設定された検査点の位置と対応するように配置されている。これにより、プローブPrの先端部が基板100の検査点に接触するようにされている。
A plurality of guide holes for supporting the probe Pr are formed in the
検査治具3Uの支持ブロック31は、基板100上面の検査点に対応してプローブPrが配置され、検査治具3Dの支持ブロック31は、基板100下面の検査点に対応してプローブPrが配置されている。検査治具3U,3Dは、プローブPrの配置が異なる点と、検査部4U,4Dへの取り付け方向が上下逆になる点を除き、互いに同様に構成されている。以下、検査治具3U,3Dを総称して検査治具3と称する。
The
支持ブロック31の各ガイド孔は、基板100の配線パターンに合わせて形成されるので、検査治具3は、基板100に対応したものを用いる必要がある。従って、基板検査装置1で、配線パターンが異なる基板を検査するときは、検査治具3をその基板に対応したものに取り替える必要がある。
Since each guide hole of the
台座32は、支持ブロック31が取り付けられるプレート321と、プレート321を基台33に連結する例えば4本の連結棒322とから構成されている。連結棒322は、基台33との間に間隔を空けてプレート321を支持する。これにより、基台33とプレート321との間に配線34を配線する配線スペースが確保されている。
The
基台33は、例えば扁平の直方体形状の部材である。基台33の、台座32が取り付けられる側の第1面33aには、基準キャパシタC1,C2が取り付けられている。基準キャパシタC1,C2は、予め設定された、校正の基準となる基準静電容量Crを有している。
The
基台33には、検査部4のコネクタ41と着脱可能に接続されるコネクタ35が設けられている。コネクタ35は、プローブPrを検査部4に電気的に接続するための複数の接続端子36(第1端子)と、基準キャパシタC1,C2を検査部4に電気的に接続するための接続端子37(第2端子)とを含んでいる。
The
接続端子36,37は、例えば基台33を厚み方向に貫通する針状の接続端子である。各接続端子36の後端部は、配線34によって、それぞれ第1面33a側で各プローブPrに接続され、各接続端子36の先端部は、第1面33aとは反対側の第2面33bから突出している。接続端子37は、接続端子37a,37b,37cを含む。
The
接続端子37bの後端は基準キャパシタC1,C2の一方の端子に接続され、接続端子37aの後端は基準キャパシタC1の他方の端子に接続され、接続端子37cの後端は基準キャパシタC2の他方の端子に接続されている。そして、接続端子37a,37b,37cの先端部は、第2面33bから突出している。これにより、検査治具3が検査部4に取り付けられると、接続端子36,37a,37b,37cの先端部が検査部4のコネクタ41に接続されるようになっている。なお、基準キャパシタは一つであってもよく、三つ以上であってもよい。
The rear end of the
図3は、図1に示す基板検査装置1の電気的構成の一例を概念的に示すブロック図である。図3に示す基板100は、いわゆる部品内蔵基板であり、基板内にキャパシタCxが内蔵されている。キャパシタCxは、例えば積層セラミックコンデンサ(MLCC)である。基板100の表面には、パッドパターン102,102が形成されている。キャパシタCxの両端電極は、内部配線101,101を介してパッドパターン102,102に接続されている。パッドパターン102,102は、検査点に設定されている。
FIG. 3 is a block diagram conceptually showing an example of the electrical configuration of the
なお、基板100は、必ずしも基板内にキャパシタが内蔵された部品内蔵基板でなくてもよい。後述する静電容量測定回路45は、例えば配線パターン間に生じる静電容量を測定するものであってもよい。
The
検査治具3は、基台33内に、ROM(Read Only Memory)38(記憶部)を備えている。ROM38には、予め、キャパシタCxの、静電容量(物理量)と、製造後の経過時間との関係を示す特性情報が記憶されている。ROM38は、例えばフラッシュメモリであってもよく、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)であってもよく、種々の記憶素子を用いることができる。
The inspection jig 3 includes a ROM (Read Only Memory) 38 (storage unit) in the
図4は、キャパシタCxの、製造後の経過時間に対する静電容量の変化の一例を示すグラフである。例えば積層セラミックコンデンサのキャパシタCxは、誘電体と電極とを積層し、誘電体を焼結させることで形成される。このようにして形成されたキャパシタCxは、良品であっても、製造後12〜48時間程度の間に、例えば図4に示すように、製造後の時間tの経過に伴って、その静電容量が低下する特性がある。ROM38には、例えば図4に示す特性情報が、LUT(Lookup table)として記憶されている。
FIG. 4 is a graph showing an example of the change in capacitance of the capacitor Cx with respect to the elapsed time after manufacture. For example, the capacitor Cx of the multilayer ceramic capacitor is formed by laminating a dielectric and an electrode and sintering the dielectric. Even if the capacitor Cx formed in this way is a non-defective product, the electrostatic capacity of the capacitor Cx increases with the lapse of time t after the manufacture, for example, as shown in FIG. The capacity is reduced. For example, the characteristic information shown in FIG. 4 is stored in the
なお、静電容量の代わりに、抵抗値、インダクタンス、インピーダンス等の電気的な物理量を用い、ROM38には、これらの物理量に関する特性情報が記憶されていてもよい。
Instead of the capacitance, electrical physical quantities such as resistance value, inductance, impedance, etc. may be used, and the
図3に示す検査部4は、コネクタ41と、切替部44と、静電容量測定回路45(静電容量測定部、物理量測定部)と、キーボード46(経過時間受付部)と、制御部47とを備える。コネクタ41は、複数の本体側接続端子42(本体側第1端子)と、複数の本体側接続端子43(本体側第2端子)とを含む。
3 includes a
検査治具3が検査部4に取り付けられて、コネクタ35がコネクタ41に接続されると、各接続端子36に各本体側接続端子42が接続され、各接続端子37に各本体側接続端子43が接続される。また、検査治具3が検査部4に取り付けられることにより、例えばコネクタによりROM38が制御部47からアクセス可能に接続される。なお、ROM38は、例えば制御部47から無線通信手段によってアクセス可能にされてもよく、記憶部は、例えばRFID(Radio Frequency IDentification)を用いて構成されていてもよい。
When the inspection jig 3 is attached to the inspection unit 4 and the
切替部44は、静電容量測定回路45と、各本体側接続端子42及び各本体側接続端子43との接続関係を切り替える。具体的には、切替部44は、スイッチング素子SW1〜SW4を含む。本体側接続端子42,42は、スイッチング素子SW1,SW2を介して静電容量測定回路45に接続されている。本体側接続端子43,43は、スイッチング素子SW3,SW4を介して静電容量測定回路45に接続されている。スイッチング素子SW1〜SW4は、制御部47からの制御信号に応じてオン、オフする。
The switching
静電容量測定回路45は、切替部44によって接続された、キャパシタCx、又は基準キャパシタC1の静電容量を測定し、その測定値を制御部47へ送信する。図3では、基準キャパシタC2を備えない例を示している。なお、静電容量の代わりに、抵抗値、インダクタンス、インピーダンス等の電気的な物理量を用いてもよい。また、基準キャパシタC1,C2の代わりに抵抗器、インダクタ、あるいは抵抗、キャパシタ、インダクタ等の回路素子を組み合わせた回路等を基準器として用いてもよい。そして、静電容量測定回路45の代わりに、これらの物理量を測定する物理量測定部を用いてもよい。
The
キーボード46は、ユーザの操作により入力された情報を制御部47へ送信する。ユーザは、キーボード46を操作して、検査対象の基板100が製造されてからの経過時間を入力可能にされている。なお、経過時間受付部は、キーボード46に限らない。例えば経過時間受付部は、タッチパネルであってもよく、通信により経過時間を受け付ける通信手段であってもよい。
The
制御部47は、例えば所定の演算処理を実行するCPU(Central Processing Unit)、データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)、所定の制御プログラム等を記憶するROMやHDD(Hard Disk Drive)等の記憶部、及びこれらの周辺回路を備えて構成されている。制御部47は、例えば記憶部に記憶された制御プログラムを実行することにより、基準容量測定処理部471(基準量測定処理部)、校正処理部472、測定処理部473、判定基準値設定部474、及び判定部475として機能する。
The
基準容量測定処理部471は、切替部44によって静電容量測定回路45と本体側接続端子43とを接続させて、静電容量測定回路45によって基準キャパシタC1の静電容量を測定させる。
The reference capacitance
校正処理部472は、測定された基準キャパシタC1の静電容量に基づき静電容量測定回路45を校正する。
The
測定処理部473は、切替部44によって静電容量測定回路45と本体側接続端子42とを接続させて、静電容量測定回路45によってキャパシタCxの静電容量を測定させる。
The
判定基準値設定部474は、ROM38から特性情報を読み出して、キーボード46によって受け付けられた経過時間と、その特性情報とに基づいて、キャパシタCxの良否を判定するための判定基準値を設定する。
The determination reference
判定部475は、測定処理部473により測定されたキャパシタCxの静電容量と、判定基準値設定部474によって設定された判定基準値とに基づいて、キャパシタCxの良否を判定する。判定部475は、その判定結果を例えば図略の表示装置に表示する。
The
次に、本発明の一実施形態に係る基板検査方法を実行する基板検査装置1の動作について説明する。図5は、基板検査装置1の動作の一例を示すフローチャートである。まず、基板100の検査を行う場合、ユーザは、基板100に対応した検査治具3を検査部4に取り付け、基板100の検査点に検査治具3のプローブPrを接触させる。これにより、検査治具に取り付けられた基準キャパシタC1の静電容量を、静電容量測定回路45によって測定することが可能となる。
Next, the operation of the
次に、基準容量測定処理部471は、切替部44のスイッチング素子SW1,SW2をオフ、スイッチング素子SW3,SW4をオンして基準キャパシタC1を静電容量測定回路45に接続し、静電容量測定回路45により基準キャパシタC1の静電容量を基準測定値Crmとして測定させる(ステップS1:基準量測定工程)。
Next, the reference capacitance
次に、校正処理部472は、ステップS1で測定された基準測定値Crmと、基準静電容量Crとを比較し、基準測定値Crmと基準静電容量Crの差を相殺するように静電容量測定回路45を校正する(ステップS2:校正処理工程)。校正は、例えば静電容量測定回路45の回路定数路を調節することにより行ってもよく、静電容量測定回路45の測定値に補正値を加減算することにより行ってもよい。
Next, the
この場合、検査治具3が基準キャパシタC1を備えているので、基板100を検査するためにユーザが基板100に対応した検査治具3を検査部4に取り付けることにより、静電容量測定回路45により基準キャパシタC1の静電容量を基準測定値Crmとして測定し(ステップS1)、基準測定値Crmに基づき静電容量測定回路45を校正することが可能になる(ステップS2)。従って、静電容量測定回路45を校正するために、校正用の基板を取り付けたり、校正後にその校正用の基板を検査対象の基板100に取り替えたりする必要がないので、静電容量測定回路45の校正の手間を軽減することができる。
In this case, since the inspection jig 3 includes the reference capacitor C1, in order to inspect the
次に、測定処理部473は、スイッチング素子SW1,SW2をオン、スイッチング素子SW3,SW4をオフして、静電容量測定回路45によりキャパシタCxの静電容量を測定値Cmとして測定する(ステップS3:測定処理工程)。静電容量測定回路45としては、公知の静電容量測定回路を用いることができ、例えば交流電圧を印加して、流れた電流から静電容量を求めたり、インピーダンス測定装置を用いたりすることができる。
Next, the
この場合、静電容量測定回路45の校正を行った後にキャパシタCxの静電容量を測定することができるので、キャパシタCxの静電容量を高精度で測定することが可能となる。
In this case, since the capacitance of the capacitor Cx can be measured after the
次に、判定基準値設定部474は、ROM38から特性情報を読み出し(ステップS4)、ユーザがキーボード46に入力した、基板100の製造後の経過時間を取得する(ステップS5)。
Next, the determination reference
この場合、検査治具3がROM38を備えているので、基板100を検査するためにユーザが基板100に対応した検査治具3を検査部4に取り付けるだけで、判定基準値設定部474が、検査対象の基板100の特性情報を取得することが可能になる。このように、検査対象の基板100に対応した検査治具3と、その基板100の特性情報が記憶されたROM38が一体にされていることで、特性情報が自動的に検査対象の基板100に対応する特性情報に切り替えられる。その結果、基板100の検査時に、その基板100の特性情報とは異なる特性情報を用いるユーザの誤操作が防止できると共に、ユーザが、その基板100に対応する特性情報を基板検査装置1に設定する手間を省くことができる。
In this case, since the inspection jig 3 includes the
なお、ROM38は、必ずしも検査治具3に設けられている必要はなく、検査装置本体2に設けられていてもよい。
Note that the
そして、判定基準値設定部474は、経過時間と特性情報とに基づき、判定基準値を設定する(ステップS6)。具体的には、判定基準値設定部474は、図4に示す特性情報を示すLUTを参照し、経過時間tに対応する静電容量値を取得する。判定基準値設定部474は、例えば、このようにして得られた静電容量値に対して、許容可能な誤差を加減算することによって、キャパシタCxの良否を判定するための判定基準値として、キャパシタCxの静電容量値の上限値と下限値とを算出、設定する。
Then, the determination reference
判定部475は、ステップS3において測定された測定値Cmが、判定基準値の範囲内か否か、すなわち判定基準値の下限値以上、上限値以下の範囲内か否かを判定する(ステップS7)。そして、測定値Cmが判定基準値の範囲内であれば(ステップS7でYES)、判定部475は、キャパシタCxは良品であると判定し(ステップS8)、その判定結果を図略の表示部に表示して処理を終了する。一方、測定値Cmが判定基準値の範囲外であれば(ステップS7でNO)、判定部475は、キャパシタCxは不良であると判定し(ステップS9)、その判定結果を図略の表示部に表示して処理を終了する。
The
ステップS4〜S9の処理によれば、キャパシタCxが、製造後の経過時間に応じて静電容量が変化する場合であっても、その経過時間に応じた判定基準値が設定され、その判定基準値に応じてキャパシタCxの良否が判定されるので、キャパシタCxの良否判定精度が向上する。 According to the processing of steps S4 to S9, even when the capacitance of the capacitor Cx changes according to the elapsed time after manufacture, a determination reference value corresponding to the elapsed time is set, and the determination reference Since the quality of the capacitor Cx is determined according to the value, the quality determination accuracy of the capacitor Cx is improved.
また、基板100の検査は、基板100が製造されてから出荷されるまでの間に、複数回実行される場合がある。このような場合、基板100の製造工場の設備管理の都合上、各回の検査、例えば1回目の検査と2回目の検査とには、互いに異なる基板検査装置が用いられる場合がある。このような場合、従来の基板検査装置では、各基板検査装置間で、静電容量測定回路の測定誤差にバラツキが生じるおそれがあった。従来、このように、測定誤差が異なる基板検査装置でキャパシタCxの静電容量を測定し、その良否判定を行うと、同じ基板100の検査を行った場合であっても、各基板検査装置間の測定誤差(器差)に起因して異なる判定結果が得られるという、不都合が生じるおそれがあった。
In addition, the inspection of the
一方、基板検査装置1によれば、複数の基板検査装置1を用いて基板100の検査を複数回実行した場合であっても、基板100を検査する際には必ず基板100に対応する検査治具3が検査部4に取り付けられ、その検査治具3が備える基準キャパシタC1に基づき各基板検査装置1の静電容量測定回路45が校正される。その結果、各基板検査装置1の静電容量測定回路45が同一の基準キャパシタC1を用いて校正されることになる。その結果、各基板検査装置間の測定誤差(器差)が低減されるので、各基板検査装置間の測定誤差(器差)に起因して異なる判定結果となるおそれが低減される。
On the other hand, according to the
なお、基板検査装置1は、測定処理部473により測定された測定値Cmと特性情報とに基づいて、基板100の製造後の経過時間を推定する経過時間推定部をさらに備えてもよい。具体的には、経過時間推定部は、図4に示す特性情報を示すLUTを参照し、測定値Cmに対応する時間tを経過時間として取得し、その経過時間を図略の表示装置に表示するなどして報知してもよい。これにより、ユーザは、基板100の製造後の経過時間を知ることができるので、例えば、製造後所定時間、例えば48時間以上経過した基板100はベーキング処理することによりキャパシタCxの静電容量を回復させる、といった処理を行うことが可能となる。
The
また、ROM38、キーボード46、及び判定基準値設定部474を備えず、ステップS4〜S6を実行せず、判定基準値が予め設定されていてもよい。また、ROM38、キーボード46、判定基準値設定部474、及び判定部475を備えず、ステップS4〜S9を実行せず、基板検査装置1は、基板100の静電容量を測定する測定装置として構成されていてもよい。
Further, the
1 基板検査装置
2 検査装置本体
3,3U,3D 検査治具
4,4D,4U 検査部
5U,5D 検査部移動機構
6 基板固定装置
7 筐体
31 支持ブロック
32 台座
33 基台
33a 第1面
33b 第2面
34 配線
35,41 コネクタ
36 接続端子(第1端子)
37,37a,37b,37c 接続端子(第2端子)
42,42 本体側接続端子(本体側第1端子)
43,43 本体側接続端子(本体側第2端子)
44 切替部
45 静電容量測定回路(物理量測定部)
46 キーボード
47 制御部
100 基板
101,101 内部配線
102,102 パッドパターン(検査点)
321 プレート
322 連結棒
471 基準容量測定処理部(基準量測定処理部)
472 校正処理部
473 測定処理部
474 判定基準値設定部
475 判定部
C1,C2 基準キャパシタ(基準器)
Cm 測定値
Cr 基準静電容量
Crm 基準測定値
Cx キャパシタ
Pr プローブ
SW1〜SW4 スイッチング素子
DESCRIPTION OF
37, 37a, 37b, 37c Connection terminal (second terminal)
42, 42 Body side connection terminal (Main body side first terminal)
43, 43 Main unit side connection terminal (Main unit side second terminal)
44
46
321
472
Cm measurement value Cr reference capacitance Crm reference measurement value Cx capacitor Pr probe SW1 to SW4 switching element
Claims (8)
前記基板に設けられた検査点に接触するためのプローブと、
前記プローブを前記検査装置本体に対して電気的に接続するための第1端子と、
予め設定された電気的な物理量を有する基準器と、
前記基準器を前記検査装置本体に対して電気的に接続するための第2端子と、
前記検査点から得られる電気的な物理量と経過時間の関係を示す特性情報を予め記憶する記憶部とを備える検査治具。 An inspection jig configured to be detachable from an inspection apparatus body for inspecting a substrate,
A probe for contacting an inspection point provided on the substrate;
A first terminal for electrically connecting the probe to the inspection apparatus body;
A reference device having a preset electrical physical quantity;
A second terminal for electrically connecting the reference device to the inspection apparatus body;
An inspection jig comprising a storage unit that stores in advance characteristic information indicating a relationship between an electrical physical quantity obtained from the inspection point and an elapsed time.
前記基板に設けられた検査点に接触するためのプローブと、
前記プローブを前記検査装置本体に対して電気的に接続するための第1端子と、
予め設定された電気的な物理量を有する基準器と、
前記基準器を前記検査装置本体に対して電気的に接続するための第2端子とを備え、
前記物理量は静電容量であり、
前記基準器は基準キャパシタであり、
前記基板は、キャパシタを備え、
前記検査点は、前記キャパシタに接続され、
前記検査治具は、
前記キャパシタの、静電容量と経過時間の関係を示す特性情報を予め記憶する記憶部を含む検査治具。 An inspection jig configured to be detachable from an inspection apparatus body for inspecting a substrate,
A probe for contacting an inspection point provided on the substrate;
A first terminal for electrically connecting the probe to the inspection apparatus body;
A reference device having a preset electrical physical quantity;
A second terminal for electrically connecting the reference device to the inspection apparatus main body,
The physical quantity is a capacitance,
The reference device is a reference capacitor;
The substrate includes a capacitor;
The inspection point is connected to the capacitor;
The inspection jig is
An inspection jig including a storage unit that preliminarily stores characteristic information indicating a relationship between capacitance and elapsed time of the capacitor.
前記検査装置本体は、
前記第1端子と接続される本体側第1端子と、
前記第2端子と接続される本体側第2端子と、
所定の物理量を測定する物理量測定部と、
前記物理量測定部と、前記本体側第1端子及び前記本体側第2端子との接続関係を切り替える切替部と、
前記切替部によって前記物理量測定部と前記本体側第2端子とを接続させて、前記物理量測定部によって前記基準器の物理量を測定させる基準量測定処理部と、
前記測定された前記基準器の物理量に基づき前記物理量測定部を校正する校正処理部と、
前記切替部によって前記物理量測定部と前記本体側第1端子とを接続させて、前記物理量測定部によって前記検査点の物理量を測定させる測定処理部とを備え、
前記基板検査装置は、
前記検査点から得られる電気的な物理量と経過時間の関係を示す特性情報を予め記憶する記憶部と、
前記基板に関する前記経過時間の入力を受け付ける経過時間受付部と、
前記経過時間受付部によって受け付けられた経過時間と前記特性情報とに基づいて、前記基板の良否を判定するための判定基準値を設定する判定基準値設定部と、
前記測定処理部により測定された前記物理量と前記判定基準値とに基づいて、前記基板の良否を判定する判定部とをさらに備える基板検査装置。 A probe configured to be detachable from an inspection apparatus main body for inspecting a substrate, and a probe for contacting an inspection point provided on the substrate, and the probe are electrically connected to the inspection apparatus main body. An inspection jig comprising: a first terminal for connecting; a reference device having a preset electrical physical quantity; and a second terminal for electrically connecting the reference device to the inspection apparatus main body. A substrate inspection apparatus comprising the inspection apparatus main body,
The inspection apparatus main body is:
A main body-side first terminal connected to the first terminal;
A body-side second terminal connected to the second terminal;
A physical quantity measuring unit for measuring a predetermined physical quantity;
A switching unit that switches a connection relationship between the physical quantity measurement unit, the main body side first terminal, and the main body side second terminal;
A reference quantity measurement processing unit that connects the physical quantity measurement unit and the main body side second terminal by the switching unit, and measures the physical quantity of the reference device by the physical quantity measurement unit;
A calibration processing unit for calibrating the physical quantity measuring unit based on the measured physical quantity of the reference device;
A measurement processing unit that connects the physical quantity measurement unit and the first terminal on the main body side by the switching unit, and measures the physical quantity of the inspection point by the physical quantity measurement unit;
The substrate inspection apparatus includes:
A storage unit that prestores characteristic information indicating a relationship between an electrical physical quantity obtained from the inspection point and an elapsed time;
An elapsed time receiving unit for receiving an input of the elapsed time related to the substrate;
A determination reference value setting unit that sets a determination reference value for determining the quality of the substrate based on the elapsed time received by the elapsed time reception unit and the characteristic information;
A substrate inspection apparatus further comprising: a determination unit that determines the quality of the substrate based on the physical quantity measured by the measurement processing unit and the determination reference value.
前記検査装置本体は、
前記第1端子と接続される本体側第1端子と、
前記第2端子と接続される本体側第2端子と、
所定の物理量を測定する物理量測定部と、
前記物理量測定部と、前記本体側第1端子及び前記本体側第2端子との接続関係を切り替える切替部と、
前記切替部によって前記物理量測定部と前記本体側第2端子とを接続させて、前記物理量測定部によって前記基準器の物理量を測定させる基準量測定処理部と、
前記測定された前記基準器の物理量に基づき前記物理量測定部を校正する校正処理部と、
前記切替部によって前記物理量測定部と前記本体側第1端子とを接続させて、前記物理量測定部によって前記検査点の物理量を測定させる測定処理部とを備え、
前記基板検査装置は、
前記検査点から得られる電気的な物理量と経過時間の関係を示す特性情報を予め記憶する記憶部と、
前記測定処理部により測定された前記物理量と前記特性情報とに基づいて、前記基板の製造後の経過時間を推定する経過時間推定部とをさらに備える基板検査装置。 A probe configured to be detachable from an inspection apparatus main body for inspecting a substrate, and a probe for contacting an inspection point provided on the substrate, and the probe are electrically connected to the inspection apparatus main body. An inspection jig comprising: a first terminal for connecting; a reference device having a preset electrical physical quantity; and a second terminal for electrically connecting the reference device to the inspection apparatus main body. A substrate inspection apparatus comprising the inspection apparatus main body,
The inspection apparatus main body is:
A main body-side first terminal connected to the first terminal;
A body-side second terminal connected to the second terminal;
A physical quantity measuring unit for measuring a predetermined physical quantity;
A switching unit that switches a connection relationship between the physical quantity measurement unit, the main body side first terminal, and the main body side second terminal;
A reference quantity measurement processing unit that connects the physical quantity measurement unit and the main body side second terminal by the switching unit, and measures the physical quantity of the reference device by the physical quantity measurement unit;
A calibration processing unit for calibrating the physical quantity measuring unit based on the measured physical quantity of the reference device;
A measurement processing unit that connects the physical quantity measurement unit and the first terminal on the main body side by the switching unit, and measures the physical quantity of the inspection point by the physical quantity measurement unit;
The substrate inspection apparatus includes:
A storage unit that prestores characteristic information indicating a relationship between an electrical physical quantity obtained from the inspection point and an elapsed time;
A substrate inspection apparatus further comprising: an elapsed time estimation unit that estimates an elapsed time after manufacturing the substrate based on the physical quantity measured by the measurement processing unit and the characteristic information.
前記基準器は基準キャパシタである請求項1に記載の検査治具。 The physical quantity is a capacitance,
The inspection jig according to claim 1 , wherein the reference device is a reference capacitor.
所定の物理量を測定する物理量測定部によって前記基準器の物理量を測定する基準量測定工程と、
前記測定された前記基準器の物理量に基づき前記物理量測定部を校正する校正処理工程と、
前記物理量測定部によって前記検査点の物理量を測定させる測定処理工程と、
前記基板に関する前記経過時間の入力を受け付ける経過時間受付工程と、
前記経過時間受付工程によって受け付けられた経過時間と前記特性情報とに基づいて、前記基板の良否を判定するための判定基準値を設定する判定基準値設定工程と、
前記測定処理工程により測定された前記物理量と前記判定基準値とに基づいて、前記基板の良否を判定する判定工程とを含む基板検査方法。 A substrate inspection method for inspecting a substrate using the inspection jig according to claim 1,
A reference quantity measuring step of measuring a physical quantity of the reference device by a physical quantity measuring unit for measuring a predetermined physical quantity;
A calibration process for calibrating the physical quantity measuring unit based on the measured physical quantity of the reference device;
A measurement processing step of measuring a physical quantity of the inspection point by the physical quantity measuring unit;
An elapsed time receiving step for receiving an input of the elapsed time related to the substrate;
A determination reference value setting step for setting a determination reference value for determining pass / fail of the substrate based on the elapsed time received by the elapsed time reception step and the characteristic information;
A substrate inspection method including a determination step of determining pass / fail of the substrate based on the physical quantity measured in the measurement processing step and the determination reference value.
所定の物理量を測定する物理量測定部によって前記基準器の物理量を測定する基準量測定工程と、
前記測定された前記基準器の物理量に基づき前記物理量測定部を校正する校正処理工程と、
前記物理量測定部によって前記検査点の物理量を測定させる測定処理工程と、
前記測定処理部により測定された前記物理量と前記特性情報とに基づいて、前記基板の製造後の経過時間を推定する経過時間推定工程とを含む基板検査方法。 A substrate inspection method for inspecting a substrate using the inspection jig according to claim 1,
A reference quantity measuring step of measuring a physical quantity of the reference device by a physical quantity measuring unit for measuring a predetermined physical quantity;
A calibration process for calibrating the physical quantity measuring unit based on the measured physical quantity of the reference device;
A measurement processing step of measuring a physical quantity of the inspection point by the physical quantity measuring unit;
A substrate inspection method comprising: an elapsed time estimating step of estimating an elapsed time after manufacturing the substrate based on the physical quantity measured by the measurement processing unit and the characteristic information.
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