WO2020153163A1 - 信号処理ユニットおよび測定装置 - Google Patents

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WO2020153163A1
WO2020153163A1 PCT/JP2020/000786 JP2020000786W WO2020153163A1 WO 2020153163 A1 WO2020153163 A1 WO 2020153163A1 JP 2020000786 W JP2020000786 W JP 2020000786W WO 2020153163 A1 WO2020153163 A1 WO 2020153163A1
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WO
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unit
probe
signal processing
signal
measurement
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PCT/JP2020/000786
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English (en)
French (fr)
Inventor
昌史 小林
純也 田澤
Original Assignee
日置電機株式会社
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Publication date
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
    • G01R1/06Measuring leads; Measuring probes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R1/00Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
    • G01R1/02General constructional details
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    • G01R1/067Measuring probes
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant

Definitions

  • the present invention provides a signal processing unit that is provided with a probe connection part to which a probe that inputs a high-frequency signal from a measurement target can be connected and that also includes an A/D conversion part that performs A/D conversion of the input high-frequency signal. , And a measuring device configured with such a signal processing unit.
  • the following patent documents disclose an impedance measuring device (hereinafter, also simply referred to as “measuring device”) capable of measuring a characteristic impedance of a printed wiring circuit on a printed wiring board using a coaxial probe.
  • a substrate holding clamp hereinafter, also referred to as “substrate holding unit” that holds a printed wiring board to be measured (hereinafter, also referred to as “measurement target substrate”), an X-direction rail, a Y-direction rail, and a probe.
  • An inspection needle driving unit (hereinafter also simply referred to as “driving unit”) including a unit is fixed to a frame in a housing, a coaxial probe is attached to the probe unit, and the coaxial probe is moved by the driving unit to move the substrate.
  • driving unit including a unit is fixed to a frame in a housing, a coaxial probe is attached to the probe unit, and the coaxial probe is moved by the driving unit to move the substrate.
  • a configuration is adopted in which the impedance value or the like of the measurement target substrate is measured while probing the measurement target substrate held by the holding unit.
  • the probe unit includes a base fixed to a moving part of the Y-direction rail and a connector holder fixed to the base so as to be vertically slidable with respect to the measurement target substrate held by the substrate holding part.
  • a connector disposed in a connector holder that is configured to allow mounting of a coaxial probe and electrical connection, a sliding motor unit that slides the connector holder, a rotation motor unit that rotates the connector, and a connector.
  • a measurement unit to which a coaxial probe is connected via the measurement unit outputs the measurement signal to the measurement target substrate via the connector connected to the signal output/input terminal (that is, the coaxial probe connected to the connector) and performs the measurement process on the reflected wave. It is configured so that it can be executed and the measurement result can be recorded in a computer terminal or the like.
  • the control unit controls the driving unit to move the coaxial probe above the measurement point (probing point) defined on the inspected substrate held by the substrate holding unit.
  • the rotation motor unit of the probe unit is controlled to rotate the coaxial probe so that both the first contact needle and the second contact needle of the coaxial probe are moved to the measurement point so that they can be probed.
  • the control unit controls the sliding motor unit of the probe unit to move the coaxial probe toward the substrate holding unit, and measures the tip portion (first contact needle and second contact needle) of the coaxial probe. Prob to a point.
  • the control unit causes the measurement unit to measure the impedance value.
  • the control unit controls the drive mechanism to separate the coaxial probe from the measurement target substrate.
  • the drive mechanism not only moves the coaxial probe to the initial position (position at the start of measurement), but also controls the rotation motor unit to return the rotational position (angle) of the coaxial probe to the initial state.
  • the coaxial probe is moved to an arbitrary XY position by the X-direction rail (X-axis moving unit), the Y-direction rail (Y-axis moving unit) and the sliding motor unit (Z-axis moving unit).
  • the first contact needle and the second contact needle of the coaxial probe can be moved to arbitrary measurement points on the measurement target substrate by moving in the -Z direction and rotating at an arbitrary rotation angle by the rotation motor unit ( ⁇ -axis rotation unit).
  • a configuration is adopted in which the impedance value is measured by the measurement unit in the probing state.
  • a configuration is adopted in which a measurement signal (high-frequency signal) is input/output to/from the measurement point via the first contact needle of the coaxial probe when measuring the impedance value at an arbitrary measurement point of the measurement target substrate.
  • the connector holder is slidably attached to the base fixed to the moving part of the Y-axis moving part, and the coaxial probe is attached to the connector of the connector holder. Is fixed and connected to the measurement unit. Moreover, in the above-mentioned measuring device, the measuring unit is fixed to the base of the probe unit. Therefore, in the above measuring device, when the coaxial probe is moved for probing at each measurement point, the position and rotation angle of the coaxial probe with respect to the measurement unit fixed to the base are determined by the Z-axis moving unit. It changes depending on the amount of movement of the probe in the Z direction and the size of the rotation angle of the coaxial probe in the ⁇ direction by the ⁇ axis rotation unit.
  • the difference in the height of the measurement point to be probed (the difference in the thickness of the measurement target substrate, the difference in the height of the measurement point from the substrate surface), the shape of the measurement point (wiring pattern), and the
  • the amount of movement of the coaxial probe in the Z-axis direction by the Z-axis moving unit and the amount of rotation of the coaxial probe in the ⁇ -axis direction by the ⁇ -axis rotating unit are changed according to the difference in width, the degree of change Accordingly, the distance between the measurement unit and the coaxial probe (first contact needle and second contact needle) and the degree of twist of the signal cable connecting the measurement unit and the coaxial probe will change. ..
  • the measurement points having different heights (measurement points having different amounts of movement of the coaxial probe by the Z-axis moving unit) and the measurement points having different shapes and widths (using the ⁇ -axis rotating unit).
  • the level difference and phase difference depending on the distance between the measurement unit and the coaxial probe and the degree of twist of the signal cable. Due to the influence of the increase and decrease, it is difficult to measure the impedance value measured at each measurement point with high accuracy. Therefore, it is necessary to solve this point.
  • the present invention has been made in view of such problems to be solved, and its main object is to provide a signal processing unit and a measuring device capable of accurately measuring a measured amount of a measurement target.
  • the signal processing unit is provided with a probe connection part to which a probe for probing a measurement target and inputting a first high-frequency signal from the measurement target can be connected, and
  • the probe connection unit includes a first A/D conversion unit that A/D converts the first high frequency signal input via the probe connected to the probe connection unit to generate first data.
  • the first A/D conversion unit, and the first component forming the first signal transmission path from the probe connection unit to the first A/D conversion unit are positioned relative to each other.
  • the positional displacement between the probes is regulated, and the probe can be attached together with the probe to a moving mechanism configured to move the probe.
  • a signal processing unit is the signal processing unit according to the first aspect, which is configured to accommodate the first A/D conversion unit and the first component and be attachable to the moving mechanism.
  • a casing is provided, the casing is provided with a protrusion that protrudes along a virtual plane that is parallel to the probed surface of the measurement target when probing the measurement target, and the probe connection portion is the protrusion. It is provided in the section.
  • the signal processing unit according to claim 3 is the signal processing unit according to claim 1, wherein a signal generation unit that generates a second high-frequency signal, A/D-converts the second high-frequency signal, and outputs second data.
  • a second A/D conversion unit to generate, a second component that constitutes a second signal transmission path from the signal generation unit to the probe connection unit, and the second A/D from the signal generation unit
  • a third component that constitutes a third signal transmission path to the conversion unit is provided, and the probe connection unit, the first A/D conversion unit, the second A/D conversion unit, and the signal generation unit.
  • the first constituent element, the second constituent element, and the third constituent element are configured to be attachable to the moving mechanism together with the probe in a state where the first constituent element, the second constituent element, and the third constituent element are positioned with respect to each other and positional deviation between them is regulated. Has been done.
  • the signal processing unit according to claim 4 is the signal processing unit according to claim 3, wherein the first A/D conversion unit, the second A/D conversion unit, the signal generation unit, and the first configuration.
  • a casing that accommodates the element, the second component, and the third component and is configured to be attachable to the moving mechanism, the casing being provided with the measurement when performing probing on the measurement target.
  • a protrusion that protrudes along an imaginary plane that is parallel to the target probing surface is provided, and the probe connecting portion is provided on the protrusion.
  • a measuring apparatus includes the signal processing unit according to claim 1 or 2, the probe and the moving mechanism, and controls a holding section configured to hold the measurement target, and the moving mechanism. And a probe for probing the probe to the measurement target, and performing a measurement process for generating measurement result data capable of specifying a predetermined measured amount of the measurement target based on the first data.
  • the moving mechanism is configured so that at least the probe can be moved with respect to the holding unit so that the probe can be probed with respect to the measurement target held by the holding unit.
  • a measuring apparatus includes the signal processing unit according to claim 3 or 4, the probe and the moving mechanism, and controls a holding unit configured to hold the measurement target and the moving mechanism. While probing the probe to the measurement target, and causing the signal generation unit to generate the second high frequency signal and outputting the second high frequency signal to the measurement target via the probe, the first data and the second data
  • the moving mechanism includes a processing unit that performs a measurement process that generates measurement result data capable of specifying a predetermined measured amount of the measurement target based on the data, and the moving mechanism holds the measurement held by the holding unit. It is configured such that the probe can be probed with respect to an object, and at least the probe can be moved with respect to the holding unit.
  • the measurement device according to claim 7 is the measurement device according to claim 6, further comprising a plurality of the signal processing units, wherein the moving mechanism can move the signal processing units independently of each other with respect to the holding portion. Is configured.
  • the measuring device is the measuring device according to claim 7, wherein the processing unit outputs the second high-frequency signal from the probe connected to any one of the signal processing units during the measurement processing. And is generated by the first A/D converter in any one of the signal processing units in a state where the first high-frequency signal is input from the probe connected to the one of the signal processing units.
  • the second high-frequency signal was output from the probe connected to any of the signal processing units, and the first high-frequency signal was input from the probe connected to any of the other signal processing units.
  • the measuring device is the measuring device according to any one of claims 5 to 8, wherein the moving mechanism is arranged along the probing surface of the measurement target held by the holding portion along with the signal processing unit.
  • a first moving section for moving the signal processing unit a second moving section for moving the signal processing unit in and out of the measuring object held by the holding section along a direction intersecting the probed surface of the measurement target, and the holding section.
  • a third moving unit that rotates the signal processing unit along the probed surface of the measurement target held by the first moving unit, the second moving unit, and the third moving unit.
  • One of the moving units is attached, the other of the second moving unit and the third moving unit is attached to the one of the moving units, and the signal processing unit is attached to the other.
  • the signal processing unit further comprising a probe connection section, a first A/D conversion section, and a first component element forming a first signal transmission path, which are positioned relative to each other. It is configured so that it can be attached to the moving mechanism together with the probe in a state in which the positional deviation of is regulated.
  • the probe is probed to the measurement target by including the signal processing unit, the probe, and the movement mechanism, and controlling the holding unit configured to hold the measurement target and the movement mechanism.
  • the moving mechanism is held by the holding unit, and the moving unit is held by the holding unit.
  • the moving unit holds the moving unit and generates the measurement result data capable of specifying the predetermined measured amount of the measurement target based on the first data.
  • the probe is configured to be movable with respect to at least the holding portion so that the probe can be probed with respect to the measurement target.
  • the probe connecting portion, the first A/D converting portion, and the first constituent element of the probe connecting portion at the time of probing the probe with respect to the measurement target. Since there is no positional deviation between each other, it is possible to avoid the occurrence of errors in the measured values due to these positional deviations (changes in the positional relationship), resulting in accurate and easy generation of accurate measurement result data. can do.
  • the casing when the probing of the measurement target is performed, the casing is provided with a protrusion that protrudes along an imaginary plane that is parallel to the surface to be probed of the measurement target.
  • the signal generation unit, the second A/D conversion unit, the second component that constitutes the second signal transmission path, and the third signal transmission path are configured.
  • a third component is further provided, and the probe connection unit, the first A/D converter, the second A/D converter, the signal generator, the first component, the second component, and the third component. It is configured such that the constituent elements can be attached to the moving mechanism together with the probe in a state where the constituent elements are positioned relative to each other and the positional deviation between the constituent elements is regulated.
  • the measuring device according to claim 6 is provided with the signal processing unit, the probe, and the moving mechanism, and controls the holding unit configured to hold the measuring object and the moving mechanism to probe the probe with the measuring object.
  • the signal generator to generate the second high-frequency signal and outputting the second high-frequency signal to the measurement target via the probe, while predetermining the measured quantity of the measurement target based on the first data and the second data.
  • a processing unit that performs measurement processing that generates measurement result data that can specify the measurement target data
  • the moving mechanism can probe the measurement target held by the holding unit and at least move the probe with respect to the holding unit. It is configured.
  • the signal processing unit of claim 3 and the measuring device of claim 6 during probing of the probe with respect to the object to be measured, the signal generation unit, the probe connection unit, the first A/D conversion unit, and the second A/D conversion unit. Since the A/D conversion unit, the first constituent element, the second constituent element, and the third constituent element do not cause positional deviation between them, measurement is performed due to these positional deviations (changes in positional relationship). Accurate measurement result data can be easily generated as a result of suitably avoiding the situation where an error occurs in the value.
  • the moving mechanism is configured so that each signal processing unit can be moved independently of the holding unit.
  • the processing unit outputs the second high-frequency signal from the probe connected to one of the signal processing units during the measurement processing, and is connected to one of the signal processing units.
  • a second process of generating measurement result data based on the data and the second data generated by the second A/D conversion unit in any of the signal processing units is configured to be executable.
  • the measuring device of claims 7 and 8 by performing the first processing in parallel at a plurality of points in the measurement target, the first data and the second data of the plurality of points are measured.
  • the time required for generation can be shortened, and for parts of the measurement target that are separated to some extent, the probing position of the probe of one of the signal processing units and the probing position of the probe of another signal processing unit can be arbitrarily changed. Since the second processing can be executed by the above, it is possible to reliably and easily generate the first data and the second data for various measurement targets, and to generate the measurement result data.
  • the moving mechanism moves the signal processing unit along the probing surface of the measurement target held by the holding unit, and the measurement held by the holding unit.
  • a second moving unit that moves the signal processing unit closer to and away from the object to be probed along a direction intersecting the probed surface, and a third moving unit that rotates the signal processing unit along the probed surface of the measurement target held by the holding unit.
  • a moving part, and one of the second moving part and the third moving part is attached to the first moving part, and the one of the second moving part and the third moving part is attached to either one of the above. The other is attached and the signal processing unit is attached to the other one.
  • the measuring device of the ninth aspect unlike the configuration in which the X-axis moving unit, the Y-axis moving unit, and the like are moved in the Z-axis direction by the Z-axis moving unit, the load applied to the Z-axis moving unit is sufficient.
  • the Z-axis moving unit can be made smaller and lighter, and unlike the configuration in which the X-axis moving unit and the Y-axis moving unit are rotationally moved in the ⁇ -axis direction by the ⁇ -axis rotating unit, As a result of being able to sufficiently reduce the load on the rotating portion, the ⁇ -axis rotating portion can be made smaller and lighter.
  • the entire moving mechanism can be sufficiently downsized, and the manufacturing cost of the measuring device including the moving mechanism can be reduced.
  • the Z-axis moving unit, the ⁇ -axis rotating unit, and the signal processing unit are small and lightweight, these can be moved at high speed along the probed surface of the measurement target by the X-axis moving unit and the Y-axis moving unit. As a result, it is possible to sufficiently reduce the time required for probing the probe with respect to the measurement target.
  • FIG. 5 is an external perspective view of a Z-axis moving unit 5c and a ⁇ -axis rotating unit 5d in the moving mechanism 5, and a signal processing unit 3.
  • FIG. It is the figure which looked at signal processing unit 3 to which probes 4a and 4b were attached from the bottom side.
  • the inspection device 1 shown in FIG. 1 is an example of a “measuring device” and includes a holding unit 2, signal processing units 3 and 3, probes 4a, 4a, 4b and 4b, moving mechanisms 5 and 5, an operating unit 6, and a display.
  • the unit 7, the processing unit 8, and the storage unit 9 are provided so that the measurement process for the inspection target X (an example of “measurement target”) and the inspection of the inspection target X based on the measurement result can be executed.
  • the holding unit 2 corresponds to a “holding unit”, and includes, for example, a configuration that is connected to a vacuum pump (not shown) to adsorb and hold the inspection target X, and a contact tool that can contact the side surface of the inspection target X.
  • a configuration in which the inspection target X is sandwiched and held via the like (all not shown) is adopted.
  • at least a part of the portion of the holding portion 2 that contacts the inspection target X functions as an electrode, and the portion that functions as this electrode is connected to the processing portion 8 via the signal cable Ca.
  • the inspection apparatus 1 of this example it is possible to connect the portion of the inspection target X that is in contact with the portion of the holding unit 2 that functions as an electrode to the processing unit 8.
  • the signal processing unit 3 is an example of a “signal processing unit”, and includes a signal generation unit 11, A/D conversion units 12o and 12i, and a signal separation unit 13, as shown in FIG. (See FIGS. 3 and 4).
  • the casing 20 is parallel to the surface to be probed of the inspection object X (the upper surface in FIG. 1) when the inspection object X is probing while being attached to the moving mechanism 5.
  • a probe 21 that protrudes in the direction of arrow A in both figures along a "virtual plane (not shown)" is provided at the bottom, and as shown in FIG. 2, probes 4a and 4b can be connected.
  • Connection portions 14a and 14b (hereinafter, also referred to as "probe connection portion 14" when not distinguished) are provided.
  • the probe 4a corresponds to a "probe”
  • the probe connecting portion 14a to which the probe 4a is connected corresponds to a "probe connecting portion”.
  • the probe connecting portion 14b to which the probe 4b is connected is connected to the ground potential in the signal processing unit 3, so that the portion of the inspection target X where the probe 4b is probed is connected to the ground potential.
  • the probes 4a and 4b are composed of telescopic pin probes, and the probe 4 is worn or damaged. When the problem occurs, it is possible to remove the probe 4 that is worn or damaged and remove it from the signal processing unit 3 (projection portion 21) and replace it with a new probe 4.
  • cable connecting portions 15a to 15c capable of connecting the data cable Cb connected to the processing portion 8 are provided.
  • An attachment/detachment mechanism (not shown) that is detachable from the movement mechanism 5 is provided.
  • the signal generation unit 11 is an example of a “signal generation unit”, and is a “second high frequency” according to the control data Dc output from the processing unit 8 via the signal line of the data cable Cb connected to the cable connection unit 15a.
  • the output signal So corresponding to the “signal” is generated.
  • the A/D conversion unit 12o is an example of a “second A/D conversion unit”, and A/D converts the output signal So generated by the signal generation unit 11 and output to the inspection target X.
  • the measured value data Dmo which is an example of the “second data” is generated and output to the processing unit 8 via the signal line of the data cable Cb connected to the cable connecting unit 15b.
  • the A/D conversion unit 12i is an example of a “first A/D conversion unit” and A/D converts an input signal Si (an example of a “first high frequency signal”) input from the inspection target X. Then, the measured value data Dmi which is an example of the “first data” is generated and output to the processing unit 8 via the signal line of the data cable Cb connected to the cable connection unit 15c.
  • the signal separation unit 13 is configured by a so-called coupler, separates the output signal So generated by the signal generation unit 11 and the input signal Si input from the probe connection unit 14a, and outputs the output signal So to the probe connection unit 14a. And the input signal Si to the A/D converter 12i, and the input signal Si to the A/D converter 12i.
  • the signal transmission path L1 from the signal generation section 11 to the probe connection section 14a corresponds to the “second signal transmission path”, and the constituent elements that configure the signal transmission path L1 ( The wiring pattern, the signal separating unit 13 and the like) correspond to the “second component”.
  • the signal transmission path L2 from the signal generation section 11 to the A/D conversion section 12o corresponds to the “third signal transmission path”, and the constituent elements of the signal transmission path L2. (The wiring pattern, the signal separating unit 13, etc.) corresponds to the "third constituent element”.
  • the signal transmission path L3 from the probe connection portion 14a to the A/D conversion portion 12i corresponds to the "first signal transmission path", and the constituent elements that constitute this signal transmission path L3. (The wiring pattern, the signal separating unit 13, etc.) corresponds to the "first component".
  • the signal generation unit 11, the A/D conversion units 12o and 12i, the probe connection units 14a and 14b, and the components of the signal transmission paths L1 to L3 are packaged and integrated.
  • the signal generator 11, the A/D converters 12o and 12i, the probe connecting portions 14a and 14b, and the components of the signal transmission paths L1 to L3 are positioned relative to each other.
  • the positional deviation between the signal generation unit 11, the A/D conversion units 12o and 12i, the probe connection units 14a and 14b, and the respective components of the signal transmission paths L1 to L3 is restricted (“probe connection”).
  • Section, the first A/D conversion section and the first component are positioned relative to each other, and the positional deviation between them is regulated"
  • the signal generation section, the probe connection section, the second The A/D conversion section, the second constituent element, and the third constituent element are positioned relative to each other, and positional deviation between them is regulated.
  • the moving mechanism 5 is an example of a “moving mechanism”, and in accordance with the control of the processing unit 8, each probe 4 is moved with respect to the inspection target X held by the holding unit 2 to perform probing at an arbitrary probing position. ..
  • the movement mechanism 5 moves the signal processing unit 3 with respect to the inspection target X held by the holding unit 2 in the stationary state, and thus the inspection target X is moved.
  • a configuration for probing the probe 4 is adopted.
  • the signal processing unit is attached to the holding portion 2. By moving 3, the probe 4 is moved with respect to the holding unit 2 together with the signal processing unit 3.
  • the movement of the signal processing unit 3 by the moving mechanism 5 corresponds to the "relative movement of the probe by the moving mechanism with respect to the holding portion" (for the measurement target held by the holding portion).
  • a moving mechanism configured so that at least the probe can be probed to move the probe with respect to the holding portion).
  • the both moving mechanisms 5 and 5 individually and independently move both signal processing units 3 and 3 under the control of the processing unit 8 (“each signal processing unit with respect to the holding unit is An example of a configuration including a moving mechanism configured to be movable independently and independently).
  • the moving mechanism 5 outputs a signal in the X-axis direction (direction along the mounting surface of the holding unit 2: direction along the probing surface of the inspection target X held by the holding unit 2).
  • X-axis moving unit 5a for moving the processing unit 3 Y-axis direction (direction along the mounting surface of the holding unit 2 and intersecting (for example, orthogonal) with the X-axis: inspection held by the holding unit 2
  • a Y-axis moving unit 5b that moves the signal processing unit 3 in the target X in the other direction along the probing surface
  • a Z-axis direction (a direction that intersects (for example, is orthogonal to) the mounting surface of the holding unit 2):
  • the Z-axis moving unit 5c that moves the signal processing unit 3 in the direction crossing the probing surface of the inspection target X held by the holding unit 2 and the signal processing unit 3 is rotated in the ⁇ direction (of the holding unit 2).
  • the signal processing unit 3 is rotated along the mounting surface and the probing
  • the X-axis moving unit 5a and the Y-axis moving unit 5b together form a "first moving unit", and the Z-axis moving unit 5c the "second moving unit”.
  • the ⁇ -axis rotating section 5d constitutes a “third moving section” (“either one of the second moving section and the third moving section” constitutes a “second moving section”).
  • the Z-axis moving unit 5c an example of a configuration in which “the other of the second moving unit and the third moving unit” is the ⁇ -axis rotating unit 5d that constitutes the “third moving unit”).
  • the X-axis moving unit 5a and the Y-axis moving unit 5b can probe the probe 4 at an arbitrary measurement point even when probing a test object X having a relatively large size (the test object X having a relatively large probing surface).
  • the signal processing unit 3 (probe 4) needs to be configured to be largely movable along the mounting surface of the holding unit 2.
  • the X-axis moving unit 5a and the Y-axis moving unit 5b are larger and heavier than the Z-axis moving unit 5c and the ⁇ -axis rotating unit 5d, the X-axis moving unit 5a and the Y-axis moving unit 5b are referred to as “second When attached to the "moving part” to move in the Z-axis direction or attached to the "third moving part” to rotate in the ⁇ -axis direction, the "second moving part” or the “third moving part” is used. Is a heavy burden. As a result, the “second moving part” and the “third moving part” may become large in size, and the manufacturing cost thereof may increase.
  • the Z-axis moving unit 5c can be made smaller and lighter than the X-axis moving unit 5a and the Y-axis moving unit 5b, and the ⁇ -axis rotating unit 5d is even smaller than the Z-axis moving unit 5c. It can be configured lightly. Therefore, in the inspection apparatus 1 of the present example, as an example, the X-axis moving unit 5a is attached to a base (not shown), the Y-axis moving unit 5b is attached to the X-axis moving unit 5a, and the Z-axis moving unit 5c is moved to the Y-axis. A configuration is adopted in which the signal processing unit 3 is attached to the section 5b, the ⁇ -axis rotating section 5d is attached to the Z-axis moving section 5c, and the signal processing unit 3 is attached to the ⁇ -axis rotating section 5d.
  • the X-axis moving section 5a may be attached to the Y-axis moving section 5b attached to the base (not shown).
  • the Z-axis moving section 5c can be attached to the ⁇ -axis rotating section 5d attached to the Y-axis moving section 5b (or the X-axis moving section 5a), and the signal processing unit 3 can be attached to the Z-axis moving section 5c (not shown). No).
  • the operation unit 6 includes various operation switches capable of setting the execution conditions of the inspection process for the inspection target X and instructing the start of the inspection process, and outputs an operation signal corresponding to the switch operation to the processing unit 8. ..
  • the display unit 7 sets a setting screen for setting each of the above execution conditions, a screen showing the operating state of the inspection apparatus 1, a display screen of the inspection result for the inspection target X, etc. (Not shown) is displayed.
  • the processing unit 8 controls the inspection device 1 as a whole.
  • the processing unit 8 is an example of a “processing unit”, and the moving mechanism 5 moves the probe 4 (the signal processing unit 3) and the signal generating unit 11 generates the output signal So (inspection target X). Output of the output signal So to) is calculated, and the measured quantity is calculated based on the measured value data Dmo and Dmi generated by the A/D converters 12o and 12i, and the measurement result data Dr (“ A process (an example of “measurement process”) related to generation of “measurement result data” is executed.
  • both the signal processing units 3 are independently used to perform “open measurement (inspection)” and “short measurement (inspection)” for each signal processing unit 3. )” and “load measurement inspection”, and “through measurement (inspection)” performed by using both signal processing units 3 and 3 in combination, it is possible to execute any of the four measurements (inspection) according to the content to be inspected. Is configured.
  • probing is performed using the probe 4 attached to either of the signal processing units 3 and 3.
  • a process (an example of the "first process") of generating the above-mentioned measurement result data Dr with the voltage value or the reflected power value at the point as the "predetermined measured amount of the measurement target" is executed.
  • a probing point (measurement point) of the probe 4 attached to one of the signal processing units 3 and 3 and a probe attached to the other of the signal processing units 3 and 3 are used.
  • the process of generating the above-mentioned measurement result data Dr is executed by setting the value to the “predetermined measured amount for the measurement target”.
  • the storage unit 9 stores the operation program of the processing unit 8 and the reference value data Ds for the inspection target X (measurement processing for the inspection target X of a non-defective product at room temperature in a state where the probe 4 is not worn or dirty).
  • the measurement result data Dr generated by the processing unit 8 is stored, as well as the measurement value (the data in which the impedance and the reflection coefficient are recorded) to be measured when performing the above.
  • the processing unit 8 starts the inspection process for the inspection target X.
  • “open measurement”, “short measurement”, and “load measurement” and “through measurement” are performed according to the content of the inspection. The procedure for performing ",” and the procedure for performing "through measurement” will be described.
  • the processing unit 8 first controls the moving mechanism 5 to probe both probes 4 of the signal processing unit 3 at the measurement point on the inspection target X where the “load measurement” should be performed.
  • the X-axis moving unit 5a and the Y-axis moving unit 5b move the signal processing unit 3 in arbitrary X-axis direction and Y-axis direction, thereby moving the signal processing unit 3 to the retracted position (
  • the ⁇ -axis rotation unit 5d changes the shape and width of the measurement point.
  • the signal processing unit 3 is rotated along the ⁇ -axis direction so that both the probes 4 can be brought into contact with the measurement point (conductor portion).
  • the Z-axis moving unit 5c moves the signal processing unit 3 along the Z-axis in the direction of approaching the inspection target X.
  • both the probes 4 connected to the signal processing unit 3 are probed at the measurement points where the “load measurement” should be performed.
  • the processing unit 8 outputs the control data Dc to the signal generation unit 11 to generate the output signal So.
  • the output signal So generated by the signal generation unit 11 is output from the probe 4a to the inspection target X via the signal transmission path L1 and the probe connection unit 14a, and the A/D conversion unit 12o transmits the signal.
  • the output signal So input via the path L2 is A/D converted to generate measured value data Dmo, and the generated measured value data Dmo is output to the processing unit 8.
  • the input signal Si input to the signal processing unit 3 from the inspection target X via the probe 4a is input to the A/D conversion unit 12i via the signal transmission path L3, and the A/D conversion unit 12i is input.
  • the input signal Si to be generated is A/D converted to generate measured value data Dmi, and the generated measured value data Dmi is output to the processing unit 8.
  • the (wiring pattern and the signal separating portion 13) are positioned relative to each other to prevent positional displacement between them, and the probe connecting portions 14a and 14b of the signal processing unit 3 are attached with the probes 4a and 4b connected thereto.
  • all the constituent elements through which the input signal Si and the output signal So (high-frequency signal) pass are moved by the moving mechanism 5 together with the probes 4a and 4b without changing the mutual positional relationship. Can be moved.
  • the inspection apparatus 1 of the present example even if the probe 4 is probed at any part within the movable range of the signal processing unit 3 (probe 4) by the moving mechanism 5, the signal generation unit 11 and the probe 4a are connected to each other.
  • the distance, the distance between the probe 4a and the A/D converters 12o and 12i, and the shapes of the signal transmission paths L1 to L3 do not change during probing.
  • the phase difference between the phase of the output signal So and the phase of the input signal Si does not change according to the difference in the probing position of the probe 4, so that the measured value data Dmo, Dmi. Occurrence of measurement errors of the reflection coefficient based on .alpha.
  • the processing unit 8 outputs the amplitude and phase of the output signal So specified based on the value of the measurement value data Dmo output from the A/D conversion unit 12o of the signal processing unit 3, and the A/D conversion unit 12i.
  • the processing unit 8 Based on the amplitude and phase of the input signal Si specified based on the value of the output measurement value data Dmi, the reflection coefficient at the measurement point probing the probe 4 is measured, and the impedance value at that measurement point is measured. Is generated (an example of "first processing" for the inspection target X as the "measurement target").
  • the accurate measurement result data Dr indicating the result of the “load measurement” for one inspection object X is stored in the storage unit 9.
  • the processing unit 8 controls both the moving mechanisms 5 and 5 to electrically connect the both probes 4 attached to the one signal processing unit 3 to each other in the inspection target X.
  • One of the pair of measurement points (two points to be subjected to the “through measurement”) is probed, and both probes 4 attached to the other signal processing unit 3 are probed to the other of the pair of measurement points. ..
  • the X-axis moving unit 5a and the Y-axis moving unit 5b move the signal processing unit 3 in arbitrary X-axis directions and Y-axis directions in the same manner as during probing at the time of the "load measurement" described above.
  • the signal processing unit 3 is moved from the retracted position (the position of the immediately previous measurement point when the second measurement point is inspected) to the probing measurement point of the inspection object X, and the ⁇ -axis rotating unit 5d.
  • the signal processing unit 3 is rotated along the ⁇ -axis direction so that both the probes 4 can be brought into contact with the measurement point (conductor portion) according to the shape and width of the measurement point.
  • the Z-axis moving unit 5c moves the signal processing unit 3 along the Z-axis in the direction of approaching the inspection target X.
  • the signal processing unit 3 of the inspection apparatus 1 of the present example the signal processing unit 3 attached to the moving mechanism 5 is shown in FIG. 3 along a “virtual plane (not shown)” which is parallel to the probing surface of the inspection object X. , 4, the probe 4 is disposed on the protruding portion 21 protruding in the direction of the arrow A. Therefore, when the distance between both measurement points targeted for the "through measurement” is short (when it is necessary to probe the probes 4 of both signal processing units 3 and 3 within a certain narrow range on the inspection target X).
  • the signal processing unit 3 is inspected by the ⁇ -axis rotating unit 5d so that the protruding portion 21 (probe 4) of the one signal processing unit 3 and the protruding portion 21 (probe 4) of the other signal processing unit 3 face each other.
  • the object X is rotated along the surface to be probed.
  • the signal processing units 3 (the probe connecting portions 14 in the protruding portions 21 of the casing 20) are connected to each other without causing the main body portions (portions other than the protruding portions 21) of both signal processing units 3 to come into contact with each other. Both probes 4 can be probed at desired measurement points.
  • the processing unit 8 outputs the control data Dc to the signal generation unit 11 of the one signal processing unit 3 to generate the output signal So, and attaches the generated output signal So to the signal processing unit 3. It is output from the probe 4a.
  • the input signal Si from the inspection target X is input to the signal processing unit 3 via the probe 4a attached to the other signal processing unit 3.
  • the processing unit 8 measures the measured value data Dmo regarding the amplitude and phase of the output signal So output from the A/D conversion unit 12o in the one signal processing unit 3 and the other signal processing unit 3 described above. Based on the measured value data Dmi regarding the amplitude and phase of the input signal Si output from the A/D conversion unit 12i in, the measurement result data Dr regarding the impedance between any pair of measurement points in the inspection target X is generated ( An example of the "second process" for the inspection target X as the "measurement target". As a result, the accurate measurement result data Dr indicating the result of the “through measurement” for any pair of measurement points on the inspection target X is stored in the storage unit 9.
  • the processing unit 8 compares the measurement result data Dr with the reference value data Ds for the inspection target X, and when the difference between the values of both data is within the reference range for pass/fail judgment, the probes 4a and 4b are used. It is inspected that the inspection points (measurement points) that have come into contact are good.
  • the measurement result data Dr for a plurality of inspection points for example, all the inspection points for the inspection object X. May be executed when each is acquired, or may be executed individually for each inspection point each time the measurement result data Dr for one inspection point is generated. The inspection process for the inspection object X is completed by the series of processes described above.
  • the signal processing unit 3 As described above, in the signal processing unit 3, the signal generation unit 11, the A/D conversion units 12o and 12i, the probe connection unit 14, the “second constituent element” forming the signal transmission path L1, and the signal transmission path L2 are connected. Attached to the moving mechanism 5 together with the probe 4 in a state where the "third constituent element” and the “first constituent element” forming the signal transmission path L3 are positioned relative to each other and the positional displacement between them is regulated. It is configured to be possible.
  • the inspection apparatus 1 includes the signal processing unit 3, the probe 4, and the moving mechanism 5 described above, and controls the holding unit 2 and the moving mechanism 5 configured to hold the inspection target X to move the probe 4 to the probe 4. While probing the inspection target X and causing the signal generation unit 11 to generate the output signal So and outputting the output signal So to the inspection target X via the probe 4, the “predetermined in advance” for the inspection target X based on the measurement value data Dmo and Dmi.
  • the measurement unit 8 includes a processing unit 8 that executes a measurement process that generates measurement result data Dr capable of specifying the “measured amount to be measured”, and the moving mechanism 5 probes the probe 4 with respect to the inspection target X held by the holding unit 2.
  • the probe 4 is configured to be movable at least with respect to the holding unit 2.
  • the signal generation unit 11, the probe connection unit 14, the A/D conversion units 12o and 12i, and the “first constituent element” are used when probing the probe 4 with respect to the inspection target X.
  • ",” “the second constituent element” and “the third constituent element” are not displaced from each other, so that the measured values may have an error due to these positional deviations (changes in the positional relationship).
  • accurate measurement result data Dr can be easily generated.
  • the casing 20 is provided with the protruding portion 21 that protrudes along the “virtual plane” that is parallel to the probing surface of the inspection target X when probing the inspection target X.
  • each signal processing unit 3, 3 is moved to the probing surface of the inspection target X by the moving mechanism 5 in the measurement processing using the plurality of signal processing units 3, 3.
  • the projecting portions 21 and 21 of the signal processing units 3 and 3 can be brought close to each other.
  • the probe 4 attached to the processing unit 3 and the probe 4 attached to the other signal processing unit 3 can be probed within an extremely narrow range of the inspection target X.
  • the moving mechanism 5 is configured to be able to move the signal processing units 3 independently of each other with respect to the holding unit 2.
  • the processing unit 8 causes the probe 4 connected to any one of the signal processing units 3 to output the output signal So during the measurement processing, and the probe 4 connected to the signal processing unit 3.
  • the measurement value data Dmi generated by the A/D conversion unit 12i in the signal processing unit 3 and the measurement generated by the A/D conversion unit 12o in the signal processing unit 3 "First processing” of generating measurement result data Dr based on the value data Dmo, and outputting the output signal So from the probe 4 connected to any of the signal processing units 3, and performing any other signal processing
  • the measurement value data Dmi generated by the A/D conversion unit 12i in any other signal processing unit 3 and any signal processing The “second process” of generating the measurement result data Dr based on the measurement value data Dmo generated by the A/D converter 12o in the unit 3 is configured to be executable.
  • the “first process” is executed in parallel at a plurality of places (two places in this example) in the inspection target X, so that the measurement at the plurality of places (two places) is performed. It is possible to reduce the time required to generate the value data Dmo and Dmi, and for parts of the inspection object X that are separated to some extent, the probing position of the probe 4 of any one of the signal processing units 3 and the other signal processing units 3. Since the “second process” can be executed by arbitrarily changing the probing position of the probe 4, the measured value data Dmo and Dmi for various inspection objects X can be generated reliably and easily to obtain the measurement result data. Dr can be generated.
  • the moving mechanism 5 moves the signal processing unit 3 along the probing surface of the inspection target X held by the holding unit 2 “first moving unit (in this example, the X-axis). “Moving part 5a and Y-axis moving part 5b)” and a “second moving part (book) which contacts and separates the signal processing unit 3 along a direction intersecting the probing surface of the inspection object X held by the holding part 2.”
  • first moving unit in this example, the X-axis
  • second moving part book
  • a Z-axis moving section 5c is attached to the Y-axis moving section 5b
  • a ⁇ -axis rotating section 5d is attached to the Z-axis moving section 5c
  • the signal processing unit 3 is attached to the ⁇ -axis rotating section 5d.
  • the inspection device 1 unlike the configuration in which the X-axis moving unit 5a, the Y-axis moving unit 5b, and the like are moved in the Z-axis direction by the Z-axis moving unit 5c, the load on the Z-axis moving unit 5c is sufficiently increased.
  • the Z-axis moving unit 5c can be made smaller and lighter, and the X-axis moving unit 5a, the Y-axis moving unit 5b, etc. can be rotationally moved in the ⁇ -axis direction by the ⁇ -axis rotating unit 5d.
  • the load on the ⁇ -axis rotating portion 5d can be sufficiently reduced, and as a result, the ⁇ -axis rotating portion 5d can be downsized and lightened.
  • the moving mechanism 5 as a whole can be sufficiently miniaturized, and the manufacturing cost of the inspection apparatus 1 including the moving mechanism 5 can be reduced.
  • the Z-axis moving unit 5c, the ⁇ -axis rotating unit 5d and the signal processing unit 3 are small and lightweight, these are quickly moved along the probed surface of the inspection object X by the X-axis moving unit 5a and the Y-axis moving unit 5b. As a result, the time required for probing the probe 4 with respect to the inspection target X can be sufficiently shortened.
  • the configurations of the “signal processing unit” and the “measuring device” are not limited to the examples of the configurations of the signal processing unit 3 and the inspection device 1 described above.
  • the output signal So output to the inspection target X is input as the input signal Si from the inspection target X and A/D converted in the A/D conversion units 12o and 12i to generate measured value data Dmo and Dmi.
  • the example of the possible signal processing unit 3 and the inspection apparatus 1 has been described, but the “measurement target” is not output to the “measurement target” such as the inspection target X without outputting the “second high frequency signal” such as the output signal So. It is also possible to adopt a configuration in which the "first high frequency signal” output from "is input and the A/D conversion section performs A/D conversion processing to generate "first data”.
  • the “signal processing unit” is configured so that it can be attached to the “moving mechanism”, and such a “signal processing unit” is attached to the “moving mechanism” together with the “probe”. Is controlled to probe the “probe” to the “measurement target” to input the "first high frequency signal” from the “measurement target”, and the “first A/D conversion unit” generates the "first high-frequency signal”. It is possible to configure the “measuring device” so that the “measurement process” for generating the “measurement result data” for the “measurement target” can be executed based on the “1 data”.
  • the "first component” that constitutes the transmission path L3 is housed in the “casing”, and the cable connection portion 15c, the A/D conversion portion 12i, the probe connection portions 14a and 14b, and the “first component (signal By using the “transmission path L3)" and the “signal processing unit” in which the probes 4a and 4b are positioned with respect to each other and the positional deviation between them is regulated, the reflection coefficient due to the difference in the probing positions of the both probes 4 It is possible to preferably avoid the occurrence of the measurement error of.
  • the reference signal generation unit that generates (outputs) the reference signal as the “first high frequency signal” is connected to the “measurement target”, At the time of “measurement processing”, the “first high frequency signal” generated in such a reference signal generation unit is input from the “measurement target”, and “measurement result data” is obtained based on the amplitude and phase of the signal. To generate.
  • the “signal processing unit” and the “measuring device” having such a configuration, when probing the “probe” with respect to the “measurement target”, the “probe connecting portion”, the “first A/D converting portion”, and the Since the positional deviation between the “first components” does not occur, it is possible to preferably avoid a situation in which an error occurs in the measured value due to the positional deviation (change in the positional relationship), and as a result, the correct " It is possible to reliably and easily generate "measurement result data”.
  • the signal processing unit 3 in which the probe connecting portion 14 is provided on the protruding portion 21 provided on the bottom of the casing 20 has been described as an example, but the “probes” attached to the two “signal processing units” have a narrow area.
  • the "probe” is not provided but the “probe connection” is provided near the center of the bottom of the “signal processing unit” and the “probe” is attached ( (Not shown).
  • the "probe connection part” is provided in the "protrusion part” It is possible to achieve the same effect as when attaching "" (not shown).
  • a “probe connection part” is provided at the center of the bottom of the “signal processing unit” to provide the “probe”. ", the tip of the "probe” can be projected from the “signal processing unit” along the “virtual plane” by attaching the "signal processing unit” to the “moving mechanism” in a tilted state. Yes (not shown).
  • the signal processing unit 3 with respect to the inspection target X (holding unit 2) is moved by the moving mechanism 5 including the X-axis moving unit 5a, the Y-axis moving unit 5b, the Z-axis moving unit 5c, and the ⁇ -axis rotating unit 5d.
  • the configuration of moving the probe to probe the probe 4 has been described as an example, but the configuration of the “moving mechanism” is not limited to this, and the X-axis moving unit 5a, the Y-axis moving unit 5b, and the ⁇ -axis of the moving mechanism 5 are not limited thereto.
  • a probe by moving the signal processing unit 3 with respect to the inspection target X (holding unit 2) by a "moving mechanism” configured without any or all of the “moving units” corresponding to the rotating unit 5d.
  • a configuration for probing 4 can also be adopted (not shown).
  • a “moving mechanism” including at least one of “moving portions” corresponding to the X-axis moving portion 5a, the Y-axis moving portion 5b, the Z-axis moving portion 5c, and the ⁇ -axis rotating portion 5d in the moving mechanism 5.
  • the probe 4 is moved by means of the “movement mechanism”, and the other “moving portion” of each “moving portion” corresponding to the X-axis moving portion 5a, the Y-axis moving portion 5b, the Z-axis moving portion 5c, and the ⁇ -axis rotating portion 5d in the moving mechanism 5. It is also possible to adopt a configuration in which the inspection target X (holding unit 2) is moved with respect to the probe 4 by the "moving unit" (not shown).
  • one signal processing unit in which one system of "signal processing unit (signal generation unit 11, A/D conversion units 12o and 12i, signal separation unit 13 and probe connection units 14a and 14b)" is packaged and integrated.
  • one moving mechanism 5 moves one system of "signal processing unit” and one set of probes 4a and 4b.
  • a plurality of sets of “probes” are connected (attached) to one “signal processing unit” in which a plurality of “signal processing units” are packaged and integrated. It is also possible to adopt a configuration in which a plurality of "signal processing units” and a plurality of sets of “probes” are moved by one "moving mechanism” by being attached to the "moving mechanism".
  • the configuration in which the quality of the inspection object X is inspected by comparing the measurement result data Dr of the inspection object X and the reference value data Ds has been described as an example, but the measurement result data Dr and the reference value data Ds are described.
  • the configuration to be executed in the external device the configuration to cause the inspection device 1 to function as the “measuring device” that generates the measurement result data Dr) is adopted.
  • the present invention provides a signal processing unit that is provided with a probe connection part to which a probe for inputting a high-frequency signal from a measurement target can be connected, and an A/D conversion part for A/D converting the input high-frequency signal. And a measuring device configured with such a signal processing unit, wherein the probe connecting part, the first A/D converting part and the first component are mutually connected during probing of the probe with respect to the measuring object. Since the positional deviation of the measurement values does not occur, it is possible to preferably avoid the situation where an error occurs in the measurement values due to these positional deviations (changes in the positional relationship). As a result, accurate measurement result data can be generated reliably and easily. You can

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Abstract

測定対象についての被測定量を正確に測定し得る信号処理ユニットを提供する。 測定対象にプロービングさせられて測定対象から第1の高周波信号を入力するプローブ4a,4bを接続可能なプローブ接続部14a,14bが設けられると共に、プローブ接続部14a,14bに接続されたプローブ4a,4bを介して入力される第1の高周波信号をA/D変換して測定値データDmiを生成するA/D変換部12iを備え、プローブ接続部14a、A/D変換部12i、およびプローブ接続部14aからA/D変換部12iに至る信号伝達経路L3を構成する第1の構成要素が、相互に位置決めされて相互間の位置ずれが規制されると共に、移動機構5に対してプローブ4a,4bと共に取り付け可能に構成されている。

Description

信号処理ユニットおよび測定装置
 本発明は、測定対象から高周波信号を入力するプローブを接続可能なプローブ接続部が設けられると共に、入力された高周波信号をA/D変換するA/D変換部を備えて構成された信号処理ユニット、およびそのような信号処理ユニットを備えて構成された測定装置に関するものである。
 例えば、下記の特許文献には、同軸プローブを用いてプリント配線基板におけるプリント配線回路の特性インピーダンス等を測定可能なインピーダンス測定装置(以下、単に「測定装置」ともいう)が開示されている。この測定装置では、測定対象のプリント配線基板(以下、「測定対象基板」ともいう)を保持する基板保持クランプ(以下、「基板保持部」ともいう)と、X方向レール、Y方向レールおよびプローブユニットを備えた検査針駆動手段(以下、単に「駆動手段」ともいう)とが筐体内のフレームに固定されると共に、プローブユニットに同軸プローブが装着され、駆動手段によって同軸プローブを移動させて基板保持部に保持されている測定対象基板にプロービングさせた状態で測定対象基板についてのインピーダンス値等を測定する構成が採用されている。
 また、プローブユニットは、Y方向レールの稼動部分に固定された基台と、基板保持部によって保持された測定対象基板に対して垂直方向で摺動可能な状態で基台に固定されたコネクタホルダーと、同軸プローブの装着および電気的接続が可能に構成されてコネクタホルダーに配設されたコネクタと、コネクタホルダーを摺動させる摺動用モータユニットと、コネクタを回転させる回転用モータユニットと、コネクタを介して同軸プローブが接続される測定ユニットとを備えて構成されている。この場合、測定ユニットは、信号出入力端子に接続されているコネクタ(すなわち、コネクタに接続された同軸プローブ)を介して測定対象基板に測定信号を出力すると共に、その反射波についての測定処理を実行して測定結果をコンピュータ端末等に記録させることが可能に構成されている。
 この測定装置による測定処理では、制御部が、駆動手段を制御することにより、基板保持部によって保持されている被検査基板に規定された測定点(プロービングポイント)の上方に同軸プローブを移動させると共に、プローブユニットの回転用モータユニットを制御して同軸プローブを回動させて同軸プローブにおける第1接触針および第2接触針の双方が測定点にプロービング可能な状態に移行させる。次いで、制御部は、プローブユニットの摺動用モータユニットを制御することにより、同軸プローブを基板保持部に向かって移動させて、同軸プローブの先端部(第1接触針および第2接触針)を測定点にプロービングさせる。続いて、制御部は、測定ユニットにインピーダンス値を測定させる。
 また、測定ユニットによる測定処理が完了したときに、制御部は、駆動機構を制御して同軸プローブを測定対象基板から離間させる。この際に、駆動機構は、初期位置(測定開始時の位置)に同軸プローブを移動させるだけでなく、回転用モータユニットを制御して、同軸プローブの回転位置(角度)についても初期状態に復帰させる。この後、他の測定点が存在するときには、上記の測定点についての一連の処理と同様にして、駆動機構による同軸プローブのプロービング、測定ユニットによるインピーダンス値の測定、および駆動機構による初期位置(初期状態)への復帰を行う。これにより、測定対象基板についての各測定点に関するインピーダンス値がそれぞれ測定される。
特開2000-338151号公報(第5-9頁、第1-8図)
 ところが、上記特許文献に開示の測定装置には、以下のような解決すべき課題が存在する。
 具体的には、上記の測定装置では、X方向レール(X軸移動部)、Y方向レール(Y軸移動部)および摺動用モータユニット(Z軸移動部)によって同軸プローブを任意のX-Y-Z方向に移動させると共に、回転用モータユニット(θ軸回転部)によって任意の回転角度に回転させることで同軸プローブの第1接触針および第2接触針を測定対象基板の任意の測定点にプロービングさせた状態で測定ユニットによってインピーダンス値を測定する構成が採用されている。また、上記の測定装置では、測定対象基板の任意の測定点に関するインピーダンス値の測定に際して同軸プローブにおける第1接触針を介して測定点に測定信号(高周波信号)を入出力する構成が採用されている。
 この場合、上記の測定装置では、前述したように、Y軸移動部の稼動部分に固定されている基台に対してコネクタホルダーが摺動可能に取り付けられると共に、このコネクタホルダーのコネクタに同軸プローブが固定されて測定ユニットに接続される構成が採用されている。また、上記の測定装置では、測定ユニットがプローブユニットの基台に固定されている。したがって、上記の測定装置では、各測定点に対するプロービングのために同軸プローブを移動させたときに、基台に固定されている測定ユニットに対する同軸プローブの位置や回転角度が、Z軸移動部による同軸プローブのZ方向への移動量や、θ軸回転部による同軸プローブのθ方向での回転角度の大きさに応じて変化することとなる。
 つまり、上記の測定装置では、プロービングする測定点の高さの相違(測定対象基板の厚みの相違や、基板表面からの測定点の高さの相違)や、測定点(配線パターン)の形状および広さの相違に対応して、Z軸移動部による同軸プローブのZ軸方向への移動量や、θ軸回転部による同軸プローブのθ軸方向における回転量を変更したときに、その変更の度合いに応じて、測定ユニットと同軸プローブ(第1接触針および第2接触針)との間の距離や、測定ユニットと同軸プローブとを接続している信号ケーブルの捩れの度合いが変化することとなる。また、上記の距離や捩れの度合いが変化したときには、測定対象基板(測定点)に出力する出力信号の振幅と、測定対象基板(測定点)から入力される入力信号(反射波)の振幅とのレベル差や、出力信号の位相と入力信号の位相との位相差などが増減する。
 このため、上記の測定装置では、高さが相違する測定点(Z軸移動部による同軸プローブの移動量が相違する測定点)、および形状や広さが相違する測定点(θ軸回転部による同軸プローブの回転量が相違する測定点)が存在する測定対象基板についての測定処理に際して、測定ユニットと同軸プローブとの間の距離や、信号ケーブルの捩れの度合いに応じたレベル差や位相差の増減の影響を受けて、各測定点毎に測定されるインピーダンス値を高精度に測定するのが困難となっている。したがって、この点を解決する必要がある。
 本発明は、かかる解決すべき課題に鑑みてなされたものであり、測定対象についての被測定量を正確に測定し得る信号処理ユニットおよび測定装置を提供することを主目的とする。
 上記目的を達成すべく、請求項1記載の信号処理ユニットは、測定対象にプロービングさせられて当該測定対象から第1の高周波信号を入力するプローブを接続可能なプローブ接続部が設けられると共に、当該プローブ接続部に接続された当該プローブを介して入力される当該第1の高周波信号をA/D変換して第1のデータを生成する第1のA/D変換部を備え、前記プローブ接続部、前記第1のA/D変換部、および当該プローブ接続部から当該第1のA/D変換部に至る第1の信号伝達経路を構成する第1の構成要素は、相互に位置決めされて相互間の位置ずれが規制されると共に、前記プローブの移動が可能に構成された移動機構に対して当該プローブと共に取り付け可能に構成されている。
 請求項2記載の信号処理ユニットは、請求項1記載の信号処理ユニットにおいて、前記第1のA/D変換部および前記第1の構成要素を収容すると共に前記移動機構に取り付け可能に構成されたケーシングを備え、前記ケーシングには、前記測定対象に対するプロービングを行うときに当該測定対象の被プロービング面と平行となる仮想平面に沿って突出する突出部が設けられ、前記プローブ接続部は、前記突出部に設けられている。
 請求項3記載の信号処理ユニットは、請求項1記載の信号処理ユニットにおいて、第2の高周波信号を生成する信号生成部、当該第2の高周波信号をA/D変換して第2のデータを生成する第2のA/D変換部、当該信号生成部から前記プローブ接続部に至る第2の信号伝達経路を構成する第2の構成要素、および当該信号生成部から当該第2のA/D変換部に至る第3の信号伝達経路を構成する第3の構成要素を備え、前記プローブ接続部、前記第1のA/D変換部、前記第2のA/D変換部、前記信号生成部、前記第1の構成要素、前記第2の構成要素および前記第3の構成要素は、相互に位置決めされて相互間の位置ずれが規制された状態で前記プローブと共に前記移動機構に取り付け可能に構成されている。
 請求項4記載の信号処理ユニットは、請求項3記載の信号処理ユニットにおいて、前記第1のA/D変換部、前記第2のA/D変換部、前記信号生成部、前記第1の構成要素、前記第2の構成要素、および前記第3の構成要素を収容すると共に前記移動機構に取り付け可能に構成されたケーシングを備え、前記ケーシングには、前記測定対象に対するプロービングを行うときに当該測定対象の被プロービング面と平行となる仮想平面に沿って突出する突出部が設けられ、前記プローブ接続部は、前記突出部に設けられている。
 請求項5記載の測定装置は、請求項1または2記載の信号処理ユニット、前記プローブおよび前記移動機構を備えると共に、前記測定対象を保持可能に構成された保持部、および前記移動機構を制御して前記プローブを前記測定対象にプロービングさせ、かつ前記第1のデータに基づいて当該測定対象についての予め規定された被測定量を特定可能な測定結果データを生成する測定処理を実行する処理部を備え、前記移動機構は、前記保持部によって保持された前記測定対象に対して前記プローブをプロービング可能に少なくとも当該保持部に対する当該プローブの移動が可能に構成されている。
 請求項6記載の測定装置は、請求項3または4記載の信号処理ユニット、前記プローブおよび前記移動機構を備えると共に、前記測定対象を保持可能に構成された保持部、および前記移動機構を制御して前記プローブを前記測定対象にプロービングさせ、かつ前記信号生成部に前記第2の高周波信号を生成させて当該プローブを介して当該測定対象に出力させつつ、前記第1のデータおよび前記第2のデータに基づいて当該測定対象についての予め規定された被測定量を特定可能な測定結果データを生成する測定処理を実行する処理部を備え、前記移動機構は、前記保持部によって保持された前記測定対象に対して前記プローブをプロービング可能に少なくとも当該保持部に対する当該プローブの移動が可能に構成されている。
 請求項7記載の測定装置は、請求項6記載の測定装置において、複数の前記信号処理ユニットを備え、前記移動機構は、前記保持部に対して前記各信号処理ユニットを別個独立して移動可能に構成されている。
 請求項8記載の測定装置は、請求項7記載の測定装置において、前記処理部は、前記測定処理時に、いずれかの前記信号処理ユニットに接続された前記プローブから前記第2の高周波信号を出力させ、かつ当該いずれかの信号処理ユニットに接続された当該プローブから前記第1の高周波信号を入力させた状態で、当該いずれかの信号処理ユニットにおける前記第1のA/D変換部によって生成される前記第1のデータ、および当該いずれかの信号処理ユニットにおける前記第2のA/D変換部によって生成される前記第2のデータに基づいて前記測定結果データを生成する第1の処理と、いずれかの前記信号処理ユニットに接続された前記プローブから前記第2の高周波信号を出力させ、かつ他のいずれかの信号処理ユニットに接続された前記プローブから前記第1の高周波信号を入力させた状態で、当該他のいずれかの信号処理ユニットにおける前記第1のA/D変換部によって生成される前記第1のデータ、および当該いずれかの信号処理ユニットにおける前記第2のA/D変換部によって生成される前記第2のデータに基づいて前記測定結果データを生成する第2の処理とを実行可能に構成されている。
 請求項9記載の測定装置は、請求項5から8のいずれかに記載の測定装置において、前記移動機構は、前記保持部によって保持された前記測定対象における被プロービング面に沿って前記信号処理ユニットを移動させる第1の移動部と、前記保持部によって保持された前記測定対象における前記被プロービング面と交差する方向に沿って前記信号処理ユニットを接離させる第2の移動部と、前記保持部によって保持された前記測定対象における前記被プロービング面に沿って前記信号処理ユニットを回転させる第3の移動部とを備えると共に、前記第1の移動部に前記第2の移動部および前記第3の移動部のいずれか一方が取り付けられ、当該いずれか一方に当該第2の移動部および当該第3の移動部の他方が取り付けられ、前記信号処理ユニットは、前記他方に取付けられている。
 請求項1記載の信号処理ユニットでは、プローブ接続部、第1のA/D変換部、および第1の信号伝達経路を構成する第1の構成要素を備え、これらが相互に位置決めされて相互間の位置ずれが規制された状態でプローブと共に移動機構に取り付け可能に構成されている。また、請求項5記載の検査装置では、上記の信号処理ユニット、プローブおよび移動機構を備えると共に、測定対象を保持可能に構成された保持部、および移動機構を制御してプローブを測定対象にプロービングさせ、かつ第1のデータに基づいて測定対象についての予め規定された被測定量を特定可能な測定結果データを生成する測定処理を実行する処理部を備え、移動機構が、保持部によって保持された測定対象に対してプローブをプロービング可能に少なくとも保持部に対するプローブの移動が可能に構成されている。
 したがって、請求項1記載の信号処理ユニット、および請求項5記載の測定装置によれば、測定対象に対するプローブのプロービング時に、プローブ接続部、第1のA/D変換部および第1の構成要素の相互間の位置ずれが生じないため、これらの位置ずれ(位置関係の変化)に起因して測定値に誤差が生じる事態が好適に回避される結果、正確な測定結果データを確実かつ容易に生成することができる。
 また、請求項2,4記載の信号処理ユニットによれば、測定対象に対するプロービングを行うときに測定対象の被プロービング面と平行となる仮想平面に沿って突出する突出部をケーシングに設け、その突出部にプローブ接続部を配設したことにより、複数の信号処理ユニットを使用する測定処理に際して、各信号処理ユニットを移動機構によって測定対象の被プロービング面に沿って回転させることで両信号処理ユニットの突出部を近接させることができ、これにより、両信号処理ユニットの本体部同士を当接させることなく、一方の信号処理ユニットに取り付けられたプローブと、他方の信号処理ユニットに取り付けられたプローブとを測定対象の極く狭い範囲内にそれぞれプロービングさせることができる。
 また、請求項3記載の信号処理ユニットでは、信号生成部、第2のA/D変換部、第2の信号伝達経路を構成する第2の構成要素、および第3の信号伝達経路を構成する第3の構成要素をさらに備え、プローブ接続部、第1のA/D変換部、第2のA/D変換部、信号生成部、第1の構成要素、第2の構成要素および第3の構成要素が相互に位置決めされて相互間の位置ずれが規制された状態でプローブと共に移動機構に取り付け可能に構成されている。また、請求項6記載の測定装置では、上記の信号処理ユニット、プローブおよび移動機構を備えると共に、測定対象を保持可能に構成された保持部、および移動機構を制御してプローブを測定対象にプロービングさせ、かつ信号生成部に第2の高周波信号を生成させてプローブを介して測定対象に出力させつつ、第1のデータおよび第2のデータに基づいて測定対象についての予め規定された被測定量を特定可能な測定結果データを生成する測定処理を実行する処理部を備え、移動機構が、保持部によって保持された測定対象に対してプローブをプロービング可能に少なくとも保持部に対するプローブの移動が可能に構成されている。
 したがって、請求項3記載の信号処理ユニット、および請求項6記載の測定装置によれば、測定対象に対するプローブのプロービング時に、信号生成部、プローブ接続部、第1のA/D変換部、第2のA/D変換部、第1の構成要素、第2の構成要素および第3の構成要素の相互間の位置ずれが生じないため、これらの位置ずれ(位置関係の変化)に起因して測定値に誤差が生じる事態が好適に回避される結果、正確な測定結果データを容易に生成することができる。
 また、請求項7記載の測定装置では、移動機構が、保持部に対して各信号処理ユニットを別個独立して移動可能に構成されている。また、請求項8記載の測定装置では、処理部が、測定処理時に、いずれかの信号処理ユニットに接続されたプローブから第2の高周波信号を出力させ、かついずれかの信号処理ユニットに接続されたプローブから第1の高周波信号を入力させた状態で、いずれかの信号処理ユニットにおける第1のA/D変換部によって生成される第1のデータ、およびいずれかの信号処理ユニットにおける第2のA/D変換部によって生成される第2のデータに基づいて測定結果データを生成する第1の処理と、いずれかの信号処理ユニットに接続されたプローブから第2の高周波信号を出力させ、かつ他のいずれかの信号処理ユニットに接続されたプローブから第1の高周波信号を入力させた状態で、他のいずれかの信号処理ユニットにおける第1のA/D変換部によって生成される第1のデータ、およびいずれかの信号処理ユニットにおける第2のA/D変換部によって生成される第2のデータに基づいて測定結果データを生成する第2の処理とを実行可能に構成されている。
 したがって、請求項7,8記載の測定装置によれば、測定対象における複数箇所で第1の処理を並行して実行することで、これらの複数箇所についての第1のデータおよび第2のデータの生成に要する時間を短縮することができると共に、測定対象においてある程度離間した部位については、いずれかの信号処理ユニットのプローブのプロービング位置と他の信号処理ユニットのプローブのプロービング位置とを任意に変更して第2の処理を実行することができるため、各種の測定対象についての第1のデータおよび第2のデータを確実かつ容易に生成して測定結果データを生成することができる。
 また、請求項9記載の測定装置では、移動機構が、保持部によって保持された測定対象における被プロービング面に沿って信号処理ユニットを移動させる第1の移動部と、保持部によって保持された測定対象における被プロービング面と交差する方向に沿って信号処理ユニットを接離させる第2の移動部と、保持部によって保持された測定対象における被プロービング面に沿って信号処理ユニットを回転させる第3の移動部とを備えると共に、第1の移動部に第2の移動部および第3の移動部のいずれか一方が取り付けられ、上記のいずれか一方に第2の移動部および第3の移動部の他方が取り付けられ、信号処理ユニットが、上記の他方に取付けられている。
 したがって、請求項9記載の測定装置によれば、X軸移動部やY軸移動部などをZ軸移動部によってZ軸方向に移動させる構成とは異なり、Z軸移動部にかかる負担を十分に小さくできる結果、Z軸移動部を小形化して軽量化することができると共に、X軸移動部やY軸移動部などをθ軸回転部によってθ軸方向で回転移動させる構成とは異なり、θ軸回転部にかかる負担を十分に小さくできる結果、θ軸回転部を小形化して軽量化することができる。これにより、移動機構全体を十分に小形化することができると共に移動機構を含めた測定装置の製造コストを低減することができる。また、Z軸移動部、θ軸回転部および信号処理ユニットが小形で軽量なため、これらをX軸移動部およびY軸移動部によって測定対象の被プロービング面に沿って高速に移動させることができる結果、測定対象に対するプローブのプロービングに要する時間を充分に短縮することができる。
検査装置1の構成図である。 信号処理ユニット3の構成図である。 移動機構5におけるZ軸移動部5cおよびθ軸回転部5d、並びに信号処理ユニット3の外観斜視図である。 プローブ4a,4bが取り付けられた信号処理ユニット3を底面側から見た図である。 移動機構5および信号処理ユニット3の構成図である。
 以下、信号処理ユニットおよび測定装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
 図1に示す検査装置1は、「測定装置」の一例であって、保持部2、信号処理ユニット3,3、プローブ4a,4a,4b,4b、移動機構5,5、操作部6、表示部7、処理部8および記憶部9を備え、検査対象X(「測定対象」の一例)についての測定処理、および測定結果に基づく検査対象Xの検査を実行可能に構成されている。
 保持部2は、「保持部」に相当し、一例として、図示しない真空ポンプに接続されて検査対象Xを吸着して保持する構成や、検査対象Xの側面に当接可能な当接具を介して検査対象Xを挟持して保持する構成など(いずれも図示せず)が採用されている。この場合、本例では、保持部2において検査対象Xに接する部位の少なくとも一部が電極として機能し、この電極として機能する部位が信号ケーブルCaを介して処理部8に接続されている。これにより、本例の検査装置1では、検査対象Xにおいて保持部2の電極として機能する部位に接した部位を処理部8に対して接続することが可能となっている。
 信号処理ユニット3は、「信号処理ユニット」の一例であって、図2に示すように、信号生成部11、A/D変換部12o,12iおよび信号分離部13を備え、これらがケーシング20(図3,4参照)内に収容されている。この場合、ケーシング20には、図3,4に示すように、移動機構5に取り付けられた状態で検査対象Xに対するプロービングを行うときに検査対象Xの被プロービング面(図1における上面)と平行となる「仮想平面(図示せず)」に沿って両図における矢印Aの向きに突出する突出部21が底部に設けられると共に、図2に示すように、プローブ4a,4bを接続可能なプローブ接続部14a,14b(以下、区別しないときには「プローブ接続部14」ともいう)が設けられている。
 なお、本例の検査装置1では、プローブ4aが「プローブ」に相当すると共に、このプローブ4aが接続されるプローブ接続部14aが「プローブ接続部」に相当する。また、プローブ4bが接続されるプローブ接続部14bは、信号処理ユニット3内のグランド電位に接続されており、これにより、検査対象Xにおいてプローブ4bがプロービングされた部位がグランド電位に接続されることとなる。この場合、本例の検査装置1では、一例として、プローブ4a,4b(以下、区別しないときには「プローブ4」ともいう)が伸縮型のピンプローブで構成されており、このプローブ4に減耗や破損が生じたときには、減耗や破損が生じたプローブ4を信号処理ユニット3(突出部21)から取り外して新たなプローブ4に交換することが可能となっている。
 さらに、ケーシング20の上端部には、処理部8に接続されたデータケーブルCbを接続可能なケーブル接続部15a~15c(図2参照:以下、区別しないときには「ケーブル接続部15」ともいう)が設けられると共に、移動機構5に対して着脱可能な着脱機構(図示せず)が設けられている。
 信号生成部11は、「信号生成部」の一例であって、ケーブル接続部15aに接続されたデータケーブルCbの信号線を介して処理部8から出力される制御データDcに従って「第2の高周波信号」に相当する出力信号Soを生成する。A/D変換部12oは、「第2のA/D変換部」の一例であって、信号生成部11によって生成されて検査対象Xに対して出力される出力信号SoをA/D変換して「第2のデータ」の一例である測定値データDmoを生成し、ケーブル接続部15bに接続されているデータケーブルCbの信号線を介して処理部8に出力する。
 A/D変換部12iは、「第1のA/D変換部」の一例であって、検査対象Xから入力される入力信号Si(「第1の高周波信号」の一例)をA/D変換して「第1のデータ」の一例である測定値データDmiを生成し、ケーブル接続部15cに接続されているデータケーブルCbの信号線を介して処理部8に出力する。信号分離部13は、いわゆるカップラーで構成されて、信号生成部11によって生成された出力信号Soとプローブ接続部14aから入力される入力信号Siとを分離して、出力信号Soをプローブ接続部14aおよびA/D変換部12oに出力すると共に、入力信号SiをA/D変換部12iに出力する。
 この場合、この信号処理ユニット3では、信号生成部11からプローブ接続部14aに至る信号伝達経路L1が「第2の信号伝達経路」に相当すると共に、この信号伝達経路L1を構成する構成要素(配線パターンや信号分離部13等)が「第2の構成要素」に相当する。また、この信号処理ユニット3では、信号生成部11からA/D変換部12oに至る信号伝達経路L2が「第3の信号伝達経路」に相当すると共に、この信号伝達経路L2を構成する構成要素(配線パターンや信号分離部13等)が「第3の構成要素」に相当する。さらに、この信号処理ユニット3では、プローブ接続部14aからA/D変換部12iに至る信号伝達経路L3が「第1の信号伝達経路」に相当すると共に、この信号伝達経路L3を構成する構成要素(配線パターンや信号分離部13等)が「第1の構成要素」に相当する。
 また、この信号処理ユニット3では、信号生成部11、A/D変換部12o,12i、プローブ接続部14a,14bおよび信号伝達経路L1~L3の各構成要素(配線パターンや信号分離部13等)がパッケージングされて一体化されている。これにより、本例の信号処理ユニット3では、信号生成部11、A/D変換部12o,12i、プローブ接続部14a,14bおよび信号伝達経路L1~L3の各構成要素が相互に位置決めされて、信号生成部11、A/D変換部12o,12i、プローブ接続部14a,14bおよび信号伝達経路L1~L3の各構成要素の相互間の位置ずれが規制された状態となっている(「プローブ接続部、第1のA/D変換部および第1の構成要素が相互に位置決めされて、相互間の位置ずれが規制される」との状態、および「信号生成部、プローブ接続部、第2のA/D変換部、第2の構成要素および第3の構成要素が相互に位置決めされて、相互間の位置ずれが規制される」との状態の一例)。
 移動機構5は、「移動機構」の一例であって、処理部8の制御に従い、保持部2によって保持されている検査対象Xに対して各プローブ4を移動させて任意のプロービング位置にプロービングさせる。この場合、本例の検査装置1では、一例として、静置状態の保持部2に保持させた検査対象Xに対して移動機構5によって信号処理ユニット3を移動させることで検査対象Xに対してプローブ4をプロービングさせる構成が採用されている。また、移動機構5に取り付けられる信号処理ユニット3のプローブ接続部14にプローブ4を接続して信号処理ユニット3にプローブ4を取り付ける本例の検査装置1では、保持部2に対して信号処理ユニット3を移動させることにより、信号処理ユニット3と共にプローブ4が保持部2に対して移動させられることとなる。
 したがって、本例の検査装置1では、移動機構5による信号処理ユニット3の移動が「移動機構によるプローブの保持部に対する相対的な移動」に相当する(「保持部によって保持された測定対象に対してプローブをプロービング可能に少なくとも保持部に対するプローブの移動が可能に構成された移動機構」を備えた構成の一例)。また、本例の検査装置1では、両移動機構5,5が、処理部8の制御に従って両信号処理ユニット3,3を別個独立して移動させる(「保持部に対して各信号処理ユニットを別個独立して移動可能に構成された移動機構」を備えた構成の一例)。
 この移動機構5は、図5に示すように、X軸方向(保持部2の載置面に沿った方向:保持部2によって保持された検査対象Xにおける被プロービング面に沿った方向)に信号処理ユニット3を移動させるX軸移動部5a、Y軸方向(保持部2の載置面に沿った方向であってX軸と交差(例えば、直交)する方向:保持部2によって保持された検査対象Xにおける被プロービング面に沿った他の方向)に信号処理ユニット3を移動させるY軸移動部5b、Z軸方向(保持部2の載置面に対して交差(例えば、直交)する方向:保持部2によって保持された検査対象Xにおける被プロービング面と交差する方向)に信号処理ユニット3を移動させるZ軸移動部5c、およびθ方向に信号処理ユニット3を回動させる(保持部2の載置面、および保持部2によって保持された検査対象Xの被プロービング面に沿って信号処理ユニット3を回転させる)θ軸回転部5dの4つを備えて構成されている。
 なお、本例の移動機構5では、X軸移動部5aおよびY軸移動部5bが相俟って「第1の移動部」を構成し、Z軸移動部5cが「第2の移動部」を構成し、かつθ軸回転部5dが「第3の移動部」を構成する(「第2の移動部および第3の移動部のいずれか一方」が「第2の移動部」を構成するZ軸移動部5cで、「第2の移動部および第3の移動部の他方」が「第3の移動部」を構成するθ軸回転部5dである構成の例)。
 この場合、X軸移動部5aおよびY軸移動部5bは、ある程度大きな検査対象X(被プロービング面がある程度広い検査対象X)についてのプロービング時にも任意の測定点にプローブ4をプロービングさせることができるように信号処理ユニット3(プローブ4)を保持部2の載置面に沿って大きく移動可能な構成とする必要がある。したがって、X軸移動部5aやY軸移動部5bは、Z軸移動部5cやθ軸回転部5dよりも大きくかつ重いため、このX軸移動部5aやY軸移動部5bを「第2の移動部」に取り付けてZ軸方向に移動させたり、「第3の移動部」に取り付けてθ軸方向で回転させたりする場合には、「第2の移動部」や「第3の移動部」に大きな負担がかかる。この結果、「第2の移動部」や「第3の移動部」が大形化し、かつ、その製作コストが高騰するおそれがある。
 これに対して、Z軸移動部5cは、X軸移動部5aやY軸移動部5bよりも小形で軽く構成することができ、θ軸回転部5dは、Z軸移動部5cよりもさらに小形で軽く構成することができる。したがって、本例の検査装置1では、一例として、X軸移動部5aが図示しない基部に取り付けられ、Y軸移動部5bがX軸移動部5aに取り付けられ、Z軸移動部5cがY軸移動部5bに取り付けられ、かつθ軸回転部5dがZ軸移動部5cに取り付けられると共に、信号処理ユニット3がθ軸回転部5dに対して取り付けられる構成が採用されている。
 なお、本例の移動機構5の構成に代えて、基部に取り付けたY軸移動部5bにX軸移動部5aを取り付けてもよい(図示せず)。また、Y軸移動部5b(またはX軸移動部5a)に取り付けたθ軸回転部5dにZ軸移動部5cを取り付けると共に信号処理ユニット3をZ軸移動部5cに取り付けることもできる(図示せず)。
 操作部6は、検査対象Xについての検査処理の実行条件などの設定、および検査処理の開始の指示が可能な各種の操作スイッチを備え、スイッチ操作に応じた操作信号を処理部8に出力する。表示部7は、処理部8の制御に従い、上記の各実行条件を設定する設定画面や、検査装置1の動作状態を示す画面、および検査対象Xについての検査結果の表示画面など(いずれも図示せず)を表示する。
 処理部8は、検査装置1を総括的に制御する。具体的には、処理部8は、「処理部」の一例であって、移動機構5によるプローブ4(信号処理ユニット3)の移動、および信号生成部11による出力信号Soの生成(検査対象Xへの出力信号Soの出力)を制御すると共に、A/D変換部12o,12iによって生成された測定値データDmo,Dmiに基づく被測定量の演算、および演算結果に基づく測定結果データDr(「測定結果データ」の一例)の生成に関する処理(「測定処理」の一例)などを実行する。
 なお、本例の検査装置1では、検査対象Xについての検査時に、両信号処理ユニット3を単独で使用して各信号処理ユニット3毎に行う「オープン測定(検査)」、「ショート測定(検査)」および「ロード測定検査」と、両信号処理ユニット3,3を併用して行う「スルー測定(検査)」との4つの測定(検査)のいずれかを検査すべき内容に応じて実行可能に構成されている。
 この場合、「オープン測定(検査)」、「ショート測定(検査)」および「ロード測定検査」としては、一例として、両信号処理ユニット3,3のいずれかに取り付けられたプローブ4を用いてプロービングポイントにおける例えば電圧値や反射電力値などを「測定対象についての予め規定された被測定量」として上記の測定結果データDrを生成する処理(「第1の処理」の一例)が実行される。また、「スルー測定(検査)」としては、両信号処理ユニット3,3の一方に取り付けられたプローブ4のプロービングポイント(測定点)と、両信号処理ユニット3,3の他方に取り付けられたプローブ4のプロービングポイント(測定点)との間のインピーダンスや位相差を「測定対象についての予め規定された被測定量」として上記の測定結果データDrを生成する処理(「第2の処理」の一例)が実行される。
 さらに、検査すべき内容によっては、両信号処理ユニット3,3のいずれかに取り付けられたプローブ4のプロービングポイント(測定点)と、保持部2が接触しているシールド導電層との間のインピーダンス値を「測定対象についての予め規定された被測定量」として上記の測定結果データDrを生成する処理が実行される。
 記憶部9は、処理部8の動作プログラムや、検査対象Xについての基準値データDs(プローブ4に減耗や汚れの付着が発生していない状態で、常温下で良品の検査対象Xに対する測定処理を行った際に測定されるべき測定値(一例としてインピーダンスや反射係数)が記録されたデータ)などを記憶すると共に、処理部8によって生成される測定結果データDrを記憶する。
 この検査装置1では、一例として、図示しない搬送機構によって搬送された検査対象Xの保持部2による保持が完了したときに、処理部8が、その検査対象Xについての検査処理を開始する。なお、検査対象Xについての検査処理時には、検査の内容に応じて、「オープン測定」、「ショート測定」および「ロード測定」や「スルー測定」が行われるが、以下、一例として、「ロード測定」を行うときの手順、および「スルー測定」を行うときの手順について説明する。
 最初に、「ロード測定」を行うときの手順について説明する。なお、「オープン測定」、「ショート測定」および「ロード測定」に際しては、検査対象Xにおける任意の2つの測定点に対して同時に(並行して)実行することができるが、検査装置1の動作に関する理解を容易にするために、1つの測定点に対する「ロード測定」の手順について説明する。具体的には、処理部8は、まず、移動機構5を制御して、検査対象Xにおいて「ロード測定」を実施すべき測定点に信号処理ユニット3の両プローブ4をプロービングさせる。
 この際に、移動機構5は、X軸移動部5aおよびY軸移動部5bが、信号処理ユニット3を任意のX軸方向およびY軸方向に移動させることにより、信号処理ユニット3を待避位置(2つ目の測定点についての検査時には、直前の測定点の位置)から検査対象Xにおけるプロービング対象の測定点上に移動させると共に、θ軸回転部5dが、測定点の形状や広さに応じて両プローブ4を測定点(導体部)に接触させることができる状態となるように信号処理ユニット3をθ軸方向に沿って回転させる。次いで、Z軸移動部5cが信号処理ユニット3を検査対象Xに接近する向きにZ軸方向に沿って移動させる。これにより、信号処理ユニット3(ケーシング20の突出部21におけるプローブ接続部14)に接続されている両プローブ4が、「ロード測定」を実施すべき測定点にプロービングされる。
 次いで、処理部8は、信号生成部11に制御データDcを出力して出力信号Soを生成させる。この際には、信号生成部11によって生成された出力信号Soが信号伝達経路L1およびプローブ接続部14aを介してプローブ4aから検査対象Xに出力されると共に、A/D変換部12oが信号伝達経路L2を介して入力される出力信号SoをA/D変換して測定値データDmoを生成し、生成した測定値データDmoを処理部8に出力する。また、検査対象Xからプローブ4aを介して信号処理ユニット3に入力された入力信号Siが信号伝達経路L3を介してA/D変換部12iに入力されると共に、A/D変換部12iが入力される入力信号SiをA/D変換して測定値データDmiを生成し、生成した測定値データDmiを処理部8に出力する。
 この場合、本例の検査装置1では、前述したように、信号処理ユニット3の信号生成部11、A/D変換部12o,12i、プローブ接続部14aおよび信号伝達経路L1~L3の各構成要素(配線パターンや信号分離部13)が相互に位置決めされて相互間の位置ずれが規制されると共に、そのような信号処理ユニット3のプローブ接続部14a,14bにプローブ4a,4bが接続されて取り付けられている。つまり、本例の検査装置1では、入力信号Siおよび出力信号So(高周波信号)が通過するすべての構成要素が、相互間の位置関係が変化することなく、移動機構5によってプローブ4a,4bと共に移動させられる。
 したがって、本例の検査装置1では、移動機構5による信号処理ユニット3(プローブ4)の移動可能範囲内のいずれの部位にプローブ4をプロービングさせたとしても、信号生成部11とプローブ4aとの距離、プローブ4aとA/D変換部12o,12iとの距離、および各信号伝達経路L1~L3の形状などが、プロービング時に変化することがない。これにより、本例の検査装置1では、プローブ4のプロービング位置の相違に応じて出力信号Soの位相と入力信号Siの位相との位相差が変化することがないため、測定値データDmo,Dmiに基づく反射係数の測定誤差の発生が好適に回避されている。
 次いで、処理部8は、信号処理ユニット3のA/D変換部12oから出力された測定値データDmoの値に基づいて特定される出力信号Soの振幅および位相と、A/D変換部12iから出力された測定値データDmiの値に基づいて特定される入力信号Siの振幅および位相とに基づき、プローブ4をプロービングさせている測定点についての反射係数を測定すると共に、その測定点のインピーダンス値を示す測定結果データDrを生成する(「測定対象」としての検査対象Xを対象とする「第1の処理」の一例)。これにより、1つの検査対象Xについての「ロード測定」の結果を示す正確な測定結果データDrが記憶部9に記憶された状態となる。
 一方、「スルー測定」に際しては、処理部8は、両移動機構5,5を制御して一方の信号処理ユニット3に取り付けられている両プローブ4を、検査対象Xにおいて互いに電気的に接続されている一対の測定点(「スルー測定」の対象の2点)の一方にプロービングさせると共に、他方の信号処理ユニット3に取り付けられている両プローブ4を上記の一対の測定点の他方にプロービングさせる。
 この際には、前述した「ロード測定」に際してのプロービング時と同様にして、X軸移動部5aおよびY軸移動部5bが、信号処理ユニット3を任意のX軸方向およびY軸方向に移動させることにより、信号処理ユニット3を待避位置(2つ目の測定点についての検査時には、直前の測定点の位置)から検査対象Xにおけるプロービング対象の測定点上に移動させると共に、θ軸回転部5dが、測定点の形状や広さに応じて両プローブ4を測定点(導体部)に接触させることができる状態となるように信号処理ユニット3をθ軸方向に沿って回転させる。次いで、Z軸移動部5cが信号処理ユニット3を検査対象Xに接近する向きにZ軸方向に沿って移動させる。
 この場合、本例の検査装置1における信号処理ユニット3では、移動機構5に取り付けられた状態において検査対象Xの被プロービング面と平行となる「仮想平面(図示せず)」に沿って図3,4に示す矢印Aの向きに突出する突出部21にプローブ4が配設されている。したがって、「スルー測定」の対象とする両測定点の距離が短いとき(検査対象X上のある程度狭い範囲内に両信号処理ユニット3,3のプローブ4をそれぞれプロービングさせる必要があるとき)には、一方の信号処理ユニット3における突出部21(プローブ4)と、他方の信号処理ユニット3における突出部21(プローブ4)とが対向するように、θ軸回転部5dによって信号処理ユニット3を検査対象Xの被プロービング面に沿ってそれぞれ回転させる。これにより、両信号処理ユニット3の本体部(突出部21以外の部位)同士が当接する事態を招くことなく、信号処理ユニット3(ケーシング20の突出部21におけるプローブ接続部14)に接続されている両プローブ4を所望の測定点にそれぞれプロービングさせることができる。
 次いで、処理部8は、一方の信号処理ユニット3の信号生成部11に対して制御データDcを出力して出力信号Soを生成させ、生成された出力信号Soを、その信号処理ユニット3に取り付けられているプローブ4aから出力させる。この際には、他方の信号処理ユニット3に取り付けられているプローブ4aを介して検査対象Xからの入力信号Siがその信号処理ユニット3に入力される。
 続いて、処理部8は、上記の一方の信号処理ユニット3におけるA/D変換部12oから出力された出力信号Soの振幅および位相についての測定値データDmo、および上記の他方の信号処理ユニット3におけるA/D変換部12iから出力された入力信号Siの振幅および位相についての測定値データDmiに基づいて検査対象Xにおける任意の一対の測定点間のインピーダンスについての測定結果データDrを生成する(「測定対象」としての検査対象Xについての「第2の処理」の一例)。これにより、検査対象Xにおける任意の一対の測定点についての「スルー測定」の結果を示す正確な測定結果データDrが記憶部9に記憶された状態となる。
 次いで、処理部8は、測定結果データDrと、検査対象Xについての基準値データDsとを比較し、両データの値の差が良否判定用の基準範囲内のときに、プローブ4a,4bを接触させた検査ポイント(測定点)が良好であると検査する。なお、測定結果データDrおよび基準値データDsに基づく各検査ポイントの良品判定については、上記のように、複数の検査ポイント(例えば、検査対象Xについてのすべての検査ポイント)についての測定結果データDrが取得されたときに実行してもよいし、1つの検査ポイントについての測定結果データDrを生成する都度、各検査ポイント毎に個別に実行してもよい。以上のような一連の処理により、検査対象Xについての検査処理が完了する。
 このように、この信号処理ユニット3では、信号生成部11、A/D変換部12o,12i、プローブ接続部14、信号伝達経路L1を構成する「第2の構成要素」、信号伝達経路L2を構成する「第3の構成要素」、および信号伝達経路L3を構成する「第1の構成要素」が相互に位置決めされて相互間の位置ずれが規制された状態でプローブ4と共に移動機構5に取り付け可能に構成されている。
 また、この検査装置1では、上記の信号処理ユニット3、プローブ4および移動機構5を備えると共に、検査対象Xを保持可能に構成された保持部2、および移動機構5を制御してプローブ4を検査対象Xにプロービングさせ、かつ信号生成部11に出力信号Soを生成させてプローブ4を介して検査対象Xに出力させつつ、測定値データDmo,Dmiに基づいて検査対象Xについての「予め規定された被測定量」を特定可能な測定結果データDrを生成する測定処理を実行する処理部8を備え、移動機構5が、保持部2によって保持された検査対象Xに対してプローブ4をプロービング可能に少なくとも保持部2に対するプローブ4の移動が可能に構成されている。
 したがって、この信号処理ユニット3および検査装置1によれば、検査対象Xに対するプローブ4のプロービング時に、信号生成部11、プローブ接続部14、A/D変換部12o,12i、「第1の構成要素」、「第2の構成要素」および「第3の構成要素」の相互間の位置ずれが生じないため、これらの位置ずれ(位置関係の変化)に起因して測定値に誤差が生じる事態が好適に回避される結果、正確な測定結果データDrを容易に生成することができる。
 また、この信号処理ユニット3によれば、検査対象Xに対するプロービングを行うときに検査対象Xの被プロービング面と平行となる「仮想平面」に沿って突出する突出部21をケーシング20に設け、その突出部21にプローブ接続部14を配設したことにより、複数の信号処理ユニット3,3を使用する測定処理に際して、各信号処理ユニット3,3を移動機構5によって検査対象Xの被プロービング面に沿って回転させることで両信号処理ユニット3,3の突出部21,21を近接させることができ、これにより、両信号処理ユニット3,3の本体部同士を当接させることなく、一方の信号処理ユニット3に取り付けられたプローブ4と、他方の信号処理ユニット3に取り付けられたプローブ4とを検査対象Xの極く狭い範囲内にそれぞれプロービングさせることができる。
 また、この検査装置1では、移動機構5が、保持部2に対して各信号処理ユニット3を別個独立して移動可能に構成されている。また、この検査装置1では、処理部8が、測定処理時に、いずれかの信号処理ユニット3に接続されたプローブ4から出力信号Soを出力させ、かつその信号処理ユニット3に接続されたプローブ4から入力信号Siを入力させた状態で、その信号処理ユニット3におけるA/D変換部12iによって生成される測定値データDmi、およびその信号処理ユニット3におけるA/D変換部12oによって生成される測定値データDmoに基づいて測定結果データDrを生成する「第1の処理」と、いずれかの信号処理ユニット3に接続されたプローブ4から出力信号Soを出力させ、かつ他のいずれかの信号処理ユニット3に接続されたプローブ4から入力信号Siを入力させた状態で、他のいずれかの信号処理ユニット3におけるA/D変換部12iによって生成される測定値データDmi、およびいずれかの信号処理ユニット3におけるA/D変換部12oによって生成される測定値データDmoに基づいて測定結果データDrを生成する「第2の処理」とを実行可能に構成されている。
 したがって、この検査装置1によれば、検査対象Xにおける複数箇所(本例では2箇所)で「第1の処理」を並行して実行することで、これらの複数箇所(2箇所)についての測定値データDmo,Dmiの生成に要する時間を短縮することができると共に、検査対象Xにおいてある程度離間した部位については、いずれかの信号処理ユニット3のプローブ4のプロービング位置と他の信号処理ユニット3のプローブ4のプロービング位置とを任意に変更して「第2の処理」を実行することができるため、各種の検査対象Xについての測定値データDmo,Dmiを確実かつ容易に生成して測定結果データDrを生成することができる。
 また、この検査装置1では、移動機構5が、保持部2によって保持された検査対象Xにおける被プロービング面に沿って信号処理ユニット3を移動させる「第1の移動部(本例では、X軸移動部5aおよびY軸移動部5b)」と、保持部2によって保持された検査対象Xにおける被プロービング面と交差する方向に沿って信号処理ユニット3を接離させる「第2の移動部(本例では、Z軸移動部5c)」と、保持部2によって保持された検査対象Xにおける被プロービング面に沿って信号処理ユニット3を回転させる「第3の移動部(本例では、θ軸回転部5d)」とを備えると共に、Y軸移動部5bにZ軸移動部5cが取り付けられ、Z軸移動部5cにθ軸回転部5dが取り付けられ、信号処理ユニット3がθ軸回転部5dに取付けられている。
 したがって、この検査装置1によれば、X軸移動部5aやY軸移動部5bなどをZ軸移動部5cによってZ軸方向に移動させる構成とは異なり、Z軸移動部5cにかかる負担を十分に小さくできる結果、Z軸移動部5cを小形化して軽量化することができると共に、X軸移動部5aやY軸移動部5bなどをθ軸回転部5dによってθ軸方向で回転移動させる構成とは異なり、θ軸回転部5dにかかる負担を十分に小さくできる結果、θ軸回転部5dを小形化して軽量化することができる。これにより、移動機構5全体を十分に小形化することができると共に移動機構5を含めた検査装置1の製造コストを低減することができる。また、Z軸移動部5c、θ軸回転部5dおよび信号処理ユニット3が小形で軽量なため、これらをX軸移動部5aおよびY軸移動部5bによって検査対象Xの被プロービング面に沿って高速に移動させることができる結果、検査対象Xに対するプローブ4のプロービングに要する時間を充分に短縮することができる。
 なお、「信号処理ユニット」や「測定装置」の構成は、上記の信号処理ユニット3や検査装置1の構成の例に限定されない。例えば、検査対象Xに対して出力した出力信号Soを、検査対象Xから入力信号Siとして入力してA/D変換部12o,12iにおいてA/D変換処理して測定値データDmo,Dmiを生成可能な信号処理ユニット3および検査装置1の例について説明したが、検査対象X等の「測定対象」に対して出力信号So等の「第2の高周波信号」を出力せずに、「測定対象」から出力される「第1の高周波信号」を入力して「A/D変換部」においてA/D変換処理して「第1のデータ」を生成する構成を採用することもできる。
 具体的には、「プローブ接続部」、「第1のA/D変換部」および「第1の構成要素」が相互に位置決めされて相互間の位置ずれが規制された状態で「プローブ」と共に「移動機構」に取り付け可能に「信号処理ユニット」を構成すると共に、そのような「信号処理ユニット」を「プローブ」と共に「移動機構」に取り付けた状態で、「処理部」が、「移動機構」を制御して「プローブ」を「測定対象」にプロービングさせて「測定対象」から「第1の高周波信号」を入力させると共に、「第1のA/D変換部」によって生成された「第1のデータ」に基づき、「測定対象」についての「測定結果データ」生成する「測定処理」を実行可能に「測定装置」を構成することができる。
 この場合、「第2の高周波信号(前述の検査装置1における出力信号So)」の出力が不要な場合には、上記の検査装置1の信号処理ユニット3におけるケーブル接続部15a,15b、信号生成部11、A/D変換部12o、信号分離部13および信号伝達経路L1,L2を設けずに、A/D変換部12i、およびプローブ接続部14a,14bからA/D変換部12iに至る信号伝達経路L3を構成する「第1の構成要素」を「ケーシング」内に収容すると共に、ケーブル接続部15c、A/D変換部12i、プローブ接続部14a,14b、「第1の構成要素(信号伝達経路L3)」、およびプローブ4a,4bを相互に位置決めして相互間の位置ずれを規制した「信号処理ユニット」を使用することで、両プローブ4のプロービング位置の相違に起因する反射係数などの測定誤差の発生を好適に回避することができる。
 また、そのような「信号処理ユニット」を使用する「測定装置」では、「第1の高周波信号」としての基準信号を生成する(出力する)基準信号生成部を「測定対象」に接続し、「測定処理」時には、そのような基準信号生成部において生成された「第1の高周波信号」を「測定対象」から入力して、その信号の振幅や位相等に基づいて「測定結果データ」を生成する。
 したがって、このような構成の「信号処理ユニット」および「測定装置」によれば、「測定対象」に対する「プローブ」のプロービング時に、「プローブ接続部」、「第1のA/D変換部」および「第1の構成要素」の相互間の位置ずれが生じないため、これらの位置ずれ(位置関係の変化)に起因して測定値に誤差が生じる事態が好適に回避される結果、正確な「測定結果データ」を確実かつ容易に生成することができる。
 さらに、ケーシング20の底部に設けた突出部21にプローブ接続部14を配設した信号処理ユニット3を例に挙げて説明したが、2つの「信号処理ユニット」に取り付ける「プローブ」同士を狭い領域内にプロービングさせる必要がないときには、「突出部」を設けずに「信号処理ユニット」の底部における中央部寄りに「プローブ接続部」を設けて「プローブ」を取り付ける構成を採用することもできる(図示せず)。
 また、2つの「信号処理ユニット」に取り付ける「プローブ」同士を狭い領域内にプロービングさせる必要があるときであっても、「突出部」を設けずに「信号処理ユニット」の底部における外縁部寄りに「プローブ接続部」を設けて「プローブ」を取り付けると共に、「信号処理ユニット」を傾斜させた状態で「移動機構」に取り付けることにより、「測定対象」に対するプロービングを行うときに「測定対象」の「被プロービング面」と平行となる「仮想平面」に沿って「信号処理ユニット」から「プローブ」の先端部を突出させることで、「突出部」に「プローブ接続部」を設けて「プローブ」を取り付けるときと同様の効果を奏することができる(図示せず)。
 さらに、「信号処理ユニット」が十分に小形で、かつ「プローブ」がある程度の長さを有しているときには、「信号処理ユニット」の底部における中央部に「プローブ接続部」を設けて「プローブ」を取り付けたとしても、「信号処理ユニット」を傾斜させた状態で「移動機構」に取り付けることで「信号処理ユニット」から「プローブ」の先端部を「仮想平面」に沿って突出させることができる(図示せず)。
 また、X軸移動部5a、Y軸移動部5b、Z軸移動部5cおよびθ軸回転部5dの4つを備えた移動機構5によって検査対象X(保持部2)に対して信号処理ユニット3を移動させてプローブ4をプロービングさせる構成を例に挙げて説明したが、「移動機構」の構成はこれに限定されず、移動機構5におけるX軸移動部5a、Y軸移動部5bおよびθ軸回転部5dに対応する「移動部」のうちのいずれか、またはすべてを備えずに構成された「移動機構」によって検査対象X(保持部2)に対して信号処理ユニット3を移動させてプローブ4をプロービングさせる構成を採用することもできる(図示せず)。
 さらに、移動機構5におけるX軸移動部5a、Y軸移動部5b、Z軸移動部5cおよびθ軸回転部5dに対応する各「移動部」のうちの少なくとも1つを備えた「移動機構」によってプローブ4を移動させ、かつ、移動機構5におけるX軸移動部5a、Y軸移動部5b、Z軸移動部5cおよびθ軸回転部5dに対応する各「移動部」のうちの他の「移動部」によって検査対象X(保持部2)をプローブ4に対して移動させる構成を採用することもできる(図示せず)。
 また、1系統の「信号処理部(信号生成部11、A/D変換部12o,12i、信号分離部13およびプローブ接続部14a,14b)」をパッケージングして一体化した1つの信号処理ユニット3に対して1組のプローブ4a,4bを接続(装着)して移動機構5に取り付けることで、1つの移動機構5によって1系統の「信号処理部」および1組のプローブ4a,4bを移動させる構成を例に挙げて説明したが、複数系統の「信号処理部」をパッケージングして一体化した1つの「信号処理ユニット」に対して複数組の「プローブ」を接続(装着)して「移動機構」に取り付けることで、1つの「移動機構」によって複数系統の「信号処理部」および複数組の「プローブ」を移動させる構成を採用することもできる。
 また、検査対象Xについての測定結果データDrと基準値データDsとの比較によって検査対象Xの良否を検査する処理を行う構成を例に挙げて説明したが、測定結果データDrと基準値データDsとの比較の処理、すなわち、検査対象Xの良否の判定については、外部装置において実行させる構成(検査装置1を、測定結果データDrを生成する「測定装置」として機能させる構成)を採用することもできる。
 本願発明は、測定対象から高周波信号を入力するプローブを接続可能なプローブ接続部が設けられると共に、入力された高周波信号をA/D変換するA/D変換部を備えて構成された信号処理ユニット、およびそのような信号処理ユニットを備えて構成された測定装置に関するものであり、測定対象に対するプローブのプロービング時に、プローブ接続部、第1のA/D変換部および第1の構成要素の相互間の位置ずれが生じないため、これらの位置ずれ(位置関係の変化)に起因して測定値に誤差が生じる事態が好適に回避される結果、正確な測定結果データを確実かつ容易に生成することができる。
   1 検査装置
   2 保持部
   3 信号処理ユニット
  4a,4b プローブ
   5 移動機構
  5a X軸移動部
  5b Y軸移動部
  5c Z軸移動部
  5d θ軸回転部
   8 処理部
   9 記憶部
  11 信号生成部
 14a,14b プローブ接続部
 15a~15c ケーブル接続部
  20 ケーシング
  21 突出部
  12 A/D変換部
  Ca 信号ケーブル
  Cb データケーブル
  Dc 制御データ
 Dmo,Dmi 測定値データ
  Dr 測定結果データ
  Ds 基準値データ
  L1,L2,L3 信号伝達経路
  Si 入力信号
  So 出力信号
   X 検査対象

Claims (9)

  1.  測定対象にプロービングさせられて当該測定対象から第1の高周波信号を入力するプローブを接続可能なプローブ接続部が設けられると共に、当該プローブ接続部に接続された当該プローブを介して入力される当該第1の高周波信号をA/D変換して第1のデータを生成する第1のA/D変換部を備え、
     前記プローブ接続部、前記第1のA/D変換部、および当該プローブ接続部から当該第1のA/D変換部に至る第1の信号伝達経路を構成する第1の構成要素は、相互に位置決めされて相互間の位置ずれが規制されると共に、前記プローブの移動が可能に構成された移動機構に対して当該プローブと共に取り付け可能に構成されている信号処理ユニット。
  2.  前記第1のA/D変換部および前記第1の構成要素を収容すると共に前記移動機構に取り付け可能に構成されたケーシングを備え、
     前記ケーシングには、前記測定対象に対するプロービングを行うときに当該測定対象の被プロービング面と平行となる仮想平面に沿って突出する突出部が設けられ、
     前記プローブ接続部は、前記突出部に設けられている請求項1記載の信号処理ユニット。
  3.  第2の高周波信号を生成する信号生成部、当該第2の高周波信号をA/D変換して第2のデータを生成する第2のA/D変換部、当該信号生成部から前記プローブ接続部に至る第2の信号伝達経路を構成する第2の構成要素、および当該信号生成部から当該第2のA/D変換部に至る第3の信号伝達経路を構成する第3の構成要素を備え、
     前記プローブ接続部、前記第1のA/D変換部、前記第2のA/D変換部、前記信号生成部、前記第1の構成要素、前記第2の構成要素および前記第3の構成要素は、相互に位置決めされて相互間の位置ずれが規制された状態で前記プローブと共に前記移動機構に取り付け可能に構成されている請求項1記載の信号処理ユニット。
  4.  前記第1のA/D変換部、前記第2のA/D変換部、前記信号生成部、前記第1の構成要素、前記第2の構成要素、および前記第3の構成要素を収容すると共に前記移動機構に取り付け可能に構成されたケーシングを備え、
     前記ケーシングには、前記測定対象に対するプロービングを行うときに当該測定対象の被プロービング面と平行となる仮想平面に沿って突出する突出部が設けられ、
     前記プローブ接続部は、前記突出部に設けられている請求項3記載の信号処理ユニット。
  5.  請求項1または2記載の信号処理ユニット、前記プローブおよび前記移動機構を備えると共に、前記測定対象を保持可能に構成された保持部、および前記移動機構を制御して前記プローブを前記測定対象にプロービングさせ、かつ前記第1のデータに基づいて当該測定対象についての予め規定された被測定量を特定可能な測定結果データを生成する測定処理を実行する処理部を備え、
     前記移動機構は、前記保持部によって保持された前記測定対象に対して前記プローブをプロービング可能に少なくとも当該保持部に対する当該プローブの移動が可能に構成されている測定装置。
  6.  請求項3または4記載の信号処理ユニット、前記プローブおよび前記移動機構を備えると共に、前記測定対象を保持可能に構成された保持部、および前記移動機構を制御して前記プローブを前記測定対象にプロービングさせ、かつ前記信号生成部に前記第2の高周波信号を生成させて当該プローブを介して当該測定対象に出力させつつ、前記第1のデータおよび前記第2のデータに基づいて当該測定対象についての予め規定された被測定量を特定可能な測定結果データを生成する測定処理を実行する処理部を備え、
     前記移動機構は、前記保持部によって保持された前記測定対象に対して前記プローブをプロービング可能に少なくとも当該保持部に対する当該プローブの移動が可能に構成されている測定装置。
  7.  複数の前記信号処理ユニットを備え、
     前記移動機構は、前記保持部に対して前記各信号処理ユニットを別個独立して移動可能に構成されている請求項6記載の測定装置。
  8.  前記処理部は、前記測定処理時に、いずれかの前記信号処理ユニットに接続された前記プローブから前記第2の高周波信号を出力させ、かつ当該いずれかの信号処理ユニットに接続された当該プローブから前記第1の高周波信号を入力させた状態で、当該いずれかの信号処理ユニットにおける前記第1のA/D変換部によって生成される前記第1のデータ、および当該いずれかの信号処理ユニットにおける前記第2のA/D変換部によって生成される前記第2のデータに基づいて前記測定結果データを生成する第1の処理と、いずれかの前記信号処理ユニットに接続された前記プローブから前記第2の高周波信号を出力させ、かつ他のいずれかの信号処理ユニットに接続された前記プローブから前記第1の高周波信号を入力させた状態で、当該他のいずれかの信号処理ユニットにおける前記第1のA/D変換部によって生成される前記第1のデータ、および当該いずれかの信号処理ユニットにおける前記第2のA/D変換部によって生成される前記第2のデータに基づいて前記測定結果データを生成する第2の処理とを実行可能に構成されている請求項7記載の測定装置。
  9.  前記移動機構は、前記保持部によって保持された前記測定対象における被プロービング面に沿って前記信号処理ユニットを移動させる第1の移動部と、前記保持部によって保持された前記測定対象における前記被プロービング面と交差する方向に沿って前記信号処理ユニットを接離させる第2の移動部と、前記保持部によって保持された前記測定対象における前記被プロービング面に沿って前記信号処理ユニットを回転させる第3の移動部とを備えると共に、前記第1の移動部に前記第2の移動部および前記第3の移動部のいずれか一方が取り付けられ、当該いずれか一方に当該第2の移動部および当該第3の移動部の他方が取り付けられ、
     前記信号処理ユニットは、前記他方に取付けられている請求項5から8のいずれかに記載の測定装置。
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