JP2016102772A

JP2016102772A - 基板検査装置および基板検査方法

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Publication number: JP2016102772A
Application number: JP2014242635A
Authority: JP
Inventors: 正彦高田; Masahiko Takada; 靖史目黒; Yasushi Meguro
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2014-11-29
Filing date: 2014-11-29
Publication date: 2016-06-02
Anticipated expiration: 2034-11-29
Also published as: JP6479441B2

Abstract

【課題】プローブ部の破損を防止しつつ移動機構の機械的な誤差を効率よく正確に特定する。【解決手段】接離方向にプローブ部１３を移動させる移動機構１４と、移動機構１４がプローブ部１３を接離方向に移動させたときにプローブ部１３が実際に位置する第１位置と目標位置との誤差を特定する制御部１７と、プローブ部１３と電極板１２との間の静電容量を測定する測定部１５とを備え、制御部１７は、移動機構１４がプローブ部１３を第１位置から接離方向に移動させている状態において、測定部１５によって測定された静電容量の変化に基づき、導体パターン１０１とプローブ部１３とが非接触状態から接触状態に移行したことを特定すると共に、非接触状態から接触状態に移行したときの第１位置からのプローブ部１３の接離方向の実際の移動距離を特定し、実際の移動距離に対応する理論上の移動距離と実際の移動距離との差分値を誤差として特定する。【選択図】図１

Description

本発明は、基板の導体部にプローブを接触させて基板を検査する基板検査装置および基板検査方法に関するものである。

この種の基板検査装置として、下記特許文献１に開示されたコンタクトプローブ移動式基板両面検査装置（以下、「基板検査装置」ともいう）が知られている。この基板検査装置は、複数のＸ−Ｙロボット、複数の上下スライド機構、複数のコンタクトプローブ、計算器および制御情報処理部等を備えて構成されている。この基板検査装置では、制御情報処理部が、ＣＡＤデータ等に基づいて各Ｘ−Ｙロボットを制御して、各コンタクトプローブをＸ−Ｙ方向に個別に移動させる。また、制御情報処理部は、各上下スライド機構を制御して各コンタクトプローブを上方または下方にそれぞれ移動させることにより、各コンタクトプローブを基板に接触（コンタクト）させる。また、計算器が、各コンタクトプローブを介して入力した電気信号に基づいて抵抗値を測定し、制御情報処理部が測定データの整理を行う。

ここで、この種の基板検査装置では、一般的に、コンタクトプローブを移動させる際に、Ｘ−Ｙロボットや上下スライド機構を構成する機構部品の加工精度、バックラッシュおよび弾性変形等によるロストモーションに起因して、目標位置（意図した位置）と実際に移動した位置との間に誤差が生じる。このため、コンタクトプローブを基板に確実に接触させるためには、この移動時の誤差を特定し、コンタクトプローブを移動させる際の移動距離をその誤差の分だけ補正する必要がある。この場合、この上下方向の誤差は、一般的に次のような特定方法で特定される。まず、誤差特定用の基板を載置台に載置し、一対の上下スライド機構を制御してコンタクトプローブをそれぞれ基板に向けて移動させ、各コンタクトプローブを基板における同じ導体部に接触させる。この場合、各上下スライド機構にコンタクトプローブを移動させる移動距離は、例えば、コンタクトプローブの待機位置を理論上（設計上）の基準位置として、その待機位置（基準位置）からコンタクトプローブが導体部に接触する接触位置までの理論上の距離（第１距離）、およびコンタクトプローブを導体部に確実に接触させるためにコンタクトプローブを接触位置からさらに移動させる理論上の距離（第２距離）の合計距離（第１距離＋第２距離）で規定される。次いで、いずれか一方の上下スライド機構を制御して一方のコンタクトプローブを少しずつ上方に移動させつつ、各コンタクトプローブ間の抵抗を測定する。この際に、抵抗が極大（測定不能）となったときまでの移動距離、つまり移動させている一方のコンタクトプローブが導体部から離反したときまでの移動距離（第３距離）を特定する。この場合、第３距離と第２距離との差分値が一方の上下スライド機構についての誤差となる。続いて、上記した手順で、他方の上下スライド機構についての誤差を特定する。

特開平７−３５８０８号公報（第６頁、第１図）

ところが、上記の特定方法で誤差を特定する従来の基板検査装置には、改善すべき以下の課題がある。すなわち従来の基板検査装置では、１つの上下スライド機構についての誤差を特定する際に一対の上下スライド機構を制御する必要があるため、特定作業が煩雑で効率が悪という課題が存在する。また、従来の基板検査装置では、抵抗の測定値が極大となったときにコンタクトプローブが導体部から離反したと判別しているため、基板の導体部とコンタクトプローブとの接触抵抗が大きいときには、この判別が正確に行われずに、誤差を正確に特定することが困難となるおそれがある。さらに、従来の基板検査装置では、上下スライド機構の誤差が大きいときには、誤差を特定する工程において、コンタクトプローブを最初に移動させる理論上の移動距離（上記した第１距離および第２距離の合計距離）がコンタクトプローブの弾性変形可能な変形量を超え、その結果、コンタクトプローブが破損するおそれがある。この場合、安全率を大きく規定して、理論上の移動距離を短く規定する方法も考えられる。しかしながら、この方法では、移動距離が短すぎるときにはコンタクトプローブが導体部に接触しないおそれがある。このため、一対の上下スライド機構に対してコンタクトプローブを移動させる従来の基板検査装置では、各上下スライド機構における各々の誤差が互いに大きく異なるときには、各コンタクトプローブの破損を防止し、かつ各コンタクトプローブを導体部に確実に接触させるという条件を満たす各上下スライド機構に共通する適正な理論上の移動距離を規定することが困難となる。具体的には、一対の上下スライド機構における一方の上下スライド機構の誤差が大きく、他方の上下スライド機構の誤差が小さい場合において、誤差が大きい一方の上下スライド機構に合わせて理論上の移動距離を十分に短く規定したときには、誤差が小さい他方のスライド機構による移動距離が短すぎてコンタクトプローブが導体部に接触しないおそれがある。これとは逆に、誤差が小さい他方の上下スライド機構に合わせて理論上の移動距離を少しだけ短く規定したときには、誤差が大きい一方のスライド機構による移動距離が長すぎてコンタクトプローブが破損するおそれがある。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、プローブ部の破損を防止しつつ、移動機構の機械的な誤差を効率よくしかも正確に特定し得る基板検査装置および基板検査方法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記載の基板検査装置は、基板に対して接離する接離方向にプローブ部を移動させる移動機構と、当該移動機構によって前記基板の導体部に接触させられている前記プローブ部を介して入出力する電気信号に基づいて前記基板を検査する検査部とを備えた基板検査装置であって、前記プローブ部を目標位置に位置させるべく前記移動機構が当該プローブ部を前記接離方向に移動させたときに当該プローブ部が実際に位置する第１位置と当該目標位置との誤差を特定する処理部と、前記接離方向に前記プローブ部を移動させる際に指定する指定距離を前記誤差に基づいて補正すると共に補正後の当該指定距離で前記移動機構を制御する制御部と、前記プローブ部と基準電極との間に前記導体部が位置している状態で当該プローブ部と当該基準電極との間の静電容量を測定する測定部とを備え、前記処理部は、前記第１位置に位置した前記プローブ部を前記移動機構が当該第１位置から前記接離方向にさらに移動させている状態において、前記測定部によって測定された当該プローブ部と前記基準電極との間の前記静電容量の変化に基づき、前記導体部と前記プローブ部とが非接触状態および接触状態のいずれか一方の状態から他方の状態に移行したことを特定すると共に、前記いずれか一方の状態から他方の状態に移行したときの前記第１位置からの前記プローブ部の前記接離方向の実際の移動距離を特定し、当該実際の移動距離に対応する理論上の移動距離と当該実際の移動距離との差分値を前記誤差として特定する。

また、請求項２記載の基板検査装置は、請求項１記載の基板検査装置において、前記いずれか一方の状態として前記非接触状態が規定されている。

また、請求項３記載の基板検査方法は、移動機構がプローブ部を目標位置に位置させるべく基板に対して接離する接離方向に移動させたときに当該プローブ部が実際に位置する第１位置と当該目標位置との誤差を特定し、前記接離方向に前記プローブ部を移動させる際に指定する指定距離を前記誤差に基づいて補正すると共に補正後の当該指定距離で前記移動機構を制御し、前記移動機構によって前記基板の導体部に接触させられている前記プローブ部を介して入出力する電気信号に基づいて前記基板を検査する基板検査方法であって、前記プローブ部と基準電極との間に前記導体部が位置している状態で前記第１位置に位置した前記プローブ部を前記移動機構が当該第１位置から前記接離方向にさらに移動させている状態において当該プローブ部と当該基準電極との間の静電容量を測定し、当該測定した前記プローブ部と前記基準電極との間の前記静電容量の変化に基づき、前記導体部と前記プローブ部とが非接触状態および接触状態のいずれか一方の状態から他方の状態に移行したことを特定すると共に、前記いずれか一方の状態から他方の状態に移行したときの前記第１位置からの前記プローブ部の前記接離方向の実際の移動距離を特定し、当該実際の移動距離に対応する理論上の移動距離と当該実際の移動距離との差分値を前記誤差として特定する。

また、請求項４記載の基板検査方法は、請求項３記載の基板検査方法において、前記いずれか一方の状態として前記非接触状態を規定する。

請求項１記載の基板検査装置、および請求項３記載の基板検査方法では、移動機構がプローブ部を第１位置から接離方向に移動させている状態においてプローブ部と基準電極との間の静電容量を測定し、導体部とプローブ部とが非接触状態および接触状態のいずれか一方の状態から他方の状態に移行したことを静電容量の変化に基づいて特定すると共に、移行したときの第１位置からのプローブ部１３の接離方向の実際の移動距離を特定し、理論上の移動距離と実際の移動距離との差分値を誤差として特定する。このため、この基板検査装置および基板検査方法によれば、１つの移動機構についての誤差を特定する際には、その移動機構だけを制御すればよいため、移動機構についての誤差を特定する際に一対の移動機構を制御する必要がある従来の構成および方法と比較して、各プローブ部の破損を防止可能な適正な目標位置（第１位置）にプローブ部を移動させる際の移動機構の制御を容易に行うことができる結果、誤差を特定する作業の効率を十分に向上させることができる。また、この基板検査装置および基板検査方法によれば、導体部とプローブ部とが非接触状態および接触状態のいずれか一方の状態から他方の状態に移行したことを静電容量の変化に基づいて特定するため、２つのプローブ部間の抵抗を測定してその抵抗値の変化に基づいて移行したことを特定する従来の構成および方法と比較して、導体部とプローブ部との接触抵抗の影響を少なく抑えることができる結果、移行したことを正確に特定することができる。

また、請求項２記載の基板検査装置、請求項４記載の基板検査方法では、非接触状態および接触状態のいずれか一方の状態として非接触状態が規定されている。この場合、非接触状態および接触状態のいずれか一方の状態として接触状態を規定する構成では、誤差を特定する際に最初にプローブ部を位置させるべき目標位置を導体部とプローブ部とが接触状態となる位置に設定する必要があるため、移動機構の誤差が大きいときには、目標位置に位置させるべくプローブ部を移動させたときの実際の位置が基板に近すぎて、プローブ部が基板に衝突して破損するおそれがある。これに対して、この基板検査装置および基板検査方法では、誤差を特定する際に最初にプローブ部を位置させるべき目標位置を導体部とプローブ部とが非接触状態となる位置に設定することができるため、導体部から十分に離間すると予想される位置を目標位置として設定することで、プローブ部の破損を確実に防止することができる。

基板検査装置１の構成を示す構成図である。誤差Ｌｒの特定方法を説明する第１の説明図である。誤差Ｌｒの特定方法を説明する第２の説明図である。基板検査方法を説明する説明図である。

以下、基板検査装置および基板検査方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。

最初に、基板検査装置の一例としての図１に示す基板検査装置１の構成について説明する。基板検査装置１は、同図に示すように、載置台１１、電極板１２、プローブ部１３、複数の移動機構１４（同図では、１つの移動機構１４だけを図示している）、測定部１５、記憶部１６および制御部１７を備えて、基板１００を検査可能に構成されている。

載置台１１は、非導電性を有する材料によって形成されて、図１に示すように、電極板１２および基板１００を載置可能に構成されている。また、載置台１１は、一例として、図外の吸気装置による空気の吸引によって電極板１２および基板１００を吸着して固定可能に構成されている。

電極板１２は、基準電極に相当し、導電性を有する材料によって板状に構成されている。また、電極板１２には、小径の通気孔（図示せず）が多数の形成されており、載置された基板１００を載置台１１による空気の吸引によって吸着することが可能となっている。

プローブ部１３は、一例として、図１に示すように、プローブピン３１と、プローブピン３１を保持するアーム部３２と、アーム部３２を支持する支持部３３とを備えて構成されている。この場合、アーム部３２は、非導電性および弾性を有す材料で形成され、移動機構１４によって実行される後述するプロービング処理において、図４に示すように、プローブピン３１（プローブピン３１の先端部）が基板１００の導体パターン１０１に接触した状態で弾性変形することにより、その弾性力によってプローブピン３１が導体パターン１０１を押圧するように構成されている。

移動機構１４は、制御部１７の制御に従い、ＸＹ方向（電極板１２に載置された基板１００の表面に沿った方向）、およびＺ方向（上下方向であって、電極板１２に載置された基板１００の表面に対して接離する接離方向（この例では直交方向））にプローブ部１３を移動させる。

測定部１５は、測定用の交流電圧Ｖａを出力する図外の電源部を備えて構成され、基板１００における導体パターン１０１（導体部）に接触させたプローブピン３１を介して導体パターン１０１に交流電圧Ｖａを供給したときにプローブピン３１と電極板１２との間に流れる交流電流を検出し、その電流値、交流電圧Ｖａの電圧値、および交流電流と交流電圧Ｖａとの位相差に基づき、プローブピン３１（プローブ部１３）と電極板１２との間の静電容量Ｃａを測定する測定処理を実行する。

記憶部１６は、測定部１５によって測定される静電容量Ｃａを記憶する。また、記憶部１６は、制御部１７によって実行される後述する誤差特定処理において特定される誤差Ｌｒを記憶する。また、記憶部１６は、制御部１７によって実行される後述する検査処理において用いられる、検査対象の基板１００に関する基板情報Ｄｂ（例えば、導体パターン１０１の位置を示す情報等）や静電容量の基準値Ｃｄを記憶する。

また、記憶部１６は、制御部１７によって実行される後述する誤差特定処理やプロービング処理において用いられる、移動機構１４についての待機位置Ｐ１（図２参照）、移動開始位置Ｐ２（目標位置に相当する：同図参照）、および移動開始位置Ｐ２から電極板１２に載置された基板１００の導体パターン１０１にプローブピン３１が接触するまでプローブ部１３を移動させるときの理論上の移動距離Ｌ３（図３参照）を特定可能な位置情報Ｄｐを記憶する。この場合、待機位置Ｐ１は、移動機構１４が電極板１２の上方（電極板１２に載置された基板１００の上方）にプローブ部１３を位置させて待機しているときに、プローブ部１３（具体的には、プローブ部１３における支持部３３の下端部：図２参照）が位置すべき理論上（設計上）の位置であって、移動機構１４毎に予め規定されている。また、移動開始位置Ｐ２は、待機位置Ｐ１から予め決められた距離だけ下向きに離間した位置であって、載置台１１の載置面（上面）の位置や、電極板１２および基板１００の厚み等を考慮して、プローブピン３１が基板１００に接触しない位置として、移動機構１４毎に予め規定されている。

制御部１７は、図外の操作部に対する操作に応じて基板検査装置１を構成する各構成要素を制御する。具体的には、制御部１７は、移動機構１４を制御して、プローブ部１３を移動させて、基板１００の導体パターン１０１にプローブピン３１を接触させるプロービング処理を実行する。また、制御部１７は、測定部１５を制御して測定処理を実行させる。

また、制御部１７は、測定部１５と共に処理部を構成し、誤差特定処理を実行する。この誤差特定処理では、制御部１７は、移動機構１４を構成する機構部品の加工精度、バックラッシュおよび弾性変形等によるロストモーションに起因して、プローブ部１３を位置させるべき位置（目標位置）と実際の位置（以下、「第１位置Ｐｒ」ともいう）との間に生じる機械的な誤差Ｌｒ（目標位置と第１位置Ｐｒとの間のＺ方向の距離）を特定する。この場合、制御部１７は、移動機構１４によるプロービング処理においてＺ方向（接離方向）にプローブ部１３を移動させる際の指定距離Ｌ４（図４参照）を、誤差Ｌｒに基づいて補正する。また、制御部１７は、測定部１５と共に検査部を構成し、測定部１５によって測定された静電容量Ｃａと基準値Ｃｄとを比較して基板１００を検査する検査処理を実行する。

次に、基板検査装置１を用いて基板１００を検査する基板検査方法について、図面を参照して説明する。

まず、検査対象の基板１００の検査に先立ち、移動機構１４の機械的な誤差Ｌｒを特定する。具体的には、載置台１１に電極板１２を載置し、次いで、図１に示すように、表面に面積の大きな導体パターン１０１が生成された誤差特定用の基板１００を電極板１２の上に載置する。続いて、図外の吸気装置を作動させる。この際に、載置台１１に形成されている吸気孔からの空気の吸引によって電極板１２が載置台１１に固定されると共に、基板１００が電極板１２に固定される。

次いで、図外の操作部を操作して、誤差特定処理の実行を指示する。これに応じて、制御部１７が、誤差特定処理を実行する。この誤差特定処理では、制御部１７は、記憶部１６から位置情報Ｄｐを読み出す。続いて、制御部１７は、各移動機構１４の１つを選択し、その移動機構１４（以下、「処理対象の移動機構１４」ともいう）についての待機位置Ｐ１を位置情報Ｄｐから特定する。次いで、制御部１７は、処理対象の移動機構１４を制御して、図２に破線で示すように、プローブ部１３における支持部３３の下端部が待機位置Ｐ１に位置するようにプローブ部１３を移動させる。

続いて、制御部１７は、処理対象の移動機構１４についての移動開始位置Ｐ２を位置情報Ｄｐから特定する。次いで、制御部１７は、待機位置Ｐ１と移動開始位置Ｐ２との間のＺ方向の理論上（設計上）の離間距離Ｌ１（図２参照）を特定する。続いて、特定した離間距離Ｌ１だけプローブ部１３をＺ方向に移動させるべく処理対象の移動機構１４を制御する。この場合、同図に示すように、処理対象の移動機構１４のロストモーションに起因して、プローブ部１３が、実際には、移動開始位置Ｐ２よりも下方の第１位置Ｐｒに位置したものとする。

次いで、制御部１７は、移動機構１４を制御して、第１位置Ｐｒに位置したプローブ部１３をＺ方向に徐々に（低速で）移動（この例では、下降）させる移動処理を開始する。また、制御部１７は、移動処理の開始に合わせて、測定部１５を制御して測定処理を開始させる。この測定処理では、測定部１５は、測定用の交流電圧Ｖａを電源部から出力し、その交流電圧Ｖａの出力によってプローブピン３１と電極板１２との間に交流電流が流れたときに、その交流電流を検出し、その電流値、交流電圧Ｖａの電圧値、および交流電流と交流電圧Ｖａとの位相差に基づき、プローブピン３１と電極板１２との間の静電容量Ｃａを測定する。この場合、移動処理の開始時点では、プローブピン３１が導体パターン１０１に接触していないため（図２参照）、測定部１５によって、０Ｆ（または、ほぼ０Ｆ）の静電容量Ｃａが測定され、プローブピン３１が導体パターン１０１に接触するまで、この状態が継続する。

続いて、図３に示すように、プローブピン３１が導体パターン１０１に接触したときには、導体パターン１０１と電極板１２との間の物性に応じたある程度の大きさの静電容量Ｃａが測定部１５によって測定される。つまり、プローブピン３１が導体パターン１０１に接触したときには、静電容量Ｃａが０Ｆ（または、ほぼ０Ｆ）からある程度の大きさに変化する。この際に、制御部１７は、導体パターン１０１とプローブピン３１とが非接触状態から接触状態に移行（非接触状態および接触状態のいずれか一方の状態から他方の状態への移行の一例）したと判別する。つまり、制御部１７は、導体パターン１０１とプローブピン３１とが非接触状態から接触状態に移行したことを静電容量Ｃａの変化に基づいて特定する。

次いで、制御部１７は、移動処理を終了して、移動機構１４によるプローブ部１３の移動を停止させる。続いて、制御部１７は、導体パターン１０１とプローブピン３１とが非接触状態から接触状態に移行したときの第１位置Ｐｒからのプローブ部１３のＺ方向の実際の移動距離Ｌ２（図３参照）を特定する。次いで、制御部１７は、移動開始位置Ｐ２から導体パターン１０１にプローブピン３１が接触するまでプローブ部１３を移動させるときの理論上の移動距離Ｌ３（つまり、実際の移動距離Ｌ２に対応する理論上の移動距離Ｌ３：同図参照）を位置情報Ｄｐから特定する。続いて、制御部１７は、実際の移動距離Ｌ２と理論上の移動距離Ｌ３との差分値を誤差Ｌｒとして算出（特定）する（図同参照）。次いで、制御部１７は、誤差Ｌｒを記憶部１６に記憶させる。

この場合、実際の移動距離Ｌ２と理論上の移動距離Ｌ３とが異なるとき、つまり、実際の移動距離Ｌ２および理論上の移動距離Ｌ３の差分値が「０」以外のときには、目標位置としての移動開始位置Ｐ２と、プローブ部１３を移動開始位置Ｐ２に位置させるべくＺ方向にプローブ部１３を移動させたときにプローブ部１３が位置する第１位置Ｐｒとが異なっていることとなり、この移動開始位置Ｐ２と第１位置Ｐｒとの誤差（移動開始位置Ｐ２と第１位置Ｐｒとの間のＺ方向の距離）が上記した誤差Ｌｒに相当する。

続いて、制御部１７は、他の１つの移動機構１４を選択して、上記した手順で誤差Ｌｒを特定して、記憶部１６に記憶させる。次いで、全ての移動機構１４についての誤差Ｌｒの特定および記憶部１６への記憶が完了したときには、制御部１７は、誤差特定処理を終了する。

続いて、検査対象の基板１００を検査するときには、図４に示すように、電極板１２の上に基板１００を載置し、次いで、吸気装置を作動させて電極板１２および基板１００を固定する。続いて、操作部を操作して、検査処理の開始を指示する。これに応じて、制御部１７が、検査処理を開始する。この検査処理では、制御部１７は、検査対象の基板１００についての基板情報Ｄｂを記憶部１６から読み出す。次いで、制御部１７は、基板情報Ｄｂから導体パターン１０１の位置を特定し、移動機構１４を制御してプローブ部１３をＸＹ方向に移動させ、導体パターン１０１の上方における待機位置Ｐ１にプローブ部１３を位置させる。

続いて、制御部１７は、位置情報Ｄｐおよび基板情報Ｄｂに基づき、プローブピン３１が導体パターン１０１に接触し、さらにプローブピン３１を導体パターン１０１に確実に接触させるためにプローブ部１３のアーム部３２を弾性変形させる（撓ませる）のに必要な待機位置Ｐ１からのＺ方向の理論上（設計上）の指定距離Ｌ４（図４参照）を特定する。次いで、制御部１７は、記憶部１６に記憶されている移動機構１４についての誤差Ｌｒを読み出して、指定距離Ｌ４対して誤差Ｌｒを増減する（この例では、減ずる）ことによって指定距離Ｌ４を補正する。続いて、制御部１７は、移動機構１４を制御して補正後の指定距離Ｌ５だけＺ方向にプローブ部１３を移動させる。これにより、同図に示すように、プローブピン３１が導体パターン１０１に接触する。また、この際に、アーム部３２が撓むことによって生じる弾性力で、プローブピン３１が導体パターン１０１を押圧する。このため、プローブピン３１が導体パターン１０１に確実に接触する。

次いで、制御部１７は、測定部１５を制御して、測定処理を実行させる。この際に、測定部１５が、上記したように、測定用の交流電圧Ｖａを出力し、その交流電圧Ｖａの出力によってプローブピン３１と電極板１２との間に流れる交流電流の電流値、交流電圧Ｖａの電圧値、および交流電流と交流電圧Ｖａとの位相差に基づいてプローブピン３１と電極板１２との間の静電容量Ｃａを測定する。続いて、制御部１７は、測定部１５によって測定された静電容量Ｃａと記憶部１６に記憶されている基準値Ｃｄとを比較して導体パターン１０１の良否を判定する。

この場合、制御部１７は、一例として、静電容量Ｃａが基準値Ｃｄを中心とする基準範囲内のときに、導体パターン１０１が良好であると判定する。また、制御部１７は、静電容量Ｃａが基準範囲の上限値を超えるときには、導体パターン１０１が他の導体パターン１０１等と短絡している不良状態であると判定し、静電容量Ｃａが基準範囲の下限値未満のときには、導体パターン１０１が断線している不良状態であると判定する。次いで、制御部１７は、同様にして、他の導体パターン１０１にいての良否を判定し、各導体パターン１０１についての良否結果に基づいて基板１００の良否を判定し、その判定結果（検査結果）を図外の表示部に表示させて検査処理を終了する。

このように、この基板検査装置１および基板検査方法では、移動機構１４がプローブ部１３を第１位置ＰｒからＺ方向に移動させている状態においてプローブピン３１（プローブ部１３）と電極板１２との間の静電容量Ｃａを測定し、導体パターン１０１とプローブピン３１とが非接触状態から接触状態に移行したことを静電容量Ｃａの変化に基づいて特定すると共に、移行したときの第１位置Ｐｒからのプローブ部１３のＺ方向の実際の移動距離Ｌ２を特定し、理論上の移動距離Ｌ３と実際の移動距離Ｌ２との差分値を誤差Ｌｒとして特定する。このため、この基板検査装置１および基板検査方法によれば、１つの移動機構１４についての誤差Ｌｒを特定する際には、その移動機構１４だけを制御すればよいため、移動機構１４についての誤差Ｌｒを特定する際に一対の移動機構１４を制御する必要がある従来の構成および方法と比較して、各プローブ部１３の破損を防止可能な適正な移動開始位置Ｐ２（第１位置Ｐｒ）にプローブ部１３を移動させる際の移動機構１４の制御を容易に行うことができる結果、誤差Ｌｒを特定する作業の効率を十分に向上させることができる。また、この基板検査装置１および基板検査方法によれば、導体パターン１０１とプローブピン３１とが非接触状態から接触状態に移行したことを静電容量Ｃａの変化に基づいて特定するため、２つのプローブピン３１間の抵抗を測定してその抵抗値の変化に基づいて移行したことを特定する従来の構成および方法と比較して、導体パターン１０１とプローブピン３１との接触抵抗の影響を少なく抑えることができる結果、移行したことを正確に特定することができる。

また、この基板検査装置１および基板検査方法では、非接触状態および接触状態のいずれか一方の状態として非接触状態が規定されている。この場合、非接触状態および接触状態のいずれか一方の状態として接触状態を規定する構成では、誤差Ｌｒを特定する際に最初にプローブ部１３を位置させるべき移動開始位置Ｐ２（目標位置）を導体パターン１０１とプローブピン３１とが接触状態となる位置に設定する必要があるため、移動機構１４の誤差Ｌｒが大きいときには、移動開始位置Ｐ２に位置させるべくプローブ部１３を移動させたときの実際の位置が基板１００に近すぎて、プローブ部１３が基板１００に衝突して破損するおそれがある。これに対して、この基板検査装置１および基板検査方法では、誤差を特定する際に最初にプローブ部１３を位置させるべき移動開始位置Ｐ２を導体パターン１０１とプローブ部１３とが非接触状態となる位置に設定することができるため、導体パターン１０１から十分に離間すると予想される位置を移動開始位置Ｐ２として設定することで、プローブ部１３の破損を確実に防止することができる。

なお、基板検査装置および基板検査方法は、上記の構成および方法に限定されない。例えば、誤差特定処理において、基板１００における導体パターン１０１とプローブピン３１とが非接触状態となる位置を移動開始位置Ｐ２として規定する例について上記したが、プローブピン３１と導体パターン１０１とが接触状態でかつアーム部３２が弾性変形する（撓む）状態となる位置を移動開始位置Ｐ２として規定する構成および方法を採用することもできる。この場合、この構成および方法では、移動開始位置Ｐ２からプローブ部１３を徐々に上昇させて、プローブピン３１と導体パターン１０１とが接触状態から非接触状態に移行したことを静電容量Ｃａの変化に基づいて静電容量の変化に基づいて特定する。

また、載置台１１とは別体の電極板１２を用いる例について上記したが、載置台１１と電極板１２とを一体とした構成や、載置台１１が導電性を有する（載置台１１自体が電極板１２としても機能する）構成、およびこれらを用いる方法を採用することもできる。

また、基準電極（グランドパターンや電源パターンなど）などの面積の大きな導体パターンが基板１００の内部や裏面に形成されているときには、その導体パターンを電極板１２として用いる構成および方法を採用することもできる。

また、上記の例では、検査対象の基板１００を検査する検査処理においても、静電容量Ｃａに基づいて導体パターン１０１の良否を判別しているが、検査処理においては、２つのプローブピン３１の間の抵抗値を測定し、その測定値（抵抗値）に基づいて導体パターン１０１の良否を判別することもできる。

１基板検査装置１
１２電極板
１３プローブ部
１４移動機構
１５測定部
１７制御部
１００基板
１０１導体パターン
Ｃａ静電容量
Ｌｒ誤差
Ｌ２移動距離
Ｌ３離間距離
Ｐ２移動開始位置
Ｐｒ第１位置

Claims

基板に対して接離する接離方向にプローブ部を移動させる移動機構と、当該移動機構によって前記基板の導体部に接触させられている前記プローブ部を介して入出力する電気信号に基づいて前記基板を検査する検査部とを備えた基板検査装置であって、
前記プローブ部を目標位置に位置させるべく前記移動機構が当該プローブ部を前記接離方向に移動させたときに当該プローブ部が実際に位置する第１位置と当該目標位置との誤差を特定する処理部と、
前記接離方向に前記プローブ部を移動させる際に指定する指定距離を前記誤差に基づいて補正すると共に補正後の当該指定距離で前記移動機構を制御する制御部と、
前記プローブ部と基準電極との間に前記導体部が位置している状態で当該プローブ部と当該基準電極との間の静電容量を測定する測定部とを備え、
前記処理部は、前記第１位置に位置した前記プローブ部を前記移動機構が当該第１位置から前記接離方向にさらに移動させている状態において、前記測定部によって測定された当該プローブ部と前記基準電極との間の前記静電容量の変化に基づき、前記導体部と前記プローブ部とが非接触状態および接触状態のいずれか一方の状態から他方の状態に移行したことを特定すると共に、前記いずれか一方の状態から他方の状態に移行したときの前記第１位置からの前記プローブ部の前記接離方向の実際の移動距離を特定し、当該実際の移動距離に対応する理論上の移動距離と当該実際の移動距離との差分値を前記誤差として特定する基板検査装置。
前記いずれか一方の状態として前記非接触状態が規定されている請求項１記載の基板検査装置。
移動機構がプローブ部を目標位置に位置させるべく基板に対して接離する接離方向に移動させたときに当該プローブ部が実際に位置する第１位置と当該目標位置との誤差を特定し、前記接離方向に前記プローブ部を移動させる際に指定する指定距離を前記誤差に基づいて補正すると共に補正後の当該指定距離で前記移動機構を制御し、前記移動機構によって前記基板の導体部に接触させられている前記プローブ部を介して入出力する電気信号に基づいて前記基板を検査する基板検査方法であって、
前記プローブ部と基準電極との間に前記導体部が位置している状態で前記第１位置に位置した前記プローブ部を前記移動機構が当該第１位置から前記接離方向にさらに移動させている状態において当該プローブ部と当該基準電極との間の静電容量を測定し、当該測定した前記プローブ部と前記基準電極との間の前記静電容量の変化に基づき、前記導体部と前記プローブ部とが非接触状態および接触状態のいずれか一方の状態から他方の状態に移行したことを特定すると共に、前記いずれか一方の状態から他方の状態に移行したときの前記第１位置からの前記プローブ部の前記接離方向の実際の移動距離を特定し、当該実際の移動距離に対応する理論上の移動距離と当該実際の移動距離との差分値を前記誤差として特定する基板検査方法。
前記いずれか一方の状態として前記非接触状態を規定する請求項３記載の基板検査方法。