(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象の検査点が設定された基板を検査するための検査治具であって、
前記検査点に接触するためのプローブと、
前記基板に接触するための接触面を有し、前記接触面を加熱することにより前記基板を加熱する加熱部と、
前記プローブを支持する支持部材と、
前記支持部材と前記加熱部とを一体に支持する基台とを備え、
前記加熱部と前記基台とは、断熱性を有する断熱部材を介して連結されている検査治具。
【請求項２】
検査対象の検査点が設定された基板を検査するための検査治具であって、
前記検査点に接触するためのプローブと、
前記基板に接触するための接触面を有し、前記接触面を加熱することにより前記基板を加熱する加熱部とを備え、
前記基板は、第一面と第二面とを有し、前記第一面と前記第二面とに前記検査点が設定されており、
前記プローブは、前記接触面と面一にされ、かつ前記接触面との間に空間が設けられた第一接触面から突出して前記第一面の検査点に接触し、
前記接触面は、前記基板における、前記第二面に前記検査点が設定されている領域の前記第一面に接触し、かつ前記第一面のすべての検査点からは前記接触面の面方向に離間する形状を有する検査治具。
【請求項３】
前記加熱部は、
前記接触面を有し、前記接触面と直交する方向に厚みを有する金属部材と、
前記金属部材の厚み内に、前記接触面と略平行に延びるヒータとを含む請求項１又は２記載の検査治具。
【請求項４】
請求項２記載の検査治具と前記基板を検査するための第二面用検査治具とを備えた検査治具セットであって、
前記第二面用検査治具は、
前記第二面の検査点に接触するための第二面用プローブと、
前記基板の前記第二面に接触するための第二面用接触面を有し、前記第二面用接触面を加熱することにより前記基板を加熱する第二面用加熱部とを備え、
前記第二面用プローブは、前記第二面用接触面と面一にされ、かつ前記第二面用接触面との間に空間が設けられた第二接触面から突出して前記第二面の検査点に接触し、
前記第二面用接触面は、前記基板における、前記第一面に前記検査点が設定されている領域の前記第二面に接触し、かつ前記第二面のすべての検査点からは前記第二面用接触面の面方向に離間する形状を有する検査治具セット。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の検査治具と、
前記プローブを前記検査点に接触させ、前記接触面を前記基板に接触させ、前記プローブから得られる電気信号に基づき前記基板の検査を行う検査処理部とを備える基板検査装置。
【請求項６】
請求項４記載の検査治具セットと、
前記プローブを前記第一面の検査点に接触させ、前記接触面を、前記基板における、前記第二面に前記検査点が設定されている領域の前記第一面に接触させ、前記第二面用プローブを前記第二面の検査点に接触させ、前記第二面用接触面を、前記基板における、前記第一面に前記検査点が設定されている領域の前記第二面に接触させ、当該プローブ及び当該第二面用プローブから得られる電気信号に基づき前記基板の検査を行う検査処理部とを備える基板検査装置。
【請求項７】
前記基板には、配線パターンが形成され、
前記検査点として、前記配線パターンで互いに接続された一対の特定検査点が予め設定され、
前記検査処理部は、
前記各特定検査点に接触するプローブから得られる電気信号に基づき前記一対の特定検査点間の抵抗値を測定する抵抗測定工程と、
前記抵抗測定工程により測定された抵抗値が、所定の目標抵抗値以上となったとき、前記検査を開始する検査開始判定工程とを実行する請求項５又は６に記載の基板検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板にプローブを接触させるための検査治具、検査治具セット、及び基板検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント配線基板等の基板上に形成された配線パターンの導通や、各配線パターン間の短絡不良の有無、あるいは配線パターンや配線パターン間の抵抗値を検査する基板検査を行うために、配線パターン上に形成されたパッドやランド等の複数の検査点に、例えば移動式の検査用接触子や多針状に保持された複数の検査用接触子等を接触させ、当該検査対象配線パターン上の検査点間における電気抵抗を測定することにより、基板検査を行う基板検査装置が知られている。
【０００３】
このような基板において、例えば配線パターンとビアホールとの間の接続が不完全となり、導通はしているものの接続状態が不安定となっている場合がある。このような不良では、検査時には検査点間で導通していると判断され、良品とされて製品に組み込まれた後、使用環境における温度ストレスによって不良が顕在化する場合がある。特に、基板の内部で配線パターン間を接続する埋込ビアホールにおける不完全な接続不良は、基板の外部から目視検査することができないため、検査によって検出することが困難である。
【０００４】
そこで、基板検査時において、予熱チャンバを用いて検査対象の基板が載置された空間を加熱し、基板を高温環境に置くことにより、温度ストレスをかけて検査を行うことによって、このような不完全な接続不良を検出するようにした検査装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２１５２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のように予熱チャンバを用いて検査対象の基板の載置空間を加熱して基板に温度ストレスをかけるようにした検査装置では、基板の加熱に時間がかかるために検査時間が増大するという不都合があった。
【０００７】
本発明の目的は、検査対象の基板に温度ストレスをかけつつ検査時間を短縮することができる検査治具、検査治具セット、及び基板検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る検査治具は、検査対象の検査点が設定された基板を検査するための検査治具であって、前記検査点に接触するためのプローブと、前記基板に接触するための接触面を有し、前記接触面を加熱することにより前記基板を加熱する加熱部とを備える。
【０００９】
この構成によれば、基板に接触させた接触面を加熱することにより基板を加熱することができるので、予熱チャンバを用いて基板の載置空間を加熱することで基板を加熱するよりも、基板を短時間で加熱することが容易である。従って、検査対象の基板に温度ストレスをかけつつ検査時間を短縮することができる。
【００１０】
また、前記基板は、第一面と第二面とを有し、前記第一面と前記第二面とに前記検査点が設定されており、前記プローブは、前記第一面の検査点に接触し、前記接触面は、前記基板における、前記第二面に前記検査点が設定されている領域の前記第一面に接触し、かつ前記第一面の検査点からは離間する形状を有することが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、基板の検査点が設定されている領域を、検査点が設定されている面の裏側から加熱することができるので、検査点に接触するためのプローブが加熱されるおそれを低減しつつ、基板を加熱することができる。
【００１２】
また、前記加熱部は、前記接触面を有し、前記接触面と直交する方向に厚みを有する金属部材と、前記金属部材の厚み内に、前記接触面と略平行に延びるヒータとを含むことが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、ヒータで発生した熱を金属部材に効率よく伝導させ、かつ接触面全体にバランスよく熱が伝わるように加熱することができる。
【００１４】
また、前記プローブを支持する支持部材と、前記支持部材と前記加熱部とを一体に支持する基台とをさらに備え、前記加熱部と前記基台とは、断熱性を有する断熱部材を介して連結されていることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、加熱部で生じた熱が基台へ逃げるおそれが低減されるので、基板を速やかに、かつ効率よく加熱することが可能となる。また、基台を介してプローブが加熱されるおそれを低減することができる。
【００１６】
また、本発明に係る検査治具セットは、上述の検査治具と前記基板を検査するための第二面用検査治具とを備えた検査治具セットであって、前記第二面用検査治具は、前記第二面の検査点に接触するための第二面用プローブと、前記基板の前記第二面に接触するための第二面用接触面を有し、前記第二面用接触面を加熱することにより前記基板を加熱する第二面用加熱部とを備え、前記第二面用接触面は、前記基板における、前記第一面に前記検査点が設定されている領域の前記第二面に接触し、かつ前記第二面の検査点からは離間する形状を有する。
【００１７】
この検査治具セットによれば、基板をその両面から加熱及び検査することが可能となる。
【００１８】
また、本発明に係る検査治具セットは、第一面と第二面とを有し、前記第一面に検査対象の検査点が設定された基板を検査するための検査治具セットであって、前記第一面の前記検査点に接触するためのプローブを備えたプローブ治具と、前記基板の前記第二面に接触するための接触面を有し、前記接触面を加熱することにより前記基板を加熱する加熱治具とを備える。
【００１９】
この構成によれば、加熱治具によって基板に接触させた接触面を加熱することにより基板を加熱しつつ、プローブ治具によって基板を検査することができるので、予熱チャンバを用いて基板の載置空間を加熱することで基板を加熱するよりも、基板を短時間で加熱することが容易である。従って、検査対象の基板に温度ストレスをかけつつ検査時間を短縮することができる。また、基板の検査点が設定されている領域を、検査点が設定されている面の裏側から加熱することができるので、検査点に接触するためのプローブが加熱されるおそれを低減しつつ、基板を加熱することができる。
【００２０】
また、本発明に係る基板検査装置は、上述の検査治具と、前記プローブを前記検査点に接触させ、前記接触面を前記基板に接触させ、前記プローブから得られる電気信号に基づき前記基板の検査を行う検査処理部とを備える。
【００２１】
この構成によれば、基板に接触させた接触面を加熱することにより基板を加熱しつつ、プローブによって基板を検査することができるので、予熱チャンバを用いて基板の載置空間を加熱することで基板を加熱するよりも、基板を短時間で加熱することが容易である。従って、検査対象の基板に温度ストレスをかけつつ検査時間を短縮することができる。
【００２２】
また、本発明に係る基板検査装置は、上述の検査治具セットと、前記プローブを前記第一面の検査点に接触させ、前記接触面を、前記基板における、前記第二面に前記検査点が設定されている領域の前記第一面に接触させ、前記第二面用プローブを前記第二面の検査点に接触させ、前記第二面用接触面を、前記基板における、前記第一面に前記検査点が設定されている領域の前記第二面に接触させ、当該プローブ及び当該第二面用プローブから得られる電気信号に基づき前記基板の検査を行う検査処理部とを備える。
【００２３】
この構成によれば、基板の両面に検査点が設定されている場合であっても、基板の両面に接触させた接触面と第二面用接触面とを加熱することにより基板を加熱しつつ、両面の検査点にプローブ及び第二面用プローブを接触させて基板を検査することができるので、予熱チャンバを用いて基板の載置空間を加熱することで基板を加熱するよりも、基板を短時間で加熱することが容易である。従って、検査対象の基板に温度ストレスをかけつつ検査時間を短縮することができる。また、基板の検査点が設定されている領域を、検査点が設定されている面の裏側から加熱することができるので、検査点に接触するためのプローブ及び第二面用プローブが加熱されるおそれを低減しつつ、基板を加熱することができる。
【００２４】
また、本発明に係る基板検査装置は、上述の検査治具セットと、前記プローブを前記第一面の検査点に接触させ、前記接触面を前記第二面に接触させ、当該プローブから得られる電気信号に基づき前記基板の検査を行う検査処理部とを備える。
【００２５】
この構成によれば、基板に接触させた接触面を加熱することにより基板を加熱しつつ、基板を検査することができるので、予熱チャンバを用いて基板の載置空間を加熱することで基板を加熱するよりも、基板を短時間で加熱することが容易である。従って、検査対象の基板に温度ストレスをかけつつ検査時間を短縮することができる。また、基板の検査点が設定されている領域を、検査点が設定されている面の裏側から加熱することができるので、検査点に接触するためのプローブが加熱されるおそれを低減しつつ、基板を加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る接触端子及び検査治具を備えた基板検査装置の構成を概略的に示す概念図である。
【図２】図１に示す基板の一例を示す平面図である。
【図３】図１に示す検査治具の構成の一例を示す説明図である。
【図４】図１に示す検査治具の構成の一例を示す説明図である。
【図５】検査のために基板の下面に検査治具を接触させた状態を、上面側から検査治具の接触面及びプローブと基板とを重ね合わせて示した説明図である。
【図６】検査のために基板の上面に検査治具を接触させた状態を、上面側から検査治具の接触面及びプローブと基板とを重ね合わせて示した説明図である。
【図７】図１に示す検査治具セットの他の一例を示す説明図である。
【図８】基板検査方法について説明するための説明図である。
【図９】基板検査方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】基板検査方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
【００２８】
図１は、本発明の一実施形態に係る接触端子及び検査治具を備えた基板検査装置１の構成を概略的に示す概念図である。図１に示す基板検査装置１は、検査の対象物である基板１００に形成された回路パターンを検査するための装置である。
【００２９】
基板１００は、例えばプリント配線基板、フレキシブル基板、セラミック多層配線基板、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ用の電極板、半導体基板、及び半導体パッケージ用のパッケージ基板やフィルムキャリアなど種々の基板であってもよい。
【００３０】
図１に示す基板検査装置１は、検査部４Ｕ，４Ｄと、基板固定装置６と、検査処理部８と、温度制御部９とを備えている。基板固定装置６は、検査対象の基板１００を所定の位置に固定するように構成されている。検査部４Ｕ，４Ｄは、検査治具３Ｕ，３Ｄと、検査治具３Ｕ，３Ｄが備えるプローブＰｒと検査処理部８とを電気的に接続する接続回路等とを備えている。検査部４Ｕ，４Ｄは、図略の駆動機構によって、検査治具３Ｕ，３Ｄを、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚの三軸方向に移動可能にされ、さらに検査治具３Ｕ，３Ｄを、Ｚ軸を中心に回動可能にされている。
【００３１】
検査部４Ｕは、基板固定装置６に固定された基板１００の上方に位置する。検査部４Ｄは、基板固定装置６に固定された基板１００の下方に位置する。検査部４Ｕ，４Ｄは、基板１００に形成された回路パターンを検査するための検査治具３Ｕ，３Ｄを着脱可能に構成されている。以下、検査部４Ｕ，４Ｄを総称して検査部４と称する。
【００３２】
検査治具３Ｕ，３Ｄは、それぞれ、複数のプローブＰｒを備えている。図１では、検査治具３Ｕ，３Ｄの詳細を省略し、簡易的に記載している。検査治具３Ｕ，３Ｄは、検査対象の基板１００に応じて取り替え可能にされている。検査治具３Ｕ，３Ｄは、それぞれ検査治具の一例に相当している。また、検査治具３Ｕ，３Ｄのうち一方が検査治具の一例に相当し、他方が第二面用検査治具の一例に相当する関係を有している。また、検査治具３Ｄと検査治具３Ｕとの組み合わせが、検査治具セット２とされている。検査治具３Ｕ，３Ｄの詳細については後述する。
【００３３】
検査処理部８は、例えば電源回路、電圧計、電流計、及びマイクロコンピュータ等を備えている。検査処理部８は、図略の駆動機構を制御して検査部４Ｕ，４Ｄを移動、位置決めさせ、基板１００の各検査点に、各プローブＰｒの先端を接触させる。これにより、各検査点と、検査処理部８とが電気的に接続される。また、検査処理部８は、温度制御部９の動作を制御し、基板１００を加熱させる。この状態で、検査処理部８は、検査治具３Ｕ，３Ｄの各プローブＰｒを介して基板１００の各検査点に検査用の電流又は電圧を供給し、各プローブＰｒから得られた電圧信号又は電流信号に基づき、例えば回路パターンの断線や短絡等の基板１００の検査を実行する。あるいは、検査処理部８は、交流の電流又は電圧を各検査点に供給することによって各プローブＰｒから得られた電圧信号又は電流信号に基づき、検査対象のインピーダンスを測定してもよい。
【００３４】
基板１００は、下面１０１と上面１０２とを有している。下面１０１は第一面の一例に相当し、上面１０２は第二面の一例に相当している。なお、第一面と第二面とは、基板１００の一方の面と他方の面であればよく、その方向は限定されない。
【００３５】
図２は、図１に示す基板１００の一例を示す平面図である。図２に示す基板１００は、例えばフレキシブル基板であり、同一の形状、同一の配線パターンを有する二つの検査対象の基板Ａが組み合わされた組基板とされている。二つの基板Ａは、基板材料から取れる基板取り数を増大させる観点から、互いに異なる向きに組み合わされている。なお、基板１００は、このような組基板に限らない。また、このような組基板がさらに複数組、組み合わされて、基板１００とされていてもよい。基板Ａは、例えばタッチパネルディスプレイ等の電子部材に取り付けられ、あるいはタッチパネルディスプレイに組み込まれて用いられる基板であってもよい。
【００３６】
基板１００の下面１０１には、複数の検査点Ｐ１が設定されている。基板１００の上面１０２には、複数の検査点Ｐ２が設定されている。検査点Ｐ１，Ｐ２は、例えばタッチパネルディスプレイ等の電子部材に接続されるための電極であってもよく、電子部品を取り付けるためのパッドであってもよく、配線パターンであってもよく、コネクタ端子であってもよい。図２に示す例では、例えば検査点Ｐ１は、タッチパネルディスプレイ等の電子部材を外部と接続するためのいわゆるタブ端子と呼ばれるコネクタ端子が想定され、例えば検査点Ｐ２は、電子部材に接続されるための電極、電子部品を取り付けるためのパッド、あるいは配線パターンが想定される。
【００３７】
図３は、図１に示す検査治具３Ｄの構成の一例を示す説明図である。図３（ａ）は、図１に示す検査治具３Ｄの上面、すなわち検査治具３Ｄの基板１００に対向する対向面の一例を示す平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す検査治具３Ｄのｂ−ｂ線端面図である。
【００３８】
図３に示す検査治具３Ｄは、プローブブロック３０Ｄと、加熱ブロック３５Ｄ（加熱部）と、基台３２１Ｄとを備えている。基台３２１Ｄは、例えば略板状の形状を有し、基台３２１Ｄの一方の面上にプローブブロック３０Ｄと、加熱ブロック３５Ｄとが取り付けられている。これにより、基台３２１Ｄは、プローブブロック３０Ｄと、加熱ブロック３５Ｄとを一体に保持するようにされている。
【００３９】
加熱ブロック３５Ｄは、例えば、基板１００の下面１０１に接触するための接触面Ｂ１を有し、接触面Ｂ１と直交する方向に厚みを有する略直方体形状の金属部材３５１Ｄと、金属部材３５１Ｄの厚み内に、接触面Ｂ１と略平行に延びるように埋設された複数のヒータ３５２と、金属部材３５１Ｄの厚み内に埋設された温度センサ３５３とを備えている。温度センサ３５３は、金属部材３５１Ｄの温度を検出する。温度センサ３５３としては、例えば熱電対が用いられる。
【００４０】
金属部材３５１Ｄは、熱伝導性の高い金属材料により構成されている。金属部材３５１Ｄとしては、例えばアルミニウムを好適に用いることができる。接触面Ｂ１は、基板１００における、上面１０２に検査点Ｐ２が設定されている領域の下面１０１に接触し、かつ下面１０１の検査点Ｐ１からは離間する形状を有している。
【００４１】
金属部材３５１Ｄの厚み内には、金属部材３５１Ｄの長尺方向に沿って、接触面Ｂ１と略平行に延びる孔が複数形成されており、この孔に、例えば円柱形状のヒータ３５２が挿入されている。ヒータ３５２としては、例えばセラミックコアにニクロム線を巻き付けてステンレスシースに封入した、いわゆるカートリッジヒータを用いることができる。
【００４２】
ヒータ３５２及び温度センサ３５３は、温度制御部９と接続されている。温度制御部９としては、いわゆる温度調節器を用いることができる。温度制御部９は、例えば検査処理部８からの制御信号に応じて金属部材３５１Ｄ，３５１Ｕの加熱を開始する。温度制御部９は、例えば温度センサ３５３で検出された金属部材３５１Ｄ，３５１Ｕの温度に基づきヒータ３５２の発熱をフィードバック制御することによって、金属部材３５１Ｄ，３５１Ｕを予め設定された設定温度Ｔｔａに加熱させる。設定温度Ｔｔａとしては、例えば６０℃〜１３０℃程度の温度を好適に用いることができる。基板１００に接触した金属部材３５１Ｄ，３５１Ｕを、設定温度Ｔｔａに加熱することによって、基板１００を設定温度Ｔｔａに加熱する。なお、基板１００の温度を速やかに、かつ確実に設定温度Ｔｔａとするため、温度制御部９は、金属部材３５１Ｄ，３５１Ｕを、設定温度Ｔｔａよりも高い温度に加熱するようにしてもよい。
【００４３】
金属部材３５１Ｄは、例えば複数の支柱３７によって基台３２１Ｄと連結されている。金属部材３５１Ｄと複数の支柱３７との間には、例えばシート状の断熱部材３６が介設されている。すなわち、加熱ブロック３５Ｄと基台３２１Ｄとは、断熱部材３６を介して連結されている。
【００４４】
断熱部材３６は、例えば熱伝導率が０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の、断熱性を有する部材を好適に用いることができる。これにより、ヒータ３５２により生じた熱が基台３２１Ｄやプローブブロック３０Ｄへ伝導することが抑制されるので、熱膨張により基台３２１Ｄやプローブブロック３０Ｄの位置ずれ等が生じたり、プローブＰｒの温度が上昇してプローブＰｒの抵抗値が増大したりするおそれが低減される。
【００４５】
また、ヒータ３５２によって加熱された金属部材３５１Ｄの熱が、熱伝導により逃げることが断熱部材３６によって抑制されるので、金属部材３５１Ｄの温度をヒータ３５２によって速やかに上昇させることが容易となり、また、金属部材３５１Ｄの温度を一定の設定温度Ｔｔａに維持することが容易となる。
【００４６】
プローブブロック３０Ｄは、例えば加熱ブロック３５Ｄの周囲を取り囲むように設けられている。プローブブロック３０Ｄは、複数のプローブＰｒと、複数のプローブＰｒを、先端を基板１００へ向けて保持する支持ブロック３１Ｄとを備えている。
【００４７】
プローブＰｒは、棒状又は針状の形状を有している。プローブＰｒは、導電性の高い材料で構成されており、例えばニッケル、ニッケル合金、パラジウム合金等、種々の材料を用いることができる。
【００４８】
支持ブロック３１Ｄには、プローブＰｒを支持する複数の貫通孔Ｈが形成されている。各貫通孔Ｈは、検査対象となる基板１００の下面１０１の検査点Ｐ１の位置と対応するように配置されている。これにより、プローブＰｒの先端部が検査点Ｐ１に接触するようにされている。基台３２１Ｄには、各プローブＰｒの後端と接触して導通する電極３４ａが設けられている。検査部４Ｄは、基台３２１Ｄの各電極を介して各プローブＰｒの後端を、検査処理部８と電気的に接続したり、その接続を切り替えたりする図略の接続回路を備えている。
【００４９】
支持ブロック３１Ｄは、例えば板状の支持プレート３１Ｄａ，３１Ｄｂが図略の支柱により離間して対向配置されるように連結支持されて構成されている。支持プレート３１Ｄｂが支持ブロック３１Ｄの先端側すなわち基板１００と対向する側、支持プレート３１Ｄａが支持ブロック３１Ｄの後端側すなわち基台３２１Ｄに取り付けられる側にされている。支持プレート３１Ｄｂの上面は、基板１００と接触するための接触面Ｃ１とされている。接触面Ｃ１は、接触面Ｂ１と面一にされ、かつ接触面Ｂ１との間に空間が設けられている。そして、支持プレート３１Ｄａ，３１Ｄｂを貫通するように、複数の貫通孔Ｈが形成されている。
【００５０】
支持プレート３１Ｄａの後端側には、例えば絶縁性の樹脂材料により構成された基台３２１Ｄが取り付けられている。基台３２１Ｄによって、貫通孔Ｈの後端側開口部が閉塞されている。基台３２１Ｄの、各後端側開口部と対向する箇所には、配線３４が、基台３２１Ｄを貫通するように取り付けられている。基台３２１Ｄの、支持プレート３１Ｄａに面する側の表面と、その面に露出する配線３４の端面とが面一になるようにされている。その配線３４の端面は、電極３４ａとされている。各貫通孔Ｈには、プローブＰｒが挿入されている。配線３４は、検査処理部８と接続されている。これにより、検査処理部８は、配線３４及び電極３４ａを介してプローブＰｒと接続されている。
【００５１】
図４は、図１に示す検査治具３Ｕの構成の一例を示す説明図である。図４（ａ）は、図１に示す検査治具３Ｕの下面、すなわち検査治具３Ｕの基板１００に対向する対向面の一例を示す平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す検査治具３Ｕのｂ−ｂ線端面図である。検査治具３Ｕは、第二面用検査治具の一例に相当している。
【００５２】
図４に示す検査治具３Ｕは、プローブブロック３０Ｕと、二つの加熱ブロック３５Ｕ（第二面用加熱部）と、基台３２１Ｕとを備えている。基台３２１Ｕは、例えば略板状の形状を有し、基台３２１Ｕの一方の面上にプローブブロック３０Ｕと、加熱ブロック３５Ｕとが取り付けられている。これにより、基台３２１Ｕは、プローブブロック３０Ｕと、加熱ブロック３５Ｕとを一体に保持するようにされている。プローブブロック３０Ｕによって支持されるプローブＰｒが第二面用プローブの一例に相当している。
【００５３】
加熱ブロック３５Ｕは、例えば、基板１００の上面１０２に接触するための接触面Ｂ２（第二面用接触面）を有し、接触面Ｂ２と直交する方向に厚みを有する、”Ｌ”字形の二つの金属部材３５１Ｕと、各金属部材３５１Ｕの厚み内に、接触面Ｂ２と略平行に延びるように埋設されたヒータ３５２と、各金属部材３５１Ｕの側面に取り付けられた温度センサ３５３とを備えている。各温度センサ３５３は、各金属部材３５１Ｕの温度を検出する。
【００５４】
金属部材３５１Ｕは、金属部材３５１Ｄと同様の材料で構成されている。接触面Ｂ２は、基板１００における、下面１０１に検査点Ｐ１が設定されている領域の上面１０２に接触し、かつ上面１０２の検査点Ｐ２からは離間する形状を有している。
【００５５】
金属部材３５１Ｕの厚み内には、金属部材３５１Ｕの長尺方向に沿って、接触面Ｂ２と略平行に延びる孔が形成されており、この孔にヒータ３５２が挿入されている。温度制御部９は、例えば温度センサ３５３で検出された金属部材３５１Ｕの温度に基づきヒータ３５２の発熱をフィードバック制御することによって、金属部材３５１Ｕを設定温度Ｔｔａに加熱させる。
【００５６】
ヒータ３５２は、一方向に長尺に延びる形状、例えば棒状の形状を有している。加熱ブロック３５Ｄ，３５Ｕは、厚みを有するブロック状の金属部材３５１Ｄ，３５１Ｕにヒータ３５２が埋設されており、かつヒータ３５２が、金属部材３５１Ｄ，３５１Ｕの長尺方向に沿って、接触面Ｂ１，Ｂ２と略平行に延設されている。その結果、ヒータ３５２で発生した熱を金属部材３５１Ｄ，３５１Ｕに効率よく伝導させ、かつ接触面Ｂ１，Ｂ２全体にバランスよく熱が伝わるように加熱することができる。
【００５７】
なお、加熱ブロック３５Ｄ，３５Ｕは、接触面Ｂ１，Ｂ２を基板１００に接触させて加熱することができればよく、必ずしも金属部材にヒータが埋設された構成でなくてもよく、ヒータが接触面Ｂ１，Ｂ２と平行に延設された構成でなくてもよい。
【００５８】
金属部材３５１Ｕは、例えば複数の支柱３７によって基台３２１Ｕと連結されている。金属部材３５１Ｕと複数の支柱３７との間には、例えばシート状の断熱部材３６が介設されている。すなわち、加熱ブロック３５Ｕと基台３２１Ｕとは、断熱部材３６を介して連結されている。これにより、ヒータ３５２により生じた熱が基台３２１Ｕやプローブブロック３０Ｕへ伝導することが抑制されるので、熱膨張により基台３２１Ｕやプローブブロック３０Ｕの位置ずれ等が生じたり、プローブＰｒの温度が上昇してプローブＰｒの抵抗値が増大したりするおそれが低減される。
【００５９】
また、ヒータ３５２によって加熱された金属部材３５１Ｕの熱が、熱伝導により逃げることが断熱部材３６によって抑制されるので、金属部材３５１Ｕの温度をヒータ３５２によって速やかに上昇させることが容易となり、また、金属部材３５１Ｕの温度を一定の設定温度Ｔｔａに維持することが容易となる。
【００６０】
なお、断熱部材３６は、必ずしもシート状でなくてもよい。例えば、シート状の断熱部材３６を備える代わりに支柱３７が断熱性を有する材料で構成され、支柱３７が断熱部材として機能する構成であってもよい。あるいは、検査治具３Ｕ，３Ｄは、断熱部材を備えない構成であってもよい。
【００６１】
各プローブブロック３０Ｕの一方は、例えば加熱ブロック３５Ｕの連続する二側面の一部を残して対向配置され、他方は、加熱ブロック３５Ｕの他の二側面の一部を残して対向配置されている。プローブブロック３０Ｕは、複数のプローブＰｒと、複数のプローブＰｒを、先端を基板１００へ向けて保持する支持ブロック３１Ｕとを備えている。
【００６２】
支持ブロック３１Ｕには、プローブＰｒを支持する複数の貫通孔Ｈが形成されている。各貫通孔Ｈは、検査対象となる基板１００の上面１０２の検査点Ｐ２の位置と対応するように配置されている。これにより、プローブＰｒの先端部が検査点Ｐ２に接触するようにされている。基台３２１Ｕには、各プローブＰｒの後端と接触して導通する電極３４ａが設けられている。検査部４Ｄは、基台３２１Ｕの各電極を介して各プローブＰｒの後端を、検査処理部８と電気的に接続したり、その接続を切り替えたりする図略の接続回路を備えている。
【００６３】
支持ブロック３１Ｕは、例えば板状の支持プレート３１Ｕａ，３１Ｕｂが図略の支柱により離間して対向配置されるように連結支持されて構成されている。支持プレート３１Ｕｂが支持ブロック３１Ｕの先端側すなわち基板１００と対向する側、支持プレート３１Ｄａが支持ブロック３１Ｕの後端側すなわち基台３２１Ｕに取り付けられる側にされている。支持プレート３１Ｕｂの下面（図４（ｂ）では上面）は、基板１００と接触するための接触面Ｃ２とされている。接触面Ｃ２は、接触面Ｂ２と面一にされ、かつ接触面Ｂ２との間に空間が設けられている。そして、支持プレート３１Ｕａ，３１Ｕｂを貫通するように、複数の貫通孔Ｈが形成されている。
【００６４】
支持プレート３１Ｕａの後端側には、基台３２１Ｕが取り付けられている。基台３２１Ｕによって、貫通孔Ｈの後端側開口部が閉塞されている。基台３２１Ｕの、各後端側開口部と対向する箇所には、配線３４が、基台３２１Ｕを貫通するように取り付けられている。基台３２１Ｕの、支持プレート３１Ｕａに面する側の表面と、その面に露出する配線３４の端面とが面一になるようにされている。その配線３４の端面は、電極３４ａとされている。各貫通孔Ｈには、プローブＰｒが挿入されている。配線３４は、検査処理部８と接続されている。これにより、検査処理部８は、配線３４及び電極３４ａを介して検査治具３ＵのプローブＰｒと接続されている。
【００６５】
図５は、検査のために基板１００の下面１０１に検査治具３Ｄを接触させた状態を、上面１０２側から検査治具３Ｄの接触面及びプローブＰｒと基板１００とを重ね合わせて示した説明図である。図６は、検査のために基板１００の上面１０２に検査治具３Ｕを接触させた状態を、上面１０２側から検査治具３Ｕの接触面及びプローブＰｒと基板１００とを重ね合わせて示した説明図である。
【００６６】
図５に示すように、基板１００の下面１０１に検査治具３Ｄを接触させると、接触面Ｂ１が、基板１００における、上面１０２に検査点Ｐ２が設定されている領域の下面１０１に接触し、かつ下面１０１の検査点Ｐ１からは離間する。一方、図６に示すように、基板１００の上面１０２に検査治具３Ｕを接触させると、接触面Ｂ２が、基板１００における、下面１０１に検査点Ｐ１が設定されている領域の上面１０２に接触し、かつ上面１０２の検査点Ｐ２からは離間する。
【００６７】
検査治具３Ｄ，３Ｕによれば、プローブＰｒを加熱することなく、検査点Ｐ１，Ｐ２を含む基板の領域を検査点Ｐ１，Ｐ２の裏側から加熱しながら検査点Ｐ１，Ｐ２にプローブＰｒを接触させることができるので、プローブＰｒが加熱されることによる検査の影響を低減し、かつ基板１００を加熱して熱ストレスを加えつつ基板１００の検査を行うことが可能となる。これにより、常温での検査では顕在化しにくい基板不良を検出することが可能となる。さらに、接触面Ｂ１，Ｂ２を直接基板１００に接触させて基板１００を加熱することができるので、背景技術のように予熱チャンバを用いて基板を加熱する場合と比べて、速やかに基板１００を加熱することができ、かつ基板１００を設定温度Ｔｔａまで加熱する確実性が向上する。これにより、検査対象の基板に温度ストレスをかけつつ検査時間を短縮することができ、かつ基板に温度ストレスをかける確実性が向上する。
【００６８】
また、図５に示す接触面Ｂ１は、検査点Ｐ１，Ｐ２のいずれも設けられていない領域Ｘにも接触するようにその形状が定められている。これにより、基板１００の領域Ｘに形成された配線パターン等を加熱することができるので、領域Ｘに生じた不良の検査精度が向上する。
【００６９】
図７は、図１に示す検査治具セット２の他の一例を示す説明図である。図７に示す検査治具セット２’は、加熱治具３Ｄ’とプローブ治具３Ｕ’とが組み合わされて構成されている。加熱治具３Ｄ’は、加熱ブロック３５Ｄから構成されている。プローブ治具３Ｕ’は、プローブブロック３０Ｕから構成されている。プローブ治具３Ｕ’のプローブＰｒは、例えば基台３２１Ｕと同様の電極３４ａ及び配線３４によって検査処理部８と接続される。このように構成された検査治具セット２’は、検査点が一方の面側のみに設定された基板の検査に好適に用いることができる。
【００７０】
なお、基板検査装置１は、検査部４Ｕ，４Ｄのうち、いずれか一方のみを備える構成であってもよい。検査部４Ｕ，４Ｄのうちいずれか一方のみであっても、検査治具３Ｕ，３Ｄのうちいずれか一方によって、基板の検査と加熱とを行うことができるので、検査対象の基板に温度ストレスをかけつつ検査時間を短縮することができる。
【００７１】
また、基板１００を加熱するための接触面Ｂ１と、プローブＰｒを支持するための支持ブロック３１Ｄの接触面Ｃ１とが分離されている構成を示したが、例えば接触面Ｃ１を加熱することによってプローブブロック３０Ｄが加熱部を兼用する構成であってもよい。このような構成であっても、基板の検査と加熱とを行うことができるので、検査対象の基板に温度ストレスをかけつつ検査時間を短縮することができる。
【００７２】
次に、検査処理部８により実行される基板検査方法の一例について、説明する。上述したように、基板１００に接触する金属部材３５１Ｄ，３５１Ｕが加熱され、基板１００の温度が設定温度Ｔｔａになるように、温度制御部９によって温度制御される。しかしながら、金属部材３５１Ｄ，３５１Ｕは、金属の塊であるから熱容量が大きい。そのため、加熱前の常温（環境温度）の金属部材３５１Ｄ，３５１Ｕを設定温度Ｔｔａ又はそれ以上に加熱するのには時間がかかる。
【００７３】
また、基板１００も熱容量を有しており、かつ基板１００を構成する素材（例えばエポキシ樹脂等）は、金属部材３５１Ｄ，３５１Ｕと比べて熱伝導率が低い。そのため、金属部材３５１Ｄ，３５１Ｕが設定温度Ｔｔａ又はそれ以上になってから、基板１００が設定温度Ｔｔａになるまでに時間差が生じる。そのため、基板１００が設定温度Ｔｔａになってから検査を実行するためには、ヒータ３５２による加熱が開始されてから、基板１００が設定温度Ｔｔａになるのに必要な十分に長い時間が経過するのを待って、検査を実行することが考えられる。しかしながら、このように長い時間が経過するのを待って検査を開始すると、検査に長い時間を要することになる。
【００７４】
そこで、検査処理部８は、基板１００に形成された配線パターンの抵抗値Ｒが温度に応じて変化することを利用し、抵抗値Ｒが設定温度Ｔｔａに対応する目標抵抗値Ｔｒａになったときに検査を開始する。これにより、基板１００そのものの温度が実際に設定温度Ｔｔａになったときに速やかに検査を行うことができるので、十分に長い時間待ってから検査を開始する場合と比べて検査時間を短縮することができる。また、基板１００そのものの温度が実際に設定温度Ｔｔａになったことが確認されてから検査を実行することになるので、検査時に基板１００に加えられる温度ストレスの精度が向上する。
【００７５】
なお、予め基板１００を用いて、ヒータ３５２による加熱を開始してから抵抗値Ｒが目標抵抗値Ｔｒａになるまでの時間を待ち時間として予め実験的に測定し、その待ち時間を記憶装置に記憶しておき、実際の基板１００の検査では、ヒータ３５２による加熱を開始してから予め測定しておいた待ち時間経過した後に、各検査点に接触された各プローブから得られた電気信号に基づく検査を実行するようにしてもよい。
【００７６】
また、複数の基板１００を連続して検査する場合、例えば複数の基板１００が連結された組基板を検査する場合、二番目以降の検査では、すでに検査治具３Ｕ，３Ｄが加熱されているので、加熱を開始してから（基板１００に検査治具３Ｕ，３Ｄを接触させてから）基板１００の温度が設定温度Ｔｔａになる時間が短くなる。このように、二番目以降に検査される際の待ち時間をそれぞれ上述と同様に待ち時間として予め実験的に測定し、その各待ち時間に応じて二番目以降の検査における待ち時間を変化させてもよい。
【００７７】
検査処理部８は、具体的には、例えば以下のようにして基板１００の検査を実行する。図８は、基板検査方法について説明するための説明図である。まず、基板１００に設定された複数の検査点Ｐ１又はＰ２の中から、配線パターンで互いに電気的に接続された一対の特定検査点Ｐｘ，Ｐｙが予め選択され、予め特定検査点Ｐｘ，Ｐｙが設定されている。
【００７８】
図９、図１０は、基板検査方法の一例を説明するためのフローチャートである。検査処理部８は、検査治具３Ｕ，３Ｄの接触面Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２を基板１００に接触させ、各プローブＰｒを各検査点Ｐ１，Ｐ２に接触させる（ステップＳ１）。
【００７９】
次に、検査処理部８は、温度センサ３５３の検出温度ｔを、低温時温度ＴＬｏとして取得する（ステップＳ２）。この場合、各温度センサ３５３のうちいずれかの検出温度を用いてもよく、各温度センサ３５３の検出温度の平均値等を用いてもよい。
【００８０】
次に、検査処理部８は、特定検査点Ｐｘ、Ｐｙ間の抵抗値Ｒを、低温時抵抗ＲＬｏとして取得する（ステップＳ３）。抵抗値Ｒは、特定検査点Ｐｘ、Ｐｙに接触している一対のプローブＰｒ間に電流を流し、その一対のプローブＰｒ間に生じた電圧を測定し、その電圧値をその電流値で除算することにより求められる。
【００８１】
なお、抵抗値Ｒの測定においては、いわゆる四端子法による抵抗測定を行うことが、精度よく抵抗測定が行える点で好ましい。具体的には、特定検査点Ｐｘに電流供給用のプローブＰｒと電圧測定用のプローブＰｒとを接触させ、特定検査点Ｐｙにも電流供給用のプローブＰｒと電圧測定用のプローブＰｒとを接触させ、一対の電流供給用のプローブＰｒ間に電流を流し、一対の電圧測定用のプローブＰｒ間に生じた電圧を測定し、その電圧値をその電流値で除算することにより抵抗値Ｒを求めることが好ましい。
【００８２】
次に、検査処理部８は、温度制御部９に制御信号を出力してヒータ３５２を発熱させ、金属部材３５１Ｄ，３５１Ｕを加熱することにより基板１００を加熱する（ステップＳ４）。
【００８３】
次に、検査処理部８は、ステップＳ２，Ｓ３と同様にして、温度センサ３５３の検出温度ｔを高温時温度ＴＨｉとして取得し（ステップＳ５）、特定検査点Ｐｘ、Ｐｙ間の抵抗値Ｒを高温時抵抗ＲＨｉとして取得する（ステップＳ６）。
【００８４】
次に、検査処理部８は、低温時温度ＴＬｏ、低温時抵抗ＲＬｏ、高温時温度ＴＨｉ、及び高温時抵抗ＲＨｉに基づいて、温度係数Ｔｃを算出する（ステップＳ７）。具体的には、検査処理部８は、下記の式（１）に基づいて、温度係数Ｔｃを算出することができる。
温度係数Ｔｃ＝｛（ＲＨｉ−ＲＬｏ）／ＲＬｏ｝／（ＴＨｉ−ＴＬｏ）  ・・・（１）
【００８５】
次に、検査処理部８は、低温時温度ＴＬｏ、低温時抵抗ＲＬｏ、及び温度係数Ｔｃに基づいて、基板１００が設定温度Ｔｔａになったときの目標抵抗値Ｒｔａを算出する（ステップＳ８）。具体的には、検査処理部８は、下記の式（２）に基づいて、目標抵抗値Ｒｔａを算出することができる。
目標抵抗値Ｒｔａ＝ＲＬｏ［｛（Ｔｔａ−ＴＬｏ）／Ｔｃ｝＋１］  ・・・（２）
【００８６】
次に、検査処理部８は、上述と同様の方法により特定検査点Ｐｘ、Ｐｙ間の抵抗値Ｒを測定する（ステップＳ１１：抵抗測定工程）。
【００８７】
次に、検査処理部８は、ステップＳ１１で測定された抵抗値Ｒを、抵抗判定値Ｒｊと比較する（ステップＳ１２）。抵抗判定値Ｒｊは、特定検査点Ｐｘ，Ｐｙ間の配線パターンの良否を判定するための抵抗値であり、例えば断線していたり、線が細くなって抵抗値が増大している場合を想定した特定検査点Ｐｘ，Ｐｙ間の抵抗値が設定されており、目標抵抗値Ｒｔａよりも十分に大きな値が抵抗判定値Ｒｊとして予め設定されている。
【００８８】
そして、抵抗値Ｒが抵抗判定値Ｒｊを超えていれば（ステップＳ１２でＹＥＳ）、検査処理部８は、特定検査点Ｐｘ，Ｐｙ間の配線パターンが不良、すなわち基板１００が不良であると判定し（ステップＳ１３）、処理を終了する。これにより、特定検査点Ｐｘ，Ｐｙ間の配線パターンが不良であるために目標抵抗値Ｒｔａ以上の抵抗値となっている場合に、基板１００の温度が設定温度Ｔｔａ以上になっていないにもかかわらず、ステップＳ１５の良否判定が実行されるおそれが低減される。
【００８９】
次に、検査処理部８は、ステップＳ１１で測定された抵抗値Ｒを、目標抵抗値Ｒｔａと比較する（ステップＳ１４）。そして、抵抗値Ｒが目標抵抗値Ｒｔａに満たなければ（ステップＳ１４でＮＯ）、再びステップＳ１１〜Ｓ１４を繰り返し、抵抗値Ｒが目標抵抗値Ｒｔａ以上になるまで待機する。
【００９０】
一方、抵抗値Ｒが目標抵抗値Ｒｔａ以上になれば（ステップＳ１４でＹＥＳ：検査開始判定工程）、基板１００の温度が設定温度Ｔｔａ以上になったことになるから、各プローブから得られる電気信号に基づき基板１００の良否判定を行うことで、基板１００の検査を開始する（ステップＳ１５）。
【００９１】
なお、ステップＳ１２，Ｓ１３を実行しなくても、特定検査点Ｐｘ、Ｐｙ間の配線が断線等の不良を生じていた場合、ステップＳ１５でその不良は検出されるはずであるから、ステップＳ１２，Ｓ１３を実行しない構成としてもよい。
【００９２】
なお、ステップＳ１〜Ｓ８は、基板検査の都度実行する例に限らない。例えば、予め基板１００を用いて実験的にステップＳ１〜Ｓ８を実行し、目標抵抗値Ｒｔａを求めてもよい。そして、このようにして得られた目標抵抗値Ｒｔａを、記憶装置に記憶しておき、実際に基板１００を検査する際には、その記憶部に記憶されている目標抵抗値Ｒｔａに基づき、ステップＳ１，Ｓ４，Ｓ１１〜Ｓ１５を実行する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１    基板検査装置
２，２’    検査治具セット
３Ｄ  検査治具
３Ｄ’      加熱治具
３Ｕ  検査治具（第二面用検査治具）
３Ｕ’      プローブ治具
４，４Ｄ    検査部
６    基板固定装置
８    検査処理部
９    温度制御部
３０Ｄ，３０Ｕ    プローブブロック
３１Ｄ，３１Ｕ    支持ブロック
３１Ｄａ，３１Ｄｂ，３１Ｕａ，３１Ｕｂ    支持プレート
３４  配線
３４ａ      電極
３５Ｄ      加熱ブロック（加熱部）
３５Ｕ      加熱ブロック（第二面用加熱部）
３６  断熱部材
３７  支柱
１００      基板
１０１      下面
１０２      上面
３２１Ｄ，３２１Ｕ      基台
３５１Ｄ，３５１Ｕ      金属部材
３５２      ヒータ
３５３      温度センサ
Ａ    基板
Ｂ１  接触面
Ｂ２  接触面（第二面用接触面）
Ｃ１，Ｃ２  接触面
Ｈ    貫通孔
Ｐ１，Ｐ２  検査点
Ｐｒ  プローブ
Ｘ    領域
【図１】
0006682895.tif 000002
【図２】
0006682895.tif 000003
【図３】
0006682895.tif 000004
【図４】
0006682895.tif 000005
【図５】
0006682895.tif 000006
【図６】
0006682895.tif 000007
【図７】
0006682895.tif 000008
【図８】
0006682895.tif 000009
【図９】
0006682895.tif 000010
【図１０】
0006682895.tif 000011