JP6891070B2 - Processing equipment, substrate inspection equipment, processing method and substrate inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、撮像部の光軸の方向を示す値を特定する処理装置、その処理装着を備えた基板検査装置、撮像部の光軸の方向を示す値を特定する処理方法、およびその処理方法を用いる基板検査方法に関するものである。 The present invention is a processing device for specifying a value indicating the direction of the optical axis of the imaging unit, a substrate inspection device provided with the processing mounting, a processing method for specifying a value indicating the direction of the optical axis of the imaging unit, and a processing method thereof. It relates to a substrate inspection method using.
この種の基板検査装置として、下記特許文献1において出願人が開示した回路基板検査装置が知られている。この回路基板検査装置を含むこの種の基板検査装置では、基板を載置部の載置面に取り付ける際の位置ずれ量(以下、「基板の位置ずれ量」ともいう)を相殺して基板上のプロービングポイントにプローブを正確にプロービングさせるために、検査に先立って基板の位置ずれ量を特定する。具体的には、載置面に取り付けた状態において、基板に予め設けられている位置ずれ検出用の標識(マーク)の上方に撮像部を移動させて標識を撮像させ、その撮像画像に基づいて基板の位置ずれ量を特定する。 As a substrate inspection apparatus of this type, a circuit board inspection apparatus disclosed by the applicant in Patent Document 1 below is known. In this type of substrate inspection apparatus including this circuit board inspection apparatus, the amount of misalignment when the substrate is mounted on the mounting surface of the mounting portion (hereinafter, also referred to as “the amount of misalignment of the substrate”) is canceled out on the substrate. Prior to inspection, the amount of misalignment of the substrate is specified so that the probe can be accurately probed at the probing point. Specifically, in the state of being mounted on the mounting surface, the image pickup unit is moved above the position deviation detection sign (mark) provided in advance on the substrate to image the sign, and based on the captured image. Identify the amount of misalignment of the substrate.
また、基板上のプロービングポイントにプローブを正しくプロービングさせるには、待機位置(初期位置)から載置面に沿ってプローブを移動させる移動量を正確に特定する必要があるが、この移動量は、例えば、上記のようにして特定した基板の位置ずれ量と、撮像部とプローブとの間のオフセット量とに基づいて特定される。この場合、出願人は、撮像部とプローブとのオフセット量を正確に特定するために、基板に取り付けた打痕シートに形成した打痕を撮像した画像に基づいてこのオフセット量を特定している。 Further, in order to correctly probe the probe to the probing point on the substrate, it is necessary to accurately specify the amount of movement of the probe from the standby position (initial position) along the mounting surface. For example, it is specified based on the amount of displacement of the substrate specified as described above and the amount of offset between the imaging unit and the probe. In this case, the applicant specifies the offset amount based on the image obtained by capturing the dents formed on the dent sheet attached to the substrate in order to accurately specify the offset amount between the imaging unit and the probe. ..
一方、プロービング機構がプローブをプロービングさせる際の移動方向(載置面に対して接離する方向)と、撮像部の光軸の方向とがずれているときには、上記したオフセット量が基板の板厚によって相違してオフセット量を正確に特定することが困難となる。このため、プローブの移動方向と光軸の方向とを一致させる作業を、オフセット量の特定に先立って行う。この場合、出願人が開発している基板検査装置では、ゴニオステージ等の角度を調整可能な角度調整機構に撮像部が取り付けられており、この角度調整機構を操作することで、プロービングの方向と光軸の方向とを一致させている。 On the other hand, when the moving direction (direction of contact and separation with respect to the mounting surface) when the probing mechanism probing the probe is different from the direction of the optical axis of the imaging unit, the above offset amount is the plate thickness of the substrate. It becomes difficult to accurately specify the offset amount depending on the type. Therefore, the work of matching the moving direction of the probe with the direction of the optical axis is performed prior to specifying the offset amount. In this case, in the substrate inspection device developed by the applicant, the imaging unit is attached to an angle adjusting mechanism such as a goniometer that can adjust the angle, and by operating this angle adjusting mechanism, the direction of probing can be determined. It matches the direction of the optical axis.
ところが、オフセット量を正確に特定するためにプローブの移動方向と光軸の方向とを一致させている従来の構成および方法には、改善すべき以下の課題がある。具体的には、従来の構成および方法では、角度調整機構を操作することで、プローブの移動方向と光軸の方向とを一致させている。しかしながら、角度調整機構を操作することによる角度の調整では、基板に形成されている導体パターンの微細化に伴う高精度(例えば、総合プロービング精度が10μm程度)のプロービングに対応可能な高精度でのプローブの移動方向と光軸の方向との一致作業を行うことが困難となっている。このような状況に対応するために、プローブの移動方向と光軸の方向とを一致させる構成および方法に代えて(一致させる作業を行わずに)、光軸の方向を特定し、光軸の方向に基づいてオフセット量を補正する構成および方法が考えられる。しかしながら、光軸の方向を正確に特定する機能を有する装置や方法が存在しないため、光軸の方向に基づいてオフセット量を補正する構成および方法を採用することも困難となっている。したがって、光軸の方向を正確に特定可能な装置および方法の開発が望まれている。 However, the conventional configuration and method in which the moving direction of the probe and the direction of the optical axis are matched in order to accurately specify the offset amount have the following problems to be improved. Specifically, in the conventional configuration and method, the moving direction of the probe and the direction of the optical axis are matched by operating the angle adjusting mechanism. However, in the angle adjustment by operating the angle adjustment mechanism, the high accuracy corresponding to the high accuracy (for example, the total probing accuracy is about 10 μm) due to the miniaturization of the conductor pattern formed on the substrate is achieved. It is difficult to match the moving direction of the probe with the direction of the optical axis. In order to deal with such a situation, instead of the configuration and method of matching the moving direction of the probe and the direction of the optical axis (without performing the matching work), the direction of the optical axis is specified and the direction of the optical axis is specified. A configuration and method for correcting the offset amount based on the direction can be considered. However, since there is no device or method having a function of accurately specifying the direction of the optical axis, it is difficult to adopt a configuration and method for correcting the offset amount based on the direction of the optical axis. Therefore, it is desired to develop a device and a method capable of accurately specifying the direction of the optical axis.
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、撮像部の光軸の方向を正確に特定し得る処理装置、基板検査装置、処理方法および基板検査方法を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a processing device, a substrate inspection device, a processing method, and a substrate inspection method capable of accurately specifying the direction of the optical axis of an imaging unit. ..
上記目的を達成すべく請求項1記載の処理装置は、検査用のプローブを保持した保持部を載置面に対して接離する第1方向に移動させて当該載置面に載置された基板に当該プローブをプロービングさせるプロービング処理を実行するプロービング機構と当該載置面に対向する対向位置から当該基板を撮像する撮像部とを備えた基板検査装置における当該撮像部の光軸の方向を示す値を特定する特定処理を実行する処理部を備え、前記処理部は、前記特定処理において、前記載置面と平行に配置された打痕シートに対する前記プロービング処理によって当該打痕シートに打痕を形成する打痕形成工程を前記載置面から前記打痕シートまでの第1距離を異ならせて複数回実行させ、当該各打痕形成工程における当該各打痕を前記撮像部に撮像させた各撮像画像から当該各打痕の各位置を特定し、当該各位置の変化量と前記第1距離の変化量とに基づいて前記第1方向と前記光軸とがなす第1の角度を特定する第1処理と、前記第1方向に沿って前記保持部を移動させつつ前記載置面に垂直な垂直方向に沿った垂直面と当該保持部との間の当該載置面に平行な第2方向に沿った第2距離の変化量を特定し、当該第2距離の変化量と前記第1方向に沿った前記保持部の移動量とに基づいて当該第1方向と前記垂直方向とがなす第2の角度を特定する第2処理と、前記第1の角度および前記第2の角度に基づいて前記光軸と前記垂直方向とがなす第3の角度を前記光軸の方向を示す値として特定する第3処理とを実行する。 In order to achieve the above object, the processing apparatus according to claim 1 is mounted on the mounting surface by moving the holding portion holding the probe for inspection in the first direction in which the holding portion is brought into contact with and separated from the mounting surface. Indicates the direction of the optical axis of the imaging unit in a substrate inspection device including a probing mechanism that executes a probing process for probing the probe on the substrate and an imaging unit that images the substrate from a position facing the mounting surface. The processing unit includes a processing unit that executes a specific process for specifying a value, and the processing unit produces a dent on the dent sheet by the probing process on the dent sheet arranged parallel to the above-mentioned mounting surface in the specific process. The dent forming step to be formed was executed a plurality of times with different first distances from the above-described surface to the dent sheet, and each dent in each dent forming step was imaged by the imaging unit. Each position of each dent is specified from the captured image, and the first angle formed by the first direction and the optical axis is specified based on the amount of change in each position and the amount of change in the first distance. The first process and the second process parallel to the mounting surface between the holding portion and the vertical plane along the vertical direction perpendicular to the above-described mounting surface while moving the holding portion along the first direction. The amount of change in the second distance along the direction is specified, and the first direction and the vertical direction are formed based on the amount of change in the second distance and the amount of movement of the holding portion along the first direction. The second process for specifying the second angle and the third angle formed by the optical axis and the vertical direction based on the first angle and the second angle are set as values indicating the direction of the optical axis. The third process to be specified is executed.
また、請求項2記載の処理装置は、請求項1記載の処理装置において、前記処理部は、前記第2処理において前記保持部に取付けた接触式変位計を用いて前記第2距離の変化量を特定する。
Further, the processing apparatus according to
また、請求項3記載の基板検査装置は、請求項1または2記載の処理装置と、前記プロービング機構と、前記撮像部と、前記プロービング機構を制御する制御部と、前記プロービング機構によって前記基板にプロービングさせられた前記プローブを介して入出力する電気信号に基づいて当該基板を検査する検査部とを備え、前記制御部は、前記処理装置によって特定された前記光軸の方向を示す値を用いて前記プローブをプロービングさせる際の当該プローブの移動量を特定する。
Further, the substrate inspection apparatus according to
また、請求項4記載の処理方法は、検査用のプローブを保持した保持部を載置面に対して接離する第1方向に移動させて当該載置面に載置された基板に当該プローブをプロービングさせるプロービング処理を実行するプロービング機構と当該載置面に対向する対向位置から当該基板を撮像する撮像部とを備えた基板検査装置における当該撮像部の光軸の方向を示す値を特定する特定処理において、前記載置面と平行に配置された打痕シートに対する前記プロービング処理によって当該打痕シートに打痕を形成する打痕形成工程を前記載置面から前記打痕シートまでの第1距離を異ならせて複数回実行し、当該各打痕形成工程における当該各打痕を前記撮像部に撮像させた各撮像画像から当該各打痕の各位置を特定し、当該各位置の変化量と前記第1距離の変化量とに基づいて前記第1方向と前記光軸とがなす第1の角度を特定する第1処理と、前記第1方向に沿って前記保持部を移動させつつ前記載置面に垂直な垂直方向に沿った垂直面と当該保持部との間の当該載置面に平行な第2方向に沿った第2距離の変化量を特定し、当該第2距離の変化量と前記第1方向に沿った前記保持部の移動量とに基づいて当該第1方向と前記垂直方向とがなす第2の角度を特定する第2処理と、前記第1の角度および前記第2の角度に基づいて前記光軸と前記垂直方向とがなす第3の角度を前記光軸の方向を示す値として特定する第3処理とを実行する。
Further, in the processing method according to
また、請求項5記載の処理方法は、請求項4記載の処理装置において、前記第2処理において前記保持部に取付けた接触式変位計を用いて前記第2距離の変化量を特定する。
Further, in the processing method according to
また、請求項6記載の基板検査方法は、請求項4または5記載の処理方法によって特定した前記光軸の方向を示す値を用いて前記プローブをプロービングさせる際の当該プローブの移動量を特定して前記基板に当該プローブをプロービングさせ、前記プローブ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。
Further, the substrate inspection method according to
請求項1記載の処理装置、請求項3記載の基板検査装置、請求項4記載の処理方法、および請求項6記載の基板検査方法では、載置面から打痕シートまでの第1距離を異ならせて打痕シートに形成した各打痕の撮像画像から特定した各打痕の位置の変化量と第1距離の変化量とに基づいて保持部の第1方向と撮像部の光軸とがなす第1の角度を特定する第1処理と、第1方向に沿って保持部を移動させたときの垂直面と保持部との間の第2距離の変化量と第1方向に沿った保持部の移動量とに基づいて第1方向と垂直方向とがなす第2の角度を特定する第2処理と、第1の角度と第2の角度とに基づいて光軸と垂直方向とがなす第3の角度を算出する第3処理とを実行する。このため、この構成および方法によれば、撮像部の光軸の方向を示す値としての第3の角度を正確に特定することができる結果、プロービングの際のプローブの第1方向と撮像部の光軸の方向とを一致させる作業を行うことなく、第3の角度と基板の板厚とに基づいてプローブの先端部と撮像部のレンズの中心との間のオフセット距離を正確に補正することができる。したがって、この構成および方法によれば、プロービングポイントにプローブを正確にプロービングさせることができる。
The processing apparatus according to claim 1, the substrate inspection apparatus according to
また、請求項2記載の処理装置、および請求項5記載の処理方法によれば、第2処理において保持部に取付けた接触式変位計を用いて第2距離の変化量を特定することにより、簡易な構成および方法でありながら、第1方向と垂直方向とがなす第2の角度を正確に特定することができるため、この第2の角度に基づいて光軸と垂直方向とがなす第3の角度を正確に特定することができる。
Further, according to the processing apparatus according to
以下、処理装置、基板検査装置、処理方法および基板検査方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a processing apparatus, a substrate inspection apparatus, a processing method, and a substrate inspection method will be described with reference to the accompanying drawings.
最初に、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、基板検査装置の一例であって、後述する基板検査方法に従い、例えば、同図に示す基板100を検査可能に構成されている。具体的には、基板検査装置1は、載置台2、移動機構3、プロービング機構4、カメラ5、レーザー変位計6、記憶部7、表示部8および処理部9を備えて構成されている。なお、記憶部7および処理部9によって処理装置が構成される。また、この処理装置によって後述する特定処理(本発明における処理方法に沿った処理)が実行される。
First, the configuration of the substrate inspection device 1 shown in FIG. 1 will be described. The substrate inspection device 1 is an example of a substrate inspection device, and is configured to be capable of inspecting, for example, the
載置台2は、図1,2に示すように、載置面2aに載置された基板100を図外のクランプ等で固定して保持可能に構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the mounting table 2 is configured so that the
移動機構3は、処理部9の制御に従い、載置台2における載置面2aの上方において、載置面2aに平行な平面における互いに直交するX方向およびY方向(第2方向に相当に相当する:図2参照)にプロービング機構4、カメラ5およびレーザー変位計6を移動させる。
Under the control of the processing unit 9, the moving
プロービング機構4は、図1に示すように、移動機構3によって載置台2の載置面2aに対向する対向位置に移動させられて、処理部9の制御に従い、検査用のプローブ21を保持する保持部4aを載置台2の載置面2aに対して接離する移動方向A1(第1方向に相当する:図2参照)に移動させて、載置面2aに載置された基板100の表面101に設けられているプロービングポイントPp(同図参照)にプローブ21をプロービングさせるプロービング処理を実行する。
As shown in FIG. 1, the probing
カメラ5は、撮像部に相当し、図1に示すように、移動機構3によって載置台2の載置面2aに対向する対向位置に移動させられて、処理部9の制御に従い、対向位置から基板100の表面101を撮像する。
The
レーザー変位計6は、図1に示すように、移動機構3によって載置台2の載置面2aに対向する対向位置に移動させられて、処理部9の制御に従い、対向位置から基板100の表面101までの距離を検出する。
As shown in FIG. 1, the
記憶部7は、基板100におけるプロービングポイントPpの位置(座標)を示すデータや、載置台2の載置面2aに載置した基板100の位置ずれ量を特定する際に用いる基板100に設けられている標識Mの位置(座標)を示すデータを含む基板データDbを記憶する。また、記憶部7は、処理部9によって実行される特定処理において生成される打痕位置データDs、距離データDdおよび角度データDa1〜Da3等の各種のデータを記憶する。また、記憶部7は、プロービング機構4の保持部4aに保持されているプローブ21の先端部とカメラ5のレンズの中心との間のオフセット距離Lo(オフセット量)の規定値(設計上のオフセット距離Lo)を記憶する。
The storage unit 7 is provided on the
表示部8は、処理部9の制御に従って各種の画像を表示する。 The display unit 8 displays various images under the control of the processing unit 9.
処理部9は、各種の処理を実行すると共に、制御部として機能して、基板検査装置1を構成する各部を制御する。具体的には、処理部9は、移動機構3を制御して、載置台2における載置面2aの上方においてX方向およびY方向にプロービング機構4、カメラ5およびレーザー変位計6を移動させる。また、処理部9は、プロービング機構4を制御して、載置面2aに載置された基板100における表面101のプロービングポイントPpにプローブ21をプロービングさせるプロービング処理を実行させる。また、処理部9は、カメラ5を制御して、載置面2aに対向する対向位置から載置面2aに載置された基板100の表面101を撮像させる。また、処理部9は、レーザー変位計6を制御して、載置面2aに対向する対向位置から基板100の表面101までの距離を検出させる。さらに、処理部9は、特定処理を実行して、カメラ5の光軸Aoの方向(図2に示す光軸Aoと垂直方向Avとがなす角度θ3)を特定する。また、処理部9は、検査部として機能し、プローブ21を介して入出力する電気信号に基づいて基板100を検査する。
The processing unit 9 executes various processes and functions as a control unit to control each unit constituting the substrate inspection device 1. Specifically, the processing unit 9 controls the moving
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、およびその際の各部の動作(処理部9の処理内容)について、図面を参照して説明する。
Next, a substrate inspection method for inspecting the
ここで、プローブ21をプロービングポイントPpにプロービングさせる際のX方向およびY方向の移動量は、図2に示すように、カメラ5の光軸AoがプロービングポイントPpの中心に位置したときのカメラ5のレンズの中心とプロービング機構4の保持部4aに保持されているプローブ21の先端部とのオフセット距離Lo(X方向およびY方向の離間距離)に基づいて特定される。この場合、同図に示すように、カメラ5の光軸Aoが載置台2の載置面2aに垂直な垂直方向Avに対して傾斜しているときには、オフセット距離Loが基板100の板厚によって異なることとなる。具体的には、例えば、板厚が薄い基板100(同図に実線で示す基板100)におけるオフセット距離Lo(同図に実線で示すオフセット距離Lo)は、板厚が厚い基板100(同図に破線で示す基板100)におけるオフセット距離Lo(同図に破線で示すオフセット距離Lo)よりも長くなる。したがって、例えば、板厚が薄い基板100についてのオフセット距離Loを後述する方法で特定し、板厚が厚い基板100のプロービングポイントPpにプローブ21をプロービングさせる際のX方向およびY方向の移動量をそのオフセット距離Lo(板厚が薄い基板100についてのオフセット距離Lo)に基づいて特定したときには、移動量が不正確となり、板厚が厚い基板100のプロービングポイントPpにプローブ21をプロービングさせることが困難となることがある。このため、検査に先立ち、光軸Aoと垂直方向Avとがなす角度θ3(光軸Aoの方向を示す値)を特定し、角度θ3と検査対象の基板100の板厚とに基づいてオフセット距離Loを補正する必要がある。
Here, the amount of movement in the X and Y directions when the
この角度θ3の特定を行う際には、図3に示すように、表面101に打痕シート(感圧シート)200を取り付けた基板100を載置台2の載置面2aに載置して図外のクランプで基板100を固定する。また、プロービング機構4の保持部4aにプローブ21を保持させる。次いで、図外の操作部を操作して、基板検査装置1に対して特定処理の開始を指示する。続いて、処理部9が、指示に従って特定処理を実行する。
When the angle θ3 is specified, as shown in FIG. 3, the
この特定処理では、処理部9は、最初に、第1処理を実行する。この第1処理では、処理部9は、予め決められた回数(例えば、3回)の打痕形成工程を実行する。具体的には、処理部9は、板厚が最も薄い基板100(図3に実線で示す基板100)に対する1回目の打痕形成工程において、まず、記憶部7から基板データDbを読み出し、次いで、基板100の表面101に設けられている各プロービングポイントPpのうちの1つを選択し、そのプロービングポイントPpの位置を基板データDbに基づいて特定する。続いて、処理部9は、記憶部7に予め記憶されているオフセット距離Loの規定値(設計上のオフセット距離Lo)を記憶部7から読み出して、選択したプロービングポイントPpの位置とオフセット距離Loの規定値とに基づき、プロービングポイントPpにプローブ21をプロービングさせる際のX方向およびY方向の保持部4aの移動量を特定する。続いて、処理部9は、移動機構3を制御して保持部4a(プロービング機構4)を特定した移動量だけX方向およびY方向に移動させ(この際に、保持部4aと共にカメラ5も移動させられる)、保持部4aを、選択したプロービングポイントPpの対向位置に位置させる。次いで、処理部9は、プロービング機構4を制御して保持部4aを移動方向A1に沿って下向き(載置面2aに向かう向き)に移動させ、プローブ21を打痕シート200にプロービングさせる。この際に、打痕シート200に打痕Sが形成される。
In this specific process, the processing unit 9 first executes the first process. In this first process, the processing unit 9 executes the dent forming step a predetermined number of times (for example, three times). Specifically, in the first dent forming step on the
続いて、処理部9は、プロービング機構4を制御して保持部4aを上方(下向きに移動させる以前のプロービングポイントPpの対向位置)に移動させる。次いで、処理部9は、移動機構3を制御してオフセット距離Loの規定値分だけカメラ5をX方向およびY方向に移動させ、続いて、カメラ5を制御して撮像を開始させる。この場合、基板100の板厚、カメラ5を移動機構3に取り付ける際の位置ずれ、およびプローブ21を保持部4aに保持させるときの位置ずれ等に起因して基板100における実際のオフセット距離Loがオフセット距離Loの規定値と相違しているときには、カメラ5の撮像範囲の中心と打痕Sの中心とが位置ずれする。この際には、処理部9は、図3に実線で示すように、移動機構3を制御してカメラ5の撮像範囲の中心に打痕Sの中心が位置するように(つまり、光軸Aoが打痕Sの中心に位置するように)カメラ5をX方向およびY方向に移動させる。続いて、処理部9は、カメラ5の撮像範囲の中心に打痕Sの中心が位置するまでのカメラ5の移動量(以下、この移動量を「補正用の移動量」ともいう)を特定する。次いで、処理部9は、プロービングの際にX方向およびY方向に保持部4aを移動させた移動量と補正用の移動量とに基づいて(つまり、カメラ5によって撮像された撮像画像から)打痕Sの位置を特定し、補正用の移動量および打痕Sの位置を示す打痕位置データDsを記憶部7に記憶させる。
Subsequently, the processing unit 9 controls the probing
また、処理部9は、記憶部7に予め記憶されているオフセット距離Loの規定値(設計上のオフセット距離Lo)を上記した補正用の移動量に基づいて(オフセット距離Loの規定値に補正用の移動量を加算(または減算)して)補正し、記憶部7に記憶(上書き)させる。次いで、処理部9は、図3に示すように、移動機構3を制御してレーザー変位計6をX方向およびY方向に移動させ、レーザー変位計6を打痕シート200に対向する対向位置に位置させる。続いて、処理部9は、レーザー変位計6を制御して対向位置から打痕シート200までの距離Ldを検出させる。次いで、処理部9は、検出された距離Ldを示す距離データDdを記憶部7に記憶させる。これにより、1回目の打痕形成工程が終了する。
Further, the processing unit 9 corrects the specified value of the offset distance Lo (design offset distance Lo) stored in advance in the storage unit 7 based on the above-mentioned correction movement amount (corrected to the specified value of the offset distance Lo). The amount of movement for use is added (or subtracted) to correct it, and the storage unit 7 stores (overwrites) it. Next, as shown in FIG. 3, the processing unit 9 controls the moving
続いて、処理部9は、基板100の交換を求めると共に、交換後に2回目の打痕形成工程の実行の指示を求める画像(文字情報)を表示部8に表示させる。これに応じて、1回目の打痕形成工程で用いた基板100を載置台2から取り外し、次いで、取り外した基板100とは板厚が異なる(1回目の打痕形成工程で用いた基板100よりも板厚が厚い)基板100(図3に破線で示す基板100)の表面101に打痕シート200を取り付け、その基板100を載置台2の載置面2aに載置して固定する。続いて、図外の操作部を操作して、2回目の打痕形成工程の実行を指示する。次いで、処理部9は、指示に従い、1回目の打痕形成工程と同様にして、2回目の打痕形成工程を実行する。
Subsequently, the processing unit 9 requests the display unit 8 to replace the
続いて、2回目の打痕形成工程が終了したときには、処理部9が、基板100の交換、および3回目の打痕形成工程の実行の指示を求める画像を表示部8に表示させる。これに応じて、1回目および2回目の打痕形成工程で用いた基板100とは板厚が異なる(2回目の打痕形成工程で用いた基板100よりも板厚が厚い、つまり板厚が最も厚い)基板100(図3に一点鎖線で示す基板100)の表面101に打痕シート200を取り付け、その基板100を載置台2の載置面2aに載置して固定し、次いで、3回目の打痕形成工程の実行を指示する。続いて、処理部9は、指示に従って3回目の打痕形成工程を実行する。
Subsequently, when the second dent forming step is completed, the processing unit 9 causes the display unit 8 to display an image requesting instructions for replacing the
次いで、処理部9は、図3に示す移動方向A1と光軸Aoとがなす角度θ1(第1の角度に相当する)のX方向成分(以下、「角度θ1x」ともいう)、および角度θ1のY方向成分(以下、「角度θ1y」ともいう)を特定する。 Next, the processing unit 9 has an X-direction component (hereinafter, also referred to as “angle θ1x”) of an angle θ1 (corresponding to the first angle) formed by the moving direction A1 and the optical axis Ao shown in FIG. 3, and an angle θ1. (Hereinafter, also referred to as “angle θ1y”) is specified.
具体的には、処理部9は、3回の打痕形成工程において記憶部7にそれぞれ記憶させた各打痕位置データDsを読み出して、各打痕Sの位置を特定する。続いて、処理部9は、各打痕Sの位置の変化量(ずれ量)のX方向成分およびY方向成分を特定する。また、処理部9は、各打痕位置データDsに基づき、カメラ5の補正用の移動量のX方向成分およびY方向成分を特定する。また、処理部9は、3回の打痕形成工程において記憶部7にそれぞれ記憶させた距離データDdを読み出して距離Ldを特定する。次いで、処理部9は、距離Ldの検出時にレーザー変位計6を位置させる対向位置から載置台2の載置面2aまでの予め規定されている距離と距離Ldとの差分値を、載置面2aから打痕シート200までの距離L1(第1距離に相当する)として特定する。続いて、処理部9は、距離L1の変化量を特定する。
Specifically, the processing unit 9 reads out each dent position data Ds stored in the storage unit 7 in each of the three dent forming steps, and specifies the position of each dent S. Subsequently, the processing unit 9 specifies the X-direction component and the Y-direction component of the amount of change (deviation amount) in the position of each dent S. Further, the processing unit 9 specifies the X-direction component and the Y-direction component of the moving amount for correction of the
次いで、処理部9は、1回目および2回目の打痕形成工程における各打痕Sの位置の変化量のX方向成分ΔSx(打痕Sの形成時におけるプローブ21の先端部のX方向の移動量)、カメラ5の補正用の移動量のX方向成分ΔAx、および距離L1の変化量ΔL1に基づき、次の式(1)から角度θx(1回目および2回目の打痕形成工程の結果に基づく角度θ1x)を算出する。
θx=arctan(ΔL1/ΔSx)−arctan(ΔL1/ΔAx)・・・式(1)
続いて、処理部9は、2回目および3回目の打痕形成工程におけるΔSx、ΔAxおよび変化量ΔL1に基づき、上記した式(1)から角度θx(2回目および3回目の打痕形成工程の結果に基づく角度θ1x)を算出する。次いで、処理部9は、算出した2つの角度θxの平均値を角度θ1xとして算出する。
Next, the processing unit 9 moves the tip portion of the
θx = arctan (ΔL1 / ΔSx) -arctan (ΔL1 / ΔAx) ... Equation (1)
Subsequently, the processing unit 9 sets the angle θx (second and third dent forming steps) from the above equation (1) based on ΔSx, ΔAx and the amount of change ΔL1 in the second and third dent forming steps. The angle θ1x) based on the result is calculated. Next, the processing unit 9 calculates the average value of the calculated two angles θx as the angle θ1x.
続いて、処理部9は、1回目および2回目の打痕形成工程における各打痕Sの位置の変化量のY方向成分ΔSy(打痕Sの形成時におけるプローブ21の先端部のY方向の移動量)、カメラ5の補正用の移動量のY方向成分ΔAy、および距離L1の変化量ΔL1に基づき、次の式(2)から角度θy(1回目および2回目の打痕形成工程の結果に基づく角度θ1y)を算出する。
θy=arctan(ΔL1/ΔSy)−arctan(ΔL1/ΔAy)・・・式(2)
次いで、処理部9は、2回目および3回目の打痕形成工程におけるΔSy、ΔAyおよび変化量ΔL1に基づき、上記した式(2)から角度θy(2回目および3回目の打痕形成工程の結果に基づく角度θ1y)を算出する。続いて、処理部9は、算出した2つの角度θyの平均値を角度θ1yとして算出する。次いで、処理部9は、角度θ1x,θ1yを示す角度データDa1を記憶部7に記憶させる。以上により第1処理が終了する。
Subsequently, the processing unit 9 determines the Y-direction component ΔSy of the amount of change in the position of each dent S in the first and second dent forming steps (in the Y direction of the tip of the
θy = arctan (ΔL1 / ΔSy) -arctan (ΔL1 / ΔAy) ... Equation (2)
Next, the processing unit 9 is based on ΔSy, ΔAy and the amount of change ΔL1 in the second and third dent forming steps, and the angle θy (results of the second and third dent forming steps) from the above equation (2). The angle θ1y) based on is calculated. Subsequently, the processing unit 9 calculates the average value of the calculated two angles θy as the angle θ1y. Next, the processing unit 9 stores the angle data Da1 indicating the angles θ1x and θ1y in the storage unit 7. This completes the first process.
続いて、処理部9は、第1処理が終了したことを報知する画像(文字情報)を表示部8に表示させる。これに応じて、第2処理の準備を行う。具体的には、図4に示すように、載置台2に板体31を取り付ける。この場合、板体31の板面31aが載置台2の載置面2aに垂直な垂直方向Avに沿い、かつY方向にも沿うように、板体31を配置する。また、プロービング機構4の保持部4aに変位計41を取り付ける。この場合、変位計41は、接触式変位計の一例としての、てこ式のダイヤルゲージ型変位計であって、測定子の移動量を検出して検出信号を出力する。次いで、図外の操作部を用いて移動機構3およびプロービング機構4を操作し、同図に示すように、変位計41の測定子の先端部が板体31の板面31a(垂直方向Avに沿った垂直面に相当する)の上部に接触するように保持部4aを移動させる。続いて、操作部を操作して1回目の第2処理の実行を指示する。次いで、処理部9は、指示に従って1回目の第2処理を実行する。
Subsequently, the processing unit 9 causes the display unit 8 to display an image (character information) notifying that the first processing has been completed. In response to this, preparation for the second process is performed. Specifically, as shown in FIG. 4, the
この1回目の第2処理では、処理部9は、プロービング機構4を制御して、移動方向A1に沿って(この例では下向きに(載置面2aに向かう向きに))保持部4aを移動させる。この際に、図4に示すように、移動方向A1が垂直方向Av(板体31の板面31a)に対して傾斜しているときには、保持部4aの移動に伴って保持部4aがX方向にも移動する。この例では、保持部4aが下向きに移動するに従って保持部4aが板体31の板面31aに近接する向き(同図における左向き)に移動する。また、保持部4aのX方向の移動によって変位計41の接触子が変位計41の本体部側(同図における右向き)に変位し、変位計41がその変位量を検出して検出信号を出力する。また、処理部9は、変位計41から出力された検出信号に基づき、板面31aと保持部4aとの間のX方向に沿った距離L2の変化量を特定する。続いて、処理部9は、距離L2の変化量と、その変化量に対応するプロービング機構4による移動方向A1に沿った保持部4aの移動量とに基づき、移動方向A1と垂直方向Avとがなす角度θ2(第2の角度に相当する:同図参照)のX方向成分(以下、「角度θ2x」ともいう)を特定する。次いで、処理部9は、角度θ2xを示す角度データDa2を記憶部7に記憶させる。
In this first second process, the processing unit 9 controls the probing
続いて、処理部9は、板体31の配置の変更を求めると共に、変更後に2回目の第2処理の実行の指示を求める画像(文字情報)を表示部8に表示させる。これに応じて、板体31の板面31aが載置台2の載置面2aに垂直な垂直方向Avに沿い、かつX方向にも沿うように、板体31の配置を変更する。次いで、図外の操作部を用いて移動機構3およびプロービング機構4を操作し、変位計41の測定子の先端部が板体31の板面31aの上部に接触するように保持部4aを移動させる。続いて、2回目の第2処理の実行を指示する。次いで、処理部9は、指示に従い、1回目の第2処理と同様にして、2回目の第2処理を実行する。
Subsequently, the processing unit 9 requests the display unit 8 to change the arrangement of the
この場合、移動方向A1が垂直方向Avに対して傾斜しているときには、保持部4aの移動に伴って保持部4aがY方向にも移動し、保持部4aのY方向の移動によって変位計41の接触子が変位し、変位計41がその変位量を検出して検出信号を出力する。また、処理部9は、変位計41から出力された検出信号に基づき、板面31aと保持部4aとの間のY方向に沿った距離L2の変化量を特定する。続いて、処理部9は、距離L2の変化量と、その変化量に対応するプロービング機構4による移動方向A1に沿った保持部4aの移動量とに基づき、移動方向A1と垂直方向Avとがなす角度θ2のY方向成分(以下、「角度θ2y」ともいう)を特定する。次いで、処理部9は、角度θ2yを示す角度データDa2を記憶部7に記憶させる。以上により第2処理が終了する。
In this case, when the moving direction A1 is inclined with respect to the vertical direction Av, the holding
続いて、処理部9は、第3処理を実行する。この第3処理では、処理部9は、第1処理および第2処理において記憶部7にそれぞれ記憶させた角度データDa1,Da2を読み出して、角度θ1x,θ1y,θ2x,θ2yを特定する。次いで、処理部9は、角度θ1x,θ1y,θ2x,θ2yに基づき光軸Aoと垂直方向Avとがなす角度θ3(第3の角度)のX方向成分(以下、「角度θ3x」ともいう)、および角度θ3のY方向成分(以下、「角度θ3y」ともいう)を算出し、角度θ3x,θ3yを光軸Aoの方向を示す値とする。この例では、処理部9は、図2に示すように、角度θ1x,θ2xを加算して角度θ3xを算出し、角度θ1y,θ2yを加算して角度θ3yを算出する。続いて、処理部9は、角度θ3x,θ3yを示す角度データDa3を記憶部7に記憶させる。以上により第3処理が終了し、特定処理が完了する。 Subsequently, the processing unit 9 executes the third processing. In this third process, the processing unit 9 reads out the angle data Da1 and Da2 stored in the storage unit 7 in the first process and the second process, respectively, and specifies the angles θ1x, θ1y, θ2x, and θ2y. Next, the processing unit 9 determines the X-direction component (hereinafter, also referred to as “angle θ3x”) of the angle θ3 (third angle) formed by the optical axis Ao and the vertical direction Av based on the angles θ1x, θ1y, θ2x, and θ2y. And the Y-direction component of the angle θ3 (hereinafter, also referred to as “angle θ3y”) is calculated, and the angles θ3x and θ3y are set as values indicating the direction of the optical axis Ao. In this example, as shown in FIG. 2, the processing unit 9 adds the angles θ1x and θ2x to calculate the angle θ3x, and adds the angles θ1y and θ2y to calculate the angle θ3y. Subsequently, the processing unit 9 stores the angle data Da3 indicating the angles θ3x and θ3y in the storage unit 7. As a result, the third process is completed and the specific process is completed.
次いで、基板100の検査を行う。具体的には、打痕シート200を取り付けた基板100に代えて、検査対象の基板100を載置台2の載置面2aに載置して固定し、続いて、図外の操作部を操作して、検査の実行を指示する。次いで、処理部9は、指示に従って検査処理を実行する。この検査処理では、処理部9は、移動機構3を制御してレーザー変位計6をX方向およびY方向に移動させ、基板100の表面101に対向する対向位置にレーザー変位計6を位置させる。続いて、処理部9は、レーザー変位計6を制御して対向位置から基板100の表面101までの距離L3を検出させる。次いで、処理部9は、記憶部7から角度データDa3を読み出して角度θ3x,θ3yを特定すると共に、1回目の打痕形成工程で記憶部7に記憶させた距離データDdを記憶部7から読み出して距離Ld(上記した板厚が最も薄い基板100についての距離Ld)を特定する。続いて、処理部9は、記憶部7に記憶されているオフセット距離Lo(1回目の打痕形成工程で上書きしたオフセット距離Lo)を記憶部7から読み出して、そのオフセット距離Loを角度θ3x,θ3y、距離L3および距離Ldに基づいて補正する。具体的には、処理部9は、例えば、距離LdのX方向成分を距離Ldxとしたときに、tanθ3x×(L3−Ldx)の値をオフセット距離LoのX方向成分(以下、「オフセット距離Lox」ともいう)から減算してオフセット距離Loxを補正し、距離LdのY方向成分を距離Ldyとしたときに、tanθ3y×(L3−Ldy)の値をオフセット距離LoのY方向成分(以下、「オフセット距離Loy」ともいう)から減算してオフセット距離Loyを補正する。
Next, the
続いて、処理部9は、記憶部7から基板データDbを読み出して、基板100に設けられている標識Mの位置を基板データDbに基づいて特定する。次いで、処理部9は、移動機構3を制御して、標識Mの対向位置にカメラ5を移動させる。続いて、処理部9は、カメラ5を制御して撮像を開始させると共に、移動機構3を制御してカメラ5の撮像範囲の中心に標識Mの中心が位置するように(光軸Aoが標識Mの中心に位置するように)カメラ5をX方向およびY方向に移動させる。次いで、処理部9は、カメラ5の撮像範囲の中心に標識Mの中心が位置するまでのカメラ5の移動量を基板100の位置ずれ量として特定して、記憶部7に記憶させる。
Subsequently, the processing unit 9 reads the substrate data Db from the storage unit 7 and specifies the position of the marker M provided on the
続いて、処理部9は、基板データDbに基づいてプロービングポイントPpの位置を特定し、そのプロービングポイントPpの位置にプローブ21をプロービングさせるのに必要な保持部4aの移動量を、基板100の位置ずれ量、および補正後のオフセット距離Lo(オフセット距離Lox,Loy)に基づいて特定する。具体的には、処理部9は、例えば、基板100の位置ずれ量に基づいてプロービングポイントPpの位置を補正し、補正後のプロービングポイントPpの位置の対向位置にカメラ5を位置させるのに必要な待機位置からのカメラ5の移動量を特定し、その移動量に補正後のオフセット距離Lo(オフセット距離Lox,Loy)を加算(または減算)して保持部4aの移動量を特定する。次いで、処理部9は、移動機構3およびプロービング機構4を制御して、特定した移動量だけ保持部4aを移動させてプロービングポイントPpにプローブ21をプロービングさせる。
Subsequently, the processing unit 9 identifies the position of the probing point Pp based on the substrate data Db, and determines the amount of movement of the holding
続いて、処理部9は、プローブ21を介して入出力した電気信号に基づき、基板100についての検査を実行する。次いで、処理部9は、検査の結果を表示部8に表示させる。以上により、基板100の検査が終了する。
Subsequently, the processing unit 9 executes an inspection on the
このように、この処理装置、基板検査装置1、処理方法および基板検査方法では、載置面2aから打痕シート200までの距離L1を異ならせて打痕シート200に形成した各打痕Sの撮像画像から特定した各打痕Sの位置の変化量と距離L1の変化量とに基づいて保持部4aの移動方向A1とカメラ5の光軸Aoとがなす角度θ1を特定する第1処理と、移動方向A1に沿って保持部4aを移動させたときの板面31aと保持部4aとの間の距離L2の変化量と移動方向A1に沿った保持部4aの移動量とに基づいて移動方向A1と垂直方向Avとがなす角度θ2を特定する第2処理と、角度θ1と角度θ2とに基づいて光軸Aoと垂直方向Avとがなす角度θ3を算出する第3処理とを実行する。このため、この構成および方法によれば、カメラ5の光軸Aoの方向を示す値としての角度θ3を正確に特定することができる結果、プロービングの際のプローブ21の移動方向A1とカメラ5の光軸Aoの方向とを一致させる作業を行うことなく、角度θ3と基板100の板厚とに基づいてプローブ21の先端部とカメラ5のレンズの中心との間のオフセット距離Loを正確に補正することができる。したがって、この構成および方法によれば、プロービングポイントPpにプローブ21を正確にプロービングさせることができる。
As described above, in the processing device, the substrate inspection device 1, the processing method, and the substrate inspection method, the dents S formed on the
また、この処理装置、基板検査装置1、処理方法および基板検査方法によれば、第2処理において保持部4aに取付けた接触式の変位計41を用いて第2距離の変化量を特定することにより、簡易な構成および方法でありながら、移動方向A1と垂直方向Avとがなす角度θ2を正確に特定することができるため、この角度θ2に基づいて光軸Aoと垂直方向Avとがなす角度θ3を正確に特定することができる。
Further, according to the processing device, the substrate inspection device 1, the processing method, and the substrate inspection method, the amount of change in the second distance is specified by using the contact
なお、処理装置、基板検査装置、処理方法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、処理部9が、変位計41から出力される検出信号に基づいて距離L2の変化量を特定する例について上記したが、距離L2を示す値であるダイヤルゲージの指示値を作業者が読み取り、その指示値を操作部を操作し、処理部9が入力された指示値に基づいて距離L2の変化量を特定する構成を採用することもできる。
The processing apparatus, substrate inspection apparatus, processing method, and substrate inspection method are not limited to the above configurations and methods. For example, the example described above in which the processing unit 9 specifies the amount of change in the distance L2 based on the detection signal output from the
また、第1処理において、距離L1(第1距離)を異ならせて実行する打痕形成工程の回数を3回に規定した例について上記したが、打痕形成工程の回数は2回以上の任意の回数に規定することができる。 Further, in the first process, the example in which the number of dent forming steps executed at different distances L1 (first distance) is defined as 3 times has been described above, but the number of dent forming steps is arbitrarily 2 or more. Can be specified in the number of times.
また、接触式変位計(てこ式のダイヤルゲージ型変位計)を変位計41として用いる例について上記したが、レーザー変位計等の非接触式変位計を変位計41として用いる構成を採用することもできる。
Further, although the example of using the contact type displacement meter (lever type dial gauge type displacement meter) as the
また、処理装置を基板検査装置1に組み込んだ構成例について上記したが、基板検査装置1には組み込まれていない単体の処理装置を構成することもできる。 Further, although the configuration example in which the processing device is incorporated in the substrate inspection device 1 has been described above, it is also possible to configure a single processing device that is not incorporated in the substrate inspection device 1.
1 基板検査装置
2 載置台
2a 載置面
4 プロービング機構
4a 保持部
5 カメラ
9 処理部
21 プローブ
31 板体
31a 板面
41 変位計
100 基板
200 打痕シート
A1 移動方向
Aa 光軸方向
Ao 光軸
Av 垂直方向
L1 距離
L2 距離
S 打痕
θ1〜θ3 角度
X X方向
Y Y方向
1
Claims (6)
前記処理部は、前記特定処理において、前記載置面と平行に配置された打痕シートに対する前記プロービング処理によって当該打痕シートに打痕を形成する打痕形成工程を前記載置面から前記打痕シートまでの第1距離を異ならせて複数回実行させ、当該各打痕形成工程における当該各打痕を前記撮像部に撮像させた各撮像画像から当該各打痕の各位置を特定し、当該各位置の変化量と前記第1距離の変化量とに基づいて前記第1方向と前記光軸とがなす第1の角度を特定する第1処理と、
前記第1方向に沿って前記保持部を移動させつつ前記載置面に垂直な垂直方向に沿った垂直面と当該保持部との間の当該載置面に平行な第2方向に沿った第2距離の変化量を特定し、当該第2距離の変化量と前記第1方向に沿った前記保持部の移動量とに基づいて当該第1方向と前記垂直方向とがなす第2の角度を特定する第2処理と、
前記第1の角度および前記第2の角度に基づいて前記光軸と前記垂直方向とがなす第3の角度を前記光軸の方向を示す値として特定する第3処理とを実行する処理装置。 With a probing mechanism that executes a probing process in which the holding portion holding the probe for inspection is moved in the first direction in which the probe is brought into contact with the mounting surface and the probe is probed on the substrate mounted on the mounting surface. A processing unit that executes a specific process for specifying a value indicating the direction of the optical axis of the imaging unit in a substrate inspection device including an imaging unit that images the substrate from a position facing the mounting surface.
In the specific process, the processing unit performs a dent forming step of forming a dent on the dent sheet by the probing process on the dent sheet arranged parallel to the previously described placing surface from the previously described placing surface. The first distance to the scar sheet was made to be different and executed a plurality of times, and each position of each dent was specified from each captured image obtained by imaging each dent in each dent forming step on the imaging unit. The first process of specifying the first angle formed by the first direction and the optical axis based on the amount of change in each position and the amount of change in the first distance.
While moving the holding portion along the first direction, a second along a second direction parallel to the mounting surface between the vertical plane perpendicular to the above-mentioned mounting surface and the holding portion. The amount of change in the two distances is specified, and the second angle formed by the first direction and the vertical direction is determined based on the amount of change in the second distance and the amount of movement of the holding portion along the first direction. The second process to identify and
A processing device that executes a third process of specifying a third angle formed by the optical axis and the vertical direction as a value indicating the direction of the optical axis based on the first angle and the second angle.
前記制御部は、前記処理装置によって特定された前記光軸の方向を示す値を用いて前記プローブをプロービングさせる際の当該プローブの移動量を特定する基板検査装置。 Input / output via the processing device according to claim 1 or 2, the probing mechanism, the imaging unit, the control unit that controls the probing mechanism, and the probe probed to the substrate by the probing mechanism. It is equipped with an inspection unit that inspects the board based on electrical signals.
The control unit is a substrate inspection device that specifies the amount of movement of the probe when probing the probe using a value indicating the direction of the optical axis specified by the processing device.
前記載置面と平行に配置された打痕シートに対する前記プロービング処理によって当該打痕シートに打痕を形成する打痕形成工程を前記載置面から前記打痕シートまでの第1距離を異ならせて複数回実行し、当該各打痕形成工程における当該各打痕を前記撮像部に撮像させた各撮像画像から当該各打痕の各位置を特定し、当該各位置の変化量と前記第1距離の変化量とに基づいて前記第1方向と前記光軸とがなす第1の角度を特定する第1処理と、
前記第1方向に沿って前記保持部を移動させつつ前記載置面に垂直な垂直方向に沿った垂直面と当該保持部との間の当該載置面に平行な第2方向に沿った第2距離の変化量を特定し、当該第2距離の変化量と前記第1方向に沿った前記保持部の移動量とに基づいて当該第1方向と前記垂直方向とがなす第2の角度を特定する第2処理と、
前記第1の角度および前記第2の角度に基づいて前記光軸と前記垂直方向とがなす第3の角度を前記光軸の方向を示す値として特定する第3処理とを実行する処理方法。 With a probing mechanism that executes a probing process in which the holding portion holding the probe for inspection is moved in the first direction in which the probe is brought into contact with the mounting surface and the probe is probed on the substrate mounted on the mounting surface. In a specific process for specifying a value indicating the direction of the optical axis of the imaging unit in a substrate inspection device including an imaging unit that images the substrate from a position facing the mounting surface.
The dent forming step of forming a dent on the dent sheet by the probing treatment on the dent sheet arranged parallel to the previously described placing surface is performed by differentiating the first distance from the previously described placing surface to the dent sheet. This is executed a plurality of times, and each position of each dent is specified from each captured image obtained by imaging each dent in each dent forming step by the imaging unit, and the amount of change in each position and the first The first process of specifying the first angle formed by the first direction and the optical axis based on the amount of change in distance, and
While moving the holding portion along the first direction, a second along a second direction parallel to the mounting surface between the vertical plane perpendicular to the above-mentioned mounting surface and the holding portion. The amount of change in the two distances is specified, and the second angle formed by the first direction and the vertical direction is determined based on the amount of change in the second distance and the amount of movement of the holding portion along the first direction. The second process to identify and
A processing method for executing a third process of specifying a third angle formed by the optical axis and the vertical direction as a value indicating the direction of the optical axis based on the first angle and the second angle.
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