JPH11271005A - Thickness and/or camber measuring apparatus and use method thereof - Google Patents
Thickness and/or camber measuring apparatus and use method thereofInfo
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- JPH11271005A JPH11271005A JP7885598A JP7885598A JPH11271005A JP H11271005 A JPH11271005 A JP H11271005A JP 7885598 A JP7885598 A JP 7885598A JP 7885598 A JP7885598 A JP 7885598A JP H11271005 A JPH11271005 A JP H11271005A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】 本発明は、ガラス、金属、
プラスチック等の、特に平板形状を有する基板の厚みお
よび／または反りを、簡便かつ正確に測定するための厚
みおよび／または反り測定装置とその使用方法に関す
る。TECHNICAL FIELD The present invention relates to glass, metal,
The present invention relates to a thickness and / or warpage measuring device for easily and accurately measuring the thickness and / or warpage of a substrate such as plastic having a flat plate shape and a method of using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】 従来、ガラス、金属、プラスチック等
の、特に平板形状を有する基板、たとえば、ハードディ
スク用のアルミニウムまたはガラス基板等の厚みの測定
は、マイクロメータもしくはハリーゲージによる１点測
定または３点測定等の多点測定による平均値を求めるこ
とにより行われていた。また、このような基板の反りの
測定は、斜入射式レーザ干渉計を用いて行われることが
一般的であった。2. Description of the Related Art Conventionally, the thickness of a glass, metal, plastic, or other substrate having a particularly flat shape, for example, the thickness of an aluminum or glass substrate for a hard disk, is measured by one point measurement using a micrometer or a Harry gauge or by three points. It has been performed by obtaining an average value by multi-point measurement such as measurement. Further, such a measurement of the warpage of the substrate is generally performed using an oblique incidence laser interferometer.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、厚み
測定にマイクロメータを用いる場合、測定データを直接
にパーソナルコンピュータ等に送信し、データ処理を行
うことができるものもあるが、基本的に、一点毎の測定
となるために、測定時間およびデータ処理に時間を要す
ることとなる。また、測定すべき基板へのマイクロメー
タへの当て方によっては、微小な測定誤差が生ずること
があり、また、作業者の癖等により作業者毎に測定値が
ばらつくといった問題が生ずることがある。そして、測
定した結果から、基板のランク分け（合否判断）を行う
際には、作業者が測定数値を確認し、ランクを判断しな
ければならない。このため、測定点数を増やして信頼性
を向上させようとしても、生産性の面から限界があっ
た。However, in the case where a micrometer is used for thickness measurement, there are some which can directly transmit measurement data to a personal computer or the like and perform data processing. Measurement, it takes time for measurement and data processing. Further, depending on how the micrometer is applied to the substrate to be measured, a minute measurement error may occur, and a problem may occur in which the measurement value varies for each worker due to the habit of the worker. . Then, when performing the ranking of the boards (pass / fail judgment) based on the measurement result, the operator must confirm the measured numerical values and judge the rank. For this reason, there is a limit in terms of productivity even if the number of measurement points is increased to improve reliability.
【０００４】 また、基板の反りの測定において、斜入
射式レーザ干渉計を用いた場合には、一枚当たりの測定
時間が６０秒から９０秒程度と長くかかり、また、その
処理に時間を要するという問題があった。さらに、その
測定結果を、厚みの測定結果をも確認しつつ、ランク分
けを行わなければならないので、時間的に作業効率の向
上を図り難いという問題があった。In the measurement of the warpage of a substrate, when a grazing incidence type laser interferometer is used, the measurement time per sheet is as long as about 60 seconds to about 90 seconds, and the processing takes time. There was a problem. Furthermore, the measurement results must be classified while checking the measurement results of the thickness, and there is a problem that it is difficult to improve the working efficiency in terms of time.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】 本発明は、上述した問
題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、基板の厚みおよび反りの測定を同時に、しかも短
時間に、作業者によらず一定の条件において行い、瞬時
にランク分けを行うことができる測定装置を提供するこ
とにある。すなわち、本発明によれば、土台に設けられ
た土台支柱により支持され、かつ、被測定基板を三点支
持により載置するための基板支柱が配設された下部台
と、当該被測定基板を介して当該基板支柱と対向するカ
ートリッジマイクロメータおよび／または当該被測定基
板の上部表面に接触端子が接する少なくとも２つ以上の
レバーマイクロメータが配設された上部台、および、当
該下部台と当該上部台の双方に設けられた、当該下部台
と当該上部台との最近接距離を三点支持により一定に保
つ対支柱、ならびに、当該上部台を上下移動させるため
の移動支柱が配設され、かつ、シリンダに取り付けられ
た移動台と、からなる厚みおよび／または反り測定装置
であって、当該カートリッジマイクロメータおよび／ま
たは当該レバーマイクロメータの測定値により当該測定
基板の厚みおよび／または反りを測定することを特徴と
する厚みおよび／または反り測定装置、が提供される。Means for Solving the Problems The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to measure the thickness and warpage of a substrate simultaneously and in a short time. It is an object of the present invention to provide a measuring device capable of performing the classification under a constant condition irrespective of the above and instantaneously performing the classification. That is, according to the present invention, a lower base provided with a substrate support for mounting the substrate to be measured by three-point support, which is supported by a base support provided on the base, An upper base on which at least two or more lever micrometers whose contact terminals are in contact with an upper surface of the substrate to be measured and / or a cartridge micrometer opposed to the substrate support via the lower base and the upper base Provided on both sides of the table, a pair of supporting columns for keeping the closest distance between the lower table and the upper table constant by three-point support, and a moving column for vertically moving the upper table are provided, and , A moving table attached to a cylinder, and a thickness and / or warpage measuring device, wherein the cartridge micrometer and / or the lever micrometer are provided. The thickness and / or warpage measuring apparatus, characterized by measuring the thickness and / or warping of the measurement board is provided by the measure.
【０００６】 また、本発明によれば、上下移動可能な
シリンダ上に装着され、かつ、上面に被測定基板を三点
支持により載置するための基板支柱が配設された下部台
と、当該被測定基板を介して当該基板支柱と対向するカ
ートリッジマイクロメータおよび／または当該被測定基
板の上部表面に接触端子が接する少なくとも２つ以上の
レバーマイクロメータが配設され、かつ土台支柱により
土台に支持された上部台と、からなる厚みおよび／また
は反り測定装置であって、当該カートリッジマイクロメ
ータおよび／または当該レバーマイクロメータの測定値
により、当該測定基板の厚みおよび／または反りを測定
することを特徴とする厚みおよび／または反り測定装
置、が提供される。Further, according to the present invention, there is provided a lower base mounted on a vertically movable cylinder and provided with a substrate support on the upper surface for mounting a substrate to be measured by three-point support. A cartridge micrometer facing the substrate support via the substrate to be measured and / or at least two lever micrometers whose contact terminals are in contact with the upper surface of the substrate to be measured are provided, and are supported on the base by the base support. A thickness and / or warpage measuring apparatus comprising: a measured upper board, and a measurement value of the cartridge micrometer and / or the lever micrometer. Thickness and / or warpage measuring device.
【０００７】 ここで、これらの厚みおよび／または反
り測定装置において、基板支柱は、同心円上に等間隔で
配設されていることが、被測定器板を安定に載置し、か
つ測定位置を一定ならしめるために好ましい。なお、被
測定基板の載置位置を正確に位置決めするためのガイド
もしくは治具を設けることもまた好ましい。Here, in these thickness and / or warpage measuring devices, the substrate supports are arranged at equal intervals on concentric circles, so that the device plate to be measured is stably mounted and the measurement position is set. It is preferable to keep it constant. It is also preferable to provide a guide or a jig for accurately positioning the mounting position of the substrate to be measured.
【０００８】 また、本発明によれば、土台に設けられ
た土台支柱により支持され、かつ、被測定基板を三点支
持するための基板支柱が配設された下部台と、当該被測
定基板を介して当該基板支柱と対向するカートリッジマ
イクロメータおよび／または当該被測定基板の上部表面
に接触端子が接する少なくとも２つ以上のレバーマイク
ロメータが配設された上部台、および当該下部台と当該
上部台の双方に設けられた、当該下部台と当該上部台と
の最近接距離を三点支持により一定に保つ対支柱、なら
びに当該上部台を上下移動させるための移動支柱が配設
され、かつ、シリンダに取り付けられた移動台とからな
る厚みおよび／または反り測定装置、において、当該カ
ートリッジマイクロメータおよび／または当該レバーマ
イクロメータの測定値を標準基板によってゼロ点調節し
た後、被測定基板を載置して得られる当該カートリッジ
マイクロメータおよび／または当該レバーマイクロメー
タの測定値から、当該被測定基板の厚みおよび／または
反りを測定することを特徴とする厚みおよび／または反
り測定装置の使用方法、が提供される。Further, according to the present invention, a lower base supported by a base support provided on a base and provided with a substrate support for supporting the measured substrate at three points, and An upper base on which at least two or more lever micrometers whose contact terminals are in contact with the upper surface of the substrate to be measured and / or a cartridge micrometer facing the substrate support through the lower base and the lower base and the upper base Provided on both sides, a pair of supporting columns for keeping the closest distance between the lower table and the upper table constant by three-point support, and a moving column for vertically moving the upper table, and a cylinder. In a thickness and / or warpage measuring device comprising a movable table attached to a cartridge, a measurement of the cartridge micrometer and / or the lever micrometer is performed. After the value is zero-adjusted by the standard substrate, the thickness and / or warpage of the measured substrate is measured from the measured values of the cartridge micrometer and / or the lever micrometer obtained by mounting the measured substrate. And a method of using the thickness and / or warpage measuring device.
【０００９】 さらに、本発明によれば、上下移動可能
なシリンダ上に装着され、かつ、上面に被測定基板を三
点支持により載置するための基板支柱が配設された下部
台と、当該被測定基板を介して当該基板支柱と対向する
カートリッジマイクロメータおよび／または当該被測定
基板の上部表面に接触端子が接する少なくとも２つ以上
のレバーマイクロメータが配設され、かつ、土台支柱に
より土台に支持された上部台、とからなる厚みおよび／
または反り測定装置、において、当該カートリッジマイ
クロメータおよび／または当該レバーマイクロメータの
測定値を標準基板によってゼロ点調節した後、被測定基
板を載置して得られる当該カートリッジマイクロメータ
および／または当該レバーマイクロメータの測定値か
ら、当該被測定基板の厚みおよび／または反りを測定す
ることを特徴とする厚みおよび／または反り測定装置の
使用方法、が提供される。Further, according to the present invention, there is provided a lower base mounted on a vertically movable cylinder and provided with a substrate support on the upper surface for mounting a substrate to be measured by three-point support. A cartridge micrometer opposed to the substrate support via the substrate to be measured and / or at least two or more lever micrometers whose contact terminals are in contact with the upper surface of the substrate to be measured are provided, and are provided on the base by the base support. A supported upper base, and / or
Or, in the warp measuring device, after the measured value of the cartridge micrometer and / or the lever micrometer is zero-adjusted by the standard substrate, the cartridge micrometer and / or the lever obtained by mounting the substrate to be measured. There is provided a method of using a thickness and / or warpage measuring device, wherein the thickness and / or warpage of the substrate to be measured is measured from a measurement value of a micrometer.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】 上述した本発明の厚みおよび／
または反り測定装置およびその使用方法によれば、ガラ
ス、金属、プラスチック等の、特に平板形状を有する基
板の厚みおよび／または反りを、簡便かつ正確に測定す
ることが可能となる。以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明が以下の実施の形態に限定される
ものでないことはいうまでもない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The thickness and / or thickness of the present invention described above
According to the warpage measuring device and the method of using the same, it is possible to easily and accurately measure the thickness and / or warpage of a substrate having a flat shape, such as glass, metal, and plastic. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, but it goes without saying that the present invention is not limited to the following embodiments.
【００１１】 図１は、本発明の厚みおよび／または反
り測定装置（以下、「測定装置」と記す。）の一実施形
態を示す正面図である。測定装置１０は、土台１１に設
けられた土台支柱１２により支持され、かつ、測定対象
である被測定基板１３を三点支持により載置するための
基板支柱１４が配設された下部台１５と、被測定基板１
３を介して基板支柱１４と対向するカートリッジマイク
ロメータ１６、および被測定基板１３の上部表面に接触
端子が接する少なくとも２つ以上のレバーマイクロメー
タ２４が配設された上部台１７、および下部台１５と上
部台１７の双方に設けられた、下部台１５と上部台１７
との最近接距離を三点支持により一定に保つ対支柱１８
Ａ・１８Ｂ、ならびに、上部台１７を上下移動させるた
めの移動支柱１９が配設され、かつ、シリンダ２０に取
り付けられた移動台２１とから構成される。なお、上部
台１７には、移動支柱１９を受けるための受け柱２２が
設けられている。FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the thickness and / or warpage measuring device (hereinafter, referred to as “measuring device”) of the present invention. The measuring device 10 is supported by a base support 12 provided on a base 11, and further includes a lower base 15 on which a substrate support 14 for mounting a substrate to be measured 13 to be measured by three-point support is provided. , Substrate to be measured 1
An upper table 17 and a lower table 15 provided with a cartridge micrometer 16 opposed to the substrate support 14 via the base 3 and at least two or more lever micrometers 24 having contact terminals in contact with the upper surface of the substrate 13 to be measured. The lower table 15 and the upper table 17 provided on both the
The support column 18 that keeps the closest distance to the pole constant by three-point support
A and 18B, and a moving column 19 for vertically moving the upper table 17 are provided, and the moving table 21 is attached to a cylinder 20. The upper base 17 is provided with a receiving column 22 for receiving the moving column 19.
【００１２】 このように、測定装置１０は、カートリ
ッジマイクロメータ１６とレバーマイクロメータ２４の
両方を配設していることから、後述するように、被測定
基板１３の厚みおよび反りの両方を測定することができ
る。なお、測定装置１０を厚み測定装置として用いる場
合には、レバーマイクロメータ２４を配設する必要はな
く、反対に、測定装置１０を反り測定装置として用いる
場合には、カートリッジマイクロメータ１６を配設する
必要はない。また、測定装置１０のように、カートリッ
ジマイクロメータ１６とレバーマイクロメータ２４の両
方を配設していても、必ずしも両方を測定に使用しなけ
ればならないものでもない。As described above, since the measurement device 10 includes both the cartridge micrometer 16 and the lever micrometer 24, as described later, it measures both the thickness and the warpage of the substrate 13 to be measured. be able to. When the measuring device 10 is used as a thickness measuring device, the lever micrometer 24 need not be provided. Conversely, when the measuring device 10 is used as a warpage measuring device, the cartridge micrometer 16 is provided. do not have to. Further, even when both the cartridge micrometer 16 and the lever micrometer 24 are provided as in the measuring device 10, both of them need not necessarily be used for measurement.
【００１３】 土台１１は、一般的には、金属や石材か
らなる定盤等の比較的重量があり、その上部に配設され
る各構成部材を安定に支持できるものが好適に用いられ
る。また、この土台１１に立てられる土台支柱１２は、
下部台１５を安定に固定することができる３本以上配設
することが好ましい。なお、土台支柱１２をはじめ、各
種の台１５・１７・２１や支柱１４・１８Ａ・１８Ｂ・
１９・２２等の測定装置１０の各構成部材は、加工が容
易で安価なステンレス製のものが好適に用いられる。The base 11 generally has a relatively heavy weight, such as a surface plate made of metal or stone, and is preferably used in such a manner that it can stably support the respective components disposed thereon. In addition, the base support 12 erected on the base 11 is
It is preferable that three or more lower bases 15 can be stably fixed. In addition to the base support 12, various supports 15, 17, 21 and supports 14, 18A, 18B,
As the constituent members of the measuring device 10 such as 19 and 22, those made of stainless steel which are easy to process and inexpensive are preferably used.
【００１４】 下部台１５は、土台支柱１２により土台
１１と連結されるが、このとき、土台１１の平板面と下
部台１５の平板面が平行であり、かつ土台支柱１２がこ
れらに垂直となるようにボルト締め等により強固に、か
つ、寸法精度が良好に維持して連結・固定されることが
好ましい。これは、シリンダ２０の動きをスムーズにす
ることからも要求されるものである。The lower base 15 is connected to the base 11 by the base support 12. At this time, the flat surface of the base 11 is parallel to the flat surface of the lower base 15, and the base support 12 is perpendicular to these. As described above, it is preferable that the connection and the fixing are performed firmly by bolting or the like and with good dimensional accuracy maintained. This is also required to make the movement of the cylinder 20 smooth.
【００１５】 下部台１５の上表面には、被測定基板１
３を三点支持して載置するための基板支柱１４が配設さ
れている。ここで、被測定器板１３を三点支持すること
から、配設される基板支柱１４は３本であり、これらは
同一直線上には配置されない。すなわち、好ましくは、
図２に示した図１の矢視ＡＡ’から見たからみた平面図
に示されるように、下部台１５の中心を中心とした円弧
上、すなわち、同心円上に等間隔で配設され、これによ
り、被測定基板１３の載置平面が安定に定まることとな
る。The substrate 1 to be measured is provided on the upper surface of the lower base 15.
A substrate support 14 for supporting and supporting the three at three points is provided. Here, since the device plate 13 to be measured is supported at three points, the number of the substrate supports 14 provided is three, and these are not arranged on the same straight line. That is, preferably,
As shown in the plan view seen from the arrow AA ′ in FIG. 1 shown in FIG. 2, the lower base 15 is disposed at equal intervals on an arc centered on the center of the lower base 15, that is, on a concentric circle. Thus, the mounting plane of the substrate 13 to be measured is determined stably.
【００１６】 なお、被測定基板１３の水平方向の載置
位置を一定とするために、被測定基板１３の形状に合わ
せたガイド２３を設けることも、また、好ましい。この
ようなガイド２３の配設は、例えば、被測定基板１３が
四角平板状であれば、角もしくは辺に沿うように設け、
また、内径孔を有する平板リング状であれば、内径孔を
挿入できるような円柱等を設けることで、容易に行うこ
とができる。In order to keep the horizontal position of the substrate 13 to be measured constant, it is also preferable to provide a guide 23 according to the shape of the substrate 13 to be measured. The arrangement of the guides 23 is, for example, provided along the corner or the side if the substrate 13 to be measured is a rectangular flat plate,
In the case of a flat ring shape having an inner diameter hole, it can be easily performed by providing a column or the like into which the inner diameter hole can be inserted.
【００１７】 下部台１５の上面には、さらに対支柱１
８Ａが設けられており、一方、上部台１７には、この対
支柱１８Ａと接して上部台１７を下部台１５上に載置す
るための対支柱１８Ｂが配設されている。ここで、上部
台１７は、対支柱１８Ａと対支柱１８Ｂによる三点支持
により、下部台１５上に載置され、下部台１５と上部台
１７との最近接距離、すなわち最短間隔は、これらの対
支柱１８Ａ・１８Ｂの長さよって一義的に決定される。Further, on the upper surface of the lower base 15,
8A is provided, on the other hand, the upper support 17 is provided with a support 18B for placing the upper support 17 on the lower support 15 in contact with the support 18A. Here, the upper base 17 is placed on the lower base 15 by three-point support by the supporting columns 18A and 18B, and the closest distance between the lower base 15 and the upper base 17, that is, the shortest distance between them, It is uniquely determined by the length of the support columns 18A and 18B.
【００１８】 こうして、上部台１７は三点支持によっ
て下部台１５上に載置されることとなるが、ここでも、
図２に示されるように、対支柱１８Ａ・１８Ｂの配設位
置は、基板支柱１４と同様に、下部台１５の中心を中心
とし、基板支柱１４よりも外側に位置する円弧上に等間
隔で配設されることが好ましい。In this manner, the upper base 17 is placed on the lower base 15 by three-point support.
As shown in FIG. 2, similarly to the substrate support 14, the arrangement positions of the support columns 18 </ b> A and 18 </ b> B are equally spaced on an arc centered on the center of the lower base 15 and located outside the substrate support 14. Preferably, it is provided.
【００１９】 さて、上部台１７には、被測定基板１３
を介して基板支柱１４と対向するようにカートリッジマ
イクロメータ１６が配設されている。カートリッジマイ
クロメータ１６としては、接触端子部が、内蔵されたバ
ネにより伸縮するときの変位を電気的な方法等で測定す
るもの等が使用できるが、被測定基板１３と接触する部
分の下側には、基板支柱１４があるために、被測定基板
１３を部分的に浮かせたり、変形させたりすることがな
い。なお、この接触端子部の被測定基板１３に対する加
重は、２０ｇ程度以下といった低加重のものが、被測定
基板１３への損傷等を防ぐことからも好ましい。The upper base 17 has a substrate 13 to be measured.
A cartridge micrometer 16 is provided so as to face the substrate support 14 via the. As the cartridge micrometer 16, one that measures the displacement when the contact terminal portion expands and contracts by a built-in spring by an electric method or the like can be used. Since the substrate support 14 is provided, the substrate 13 to be measured is not partially lifted or deformed. The weight of the contact terminal portion on the substrate 13 to be measured is preferably as low as about 20 g or less from the viewpoint of preventing damage to the substrate 13 to be measured.
【００２０】 上述したように、上部台１７は、対支柱
１８Ａ・１８Ｂにより、下部台１５上に載置されるが、
被測定基板１３を取り替える際等には、上部台１７を上
方へ移動させる機構が必要である。この上部台１７を上
下移動させるための機構としてシリンダ２０を使用し、
シリンダ２０の上部に取り付けられた移動台２１に配設
された移動支柱１９が、シリンダ２０を上方へ上げたと
きに、上部台１７を持ち上げることで、上部台１７を下
部台１５から引き上げることができるようになってい
る。なお、図１において、移動台２１としては、土台支
柱１２が貫通する形状のものが示されているが、このよ
うな形状に特に限定されるものではない。As described above, the upper table 17 is placed on the lower table 15 by the support columns 18A and 18B.
When replacing the substrate 13 to be measured, a mechanism for moving the upper base 17 upward is required. A cylinder 20 is used as a mechanism for moving the upper base 17 up and down,
When the moving column 19 provided on the moving table 21 attached to the upper part of the cylinder 20 raises the cylinder 20 upward, the upper table 17 is lifted, so that the upper table 17 can be lifted from the lower table 15. I can do it. In FIG. 1, the movable platform 21 has a shape through which the base column 12 penetrates, but is not particularly limited to such a configuration.
【００２１】 すなわち、シリンダ２０を下げた状態で
は、上部台１７は、対支柱１８Ａ・１８Ｂにより、下部
台１５上に載置され、シリンダ２０を上げた状態では、
上部台１７は、下部台１５上に持ち上げられた状態とな
る。なお、この上部台１７の移動による上部台１７の位
置ずれ等の防止し、操作を良好に行うために、上部台１
７には、移動支柱１９を受けるための受け柱２２を設け
ることが好ましい。That is, when the cylinder 20 is lowered, the upper base 17 is placed on the lower base 15 by the supporting columns 18A and 18B, and when the cylinder 20 is raised,
The upper base 17 is lifted above the lower base 15. In order to prevent the displacement of the upper table 17 due to the movement of the upper table 17 and to perform the operation satisfactorily, the upper table 1
7 is preferably provided with a receiving column 22 for receiving the moving column 19.
【００２２】 このような測定装置１０においては、カ
ートリッジマイクロメータ１６により、その配設位置に
おける被測定基板１３の厚みを測定することが可能であ
り、かつ、それぞれの測定値を比較することにより、被
測定基板１３の反りを計算することが可能である。In such a measuring device 10, it is possible to measure the thickness of the measured substrate 13 at the disposition position by the cartridge micrometer 16, and to compare the respective measured values, It is possible to calculate the warpage of the substrate 13 to be measured.
【００２３】 しかしながら、カートリッジマイクロメ
ータ１６を用いた場合の反りの測定は、カートリッジマ
イクロメータ１６と被測定基板１３との接点間の勾配を
測定することができるに止まる。したがって、被測定基
板１３の中心から外周へ向かう放射線方向の反りを測定
するために、別途、この放射線上の中心側と外周側との
少なくとも２ヶ所にレバーマイクロメータ２４が設けら
れる。However, the measurement of the warpage when the cartridge micrometer 16 is used is limited to measuring the gradient between the contact points between the cartridge micrometer 16 and the substrate 13 to be measured. Therefore, in order to measure the warp in the radiation direction from the center of the substrate 13 to the outer periphery, the lever micrometers 24 are separately provided at at least two positions on the center side and the outer periphery side of the radiation.
【００２４】 ここで、レバーマイクロメータ２４は、
被測定基板１３の表面に対して接触端子が斜めに接触し
ている。ある基準接触位置における二つのレバーマイク
ロメータ２４の測定値の差をゼロとし、その基準接触位
置よりも測定位置が上下にずれた場合、すなわち、被測
定基板１３の放射線方向に反りがある場合に測定される
それぞれのレバーマイクロメータ２４の測定値の差によ
り、被測定基板１３の反りを測定することができる。Here, the lever micrometer 24 is
The contact terminal is obliquely in contact with the surface of the substrate 13 to be measured. When the difference between the measurement values of the two lever micrometers 24 at a certain reference contact position is set to zero, and the measurement position is shifted vertically from the reference contact position, that is, when there is a warp in the radiation direction of the substrate 13 to be measured. The warpage of the substrate 13 can be measured based on the difference between the measured values of the lever micrometers 24 measured.
【００２５】 なお、被測定基板１３に反りがないにも
かかわらず、厚みに斑がある場合には、レバーマイクロ
メータ２４による測定値は、基準接触位置よりもずれる
こととなる。しかし、この場合は、カートリッジマイク
ロメータ１６による厚みの測定値を参照して、レバーマ
イクロメータ２４による測定値が反りによるものか、あ
るいは厚み斑によるものかを判断する。このため、一方
のレバーマイクロメータ２４による測定位置は、カート
リッジマイクロメータ１６が配設された同心円上とする
ことが好ましい。If there is unevenness in the thickness even though the substrate 13 to be measured has no warp, the value measured by the lever micrometer 24 is shifted from the reference contact position. However, in this case, with reference to the thickness measurement value by the cartridge micrometer 16, it is determined whether the measurement value by the lever micrometer 24 is due to warpage or uneven thickness. For this reason, it is preferable that the measurement position by one lever micrometer 24 is on a concentric circle where the cartridge micrometer 16 is disposed.
【００２６】 また、レバーマイクロメータ２４が被測
定基板１３と接触する位置においては、被測定基板１３
を下方より支持する柱等がない。このため、レバーマイ
クロメータ２４の荷重が大きい場合や、被測定基板１３
の材質が柔らかい、もしくは厚みが薄いといった場合等
には、レバーマイクロメータ２４自体の測定荷重により
被測定基板１３に反りが生ずるおそれがある。このよう
な問題を回避するため、レバーマイクロメータ２４の測
定荷重は、なるべく小さいものが好ましく、２ｇ以下程
度のものが好適に用いられる。In the position where the lever micrometer 24 contacts the substrate 13 to be measured,
There are no pillars to support from below. For this reason, when the load of the lever micrometer 24 is large,
If the material is soft or thin, the substrate under test 13 may be warped by the measurement load of the lever micrometer 24 itself. In order to avoid such a problem, the measurement load of the lever micrometer 24 is preferably as small as possible, and preferably about 2 g or less.
【００２７】 次に、上述した測定装置１０の使用方法
について説明する。まず、シリンダ２０を上昇させ、上
部台１７が下部台１５の上方に持ち上げられた状態とす
る。この状態において、カートリッジマイクロメータ１
６およびレバーマイクロメータ２４の測定基準位置を設
定するための形状が既知である標準基板（マスターディ
スク）を、所定の位置において基板支柱１４上に載置す
る。次いで、シリンダ２０を降下させて、対支柱１８Ａ
と対支柱１８Ｂが接触するようにして、上部台１７を下
部台１５上に載置する。Next, a method of using the above-described measuring device 10 will be described. First, the cylinder 20 is raised, and the upper table 17 is lifted above the lower table 15. In this state, the cartridge micrometer 1
A standard substrate (master disk) having a known shape for setting the measurement reference position of the lever 6 and the lever micrometer 24 is placed on the substrate support 14 at a predetermined position. Next, the cylinder 20 is lowered, and the column
The upper table 17 is placed on the lower table 15 so that the and the support columns 18B come into contact with each other.
【００２８】 この時点で、カートリッジマイクロメー
タ１６の先端部を標準基板に押し当てながら、カートリ
ッジマイクロメータ１６の指示値を観察し、適当な位置
において上部台１７に固定した後、この固定位置で測定
値をゼロ点に調節する。ここで、このゼロ点としては、
例えば、カートリッジマイクロメータ１６の測定レンジ
が５０μｍの範囲である場合には、±２５μｍの測定が
可能な位置とすることが好ましい。なお、レバーマイク
ロメータ２４の位置決めについても同様である。At this time, while the tip of the cartridge micrometer 16 is pressed against the standard substrate, the indicated value of the cartridge micrometer 16 is observed, fixed to the upper base 17 at an appropriate position, and measured at this fixed position. Adjust the value to zero. Here, as this zero point,
For example, when the measurement range of the cartridge micrometer 16 is within a range of 50 μm, it is preferable that the position be a position where measurement of ± 25 μm is possible. The same applies to the positioning of the lever micrometer 24.
【００２９】 こうして、標準基板により、カートリッ
ジマイクロメータ１６とレバーマイクロメータ２４の測
定値は、ともにゼロに調節されたこととなる。次に、シ
リンダ２０を上昇させて、標準基板を取り除き、測定す
べき被測定基板１３を所定位置に載置し、再び、シリン
ダ２０を降下させると、被測定基板１３が標準基板と異
なる形状を有する場合には、カートリッジマイクロメー
タ１６とレバーマイクロメータ２４により、その形状差
に基づく測定値が得られる。したがって、既知である標
準基板の形状と、被測定基板１３における測定値から、
被測定基板１３の厚みおよび／または反りを測定するこ
とが可能となる。この操作を繰り返すことで、簡便に、
しかも短時間に、数多くの被測定基板１３の形状を測定
することが可能となる。Thus, the measured values of the cartridge micrometer 16 and the lever micrometer 24 are both adjusted to zero by the standard substrate. Next, the cylinder 20 is raised, the standard substrate is removed, the substrate 13 to be measured is placed at a predetermined position, and the cylinder 20 is lowered again, so that the substrate 13 has a shape different from the standard substrate. If so, the cartridge micrometer 16 and the lever micrometer 24 provide a measured value based on the shape difference. Therefore, from the shape of the known standard substrate and the measured value on the substrate 13 to be measured,
It is possible to measure the thickness and / or warpage of the substrate 13 to be measured. By repeating this operation,
Moreover, it is possible to measure the shapes of many substrates 13 to be measured in a short time.
【００３０】 次に、本発明の厚みおよび／または反り
測定装置の別の実施形態である厚み測定装置３０（以
下、「測定装置３０」という。）の正面図を図３に示
す。測定装置３０は、上下移動可能なシリンダ３１上に
装着され、かつ、上面に被測定基板３２を三点支持によ
り載置するための基板支柱３３が配設された下部台３４
と、被測定基板１３を介して基板支柱３３と対向するよ
うにカートリッジマイクロメータ３５が配設され、かつ
土台支柱３６により土台３７に支持された上部台３８と
から構成される。Next, FIG. 3 shows a front view of a thickness measuring device 30 (hereinafter, referred to as “measuring device 30”) which is another embodiment of the thickness and / or warpage measuring device of the present invention. The measuring device 30 is mounted on a vertically movable cylinder 31 and has a lower base 34 on which an upper surface is provided with a substrate support 33 on which a substrate 32 to be measured is placed by three-point support.
And an upper base 38 in which a cartridge micrometer 35 is disposed so as to face the substrate support 33 via the substrate 13 to be measured, and is supported on a base 37 by a base support 36.
【００３１】 ここで、測定装置３０に、測定装置１０
と同様にレバーマイクロメータを設けることで、測定装
置３０に被測定基板３２の反りを測定する機能を付加す
ることができることはいうまでもない。また、測定装置
３０においては、下部台３４の移動上限位置を決めるた
めのストッパー３９が設けられているが、シリンダ３１
の位置を所定位置で静止させることができる制御機構が
設けられているならば、このストッパー３９を設ける必
要はない。Here, the measuring device 10 is connected to the measuring device 30.
Needless to say, by providing a lever micrometer in the same manner as described above, a function of measuring the warpage of the substrate 32 to be measured can be added to the measuring device 30. In the measuring device 30, a stopper 39 for determining the upper limit position of the movement of the lower base 34 is provided.
If a control mechanism capable of stopping the position at a predetermined position is provided, the stopper 39 need not be provided.
【００３２】 なお、図３において、被測定基板３２と
しては、その中心部に内径孔を有しているものを例示
し、被測定基板３２を内径孔の部分で位置決めするため
の治具４０が設けられている。しかしながら、治具４０
は必ずしも必要なものではなく、治具４０の代わりに、
測定装置１０に示したガイド２３に類するものを設けて
もよい。In FIG. 3, the substrate 32 to be measured is exemplified by a substrate having an inner diameter hole at the center, and a jig 40 for positioning the substrate 32 at the inner diameter hole is provided. Is provided. However, the jig 40
Is not always necessary. Instead of the jig 40,
A device similar to the guide 23 shown in the measuring device 10 may be provided.
【００３３】 このような測定装置３０の構造を採用し
た場合には、まず、シリンダ３１を下げた状態で標準基
板を基板支柱３３上に載置し、シリンダ３１を所定位置
まで上昇させてシリンダ３１ならびに下部台３４を静止
させる。ここで、上部台３８は土台支柱３６により土台
３７に固定されているので、ストッパー３９により、下
部台３４と上部台３８との間隔が一定に調節される。な
お、下部台３４の静止位置に、常に下部台３４を静止さ
せることができるように、土台支柱３６にストッパー３
９を設けておくと、好ましい。When such a structure of the measuring device 30 is adopted, first, the standard substrate is placed on the substrate support 33 while the cylinder 31 is lowered, and the cylinder 31 is raised to a predetermined position and In addition, the lower base 34 is stopped. Here, since the upper base 38 is fixed to the base 37 by the base support 36, the distance between the lower base 34 and the upper base 38 is adjusted to be constant by the stopper 39. The stopper 3 is attached to the base support 36 so that the lower base 34 can be always stopped at the stationary position of the lower base 34.
It is preferable to provide 9.
【００３４】 この状態で、カートリッジマイクロメー
タ３５の位置調節およびゼロ点調節を、前述した測定装
置１０の場合と同様に行った後、下部台３４をシリンダ
３１により降下させ、標準基板に替えて被測定基板３２
を基板支柱３３上に載置する。こうして、再び、シリン
ダ３１により下部台３４を所定位置まで上昇、静止させ
たときのカートリッジマイクロメータ３５の測定値か
ら、被測定基板３２の厚みを測定することができる。In this state, after the position adjustment and the zero point adjustment of the cartridge micrometer 35 are performed in the same manner as in the case of the measuring device 10 described above, the lower base 34 is lowered by the cylinder 31 and replaced with the standard substrate. Measurement board 32
Is placed on the substrate support 33. In this way, the thickness of the substrate 32 to be measured can be measured again from the measured value of the cartridge micrometer 35 when the lower base 34 is raised to the predetermined position by the cylinder 31 and stopped.
【００３５】[0035]
【発明の効果】 上述の通り、本発明の厚みおよび／ま
たは反り測定装置およびその使用方法によれば、種々の
材質からなるガラス、金属、プラスチック等の、特に平
板形状を有する基板の厚みおよび／または反りを、簡便
かつ正確に、短時間で測定することが可能となる。した
がって、検査時間の短縮と生産性の向上、および製品品
質の向上に著しく寄与する。また、本発明の測定装置
は、構造が簡単であり、高価な部品を使用しないため
に、安価に作製することができる利点もある。As described above, according to the thickness and / or warpage measuring apparatus of the present invention and the method of using the same, the thickness and / or the thickness of a substrate having a particularly flat shape, such as glass, metal, plastic, etc., made of various materials. Alternatively, the warpage can be measured simply and accurately in a short time. Therefore, it significantly contributes to shortening the inspection time, improving the productivity, and improving the product quality. In addition, the measuring device of the present invention has an advantage that it can be manufactured at a low cost because it has a simple structure and does not use expensive components.
【図１】 本発明の厚みおよび／または反り測定装置の
一実施形態を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing one embodiment of a thickness and / or warpage measuring device of the present invention.
【図２】 本発明の厚みおよび／または反り測定装置に
おける支柱等の配置位置の一例を示した平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an example of an arrangement position of columns and the like in the thickness and / or warpage measuring device of the present invention.
【図３】 本発明の厚みおよび／または反り測定装置の
別の実施形態を示す厚み測定装置の正面図である。FIG. 3 is a front view of a thickness measuring device showing another embodiment of the thickness and / or warpage measuring device of the present invention.
１０…測定装置、１１…土台、１２…土台支柱、１３…
被測定基板、１４…基板支柱、１５…下部台、１６…カ
ートリッジマイクロメータ、１７…上部台、１８Ａ・１
８Ｂ…対支柱、１９…移動支柱、２０…シリンダ、２１
…移動台、２２…受け柱、２３…ガイド、２４…レバー
マイクロメータ、３０…厚み測定装置、３１…シリン
ダ、３２…被測定基板、３３…基板支柱、３４…下部
台、３５…カートリッジマイクロメータ、３６…土台支
柱、３７…土台、３８…上部台、３９…ストッパー、４
０…治具。10: measuring device, 11: base, 12: base support, 13 ...
Substrate to be measured, 14: substrate support, 15: lower base, 16: cartridge micrometer, 17: upper base, 18A-1
8B: support strut, 19: moving support, 20: cylinder, 21
... Mounting table, 22 ... Receiving column, 23 ... Guide, 24 ... Lever micrometer, 30 ... Thickness measuring device, 31 ... Cylinder, 32 ... Substrate to be measured, 33 ... Substrate support, 34 ... Lower table, 35 ... Cartridge micrometer , 36: base support, 37: base, 38: upper base, 39: stopper, 4
0… Jig.
Claims (6)
れ、かつ、被測定基板を三点支持により載置するための
基板支柱が配設された下部台と、 当該被測定基板を介して当該基板支柱と対向するカート
リッジマイクロメータおよび／または当該被測定基板の
上部表面に接触端子が接する少なくとも２つ以上のレバ
ーマイクロメータが配設された上部台、および、 当該下部台と当該上部台の双方に設けられた、当該下部
台と当該上部台との最近接距離を三点支持により一定に
保つ対支柱、ならびに、 当該上部台を上下移動させるための移動支柱が配設さ
れ、かつ、シリンダに取り付けられた移動台と、 からなる厚みおよび／または反り測定装置であって、 当該カートリッジマイクロメータおよび／または当該レ
バーマイクロメータの測定値により当該測定基板の厚み
および／または反りを測定することを特徴とする厚みお
よび／または反り測定装置。1. A lower base supported by a base support provided on a base and provided with a substrate support on which a substrate to be measured is placed by three-point support; and An upper base on which at least two or more lever micrometers whose contact terminals are in contact with the cartridge micrometer facing the substrate support and / or the upper surface of the substrate to be measured, and both the lower base and the upper base Provided, a supporting column for keeping the closest distance between the lower table and the upper table constant by three-point support, and a moving column for vertically moving the upper table are provided, and And a thickness and / or warpage measuring device comprising: an attached moving base; and a measurement value of the cartridge micrometer and / or the lever micrometer. Ri The thickness of the measurement substrate and / or thickness and / or warpage measuring apparatus characterized by measuring the warpage.
かつ、上面に被測定基板を三点支持により載置するため
の基板支柱が配設された下部台と、 当該被測定基板を介して当該基板支柱と対向するカート
リッジマイクロメータおよび／または当該被測定基板の
上部表面に接触端子が接する少なくとも２つ以上のレバ
ーマイクロメータが配設され、かつ土台支柱により土台
に支持された上部台と、 からなる厚みおよび／または反り測定装置であって、 当該カートリッジマイクロメータおよび／または当該レ
バーマイクロメータの測定値により、当該測定基板の厚
みおよび／または反りを測定することを特徴とする厚み
および／または反り測定装置。2. Mounted on a vertically movable cylinder,
A lower base on which a substrate support for mounting the substrate to be measured on the upper surface by three-point support is provided; and a cartridge micrometer opposed to the substrate support via the substrate to be measured and / or the measurement target. A thickness and / or warpage measuring device comprising: an upper base provided with at least two or more lever micrometers whose contact terminals are in contact with an upper surface of the substrate, and supported by the base by a base support; A thickness and / or warpage measuring device for measuring the thickness and / or warpage of the measurement substrate by using a measurement value of the micrometer and / or the lever micrometer.
設されていることを特徴とする請求項１または２記載の
厚みおよび／または反り測定装置。3. The thickness and / or warpage measuring device according to claim 1, wherein the substrate posts are arranged at equal intervals on concentric circles.
決めするためのガイドもしくは治具を設けたことを特徴
とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の厚みおよび
／または反り測定装置。4. The thickness and / or warpage according to claim 1, further comprising a guide or a jig for accurately positioning the mounting position of the substrate to be measured. measuring device.
れ、かつ、被測定基板を三点支持するための基板支柱が
配設された下部台と、当該被測定基板を介して当該基板
支柱と対向するカートリッジマイクロメータおよび／ま
たは当該被測定基板の上部表面に接触端子が接する少な
くとも２つ以上のレバーマイクロメータが配設された上
部台、および当該下部台と当該上部台の双方に設けられ
た、当該下部台と当該上部台との最近接距離を三点支持
により一定に保つ対支柱、ならびに当該上部台を上下移
動させるための移動支柱が配設され、かつ、シリンダに
取り付けられた移動台とからなる厚みおよび／または反
り測定装置、において、 当該カートリッジマイクロメータおよび／または当該レ
バーマイクロメータの測定値を標準基板によってゼロ点
調節した後、被測定基板を載置して得られる当該カート
リッジマイクロメータおよび／または当該レバーマイク
ロメータの測定値から、当該被測定基板の厚みおよび／
または反りを測定することを特徴とする厚みおよび／ま
たは反り測定装置の使用方法。5. A lower base which is supported by a base support provided on a base and on which a substrate support for supporting a substrate to be measured at three points is provided, and wherein the substrate support is provided via the substrate to be measured. An upper stage provided with at least two or more lever micrometers whose contact terminals are in contact with the opposing cartridge micrometer and / or the upper surface of the substrate to be measured, and are provided on both the lower stage and the upper stage. A supporting column for maintaining the closest distance between the lower table and the upper table constant by three-point support, and a moving column for moving the upper table up and down, and a moving table attached to a cylinder. A thickness and / or warpage measuring device comprising: measuring a value measured by the cartridge micrometer and / or the lever micrometer by a standard substrate; After adjusting ii point, from the measured value of the cartridge micrometers and / or the lever micrometer obtained by placing the substrate to be measured, the thickness of the object to be measured substrate and /
Or, a method of using a thickness and / or warpage measuring device, which measures warpage.
かつ、上面に被測定基板を三点支持により載置するため
の基板支柱が配設された下部台と、当該被測定基板を介
して当該基板支柱と対向するカートリッジマイクロメー
タおよび／または当該被測定基板の上部表面に接触端子
が接する少なくとも２つ以上のレバーマイクロメータが
配設され、かつ、土台支柱により土台に支持された上部
台、とからなる厚みおよび／または反り測定装置、にお
いて、 当該カートリッジマイクロメータおよび／または当該レ
バーマイクロメータの測定値を標準基板によってゼロ点
調節した後、被測定基板を載置して得られる当該カート
リッジマイクロメータおよび／または当該レバーマイク
ロメータの測定値から、当該被測定基板の厚みおよび／
または反りを測定することを特徴とする厚みおよび／ま
たは反り測定装置の使用方法。6. Mounted on a vertically movable cylinder,
A lower base on which a substrate support for mounting the substrate to be measured on the upper surface by three-point support is provided; and a cartridge micrometer facing the substrate support via the substrate to be measured and / or the measurement target. A thickness and / or warpage measuring device comprising: an upper base provided with at least two or more lever micrometers whose contact terminals are in contact with an upper surface of the substrate, and supported by the base by a base support; After the measurement value of the micrometer and / or the lever micrometer is zero-adjusted by the standard substrate, the measurement value of the cartridge micrometer and / or the lever micrometer obtained by mounting the substrate to be measured is obtained. Measurement board thickness and / or
Or, a method of using a thickness and / or warpage measuring device, which measures warpage.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP7885598A JP2968956B2 (en) | 1998-03-26 | 1998-03-26 | Thickness and / or warpage measuring device and method of using the same |
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- 1998-03-26 JP JP7885598A patent/JP2968956B2/en not_active Expired - Fee Related
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