特開 2022-132723 チップ撮像装置、チップ撮像方法、及び検査済みチップ群の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022132723

(43)【公開日】2022-09-13

(54)【発明の名称】チップ撮像装置、チップ撮像方法、及び検査済みチップ群の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01S 5/00 20060101AFI20220906BHJP

   G01N 21/84 20060101ALI20220906BHJP

【ＦＩ】

H01S5/00

G01N21/84 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021031335

(22)【出願日】2021-03-01

(71)【出願人】

【識別番号】518232168

【氏名又は名称】ダイトロン株式会社

(72)【発明者】

【氏名】北田 啓順

(72)【発明者】

【氏名】山口 達也

【テーマコード（参考）】

2G051

5F173

【Ｆターム（参考）】

2G051AA61

2G051CA04

2G051DA08

2G051EA23

5F173AQ10

5F173ZM02

5F173ZM03

5F173ZP15

5F173ZQ03

(57)【要約】      （修正有）

【課題】シートに貼着されたチップの側面を精細に撮像する手段の提供。
【解決手段】チップ側面の外観検査装置は、チップ５が貼着されたシート４を広げた状態で支持するシート支持部と、チップ５の側面である発光面６を撮像するための撮像部と、シート４を撓ませてチップ５を傾斜させ、チップ５の発光面６を撮像部の受光部に向けさせる凹溝８１１とスライダー８２１から成るチップ傾斜部と、を備える。チップ傾斜部は、チップ５の傾斜を調整可能である。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

チップが貼着されたシートを広げた状態で支持するシート支持部と、
前記チップの側面を撮像するための撮像部と、
前記シートを撓ませて前記チップを傾斜させ、前記チップの側面を前記撮像部の受光部に向けさせるチップ傾斜部と、を備え、
前記チップ傾斜部は、前記チップの傾斜を調整可能である、チップ撮像装置。

【請求項2】

前記チップ傾斜部は、複数の前記チップが貼着された前記シートにおける所定範囲を撓ませることで、撮像対象の前記チップを選択的に傾斜させることが可能である、請求項１に記載のチップ撮像装置。

【請求項3】

前記チップ傾斜部は、
前記シートにおける前記チップと反対側の面に接離可能な当接部と、
前記当接部に形成された窪みである凹部と、
前記凹部内を負圧とすることで、前記シートを前記当接部に吸着させて撓ませる減圧機構と、を有する、請求項１又は２に記載のチップ撮像装置。

【請求項4】

前記チップ傾斜部は、前記凹部の内径を変化させることで、前記シートの撓みを調整可能である、請求項３に記載のチップ撮像装置。

【請求項5】

前記凹部は、前記当接部に形成された凹溝の内壁と、当該凹溝に沿ってスライド可能なスライダーの先端面とによって区画された領域であり、
前記チップ傾斜部は、前記スライダーをスライドさせることで前記凹部の内径を変化させる、請求項４に記載のチップ撮像装置。

【請求項6】

前記当接部は、前記凹部を挟んで対向し、相対的に上下動可能な第１ステージ及び第２ステージを有しており、
前記第１ステージ又は前記第２ステージの上面が前記シートの主面に対して傾斜している、請求項３に記載のチップ撮像装置。

【請求項7】

前記チップ傾斜部は、前記減圧機構によって前記凹部内の負圧を変化させることで、前記シートの撓みを調整可能である、請求項３から６のいずれかに記載のチップ撮像装置。

【請求項8】

前記当接部は、前記シートの主面に沿って前記シートに対して相対移動可能であり、各々の相対位置において前記シートと接離可能である、請求項３から７のいずれかに記載のチップ撮像装置。

【請求項9】

前記チップ傾斜部は、前記撮像部が前記チップを撮像して生成した画像に基づいて前記チップの傾斜の修正値を決定し、当該修正値に基づき前記チップの傾斜を修正する、請求項１から８のいずれかに記載のチップ撮像装置。

【請求項10】

前記シート支持部を支持し、前記シートの主面に沿って移動させる駆動ベースと、
前記撮像部を支持し、位置又は向きを変化させる撮像支持部と、
前記シートを撮像する補助撮像部と、をさらに備え、
前記補助撮像部が前記シートを撮像して生成した画像から判断される前記チップの配置に基づき、前記駆動ベース及び前記撮像支持部が、撮像対象の前記チップと前記撮像部との相対位置を調整する、請求項１から９のいずれかに記載のチップ撮像装置。

【請求項11】

シート支持部によってチップが貼着されたシートを広げた状態で支持する工程と、
チップ傾斜部によって前記シートを撓ませて前記チップを傾斜させ、前記チップの側面を撮像部の受光部に向けさせると共に、前記チップの傾斜を調整させる工程と、
前記撮像部によって前記チップの側面を撮像する工程と、を含む、チップ撮像方法。

【請求項12】

シート支持部によって複数のチップが貼着されたシートを広げた状態で支持する工程と、
チップ傾斜部によって前記シートを撓ませて前記チップを傾斜させ、前記チップの側面を撮像部の受光部に向けさせると共に、前記チップの傾斜を調整させる工程と、
前記撮像部によって前記チップの側面を撮像する工程と、
前記撮像部が前記チップの側面を撮像して生成した画像に基づいて、異常と判断された前記チップを前記シートから取り除く工程と、を含む、検査済みチップ群の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体チップの外観検査のための撮像装置及び撮像方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの製造工程の一つに、ウェハを個々のチップに分割するダイシング工程がある。ダイシング工程において、ウェハは粘着性のダイシングシート（以下、シートとする。）に貼着される。その状態で、ウェハはブレードやレーザー等によって個々のチップに分割される。分割された個々のチップは、コレットなどを用いてシートから剥離・ピックアップされ、後続の工程に送られる。

【0003】

分割されたチップに対して、シート上で外観検査が実施されることがある。チップがシート上に集約していた方が、運用や管理が容易なためである。一般的なチップの外観検査においては、カメラ等によってシート上のチップを撮像し、取得した画像データに画像処理を適用することで、チップの異常を評価する。評価対象の異常として、例えば、チップの欠けやチップに付着した汚れ・異物等がある。

【0004】

特許文献１には、チップの側面を撮像するために、カメラが撮像可能な位置まで、シート越しにチップを押し上げる方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０－１４１２０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

レーザーダイオードにおいては、発光面の外観検査が特に重要となる。発光面の異常は、レーザー光の照射特性に直接影響するためである。特に、端面発光レーザーにおいては、発光面はシート上面と直交するチップの側面であるため、撮像をする際のカメラの配置が課題となる。

【0007】

仮に、チップを斜め上方から撮像した場合は、以下のような課題が発生する。まず、チップの側面を斜めに撮像することになるため、撮像対象との距離の関係からピントが一部にしか合わず、必要な部分がぼやけてしまうことがある。また、シート上面に存在する異物や形状がチップの側面に反射して映り込んでしまうことがある。

【0008】

上記課題は、光軸がシートに沿うようにカメラを配置し、チップの側面を正面から撮像することで解消可能である。しかしながら、そのような配置では、カメラから見て手前側のチップが障害となり、奥側のチップを撮像することができない。

【0009】

一方、特許文献１に開示された方法では、任意のチップの側面を正面から撮像することが可能であるが、チップをシート越しに大きく押し上げるため、チップやシートに負荷が掛かりやすい。そのため、チップやシートの条件によっては、意図せずチップがシートから剥離したり、チップ割れの可能性が推認される。

【0010】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、シートに貼着されたチップの側面を精細に撮像する手段を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明に係るチップ撮像装置は、チップが貼着されたシートを広げた状態で支持するシート支持部と、前記チップの側面を撮像するための撮像部と、前記シートを撓ませて前記チップを傾斜させ、前記チップの側面を前記撮像部の受光部に向けさせるチップ傾斜部と、を備える。前記チップ傾斜部は、前記チップの傾斜を調整可能である。

【0012】

このような構成においては、チップの側面が撮像部の受光部に向けられるため、チップの側面全体にピントを合わせることが容易となる。また、チップの傾斜によって、チップの側面とシート上面とが成す角が大きくなり、シートからの光がチップの側面に反射しにくくなる。これにより、シート上面の異物や形状の映り込みが軽減される。また、チップの傾斜を調整可能であるため、シートの撓みやすさによらず、チップの側面を撮像部の受光部に向けることができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によると、チップの側面が撮像部の受光部に向けられることで、シートに貼着されたチップの側面を精細に撮像することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る外観検査装置１０の概略的な斜視図である。

【図2】図２は、制御部９０と各部の繋がりを示した機能ブロック図である。

【図3】図３は、チップ傾斜部８００の斜視図である。

【図4】図４は、チップ５撮像時のシート４周辺を示した平面図である。

【図5】図５は、図４におけるＡ－Ａ切断線に沿った断面図であって、チップ５が傾斜した様子を示した図である。（Ａ），（Ｂ）は、それぞれスライダー８２１の位置が異なる状態を示している。

【図6】図６は、外観検査装置１０の変形例に係る当接部８１０の断面図である。（Ａ）は、チップ５が傾斜されていない状態、（Ｂ）は、チップ５が傾斜された状態をそれぞれ示している。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。また、以下の説明では、図１に示される外観検査装置１０が設置された状態において、鉛直方向に沿って上下方向１が定義され、水平方向に沿って前後方向２及び左右方向３がそれぞれ定義される。また、上下方向１と前後方向２と左右方向３とは、互いに直交している。

【0016】

［外観検査装置１０の全体構成］
図１，２に示される外観検査装置１０（特許請求の範囲の「チップ撮像装置」に相当。）は、接地ベース２０に対し、駆動ベース３０、シート支持部４０、撮像支持部５０、撮像部６０、補助撮像部７０、及びチップ傾斜部８００（図２～４）等が組みつけられたものである。また、外観検査装置１０には、その全体動作を制御する制御部９０（図２）が内蔵されている。なお、外観検査装置１０は、他にも種々の構成要素を有していてもよいが、本発明の課題の解決に無関係の構成要素については省略する。上記各構成要素について、以下でより詳細に説明する。

【0017】

［接地ベース２０］
図１に示される接地ベース２０は、板状を呈しており、外観検査装置１０の土台となるものである。接地ベース２０は載置面に接地した状態で、外観検査装置１０を構成する他の構成要素を支持している。接地ベース２０は、外観検査装置１０の転倒を防止するために一定の重量を有しており、主に金属によって構成されている。

【0018】

［駆動ベース３０］
図１，２に示される駆動ベース３０は、シート支持部４０を水平方向に沿って移動可能かつ回転可能に支持するものである。駆動ベース３０は、シート支持部４０を回転可能に支持する回転テーブル３１、回転テーブル３１を支持するキャリッジ３２、キャリッジ３２を左右方向３に移動可能に支持する第１リニア駆動部３４、及び第１リニア駆動部３４を前後方向２に移動可能に支持する第２リニア駆動部３６等から構成される。

【0019】

回転テーブル３１は、シート支持部４０を支持するテーブルである。中央に円形の開口が開けられて、回転テーブル３１は円形の枠状とされている。回転テーブル３１はキャリッジ３２に支持されている。キャリッジ３２には、回転テーブル３１を回転させるためのモータ３３（図２）が内蔵されている。モータ３３が回転駆動されることで、回転テーブル３１がシート支持部４０と一体に回転する。

【0020】

第１リニア駆動部３４には、左右方向３に沿ったレールが設けられている。キャリッジ３２はこのレールに取り付けられており、レールに沿って左右方向３に移動可能とされている。第１リニア駆動部３４には、キャリッジ３２を左右方向３に移動させる駆動力を生じさせるアクチュエータ３５が設けられている。

【0021】

第２リニア駆動部３６は、前後方向２に沿って平行に設けられた一組のレール部材３７からなる。一組のレール部材３７は左右方向３に間隔を隔てて接地ベース２０の両端にそれぞれ取り付けられている。第１リニア駆動部３４は、２つのレール部材３７にそれぞれ支持された状態で、前後方向２に移動可能とされている。第２リニア駆動部３６には、第１リニア駆動部３４を前後方向２に移動させる駆動力を生じさせるアクチュエータ３８が設けられている。

【0022】

キャリッジ３２に内蔵されたモータ３３、及び各リニア駆動部３４，３６に内蔵されたアクチュエータ３５，３８は、制御部９０によって駆動制御されている。これにより、水平方向におけるシート支持部４０の位置及び向きが制御部９０によって制御可能とされている。

【0023】

［シート支持部４０］
図１，４に示されるシート支持部４０は、シート４を直接支持する部材である。中央に円形の開口が開けられて、シート支持部４０は円形の枠状とされている。シート支持部４０の外周には、例えばＯリングに代表される固定部材（不図示）が取り付けられる。シート４は、シート支持部４０と固定部材との間で挟み込まれて固定される。これにより、シート支持部４０の開口にシート４が張った状態となる。

【0024】

シート支持部４０の開口が回転テーブル３１の開口と一致するように、シート支持部４０が回転テーブル３１に取り付けられている。この状態では、回転テーブル３１及びシート支持部４０の開口を通して、シート４の下面に直接アクセスが可能である。

【0025】

［撮像支持部５０］
図１，２に示される撮像支持部５０は、接地ベース２０から立設された支柱５１に、撮像部６０を支持する駆動支持機構５２が取り付けられたものである。撮像部６０は、シート支持部４０より上方であって、右側に位置するように駆動支持機構５２によって支持されている。その受光部６１はシート４に向けられている。

【0026】

駆動支持機構５２は、内蔵された２つのアクチュエータ５３，５４（図２）の駆動によって、撮像部６０を直交する２軸方向に移動させることができる。また、駆動支持機構５２は、内蔵されたモータ５５（図２）の駆動によって、撮像部６０を揺動させることができる。詳細には、撮像部６０は、光軸Ａ１に沿った方向Ｄ１、及び光軸Ａ１と直交する方向Ｄ２への平行移動がそれぞれ可能である。また、支柱５１と駆動支持機構５２とを連結する回転軸（不図示）を中心とした方向Ｄ３への揺動が可能である。

【0027】

駆動支持機構５２に内蔵されたアクチュエータ５３，５４及びモータ５５は、制御部９０によって駆動制御されている。これにより、撮像部６０の位置及び向きが制御部９０によって制御可能とされている。

【0028】

また、支柱５１には、補助撮像部７０が取り付けられている。補助撮像部７０は、シート支持部４０の上方に配置されている。補助撮像部７０の受光部７１は下方に向けられ、その光軸Ａ２は、シート４の上面と直交している。

【0029】

［撮像部６０］
図１，２に示される撮像部６０は、シート４上のチップ５を撮像するためのカメラであり、一般的にはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラが使用される。撮像部６０は、制御部９０によって撮像のための各種パラメタの変更や撮像動作が制御されている。撮像部６０がチップ５を撮像して生成した画像データは、外部バス９５を介して制御部９０に送信される。

【0030】

［補助撮像部７０］
図１，２に示される補助撮像部７０は、上方からシート４を撮像するカメラであり、一般的にはＣＭＯＳカメラが使用される。補助撮像部７０は、制御部９０によって撮像のための各種パラメタの変更や撮像動作が制御されている。補助撮像部７０は、シート４の所定範囲を撮像し、生成された画像データは、外部バス９５を介して制御部９０に送信される。画像データは、制御部９０がシート４におけるチップ５の配置を認識し、外観検査装置１０の全体動作を制御するために用いられる。

【0031】

［チップ傾斜部８００］
図２～４に示されるチップ傾斜部８００は、シート４の下面を吸着して撓ませ、チップ５を傾斜させるものである。チップ傾斜部８００は、シート４の下面に接触する当接部８１０、当接部８１０の凹部８１２の内径Ｌを変化させるスライド機構８２０、シート４を当接部８１０に吸着させる負圧を生じさせる減圧機構８３０（図２）、及び当接部８１０を下方から支持すると共にシート４に接離させる昇降機構８４０等から構成される。

【0032】

当接部８１０は略円柱形状を呈している。当接部８１０の上面には、当接部８１０の中央付近から左右方向３に沿って当接部８１０の右端に至る凹溝８１１が形成されている。凹溝８１１には、凹溝８１１に沿ってスライド可能なスライダー８２１が収容されている。

【0033】

スライダー８２１は金属性のバーであり、凹溝８１１の内側面との隙間が最小限となるように凹溝８１１に収まる直方体形状を呈している。当接部８１０の右側には、スライダー８２１を支持すると共に、凹溝８１１に沿ってスライドさせるスライド機構８２０が設けられている。スライド機構８２０にはアクチュエータ８２３（図２）が内蔵されており、アクチュエータ８２３の駆動力がアーム８２４を介してスライダー８２１に伝達されることで、スライダー８２１がスライド動作をする。アクチュエータ８２３は、制御部９０によって駆動制御されている。

【0034】

凹溝８１１における内壁の一つである左端面８１４（図４,５）とスライダー８２１の先端面８２２（図４,５）との間に溝内空間である凹部８１２が区画される。左右方向３における凹部８１２の内径Ｌ（図４,５）は、スライダー８２１の位置に応じて変化する。凹部８１２の底面には、減圧機構８３０に連通する空気穴８１３（図４,５）が開けられている。減圧機構８３０は、凹部８１２内を負圧にするためのものであり、真空レギュレータ８３１（図２）等を有している。減圧機構８３０は、制御部９０によって駆動制御されている。

【0035】

昇降機構８４０は、平面視で回転テーブル３１と重なる位置において接地ベース２０から立設されている。昇降機構８４０は、下方から当接部８１０を昇降可能に支持している。当接部８１０は、平常時（昇降機構８４０が下げられた状態）には、シート支持部４０に張られたシート４の下側に位置している。昇降機構８４０が上昇することで、当接部８１０はシート４の下面に当接する。即ち、昇降機構８４０の昇降動作によって、当接部８１０がシート４の下面に接離する。以上のような昇降機構８４０の昇降動作はアクチュエータ８４１（図２）の駆動によって実現されており、アクチュエータ８４１は制御部９０によって駆動制御されている。

【0036】

以上に説明したチップ傾斜部８００は、全体を通して以下のように動作する。まず、昇降機構８４０の上昇によって当接部８１０がシート４の下面に当接した状態とされ、その状態で減圧機構８３０が凹部８１２内を負圧とする。これによりシート４が当接部８１０に吸着され、シート４の一部が凹部８１２内に入り込むことでシート４に撓みが発生する。この撓みによって凹部８１２周辺の所定位置に配置されたチップ５が傾斜する。さらに、スライド機構８２０がスライダー８２１をスライドさせて凹部８１２の内径Ｌを変化させることで、シート４の撓みを調整することができる。

【0037】

スライダー８２１の位置とシート４の撓みとの関係について以下に説明する。図５は、図４におけるＡ－Ａ切断線に沿った断面図であるが、図４の状態からさらに進んで、減圧機構８３０の動作によってシート４に撓みが発生した状態を示している。また、（Ａ）と（Ｂ）とで、スライダー８２１の位置が異なっている。（Ｂ）の状態では、（Ａ）の状態よりもスライダー８２１の先端面８２２が右側に位置しているため、凹部８１２の内径Ｌが大きい。この状態では、減圧機構８３０が発生させた負圧によって、シート４がより凹部８１２内に入り込みやすくなる。即ち、他の条件が同じであれば、（Ａ）の状態よりもチップ５の傾斜角ＡＧが大きくなる。シート４の厚みや材質から、撓みやすさが事前にある程度判明している場合には、スライダー８２１の初期位置が作業者により設定されていてもよい。また、後述するように、撮像の過程の中で制御部９０によってスライダー８２１の位置が調整されてもよい。

【0038】

なお、チップ傾斜部８００と、上述したようなチップ傾斜部８００に対する制御部９０の制御機能を合わせたものが特許請求の範囲の「チップ傾斜部」として機能するものである。

【0039】

［制御部９０］
図２に示される制御部９０は、外観検査装置１０の全体動作を制御するコンピュータである。制御部９０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、メインメモリ９２、補助記憶装置としてのＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）９３、及びこれらの間でデータ伝送を行うための内部バス９４などを最低限の構成として含んでいる。ＥＥＰＲＯＭ９３には、外観検査装置１０の全体動作を制御するための各種のプログラムが記憶されている。これらのプログラムが内部バス９４を通じてメインメモリ９２にロードされ、ＣＰＵ９１によって実行される。その結果生成された制御信号が、外部バス９５を通じて外観検査装置１０の各部にそれぞれ送信されて、外観検査装置１０の全体動作が制御されている。

【0040】

ＥＥＰＲＯＭ９３には、少なくとも、駆動ベース３０、撮像支持部５０、及びチップ傾斜部８００に内蔵された各種のモータやアクチュエータ等を制御するためのプログラム、撮像部６０及び補助撮像部７０を制御するためのドライバプログラム、並びに撮像部６０及び補助撮像部７０が生成した画像データを処理するための画像処理プログラムが記憶されている。また、ＥＥＰＲＯＭ９３には、上記のようなプログラムをサブルーチンとしてロードして、チップ５の撮像や検査に係る全体シーケンスを実行するためのプログラムが記憶されている。

【0041】

［外観検査装置１０によるチップ５の撮像］
以下、外観検査装置１０がシート４上のチップ５を撮像する際の全体動作を説明する。なお、以下で説明される各部の動作は、制御部９０がＥＥＰＲＯＭ９３に記憶された各種のプログラムを実行することで制御されている。また、以下に使用されるチップ５は、その側面の一部が発光面６である端面発光型のレーザーダイオードである。

【0042】

事前準備として、作業者は、分割後のチップ５が複数配置されたシート４をシート支持部４０に取り付ける。具体的には、シート４を広げた状態で固定部材によって枠状のシート支持部４０に張った状態に固定する。その状態で、作業者は、シート支持部４０を駆動ベース３０の回転テーブル３１にセットする。なお、シート支持部４０は、前工程であるチップ５の分割に使用されるダイシング装置と共通の物であってもよい。その場合、作業者は、ダイシング装置から取り外したシート支持部４０をそのまま回転テーブル３１にセットする。

【0043】

撮像のシーケンスにおいて、最初に、駆動ベース３０、撮像支持部５０、及びチップ傾斜部８００がそれぞれ動作し、各部の位置や向き等が初期状態にリセットされる。具体的には、駆動ベース３０の動作によって、水平方向におけるシート支持部４０の位置及び向きが初期状態とされる。また、撮像支持部５０（駆動支持機構５２）の動作によって、撮像部６０の位置及び向きが初期状態とされる。また、チップ傾斜部８００（昇降機構８４０）の動作によって、当接部８１０がシート４に対して下方に離間した状態とされる。また、スライド機構８２０の動作によって、スライダー８２１が設定位置に移動する。この設定位置は、例えば予想されるシート４の撓みやすさに基づいて作業者が事前に設定し、ＥＥＰＲＯＭ９３に記憶させた位置である。

【0044】

次に、補助撮像部７０が動作して、シート４を上方から撮像する。ここで生成された画像データに対して画像処理が実行されて、シート４におけるチップ５の配置が制御部９０によって認識される。チップ５の認識には、例えばエッジ検出等の画像処理技術が用いられてもよい。また、事前に設定されたルールに基づくルールベースの認識方法や、チップ形状を機械学習・深層学習したＡＩ（Artificial Intelligence）モデルに基づく認識方法が用いられてもよい。

【0045】

通常、チップ５はシート４上にマトリックス状に配置されている。制御部９０は、シート４におけるチップ５の配置に基づいて、チップ５を撮像する順序を決定する。このとき、制御部９０は、駆動ベース３０によるシート４の移動量が最小となるような撮像順序を決定する。また、隣接する所定個数のチップ５を同時に撮像する撮像単位として撮像順序が決定される。

【0046】

駆動ベース３０が動作して、最初に撮像すべきチップ５が撮像部６０の撮像範囲に位置するように、シート支持部４０の位置及び向きが調整される。具体的には、図４に示されるように、チップ５は前後方向２に並び、それぞれ発光面６が右側（撮像部６０側）を向けられ、平面視においてチップ傾斜部８００のスライダー８２１の先端面８２２に差し掛かるように配置される。チップ５の左側の大部分は、当接部８１０の凹部８１２の上方に位置している。このとき、前後方向２における凹部８１２の中央側の所定範囲にあるチップ５が一回の撮像単位となる。なお、駆動ベース３０と同時に撮像支持部５０（駆動支持機構５２）が動作して、撮像部６０の位置及び向きが適切な状態に調整されてもよい。

【0047】

昇降機構８４０が上昇動作を行い、当接部８１０がシート４の下面に当接する。このとき当接部８１０がシート４を必要以上に押し上げないように、適当な高さで停止される。この状態で減圧機構８３０が動作し、凹部８１２内を負圧とする。これによりシート４が当接部８１０に吸着され、シート４の一部が凹部８１２内に入り込むようにシート４に凹状の撓みが発生する。撮像対象のチップ５は、左側が下降するように傾斜し、右側端面である発光面６が撮像部６０の受光部６１に向けられる。

【0048】

撮像部６０が動作して、撮像対象のチップ５の発光面６を撮像する。生成された画像データは制御部９０によってリアルタイムに処理され、各種撮像条件の調整に用いられる。例えば、発光面６をより正面から撮像するため、制御部９０は、チップ５と撮像部６０との相対位置及びの調整を行う。この調整には、例えば、画像データにおける発光面６の位置、大きさ、範囲、形状、及びノイズレベル等が参考とされる。

【0049】

制御部９０は、画像データに画像処理を適用し、各種撮像条件の修正値を決定する。一例として、制御部９０は、チップ５の位置又は傾斜の修正値を決定する。この修正値に基づき、制御部９０は、駆動ベース３０を動作させて、水平方向におけるチップ５の位置及び角度を調整する。同時に、制御部９０は、スライド機構８２０によりスライダー８２１をスライドさせて凹部８１２の内径Ｌを変化させることで、シート４の撓み、即ちチップ５の傾斜を調整する。また、制御部９０は、併せて減圧機構８３０により凹部８１２内の負圧を調整することで、シート４の撓みを調整してもよい。

【0050】

また、制御部９０は、撮像部６０の位置又は向きの修正値を決定してもよい。制御部９０は、この修正値に基づき、撮像支持部５０（駆動支持機構５２）を動作させて、撮像部６０の位置及び向きを調整する。この動作はチップ５の傾斜の調整と同時に行われてもよい。

【0051】

上記の他にも、制御部９０は、ピントや光感度のような撮像部６０の内部に設定された各種撮像条件についても修正値を決定し、撮像条件の調整を行ってもよい。

【0052】

上記のような撮像条件の調整は、再帰的に繰り返し実行されてもよい。即ち、各種撮像条件の調整後に取得された画像データに基づき、再び上記の手順が実行されてもよく、修正値が十分に小さくなるまで上記の手順が繰り返されてもよい。

【0053】

各種撮像条件の調整が完了した後、撮像部６０が再度チップ５を撮像して生成した画像データが、シート４及びチップ５を識別する情報と対応付けられてＥＥＰＲＯＭ９３に記憶される。同時に、制御部９０は当該画像データに基づき、チップ５の発光面６の異常を評価する。評価対象の異常として、例えば、チップの欠けやチップに付着した汚れ・異物等がある。

【0054】

チップ５の初回の撮像処理についての説明は以上である。同様に、シート４上の他のチップ５に対しても同様の処理が実行される。即ち、次に撮像すべきチップ５が上述したものと同様の配置となるように、シート支持部４０の位置及び向きが調整される。以降の処理は初回の撮像処理と同様であるため、省略する。以上のような撮像処理が、シート４上の全てのチップ５に対して順次実行される。

【0055】

シート４上の全てのチップ５の評価の結果、一部のチップ５の異常が製品として許容できないものである場合、制御部９０は、評価結果をＥＥＰＲＯＭ９３に記憶させると共に、画面表示やアラート等により当該異常を作業者に通知してもよい。この結果に基づいて、作業者は、異常なチップ５を含んだシート４を正常なチップ５のみを含んだシート４と分けて運用・管理したり、シート４から異常なチップ５のみを排除するなどの措置を実施することができる。

【0056】

［本実施形態の作用効果］
本実施形態に係る外観検査装置１０においては、チップ５の側面である発光面６が撮像部６０の受光部６１に向けられるため、発光面６全体にピントを合わせることが容易となる。また、チップ５の傾斜によって、発光面６とシート４の上面とが成す角が大きくなり、シート４からの光が発光面６に反射しにくくなる。これにより、シート４の上面の異物や形状の映り込みが軽減される。また、チップ５の傾斜を調整可能であるため、シート４の撓みやすさによらず、発光面６を撮像部６０の受光部６１に向けることができる。

【0057】

また、撮像対象のチップ５を選択的に傾斜させることが可能であるため、シート４上のチップ５を任意の順序で撮像し、評価することができる。

【0058】

また、チップ傾斜部８００は、減圧機構８３０が発生させた凹部８１２内の負圧によってシート４を撓ませるため、シート４を突き上げたり押圧する必要が無い。即ち、シート４やチップ５に負荷をかけることなく、撮像を行うことができる。また、スライダー８２１の位置や凹部８１２内の負圧の変化によって、シート４の撓み、即ちチップ５の傾斜を調整することが容易である。

【0059】

また、駆動ベース３０は、シート支持部４０を水平方向に沿って移動可能かつ回転可能に支持しているため、任意のチップ５を当接部８１０の上方であって撮像部６０が撮像可能な位置まで移動させることが容易に行われる。

【0060】

また、撮像部６０がチップ５を撮像して生成した画像に基づいてチップ５の位置又は傾斜の修正値が決定され、当該修正値に基づきチップ５の位置又は傾斜が修正されるため、チップ５の位置や傾斜がより最適な状態で撮像を行うことができる。

【0061】

また、撮像支持部５０（駆動支持機構５２）によって撮像部６０の位置又は向きを変更することができるため、シート４及びチップ５だけを移動・傾斜させた場合と比較して、撮像部６０とチップ５の位置関係をより最適に調整することができる。

【0062】

［変形例］
なお、ここまで説明した構成は一例であり、外観検査装置１０の構成は、本発明の課題を解決可能な範囲で適宜変更されてもよい。

【0063】

外観検査装置１０の一つ目の変形例が図６に示される。本変形例においては、チップ傾斜部８００の当接部８１０は、第１ステージ８１５と第２ステージ８１６とから構成される。第１ステージ８１５に形成された直方体状の窪みである凹部８１２内に第２ステージ８１６が配置され、第２ステージ８１６は、凹部８１２を左右に分断している。図には示されていないが、第２ステージ８１６は、図６に示された形状のまま前後方向２に沿って凹部８１２の内側面近くまで伸びている。また、第２ステージ８１６は、上面が左右方向３の中央ほど高くなるように傾斜した傾斜面とされている。

【0064】

第２ステージ８１６は、アクチュエータなどを備えた駆動機構によって、第１ステージ８１５に対して上下動可能とされている。図６（Ａ）の状態から、減圧機構８３０が凹部８１２内を負圧とし、同時に第２ステージ８１６が上方に移動した状態が図６（Ｂ）に示される。これにより、シート４が第２ステージ８１６の上面に張り付くことで、チップ５が傾斜されている。

【0065】

減圧機構８３０が発生させる負圧の大きさが比較的小さく、また第２ステージ８１６の高さが比較的低い場合は、シート４が部分的に第２ステージ８１６の上面に張り付くことになる。制御部９０は、減圧機構８３０が発生させる負圧の大きさ及び第２ステージ８１６の高さを調整することによって、チップ５の傾斜角ＡＧを調整することができる。同時に、チップ５の高さを調整することもできる。

【0066】

［その他の変形例］
外観検査装置１０のその他の変形例を以下に説明する。上述した外観検査装置１０は、撮像時にチップ５がスライダー８２１の先端面８２２に差し掛かるように位置するものであるが、この構成は必須ではない。例えば、チップ５は、撮像時に凹溝８１１の左端面８１４に差し掛かるように位置してもよい。このような配置では、チップ５は、シート４の撓みによって左右方向３における左側ほど上方に位置するように傾斜する。そのため、チップ５は、発光面６が左側となるように向きが調整され、撮像部６０は、チップ５の発光面６を左上方から撮像するように配置される。もちろん、装置全体を通して左右が逆に配置されてもよい。

【0067】

また、上述した外観検査装置１０は、チップ傾斜部８００の昇降機構８４０が上昇動作を行うことで、当接部８１０がシート４の下面に当接するものであるが、この構成は必須ではない。例えば、当接部８１０が上下方向１に固定されて、シート支持部４０が下降することで当接部８１０がシート４の下面に当接してもよい。

【0068】

また、上述した外観検査装置１０は、駆動ベース３０がシート支持部４０を水平方向に沿って移動可能かつ回転可能に支持するものであるが、この構成は必須ではない。例えば、シート支持部４０は水平方向に固定されており、当接部８１０及び撮像部６０が水平方向に移動することで、撮像対象のチップ５と当接部８１０及び撮像部６０の相対位置や向きが調整されてもよい。

【0069】

さらに、チップ傾斜部８００は他にも多様な変形が可能であり、必ずしも負圧によってシートを撓ませるものである必要はない。一例として、チップ傾斜部８００は、上下動可能な突き上げ部材によってシートを下方から突き上げることでシート４を撓ませてチップ５を傾斜させてもよい。あるいは、シート４と当接した複数の部材が上下に段差を形成したり、水平方向に相対移動することでシート４を撓ませてチップ５を傾斜させてもよい。

【符号の説明】

【0070】

４ ・・・シート
５ ・・・チップ
６ ・・・発光面（側面）
１０ ・・・外観検査装置（チップ撮像装置）
３０ ・・・駆動ベース
４０ ・・・シート支持部
５０ ・・・撮像支持部
６０ ・・・撮像部
６１ ・・・受光部
７０ ・・・補助撮像部
８００・・・チップ傾斜部
８１０・・・当接部
８１１・・・凹溝
８１２・・・凹部
８１４・・・左端面（内壁）
８１５・・・第１ステージ
８１６・・・第２ステージ
８２１・・・スライダー
８２２・・・先端面
８３０・・・減圧機構
Ｌ ・・・内径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】