JP2005093801A

JP2005093801A - 半導体装置用テープキャリアの外観検査方法および外観検査装置

Info

Publication number: JP2005093801A
Application number: JP2003326315A
Authority: JP
Inventors: Toshibumi Yamazaki; 俊文山崎
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2003-09-18
Filing date: 2003-09-18
Publication date: 2005-04-07

Abstract

【課題】テープキャリアの巻き替え回数を減らすと共に、自動外観検査装置での検査歩留まりを向上させることを可能とする。
【解決手段】配線パターン上に付着している異物の除去操作を、半導体装置用テープキャリア２の自動外観検査がなされる送出しリール１から巻取りリール５までの搬送過程中においてインラインで行うことを特徴としている。付着異物の除去操作のためには、粘着ローラーを配線パターン面に接触させる手段７、エアーを配線パターン面に噴き付ける手段８又は磁力による吸着手段９のうちから選ばれた少なくとも一種を用いることができる。これらの異物除去手段は、外観検査位置よりも上流側に設けることも、巻取りリール５の直前位置に設けることも可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体装置用テープキャリアの外観検査方法および外観検査装置に関するものである。

今日、電子機器の小型軽量化、高機能化を実現するため、半導体装置の実装方法としてＴＡＢテープ、ＣＯＦテープ、ＣＳＰテープ等の半導体装置用テープキャリア（以下、単に「テープキャリア」という。）が利用されている。

このようなテープキャリア上の配線パターンの形成段階においては、フォトレジスト、エッチング、ソルダーレジスト、メッキ等の各種処理工程が設けられると共に、配線パターンの欠陥の早期発見を目的とする外観検査工程が要所ごとに設けられている。

外観検査は、今日ほとんど光学式自動検査装置（ＡＯＩ：ＡｕｔｏｍａｔｉｃＯｐｔｉｃａｌＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎ）を用いて自動的に行われるようになっており、その概要は、送出しリールから送り出されたテープキャリアの搬送過程において、その配線パターンをカメラで取り込みながら欠陥の有無の検査を行い、ＮＧ（不良）となった製品ピースに対しては、インラインで設置されているＮＧマークユニットによりＮＧマークを付け、巻取りリールに巻き取るという構成である。

このような自動外観検査を高精度に行うためには、解決すべき様々の問題がある。

その一つは、テープキャリアのベースとして用いられているテープが、厚さ数１０ミクロン程度の極薄のテープであるため、搬送過程で変形しやすく、そのため外観検査時にカメラの焦点が合わずに、ファインピッチ化した回路パターンを高精度に検査できないという問題である。これを解決するため、外観検査領域においてテープキャリアの両側辺を外方へ引っ張るように回動する一対のテンションローラを設けて、テープを平坦化させるという提案がなされている（例えば、下記の特許文献１参照）。

また、ベーステープが極薄であるため、搬送過程でテープキャリアが蛇行変形しやすく、外観検査結果が不良になるという問題もある。これを防止するため、テープキャリアの繰り出された長尺方向の側方に接するように該側方の一方の側から他方の側へ向かってテープキャリアを付勢する部材を設けることにより、搬送時のテープキャリアの蛇行を矯正するという提案もなされている（例えば、下記の特許文献２参照）。

更にもう一つの問題として、テープキャリアの表面に塵埃等の浮遊異物が付着する問題が挙げられる。これらの異物がテープキャリアの配線パターン上に付着していると、正確な外観検査が困難となり、良品も不良品と判別され、歩留りを低下させてしまう。

従来は外段取りとして自動外観検査作業前に異物取り作業を行ってから検査を行うか、または異物取り作業を行わずに検査を行っている。

外段取りとしての異物取り作業は、これまで一般的には粘着ローラーを用いて行われている。

粘着ローラーを用いる以外に、テープキャリアの表面に付着した異物を取り除く方法としては、外観検査とは直接的には関係ないが、当該異物が磁性体金属屑粉である場合には、テープキャリアの少なくとも一方の表面に対して、所定間隔離間して対峙するように磁石部材を配置し、テープキャリアの表面に付着する金属屑粉を、磁石部材で磁着して除去する提案がなされている（例えば、下記の特許文献３参照）。
特開２００２−３２９７５８号公報特開２００３−０８６６３７号公報特開２００２−２１７２４４号公報

しかしながら、上記の様に外段取りとして異物取り作業を行う場合、テープ製品の全長に渡り異物取りを行う為、製品が長い場合には巻き替えるだけでも時間が掛かり作業効率が悪い。また、巻き替えを行うことにより製品へ変形等のダメージを与える可能性、または新たな異物の付着の可能性もあり、巻き替え作業を１回でも省略することが求められている。

また、異物取り作業を行わない場合、異物が配線パターン上にあると検査装置（ＡＯＩ）にて画像的にショートまたは断線等のＮＧと判定し、前記の通り歩留りを下げてしまう要因となる。

そこで本発明は、異物取り装置をインラインに設置することで、巻き替え回数を減らすと共に、自動外観検査装置での検査歩留まりを向上させることが出来る半導体装置用テープキャリアの外観検査方法および外観検査装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。

請求項１の発明に係る半導体装置用テープキャリアの外観検査方法は、半導体装置用テープキャリアをその送出しリールから送り出し、半導体装置用テープキャリア上の配線パターンの欠陥の有無を自動外観検査した後、巻取りリールに巻き取る半導体装置用テープキャリアの外観検査方法において、配線パターン上に付着している異物の除去操作を、半導体装置用テープキャリアの自動外観検査がなされる送出しリールから巻取りリールまでの搬送過程中において行うことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の半導体装置用テープキャリアの外観検査方法において、付着異物の除去操作のため、粘着ローラーを配線パターン面に接触させる手段、エアーを配線パターン面に噴き付ける手段又は磁力による吸着手段のうちから選ばれた少なくとも一種を用いることを特徴とする。

請求項３の発明に係る半導体装置用テープキャリアの外観検査装置は、半導体装置用テープキャリアをその送出しリールから送り出し、半導体装置用テープキャリア上の配線パターンの欠陥の有無を自動外観検査した後、巻取りリールに巻き取る半導体装置用テープキャリアの外観検査装置において、送出しリールから巻取りリールまでの半導体装置用テープキャリアの自動外観検査のための搬送経路内に、配線パターン上に付着している異物を除去するための粘着ローラー式除去装置、エアー噴付け式除去装置又は磁石式除去装置のうちから選ばれた少なくとも一種を配置したことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３に記載の半導体装置用テープキャリアの外観検査装置において、半導体装置用テープキャリアの搬送経路内において、上記粘着ローラー式除去装置、エアー噴付け式除去装置又は磁石式除去装置のうちから選ばれた少なくとも一種を、外観検査用カメラよりも上流側に配置したことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項３に記載の半導体装置用テープキャリアの外観検査装置において、半導体装置用テープキャリアの搬送経路内において、上記粘着ローラー式除去装置、エアー噴付け式除去装置又は磁石式除去装置のうちから選ばれた少なくとも一種を、外観検査用カメラよりも下流側で巻取りリールの直前位置に配置したことを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項３ないし５のいずれか一項に記載の半導体装置用テープキャリアの外観検査装置において、エアー噴付け式除去装置を用いるときは、半導体装置用テープキャリアの静電気を除去するための除電装置若しくはイオンエアー発生装置を併用することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、付着異物の除去操作を、配線パターンの自動外観検査過程においてインラインでほぼ同時に行うものであるから、テープキャリアの巻き替え作業回数を低減でき、作業効率を改善し得ると共に、製品へダメージを与えたり、新たな異物が付着したりする可能性を抑制することが可能となる。

請求項２の発明によれば、付着異物の種類や外観検査の条件等に応じて最適の異物除去手段を採用し、また必要に応じてそれらを適宜組み合わせて採用し得るものであるから、効率の良い異物除去効果が達成できる。

請求項３の発明によれば、請求項１及び２の方法による上記作用効果を同時に達成し得る外観検査装置を提供し得る。

請求項４の発明によれば、外観検査に先立って付着異物の除去が行われるので、配線パターンの外観検査が正確に行なわれ、そのため、誤って不良品と判定される確率が減少し、歩留りが向上する。

請求項５の発明によれば、外観検査終了後、巻取りリールに巻き取られる直前位置で付着異物の除去が行われるので、付着異物が後工程へ流出するのを防止できる。

請求項６の発明によれば、巻き替え操作や搬送過程で帯電したテープキャリアが、除電装置若しくはイオンエアーによって除電されるので、エアー噴付け式除去装置による異物の除去作業がスムースに行われる。

＜発明の要点＞
上記の如く、本発明の特徴は、異物取り装置を外観検査ライン内にインラインに設けた点にある。これにより、テープキャリアの巻き替え作業を可能な限り省略すべき状況下において、外観検査のための巻き替え作業を無駄にすることなく、異物除去のために有効利用することができる。

検査歩留まりを上げる為には、異物取り装置を、検査用ＣＣＤカメラより前（送り出し側）に設置すると効果があり、付着異物の後工程への流出を防ぐ為には、検査後の巻き取り側直前に設置すると効果的である。

異物取り装置としては、粘着ローラータイプのものや、エアー噴き付けタイプのもの、磁石タイプのもの等々が用いられるが、必要に応じてこれらを併用することで付着異物除去に対し更に効果を上げることができる。

以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。

図１ないし図４は、いずれも本発明に係る半導体装置用テープキャリアの外観検査方法を好適に実施し得る本発明装置の各種実施形態を示している。

図中、１は送出しリール、２はテープキャリア、３は異物除去装置、４は外観検査用画像処理装置のＣＣＤカメラ、５は巻取りリール、６はＮＧマークユニット、７は粘着ローラー式除去装置、８はエアー噴付け式除去装置、９は磁石式除去装置を示す。

テープキャリア２は、その送出しリール１から送り出され、その搬送過程においてＣＣＤカメラ４で撮影された画像により配線パターンの欠陥の有無が自動外観検査された後、不良と判定された配線パターンについては、ＮＧマークユニット６によりＮＧマークが付けられた上で、巻取りリール５に巻き取られるようになっている。本発明においては、このような送出しリール１から巻取りリール５までのテープキャリアの自動外観検査のための搬送経路内に、図１に示す如く異物除去装置３をインラインで設け、外観検査工程において同時に、テープキャリア２の配線パターン上に付着した異物を除去し得るようになっている。

異物除去装置としては、図２に示すように、粘着ローラー式除去装置７とエアー噴付け式除去装置８とを併用するようにしてもよい。異物が磁性体金属粉であるような環境下では、図４に示すように、磁石式除去装置９を用いることが推奨される。磁石は永久磁石又は電磁石のいずれでもよい。

図１及び図２に示す実施形態では、異物除去装置をテープキャリアの搬送方向に沿ってＣＣＤカメラ４よりも上流側に配置することにより、外観検査前にテープキャリアの表面を浄化して、検査における不良品の発生率を低減させ、歩留りの向上を図り得るようになっている。

他方、図３及び図４に示す実施形態では、異物除去装置をテープキャリアの搬送方向に沿ってＣＣＤカメラ４よりも下流側で巻取りリール５の直前位置に配置することにより、異物の後工程への流出を防止し得るようになっている。

なお、図２に示す如く、エアー噴付け式除去装置８を用いるときは、テープキャリアの静電気を放電させる除電装置若しくはイオンエアー発生装置（図では省略）を併用することが望ましい。

テープキャリアの一種であるＴＡＢテープの配線パターン欠陥の有無を自動で検査する装置において異物取り装置を使用する各種実施例を図１〜図４にて示す。

図１は、前記の通り、送出しリール１から送り出されたＴＡＢテープ２の配線パターンをＣＣＤカメラ４で取り込んで、欠陥の有無検査を行い、ＮＧとなった製品ピースにインラインで設置されているＮＧマークユニット６にて所定の位置に自動でＮＧマークを付け、巻取りリール５にて巻き取る流れで、送出しリール１とＣＣＤカメラ４との間に異物除去装置３を設置した実施例である。異物取り装置がエアー噴付け式除去装置である場合には、テープキャリアからの付着異物の離脱を容易ならしめるため、ＴＡＢテープ２の静電気を除去する除電装置（図では省略）を併用することにより、良好な異物除去効果を得ることができた。除電装置としては、例えば交流コロナ放電型除電装置を好適に用いることができた。また、イオンエアー放出型の除電装置を用い、そのイオンエアーをエアー噴付け式除去装置から噴射することによっても、良好な異物除去効果を得ることができた。

図２は、送出しリール１とＣＣＤカメラ４との間に、粘着ローラー式除去装置７とエアー噴き付け式除去装置８を併用した実施例である。

図３は、巻取りリール５の直前に異物除去装置３を設置した実施例である。この実施例では、異物の後工程への流出を有効に防止することができた。

図４は、巻取りリール５の直前に磁石式除去装置９を設置した実施例である。異物の種類としては、浮遊異物だけでなく金属性異物も存在し、それを除去する為には強力な磁石を検査前に設置すれば検査歩留りに効果があり、また、図４に示す如く、巻き取り側直前に設置することで付着異物の後工程への流出を有効に防止することができる。

以上の如く、本発明は、外観検査工程中に異物取り装置をインラインに設置することにより、外段取りに比べて巻き替え回数を減らすことができ、これによって、製品へのダメージを無くし、検査装置での検査歩留まりを向上させることが出来る。また、巻き取り側直前に設置すれば後工程への異物の流出を有効に防止できる。

本発明に係る半導体装置用テープキャリアの外観検査装置の基本的構成を有する実施例を示す説明図である。外観検査装置より上流側に粘着ローラー式除去装置及びエアー噴付け式除去装置を設けた実施例を示す説明図である。巻取りリールの直前に異物除去装置を設けた実施例を示す説明図である。巻取りリールの直前に磁石式除去装置を設けた実施例を示す説明図である。

符号の説明

１送出しリール
２テープキャリア（ＴＡＢテープ）
３異物除去装置
４外観検査用画像処理装置のＣＣＤカメラ
５巻取りリール
６ＮＧマークユニット
７粘着ローラー式除去装置
８エアー噴付け式除去装置
９磁石式除去装置

Claims

半導体装置用テープキャリアをその送出しリールから送り出し、半導体装置用テープキャリア上の配線パターンの欠陥の有無を自動外観検査した後、巻取りリールに巻き取る半導体装置用テープキャリアの外観検査方法において、
配線パターン上に付着している異物の除去操作を、半導体装置用テープキャリアの自動外観検査がなされる送出しリールから巻取りリールまでの搬送過程中において行うことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの外観検査方法。
請求項１に記載の半導体装置用テープキャリアの外観検査方法において、
付着異物の除去操作のため、粘着ローラーを配線パターン面に接触させる手段、エアーを配線パターン面に噴き付ける手段又は磁力による吸着手段のうちから選ばれた少なくとも一種を用いることを特徴とする半導体装置用テープキャリアの外観検査方法。
半導体装置用テープキャリアをその送出しリールから送り出し、半導体装置用テープキャリア上の配線パターンの欠陥の有無を自動外観検査した後、巻取りリールに巻き取る半導体装置用テープキャリアの外観検査装置において、
送出しリールから巻取りリールまでの半導体装置用テープキャリアの自動外観検査のための搬送経路内に、配線パターン上に付着している異物を除去するための粘着ローラー式除去装置、エアー噴付け式除去装置又は磁石式除去装置のうちから選ばれた少なくとも一種を配置したことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの外観検査装置。
請求項３に記載の半導体装置用テープキャリアの外観検査装置において、
半導体装置用テープキャリアの搬送経路内において、上記粘着ローラー式除去装置、エアー噴付け式除去装置又は磁石式除去装置のうちから選ばれた少なくとも一種を、外観検査用カメラよりも上流側に配置したことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの外観検査装置。
請求項３に記載の半導体装置用テープキャリアの外観検査装置において、
半導体装置用テープキャリアの搬送経路内において、上記粘着ローラー式除去装置、エアー噴付け式除去装置又は磁石式除去装置のうちから選ばれた少なくとも一種を、外観検査用カメラよりも下流側で巻取りリールの直前位置に配置したことを特徴とする半導体装置用テープキャリアの外観検査装置。
請求項３ないし５のいずれかに記載の半導体装置用テープキャリアの外観検査装置において、
エアー噴付け式除去装置を用いるときは、半導体装置用テープキャリアの静電気を除去するための除電装置若しくはイオンエアー発生装置を併用することを特徴とする半導体装置用テープキャリアの外観検査装置。