JP2006186395A - Tcpハンドリング装置およびtcpハンドリング装置における打ち抜き穴不良検出方法 - Google Patents

Tcpハンドリング装置およびtcpハンドリング装置における打ち抜き穴不良検出方法 Download PDF

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Abstract

【課題】打ち抜き穴の位置不良を検出することのできるTCPハンドリング装置およびTCPハンドリング装置における打ち抜き穴不良検出方法を提供する。
【解決手段】TCPが複数形成されたキャリアテープ5をテストヘッド10に電気的に接続されているプローブカード8に搬送し、複数のTCPを順次試験に付すことのできるTCPハンドラ2であって、試験後にキャリアテープ5から所定のTCPを打ち抜くことのできるリジェクトパンチ26bと、その打ち抜きによって形成された打ち抜き穴53を撮像することのできるカメラ6cと、カメラ6cで撮像された打ち抜き穴53の画像データから、当該打ち抜き穴53の位置情報を取得する位置情報取得手段と、その位置情報取得手段で取得した打ち抜き穴53の位置情報と基準位置情報との比較から、打ち抜き穴53の位置不良を検出する位置不良検出手段とを備える。
【選択図】図3

Description

本発明は、ICデバイスの1種であるTCP(Tape Carrier Package)やCOF(Chip On Film)(以下、TCP、COF、その他TAB(Tape Automated Bonding)実装技術によって製造されたデバイスを纏めて「TCP」という。)を試験するのに用いられるTCPハンドリング装置であって、試験結果に基づいて所定のTCPを打ち抜いたときに形成される打ち抜き穴の位置不良を検出することのできるTCPハンドリング装置、およびTCPハンドリング装置における打ち抜き穴不良検出方法に関するものである。
ICデバイス等の電子部品の製造過程においては、最終的に製造されたICデバイスやその中間段階にあるデバイス等の性能や機能を試験する電子部品試験装置が必要であり、TCPの場合には、TCP用の試験装置が使用される。
TCP用の試験装置は、一般的にテスタ本体と、テストヘッドと、TCPハンドリング装置(以下「TCPハンドラ」という場合がある。)とから構成される。このTCPハンドラは、テープ(フィルムの概念も含むものとする。以下同じ。)上にTCPが複数形成されたキャリアテープを搬送して、テストヘッドに電気的に接続されているプローブカードのプローブにキャリアテープを押圧し、TCPの外部端子をプローブにコンタクトさせることにより、複数のTCPを順次試験に付す。そして、試験の結果、不良品であると判断したTCPについては、打ち抜き装置(リジェクトパンチ)によって打ち抜き、キャリアテープから除去している。
しかしながら、打ち抜き装置による打ち抜き位置がずれると、不良品のTCPの隣に位置している良品のTCPまでカットしてしまうことがある。この場合には、打ち抜き装置によって生じた不良品のTCPが良品のTCPとして流出してしまうこととなる。特に近年では、キャリアテープ上のTCPの密度が高まっているため、かかる問題が起こり易くなっている。
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、打ち抜き穴の位置不良を検出することのできるTCPハンドリング装置およびTCPハンドリング装置における打ち抜き穴不良検出方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第1に本発明は、TCPが複数形成されたキャリアテープをテストヘッドに電気的に接続されているコンタクト部に搬送し、複数のTCPを順次試験に付すことのできるTCPハンドリング装置であって、試験後にキャリアテープから所定のTCPを打ち抜くことのできる打ち抜き装置と、前記打ち抜きによって形成された打ち抜き穴を撮像することのできる撮像装置と、前記撮像装置で撮像された打ち抜き穴の画像データから、当該打ち抜き穴の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記位置情報取得手段で取得した打ち抜き穴の位置情報と基準位置情報との比較から、打ち抜き穴の位置不良を検出する位置不良検出手段とを備えたことを特徴とするTCPハンドリング装置を提供する(発明1)。
上記発明(発明1)によれば、打ち抜き穴の位置不良を自動的に検出することができるため、その結果に基づいて、TCPハンドリング装置を停止したり、打ち抜き装置における打ち抜き穴の位置を調整することで、TCPの不良品発生を防止することができる。
上記発明(発明1)において、前記基準位置情報は、基準となる打ち抜き穴の位置情報であってもよいし(発明2)、前記撮像装置で撮影したキャリアテープ上における所定の図形の位置情報であってもよい(発明3)。なお、「所定の図形」としては、例えば、スプロケットの歯が係合する孔(パーフォレーション)や、アライメントマーク等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
上記発明(発明1)においては、前記位置不良検出手段によって打ち抜き穴の位置不良を検出した場合に警報を発する警報装置をさらに備えていることが好ましい(発明2)。
上記発明(発明4)において、前記位置不良検出手段は、前記打ち抜き穴の位置情報と前記基準位置情報との比較から、位置ずれ量の大きい第1の打ち抜き穴位置不良と、位置ずれ量の小さい第2の打ち抜き穴位置不良とを検出することができ、前記第1の打ち抜き穴位置不良を検出した場合に、TCPハンドリング装置の駆動を停止し、前記第2の打ち抜き穴位置不良を検出した場合に、前記警報装置による警報を発するようにしてもよい(発明5)。ここで、「位置ずれ量の大きい」とは、例えば既にTCPの不良品が発生しているか、すぐにTCPの不良品が発生し得る程に位置ずれ量の大きいことをいい、「位置ずれ量の小さい」とは、例えばすぐにTCPの不良品が発生する程ではないが、位置ずれが始まっていると認識できる程度に位置ずれ量が小さいことをいう。
上記発明(発明5)によれば、打ち抜き穴の位置ずれ量が大きい場合には、TCPの不良品の多量発生を防止することができ、打ち抜き穴の位置ずれ量が小さい場合には、試験装置の稼働率をなるべく高く維持しつつ、TCPの不良品の発生を未然に防止することができる。
上記発明(発明1)において、前記打ち抜き装置は、前記位置不良検出手段による前記打ち抜き穴の位置情報と前記基準位置情報との比較に基づいて、打ち抜き位置の位置調整を行うことができてもよい(発明6)。
かかる発明(発明6)によれば、TCPの不良品発生を未然に防止することができ、かつ試験装置の動作を停止する必要がないため、試験のスループットを向上させることができる。
第2に本発明は、TCPハンドリング装置において打ち抜きによってキャリアテープに形成された打ち抜き穴の位置不良を検出する方法であって、打ち抜きによって形成された打ち抜き穴を撮像するステップと、前記撮像した打ち抜き穴の画像データから、当該打ち抜き穴の位置情報を取得するステップと、前記取得した打ち抜き穴の位置情報と基準位置情報との比較から、打ち抜き穴の位置不良を検出するステップとを備えたことを特徴とするTCPハンドリング装置における打ち抜き穴不良検出方法を提供する(発明7)。
上記発明(発明7)においては、打ち抜き穴の位置不良を検出した場合に警報を発するステップをさらに備えていることが好ましい(発明8)。
上記発明(発明7)においては、前記打ち抜き穴の位置不良を検出するステップにおいて、前記打ち抜き穴の位置情報と前記基準位置情報との比較から、位置ずれ量の大きい第1の打ち抜き穴位置不良と、位置ずれ量の小さい第2の打ち抜き穴位置不良とを検出し、その後のステップとして、前記第1の打ち抜き穴位置不良を検出した場合にTCPハンドリング装置の駆動を停止し、前記第2の打ち抜き穴位置不良を検出した場合に警報を発するステップをさらに備えていてもよい(発明9)。
上記発明(発明7)においては、前記打ち抜き穴の位置不良を検出するステップにおける前記打ち抜き穴の位置情報と前記基準位置情報との比較に基づいて、打ち抜き位置の位置調整を行うステップをさらに備えていてもよい(発明10)。
本発明によれば、打ち抜き穴の位置不良を検出することができ、それに基づいて、打ち抜き穴の位置不良に起因するTCPの不良品発生の防止を図ることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るTCPハンドラを含むTCP用の試験装置の全体正面図であり、図2は、同実施形態に係るTCPハンドラにおいて撮像装置によって撮像したキャリアテープ(打ち抜き穴)の画像を示す図であり、図3は、同実施形態に係るTCPハンドラにおける打ち抜き穴不良検出動作を説明するフローチャートである。
まず、本発明の実施形態に係るハンドラを備えたTCP用の試験装置の全体構成について説明する。
図1に示すように、TCP用の試験装置1は、図示しないテスタ本体と、テスタ本体に電気的に接続されたテストヘッド10と、テストヘッド10の上側に設けられたTCPハンドラ2とから構成される。
テストヘッド10の上部には、TCPの外部端子とコンタクトし得る多数本のプローブ(接触端子)81を備えたプローブカード8が搭載されている。
TCPハンドラ2は、キャリアテープ5を搬送することにより、キャリアテープ5上にその長手方向に沿って並んで形成されている各TCPを順次試験に付するものである。なお、キャリアテープ5の両端部には、図2に示すように、パーフォレーション52が形成されている。
図1に示すように、TCPハンドラ2は、巻出リール21と巻取リール22とを備えている。巻出リール21には試験前のキャリアテープ5が巻き取られており、キャリアテープ5は、巻出リール21から巻き出され、試験に付された後に巻取リール22に巻き取られるように搬送される。
巻出リール21と巻取リール22との間には、キャリアテープ5から剥離した保護テープ51を、巻出リール21から巻取リール22に架け渡す3個のスペーサロール23a,23b,23cが設けられている。各スペーサロール23a,23b,23cは、保護テープ51の張力を調整することができるように、それぞれ上下動できるようになっている。
巻出リール21の下側には、テープガイド24a、巻出リミットローラ25a、イン側サブスプロケット25bおよびイン側ガイドローラ25cが設けられており、巻出リール21から巻き出されたキャリアテープ5は、テープガイド24aによってガイドされつつ、巻出リミットローラ25a、イン側サブスプロケット25bおよびイン側ガイドローラ25cを経てプッシャユニット3に搬送される。
巻取リール22の下側には、テープガイド24b、巻取リミットローラ25f、アウト側サブスプロケット25eおよびアウト側ガイドローラ25dが設けられており、プッシャユニット3において試験に付された後のキャリアテープ5は、アウト側ガイドローラ25d、アウト側サブスプロケット25eおよび巻取リミットローラ25fを経て、テープガイド24bによってガイドされつつ、巻取リール22に巻き取られる。
イン側ガイドローラ25cと、アウト側ガイドローラ25dとの間には、プッシャユニット3が設けられている。プッシャユニット3のフレーム(プッシャフレーム)36には、ボールねじ32を回転させることのできるサーボモータ31がブラケット361を介して取り付けられているとともに、ボールねじ32が螺合しているプッシャ本体部33が2本のZ軸方向のリニアモーションガイド37を介して取り付けられている。このプッシャ本体部33は、サーボモータ31を駆動させることにより、リニアモーションガイド37にガイドされながら上下方向(Z軸方向)に移動可能となっている。
このプッシャ本体部33の下端部には、エアを吸引することによりキャリアテープ5を吸着保持することのできる吸着プレート34が設けられている。プッシャ本体部33の前段側(図1中左側)には、テンションスプロケット35aが設けられており、プッシャ本体部33の後段側(図1中右側)には、メインスプロケット35bが設けられている。
プッシャユニット3の前段側(図1中左側)には第1カメラ6aが、プッシャユニット3の下側には第2カメラ6bが、プッシャユニット3の後段側(図1中右側)には第3カメラ6cが設けられている。また、プッシャユニット3と第3カメラ6cとの間には、マークパンチ26aおよびリジェクトパンチ26bが設けられている。
マークパンチ26aは、試験の結果に基づいて、該当するTCPにつき所定の位置に1個または複数個の孔を開けるものである。リジェクトパンチ26bは、試験の結果不良品であると判断されたTCPを打ち抜くものである。本実施形態におけるリジェクトパンチ26bは、打ち抜き位置をX軸/Y軸方向に調整する機能を備えている。
各カメラ6a,6b,6cは、図示しない画像処理装置に接続されている。第1カメラ6aは、キャリアテープ5を撮影し、その画像データを画像処理装置に送るものであり、TCPの有無の判断に利用される。第2カメラ6bは、TCPの外部端子およびプローブカード8のプローブ81の先端部を撮影し、その画像データを画像処理装置に送るものであり、TCPとプローブ81の位置合わせ等に利用される。第3カメラ6cは、キャリアテープ5を撮影し、その画像データを画像処理装置に送るものであり、後述するように、打ち抜き穴の有無の判断や、打ち抜き穴の位置情報の取得に利用される。各カメラ6a,6b,6cが撮影した画像は、モニタ(図示せず)に表示させることができる。
キャリアテープ5を挟んで第2カメラ6bに対向する位置には、バックライト61が設けられている。このバックライト61によってキャリアテープ5に光を照射すると、キャリアテープ5に形成された打ち抜き穴53から光が透過し、第2カメラ6bによって明瞭な打ち抜き穴53の画像を取得することができる(図2参照)。
上記画像処理装置は、第3カメラ6cが取得した打ち抜き穴53の画像データから当該打ち抜き穴53の重心の座標(絶対座標)を算出することができる。また、上記画像処理装置は、基準となる打ち抜き穴の基準座標を記憶しており、当該基準座標と打ち抜き穴53の重心座標とから打ち抜き穴53の位置ずれ量を演算することができる。さらに、上記画像処理装置は、位置ずれ量の基準値を2種類、すなわち位置ずれ量の大きい第1の基準値(X,Y)および位置ずれ量の小さい第2の基準値(X,Y)を記憶している。
なお、TCPハンドラ2は、スピーカ、ブザー、警告灯等の警報装置(図示せず)を備えている。
以上説明した試験装置1では、キャリアテープ5上のTCPをプローブカード8上まで搬送し、プッシャユニット3によってプローブカード8に対し押圧する。これにより、TCPの外部端子がプローブカード8のプローブ81にコンタクトする状態になる。この状態で、テスタ本体からのテスト信号をTCPに印加し、TCPから読み出した応答信号をテストヘッド10を通じてテスタ本体に送る。この応答信号に基づいてTCPの性能等を試験し、TCPについてパス判定(良品判定)またはフェイル判定(不良判定)を行う。
上記でフェイル判定を行ったTCPについては、リジェクトパンチ26bによって打ち抜き、キャリアテープ5から除去する。ここで、TCPハンドラ2における打ち抜き穴不良検出動作を、図3のフローチャートを参照しながら説明する。
キャリアテープ5がプッシャユニット3からマークパンチ26aおよびリジェクトパンチ26bを通って送られてきたら、第3カメラ6cはキャリアテープ5を撮影し(ステップS01)、得られた画像データを画像処理装置に送信するとともに、その画像をモニタに表示させる(ステップS02)。モニタに表示される画像例を図2に示す。図2では、リジェクトパンチ26bによってTCPを打ち抜いて形成された打ち抜き穴53がキャリアテープ5に形成されている。
画像処理装置は、受信した画像データに基づいて、打ち抜き穴53の有無を判断する(ステップS03)。打ち抜き穴53が無いと判断した場合には(ステップS03−No)、後述するステップS11にスキップする。打ち抜き穴53が有ると判断した場合には(ステップS03−Yes)、その打ち抜き穴53の重心座標を取得する(ステップS04)。
そして、画像処理装置は、基準となる打ち抜き穴の基準座標と、取得した打ち抜き穴53の重心座標とから、打ち抜き穴53のX軸方向およびY軸方向の位置ずれ量(ΔX,ΔY)を演算し(ステップS05)、その位置ずれ量(ΔX,ΔY)が第1の基準値(X,Y)以上かどうかを判断する(ステップS06)。具体的には、ΔX≧X、ΔY≧Yの少なくとも一方を満たすかどうかを判断する。第1の基準値Xは、例えば0.5mm、第1の基準値Yは、例えば0.2mmとすることができる。
位置ずれ量(ΔX,ΔY)が第1の基準値(X,Y)以上の場合(ステップS06−Yes)には、位置ずれ量が大きくTCPの不良品が発生している又は発生する確率が高いため、TCPハンドラ2の動作を停止する(ステップS07)。このTCPハンドラ2の自動停止により、オペレータ(試験装置1の近くにいないことが多い)による手動停止を待つことなく、TCPの不良品が多量発生することを防止することができる。
一方、位置ずれ量(ΔX,ΔY)が第1の基準値(X,Y)未満の場合(ステップS06−No)には、画像処理装置は、続いて位置ずれ量(ΔX,ΔY)が第2の基準値(X,Y)以上かどうかを判断する(ステップS08)。具体的には、ΔX≧X、ΔY≧Yの少なくとも一方を満たすかどうかを判断する。第2の基準値Xは、例えば0.3mm、第2の基準値Yは、例えば0.1mmとすることができる。
位置ずれ量(ΔX,ΔY)が第2の基準値(X,Y)未満の場合(ステップS08−No)には、後述するステップS11にスキップする。
一方、位置ずれ量(ΔX,ΔY)が第2の基準値(X,Y)以上の場合には、TCPハンドラ2は警報を発する(ステップS09)。この警報により、オペレータは打ち抜き穴53の位置がずれ始めていることを知ることができる。
次いで、リジェクトパンチ26bは、上記位置ずれ量(ΔX,ΔY)に基づいて、打ち抜き位置をX軸方向および/またはY軸方向に調整し、正規の位置に戻す(ステップS10)。このリジェクトパンチ26bの打ち抜き位置の自動調整により、TCPの不良品発生を未然に防止することができ、かつTCPハンドラ2の動作を停止する必要がないため、試験のスループットを向上させることができる。
なお、リジェクトパンチ26bの打ち抜き位置は、上記のように自動調整可能でなく、手動で調整可能であってもよい。この場合には、上記警報に基づいてオペレータはTCPハンドラ2の動作を一時停止し、リジェクトパンチ26bの打ち抜き位置を手動で調整する。この場合であっても、TCPの不良品発生を未然に防止することができる。また、打ち抜き穴53の位置ずれ量が小さい場合にTCPハンドラ2を自動停止させないことにより、稼動率を高く維持することができる。
TCPハンドラ2は、第3カメラ6cの位置にあるTCP(打ち抜かれている場合も含む)が最後のTCPかどうかを判断し(ステップS11)、最後のTCPであると判断した場合には(ステップS11−Yes)、打ち抜き穴不良検出動作を終了する。一方、最後のTCPでないと判断した場合には(ステップS11−No)、キャリアテープ5を送り、ステップS01に戻って上記動作を繰り返し行う。
上記のように動作するTCPハンドラ2によれば、打ち抜き穴の位置不良を検出することができ、それにより、TCPの不良品の多量発生の防止または不良品発生の未然防止を図ることができる。
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
例えば、カメラ6cおよび画像処理装置によって取得する打ち抜き穴53の重心座標は絶対座標ではなく、所定のパーフォレーション52に対する相対座標であってもよい。この場合には、所定のパーフォレーション52の位置座標(重心座標)も、打ち抜き穴53の重心座標と同様に第3カメラ6cおよび画像処理装置によって取得することができる。
また、打ち抜き穴の位置ずれ量の基準値は1種類だけにしてもよく、その場合、位置ずれ量が基準値以上であるときに、TCPハンドラ2の動作を停止させてもよいし、警報を発するようにしてもよい。
本発明は、打ち抜き穴の位置不良によるTCPの不良品流出の防止に有用である。
本発明の一実施形態に係るTCPハンドラを含むTCP用の試験装置の全体正面図である。 同実施形態に係るTCPハンドラにおいて撮像装置によって撮像したキャリアテープ(打ち抜き穴)の画像を示す図である。 同実施形態に係るTCPハンドラにおける打ち抜き穴不良検出動作を説明するフローチャートである。
符号の説明
1…TCP用の試験装置
10…テストヘッド
2…TCPハンドラ
21…巻出リール
22…巻取リール
3…プッシャユニット
5…キャリアテープ
52…パーフォレーション
53…打ち抜き穴
6a,6b,6c…カメラ
8…プローブカード

Claims (10)

  1. TCPが複数形成されたキャリアテープをテストヘッドに電気的に接続されているコンタクト部に搬送し、複数のTCPを順次試験に付すことのできるTCPハンドリング装置であって、
    試験後にキャリアテープから所定のTCPを打ち抜くことのできる打ち抜き装置と、
    前記打ち抜きによって形成された打ち抜き穴を撮像することのできる撮像装置と、
    前記撮像装置で撮像された打ち抜き穴の画像データから、当該打ち抜き穴の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
    前記位置情報取得手段で取得した打ち抜き穴の位置情報と基準位置情報との比較から、打ち抜き穴の位置不良を検出する位置不良検出手段と
    を備えたことを特徴とするTCPハンドリング装置。
  2. 前記基準位置情報は、基準となる打ち抜き穴の位置情報であることを特徴とする請求項1に記載のTCPハンドリング装置。
  3. 前記基準位置情報は、前記撮像装置で撮影したキャリアテープ上における所定の図形の位置情報であることを特徴とする請求項1に記載のTCPハンドリング装置。
  4. 前記位置不良検出手段によって打ち抜き穴の位置不良を検出した場合に警報を発する警報装置をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載のTCPハンドリング装置。
  5. 前記位置不良検出手段は、前記打ち抜き穴の位置情報と前記基準位置情報との比較から、位置ずれ量の大きい第1の打ち抜き穴位置不良と、位置ずれ量の小さい第2の打ち抜き穴位置不良とを検出することができ、
    前記第1の打ち抜き穴位置不良を検出した場合に、TCPハンドリング装置の駆動を停止し、
    前記第2の打ち抜き穴位置不良を検出した場合に、前記警報装置による警報を発する
    ことを特徴とする請求項4に記載のTCPハンドリング装置。
  6. 前記打ち抜き装置は、前記位置不良検出手段による前記打ち抜き穴の位置情報と前記基準位置情報との比較に基づいて、打ち抜き位置の位置調整を行うことができることを特徴とする請求項1に記載のTCPハンドリング装置。
  7. TCPハンドリング装置において打ち抜きによってキャリアテープに形成された打ち抜き穴の位置不良を検出する方法であって、
    打ち抜きによって形成された打ち抜き穴を撮像するステップと、
    前記撮像した打ち抜き穴の画像データから、当該打ち抜き穴の位置情報を取得するステップと、
    前記取得した打ち抜き穴の位置情報と基準位置情報との比較から、打ち抜き穴の位置不良を検出するステップと
    を備えたことを特徴とするTCPハンドリング装置における打ち抜き穴不良検出方法。
  8. 打ち抜き穴の位置不良を検出した場合に警報を発するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項7に記載のTCPハンドリング装置における打ち抜き穴不良検出方法。
  9. 前記打ち抜き穴の位置不良を検出するステップにおいて、前記打ち抜き穴の位置情報と前記基準位置情報との比較から、位置ずれ量の大きい第1の打ち抜き穴位置不良と、位置ずれ量の小さい第2の打ち抜き穴位置不良とを検出し、
    その後のステップとして、前記第1の打ち抜き穴位置不良を検出した場合にTCPハンドリング装置の駆動を停止し、前記第2の打ち抜き穴位置不良を検出した場合に警報を発するステップをさらに備えたことを特徴とする請求項7に記載のTCPハンドリング装置における打ち抜き穴不良検出方法。
  10. 前記打ち抜き穴の位置不良を検出するステップにおける前記打ち抜き穴の位置情報と前記基準位置情報との比較に基づいて、打ち抜き位置の位置調整を行うステップをさらに備えたことを特徴とする請求項7に記載のTCPハンドリング装置における打ち抜き穴不良検出方法。
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