JP2008016667A - Package opening method and device, polishing method and device, chip extraction method and device, and inspection method and device - Google Patents
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Description
本発明は、前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなり、固体撮像素子チップが収められたパッケージを開封するパッケージ開封方法及びパッケージ開封装置に関するものである。また、本発明は、前述したようなパッケージに収められた固体撮像素子チップを、パッケージから取り出すため、または、背面側から検査するために、パッケージの背面側を研磨する研磨方法及び研磨装置に関するものである。さらに、本発明は、前述したようなパッケージに収められた固体撮像素子チップをパッケージから取り出す取り出し方法及び取り出し装置、並びに、前述したようなパッケージに収められた固体撮像素子チップを背面側から検査する検査方法及び検査装置に関するものである。 The present invention relates to a package unsealing method and a package unsealing apparatus for unsealing a package in which a solid-state image sensor chip is housed, which includes a housing having an opening formed on the front side and a transparent cover bonded to the opening. It is. The present invention also relates to a polishing method and a polishing apparatus for polishing a back surface side of a package in order to take out a solid-state image sensor chip housed in the package as described above from the package or inspect from the back side. It is. Furthermore, the present invention provides a method and apparatus for taking out a solid-state image sensor chip contained in a package as described above from the package, and inspects the solid-state image sensor chip contained in the package as described above from the back side. The present invention relates to an inspection method and an inspection apparatus.
CCDイメージセンサやCMOSイメージセンサなどのイメージセンサに内蔵された撮像素子チップの異常解析や性能評価を行うための検査方法としては、光学または電子顕微鏡などを用いて、固体撮像素子チップの表面を観察したり、固体撮像素子チップを構成するマイクロレンズ、カラーフィルタ、電極などを前面側から順に剥離しながら観察するなどの方法がある。固体撮像素子チップはパッケージ内に収められているため、上述した方法で検査を行う際はパッケージを開封する必要があり、さらに、検査によっては、パッケージから固体撮像素子チップを取り出す必要がある。 Inspecting the surface of a solid-state image sensor chip using an optical or electron microscope as an inspection method for performing abnormality analysis and performance evaluation of an image sensor chip built in an image sensor such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor Or a microlens, a color filter, an electrode, etc. constituting the solid-state imaging device chip are observed while being peeled in order from the front side. Since the solid-state image sensor chip is housed in the package, it is necessary to open the package when performing the inspection by the above-described method. Further, depending on the inspection, it is necessary to take out the solid-state image sensor chip from the package.
また、下記特許文献1に記載されているように、固体撮像素子チップの駆動に伴って発生する超微弱光の状態を、固体撮像素子チップの背面側から観察する方法もある。この検査方法によりイメージセンサを検査する際には、超微弱光がパッケージに吸収されないように、イメージセンサの背面側からパッケージを研磨して固体撮像素子チップを露呈させる必要がある。
しかしながら、従来は、検査の際にパッケージを開封する場合、パッケージの前面側に配置された透明カバーをナイフやドライバ等によりこじ開けていたため、パッケージの破片などのゴミが固体撮像素子チップに付着してしまい、検査でゴミを発見できても、製造時に付着したものなのか、パッケージを開封する際に付着したものなのかが特定できないといった問題があった。 However, conventionally, when opening a package at the time of inspection, the transparent cover arranged on the front side of the package has been pry open with a knife, a screwdriver, etc., so that dust such as package fragments adheres to the solid-state image sensor chip. Thus, even if dust can be found by inspection, there is a problem that it cannot be identified whether it is attached at the time of manufacture or attached when the package is opened.
また、パッケージが、前面側に開口の設けられた筐体とこの筐体の開口に接着される透明カバーとからなる場合は、固体撮像素子チップの背面がパッケージに接着されて固定されるので、固体撮像素子チップをパッケージから取り出すことや、この固体撮像素子チップを背面側から観察することが困難であった。すなわち、これらいずれの場合も、パッケージを背面側から研磨して、固体撮像素子チップの背面を露呈させる必要があるが、このとき固体撮像素子チップがパッケージから脱落してしまうといった問題があった。 In addition, when the package is composed of a housing provided with an opening on the front side and a transparent cover adhered to the opening of the housing, the back surface of the solid-state image sensor chip is adhered and fixed to the package. It was difficult to take out the solid-state image sensor chip from the package and to observe the solid-state image sensor chip from the back side. That is, in any of these cases, it is necessary to polish the package from the back side to expose the back side of the solid-state image sensor chip, but at this time, there is a problem that the solid-state image sensor chip falls off the package.
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、固体撮像素子チップにゴミ等を付着させることなくパッケージを開封できる方法及び装置を提供することを目的としている。また、本発明は、固体撮像素子チップの背面がパッケージに接着されて固定されている場合であっても、この固体撮像素子チップをパッケージから取り出すことや、この固体撮像素子チップを背面側から観察することのできる方法及び装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method and an apparatus capable of opening a package without adhering dust or the like to a solid-state imaging device chip. In addition, the present invention can take out the solid-state image sensor chip from the package or observe the solid-state image sensor chip from the back side even when the back surface of the solid-state image sensor chip is bonded and fixed to the package. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus that can be used.
上記目的を達成するために、本発明のパッケージ開封方法は、前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなり、固体撮像素子チップが収められたパッケージを開封するパッケージ開封方法において、前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキングステップと、前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除ステップと、前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封ステップとを備えたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a package unsealing method according to the present invention comprises a housing having an opening formed on the front side and a transparent cover bonded to the opening, and a package containing a solid-state image sensor chip. In the package opening method, the front surface side of the transparent cover covers an area corresponding to the solid-state imaging device chip, and an area corresponding to an adhesive portion where the housing and the transparent cover are bonded is exposed. A masking step for setting a shading mask, and in a state where the shading mask is set, irradiating a laser beam from the front side of the package toward the transparent cover, and baking the adhesive of the bonding portion, An adhesion release step for releasing the adhesion and a package opening step for removing the transparent cover from the housing are provided. That.
また、本発明の研磨方法は、前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなるパッケージに収められた固体撮像素子チップを、前記パッケージから取り出すため、または、背面側から検査するために、前記パッケージの背面側を研磨する研磨方法において、前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキングステップと、前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除ステップと、前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封ステップと、前記筐体と前記固体撮像素子の形状を測定する測定ステップと、測定された形状に基づいて固定用治具を移動させ、前記筐体と前記固体撮像素子とを固定する固定ステップと、少なくとも前記固体撮像素子チップが露呈するまで、前記筐体を前記パッケージの背面側から研磨する研磨ステップとを備えたことを特徴としている。 Further, in the polishing method of the present invention, in order to take out the solid-state imaging device chip housed in a package consisting of a housing having an opening formed on the front side and a transparent cover bonded to the opening from the package, Alternatively, in the polishing method for polishing the back side of the package in order to inspect from the back side, the front side of the transparent cover covers a region corresponding to the solid-state imaging device chip, and the casing and the transparent A masking step for setting a light-shielding mask that exposes a region corresponding to the bonded portion to which the cover is bonded, and laser light is irradiated from the front side of the package toward the transparent cover with the light-shielding mask being set. And removing the transparent cover from the housing, and a debonding step for releasing the bonding by baking the adhesive of the bonding portion. A package opening step, a measuring step for measuring the shapes of the housing and the solid-state image sensor, and a fixing jig for moving the fixing jig based on the measured shape and fixing the housing and the solid-state image sensor And a polishing step of polishing the housing from the back side of the package until at least the solid-state imaging device chip is exposed.
前記マスキングステップ前に、前記パッケージを、背面を対面させた状態で検査基板上に取り付ける取り付けステップを備え、前記研磨ステップでは、前記検査基板を研磨して前記筐体を露呈させた後、前記筐体を研磨することが好ましい。 Before the masking step, the method includes an attachment step of attaching the package onto an inspection substrate with the back face facing. In the polishing step, the inspection substrate is polished to expose the casing, and then the casing is exposed. It is preferable to polish the body.
さらに、本発明の研磨方法は、前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなるパッケージに収められた固体撮像素子チップを、前記パッケージから取り出すため、または、背面側から検査するために、前記パッケージの背面側を研磨する研磨方法において、前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキングステップと、前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除ステップと、前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封ステップと、前記パッケージ内に樹脂を流し込んで、前記固体撮像素子チップを前記筐体に対して固定する固定ステップと、少なくとも前記固体撮像素子チップが露呈するまで、前記筐体を前記パッケージの背面側から研磨する研磨ステップとを備えたことを特徴としている。 Furthermore, in the polishing method of the present invention, in order to take out the solid-state imaging element chip housed in a package consisting of a housing having an opening formed on the front side and a transparent cover bonded to the opening, from the package, Alternatively, in the polishing method for polishing the back side of the package in order to inspect from the back side, the front side of the transparent cover covers a region corresponding to the solid-state imaging device chip, and the casing and the transparent A masking step for setting a light-shielding mask that exposes a region corresponding to the bonded portion to which the cover is bonded, and laser light is irradiated from the front side of the package toward the transparent cover with the light-shielding mask being set. And releasing the adhesive by baking the adhesive of the adhesive part, and removing the transparent cover from the housing. A package opening step, a fixing step of pouring resin into the package and fixing the solid-state image pickup device chip to the case, and at least the solid-state image pickup device chip until the solid-state image pickup device is exposed. And a polishing step for polishing from the back side.
前記透明カバーの取り外し後、前記筐体と前記固体撮像素子チップの形状を測定する測定手段を備え、前記固定手段は、前記測定結果に基づいて、前記樹脂の投入量を決定してもよい。 After the transparent cover is removed, a measuring means for measuring the shape of the housing and the solid-state imaging device chip may be provided, and the fixing means may determine the amount of the resin to be introduced based on the measurement result.
また、本発明のチップ取り出し方法は、上述の研磨方法を用い、前記固体撮像素子チップの背面と前記パッケージとの接着部分を研磨して除去した後、前記固体撮像素子チップを前記から取り出すチップ取り出しステップを備えたことを特徴としている。 Further, the chip take-out method of the present invention is the above-described polishing method, and after removing the bonded portion between the back surface of the solid-state image pickup device chip and the package by removing the chip, the solid-state image pickup device chip is taken out from the chip. It is characterized by having steps.
また、本発明の検査方法は、上述の研磨方法を用い、前記固体撮像素子チップの背面を露呈させた後、前記固体撮像素子チップを駆動しながら、前記固体撮像素子チップの状態を、前記パッケージの背面側から観測する観測ステップを備えたことを特徴としている。 Further, the inspection method of the present invention uses the above-described polishing method to expose the back surface of the solid-state image sensor chip, and then drives the solid-state image sensor chip to change the state of the solid-state image sensor chip to the package. It is characterized by having an observation step to observe from the back side.
さらに、本発明のパッケージ開封装置は、前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなり、固体撮像素子チップが収められたパッケージを開封するパッケージ開封装置において、前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキング手段と、前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除手段と、前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封手段とを備えたことを特徴としている。 Further, the package opening device of the present invention comprises a housing having an opening formed on the front side and a transparent cover bonded to the opening, and opens the package containing the solid-state imaging device chip. A light-shielding mask that covers a region corresponding to the solid-state imaging element chip and exposes a region corresponding to a bonding portion where the casing and the transparent cover are bonded is set on the front side of the transparent cover. In a state where the masking means and the light shielding mask are set, the adhesion is released by irradiating a laser beam from the front side of the package toward the transparent cover and baking the adhesive of the adhesive part. And a package opening means for removing the transparent cover from the housing.
また、本発明の研磨装置は、前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなるパッケージに収められた固体撮像素子チップを、前記パッケージから取り出すため、または、背面側から検査するために、前記パッケージの背面側を研磨する研磨装置において、前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキング手段と、前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除手段と、前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封手段と、前記筐体と前記固体撮像素子の形状を測定する測定手段と、測定された形状に基づいて固定用治具を移動させ、前記筐体と前記固体撮像素子とを固定する固定手段と、少なくとも前記固体撮像素子チップが露呈するまで、前記筐体を前記パッケージの背面側から研磨する研磨手段とを備えたことを特徴としている。 Further, the polishing apparatus of the present invention takes out the solid-state imaging device chip housed in a package consisting of a housing having an opening formed on the front side and a transparent cover bonded to the opening from the package, Alternatively, in a polishing apparatus that polishes the back side of the package in order to inspect from the back side, the front side of the transparent cover covers a region corresponding to the solid-state imaging device chip, and the housing and the transparent Masking means for setting a light-shielding mask that exposes a region corresponding to the bonded portion to which the cover is bonded, and laser light is irradiated from the front side of the package toward the transparent cover with the light-shielding mask being set. And an adhesive release means for releasing the adhesion by baking the adhesive of the adhesion part, and a package for removing the transparent cover from the housing. Unsealing means, measuring means for measuring the shape of the housing and the solid-state imaging device, and fixing for moving the fixing jig based on the measured shape and fixing the housing and the solid-state imaging device And a polishing means for polishing the casing from the back side of the package until at least the solid-state imaging device chip is exposed.
背面を対面させた状態で前記パッケージが取り付けられる検査基板を備え、前記研磨手段は、前記検査基板を研磨して前記筐体を露呈させた後、前記筐体を研磨することが好ましい。 It is preferable that an inspection substrate to which the package is attached with a back surface facing is provided, and the polishing unit polishes the inspection substrate and exposes the housing, and then polishes the housing.
また、前記固定用治具は、前記検査基板に押し当てるように前記筐体を前面側から押圧する第1可動部と、前記固体撮像素子を側方から挟み込む第2可動部とを備えていることが好ましい。 The fixing jig includes a first movable portion that presses the housing from the front side so as to press against the inspection substrate, and a second movable portion that sandwiches the solid-state imaging element from the side. It is preferable.
さらに、前記測定手段は、レーザー照射手段から照射されたレーザー光の反射光に基づいて、前記測定を行うとともに、前記レーザー照射手段は、レーザー光の出力を可変させる出力可変機構を備え、前記接着を解除するための高出力なレーザー光と、前記測定のための低出力なレーザー光とを照射することが好ましい。 Further, the measuring unit performs the measurement based on the reflected light of the laser beam emitted from the laser irradiating unit, and the laser irradiating unit includes an output variable mechanism that varies an output of the laser beam. It is preferable to irradiate a high-power laser beam for canceling the laser beam and a low-power laser beam for the measurement.
また、前記マスキング手段は、一端に前記遮光マスクが取り付けられ、前記遮光マスクを前記透明カバーにセットする遮光位置と、前記遮光マスクを前記透明カバーから退避させた退避位置との間で移動自在のアームを有するとともに、前記アームは、前記一端部に前記透明カバーに吸着する吸着部を備えており、前記遮光位置へ移動された際に前記透明カバーに吸着し、前記接着が解除された後、前記退避位置へ移動することによって前記透明カバーを前記筐体から取り外す前記パッケージ開封手段として機能することが好ましい。 The masking means is attached to one end of the light shielding mask, and is movable between a light shielding position where the light shielding mask is set on the transparent cover and a retreat position where the light shielding mask is retracted from the transparent cover. The arm has an adsorption part that adsorbs to the transparent cover at the one end, adsorbs to the transparent cover when moved to the light shielding position, and after the adhesion is released, It is preferable to function as the package opening means for removing the transparent cover from the housing by moving to the retracted position.
さらに、本発明の研磨装置は、前面側に開口部が形成された筐体と前記開口部に接着される透明カバーとからなるパッケージに収められた固体撮像素子チップを、前記パッケージから取り出すため、または、背面側から検査するために、前記パッケージの背面側を研磨する研磨装置において、前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキング手段と、前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除手段と、前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封手段と、前記パッケージ内に樹脂を流し込んで、前記固体撮像素子チップを前記筐体に対して固定する固定手段と、少なくとも前記固体撮像素子チップが露呈するまで、前記筐体を前記パッケージの背面側から研磨する研磨手段とを備えたことを特徴としている。 Further, the polishing apparatus of the present invention takes out the solid-state imaging device chip housed in a package consisting of a housing having an opening formed on the front side and a transparent cover bonded to the opening from the package, Alternatively, in a polishing apparatus that polishes the back side of the package in order to inspect from the back side, the front side of the transparent cover covers a region corresponding to the solid-state imaging device chip, and the housing and the transparent Masking means for setting a light-shielding mask that exposes a region corresponding to the bonded portion to which the cover is bonded, and laser light is irradiated from the front side of the package toward the transparent cover with the light-shielding mask being set. And an adhesive release means for releasing the adhesion by baking the adhesive of the adhesion part, and a package for removing the transparent cover from the housing. A package opening means, a fixing means for pouring resin into the package to fix the solid-state image sensor chip to the case, and at least the solid-state image sensor chip until the solid-state image sensor chip is exposed. And polishing means for polishing from the back side.
前記透明カバーの取り外し後、前記筐体と前記固体撮像素子チップの形状を測定する測定手段を備え、前記固定手段は、前記測定結果に基づいて、前記樹脂の投入量を決定するものでもよい。 After removing the transparent cover, a measuring unit that measures the shape of the housing and the solid-state imaging device chip may be provided, and the fixing unit may determine the amount of the resin to be input based on the measurement result.
また、本発明のチップ取り出し装置は、上述の研磨装置を用い、前記固体撮像素子チップの背面と前記パッケージとの接着部分を研磨して除去した後、前記固体撮像素子チップを前記から取り出すチップ取り出し手段を備えたことを特徴としている。 The chip take-out apparatus of the present invention uses the above-described polishing apparatus to remove the chip from which the solid-state image pickup device chip is taken out after polishing and removing the adhesive portion between the back surface of the solid-state image pickup device chip and the package. It is characterized by having means.
また、本発明の検査装置は、上述の研磨装置を用い、前記固体撮像素子チップの背面を露呈させた後、前記固体撮像素子チップを駆動しながら、前記固体撮像素子チップの状態を、前記パッケージの背面側から観測する観測手段を備えたことを特徴としている。 In addition, the inspection apparatus of the present invention uses the above-described polishing apparatus to expose the back surface of the solid-state image sensor chip, and then drives the solid-state image sensor chip to change the state of the solid-state image sensor chip to the package. It is characterized by having observation means to observe from the back side.
本発明によれば、レーザー光を照射して筐体との接着を解除してから透明カバーを取り外すようにしたので、検査担当者がナイフやドライバ等を用いて筐体から透明カバーを取り外す場合と比較して、固体撮像素子チップにゴミ等を付着させることなくパッケージを開封できる。 According to the present invention, the transparent cover is removed after irradiating the laser beam to release the adhesion to the housing, so that the inspector removes the transparent cover from the housing using a knife or a driver. Compared to the case, the package can be opened without attaching dust or the like to the solid-state imaging device chip.
また、固定用治具やパッケージ内に樹脂を流し込むことによって、固体撮像素子チップを固定するようにしたので、イメージセンサを背面側から研磨しても固体撮像素子チップが脱落してしまうといったことがない。このため、固体撮像素子チップの背面がパッケージに接着されて固定されている場合であっても、固体撮像素子チップを脱落させることなく、パッケージから取り出して検査したり、背面側から観察して検査したりできる。 In addition, since the solid-state image pickup device chip is fixed by pouring resin into the fixing jig or the package, the solid-state image pickup device chip may fall off even if the image sensor is polished from the back side. Absent. For this reason, even when the back surface of the solid-state image sensor chip is bonded and fixed to the package, the solid-state image sensor chip is taken out from the package and inspected without being dropped, or inspected by observing from the back side. I can do it.
さらに、パッケージを、背面を対面させた状態で検査基板上に取り付け、研磨を行う際は、検査基板を研磨した後、パッケージの背面を研磨するようにすれば、パッケージの背面側で発生した研磨屑がパッケージの前面側へ回り込むことを防止できる。 Furthermore, when the package is mounted on the inspection substrate with the back surface facing, and polishing is performed, if the back surface of the package is polished after polishing the inspection substrate, the polishing generated on the back surface side of the package It is possible to prevent debris from entering the front side of the package.
図1に示すように、CCDイメージセンサ(CCD)10は、本発明の検査対象である固体撮像素子チップ12と、この固体撮像素子チップ12を収納するパッケージ14とから構成される。固体撮像素子チップ12には、画素毎に受光量に応じた電荷を蓄積する光電変換素子が形成されており、CCD10は、固体撮像素子チップ12の各画素に蓄積された電荷を撮像信号として出力する。
As shown in FIG. 1, a CCD image sensor (CCD) 10 includes a solid-state
パッケージ14は、ケース16と透明カバー18とから構成され、固体撮像素子チップ12は、その背面が接着剤によりケース16の底面に接着されて固定される。ケース16は、例えば、セラミック製で、側面から背面にかけて露呈するように設けられた複数の端子20を備えている。端子20は、ケース16にインサート成形された断面コ字形状の金属接片からなり、ケース16の内部に設けられた一端部がボンディングワイヤ22を介して固体撮像素子チップ12に接続される。透明カバー18は、例えば、ガラス製で、接着剤によりケース16の前面側開口部に接着され、パッケージ14を封止する。
The
図2において、本発明の検査装置30は、CCD10を駆動しながら、この駆動に伴って固体撮像素子チップ12から発生される超微弱光の状態を、CCD10の背面側から観察することによって検査を行うものである。検査装置30は、搬送機構32、遮光・吸着アーム34、レーザー照射器36、受光部38、研磨機構40、観測機構42を備え、これら検査装置30の各部は制御部44に接続されて統括的に駆動制御される。
In FIG. 2, the inspection apparatus 30 of the present invention performs inspection by observing the state of ultra-weak light generated from the solid-state
前述のように、検査装置30は、CCD10を駆動しながら検査を行うため、CCD10と検査装置30とを電気的に接続する必要がある。このため、図3に示すように、検査装置30では、CCD10を固定するための固定プレート46を用い、この固定プレート46にCCD10を取り付けた状態で検査を行うようにしている。
As described above, since the inspection apparatus 30 performs inspection while driving the
図4に示すように、固定プレート46は、CCD10が取り付けられる前面側に配線パターン48が形成されており、CCD10は、背面に露呈された端子20を配線パターン48の一端に当接させた状態で固定プレート46に固定される。配線パターン48の他端は、制御部44に接続されるようになっており、配線パターン48を介してCCD10と検査装置30とが電気的に接続される。また、固定プレート46は、その大きさがCCD10よりも十分に大きく形成されており、後述する研磨の際の研磨屑がCCD10の背面側から前面側に回り込むことを防止する機能を有している。
As shown in FIG. 4, the fixed
搬送機構32は、固定プレート46を保持する保持部や、この保持部を移動させるためのカムやギア、モータを含んで構成される。そして、搬送機構32は、制御部44の制御のもと保持部を移動させ、CCD10を固定プレート46ごと検査装置30の各部に搬送する。
The
図5に示すように、遮光・吸着アーム34は、その先端部が吸盤状に形成されており、透明カバー18と遮光・吸着アーム34の先端部との間の空気を排出口49から排出することによって、透明カバー18に吸着するようになっている。
As shown in FIG. 5, the light shielding /
また、遮光・吸着アーム34の先端部は、レーザー光を遮断する材料から形成され、図6に示すように、固体撮像素子チップ12に対応する領域を覆い、かつ、透明カバー18とケース16とが接着された接着部50に対応する領域を露呈させるように、その外周が、固体撮像素子チップ12よりも一回り大きく、また、透明カバー18よりも一回り小さい矩形状に形成されている。そして、遮光・吸着アーム34は、制御部44によって駆動され、固体撮像素子チップ12を覆うように透明カバー18の前面に吸着される遮光・吸着位置と、CCD10から離れた退避位置との間で移動する。
Further, the tip portion of the light shielding / sucking
レーザー照射器36は、接着部50の接着剤を焼くための高出力のレーザー光と、CCD10の形状測定用の低出力のレーザー光とをCCD10へ向けて照射するものであり、照射するレーザー光の出力は、制御部44によって制御される出力可変機構51により可変される。レーザー照射器36は、遮光・吸着アーム34が透明カバー18に吸着された状態で、CCD10の前面側に高出力なレーザー光を照射する。これにより、接着部50の接着剤が焼かれて透明カバー18とケース16との接着が解除され、遮光・吸着アーム34を退避位置へ移動することによってパッケージ14を開封できる。
The
また、レーザー照射器36は、パッケージ14が開封された後、低出力なレーザー光をCCD10に対して照射する。このレーザー光は、固定プレート46やこの固定プレート46の上面に配置されたケース16及び固体撮像素子チップ12により反射され、受光部38によって受光される。受光部38は、制御部44に設けられた測定部52に接続されている。測定部52は、受光部38から得られた反射光の状態に基づいて、レーザー照射器36から各反射地点までの距離を算出する。続いて、測定部52は、レーザー照射器36から各反射地点までの距離から、ケース16及び固体撮像素子チップ12の外周の大きさや高さなどの形状を表す形状データを生成し、この形状データをメモリ53に記憶する。
Further, the
研磨機構40は、固定治具54と、研磨装置55とを備えている。図7、図8に示すように、固定治具54は、複数のアーム56〜60と、これらアーム56〜60を移動自在に保持するアーム移動機構61とからなり、制御部44は、アーム保持機構61を駆動して各アーム56〜60を移動させる。制御部44は、メモリ53に記憶された形状データを参照し、ケース16を固定プレート46に押し当てるようにアーム56、57を移動させる。また、後述する研磨の際に固体撮像素子チップ12がケース16から脱落しないように、アーム58を固体撮像素子チップ12の上面に移動させるとともに、アーム59、60により固体撮像素子チップ12を両側から挟み込んで保持する。
The
研磨装置55としては、例えば、浜松ホトニクス製:高性能IC裏面研磨装置(C9107)が用いられる。研磨装置55は、メモリ53に記憶された形状データに基づき、固定プレート46を背面側から研磨してケース16を露呈させるとともに、さらにケース16を背面側から研磨して、図9に示すように、固体撮像素子チップ12の背面を露呈させる。
As the polishing apparatus 55, for example, a high performance IC back surface polishing apparatus (C9107) manufactured by Hamamatsu Photonics is used. Based on the shape data stored in the
観測機構42としては、周知のエミッション顕微鏡が用いられる。そして、CCD10を駆動しながら、観測機構42により、固体撮像素子チップ12が発光する超微弱光をCCD10の背面側から観測することで、異常箇所の解析が行われる。
As the
以下、上記構成の検査装置30を用いたCCD10の検査手順について、図10に示すフローチャートをもとに説明する。CCD10の検査では、先ず、CCD10が固定プレート46に取り付けられる。続いて、遮光・吸着アーム34が、遮光・吸着位置へ移動され、透明カバー18の前面に吸着される。そして、この状態でレーザー照射器36が接着剤を焼くための高出力なレーザー光をCCD10へ照射して、ケース16と透明カバー18との接着を解除する。このとき固体撮像素子チップ12は遮光されているため、レーザー光によりダメージを受けてしまうといったことがない。
Hereinafter, the inspection procedure of the
ケース16と透明カバー18との接着が解除されると、透明カバー18との吸着を保ったまま遮光・吸着アーム34が退避位置へ移動され、パッケージ14が開封される。パッケージ14が開封されると、レーザー照射器36がCCD10の形状を測定するための低出力なレーザー光をCCD10へ照射する。そして、測定部52が、受光部38によって受光された形状測定用のレーザー光の反射光に基づいて、CCD10の形状を示す形状データを生成する。
When the adhesion between the
続いて、アーム56〜60が形状データに基づいて移動され、ケース16及び固体撮像素子チップ12を固定する。この後、研磨装置55が、形状データに基づき、CCD10の背面側から固定プレート46を研磨してケース16を露呈させた後、さらに、ケース16を背面側から研磨して固体撮像素子チップ12を露呈させる。そして、この状態でCCD10を駆動しながら、観測機構42によって固体撮像素子チップ12が発生する超微弱光の状態をCCD10の背面側から観測することで、固体撮像素子チップ12の異常箇所の解析が行われる。
Subsequently, the
なお、上記実施形態では、ケースと固体撮像素子チップとを固定治具によって固定する例で説明をしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、樹脂により、ケースに固体撮像素子チップを固定してもよい。この場合、図11に示す検査装置100のように、樹脂装填機構102を設けるとともに、接着部50の接着剤を焼くための高出力なレーザー光のみを照射するレーザー照射器104を設ける。
In the above embodiment, the case and the solid-state imaging device chip are described as being fixed by the fixing jig. However, the present invention is not limited to this. For example, the solid-state imaging element chip may be fixed to the case with resin. In this case, as in the inspection apparatus 100 shown in FIG. 11, a
そして、図12に示すように、上述した実施形態と同様の手順でパッケージ14を開封した後、樹脂装填機構102によりケース16内に樹脂を流し込み、図13に示すように、この樹脂106を硬化させることによってケース16に固体撮像素子チップ12を固定すればよい。こうすることによって、アームや、出力可変機構、受光部、測定部などを廃止できるので検査装置のコストを抑えることができる。
Then, as shown in FIG. 12, after opening the
もちろん、ケースを確実に固定するために、アームによりケースを固定プレートに押さえ付けるようにしてもよい。また、上述した実施形態と同様に、出力可変式のレーザー照射器や、出力可変機構、受光部、測定部などを設け、パッケージの開封後にCCDの形状を測定し、この測定結果に基づいて流し込む樹脂の量を決定してもよい。こうすることで、CCDの形状や、CCDの形状から求められるパッケージの容積など応じた最適な量の樹脂を流し込むことができる。 Of course, in order to securely fix the case, the case may be pressed against the fixing plate by the arm. Further, similarly to the above-described embodiment, an output variable laser irradiator, an output variable mechanism, a light receiving unit, a measurement unit, and the like are provided, and the shape of the CCD is measured after opening the package, and the flow is performed based on the measurement result. The amount of resin may be determined. By doing so, an optimal amount of resin can be poured according to the shape of the CCD and the volume of the package required from the shape of the CCD.
また、上記実施形態では、観測機構としてエミッション顕微鏡を用いる例で説明をしたが、これ以外の観測機器を用いて固体撮像素子チップの発光状態を観測してもよい。また、固体撮像素子チップの発光状態を観測する例に限定されず、例えば、CCDの駆動に伴う固体撮像素子チップの発熱状態を観測することによって、異常箇所の解析を行うようにしてもよい。 In the above-described embodiment, an example in which an emission microscope is used as the observation mechanism has been described. However, the light emission state of the solid-state imaging device chip may be observed using other observation equipment. Further, the present invention is not limited to the example of observing the light emission state of the solid-state image sensor chip. For example, the abnormal portion may be analyzed by observing the heat generation state of the solid-state image sensor chip accompanying the drive of the CCD.
さらに、本発明は、レーザー光を用いてパッケージを開封するまでの段階であっても、従来のようにナイフやドライバを用いてパッケージを開封する場合と比較して、固体撮像素子チップの表面にゴミ等の付着を防ぐといった効果を得ることができる。このため、レーザー光を用いてパッケージを開封した後、例えば、光学または電子顕微鏡を用いて固体撮像素子チップを前面側から観察して検査してもよい。 Furthermore, in the present invention, even when the package is opened using a laser beam, the surface of the solid-state image sensor chip is compared with the case where the package is opened using a knife or a driver as in the past. It is possible to obtain an effect of preventing the adhesion of dust and the like. For this reason, after opening a package using a laser beam, you may observe and inspect a solid-state image sensor chip from the front side using an optical or an electron microscope, for example.
また、本発明は、パッケージを背面側から研磨する際に、固体撮像素子チップを固定するようにしたので、固体撮像素子チップとパッケージとの接着部が研磨により除去されても、固体撮像素子チップがパッケージから脱落しないといった効果を得ることができる。このため、研磨後にパッケージから固体撮像素子チップを取り出して、例えば、光学または電子顕微鏡を用いて固体撮像素子チップを前面側から観察して検査したり、断面を観察して検査してもよい。 In the present invention, since the solid-state imaging device chip is fixed when the package is polished from the back side, the solid-state imaging device chip can be obtained even if the bonding portion between the solid-state imaging device chip and the package is removed by polishing. It is possible to obtain an effect that does not fall off the package. For this reason, the solid-state image sensor chip may be taken out of the package after polishing and inspected by observing the solid-state image sensor chip from the front side using an optical or electron microscope, or by inspecting the cross section.
なお、樹脂により固定した固体撮像素子チップをパッケージから取り出して、この固体撮像素子チップを前面側から観察する場合には、固体撮像素子チップを、樹脂ごとパッケージから取り出した後、例えば、プラズマエッチングにより樹脂を除去する。そして、この後、固体撮像素子チップを観察して検査すればよい。 When the solid-state image sensor chip fixed by the resin is taken out from the package and the solid-state image sensor chip is observed from the front side, the solid-state image sensor chip is taken out from the package together with the resin, and then, for example, by plasma etching. Remove the resin. Thereafter, the solid-state image sensor chip may be observed and inspected.
また、本発明は、CCDイメージセンサに搭載された固体撮像素子チップの検査に限定されず、CMOSイメージセンサに搭載された固体撮像素子チップの検査に適用することも可能である。 Further, the present invention is not limited to the inspection of the solid-state image sensor chip mounted on the CCD image sensor, but can be applied to the inspection of the solid-state image sensor chip mounted on the CMOS image sensor.
10 CCD
12 固体撮像素子チップ
14 パッケージ
16 ケース
18 透明カバー
30、100 検査装置
34 遮光・吸着アーム
36、104 レーザー照射器
38 受光部
40 研磨機構
42 観測機構
44 制御部
46 固定プレート
51 出力可変機構
52 測定部
54 固定治具
55 研磨装置
102 樹脂装填機構
10 CCD
DESCRIPTION OF
Claims (21)
前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキングステップと、
前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除ステップと、
前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封ステップとを備えたことを特徴とするパッケージ開封方法。 In the package unsealing method for unsealing a package containing a solid-state imaging device chip, comprising a housing having an opening formed on the front side and a transparent cover bonded to the opening,
A masking step of setting a light-shielding mask on the front surface side of the transparent cover so as to cover an area corresponding to the solid-state image sensor chip and to expose an area corresponding to an adhesive portion where the casing and the transparent cover are bonded. When,
In the state where the light shielding mask is set, an adhesion release step of releasing the adhesion by irradiating a laser beam from the front side of the package toward the transparent cover and baking the adhesive of the adhesion part;
A package opening method comprising: a package opening step for removing the transparent cover from the housing.
前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキングステップと、
前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除ステップと、
前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封ステップと、
前記筐体と前記固体撮像素子の形状を測定する測定ステップと、
測定された形状に基づいて固定用治具を移動させ、前記筐体と前記固体撮像素子とを固定する固定ステップと、
少なくとも前記固体撮像素子チップが露呈するまで、前記筐体を前記パッケージの背面側から研磨する研磨ステップとを備えたことを特徴とする研磨方法。 In order to take out a solid-state image sensor chip housed in a package consisting of a housing having an opening formed on the front side and a transparent cover bonded to the opening, or to inspect from the back side In the polishing method for polishing the back side of the package,
A masking step of setting a light-shielding mask on the front surface side of the transparent cover so as to cover an area corresponding to the solid-state image sensor chip and to expose an area corresponding to an adhesive portion where the casing and the transparent cover are bonded. When,
In the state where the light shielding mask is set, an adhesion release step of releasing the adhesion by irradiating a laser beam from the front side of the package toward the transparent cover and baking the adhesive of the adhesion part;
A package opening step for removing the transparent cover from the housing;
A measuring step for measuring the shape of the housing and the solid-state imaging device;
A fixing step of moving the fixing jig based on the measured shape and fixing the housing and the solid-state imaging device;
A polishing method comprising: a polishing step of polishing the housing from the back side of the package until at least the solid-state imaging device chip is exposed.
前記研磨ステップでは、前記検査基板を研磨して前記筐体を露呈させた後、前記筐体を研磨することを特徴とする請求項2記載の研磨方法。 Before the masking step, the method includes an attachment step of attaching the package on an inspection substrate with the back face facing,
3. The polishing method according to claim 2, wherein, in the polishing step, the casing is polished after the inspection substrate is polished to expose the casing.
前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキングステップと、
前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除ステップと、
前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封ステップと、
前記パッケージ内に樹脂を流し込んで、前記固体撮像素子チップを前記筐体に対して固定する固定ステップと、
少なくとも前記固体撮像素子チップが露呈するまで、前記筐体を前記パッケージの背面側から研磨する研磨ステップとを備えたことを特徴とする研磨方法。 In order to take out a solid-state image sensor chip housed in a package consisting of a housing having an opening formed on the front side and a transparent cover bonded to the opening, or to inspect from the back side In the polishing method for polishing the back side of the package,
A masking step of setting a light-shielding mask on the front surface side of the transparent cover so as to cover an area corresponding to the solid-state image sensor chip and to expose an area corresponding to an adhesive portion where the casing and the transparent cover are bonded. When,
In the state where the light shielding mask is set, an adhesion release step of releasing the adhesion by irradiating a laser beam from the front side of the package toward the transparent cover and baking the adhesive of the adhesion part;
A package opening step for removing the transparent cover from the housing;
A fixing step of pouring resin into the package and fixing the solid-state imaging device chip to the housing;
A polishing method comprising: a polishing step of polishing the housing from the back side of the package until at least the solid-state imaging device chip is exposed.
前記固定手段は、前記測定結果に基づいて、前記樹脂の投入量を決定することを特徴とする請求項6記載の研磨方法。 After removing the transparent cover, comprising a measuring means for measuring the shape of the housing and the solid-state imaging device chip,
The polishing method according to claim 6, wherein the fixing unit determines an amount of the resin charged based on the measurement result.
前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキング手段と、
前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除手段と、
前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封手段とを備えたことを特徴とするパッケージ開封装置。 In a package unsealing apparatus for unsealing a package containing a solid-state imaging device chip, comprising a housing having an opening formed on the front side and a transparent cover bonded to the opening,
Masking means for setting a light-shielding mask on the front side of the transparent cover so as to cover a region corresponding to the solid-state image sensor chip and to expose a region corresponding to a bonding portion where the casing and the transparent cover are bonded. When,
In a state where the light shielding mask is set, an adhesive releasing means for releasing the adhesion by irradiating a laser beam from the front side of the package toward the transparent cover and baking the adhesive of the adhesion part;
A package opening device comprising: package opening means for removing the transparent cover from the housing.
前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキング手段と、
前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除手段と、
前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封手段と、
前記筐体と前記固体撮像素子の形状を測定する測定手段と、
測定された形状に基づいて固定用治具を移動させ、前記筐体と前記固体撮像素子とを固定する固定手段と、
少なくとも前記固体撮像素子チップが露呈するまで、前記筐体を前記パッケージの背面側から研磨する研磨手段とを備えたことを特徴とする研磨装置。 In order to take out a solid-state image sensor chip housed in a package consisting of a housing having an opening formed on the front side and a transparent cover bonded to the opening, or to inspect from the back side In the polishing apparatus for polishing the back side of the package,
Masking means for setting a light-shielding mask on the front side of the transparent cover so as to cover a region corresponding to the solid-state image sensor chip and to expose a region corresponding to a bonding portion where the casing and the transparent cover are bonded. When,
In a state where the light shielding mask is set, an adhesive releasing means for releasing the adhesion by irradiating a laser beam from the front side of the package toward the transparent cover and baking the adhesive of the adhesion part;
A package opening means for removing the transparent cover from the housing;
Measuring means for measuring the shape of the housing and the solid-state imaging device;
A fixing means for moving the fixing jig based on the measured shape and fixing the housing and the solid-state imaging device;
A polishing apparatus comprising: polishing means for polishing the housing from the back side of the package until at least the solid-state imaging device chip is exposed.
前記研磨手段は、前記検査基板を研磨して前記筐体を露呈させた後、前記筐体を研磨することを特徴とする請求項11記載の研磨装置。 An inspection board to which the package is attached in a state where the back faces each other,
The polishing apparatus according to claim 11, wherein the polishing unit polishes the casing after the inspection substrate is polished to expose the casing.
前記レーザー照射手段は、レーザー光の出力を可変させる出力可変機構を備え、前記接着を解除するための高出力なレーザー光と、前記測定のための低出力なレーザー光とを照射することを特徴とする請求項11〜13いずれか記載の研磨装置。 The measurement means performs the measurement based on the reflected light of the laser light emitted from the laser irradiation means,
The laser irradiation means includes an output variable mechanism that varies the output of the laser light, and irradiates the high-power laser light for releasing the adhesion and the low-power laser light for the measurement. The polishing apparatus according to claim 11.
前記アームは、前記一端部に前記透明カバーに吸着する吸着部を備えており、前記遮光位置へ移動された際に前記透明カバーに吸着し、前記接着が解除された後、前記退避位置へ移動することによって前記透明カバーを前記筐体から取り外す前記パッケージ開封手段として機能することを特徴とする請求項11〜14いずれか記載の研磨装置。 The masking means has an arm movable between a light shielding position where the light shielding mask is attached to one end and the light shielding mask is set on the transparent cover, and a retreat position where the light shielding mask is retracted from the transparent cover. And having
The arm includes a suction portion that is attracted to the transparent cover at the one end, and is attracted to the transparent cover when moved to the light shielding position, and is moved to the retracted position after the adhesion is released. The polishing apparatus according to claim 11, wherein the polishing apparatus functions as the package opening means for removing the transparent cover from the housing.
前記透明カバーの前面側に、前記固体撮像素子チップに対応する領域を覆い、かつ、前記筐体と前記透明カバーとが接着された接着部に対応する領域を露呈させる遮光マスクをセットするマスキング手段と、
前記遮光マスクがセットされた状態で、前記パッケージの前面側から前記透明カバーへ向けてレーザー光を照射し、前記接着部の接着剤を焼くことによって、前記接着を解除させる接着解除手段と、
前記筐体から前記透明カバーを取り外すパッケージ開封手段と、
前記パッケージ内に樹脂を流し込んで、前記固体撮像素子チップを前記筐体に対して固定する固定手段と、
少なくとも前記固体撮像素子チップが露呈するまで、前記筐体を前記パッケージの背面側から研磨する研磨手段とを備えたことを特徴とする研磨装置。 In order to take out a solid-state image sensor chip housed in a package consisting of a housing having an opening formed on the front side and a transparent cover bonded to the opening, or to inspect from the back side In the polishing apparatus for polishing the back side of the package,
Masking means for setting a light-shielding mask on the front side of the transparent cover so as to cover a region corresponding to the solid-state image sensor chip and to expose a region corresponding to a bonding portion where the casing and the transparent cover are bonded. When,
In a state where the light shielding mask is set, an adhesive releasing means for releasing the adhesion by irradiating a laser beam from the front side of the package toward the transparent cover and baking the adhesive of the adhesion part;
A package opening means for removing the transparent cover from the housing;
Fixing means for pouring resin into the package and fixing the solid-state imaging device chip to the housing;
A polishing apparatus comprising: polishing means for polishing the housing from the back side of the package until at least the solid-state imaging device chip is exposed.
前記固定手段は、前記測定結果に基づいて、前記樹脂の投入量を決定することを特徴とする請求項18記載の研磨装置。 After removing the transparent cover, comprising a measuring means for measuring the shape of the housing and the solid-state imaging device chip,
The polishing apparatus according to claim 18, wherein the fixing unit determines an amount of the resin charged based on the measurement result.
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- 2006-07-06 JP JP2006186830A patent/JP2008016667A/en active Pending
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