JP2008042257A - Inspection device for solid-state imaging element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体撮像素子の性能を検査する装置に関し、さらに詳しくは、パッケージに封入された固体撮像素子の性能を検査する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for inspecting the performance of a solid-state image sensor, and more particularly, to an apparatus for inspecting the performance of a solid-state image sensor enclosed in a package.
近年普及しているデジタルカメラなどの撮像装置には、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)といった固体撮像素子が用いられている。近年では、この固体撮像素子の作製方法は確立されているとはいえ、市場に安定した製品を供給するには製造の各段階で綿密な性能検査を行うことは必須である。 Solid-state imaging devices such as CCD (Charge Coupled Device) and CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) are used in imaging devices such as digital cameras that have become widespread in recent years. In recent years, although a method for manufacturing this solid-state imaging device has been established, in order to supply a stable product to the market, it is essential to perform a thorough performance inspection at each stage of manufacturing.
この性能検査は、固体撮像素子をウェハ上に作製した段階で行う検査と、パッケージ化した後に行われる検査とがあるが、何れも検査時間短縮のために複数個を同時に検査することが好ましい。しかし、複数個の固体撮像素子を略同時に検査する場合、各々の固体撮像素子に照射する光の光軸が、各々の固体撮像素子の中心に一致していないと正確な検査を行うことができない。 This performance inspection includes an inspection performed at the stage where the solid-state imaging device is manufactured on the wafer and an inspection performed after packaging, and it is preferable to inspect a plurality of them simultaneously for shortening the inspection time. However, when a plurality of solid-state image sensors are inspected substantially simultaneously, accurate inspection cannot be performed unless the optical axis of the light applied to each solid-state image sensor coincides with the center of each solid-state image sensor. .
このような複数個の固体撮像素子の同時検査を、パッケージ化し、ダイシングする以前に検査を行う場合には、固体撮像素子はウェハ上に高精度に位置決めされて製造されているから、各固体撮像素子間の位置は整然としており、これらの位置ずれは略問題とならないが、検査するウェハの変更などにともなう固体撮像素子の整列間隔などの変化に対応して煩雑な調節が必要であった。 When testing such a plurality of solid-state imaging devices before packaging and dicing, the solid-state imaging devices are manufactured with high precision positioning on the wafer. The positions between the elements are orderly, and these positional shifts are not a major problem, but complicated adjustments are required in response to changes in the alignment interval of the solid-state image pickup elements accompanying changes in the wafer to be inspected.
これを改善するために、光ファイバから照射される検査光を、光ファイバの位置を調節する機構を備える固体撮像素子の検査装置が知られている(特許文献1参照)。 In order to improve this, an inspection device for a solid-state imaging device having a mechanism for adjusting the position of an optical fiber with inspection light emitted from the optical fiber is known (see Patent Document 1).
一方で、パッケージ化された後に、固体撮像素子を検査する場合には、各パッケージの大きさのばらつきや、検査装置に検査する固体撮像装置を設置する際の設置位置などのばらつきによって、検査する固体撮像素子と照射する検査光との光学的な位置関係がずれてしまっていた。 On the other hand, when the solid-state imaging device is inspected after being packaged, the inspection is performed due to variations in the size of each package or variations in the installation position when installing the solid-state imaging device to be inspected in the inspection device. The optical positional relationship between the solid-state imaging device and the inspection light to be irradiated has shifted.
これを改善するために、検査する撮像装置から得る画像と固体撮像装置が正常に製造されている場合に得られる予定の画像とを比較し、検査光と検査する固体撮像素子との位置を補正する検査装置が知られている(特許文献2参照)。
特許文献1に示される検査装置に用いられている方法は、パッケージに封入された固体撮像素子を検査する場合のように、複数の固体撮像素子の配置にばらつきがあるときには、複数の固体撮像素子を略同時に検査することが困難であるという問題がある。
The method used in the inspection apparatus disclosed in
また、特許文献2に示される検査装置では、検査する固体撮像素子から得られる画像の全体と予め記録されている画像の全体とを用いるから、処理する情報量は多く、複数個の固体撮像素子を検査するには時間がかかるという問題がある。 In addition, since the inspection apparatus disclosed in Patent Document 2 uses the entire image obtained from the solid-state imaging device to be inspected and the entire pre-recorded image, the amount of information to be processed is large and a plurality of solid-state imaging devices are used. There is a problem that it takes time to inspect.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、複数の固体撮像素子を短い所要時間で正確に検査することのできる固体撮像素子検査装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a solid-state image sensor inspection apparatus capable of accurately inspecting a plurality of solid-state image sensors in a short time.
本発明の検査装置は、パッケージに固体撮像素子を封入した撮像デバイスに、集光光学系を通して光源からの光を照射し、前記撮像デバイスから出力される撮像信号を評価して固体撮像素子の性能を検査する検査装置であり、前記撮像デバイスの複数個を配列して保持するデバイス収容部を有し、前記デバイス収容部で保持された各々の前記撮像デバイスからの撮像信号を個別に取得する取得回路と接続されるデバイス保持手段と、前記デバイス保持手段と前記光源との間に設けられ、前記デバイス保持手段で保持された各々の前記撮像デバイスに前記光源からの光を個別に導く複数の集光光学系を支持する光学系支持手段と、前記取得回路から前記撮像デバイスごとに取得される信号に基づき、前記固体撮像素子に照射された光の光量分布から前記固体撮像素子に対する前記集光光学系の光軸の位置を個別に評価する評価手段と、前記評価手段から得られた評価信号に応じて、前記固体撮像素子の受光面と平行な面内で前記集光光学系の各々を個別に移動させる移動手段とを備えることを特徴とする。 The inspection apparatus of the present invention irradiates light from a light source through a condensing optical system to an imaging device in which a solid-state imaging device is sealed in a package, evaluates an imaging signal output from the imaging device, and performs a performance of the solid-state imaging device. A device containing a plurality of image pickup devices arranged and held, and acquiring an image pickup signal from each of the image pickup devices held in the device containment unit individually A device holding means connected to a circuit; and a plurality of collections that are provided between the device holding means and the light source and individually guide light from the light source to each of the imaging devices held by the device holding means. An optical system supporting means for supporting an optical optical system, and a light amount distribution of light irradiated on the solid-state imaging device based on a signal acquired for each imaging device from the acquisition circuit Evaluation means for individually evaluating the position of the optical axis of the condensing optical system with respect to the solid-state imaging device, and in a plane parallel to the light receiving surface of the solid-state imaging device according to an evaluation signal obtained from the evaluation means And moving means for individually moving each of the condensing optical systems.
また、前記デバイス保持手段と前記光源との間で前記集光光学系を移動させ、前記固体撮像素子に前記集光光学系から光を照射する距離を調節する調節手段を備え、前記調節手段によって、前記集光光学系を前記固体撮像素子と近接させて前記光源からの光を照射することで、前記光量分布を能動的に変調し、前記評価手段は、前記光量分布の前記変調に基づいて、前記固体撮像素子に対する前記集光光学系の光軸の位置を評価することを特徴とする。 In addition, the optical system includes an adjusting unit that moves the condensing optical system between the device holding unit and the light source, and adjusts a distance at which the solid-state imaging element is irradiated with light from the condensing optical system. Irradiating light from the light source by bringing the condensing optical system close to the solid-state imaging device to actively modulate the light amount distribution, and the evaluating means is based on the modulation of the light amount distribution. The position of the optical axis of the condensing optical system with respect to the solid-state image sensor is evaluated.
また、前記取得回路は、各々の前記撮像デバイスから出力される信号を、前記光量分布を反映する略長方形の画像として取得し、前記評価手段は、前記画像の長辺に平行な線に沿うデータと前記画像の短辺に平行な線に沿うデータとから前記固体撮像素子に対する前記集光光学系の光軸の位置を評価することを特徴とする。 In addition, the acquisition circuit acquires a signal output from each of the imaging devices as a substantially rectangular image reflecting the light amount distribution, and the evaluation unit includes data along a line parallel to a long side of the image. And the data along a line parallel to the short side of the image, the position of the optical axis of the condensing optical system with respect to the solid-state imaging device is evaluated.
本発明の検査装置によれば、光源から撮像デバイスごとに取得される信号に基づき、各々の撮像デバイスに封入された固体撮像素子に照射された光の光量分布を評価し、この評価に応じて各々の集光光学系を移動させ、固体撮像素子に照射する光の光軸を移動させるから、設置位置にばらつきのある複数の固体撮像素子を略同時に、且つ短い時間で正確に検査することができる。 According to the inspection apparatus of the present invention, based on a signal acquired from the light source for each imaging device, the light amount distribution of the light irradiated to the solid-state imaging device enclosed in each imaging device is evaluated, and according to this evaluation Since each condensing optical system is moved and the optical axis of the light irradiated to the solid-state image sensor is moved, it is possible to accurately inspect a plurality of solid-state image sensors having variations in installation positions substantially simultaneously and in a short time. it can.
また、集光光学系を固体撮像素子に近接させ、固体撮像素子に照射する光の光量分布を能動的に変調し、この変調された光量分布に基づいて、固体撮像素子に対する集光光学系の光軸の位置を評価するから、固体撮像素子に対する集光光学系の光軸の位置を容易に評価することができる。 In addition, the condensing optical system is brought close to the solid-state image sensor, and the light amount distribution of the light irradiated to the solid-state image sensor is actively modulated. Based on the modulated light amount distribution, the condensing optical system for the solid-state image sensor is Since the position of the optical axis is evaluated, the position of the optical axis of the condensing optical system with respect to the solid-state imaging device can be easily evaluated.
また、各々の撮像デバイスから出力される信号を、光量分布を反映する画像として取得し、この画像の長辺に平行な線に沿うデータと短辺に平行な線に沿うデータとから、固体撮像素子に対する集光光学系の光軸の位置を評価するから、この光軸の位置の評価に必要なデータ量や計算量は少なく、複数の固体撮像素子を短い所要時間で検査することができる。 In addition, signals output from each imaging device are acquired as an image reflecting the light amount distribution, and solid-state imaging is performed from data along a line parallel to the long side and data along a line parallel to the short side of the image. Since the position of the optical axis of the condensing optical system with respect to the element is evaluated, the amount of data and calculation required for evaluating the position of the optical axis are small, and a plurality of solid-state imaging elements can be inspected in a short time.
図1及び図2に示すように、固体撮像素子の検査装置5(検査装置)で検査する撮像デバイス11は、イメージングチップ12(固体撮像素子)、配線板13、封止樹脂14などから構成される。
As shown in FIGS. 1 and 2, an imaging device 11 to be inspected by a solid-state image sensor inspection apparatus 5 (inspection apparatus) includes an imaging chip 12 (solid-state image sensor), a
配線板13は、ガラスエポキシなどを基材16として用いたプリント基板である。基材16の上下面には、イメージングチップ12と電気的に接続するための内部電極17、検査装置5などの外部装置類とイメージングチップ12とを接続するための外部電極18などが設けられている。また、内部電極17と外部電極18は、基材16に穿たれたスルーホール19の内壁に設けられた導電膜21によって電気的に接続されている。なお、内部電極17、外部電極18、及び導電膜21は、アルミニウム、金、銅などの金属や、その合金などからなる。この配線板13の上下面は、内部電極17と外部電極18の表面を除き、ソルダーレジスト22によって覆われており、保護されている。
The
封止樹脂14は、熱硬化性樹脂からなり、配線板13の上面、及びイメージングチップ12の周囲を封止する。この封止樹脂14は、空気中の湿気や酸素による後述する入出力電極28や内部電極17、ボンディングワイヤ23などの酸化や腐食を防止し、また、撮像デバイス11の機械的強度を向上させる。
The sealing
イメージングチップ12は、ダイボンド用のペーストや樹脂によって配線板13に固着される。また、イメージングチップ12の入出力電極28は、アルミニウムや金などの金属からなるボンディングワイヤ23によって内部電極17と電気的に接続される。なお、イメージングチップ12を配線板13に固着する際に、配線板13に対してイメージングチップ12が傾いて固着されてしまうと、後に撮像デバイス11で撮影した画像にシェーディングが発生する要因となる。
The
図3及び図4に示すように、イメージングチップ12は、イメージセンサ26(受光面)、マイクロレンズアレイ27、入出力電極28、スペーサ29、カバーガラス31から構成される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
イメージセンサ26は、シリコンやガリウム砒素などの半導体からなるウェハ32の表面付近に、周知の半導体加工技術を用いて、所定の寸法及び整列間隔で作製される。このイメージセンサ26は、マトリクス状に配列された多数この受光素子を有しており、この各受光素子のそれぞれに対応するようにR,G,Bの何れかを配列したカラーフィルタが作製される。このカラーフィルタによってカラー画像の取得が可能になる。また、このカラーフィルタは樹脂などを着色して作製されるから、樹脂の厚みや着色にむらができると、イメージセンサ26の感度が不均一になる要因となる。
The
マイクロレンズアレイ27は、イメージセンサ26の表面に設けられ、受光素子のそれぞれに対応するようにマイクロレンズが配置されるように設けられる。このマイクロレンズアレイ27は、イメージセンサ26に入射する光を効率よく受光素子へ導き、イメージセンサ26の感度を向上させる。また、このマイクロレンズは、樹脂などの成形しやすいがキズなどがつきやすい材料から作製されるから、マイクロレンズアレイ27を作製後のイメージセンサ26の作製工程などで損傷を受けると、撮影する画像に欠陥を生じる要因となる。
The
入出力電極28は、イメージセンサ26の対向する2辺に複数個ずつ整列して設けられる。この入出力電極28は、アルミニウム、金、銅などの金属からなり、イメージセンサ26と電気的に接続されており、イメージセンサ26への信号入力、イメージセンサ26からの信号出力を可能とする。
A plurality of input /
スペーサ29は、シリコンなどの無機材料などを用いてロ字形状に作成され、イメージングチップ12の表面に、イメージセンサ26と入出力電極28との間に、イメージセンサ26を囲むように固着される。スペーサ29は、カバーガラス31とイメージングチップ12との間に空間を作り、カバーガラス31とマイクロレンズアレイ27との位置的な干渉を防ぐ。
The
カバーガラス31は、ガラス基板33をスペーサ29を介してウェハ32に固着し、ダイシングすることで作製され、各イメージセンサ26を外部から保護する。ガラス基板33及びカバーガラス31は、低α線ガラスであり、α線の放出が少なく、受光素子がα線によって損傷することを防止する。なお、カバーガラス31の上面に赤外線カットフィルタや光学的ローパスフィルタを接合しても良い。
The
図5に示すように、固体撮像素子の性能を検査する検査装置5は、検査する撮像デバイス11a,11bに検査光を照射する照明部36、撮像デバイスを複数個同時に設置することができる検査基板37(デバイス保持手段)、及び照明部36と検査基板37とに接続された制御ユニット38などから構成される。
As shown in FIG. 5, the inspection apparatus 5 that inspects the performance of the solid-state imaging device includes an illumination unit 36 that irradiates inspection light to the
検査基板37は、検査する撮像デバイス11a,11bを設置するデバイス収容部39a,39bを備えている。撮像デバイス11a,11bは、このデバイス収容部39a,39bを介して後述するデータ取得部48(取得回路)と接続される。
The
照明部36は、光源41、反射鏡42、集光部43から構成される。光源41は、撮像デバイス11a,11bに照射する光を発し、反射鏡42は、光源41から発せられた光を反射し、効率よく集光部43へ導く。
The illumination unit 36 includes a light source 41, a reflecting
集光部43(光学系支持手段)は、デバイス収容部39aの上方にレンズユニット44a(集光光学系)を、デバイス収容部39bの上方にレンズユニット44b(集光光学系)を備える。レンズユニット44aは、光源41から、又は反射鏡42から入射する光を集光し、デバイス収容部39aに設置された撮像デバイス11aにピンホール46aから検査光を照射する。また、レンズユニット44bも同様に、デバイス収容部39bに設置された撮像デバイス11bにピンホール46bから検査光を照射する。
The condensing part 43 (optical system support means) includes a
制御ユニット38は、制御部47、データ取得部48(取得回路)、評価部49(評価手段)、水平移動部51(移動手段)、垂直移動部52(調節手段)、検査部53などから構成される。制御部47は、制御ユニット38の各部を統括的に制御する。例えば、制御部47は、照明ドライバ54を介し、光源41の光量など、出力を制御する。
The
データ取得部(データ取得手段)48は、撮像デバイスドライバ56を介して撮像デバイス11a,11bをそれぞれ駆動し、撮像デバイス11a,11bから出力される撮像信号を取得する。また、データ取得部48は、増幅器(AMP)61、A/D変換機(A/D)62、DSP(Digital Signal Processor)63を備える。撮像デバイス11a,11bは、ピンホール46a,46bから光を受けると、アナログの撮像信号をAMP61に出力する。アナログの撮像信号は、AMP61で増幅されるともに、A/D62でデジタルな画像データに変換される。このデジタルな画像データは、撮像デバイスの各画素の蓄積電荷量に正確に比例するR,G,Bの画像データとしてDSP63へ入力され、バッファリングされた後に、データバス79を介してRAM64に記録される。
The data acquisition unit (data acquisition means) 48 drives the
RAM64は、作業用メモリであり、画像データを一時的に記録するとともに、画像データを用いた演算処理などの際に必要な一時データや検査装置5を動作させるために必要な制御用プログラムなどのデータを一時的に記録する。また、RAM64内には検査データなどをディスプレイ66に表示する際に必要なデータを格納するVRAM領域が確保されている。
The
ROM67は、検査装置5で行われる各種検査に必要な検査プログラム、検査装置の制御に必要な制御用プログラム、検査装置5の設定などが記録される。
The
評価部(評価手段)49は、RAM64に記録された画像データをもとに、イメージセンサ26の中心を基準として、撮像デバイスに対して照射する光の光軸の座標を評価し、評価信号として水平移動部51に出力する。
The evaluation unit (evaluation means) 49 evaluates the coordinates of the optical axis of the light irradiated to the imaging device based on the image data recorded in the
水平移動部51(移動手段)は、評価信号を受けると、複数のモータからなるモータ68を駆動することによってレンズユニット44a,44bをそれぞれ水平に、すなわち撮像デバイス11a,11bのイメージセンサと平行に移動させ、検査する撮像デバイス11a,11bの各々のイメージセンサの中心に、光軸La,Lbを移動させる。また、光軸La,Lbのそれぞれの位置の移動を完了すると、検査開始信号を検査部53に出力する。
Upon receiving the evaluation signal, the horizontal moving unit 51 (moving means) drives the
垂直移動部52(調節手段)は、モータ69によって、後述する上下動部83を垂直に上昇又は下降させ、レンズユニット44a,44bと撮像デバイス11a,11bとの距離を調節する。撮像デバイス11a,11bのそれぞれに照射する光の光軸La,Lbの位置を移動させるために撮影する場合には、レンズユニット44a,44bを下降させ、レンズユニット44a,44bを撮像デバイス11a,11bに近接させる。また、撮像デバイス11a,11bの検査を開始する場合には、レンズユニット44a,44bと撮像デバイス11a,11bとの距離が予め設定された検査に適切な距離になるようにレンズユニット44a,44bを垂直に移動させる。
The vertical movement unit 52 (adjustment means) vertically moves or moves a vertical movement unit 83 (described later) by the
検査部53は、水平移動部51から検査開始信号を受けると、ROM67から検査プログラムを読み出し、各種検査を実行する。検査部53が実行する検査には、感度やシェーディングなどの特性の他に、点キズ、線キズといった欠陥の検査などがある。また、検査部53は、各種検査の結果、及び検査に使用した画像データなどをハードディスクドライブ(HDD)71に記録する。
Upon receiving the inspection start signal from the
操作部72は、検査装置5の設定などを行う際に操作されるとともに、手動で撮像デバイス11の検査を行う際や、検査条件を変更する場合、さらに詳細な検査を実施する場合などにも操作される。
The
図6に示すように、集光部43を構成するレンズユニット44aは、レンズホルダ81a、駆動板82a、上下動部83などから構成される。
As shown in FIG. 6, the
レンズホルダ81aは、駆動板82aに設けられた開口84aから下部に突出するように設けられる。レンズホルダ81aには、開口84aに入射する光を集光するレンズ86a、レンズ86aによって集光された光を拡散する拡散板87aが設置される。また、レンズホルダ81aは、その底部に検査する撮像デバイス11aに光を照射するピンホール46aを備える。レンズユニット44aから照射される光の光軸Laの位置は、ピンホール46aの位置によって定まり、初期設定では、この光軸Laはデバイス収容部39aの中央に光を照射する位置にある。
The
駆動板82aは、略正方形状であり、光源41又は反射鏡42から入射する光を通す開口84aが中心部に設けられる。また、駆動板82aは、下面に歯91a,91b,91c,91dが設けられている。歯91aは歯車92aと、歯91bは歯車92bと、歯91cは歯車92cと、歯91dは歯車58dとそれぞれ係合する。歯車92a,92b,92c,92dは、円筒形状をしており、回転軸の周りに回転自在に設けられる。
The
歯車92a又は歯車92cを回転させると、それぞれ対応する歯91a又は歯91cは噛合い、歯車92a及び歯車92cの中心軸に垂直な方向に、水平に駆動板82aを移動させる。このとき、歯車92bと歯91b、及び歯車92dと歯91dは、係合したまま滑り、前述の移動を妨げない。同様にして、歯車92b又は歯車92dを回転させることで、歯車92b及び歯車92dの回転軸に垂直な方向に、水平に駆動板82aを移動させることができる。
When the
上下動部83は、レンズホルダ81aを突出させる開口88aと、歯車58a,58b,58c,58dをそれぞれ回転自在に設置する溝93a,93b,93c,93dと、歯車92a,92b,92c,92dを回転させる他の歯車や配線などを納める溝94a,94b,94c,94dとを備える。この上下動部83は、モータ69や、図示しない歯車などを用いた周知の機構によって、鉛直方向に移動自在に設けられており、上下動部83を鉛直方向に上下動させることによってレンズユニット44a,44bと、検査する撮像デバイス11a,11bとの距離は調節される。
The
また、図7に示すように、同一の上下動部83に設けられるレンズユニット44bもレンズユニット44aと同様に構成されるが、レンズユニット44aを構成する歯車92bはモータ68aに、歯車92cはモータ68bに接続され、レンズユニット44bを構成する歯車95bはモータ68cに、歯車95aはモータ68dに接続される。したがって、光軸Laの撮像デバイス11aに対する位置、光軸Lbの撮像デバイス11bに対する位置をそれぞれ調節するために、レンズユニット44aとレンズユニット44bとはそれぞれ個別に移動される。
Further, as shown in FIG. 7, the lens unit 44b provided in the same
上記のように構成された検査装置5の作用を説明する。図8に示すように、検査する撮像デバイス11a,11bをデバイス収容部39a,39bに設置し、レンズユニット44a,44bを撮像デバイス11a,11bに近接させる。
The operation of the inspection apparatus 5 configured as described above will be described. As shown in FIG. 8, the
このとき、図9(A)に示すように、理想的な検査を行うには、光軸Laは撮像デバイス11aの中心の位置と一致していることが望ましい。しかしながら、ウェハ32上に作製されるイメージセンサ26を検査する場合のように、精度良く整列して設置することは難しく、現実には図9(B)に示すように、撮像デバイス11aの中心は、光軸Laの位置からずれてデバイス収容部39aに設置されてしまう。
At this time, as shown in FIG. 9A, in order to perform an ideal inspection, it is desirable that the optical axis La coincides with the center position of the
そこで、図9(C)に示すように、撮像デバイス11aの中心に合わせてレンズユニット44aを移動させ、光軸Laを撮像デバイス11の中心に一致させてから各種検査を実施するために、デバイス収容部39aに撮像デバイス11aを設置した後、撮像デバイス11aの中心に対して光軸Laの位置がずれている状態(図9(B)参照)で、撮像デバイス11aに光を照射し、撮影を行う。
Therefore, as shown in FIG. 9C, in order to carry out various inspections after moving the
そして、このとき得られる画像の輝度データ(光量分布)をもとに、撮像デバイス11aの中心に対する光軸Laの相対的な位置を評価する。この評価に基づいて、レンズユニット44aを撮像デバイス11aの中心へと移動させる。また、同様にして撮像デバイス11bに対する光軸Lbの位置の評価及び移動を行い、全ての検査する撮像デバイスに対応する光軸の位置の評価及び移動が完了した後に、再び各々の撮像デバイス11a,11bで撮影を行い、得られる画像を用いて正確な検査を略同時に実施する。
Then, based on the luminance data (light quantity distribution) of the image obtained at this time, the relative position of the optical axis La with respect to the center of the
このように、本発明の検査装置5は、撮像デバイスに対して、検査のために撮像デバイスに照射する光の光軸が、撮像デバイスの中心に対してずれている場合には、検査する撮像デバイスの中心に対して照射する光の光軸の位置がずれている状態のまま撮影を行い、このとき得られる画像から撮像デバイスに対する光軸の位置を評価する。 As described above, the inspection apparatus 5 of the present invention performs imaging when the optical axis of light applied to the imaging device for inspection is shifted from the center of the imaging device. Photographing is performed while the position of the optical axis of the light irradiated with respect to the center of the device is shifted, and the position of the optical axis relative to the imaging device is evaluated from the image obtained at this time.
例えば、図10(A)に示すように、レンズユニット44aを撮像デバイス11aに近接させているから、撮像デバイス11aの中心と光軸Laが略一致している場合には、撮影される画像96の輝度は、画像96の中心、すなわち光軸Laが撮像デバイス11aと交わる中心点Mで最も高く、画像96の周囲に向けて徐々に輝度が減少する。
For example, as shown in FIG. 10A, since the
したがって、例えば、図10(B)に示すように、画像96の長辺97に平行な線X1−X2に沿った画像96のデータを取得すると、点X1と点X2の中点、すなわち画像96の中心点Mに極大値を持つ輝度データ98が得られる。また、図10(C)に示すように、画像96の短辺99に平行な線Y1−Y2に沿った画像96のデータを取得すると、点Y1と点Y2の中点、すなわち画像96の中心点Mに極大値を持つ輝度データ101が得られる。 Therefore, for example, as shown in FIG. 10B, when data of the image 96 along the line X1-X2 parallel to the long side 97 of the image 96 is acquired, the midpoint of the point X1 and the point X2, that is, the image 96 is obtained. Luminance data 98 having a maximum value at the center point M is obtained. As shown in FIG. 10C, when the data of the image 96 along the line Y1-Y2 parallel to the short side 99 of the image 96 is acquired, the midpoint of the point Y1 and the point Y2, that is, the center of the image 96 is obtained. Luminance data 101 having a maximum value at the point M is obtained.
このように、レンズユニット44aを撮像デバイス11aに近接させて光を撮像デバイス11aに照射すると、光軸Laが撮像デバイス11aと交わる中心点Mではレンズユニット44aと撮像デバイス11aとの距離が近いので照射する光の光路は短く、撮像デバイス11aの周辺部ではレンズユニット44aと撮像デバイス11aとの距離は長いので照射する光の光路は長くなり、図10に示すように、画像96の中央部、すなわち中心点Mで輝度が高く、画像96の周辺部で輝度が低いデータを取得することができる。
Thus, when the
そこで、上述のようなレンズユニット44aを撮像デバイス11aに近接させて光を撮像デバイス11aに照射することによる輝度データの起伏を積極的に利用し、撮像デバイス11aに対する光軸Laの位置を容易に評価する。
Therefore, the position of the optical axis La with respect to the
例えば、図11(A)に示すように、撮像デバイス11aの中心に対して光軸Laがずれている場合に撮影することによって得られる画像102の輝度データは、検査光の光軸Laと撮像デバイス11aのイメージセンサ12とが交わる点mを極大値とし、点mから離れるにつれて減少する。
For example, as shown in FIG. 11A, the luminance data of the image 102 obtained by photographing when the optical axis La is shifted from the center of the
このとき、図11(B)に示すように、画像102の長辺103に平行な線X1−X2に沿った画像102のデータを取得すると、点X3に極大値を持つ輝度データ104が得られる。したがって、取得した輝度データ104から点X3を求め、この点X3と撮像デバイス11aの中心点Mとの差ΔXを求めることで、光軸Laの位置、すなわち撮像デバイス11aの中心に対する画像102の長辺103方向の光軸Laの位置を評価することができる。
At this time, as shown in FIG. 11B, when data of the image 102 along the line X1-X2 parallel to the long side 103 of the image 102 is acquired, luminance data 104 having a maximum value at the point X3 is obtained. . Accordingly, the point X3 is obtained from the acquired luminance data 104, and the difference ΔX between the point X3 and the center point M of the
同様に、図11(C)に示すように、画像102の短辺106に平行なY1−Y2に沿った画像102のデータを取得すると、点Y3に極大値を持つ輝度データ107が得られる。したがって、取得した輝度データ107から点Y3を求め、この点Y3と撮像デバイス11aの中心点Mとの差ΔYを求めることで、光軸Laの位置、すなわち撮像デバイス11aの中心に対する画像102の短辺106方向の光軸Laの位置を評価することができる。
Similarly, as shown in FIG. 11C, when data of the image 102 along Y1-Y2 parallel to the short side 106 of the image 102 is acquired, luminance data 107 having a maximum value at the point Y3 is obtained. Accordingly, the point Y3 is obtained from the acquired luminance data 107, and the difference ΔY between the point Y3 and the center point M of the
なお、画像96、及び画像102の中心点Mの位置は、撮像デバイス11のイメージセンサ26の大きさや、その画素数などから、画像96、及び画像102の取得以前に既知のデータである。
Note that the position of the center point M of the image 96 and the image 102 is known data before the acquisition of the image 96 and the image 102 from the size of the
このように、差ΔXと差ΔYとを求めることは、撮像デバイス11aの中心点Mに対する光軸Laの相対的な位置を評価することに相当するから、差ΔXの分だけレンズユニット44aを移動させ、また同時に、差ΔYの分だけレンズユニット44aを移動させることで撮像デバイス11aの中心点Mに光軸Laを一致させることができる。
As described above, obtaining the difference ΔX and the difference ΔY corresponds to evaluating the relative position of the optical axis La with respect to the center point M of the
以上のように、本発明の検査装置5によれば、撮像デバイスの中心に対して、照射する光の光軸とがずれている場合に、レンズユニットを検査する撮像デバイスに近接させて撮影を行い、得られる画像の輝度データに起伏を生じさせ、この変調された輝度データから撮像デバイスの中心に対して照射する光の光軸の位置を評価し、撮像デバイスの中心に照射する光の光軸を移動させるから、光軸の位置を評価し、検査に適切な位置に移動させるために必要なデータ量及び計算量は少ない。したがって、複数の撮像デバイスを略同時に、また、短い所要時間で正確に検査を実施することができる。 As described above, according to the inspection apparatus 5 of the present invention, when the optical axis of the light to be irradiated is deviated from the center of the imaging device, photographing is performed by bringing the lens unit close to the imaging device to be inspected. The brightness data of the obtained image is undulated, the position of the optical axis of the light irradiated to the center of the imaging device is evaluated from the modulated brightness data, and the light of the light irradiated to the center of the imaging device Since the axis is moved, the amount of data and the amount of calculation required to evaluate the position of the optical axis and move it to an appropriate position for inspection are small. Therefore, it is possible to accurately inspect a plurality of imaging devices almost simultaneously and in a short time.
なお、上記の実施形態では、撮像デバイスの中心に対する照射する光の光軸の位置を、レンズユニットを移動させることによって一致させるが、これに限らず、検査基板に設置された撮像デバイスの位置を移動させてもよい。 In the above embodiment, the position of the optical axis of the irradiated light with respect to the center of the imaging device is matched by moving the lens unit. However, the position of the imaging device installed on the inspection board is not limited to this. It may be moved.
また、上記の実施形態では、取得した画像から撮像デバイス11aの中心に対して、照射する光の光軸Laの位置を評価し、移動する際に、取得した画像の中心点Mを通る線X1−X2、及び線Y1−Y2に沿った輝度データを用いたが、これに限らず、取得した画像の長辺及び短辺に平行な線に沿った輝度データをそれぞれ取得してもよい。また、必ずしも長辺及び短辺に平行な線に沿った輝度データである必要はなく、互いに平行でない線に沿った輝度データを用いることでも上記の実施形態と同様にして撮像デバイスの中心に対する光軸の位置を評価し、移動することができる。
Moreover, in said embodiment, when evaluating the position of the optical axis La of the light to irradiate with respect to the center of the
さらに、上記の実施形態では、取得した画像から撮像デバイスの中心に対して、照射する光の光軸の位置を評価し、移動する際に、取得した画像の長辺及び短辺に平行な2本の線に沿ったデータを取得するが、これに限らず、3つ以上の輝度データを用いてもよい。また、使用するデータも輝度に限定されない。 Furthermore, in the above embodiment, the position of the optical axis of the irradiated light is evaluated from the acquired image with respect to the center of the imaging device, and when moving, 2 parallel to the long side and the short side of the acquired image. Although data along a book line is acquired, the present invention is not limited to this, and three or more luminance data may be used. Further, the data to be used is not limited to the luminance.
また、上記の実施形態では、撮像デバイスとレンズユニットとを近接させることによって、輝度データに起伏を生じさせ、これに基づいて、撮像デバイスに対して照射する光の光軸の位置を評価し移動するが、これに限らず、撮像デバイスに照射する光の径を適切に絞るなどして取得する画像データを変調し、撮像デバイスの中心に対する光軸の相対的な位置を評価しても良い。 Further, in the above embodiment, the luminance data is undulated by bringing the imaging device and the lens unit close to each other, and based on this, the position of the optical axis of the light irradiated to the imaging device is evaluated and moved. However, the present invention is not limited to this, and image data to be acquired may be modulated by appropriately reducing the diameter of light applied to the imaging device, and the relative position of the optical axis with respect to the center of the imaging device may be evaluated.
本発明の検査装置は、撮像デバイスの中心に照射する光の光軸を一致させることが難しい場合に有効な検査装置であるから、検査する対象は撮像デバイスに限らず、イメージングチップの検査装置としても用いることができる。さらに、イメージングチップは、その撮影方式によらず、例えばCCD、CMOSなどのイメージセンサを持つ撮像デバイスの検査に、本発明の検査装置を用いることができる。また、撮像装置やイメージングチップなどの製造方法や形状などは、上記の実施形態で示した例に限定されない。さらに、撮像デバイスに特別な形状又は性質のレンズなどが付属されている場合であっても、本発明の検査装置は、これを検査することができる。 Since the inspection apparatus of the present invention is an inspection apparatus that is effective when it is difficult to match the optical axis of light irradiated to the center of the imaging device, the inspection target is not limited to the imaging device, but as an imaging chip inspection apparatus. Can also be used. Furthermore, the imaging chip can use the inspection apparatus of the present invention for inspection of an imaging device having an image sensor such as a CCD or CMOS, regardless of the imaging method. Further, the manufacturing method, shape, and the like of the imaging device and the imaging chip are not limited to the examples shown in the above embodiments. Furthermore, even when a lens having a special shape or property is attached to the imaging device, the inspection apparatus of the present invention can inspect this.
また、上記の実施形態では、2箇所のデバイス収容部、及びこれにそれぞれ対応するレンズユニットを備え、2個の撮像デバイスを略同時に検査するが、これに限らず、デバイス収容部及びレンズユニットを複数個設け、3個以上の撮像デバイスを略同時に検査しても良い。 Further, in the above-described embodiment, the two device storage units and the lens units respectively corresponding thereto are provided, and the two imaging devices are inspected substantially simultaneously. However, the device storage unit and the lens unit are not limited to this. A plurality of imaging devices may be inspected substantially at the same time.
なお、上記の実施形態では、データ取得部48(取得回路)は、制御ユニット38に設けられるが、これに限らず、検査基板37(デバイス保持手段)上にデータ取得部48を設けても良い。
In the above embodiment, the data acquisition unit 48 (acquisition circuit) is provided in the
なお、本発明の検査装置5によれば、上記の実施形態に示すように、複数の撮像デバイスに対して個別に照射する光の光軸の位置を評価し移動するから、大きさなど、寸法や規格の異なる撮像デバイス同士を、略同時に検査することが可能になり、新規に固体撮像素子を開発する際などに作業を効率化することができるから、開発費用を削減することができる。 Note that, according to the inspection apparatus 5 of the present invention, as shown in the above-described embodiment, the position of the optical axis of the light individually irradiated to the plurality of imaging devices is evaluated and moved. In addition, it is possible to inspect imaging devices with different standards and substantially simultaneously, and work can be made more efficient when a solid-state imaging device is newly developed, so that development costs can be reduced.
5 検査装置
11,11a,11b 撮像デバイス
12 イメージングチップ(固体撮像素子)
26 イメージセンサ(受光面)
36 照明部(検査光照射手段)
37 検査基板(デバイス保持手段)
39 撮像素子設置部
41 光源
43 集光部
44a,44b レンズユニット(集光光学系)
46a,46b ピンホール
48 データ取得部(データ取得手段)
49 評価部(評価手段)
51 水平移動部(移動手段)
52 垂直移動部(調節手段)
53 検査部
96,102 画像
98,101,104,107 輝度データ(光量分布)
La,Lb 検査光の光軸
M 中心点
m 点
ΔX,ΔY 差
5
26 Image sensor (light receiving surface)
36 Illumination unit (inspection light irradiation means)
37 Inspection board (device holding means)
39 Image sensor installation unit 41
46a,
49 Evaluation Department (Evaluation Method)
51 Horizontal moving part (moving means)
52 Vertical moving part (adjustment means)
53 Inspection part 96,102 Image 98,101,104,107 Luminance data (light quantity distribution)
La, Lb Optical axis of inspection light M Center point m point ΔX, ΔY Difference
Claims (3)
前記撮像デバイスの複数個を配列して保持するデバイス収容部を有し、前記デバイス収容部で保持された各々の前記撮像デバイスからの撮像信号を個別に取得する取得回路と接続されるデバイス保持手段と、
前記デバイス保持手段と前記光源との間に設けられ、前記デバイス保持手段で保持された各々の前記撮像デバイスに前記光源からの光を個別に導く複数の集光光学系を支持する光学系支持手段と、
前記取得回路から前記撮像デバイスごとに取得される信号に基づき、前記固体撮像素子に照射された光の光量分布から前記固体撮像素子に対する前記集光光学系の光軸の位置を個別に評価する評価手段と、
前記評価手段から得られた評価信号に応じて、前記固体撮像素子の受光面と平行な面内で前記集光光学系の各々を個別に移動させる移動手段と
を備えることを特徴とする固体撮像素子の検査装置。 In an inspection apparatus for inspecting the performance of a solid-state imaging device by irradiating light from a light source through a condensing optical system to an imaging device enclosing a solid-state imaging device in a package and evaluating an imaging signal output from the imaging device,
Device holding means connected to an acquisition circuit for individually acquiring an image pickup signal from each of the image pickup devices held in the device containing portion, having a device containing portion for arranging and holding a plurality of the image pickup devices When,
Optical system support means that is provided between the device holding means and the light source, and supports a plurality of condensing optical systems that individually guide light from the light source to each of the imaging devices held by the device holding means. When,
Evaluation that individually evaluates the position of the optical axis of the condensing optical system with respect to the solid-state image sensor based on a light amount distribution of light irradiated on the solid-state image sensor based on a signal acquired from the acquisition circuit for each imaging device Means,
A solid-state imaging device comprising: a moving unit that individually moves each of the condensing optical systems in a plane parallel to a light-receiving surface of the solid-state imaging device in accordance with an evaluation signal obtained from the evaluation unit; Element inspection equipment.
前記調節手段によって、前記集光光学系を前記固体撮像素子と近接させて前記光源からの光を照射することで、前記光量分布を能動的に変調し、
前記評価手段は、前記光量分布の前記変調に基づいて、前記固体撮像素子に対する前記集光光学系の光軸の位置を評価すること
を特徴とする請求項1記載の固体撮像素子の検査装置。 An adjustment unit that moves the light collection optical system between the device holding unit and the light source, and adjusts a distance at which the solid-state imaging device is irradiated with light from the light collection optical system;
The adjusting means actively modulates the light amount distribution by irradiating light from the light source with the condensing optical system in proximity to the solid-state imaging device,
The solid-state image sensor inspection apparatus according to claim 1, wherein the evaluation unit evaluates a position of an optical axis of the condensing optical system with respect to the solid-state image sensor based on the modulation of the light amount distribution.
前記評価手段は、前記画像の長辺に平行な線に沿うデータと前記画像の短辺に平行な線に沿うデータとから前記固体撮像素子に対する前記集光光学系の光軸の位置を評価すること
を特徴とする請求項1乃至2何れかに記載の固体撮像素子の検査装置。 The acquisition circuit acquires a signal output from each of the imaging devices as a substantially rectangular image reflecting the light amount distribution,
The evaluation means evaluates the position of the optical axis of the condensing optical system with respect to the solid-state imaging device from data along a line parallel to the long side of the image and data along a line parallel to the short side of the image. 3. The inspection device for a solid-state imaging device according to claim 1, wherein the inspection device is a solid-state imaging device.
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---|---|---|---|---|
US8253834B2 (en) | 2009-10-29 | 2012-08-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Image pickup apparatus and reference position detection method |
CN105866589A (en) * | 2016-05-16 | 2016-08-17 | 中国电子科技集团公司第四十研究所 | Imaging and electrical parameter testing system of transmission-type unit detector |
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8253834B2 (en) | 2009-10-29 | 2012-08-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Image pickup apparatus and reference position detection method |
CN105866589A (en) * | 2016-05-16 | 2016-08-17 | 中国电子科技集团公司第四十研究所 | Imaging and electrical parameter testing system of transmission-type unit detector |
JP7128403B1 (en) | 2021-04-15 | 2022-08-31 | 株式会社インターアクション | Pupil module and inspection device |
WO2022220069A1 (en) * | 2021-04-15 | 2022-10-20 | 株式会社インターアクション | Pupil module and inspection device |
JP2022164061A (en) * | 2021-04-15 | 2022-10-27 | 株式会社インターアクション | Pupil module and inspection device |
JP2022164665A (en) * | 2021-04-15 | 2022-10-27 | 株式会社インターアクション | Pupil module and inspection device |
TWI817427B (en) * | 2021-04-15 | 2023-10-01 | 日商尹達亞克遜股份有限公司 | Pupil module and inspection device |
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