JP2010126242A - テーピング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チップ部品をキャリアテープの各収納溝内に装填する前に、吸着ノズルにより吸着保持された状態のチップ部品の側面の状態を検査し、不良チップ部品を装填しないようにすること。
【解決手段】ビームスプリッター６２により半分の量が反射して上昇した同軸照明灯６１からの照明光を吸着装填ノズル３８により吸着保持された状態のチップ部品ＡＡの底面に照射してチップ部品ＡＡの底面からの反射像をビームスプリッター６２で反射させてズームレンズ６８を介して撮像すると共に、各傾斜面６６Ａにより半分の量が透過したドーム照明灯６５からの照明光を同じくチップ部品ＡＡの側面に均一に照射して、チップ部品ＡＡの側面からの反射像を傾斜面６６Ａで下方へ反射させてビームスプリッター６２で反射させてレンズ６８を介して撮像し、その画像に基づいて、認識処理装置が認識処理してチップ部品ＡＡの各側面の状態を検査する。
【選択図】図５

Description

本発明は、キャリアテープの各収納溝内に吸着ノズルによりチップ部品を順次装填し、カバーテープで当該収納溝の開口部を閉塞するテーピング装置に関するものである。

この種テーピング装置は、例えば特許文献１などに開示されている。そして、前記チップ部品をキャリアテープの各収納溝内に装填する前に、前記吸着ノズルにより吸着保持された状態のチップ部品の底面の状態は検査装置で検査していた。
特開２００３−８２８７号公報

しかしながら、チップ部品の側面の状態、例えばチップ部品の側面のクラック（割れ）などの検査はしていなかった。

そこで本発明は、チップ部品をキャリアテープの各収納溝内に装填する前に、吸着ノズルにより吸着保持された状態のチップ部品の側面の状態を検査し、不良チップ部品を装填しないようにすることを目的とする。

このため第１の発明は、キャリアテープの各収納溝内に吸着ノズルによりチップ部品を順次装填し、カバーテープで当該収納溝の開口部を閉塞するテーピング装置において、前記チップ部品を各収納溝内に装填する前に、前記吸着ノズルにより吸着保持された状態のチップ部品の側面の状態の検査をする検査装置を設けたことを特徴とする。

また第２の発明は、キャリアテープの各収納溝内に吸着ノズルによりチップ部品を順次装填し、カバーテープで当該収納溝の開口部を閉塞するテーピング装置において、前記吸着ノズルにより吸着保持された状態のチップ部品の側面を反射するように位置した固定光学的素子と、前記チップ部品を各収納溝内に装填する前に前記固定光学的素子からの反射像を撮像する部品認識カメラとを設けたことを特徴とする。

第３の発明は、第２の発明において、前記部品認識カメラは、前記固定光学的素子からの前記チップ部品の直角に隣り合う４つの側面の反射像を同時に撮像することを特徴とする。

本発明は、チップ部品をキャリアテープの各収納溝内に装填する前に、吸着ノズルにより吸着保持された状態のチップ部品の側面の状態を検査し、不良チップ部品を装填しないようにすることができる。

以下、キャリアテープの各収納溝内に吸着ノズルによりチップ部品を順次装填し、カバーテープで当該収納溝の開口部を閉塞するテーピング装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。先ず、図１のテーピング装置の平面図、図２の同じく正面図、図３の右側面図に基づき、テーピング装置について説明する。

テーピング装置本体１の側壁部にキャリアテープ供給リール２が回転可能に係止され、この供給リール２に巻装されたキャリアテープ（テープ本体）３Ａの先端が当該キャリアテープ３Ａに適度なテンションを与えるためのプーリ４Ａ乃至４Ｄ、送りスプロケット５、５、キャリアテープ３Ａなどの搬送路を有する搬送レール７を介して巻取り収納リール９に固定されている。

そして、送りリール５、５の回転に合わせて順次キャリアテープ３Ａが所定量搬送されていく間で、キャリアテープ３Ａの収納溝３Ｂ内にチップ部品ＡＡが挿入され、更に所定位置まで搬送されて収納溝３Ｂ上面の開口部をカバーテープ供給リール２０から供給されるカバーテープ３Ｃで被覆し、巻取り収納リール９に巻取られる構成である。

尚、上述したように、所定間隔を存して収納溝３Ｂが設けられたキャリアテープ３Ａと、その上面に熱溶着されるカバーテープ３Ｃとで収納テープ３が形成されるが、所定間隔で開設した送り孔に送りスプロケット５、５の歯が嵌合して搬送可能となる。

そして、テーピング装置本体１に固定された固定板２１上にはＹ軸モータ２２によりガイド２３に案内されてＹ方向に移動するＹテーブル２４が設けられ、このＹテーブル２４上にはＸ軸モータ２５によりガイド２６に案内されてＸ方向に移動するＸテーブル２７が設けられ、このＸテーブル２７に送りリール５、５や搬送レール７等が設けられた取付板１９が固定される。従って、Ｘ軸モータ２５及びＹ軸モータ２２の駆動によりＸテーブル２７及びＹテーブル２４が移動することにより、取付板１９を介して搬送レール７及びこの搬送レール７に沿って移動するキャリアテープ３Ａ等がＸＹ方向に移動できる。

また、テーピング装置本体１上にはＹ軸モータ３０によりＹ方向に移動可能なＹテーブル３１が設けられ、更に該Ｙテーブル３１上にはＸ軸モータ３２によりＸ方向に移動可能なＸ移動体３３を介して部品供給テーブル３４が設けられる。該供給テーブル３４上にはシートに貼付されたウエハがダイシングされて個々のダイ（以下、「チップ部品ＡＡ」という）に分割された状態で且つボール電極ＡＢを有する面を上面とした状態で固定されており、このチップ部品ＡＡは裏面より突き上げピンにより突き上げられながら、吸着取出ノズル３６で吸着されて取出されるものである。

前記テーピング装置本体１に固定された上取付板３５には、部品供給テーブル３４からチップ部品ＡＡを取出す吸着取出ノズル３６が所定間隔を存して周縁部に、例えば８本配設されてインデキシングカムユニット４０により間欠回転する第１の回転盤３７と、図４に示すように、キャリアテープ３Ａに設けられた収納溝３Ｂにチップ部品ＡＡを装填する吸着装填ノズル３８が所定間隔を存して周縁部に、例えば８本配設されてインデキシングカムユニット４１により間欠回転する第２の回転盤３９とが設けられる。

しかも、第１及び第２の回転盤３７、３９は、回転半径を同一にして回転割出し精度を同一にしてインデキシングカムユニット４０、４１を介して個別に回転されるが、２つの回転盤３７、３９の各ノズル３６、３８を対応させて、チップ部品ＡＡを確実に受け渡す。

そして、第１の回転盤３７の周縁部には複数の吸着取出ノズル３６が所定間隔を存し配設されており、各吸着取出ノズル３６は各反転装置（図示せず）により上下反転可能に設けられると共にＺ軸モータの駆動により昇降可能である。

また、第２の回転盤３９の周縁部には複数の吸着装填ノズル３８が所定間隔を存して配設されており、吸着装填ノズル３８は各回転装置（θ軸駆動モータ含む）により軸芯方向を中心として回転可能に設けられると共にＺ軸モータの駆動により昇降可能である。

そして、図１において、第１の回転盤３７の１２時に位置するステーションは、部品供給テーブル３４から吸着取出ノズル３６がチップ部品ＡＡを吸着して取出す吸着取出ステーションで、第１の回転盤３７の旋回移動中に部品供給テーブル３４上の次に取出すべきチップ部品ＡＡを部品認識カメラ７３で撮像して当該チップ部品ＡＡの位置を認識処理装置で認識処理し、制御装置がこの取出すべきチップ部品ＡＡを移動してくる吸着取出ノズル３６の直下方位置に位置するようＹ軸モータ３０及びＸ軸モータ３２を駆動させて部品供給テーブル３４を移動させ、この吸着取出ステーションで吸着装填ノズル３８が下降して部品供給テーブル３４上のチップ部品ＡＡを吸着して取出す。

次に、反時計方向に１間欠回転して停止するステーションは、反転装置により吸着取出ノズル３６に保持されたチップ部品ＡＡを上下反転させる反転ステーションで、その次はこの反転されたチップ部品ＡＡの位置を部品認識カメラにより撮像して認識処理装置で認識処理する認識ステーションである。

次は、反転装置により反転されて印字面を上面としボール電極ＡＢを有する面を下面としたチップ部品ＡＡ上に、ＸＹ方向及びＺ方向に移動可能な印字装置により印字する印字ステーションで、前記認識ステーションでのチップ部品ＡＡの位置認識結果に基づき、制御装置が前記認識ステーションからの第１の回転盤３７の旋回移動中にＸＹ方向の補正をした状態で、次の印字ステーションで下降した印字装置によりチップ部品ＡＡにシリアル番号等が印字される。次のキュアステーションは、印字装置により印字されたインクを温風装置による温風により乾燥させるステーションである。

そして、吸着取出ステーションを１番目として第１の回転盤３７が反時計方向に回転した６番目が受渡しステーションであり、上下反転された吸着取出ノズル３６のチップ部品ＡＡを第２の回転盤３９の吸着装填ノズル３８に受け渡す。言い換えると、時計方向に回転する第２の回転盤３９の受継ぎステーションで受け継いで、時計方向に第２の回転盤３９が回転して受継ぎステーションを１番目として６番目と７番目の装填ステーション及びリカバリ装填ステーションにおいて吸着装填ノズル３８が収納テープ３のキャリアテープ３Ａ上方に位置するように両回転盤３７、３９が配設される。

即ち、２本の吸着装填ノズル３８が収納テープ３のキャリアテープ３Ａ上方に位置するように第２の回転盤３９を配設すると、両回転盤３７、３９は８分割間欠回転するので、前記装填ステーションにおける第２の回転盤３９の中心と吸着装填ノズル３８と結んだラインとテープ３の走行ラインとで作る角度は６７．５度となり、第１の回転盤３７の受渡しステーションと第２の回転盤３９の受継ぎステーションとは２２．５度ずれて受継ぐように両回転盤３７、３９が配設されることとなる。

この第２の回転盤３９の受継ぎステーションの次の次のステーションは、特性検査装置によりチップ部品の特性を検査する第１検査ステーションで、例えばチップ部品に流れる電流値を検査して、その電流値が所定範囲内にあるかどうかが検査され、所定範囲内になければ、制御装置はキャリアテープ３Ａに装填せずに、専用トレイ内に収納するように制御する。

この第１検査ステーションの次のステーションが、側面検査装置でチップ部品ＡＡの側面の状態の検査（側面の外観検査）をする第２検査ステーションで、後述するこの側面検査装置により、チップ部品ＡＡのいずれかの側面に、例えばクラック（割れ）などがあると検査されると、制御装置はキャリアテープ３Ａに装填せずに、専用トレイ内に収納するように制御する。

次の認識ステーションには装填部品認識カメラが配設され、吸着装填ノズル３８に吸着保持されたチップ部品ＡＡをこの装填部品認識カメラで撮像して認識処理装置により当該チップ部品ＡＡのノズルに対する位置が認識されると共に外観検査（ボール電極ＡＢが所定数あるか等）がなされる。この外観検査により不良チップ部品とされると、制御装置はキャリアテープ３Ａに装填せずに、専用トレイ内に収納するように制御する。

次の装填ステーションには、搬送レール７上のキャリアテープ３Ａの収納溝３Ｂの位置認識のための装填位置認識カメラ９４が設けられ、第２の回転盤３９の旋回移動中に装填されるべき収納溝３Ｂを撮像し、認識処理装置が位置認識する。

従って、前記装填部品認識カメラによりチップ部品ＡＡを、また装填位置認識カメラ９４により収納溝３Ｂを撮像した後に、認識処理装置により吸着装填ノズル３８に吸着保持されたチップ部品ＡＡの位置の認識処理及び当該収納溝３Ｂの位置の認識処理をし、その結果に基づいて、制御がＸＹ方向についてはＹ軸モータ２２及びＸ軸モータ２５を補正制御し、またθ方向、即ち平面方向における角度についてはθ軸モータを補正制御する。このため、収納溝３Ｂ内の適正位置に、Ｚ軸モータの駆動により下降する吸着装填ノズル３８によりチップ部品ＡＡを装填することができることとなる。

更に、次のリカバリ装填ステーションには印字検査カメラ９５が設けられ、第２の回転盤３９の旋回移動中にこのステーションに位置する収納溝３Ｂ内のチップ部品ＡＡを撮像し、認識処理装置で認識処理して収納テープ３に装填されたチップ部品ＡＡの印字の有無及び印字の向きを検査する。

そして、認識処理装置による認識結果により制御が不良と判定した場合には、装填ステーションで装填を終えた吸着装填ノズル３８がこのリカバリ装填ステーションに位置する収納溝３Ｂよりチップ部品ＡＡを取出すと共にこのとき装填ステーションで装填しようとしていた吸着装填ノズル３８は装填せずに待機するように制御される。そして、この状態で制御装置はキャリアテープ３Ａを移動させずに、第２の回転盤３９を間欠回転させて、前述の如く取出されて空となった収納溝３Ｂに次の吸着装填ノズル３８が保持していたチップ部品ＡＡを装填するように制御し、その次のステーションで不良チップ部品は図示しないＸＹ移動可能な専用トレイ内に収納される。

そして、部品装填機構によるキャリアテープ３Ａの収納溝３Ｂ内へチップ部品ＡＡが挿入された後、そしてテープ圧着機構９６によりキャリアテープ３Ａとカバーテープ３Ｃとが圧着されると共に熱溶着され、その後巻取り収納リール９に巻き取られることとなる。

そして、左のスプロケット５からプーリ４Ｂへ向かう間は、収納テープ３のキャリアテープ３Ａが上方に位置すると共にカバーテープ３Ｃは下方に位置することとなる。従って、この収納溝３Ｂ内にチップ部品ＡＡを装填してカバーテープ３Ｃで前記収納溝３Ｂの開口部を閉塞した収納テープ３を巻取り収納リール９に巻き取る前に、収納テープ３がほぼ水平状態にあって、装填されたチップ部品ＡＡの状態を下側に位置したカバーテープ３Ｃ越しに下方から検査装置５９が検査し、収納溝３Ｂ内に装填されてカバーテープ３Ｃ上にあるチップ部品ＡＡの状態、例えば収納溝３Ｂ内のチップ部品が無いとか、チップ部品ＡＡの欠けや傷等がる場合には直ちにテーピング装置の運転は停止される。

ここで、第２検査ステーションに配設される側面検査装置について、以下詳述する。図５に示す６０は同軸照明装置で、箱体内下部に配設される同軸照明灯６１と、この同軸照明灯６１の上方に配設されるビームスプリッター６２とから構成される。６３はドーム照明装置で、外形はお碗形状を呈して底面中央部には開口６４が形成され、この開口６４を除いて内面全体に複数のドーム照明灯６５が配設される。

６６はクロビットレンズ（クロビットは商標）で、吸着装填ノズル３８により吸着保持された状態のチップ部品ＡＡ（平面視四角形状を呈する薄い板体）の４つの側面を下方へ反射するように位置した固定光学的素子である。上面図を中心とした左右前後の４つの側面図、上面図のＡ−Ａ断面図及び同じくＢ−Ｂ断面図を表した図６に示すように、クロビットレンズ６６は、その上部に外方に向けて低く傾斜（４５度）した傾斜面６６Ａが形成された薄板状のレンズを中央部に中空部６６Ｂを形成するように、４枚順次同一方向に向けて貼り合わせて形成する。このクロビットレンズ６６は、各側面の光学的な光路長を等しくし、同時に焦点が合うようにしたレンズである。

６９は側面検査用カメラで、ビームスプリッター６２により半分の量が透過して半分の量が反射して上昇した同軸照明灯６１からの照明光を吸着装填ノズル３８により吸着保持された状態のチップ部品ＡＡの底面に照射してチップ部品ＡＡの底面からの反射像をビームスプリッター６２で反射させてズームレンズ６８を介して側面検査用カメラ６９が撮像すると共に、ドーム照明灯６５からの照明光を同じくチップ部品ＡＡの側面に均一に照射して、チップ部品ＡＡの各側面からの反射像を傾斜面６６Ａで下方へ反射させてビームスプリッター６２で反射させてレンズ６８を介して側面検査用カメラ６９が同時に撮像する。

そして、図７の左部に示すように、初めに下降する吸着装填ノズル３８により吸着保持された状態のチップ部品ＡＡが押当板７０の開口を通過するがクロビットレンズ６６の中空部６６Ｂ内に入る前に、同軸照明灯６１を点灯させて、ビームスプリッター６２を透過した半分の量の照明光を吸着装填ノズル３８により吸着保持された状態のチップ部品ＡＡの底面に照射させ、チップ部品ＡＡの底面からの反射像をビームスプリッター６２で反射させてレンズ６８を介して側面検査用カメラ６９が撮像する。

そして、その画像を認識処理装置が認識処理し、チップ部品ＡＡの各側面と対応するクロビットレンズ６６の内側面とが平行とならずに傾いている場合には、図７の左右中間部に示す位置まで吸着装填ノズル３８が下降する間に、制御装置はチップ部品ＡＡの各側面と対応するクロビットレンズ６６の内側面とが平行となるように、その角度補正をするように回転装置のθ軸駆動モータを制御する。この後、チップ部品ＡＡの側面の検査位置まで吸着装填ノズル３８を下降させるが、このときに押当板７０上面に吸着装填ノズル３８に形成した当接部３８Ａが当たる。

この場合、押当板７０上面に当接部３８Ａが当たった後も、吸着装填ノズル３８が下降しようとしてもバネ３８Ｂにより吸収されるので、下降は規制されたままとなるが、この図７の右部における押当板７０上面に当接部３８Ａが当たった位置が検査位置であって、クロビットレンズ６６の中空部６６Ｂ内にチップ部品ＡＡが入りきった位置である。以上のように、吸着装填ノズル３８の下降量を厳格に制御する必要もないので、この下降のためのＺ軸モータはさほで精度が高くない、高価なものでなくともよい。また、残留振動が無く、チップ部品ＡＡの下降停止後、画像取込みまでの待ち時間が不要となる。

そして、この検査位置において、ビームスプリッター６２により半分の量が透過して半分の量が反射して上昇した同軸照明灯６１からの照明光を吸着装填ノズル３８により吸着保持された状態のチップ部品ＡＡの底面に照射してチップ部品ＡＡの底面からの反射像をビームスプリッター６２で反射させてズームレンズ６８を介して側面検査用カメラ６９が撮像すると共に、ドーム照明灯６５からの照明光を同じくチップ部品ＡＡの側面に均一に照射して、チップ部品ＡＡの各側面からの反射像を傾斜面６６Ａで下方へ反射させてビームスプリッター６２で反射させてレンズ６８を介して側面検査用カメラ６９が同時に撮像する。

この画像は、図８に示すように、クロビットレンズ６６の接合線で区分けされた各領域内にチップ部品ＡＡの底面画像を中心とした４つの側面が表される。ここで、検査エリアの設定方法について、以下説明すると、先ず前記吸着装填ノズル３８の上下方向は位置決めされており、チップ部品ＡＡの底面は吸着位置ズレに応じて、図８の点線で示す矢印方向に移動した位置となる。そして、チップ部品ＡＡのＸＹ方向の位置ズレの計測は、図８の中央部のチップ部品ＡＡの底面画像で行い、左右側面はＹ方向の位置ズレデータで、また前後側面はＸ方向の位置ズレデータに基づいて検査エリアの設定を行う。

なお、ボール電極ＡＢの検査を説明すると、４つの側面の画像においては、ボール電極ＡＢが底面に４個あるので、例えばチップ部品ＡＡの右側面画像又は左側面画像にあっては右側又は左側の２個のボール電極ＡＢと左側又は右側の２個のボール電極ＡＢとは重なるので、またチップ部品ＡＡの前側面画像又は後側面画像にあっては前側又は後側の２個のボール電極ＡＢと後側又は前側の２個のボール電極ＡＢとは重なる。従って、前記側面検査用カメラ６９が撮像した画像を認識処理装置が認識処理する際に、最も高いボール電極ＡＢの高さがボール電極外周エッジ検出方法にて検出することができる。

ここで、チップ部品ＡＡの４つの側面検査について説明すると、この側面検査は側面検査はボール電極ＡＢを除いた四角形の検査エリアの範囲において欠け・傷・クラック・汚れなどの欠陥部の有無を大欠陥検査と小欠陥検査にて検査します。初めに、大欠陥検査について説明すると、前述した四角形の検査エリア内を指定濃度範囲（良品である場合の濃度範囲）以外の濃度が所定したサイズ以上あると、例えば図９に示すような白い欠陥部の面積が所定以上であれば、認識処理装置の認識処理結果に基づいて制御装置が不良品であると判断します（０から２５５階調の濃度と画素数との関係を表す図１０参照）。

次に、小欠陥検査について説明すると、チップ部品ＡＡにはウエハをダイシングした際に発生する横ラインが入るため、欠陥部と横ラインを区別する（横ラインを無視する）必要があります。従って、チップ部品ＡＡの水平方向に延びる欠陥部（傷・クラック・汚れ等）とダイシングした際に発生する横ラインとは区別がしにくいので、概ね垂直方向に延びる欠陥、即ち前記横ラインと交差する欠陥部のエッジ検出を行う。このエッジ検出を行う場合に、撮像画像（図１１の左側の図）の白黒成分のうち、白成分を膨張させた膨張画像（図１１の右側の図）に基づいて小欠陥検査を行う。

以上のように、第２検査ステーションにおいて、側面検査装置でチップ部品の側面の状態の検査をして、チップ部品ＡＡのいずれかの側面に、前述した欠陥部があると検査されると、制御装置はキャリアテープ３Ａに装填せずに、専用トレイ内に収納するように制御する。

従って、これまでなされていなかったチップ部品ＡＡの側面検査が行えるようになり、側面に欠陥部を備えた不良品をキャリアテープ３Ａに装填することが、防止できる。

以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。

テーピング装置の平面図である。 テーピング装置の正面図である。 テーピング装置の右側面図である。 搬送レールの縦断面図である。 一部縦断せる側面検査装置の正面図である。 クロビットレンズを、上面図を中心とした左右前後の４つの側面図、上面図のＡ−Ａ断面図及び同じくＢ−Ｂ断面図を表した図である。 吸着装填ノズルに吸着保持されたチップ部品の側面を検査する際の動作説明図である。 側面検査用カメラの画像を表す図である。 大欠陥検査例の側面検査用カメラにより撮像された画像を示す図である。 検査例のヒストグラムを示す図である。 小欠陥検査例の側面検査用カメラにより撮像された画像と膨張画像を示す図である。

符号の説明

１ テーピング装置本体
３ 収納テープ
３Ａ キャリアテープ
３Ｂ 収納溝
９ 巻取り収納リール
３８ 吸着装填ノズル
６０ 同軸照明装置
６２ ビームスプリッター
６３ ドーム照明装置
６６ クロビットレンズ
６６Ａ 傾斜面
６６Ｂ 中空部
６９ 側面検査用カメラ

Claims (3)

1. キャリアテープの各収納溝内に吸着ノズルによりチップ部品を順次装填し、カバーテープで当該収納溝の開口部を閉塞するテーピング装置において、前記チップ部品を各収納溝内に装填する前に、前記吸着ノズルにより吸着保持された状態のチップ部品の側面の状態の検査をする検査装置を設けたことを特徴とするテーピング装置。
2. キャリアテープの各収納溝内に吸着ノズルによりチップ部品を順次装填し、カバーテープで当該収納溝の開口部を閉塞するテーピング装置において、前記吸着ノズルにより吸着保持された状態のチップ部品の側面を反射するように位置した固定光学的素子と、前記チップ部品を各収納溝内に装填する前に前記固定光学的素子からの反射像を撮像する部品認識カメラとを設けたことを特徴とするテーピング装置。
3. 前記部品認識カメラは、前記固定光学的素子からの前記チップ部品の直角に隣り合う４つの側面の反射像を同時に撮像することを特徴とする請求項２に記載のテーピング装置。

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