JP3033350B2 - チップの観察装置 - Google Patents

チップの観察装置

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JP3033350B2
JP3033350B2 JP4196643A JP19664392A JP3033350B2 JP 3033350 B2 JP3033350 B2 JP 3033350B2 JP 4196643 A JP4196643 A JP 4196643A JP 19664392 A JP19664392 A JP 19664392A JP 3033350 B2 JP3033350 B2 JP 3033350B2
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貴之 畑瀬
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はチップの観察装置に係
り、詳しくは、チップの電極を明るい背景の中に暗く観
察することと、暗い背景の中に明るく観察することを選
択できるチップの観察装置に関する。
【0002】
【従来の技術】IC,LSI、抵抗チップ、コンデンサ
チップなどのチップタイプの電子部品(以下、「チッ
プ」という)を基板に自動搭載するチップマウンタは、
移載ヘッドのノズルの下端部にチップを真空吸着し、こ
のチップを基板の上方へ移送して、チップの電極を基板
の電極に合致させて搭載するようになっている。
【0003】この場合、チップの電極は基板の電極に正
しく合致させて搭載せねばならないことから、移載ヘッ
ドがチップを基板に搭載する前に、ノズルに吸着された
チップをカメラにより観察してチップの位置ずれ、殊に
その電極の位置ずれを光学的に検出し、検出された位置
ずれを補正したうえで、基板に搭載するようになってい
る。
【0004】このようなチップの観察装置としては、例
えば特開平2−99000号公報に開示されているよう
に、移載ヘッドの下部に白色のアクリル樹脂板のような
光拡散板を設け、この光拡散板に向って下方から光を照
射し、その反射光を下方のカメラで受光する手段が知ら
れており、この手段によれば図3に示すように明るい背
景の中にチップPの電極Lを暗く観察することができ
る。
【0005】またこれとは反対に、移載ヘッドの下部に
暗色の光吸収板を設け、ノズルに真空吸着されたチップ
へ向って下方から光を照射して、下方のカメラで観察す
ることにより、図4に示すように暗い背景の中にチップ
Pの電極Lを明るく観察する手段が知られている。何れ
にせよ、チップの観察装置は、チップの電極とその背景
を明瞭な明暗のコントラストで観察することにより、電
極を明瞭に認識するようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】移載ヘッドは、様々な
品種のチップを基板に移送搭載するものであり、チップ
の品種に応じて、図3及び図4に示す2つの明暗態様で
チップを観察することが望ましい。ところが従来、同一
の観察装置で前記2つの明暗態様で観察できる手段はな
かったため、図3に示すように電極Lを明るい背景の中
で暗く観察する手段か、又は図4に示すように暗い背景
の中で明るく観察する手段が択一的に採用されていた。
【0007】そこで本発明は、チップの品種に応じて、
その電極を明るい背景の中に暗く観察することと、暗い
背景の中に明るく観察することがいずれも可能であっ
て、この2つの観察態様を簡単に選択できるチップの観
察装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、ノ
ズルの下端部に真空吸着されたチップの背後に配置され
た光反射板と、この光反射板の下部にこの光反射板に重
ねて配置されて複数種の光に対する透過率の異なるフィ
ルターと、このフィルター及び光反射板へ向かって複数
種の光を照射する光源と、この光の種類を切替える切替
手段と、前記フィルター及び光反射板に透過・反射され
た光が入射するカメラとを設けたものである。
【0009】
【作用】上記構成によれば、チップの品種などに応じて
光の種類を切替えることにより、チップの電極を明るい
背景の中に暗く観察することと、暗い背景の中に明るく
観察することを簡単に選択しながらチップを観察するこ
とができる。
【0010】
【実施例】
(実施例1)次に、図面を参照しながら本発明の実施例
を説明する。
【0011】図1はチップの観察装置の側面図である。
移載ヘッド1の下部には、例えばアルミニウム板のよう
な光反射板2が配置されており、またこの光反射板2の
下部には青色透明のフィルター3が重ねて設けられてい
る。この移載ヘッド1から下方へ突出するノズル4の下
端部には、QFPやSOPのような電極としてのリード
Lを有するチップPが真空吸着されている。光反射板2
とフィルター3は、ノズル4の下端部1に真空吸着され
たチップPの背後に配置されている。本実施例では、光
反射板2とフィルター3は積層されているが、両者の間
にギャップを設けてもよい。この移載ヘッド1は、パー
ツフィーダ(図外)に備えられたチップPをノズル4に
真空吸着してピックアップし、基板(図外)に移送搭載
するものであり、この移送の途中において、この観察装
置によりノズル4に吸着されたチップPのリードLの位
置ずれを検出する。
【0012】5は移載ヘッド1の移動路の下方に設けら
れたケースであり、その内部にはハーフミラー6が45
°傾斜して内蔵されており、またその側方にはハーフミ
ラー6に反射された光を受光するカメラ7が設けられて
いる。またハーフミラー6の背面には、移載ヘッド1へ
向って光を照射する光源8が設けられている。本実施例
ではこの光源8はLEDであって、分光特性の異なる緑
色光と赤色光の2種類の光を選択的に照射する。9は緑
色光と赤色光を切替えるための切替手段としての制御部
である。勿論、緑色光の光源と赤色光の光源を別個に設
けてもよい。10は補助板であって、上記光反射板2及
びフィルター3と同材質の光反射板2aとフィルター3
aを重ねて構成されている(図7も参照)。13はノズ
ル4に嵌入させるためのスリットである。この補助板1
0はシリンダ11のロッド12に保持されており、ロッ
ド12が突没することにより、移載ヘッド1の直下に前
進し、また側方へ退避する。この補助板10の役目につ
いては後で説明する。
【0013】図2は緑色光Gと赤色光Rの分光特性と、
フィルター3の光の透過率BFの特性を示している。図
示するように、緑色光Gのピーク波長は565nm付近で
あって、この波長付近に集中しているのに対し、赤色光
Rのピーク波長は660nm付近である。またフィルター
3の透過率は610nm付近以下で高く(80%)、それ
以上では著しく低い(10%)。したがってこのフィル
ター3は赤色光Rは殆ど透過しないが、緑色光Gは大部
分透過する。
【0014】図3は、赤色光Rを消灯し、緑色光Gを点
灯して、チップPを観察した画像を示している。この画
像は、明るい背景の中で、チップPは暗く観察される。
図5はその理由を示すものである。図5(a)は、光反
射板2の反射面(アルミニウムミラー面)の明るさを示
している。ハーフミラー6の透過率は0.5、フィルタ
ー3の透過率は0.8(図2参照)、反射板(アルミニ
ウムミラー)2の反射率は0.8である。したがって光
源8から照射された緑色光Gは、ハーフミラー6→フィ
ルター3→光反射板2→フィルター3→ハーフミラー6
を透過・反射してカメラ7に入射するので、緑色光Gの
有効率は各々の透過率及び反射率の積であり、次のとお
りである。
【0015】積(有効率)=0.5×0.8×0.8×
0.8×0.5=0.128 また光源8からリードL(反射率0.1)へ照射された
緑色光Gは、ハーフミラー6→リードL→ハーフミラー
6を通過してカメラ7に入射するので、有効率は次のと
おりである(図5(b)も参照)。
【0016】 積(有効率)=0.5×0.1×0.5=0.025 すなわち、チップPのバックプレートであるアルミニウ
ムミラー面(光反射板2)の有効率0.128は、リー
ドLの有効率0.025よりも相対的にきわめて大きい
ので、図3に示すようにチップPのリードLは明るい背
景の中に暗く観察される。なおチップPのモールド体M
は、黒色であって光を吸収するので、リードLと同様に
暗く観察される。
【0017】また緑色光Gを消灯して赤色光Rを点灯し
た場合は、図4に示すようにチップPは暗い背景の中に
明るく観察される。この場合、フィルタ3の赤色光Rの
透過率は0.1であって(図2参照)、光反射板2の反
射面(アルミニウムミラー面)の有効率は0.002、
リードLの有効率は図5(b)の場合とまったく同様に
0.025である。したがってリードLの有効率0.0
25はそのバックプレートであるアルミニウムミラー面
(光反射板2)の有効率0.002よりも相対的にきわ
めて大きいので、図4に示すようにチップPのリードL
は暗い背景の中に明るく観察される。
【0018】ところで、大形のチップPの場合、リード
Lが光反射板2やフィルター3から側方へばり出してし
まう。この場合には、シリンダ11のロッド12を突出
させて補助板10をチップPの直上へ前進させて、チッ
プPの上方をこの補助板10でカバーする。この補助板
10も、上記光反射板2及びフィルター3と同材質の反
射板2a,フィルター3aを重ねて形成しているので、
図5及び図6に示した場合と同様の有効率が得られ、図
3及び図4に示すようにチップPが観察される。
【0019】(実施例2)図8は他の実施例のチップの
観察装置の側面図である。光反射板2とフィルター3の
形状は、斜下方から照射された光を下方へ反射できる形
状、すなわちV字状若しくは円錐状となっている。20
はランプケースであって、その上面には第1の光源21
と第2の光源22が設けられている。第1の光源21は
緑色光G(ピーク波長565nm)を発光し、第2の光源
は赤色光R(ピーク波長660nm)の光を発光する。光
反射板2及びフィルター3がV字状の場合は、光源2
1、22はライン状の光源が用いられ、また反射板2及
びフィルター3が円錐状の場合は、リング状の光源が用
いられる。
【0020】ランプケース20は鏡筒23に支持されて
おり、鏡筒23の下部にはカメラ7が配置されている。
この第1の光源21と第2の光源22からの光の照射
は、制御部9により切替えられる。
【0021】第1の光源21を点灯し、第2の光源22
を消灯した場合、第1の光源21から照射された緑色光
Gは、フィルター3→反射板2→フィルターを通過して
カメラに入射するので、その有効率は次のとおりであ
る。
【0022】 積(有効率)=0.8×0.8×0.8=0.512 またリードLの反射率(有効率)は上述のように0.1
である。したがってこの場合、リードLは図3に示すよ
うに明るい背景の中に暗く観察される。
【0023】また第1の光源21を消灯し、第2の光源
22を点灯した場合、第2の光源22から照射された赤
色光Rは、フィルター3→反射板2→フィルター3を通
過してカメラ7に入射するので、その有効率は次のとお
りである。
【0024】 積(有効率)=0.1×0.8×0.1=0.008 またリードLの反射率(有効率)は0.1であるので、
この場合、リードLは図4に示すように暗い背景の中に
明るく観察される。
【0025】(実施例3)図9に示す反射板2とフィル
ター3は、実施例2と同様のものである。またこのもの
は、緑色光Gを発光する第1の光源24は移載ヘッド1
の側方に設けられており、また赤色光Rを発光する第2
の光源25は移載ヘッド1の下方に設けられている。
【0026】このものの作用は実施例2のものとまった
く同じものであって、第1の光源24を点灯すると、リ
ードLは図3に示すように明るい背景の中に暗く観察さ
れ、また第2の光源25を点灯すると、図4に示すよう
に暗い背景の中に明るく観察される。このように光学系
は種々のものが考えられる。
【0027】本発明は上記実施例に限定されないのであ
って、例えば光源としては、緑色光や赤色光以外のもの
でもよく、要は分光特性の異なる複数種の光を照射する
光源を使用して移載ヘッド1側へ照射される光の種類を
切替えることにより、図3及び図4で示す2つの明暗コ
ントラストでチップを観察できるようにすればよいもの
である。また上記実施例では、QFPのようなリード付
チップを例にとって説明したが、本発明はコンデンサチ
ップや抵抗チップなどの電極の観察手段にも適用できる
ことは言うまでもない。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、ノズルに吸着されたチ
ップの品種に応じて移載ヘッド側へ照射される光の種類
を切替えるという簡単な操作により、明るい背景の中に
チップを暗く観察することと、暗い背景の中にチップを
明るく観察することを簡単に選択でき、しかも全体をコ
ンパクトに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るチップの観察装置の側
面図
【図2】本発明の一実施例に係るフィルターの光透過率
と分光特性図
【図3】本発明の一実施例に係るチップの画像図
【図4】本発明の一実施例に係るチップの画像図
【図5】(a)本発明の一実施例に係る光の有効率の計
算図 (b)本発明の一実施例に係る光の有効率の計算図
【図6】本発明の一実施例に係る光の有効率の計算図
【図7】本発明の一実施例に係る補助板の前進状態での
移載ヘッドの斜視図
【図8】本発明の他の実施例に係るチップの観察装置の
側面図
【図9】本発明の他の実施例に係るチップの観察装置の
側面図
【符号の説明】
1 移載ヘッド 2 光反射板 3 フィルター 4 ノズル 7 カメラ 8,21,22,24,25 光源 9 切替手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 21/84 G01N 21/88 G01B 11/00 - 11/30 H05K 13/04 H05K 13/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ノズルの下端部に真空吸着されたチップの
    背後に配置された光反射板と、この光反射板の下部にこ
    の光反射板に重ねて配置されて複数種の光に対する透過
    率の異なるフィルターと、このフィルター及び光反射板
    へ向かって複数種の光を照射する光源と、この光の種類
    を切替える切替手段と、前記フィルター及び光反射板に
    透過・反射された光が入射することにより前記チップの
    電極を観察するカメラとを備えたことを特徴とするチッ
    プの観察装置。
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