JP7394799B2 - 検査装置、樹脂成形装置、切断装置、樹脂成形品の製造方法、及び、切断品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、検査装置、樹脂成形装置、切断装置、樹脂成形品の製造方法、及び、切断品の製造方法に関する。

特開２０１７－１８７２９６号公報（特許文献１）は、同軸照明装置を開示する。この同軸照明装置は、ハーフミラーと、ハーフミラーに光を照射する光源部とを備えている。ハーフミラーは、観察対象であるワークとカメラ等の観察部とを結ぶ観察軸上に斜めに配置されている。光源部から射出された光は、ハーフミラーで反射してワークに照射される（特許文献１参照）。

特開２０１７－１８７２９６号公報

上記特許文献１に開示されているような同軸照明装置においては、観察対象に照射される光をなるべく均一にするために、ハーフミラーに入射する光の角度が所定角度であることが望ましい。ハーフミラーへの光の入射角度を調整するために、光源部とハーフミラーとの間に、互いに平行な複数のスリットが形成された板状部材を配置するという方法が考えられる。しかしながら、このような方法を採用したとしても、板状部材に形成されたスリットの精度次第では、多くの光のハーフミラーへの入射角度が所定角度にならない。その結果、観察対象（検査対象）に照射される光の偏りが大きくなる。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、検査対象に照射される光の偏りを抑制可能な検査装置、樹脂成形装置、切断装置、樹脂成形品の製造方法、及び、切断品の製造方法を提供することである。

本発明のある局面に従う検査装置は、カメラと、同軸照明とを備えている。カメラは、検査対象物を撮像するように構成されている。同軸照明は、検査対象物に光を照射するように構成されている。同軸照明は、ハーフミラーと、光源部と、板状部材と、調整部とを含んでいる。ハーフミラーは、検査対象物とカメラとを結ぶ観察軸上において、観察軸に対して斜めになるように配置されている。光源部は、観察軸とは異なる方向からハーフミラーに向かって光を発するように構成されている。光源部によって発された光はハーフミラーで反射して検査対象物に照射される。板状部材は、光源部とハーフミラーとの間に配置されている。板状部材には、互いに略平行な複数のスリットが形成されている。調整部は、板状部材の配置を調整するように構成されている。

本発明の他の局面に従う樹脂成形装置は、樹脂成形品を製造するように構成された樹脂成形機構と、上記検査装置とを備えている。

本発明の他の局面に従う切断装置は、切断対象物を切断することによって切断品を製造するように構成された切断機構と、検査装置とを備えている。

本発明の他の局面に従う樹脂成形品の製造方法は、樹脂成形品を製造するステップと、上記検査装置を用いて検査対象物を検査するステップとを含む。検査対象物は、樹脂成形品を含む。

本発明の他の局面に従う切断品の製造方法は、切断対象物を切断することによって切断品を製造するステップと、上記検査装置を用いて検査対象物を検査するステップとを含む。検査対象物は、切断対象物又は前記切断品を含む。

本発明によれば、検査対象に照射される光の偏りを抑制可能な検査装置、樹脂成形装置、切断装置、樹脂成形品の製造方法、及び、切断品の製造方法を提供することができる。

検査装置を模式的に示す図である。 板状部材内で各スリットが想定よりも傾くことによって生じる問題点を説明するための図である。 同軸照明の上面を模式的に示す図である。 同軸照明の正面を模式的に示す図である。 図３のＶ－Ｖ断面を模式的に示す図である。 拡散板と板状部材との間の距離が短くなった状態における検査装置を模式的に示す図である。 ハーフミラーに対する板状部材の角度を傾けた状態における検査装置を模式的に示す図である。 樹脂成形装置の構成を模式的に示すブロック図である。 切断装置の構成を模式的に示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

［１．概要］
図１は、本実施の形態に従う検査装置１０を模式的に示す図である。検査装置１０に含まれる同軸照明１００に関しては、図１において、その断面が示されている。矢印ＵＤＦＢＬＲの各々が示す方向は、各図面において共通である。

図１に示されるように、検査装置１０は、同軸照明１００と、カメラ２００とを含んでいる。同軸照明１００は、カメラ２００と検査対象物３００との間に配置される。同軸照明１００は、検査対象物３００の上方から検査対象物３００に光を照射するように構成されている。カメラ２００は、光が照射された状態の検査対象物３００を検査対象物３００の上方から撮像するように構成されている。検査装置１０においては、カメラ２００によって撮像された画像に基づいて、検査対象物３００の表面の状態が検査される。

検査対象物３００は、例えば、電子素子が接続された樹脂成形前の基板、又は、電子素子が接続された基板が樹脂成形された後のパッケージ基板等である。パッケージ基板の一例としては、ＢＧＡ（Ball Grid Array）パッケージ基板、ＬＧＡ（Land Grid Array）パッケージ基板、ＣＳＰ（Chip Size Package）パッケージ基板、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）パッケージ基板、ＱＦＮ（Quad Flat No-leaded）パッケージ基板が挙げられる。

同軸照明１００は、光源部１２５と、板状部材１４０と、ハーフミラー１５０と、筐体１１０とを含んでいる。光源部１２５は、基板１２１と、ＬＥＤ１２０と、拡散板１３０とを含んでいる。基板１２１の形状は略矩形状であり、基板１２１には複数のＬＥＤ１２０が実装されている。基板１２１は、カメラ２００の観察軸Ｃ１と略平行となるように配置されている。複数のＬＥＤ１２０の各々は、ハーフミラー１５０に向かって光を発するように構成されている。

拡散板１３０は、すりガラス状の薄板であり、ＬＥＤ１２０と板状部材１４０との間に配置されている。拡散板１３０の形状は、略矩形状である。拡散板１３０は、カメラ２００の観察軸Ｃ１と略平行となるように配置されている。ＬＥＤ１２０によって発された光は、拡散板１３０において拡散する。すなわち、光源部１２５は、ＬＥＤ１２０により発された光が拡散板１３０において拡散することによって面発光する。

板状部材１４０は、光源部１２５とハーフミラー１５０との間に配置されている。板状部材１４０の形状は、略矩形状である。板状部材１４０は、カメラ２００の観察軸Ｃ１と略平行となるように配置されている。板状部材１４０においては、互いに略平行な複数のスリット（ルーバー）１４２が形成されている。板状部材１４０は、光源部１２５によって発される光の拡散を抑制し、光の平行度を向上させるように構成されている。板状部材１４０としては、例えば、ライトコントロールフィルム（Light Control Film）を適用することができる。

ハーフミラー１５０は、カメラ２００の観察軸Ｃ１上に配置されている。ハーフミラー１５０の反射面は、筐体１１０の内部において、観察軸Ｃ１に対して斜めになっている。ハーフミラー１５０の反射面は、例えば、観察軸Ｃ１に対して略４５度傾いている。ハーフミラー１５０は、例えば、表面が誘電体多層膜又は金属薄膜等でコーティングされたガラス板で構成される。ハーフミラー１５０は、例えば、入射角が４５度の光に対して、反射率が略５０％となり、かつ、透過率が略５０％となるように構成されている。

筐体１１０は、光源部１２５、板状部材１４０及びハーフミラー１５０等を内部に収容している。筐体１１０は、例えば、アルミ合金等で構成される。筐体１１０の形状は、例えば、直方体状である。筐体１１０の内壁面のうち、例えば、ハーフミラー１５０と板状部材１４０との間の領域は、鏡面になっている。筐体１１０においては、カメラ２００によって検査対象物３００を観察するために、例えば、カメラ２００側の面に、ガラスで構成された窓（不図示）が形成されている。また、筐体１１０においては、検査対象物３００側の面に、光が射出するための光射出口（不図示）が形成されている。

板状部材１４０を通過した光の多くが板状部材１４０に対して略垂直な方向に向くことによって、ハーフミラー１５０で反射した光は検査対象物３００の全体に略均一に照射される。すなわち、板状部材１４０を通過した光の多くが板状部材１４０に対して略垂直となる場合には、照射される光の強さが検査対象物３００の領域毎に大きく異なるという事態が生じにくい。

［２．板状部材に起因して生じ得る問題点］
矢印ＦＢ方向において、板状部材１４０の面のうち拡散板１３０と対向する面に対して各スリット１４２が略垂直な方向に延びている場合には、板状部材１４０を通過した光の多くが板状部材１４０に対して略垂直な方向に向く。しかしながら、板状部材１４０内において各スリット１４２が延びる方向を板状部材１４０の生産時に制御することは困難である。

図２は、板状部材１４０内で各スリット１４２が想定よりも傾くことによって生じる問題点を説明するための図である。図２においては、理解の容易のため、スリット１４２の傾きが誇張されている。図２に示されるように、この板状部材１４０においては、板状部材１４０の面のうち拡散板１３０と対向する面に対して各スリット１４２が略垂直な方向に延びていない。そのため、板状部材１４０を通過した光の多くが板状部材１４０に対して略垂直となっていない。その結果、ハーフミラー１５０で反射した光が検査対象物３００の全体に略均一に照射されない。この例においては、検査対象物３００の上面のうち、矢印Ｆ方向寄りの領域の方に矢印Ｂ方向寄りの領域よりも強い光が照射される。このように、検査対象物３００に照射される光が偏ることによって、検査装置１０においては、検査対象物３００の表面状態の検査精度が低下する。

このような問題を抑制するために、検査装置１０においては、構成上の工夫が施されている。以下、検査装置１０の構成について詳細に説明する。

［３．検査装置の構成］
図３は、同軸照明１００の上面を模式的に示す図である。図４は、同軸照明１００の正面を模式的に示す図である。図５は、図３のＶ－Ｖ断面を模式的に示す図である。なお、説明の容易のために、各図においては、同軸照明１００の一部の内部が透過した状態が示されている。

図３、図４及び図５を参照して、同軸照明１００においては、矢印ＬＲ方向の各々の端部に調整部１６０が設けられている。調整部１６０は、板状部材１４０の配置を調整するように構成されている。具体的には、調整部１６０は、矢印ＦＢ方向における板状部材１４０の位置を調整可能であると共に、矢印ＬＲ方向に延びる軸（後述の軸部材１６６）を回転中心とする板状部材１４０の回転角度を調整可能である。すなわち、調整部１６０は、板状部材１４０の位置を調整する「位置調整部」と、板状部材１４０の回転角度を調整する「角度調整機構」とを含んでいる。

調整部１６０は、クランパ１６３と、支持部材１７０（図５）と、移動部材１６１と、操作部材１６２と、軸部材１６６と、ストッパ１６９（図５）と、遮光カバー１６７とを含んでいる。調整部１６０に含まれる各部材は、金属製又は樹脂製である。また、調整部１６０に含まれる各部材の色は、黒色であることが好ましい。調整部１６０内に入り込んだ光が乱反射し、検査対象物３００に照射される光に悪影響を与える可能性を低減するためである。

上述の位置調整部は、光源部１２５とハーフミラー１５０との間において板状部材１４０を直線的に移動させるように構成された移動部材１６１を含んでいる。また、上述の角度調整機構は、主に、板状部材１４０を保持するように構成されたクランパ１６３と、クランパ１６３の回転軸となる軸部材１６６と、軸部材１６６の回転を停止させるように構成されたストッパ１６９とを含んでいる。また、角度調整機構は、軸部材１６６を支持すると共に移動部材１６１に取り付けられている支持部材１７０を含んでいる。支持部材１７０は、移動部材１６１に取り付けられた支持部材本体部１６５と、支持部材本体部１６５における移動部材１６１の近傍とクランパ１６３とを連結する連結部１６４とを含んでいる。支持部材本体１６５部及び連結部１６４の各々には、軸部材１６６が貫通する貫通孔が形成されている。

クランパ１６３は、板状部材１４０を挟むことによって、板状部材１４０を保持するように構成されている。クランパ１６３は、支持部材１７０に接続されている。支持部材１７０は、略Ｓ字状の連結部１６４と、ブロック状の支持部材本体部１６５と、軸部材保持部１６８とを含んでいる。連結部１６４、支持部材本体部１６５及び軸部材保持部１６８は、一体的に形成されていてもよいし、別体として形成されていてもよい。連結部１６４、支持部材本体部１６５及び軸部材保持部１６８の各々が別体として形成される場合には、連結部１６４と支持部材本体部１６５との間が固定されると共に、支持部材本体部１６５と軸部材保持部１６８との間が固定される。

支持部材本体部１６５の上端寄りの位置には孔が形成されており、該孔には、例えば、ねじ切り加工が施されている。該孔には移動部材１６１が貫通している。移動部材１６１は、例えば、矢印ＦＢ方向に延びるボールねじで構成される。支持部材本体部１６５に形成されている孔の位置は、矢印ＵＤ方向（高さ方向）において、軸部材１６６の位置よりも上方向にずれている。言い換えれば、移動部材1６１と前記軸部材とは高さ方向においてずれている。したがって、仮に移動部材１６１の色が黒色以外の色であったとしても、軸部材１６６とクランパ１６３との接続部付近から調整部１６０内に進入した光が移動部材１６１において乱反射する可能性は高くない。連結部１６４は、支持部材本体部１６５における移動部材１６１の近傍とクランパ１６３の端面とを連結している。

移動部材１６１には、操作部材１６２が取り付けられている。操作部材１６２を回転操作することによって、移動部材１６１が回転する。移動部材１６１の回転に伴なって、支持部材１７０が矢印ＦＢ方向に移動する。その結果、板状部材１４０が矢印ＦＢ方向に移動する。すなわち、移動部材１６１の回転に伴なって、板状部材１４０は、拡散板１３０とハーフミラー１５０との間を直線的に移動する。このように、検査装置１０において、調整部１６０の位置調整部は、操作部材１６２の回転操作によって、拡散板１３０とハーフミラー１５０との間における板状部材１４０の位置を調整することができる。

クランパ１６３の端面には、軸部材１６６の一部分を収容する孔部Ｈ１が形成されている。孔部Ｈ１には、ねじ切り加工が施されている。軸部材１６６の一方の端部には、ねじ部Ｓ１が形成されている。孔部Ｈ１には、ねじ部Ｓ１が収容されている。これにより、軸部材１６６とクランパ１６３とは固定されている。

支持部材１７０において、連結部１６４、支持部材本体部１６５及び軸部材保持部１６８の各々には、軸部材１６６が貫通する孔が形成されている。これらの孔に軸部材１６６を貫通させることによって、支持部材１７０は、軸部材１６６を支持している。連結部１６４、支持部材本体部１６５及び軸部材保持部１６８の各々に形成された孔にはねじ切り加工が施されておらず、軸部材１６６は、連結部１６４、支持部材本体部１６５及び軸部材保持部１６８の各々に対して回転可能である。

軸部材１６６を回転させることによって、クランパ１６３が軸部材１６６を中心に回転する。クランパ１６３の回転に伴なって、クランパ１６３に保持された板状部材１４０も回転する。このように、検査装置１０において、調整部１６０の角度調整機構は、軸部材１６６の回転操作によって、ハーフミラー１５０に対する板状部材１４０の角度を調整することができる。

軸部材保持部１６８には、ストッパ１６９を収容する孔が形成されている。該孔は、軸部材１６６が貫通する孔とは略垂直な方向に延びている。例えば、該孔にはねじ切り加工が施されており、ストッパ１６９はねじで構成される。この場合に、軸部材保持部１６８の孔にストッパ１６９をねじ止めすることによって、ストッパ１６９と軸部材１６６との間に摩擦が生じる。この摩擦によって、軸部材１６６の回転が規制される。すなわち、ストッパ１６９は、軸部材１６６の回転を停止させる。ストッパ１６９によって、軸部材１６６の回転角度を固定すると共に、ハーフミラー１５０に対する板状部材１４０の角度を固定することができる。

遮光カバー１６７は、軸部材保持部１６８及びストッパ１６９を覆うように構成されている。これにより、軸部材１６６と軸部材保持部１６８との接続部付近から調整部１６０内部への光の進入を抑制することができる。

このように、検査装置１０においては、拡散板１３０とハーフミラー１５０との間における板状部材１４０の位置が調整可能である。

図６は、拡散板１３０と板状部材１４０との間の距離が短くなった状態における検査装置１０を模式的に示す図である。図６に示されるように、この検査装置１０においては、例えば図２で示される例と比較して、拡散板１３０と板状部材１４０との間の距離が短くなっている。

板状部材１４０の面のうち拡散板１３０と対向する面に対して各スリット１４２が略垂直な方向に延びていなかったとしても、拡散板１３０と板状部材１４０との間の距離が短くなれば、拡散板１３０と板状部材１４０との間の距離が長い場合と比較して、板状部材１４０に対して略垂直な光がスリット１４２を通過しやすくなる。その結果、照射される光の強さが検査対象物３００の領域毎に大きく異なるという事態が生じにくくなる。

図７は、ハーフミラー１５０に対する板状部材１４０の角度を傾けた状態における検査装置１０を模式的に示す図である。なお、図７においては、理解の容易のため、スリット１４２の傾きが誇張されている。

図７に示されるように、この検査装置１０においては、板状部材１４０の面のうち拡散板１３０と対向する面に対して各スリット１４２が延びる方向が略垂直に近づくように、板状部材１４０が傾けられている。板状部材１４０の面のうち拡散板１３０と対向する面に対して各スリット１４２が延びる方向が略垂直に近づいているため、板状部材１４０を通過した光の多くが板状部材１４０に対して略垂直となる。その結果、ハーフミラー１５０で反射した光は検査対象物３００の全体に略均一に照射される。

［４．特徴］
以上のように、本実施の形態に従う検査装置１０においては、板状部材１４０の配置が調整可能となっている。したがって、検査装置１０によれば、板状部材１４０の配置を調整することによって板状部材１４０を通過した光の進行方向を調整可能であるため、ハーフミラー１５０で反射して検査対象物３００に照射される光の偏りを抑制することができる。

［５．他の実施の形態］
上記実施の形態の思想は、以上で説明された実施の形態に限定されない。以下、上記実施の形態の思想を適用できる他の実施の形態の一例について説明する。

上記実施の形態においては、本発明が検査装置に適用された例について説明したが、本発明は検査装置以外にも、例えば、樹脂成形装置又は切断装置に適用することができる。

図８は、樹脂成形装置４００の構成を模式的に示すブロック図である。図８に示されるように、樹脂成形装置４００は、樹脂成形機構４１０と、検査装置１０とを含んでいる。樹脂成形機構４１０は、主に、成形型（不図示）と成形型を型締めする型締め機構（不図示）とを含んでいる。樹脂成形機構４１０は、成形型を型締めして成形対象物を樹脂成形することによって樹脂成形品を製造するように構成されている。検査装置１０は、例えば、樹脂成形前の基板、又は、樹脂成形されたパッケージ基板である樹脂成形品を検査する。この場合には、樹脂成形前の基板、又は、樹脂成形されたパッケージ基板である樹脂成形品が検査対象物３００ということになる。検査の例としては、樹脂成形前の基板に接続された電子素子の位置ずれ検査及びカウント検査、並びに、パッケージ基板の外観検査等が挙げられる。

図９は、切断装置５００の構成を模式的に示すブロック図である。図９に示されるように、切断装置５００は、切断機構５１０と、検査装置１０とを含んでいる。切断機構５１０は、主に、ブレードを有するスピンドル部（不図示）を含んでおり、高速回転するブレードにより切断対象物を切断することによって切断品を製造するように構成されている。検査装置１０は、例えば、切断対象物又は切断品を検査する。この場合には、切断対象物又は切断品が検査対象物３００ということになる。検査の例としては、切断対象物であるパッケージ基板の樹脂成形された面の外観検査、及び、切断対象物であるパッケージ基板の樹脂成形されていない面の検査等が挙げられる。

また、上記実施の形態において、検査装置１０は、矢印ＦＢ方向における板状部材１４０の位置を調整可能であると共に、軸部材１６６を回転中心とする板状部材１４０の回転角度を調整可能となっていた。しかしながら、必ずしも両方の調整が可能である必要はない。すなわち、矢印ＦＢ方向における板状部材１４０の位置の調整、及び、軸部材１６６を回転中心とする板状部材１４０の回転角度の調整のいずれか一方のみが可能であってもよい。

以上、本発明の実施の形態について例示的に説明した。すなわち、例示的な説明のために、詳細な説明及び添付の図面が開示された。よって、詳細な説明及び添付の図面に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須でない構成要素が含まれていることがある。したがって、それらの必須でない構成要素が詳細な説明及び添付の図面に記載されているからといって、それらの必須でない構成要素が本発明において必須であると直ちに認定されるべきではない。

また、上記実施の形態は、本発明の範囲内において、種々の改良や変更が可能である。すなわち、本発明の実施にあたっては、実施の形態に応じて具体的構成を適宜採用することができる。

１０ 検査装置、１００ 同軸照明、１１０ 筐体、１２０ ＬＥＤ、１２１基板、１２５ 光源部、１３０ 拡散板、１４０ 板状部材、１４２ スリット、１５０ ハーフミラー、１６０ 調整部、１６１ 移動部材、１６２ 操作部材、１６３ クランパ、１６４ 連結部、１６５ 支持部材本体部、１６６ 軸部材、１６７ 遮光カバー、１６８ 軸部材保持部、１６９ ストッパ、１７０ 支持部材、２００ カメラ、３００ 検査対象物、４００ 樹脂成形装置、４１０ 樹脂成形機構、５００ 切断装置、５１０ 切断機構、Ｃ１ 観察軸、Ｈ１ 孔部、Ｓ１ ねじ部。

Claims (9)

1. 検査対象物を撮像するように構成されたカメラと、
   前記検査対象物に光を照射するように構成された同軸照明と、
   を備え、
   前記同軸照明は、
   前記検査対象物と前記カメラとを結ぶ観察軸上において、前記観察軸に対して斜めになるように配置されたハーフミラーと、
   前記観察軸とは異なる方向から前記ハーフミラーに向かって光を発するように構成された光源部と、
   前記光源部と前記ハーフミラーとの間に配置された板状部材であって、互いに略平行な複数のスリットが形成された板状部材と、
   前記板状部材の配置を調整するように構成された調整部と、
   を含み、
   前記光源部によって発された光は、前記ハーフミラーで反射して前記検査対象物に照射され、
   前記調整部は、
   前記板状部材と前記光源部との間の距離を調整するように構成された位置調整部と、
   前記ハーフミラーに対する前記板状部材の角度を調整するように構成された角度調整機構と、
   を含み、
   前記位置調整部は、前記光源部と前記ハーフミラーとの間において前記板状部材を直線的に移動させるように構成された移動部材を含み、
   前記角度調整機構は、
   前記板状部材を保持するように構成されたクランパと、
   前記クランパの回転軸となる軸部材と、
   を含み、
   前記移動部材と前記軸部材とは高さ方向においてずれている、検査装置。
2. 前記角度調整機構は、
   前記軸部材の回転を停止させるように構成されたストッパを更に含む、請求項１に記載の検査装置。
3. 前記クランパは、前記軸部材の一部分を収容する孔部を含む、請求項１又は請求項２に記載の検査装置。
4. 前記角度調整機構は、前記軸部材を支持すると共に前記移動部材に取り付けられている支持部材を含み、
   前記支持部材は、
   前記移動部材に取り付けられた支持部材本体部と、
   前記支持部材本体部における前記移動部材の近傍と前記クランパとを連結する連結部とを含み、
   前記支持部材本体部及び前記連結部の各々には、前記軸部材が貫通する貫通孔が形成されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の検査装置。
5. 前記同軸照明は、前記調整部を覆うように構成された遮光カバーを含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の検査装置。
6. 樹脂成形品を製造するように構成された樹脂成形機構と、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の検査装置と、
   を備える、樹脂成形装置。
7. 切断対象物を切断することによって切断品を製造するように構成された切断機構と、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の検査装置と、
   を備える、切断装置。
8. 樹脂成形品を製造するステップと、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の検査装置を用いて前記検査対象物を検査するステップと、
   を含み、
   前記検査対象物は、前記樹脂成形品を含む、樹脂成形品の製造方法。
9. 切断対象物を切断することによって切断品を製造するステップと、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の検査装置を用いて前記検査対象物を検査するステップと、
   を含み、
   前記検査対象物は、前記切断対象物又は前記切断品を含む、切断品の製造方法。