JPH0618231A - 2個の部品の相対位置を決定するための光学的方法およびその方法を実施するための装置 - Google Patents

2個の部品の相対位置を決定するための光学的方法およびその方法を実施するための装置

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JPH0618231A
JPH0618231A JP5060927A JP6092793A JPH0618231A JP H0618231 A JPH0618231 A JP H0618231A JP 5060927 A JP5060927 A JP 5060927A JP 6092793 A JP6092793 A JP 6092793A JP H0618231 A JPH0618231 A JP H0618231A
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JP
Japan
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luminous
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JP5060927A
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English (en)
Inventor
Aime Vareille
ヴァレイユ エメ
Andre Schiltz
シュルツ アンドレ
Jean C Hauuy
クロード オユイ ジャン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
France Telecom R&D SA
Original Assignee
Centre National dEtudes des Telecommunications CNET
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/14Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 2個の部品を配置するに際し、両者間のギャ
ップを測定する簡単な方法を提供する。 【構成】 スロット(5)を形成する隣接した各エッジ
(3、4)を有する2個の部品 (1、2)の側方ギャ
ップを決定するための光学的方法であって、前記スロッ
トの少なくとも一つの領域を通じて平行光束(8)を放
射する段階と、前記スロットのもう一方の側での前記ス
ロットの前記領域を通過する光束(8a)を検出する段
階と、前記領域の前記各部品のエッジ間のギャップを獲
得または提供するよう、前記領域を通り抜ける前記光束
の光度を所定値と比較する段階とを有する。この方法
は、たとえばチップなどのような第1部品を、基板など
のような第2部品の対向位置に、またはこの第2部品内
に作られた開口部に配置するために使用され、また前記
第1部品を第2部品の開口部の上へ移動させる段階と、
第1部品が移動するときに、前記各部品を分離するスロ
ットを通過する光度を比較する段階と、通過光束の光度
が所定値と等しいときに第1部品の移動を停止する段階
とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2個の部品の相対位置
を決定するための光学的方法と、この方法を実施するた
めの装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ハイブリッド(混成)回路を製造する方
法の一つとして、各チップの接続接点がブリッジによっ
て接続されている相互接続回路網をそなえた基板に作ら
れた貫通孔内に1個または複数個のチップを挿入する方
法が知られている。しかし、この方法では、各チップの
エッジが前記貫通孔の各壁部に対して正確に配置されな
ければならない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、とく
に2個の部品を互いに対して配置するために、これら2
個の部品間のギャップ(間隙)を測定するための簡単な
解決方法を提供することであり、この方法を用いること
により、基板の開口部にチップを配置するという前記課
題が有利に解決される。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の第1主題は、ス
ロット(溝)を形成する隣接したエッジを有する2個の
部品の側方ギャップを測定するための光学的方法に関す
るものである。本発明によれば、この方法は、前記スロ
ットの一方の側から少なくともスロットの一つの領域を
通して平行光束を放射する段階と、前記スロットのもう
一方の側からスロットの前記領域を通過する光束を検出
する段階と、前記領域を通過するこの光束の光度を所定
値と比較する段階とで構成されており、これにより前記
領域の前記部品の各エッジ間のギャップが得られる。
【0005】本発明によれば、この方法は、前記通過光
束の光度が前記所定値を含めて所定比になるまで互いに
対して前記各部品を移動させる段階で構成すると有利で
ある。
【0006】本発明によれば、この方法は、前記スロッ
トの2つの領域を通過する光束の光度を比較する段階
と、これら2つの領域を通過する光束が所定比にあるよ
う互いに対して前記各部品を移動させる段階とで構成す
ると有利である。
【0007】本発明の別の主題はまた、第1部品を第2
部品の対向位置に、または第2部品内に作られた開口部
に配置するための光学的方法に関するものである。本発
明によれば、この方法は、第2部品の前記開口部を通し
て平行光束を放射し、この開口部を覆う段階と、前記開
口部を通過する光束を検出する段階と、前記第1部品を
第2部品の開口部の上へ移動させる段階と、第1部品が
動くときに前記各部品を分離するスロットを通過する光
度を比較する段階と、通過光束の光度が所定値と等しい
ときに第1部品の移動を停止する段階とで構成されてい
る。
【0008】本発明によれば、この方法は、通過光束の
光度が最小値に達するときに第1部品の移動を停止する
段階で構成すると有利である。また別のやり方として、
この方法は、その後の段階において、第1部品を第2部
品の開口部にかみ合わせる段階で構成される。
【0009】本発明によれば、第2部品に対する第1部
品の位置決めは、2個の部品のエッジの調節に関連する
前記方法を実施することによって行なうことが好まし
い。この方法は、第1部品と第2部品を分離するスロッ
トの正面部分の、少なくとも1つ、好ましくは2つの領
域を選択する段階で構成されることが好ましい。本発明
によれば、平行光の光束は前記開口部の軸線に対して平
行に放射することが好ましい。
【0010】本発明の好ましい実施例では、この方法
は、その関連信号がそれぞれ所定値よりも大きいか、ま
たは小さいピクセルを数えることによって前記比較を行
なう段階で構成されるが、これらの信号は、検出され、
またデジタル化された前記通過光束の画像から発生し、
比較は前記各部品が互いに対して連続的に移動するとき
に行なわれる。特殊な用途では、本発明の方法は、基板
に作られた開口部内に少なくとも1個のチップを挿入す
ることに適している。本発明はまた、前記方法を実施す
るための装置に関するものであり、この装置は、平行光
の光束を放射する手段と、前記通過光束を検出する手段
と、この通過光束の信号の光度を所定値と比較する手段
とで構成されている。
【0011】本発明によれば、通過光束を検出するため
の前記手段は、検出された画像をデジタル化するための
手段をそなえたカメラで構成されていることが好まし
く、前記比較手段は、その関連信号が所定値よりも大き
いか、または小さいピクセルの選択手段および計数手段
で構成されている。本発明は、各部品の相対位置を決定
するための光学装置と、それを使用するさまざまなモー
ドを、非限定的な例による説明と図面を用いて検討する
ことにより理解しやすくなる。
【0012】
【実施例】図1と図2には、2つの平行する平坦な部品
1と2が示されており、これらの部品には隣接したエッ
ジ3と4があり、各部品間にスロット5を形成してい
る。例では、部品1と2はそれらの厚さの方向にわずか
に偏り、そのエッジ3と4は平行である。しかし各エッ
ジは互いに対して傾斜していることもある。
【0013】位置を決定するための光学装置は、一般に
参照符号6により示されており、これは平行光束8を放
射するための装置7で構成されているが、回折現象を回
避するよう光束8は白色光であることが好ましい。放射
装置7から少し離れて、放射している平行光束8の中
で、装置6は、検出された画像を逐一デジタル化するた
めの手段をそなえたカメラ9と、たとえば、表示画面1
1に接続された比較手段10とで構成されている。
【0014】部品1と2は、放射装置7によって放射さ
れる平行光束8に対して垂直に配置されている。スロッ
ト5はこの光束8の中に配置されており、光束8の幅は
このスロット5の幅よりも大きい。したがって、放射光
束8の一部分はスロット5を通過し、通過光束8aがカ
メラ9によって検出される。スロット5の選択領域1
2、たとえば、スロット5に対して垂直であり、またス
ロット5の縦方向に少し離れて間隔をおいている2本の
平行線12aと12bによって区切られた領域では、こ
れらの線12aと12bは、たとえば、データ入力部1
0aによって固定されており、比較手段10はピクセル
の光度レベルを所定値と比較し、これによりスロット5
の領域12では1レベル、または0レベルを得ることが
でき、部品1と2の各エッジ3と4のどちら側でも、ま
た線12aと12bのどちら側でも1レベル、または0
レベルを得ることができる。
【0015】結果として、暗い領域によって囲まれた領
域12に対応する明るいスポットが、表示画面11上で
見られる。したがって、領域12の通過光束8aの光度
は、1状態でのピクセル数によって質的に定められ、ま
たは定量化される。データ入力部10aを用いて、部品
1と2の各エッジ3と4との間の所定ギャップに対応す
るピクセル数を前もってメモリーに記憶することによ
り、これらのエッジ間の実際のギャップが比例により計
算できる。このモードにより実際に、通過光束の光度分
析(の結果)を面積分析に変換することができる。
【0016】装置10は移動計算部13に結合してお
り、これにより、このギャップが固定値、たとえば上記
の所定値と等しくなるために順序正しく進むコースを部
品1と2の各エッジ3と4を分離する実際のギャップに
対応するピクセル数の関数として計算することができ
る。次に、この計算部は移動部14に指示を与える。た
とえば、移動部14が部品2を動かし、部品1と2の各
エッジ間のギャップが、通過光束8aの幅に対応する固
定値になるよう、部品2を移動させるための指示が与え
られる。既知の構造でできているこの移動部14は、部
品2を移動および/または回転させることができる。
【0017】スロット12に沿って間隔をおいた2つの
領域12を選択すれば、各エッジ3と4が所定角度を形
成するよう、また2つの領域12と関連したピクセル数
が領域12に対する所定比で得られるよう、部品1と2
を互いに対して調節することができる。
【0018】次に、図3から図10までを用いて、チッ
プ15を板状基板17の貫通孔16内へ挿入し、図1と
図2に関して先に述べた光学位置決め装置6を実行する
ためのさまざまな操作段階について説明する。例では、
チップ15は長方形であり、貫通孔16もまた長方形で
あるが、後者はチップ15よりもわずかに大きく、内部
にチップ15を挿入し、全周にわたってわずかな隙間が
できるようになっている。
【0019】図3からだけでわかるように、基板17は
支持部18上に水平に配置されており、基板17の上に
配置されている放射装置7により放射された平行光束8
が、この基板に対して垂直に伸び、完全に基板の開口部
16と、基板17の下に配置されたカメラ9に達する
(覆う)ようなっており、開口部16の全体にわたって
通過する光束8aを完全に受けとめるようになってい
る。チップ15を基板17上に水平に移動させるのに適
した既知の種類の移動装置20に取付けた吸込み管19
によって、チップ15を上から垂直移動させ、また回転
させる。この移動装置20は移動部14に対応し、計算
部13に接続されている。
【0020】図3と図4でわかるように、チップ15
は、たとえば、スタンバイユニットの吸込み部材19に
よってピックアップされ、移動装置20によって前進さ
せられ、基板17の上に達する。チップ15が放射平行
光束8内に入らない間は、画面11で見える1状態の所
定数ピクセルが関連する開口部16全体をカメラが監視
する。移動装置20によりチップ15は開口部16の方
向に移動し、図5と図6のように、放射平行光束8内に
入る。このようにして、通過光束8aの断面積が縮小
し、この面積と関連する1状態のピクセル数が減少す
る。
【0021】移動装置20によってチップ15を開口部
16へ向かって移動しつづけると、図7と図8のよう
に、チップ15は開口部16にちょうど対向する位置に
達する。この位置では、1状態のピクセル数が最小にな
るため、この所望位置は測定装置6によって検出され
る。この値は開口部16の面積とチップ15の面積との
間の横断面の差に対応する。
【0022】先行する各位置決め段階は、たとえば段階
ごとに、1状態のピクセル数を前の段階中に得られた1
状態のピクセル数と各段階で比較することにより、移動
装置20を制御できる計算装置13を用いて自動的に行
なうことが有利であり、またこれは、1状態のピクセル
数が、前もって固定され、メモリーに記憶され、前記最
少値に対応する所定のピクセル数と等しくなるか、また
はまったく単純に1状態のピクセル数が、変化せず、前
記最少値に対応する値に達するかのいずれかの場合まで
継続する。このときの光束8aは環状である。
【0023】基板17の開口部16に対向する位置にく
ると、チップ15が、次の段階では、チップ15の周囲
と開口部16の壁部との間の間隔ができるだけ全体にわ
たって一定となるように、これを配置する。これを行な
うには、図1と図2に関して述べた方法を用いると有利
である。2つの領域21と22は、それぞれチップ15
と開口部16の2つの隣接したエッジに沿って選択し、
領域23は、チップ15と開口部16の2つの反対側の
エッジに沿って選択する。これらの領域21、22、2
3の幅は、前記各エッジの方向で等しいことが好まし
い。
【0024】領域24と25は、同じ幅であることが好
ましいが、これらもまた、それぞれチップ15と基板1
7の別の2つの各エッジに沿って選択する。次に、図1
と図2に関して先に述べた自動性を適用することによ
り、計算部13が移動装置20を制御し、チップ15の
4つのエッジと開口部16の4つのエッジとの間の間隔
が等しくなり、チップ15が中央に置かれるような位置
へチップ15を移動させることができる。もちろん、こ
の調節は、段階ごとに移動装置20を手動で制御するこ
とによって、また画面11上で領域21〜25を観察す
ることによって、ほぼ正確に実行することができる。
【0025】次に、開口部16の対向位置にあるチップ
15を中央に置いてから、移動装置20によって、垂直
下方に移動させることにより、基板17の開口部16に
かみ合わせる。この挿入を行なってから、チップ15の
周囲の壁部と開口部16の周囲の壁部との間のギャップ
を点検し、先の領域21〜25の観察と同じやり方でそ
の位置をできるかぎり修正する。別のやり方としては、
チップを開口部上に移動させ、この開口部にかみ合わ
せ、開口部の壁部に対して配置することができる。
【0026】次に、チップ15を基板17の開口部16
内に正確に配置して、チップの周囲と開口部16の壁部
との間を、図10のように、密封材料26を注入するこ
とによって密封する。この密封を行なってから、吸込み
管19をはずすと、チップ15が放されるので、移動装
置20によってこの吸込み管を取り去り、基板17の別
の開口部の別のチップを配置し、密封することができ
る。さらに、基板17の同じ開口部16内へ、所定の間
隔をおいて隣接して配置された複数のチップ15を挿入
することができる。この目的のために、単純に前記各領
域のギャップを各チップについての所望位置に合わせ、
また各チップの3つの側面でのみ可能なギャップ計算を
行なうことにより、先に述べた操作モードを用いること
ができる。
【0027】本発明は、上記の例に限定されるものでは
ない。特許請求の範囲によって規定された範囲から逸脱
せずに、多くの代替実施例が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】2個の隣接部品の位置を決定するための、本発
明による光学装置の概略図である。
【図2】これらの部品の平面図である。
【図3】基板内へチップを挿入し、本発明の前記装置を
実施するためのさまざまな段階を示す図であり、各部品
の垂直断面図である。
【図4】基板内へチップを挿入し、本発明の前記装置を
実施するためのさまざまな段階を示す図であり、各部品
の平面図である。
【図5】基板内へチップを挿入し、本発明の前記装置を
実施するためのさまざまな段階を示す図であり、各部品
の垂直断面図である。
【図6】基板内へチップを挿入し、本発明の前記装置を
実施するためのさまざまな段階を示す図であり、各部品
の平面図である。
【図7】基板内へチップを挿入し、本発明の前記装置を
実施するためのさまざまな段階を示す図であり、各部品
の垂直断面図である。
【図8】基板内へチップを挿入し、本発明の前記装置を
実施するためのさまざまな段階を示す図であり、各部品
の平面図である。
【図9】基板内へチップを挿入し、本発明の前記装置を
実施するためのさまざまな段階を示す図であり、各部品
の平面図である。
【図10】基板内へチップを挿入し、本発明の前記装置
を実施するためのさまざまな段階を示す図であり、各部
品の垂直断面図である。
【符号の説明】
1、2 部品 3、4 エッジ 5 スロット 6 光学装置 7 平行光束を放射するための装置 8 平行光束 9 カメラ 10 比較手段 10a データ入力部 11 表示画面 12 領域 12a、12b 線 13 移動計算部 14 移動部 15 チップ 16 貫通孔(開口部) 17 板状基板 18 支持部 19 吸込み部材(吸込み管) 20 移動装置 21、22、23、24、25 領域 26 密封材料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャン クロード オユイ フランス国 クロールス 38190 251ビー リュ ガストン アンジェラ シデック ス(番地なし)

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スロットを形成する隣接したエッジを有
    する2個の部品の側方ギャップを決定するための光学的
    方法であって、 前記スロットの一方の側から前記スロットを通じて平行
    光束を放射する段階と、 前記光束から出て、前記スロットのもう一方の側での、
    前記スロットの少なくとも2つの領域を通過する光束を
    検出する段階と、 前記領域の前記部品の各エッジ間のギャップが得られる
    よう、前記各領域を通過する光束の光度を所定値と比較
    する段階とを有する、光学的方法。
  2. 【請求項2】 前記各領域を通過する前記光束の光度が
    所定比にあるよう互いに対して前記各部品を移動させる
    段階を有する、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 第1部品を第2部品の対向位置または第
    2部品の中に作られた開口部に配置するための光学的方
    法であって、 第2部品の一方の側から、第2部品の前記開口部を通じ
    て平行光束8を放射し、この開口部を覆う段階と、 前記第2部品のもう一方の側で、前記開口部を通過する
    光束を検出する段階と、 前記各部品を互いに対して移動させ、第1部品を第2部
    品の開口部の上へもってくる段階と、 この移動を行なっている間、前記開口部を通過する光束
    の光度を、前記開口部のエッジと第1部品のエッジとの
    間で比較する段階と、 前記通過光束の光度が所定値と等しいときに、この移動
    を停止する段階とを有する、光学的方法。
  4. 【請求項4】 通過光束の光度が最小値に達するときに
    前記移動を停止する段階を有する、請求項3記載の方
    法。
  5. 【請求項5】 その後の段階において、第1部品を第2
    部品の開口部にかみ合わせる段階を有する、請求項3と
    4のいずれか一つに記載の方法。
  6. 【請求項6】 請求項1と2のうちいずれか一つに記載
    の方法を実施することにより、第2部品に対して第1部
    品の位置を調節する段階を有する、請求項3乃至5のい
    ずれか一つに記載の方法。
  7. 【請求項7】 第1部品と第2部品を分離するスロット
    の正面部分で前記領域を選択する段階を有する、請求項
    6記載の方法。
  8. 【請求項8】 前記開口部の軸線に対して平行に平行光
    束を放射する段階を有する、請求項3乃至7のいずれか
    一つに記載の方法。
  9. 【請求項9】 それぞれの関連信号が所定値よりも大き
    いか、または小さく、その各信号が、検出され、デジタ
    ル化される前記通過光束の画像から出るピクセルを計算
    し、前記各部品が互いに対して連続的に移動するときに
    行なわれる前記各比較を実施する段階を有する、請求項
    1乃至8のいずれか一つに記載の方法。
  10. 【請求項10】 前記平行光束を放射するための手段
    と、 前記各領域を選択し、これらの領域を通過する前記各通
    過光束を検出するための手段と、 前記各通過光束の光度信号を比較するための手段とを有
    する、請求項1乃至9のいずれか一つに記載の方法を実
    施するための装置。
  11. 【請求項11】 互いに対して前記各部品を移動させる
    ための手段であって、前記比較手段に従属しているもの
    を有する、請求項10記載の装置。
  12. 【請求項12】 前記通過光束を検出するための前記手
    段が、検出画像をデジタル化するための手段を有するカ
    メラを有し、前記比較手段が、その関連信号が所定値よ
    りも多いか、または小さいピクセル選択手段およびピク
    セル計数手段とを有する、請求項10と11のいずれか
    一つに記載の装置。
  13. 【請求項13】 基板に作られた開口部内へ少なくとも
    一個のチップを挿入するための、請求項1乃至9のいず
    れか一つに記載の方法または請求項10乃至12のいず
    れか一つに記載の装置の使用。
JP5060927A 1992-02-28 1993-02-25 2個の部品の相対位置を決定するための光学的方法およびその方法を実施するための装置 Withdrawn JPH0618231A (ja)

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