JPH11297774A - 半田ボール吸着検査装置 - Google Patents
半田ボール吸着検査装置Info
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- JPH11297774A JPH11297774A JP10120064A JP12006498A JPH11297774A JP H11297774 A JPH11297774 A JP H11297774A JP 10120064 A JP10120064 A JP 10120064A JP 12006498 A JP12006498 A JP 12006498A JP H11297774 A JPH11297774 A JP H11297774A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】吸着ヘッドに吸着される半田ボールが微小半田
ボールでも、更に正常に吸着された半田ボールの真下に
ぶら下がった状態のエキストラボールでも確実に検査可
能な検査装置を提供すること 【課題を解決するための手段】半田ボール吸着検査装置
に次の手段を付加する。第１に、吸着ヘッドの移動経路
上に二次元ＣＣＤカメラを該吸着ヘッドの半田ボール吸
着面が認識されるよう設置する。第２に、吸着ヘッドの
移動経路上に、側方からライン状の光を吸着ヘッドの下
部から一定幅で吸着面に沿うよう投光する投光部と投光
部に対向する光を検出する受光部とよりなるラインセン
サを設置する。第３に、二次元ＣＣＤカメラにて半田ボ
ール吸着面の平面イメージを読み取り検査する。第４
に、ラインセンサにより吸着面から一定幅の受光結果を
読み取り検査する。第５に、２つの検査が正しい場合に
のみ吸着ヘッドをボール搭載工程へ移動させる。
ボールでも、更に正常に吸着された半田ボールの真下に
ぶら下がった状態のエキストラボールでも確実に検査可
能な検査装置を提供すること 【課題を解決するための手段】半田ボール吸着検査装置
に次の手段を付加する。第１に、吸着ヘッドの移動経路
上に二次元ＣＣＤカメラを該吸着ヘッドの半田ボール吸
着面が認識されるよう設置する。第２に、吸着ヘッドの
移動経路上に、側方からライン状の光を吸着ヘッドの下
部から一定幅で吸着面に沿うよう投光する投光部と投光
部に対向する光を検出する受光部とよりなるラインセン
サを設置する。第３に、二次元ＣＣＤカメラにて半田ボ
ール吸着面の平面イメージを読み取り検査する。第４
に、ラインセンサにより吸着面から一定幅の受光結果を
読み取り検査する。第５に、２つの検査が正しい場合に
のみ吸着ヘッドをボール搭載工程へ移動させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップに用
いられる接合用微小半田ボールをマウントする装置にお
ける吸着ヘッドの半田ボール吸着状態を検査する装置の
改良に関する。
いられる接合用微小半田ボールをマウントする装置にお
ける吸着ヘッドの半田ボール吸着状態を検査する装置の
改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の半田ボール吸着検査装置では、ピ
ンポイントのセンサのＯＮ／ＯＦＦによりエキストラボ
ールやリメインボールを検出し、光透過によりミッシン
グボールを検出している。しかし、扱う半田ボールの小
型化が進み、半田ボールの直径が従来の１ｍｍから０．
０５ｍｍ乃至０．３ｍｍに微小化した現在、かような検
査装置では対応できなくなってきた。
ンポイントのセンサのＯＮ／ＯＦＦによりエキストラボ
ールやリメインボールを検出し、光透過によりミッシン
グボールを検出している。しかし、扱う半田ボールの小
型化が進み、半田ボールの直径が従来の１ｍｍから０．
０５ｍｍ乃至０．３ｍｍに微小化した現在、かような検
査装置では対応できなくなってきた。
【０００３】他の検査方法として二次元ＣＣＤセンサに
より平面イメージを読み取り検査することも知られてい
るが、この方法では図４に示されるような吸着した半田
ボール１の真下にぶら下がった状態のエキストラボール
２の検出ができない。
より平面イメージを読み取り検査することも知られてい
るが、この方法では図４に示されるような吸着した半田
ボール１の真下にぶら下がった状態のエキストラボール
２の検出ができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、吸着ヘッド
に吸着される半田ボールが微小半田ボールでも、更に正
常に吸着された半田ボールの真下にぶら下がった状態の
エキストラボールでも確実に検査可能な検査装置を提供
しようとするものである。
に吸着される半田ボールが微小半田ボールでも、更に正
常に吸着された半田ボールの真下にぶら下がった状態の
エキストラボールでも確実に検査可能な検査装置を提供
しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、ボール供給ユニットとボール搭載ユニッ
トを具備する半田ボールマウント装置の半田ボール吸着
ヘッドの移動経路上に二次元ＣＣＤカメラを該吸着ヘッ
ドの半田ボール吸着面が認識されるよう設置するととも
に、側方からライン状の光を吸着ヘッドの下部から一定
幅で吸着面に沿うよう投光する投光部と投光部に対向す
る光を検出する受光部とよりなるラインセンサを設置
し、二次元ＣＣＤカメラにて半田ボール吸着面の平面イ
メージを読み取り検査するとともに、ラインセンサによ
り吸着面から一定幅の受光結果を読み取り検査し、上記
半田ボール吸着面の平面イメージ検査と吸着面から一定
幅の受光結果検査の双方が正しい場合にのみ半田ボール
吸着ヘッドをボール搭載工程へ移動させることを特徴と
する半田ボール吸着検査装置を提供するものである。
解決するため、ボール供給ユニットとボール搭載ユニッ
トを具備する半田ボールマウント装置の半田ボール吸着
ヘッドの移動経路上に二次元ＣＣＤカメラを該吸着ヘッ
ドの半田ボール吸着面が認識されるよう設置するととも
に、側方からライン状の光を吸着ヘッドの下部から一定
幅で吸着面に沿うよう投光する投光部と投光部に対向す
る光を検出する受光部とよりなるラインセンサを設置
し、二次元ＣＣＤカメラにて半田ボール吸着面の平面イ
メージを読み取り検査するとともに、ラインセンサによ
り吸着面から一定幅の受光結果を読み取り検査し、上記
半田ボール吸着面の平面イメージ検査と吸着面から一定
幅の受光結果検査の双方が正しい場合にのみ半田ボール
吸着ヘッドをボール搭載工程へ移動させることを特徴と
する半田ボール吸着検査装置を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下図示の実施例とともに発明の
実施の形態につき説明する。本発明は二次元ＣＣＤカメ
ラ３とラインセンサ４のコンビネーションにより吸着ヘ
ッド５に吸着された半田ボール１の適否を検査するもの
で、図１は検査の流れを示す説明斜視図である。
実施の形態につき説明する。本発明は二次元ＣＣＤカメ
ラ３とラインセンサ４のコンビネーションにより吸着ヘ
ッド５に吸着された半田ボール１の適否を検査するもの
で、図１は検査の流れを示す説明斜視図である。
【０００７】ボール供給ユニット６の先に、半田ボール
吸着検査装置が配置される。半田ボール吸着検査装置は
二次元ＣＣＤカメラ３とラインセンサ４により構成され
る。図１中の上方に向かう矢印は吸着ヘッド５の移動経
路を示すもので、二次元ＣＣＤカメラ３及びラインセン
サ４は、この移動経路上に設置される。
吸着検査装置が配置される。半田ボール吸着検査装置は
二次元ＣＣＤカメラ３とラインセンサ４により構成され
る。図１中の上方に向かう矢印は吸着ヘッド５の移動経
路を示すもので、二次元ＣＣＤカメラ３及びラインセン
サ４は、この移動経路上に設置される。
【０００８】ボール供給ユニット６で半田ボール１を吸
着した吸着ヘッド５は、まず、ボール吸着検査装置の二
次元ＣＣＤカメラ３の上部で一旦停止する。
着した吸着ヘッド５は、まず、ボール吸着検査装置の二
次元ＣＣＤカメラ３の上部で一旦停止する。
【０００９】図２に示すように停止中に二次元ＣＣＤカ
メラ３は吸着ヘッド５の下面（半田ボール吸着面）のイ
メージを取り込み、あらかじめ取り込んであった基準画
面と比較する。
メラ３は吸着ヘッド５の下面（半田ボール吸着面）のイ
メージを取り込み、あらかじめ取り込んであった基準画
面と比較する。
【００１０】図３は二次元ＣＣＤカメラ３で取り込んだ
吸着ヘッド５の下面（半田ボール吸着面）のイメージを
示す説明図であり、この比較により同図に示すように吸
着穴８に半田ボール１が吸着していないミッシングボー
ル７と吸着穴８以外についてしまったエキストラボール
９及び吸着穴８からずれてしまったポジションエラーボ
ール１０の検出が行われる。
吸着ヘッド５の下面（半田ボール吸着面）のイメージを
示す説明図であり、この比較により同図に示すように吸
着穴８に半田ボール１が吸着していないミッシングボー
ル７と吸着穴８以外についてしまったエキストラボール
９及び吸着穴８からずれてしまったポジションエラーボ
ール１０の検出が行われる。
【００１１】二次元ＣＣＤカメラ３でミッシングボール
７が検出された場合、吸着ヘッド５はボール供給ユニッ
ト６に戻り、半田ボールの再吸着を行う。二次元ＣＣＤ
カメラ３にて検査のミッシングボール７が検出されなけ
れば吸着ヘッド５はボール排出ボックス１１側へと向か
う。
７が検出された場合、吸着ヘッド５はボール供給ユニッ
ト６に戻り、半田ボールの再吸着を行う。二次元ＣＣＤ
カメラ３にて検査のミッシングボール７が検出されなけ
れば吸着ヘッド５はボール排出ボックス１１側へと向か
う。
【００１２】二次元ＣＣＤカメラ３による吸着ヘッド５
の下面のイメージ取り込みによる検査では、垂直方向に
ぶら下がった状態のエキストラボール２（正確には二次
元ＣＣＤカメラ３の認識方向と同軸上に重なって存在す
るエキストラボール２）は、基準画面と比較してもエラ
ーとして検出されない。従って次にラインセンサ４の検
査を行うのである。
の下面のイメージ取り込みによる検査では、垂直方向に
ぶら下がった状態のエキストラボール２（正確には二次
元ＣＣＤカメラ３の認識方向と同軸上に重なって存在す
るエキストラボール２）は、基準画面と比較してもエラ
ーとして検出されない。従って次にラインセンサ４の検
査を行うのである。
【００１３】ボール排出ボックス１１の手前にはライン
センサ４が配置されており、投光部１２からは移動中の
吸着ヘッド５の側方より吸着ヘッド５の下部から一定幅
分のライン状の光１３を投光している。
センサ４が配置されており、投光部１２からは移動中の
吸着ヘッド５の側方より吸着ヘッド５の下部から一定幅
分のライン状の光１３を投光している。
【００１４】ライン状の光１３のライン方向は吸着ヘッ
ド５の下面に対して垂直方向であり、ライン状の光１３
の幅は、吸着ヘッド５の下部より、正常吸着半田ボール
１及びぶら下がり状態のエキストラボール２の検出に必
要な幅である。
ド５の下面に対して垂直方向であり、ライン状の光１３
の幅は、吸着ヘッド５の下部より、正常吸着半田ボール
１及びぶら下がり状態のエキストラボール２の検出に必
要な幅である。
【００１５」投光された光１３は、投光
部１２に対向して配置される複数の受光センサをライン
状に有する受光部１４にて受光される。 【００１６】受光部１４では、基準レベル以上の光を受
光した受光センサはＯＮ信号を出し、基準レベル以下の
光を受光した受光センサは信号を出さない。受光部１４
はこの信号を積算し出力する。
部１２に対向して配置される複数の受光センサをライン
状に有する受光部１４にて受光される。 【００１６】受光部１４では、基準レベル以上の光を受
光した受光センサはＯＮ信号を出し、基準レベル以下の
光を受光した受光センサは信号を出さない。受光部１４
はこの信号を積算し出力する。
【００１７】出力されたデータは図５に示すグラフのご
とく処理し、出力１５がスレッシュレベル１６より小さ
くなると半田ボール１にぶら下がった状態のエキストラ
ボール２があると判断する。すなわち、ラインセンサ４
は、受光部１４で受光した光量が予め設定したスレッシ
ュレベル１６より小さい場合に不良と判断するのであ
る。
とく処理し、出力１５がスレッシュレベル１６より小さ
くなると半田ボール１にぶら下がった状態のエキストラ
ボール２があると判断する。すなわち、ラインセンサ４
は、受光部１４で受光した光量が予め設定したスレッシ
ュレベル１６より小さい場合に不良と判断するのであ
る。
【００１８】なお、スレッシュレベル１６は、正常に吸
着された半田ボール１の高さにより決定されるが、半田
ボール１のサイズは、一乃至二割程度の大きさのばらつ
きがあるため、スレッシュレベルの設定時にこれを考慮
する必要がある。
着された半田ボール１の高さにより決定されるが、半田
ボール１のサイズは、一乃至二割程度の大きさのばらつ
きがあるため、スレッシュレベルの設定時にこれを考慮
する必要がある。
【００１９】二次元ＣＣＤカメラ３及びラインセンサ４
での検査の結果、ぶら下がり状態のエキストラボール２
や他のエキストラボール９やポジションエラーボール１
０があると判断された場合には、吸着ヘッド５に振動を
与え、ボール排出ボックス１１内へエキストラボール
２、９を排出し、再度検査を行う。この時、吸着ヘッド
５は、真空吸引を停止し、全半田ボールを排出した後、
再びボール供給ユニット６へ戻って再吸着をしても良
い。又、アラーム信号を出して停止しても良い。
での検査の結果、ぶら下がり状態のエキストラボール２
や他のエキストラボール９やポジションエラーボール１
０があると判断された場合には、吸着ヘッド５に振動を
与え、ボール排出ボックス１１内へエキストラボール
２、９を排出し、再度検査を行う。この時、吸着ヘッド
５は、真空吸引を停止し、全半田ボールを排出した後、
再びボール供給ユニット６へ戻って再吸着をしても良
い。又、アラーム信号を出して停止しても良い。
【００２０】二次元ＣＣＤカメラ３及びラインセンサ４
での検査の結果、ぶら下がり状態のエキストラボール２
や他のエキストラボール９やポジションエラーボール１
０がないと判断された場合、すなわち半田ボール吸着面
の平面イメージ検査と吸着面から一定幅の受光結果検査
の双方が正しい場合にのみ半田ボール吸着ヘッド５をボ
ール搭載工程へ移動させる。
での検査の結果、ぶら下がり状態のエキストラボール２
や他のエキストラボール９やポジションエラーボール１
０がないと判断された場合、すなわち半田ボール吸着面
の平面イメージ検査と吸着面から一定幅の受光結果検査
の双方が正しい場合にのみ半田ボール吸着ヘッド５をボ
ール搭載工程へ移動させる。
【００２１】ボール搭載工程は、ボール搭載ユニット１
５のボールマウントステーション１８にて行われる。ボ
ールマウントステーション１８は、進行方向（Ｙ軸方
向）及び前後方向（Ｘ軸方向）へと移動可能なＸＹテー
ブル１６とその上に設置された回転テーブル１７によ
り、ボールマウントステーション１８上に載置された半
導体チップ、ウエハ、基板などのワークを位置決め固定
し、吸着ヘッド５を下降させて半田ボール１をマウント
する。
５のボールマウントステーション１８にて行われる。ボ
ールマウントステーション１８は、進行方向（Ｙ軸方
向）及び前後方向（Ｘ軸方向）へと移動可能なＸＹテー
ブル１６とその上に設置された回転テーブル１７によ
り、ボールマウントステーション１８上に載置された半
導体チップ、ウエハ、基板などのワークを位置決め固定
し、吸着ヘッド５を下降させて半田ボール１をマウント
する。
【００２２】本実施例では、半田ボール１をワークにマ
ウントする前に、図示されていない転写ピンにより、ボ
ールマウントステーション１８上のワークにフラックス
を転写しているが、ボールマウント前に吸着ヘッド５の
半田ボール１にフラックスを転写しても良い。
ウントする前に、図示されていない転写ピンにより、ボ
ールマウントステーション１８上のワークにフラックス
を転写しているが、ボールマウント前に吸着ヘッド５の
半田ボール１にフラックスを転写しても良い。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、如上のように二次元ＣＣＤカ
メラとラインセンサにより、半田ボールの吸着状態を検
査するため、第１に小径の半田ボールの吸着エラーの検
出、更にはぶら下がり状態のエクストラボールの検出が
確実にできる半田ボール吸着検査装置となった。
メラとラインセンサにより、半田ボールの吸着状態を検
査するため、第１に小径の半田ボールの吸着エラーの検
出、更にはぶら下がり状態のエクストラボールの検出が
確実にできる半田ボール吸着検査装置となった。
【００２４】第２に二次元ＣＣＤカメラ及びラインセン
サを吸着ヘッドの移動経路上に設置し、特にラインセン
サによるぶら下がり状態のエキストラボールの検査を、
吸着ヘッドの移動中に行うことができるものとしたため
タクトタイムロスの小さい半田ボール吸着検査装置とな
った。
サを吸着ヘッドの移動経路上に設置し、特にラインセン
サによるぶら下がり状態のエキストラボールの検査を、
吸着ヘッドの移動中に行うことができるものとしたため
タクトタイムロスの小さい半田ボール吸着検査装置とな
った。
【００２５】第３にラインセンサからのライン状の光が
吸着ヘッドの下部に向かって一定幅で投光されているた
め、吸着ヘッドの吸着面のレベルと半田ボールのレベル
を比較し、かつ常に吸着面のレベルを基準値とすること
によりラインセンサと吸着ヘッド面との傾きや平行のず
れを補正して正確な検査が可能である。
吸着ヘッドの下部に向かって一定幅で投光されているた
め、吸着ヘッドの吸着面のレベルと半田ボールのレベル
を比較し、かつ常に吸着面のレベルを基準値とすること
によりラインセンサと吸着ヘッド面との傾きや平行のず
れを補正して正確な検査が可能である。
【図１】本発明一実施例の流れを示す説明斜視図
【図２】ヘッドと二次元ＣＣＤカメラの関係を示す説明
斜視図
斜視図
【図３】吸着ヘッド下面イメージを示す説明図
【図４】ヘッドとラインセンサの関係を示す説明斜視図
【図５】ラインセンサの出力グラフ
１．．．．．．．．．．半田ボール ２、９．．．．．．．．エキストラボール ３．．．．．．．．．．二次元ＣＣＤカメラ ４．．．．．．．．．．ラインセンサ ５．．．．．．．．．．吸着ヘッド ６．．．．．．．．．．ボール供給ユニット ７．．．．．．．．．．ミッシングボール ８．．．．．．．．．．吸着穴 １０．．．．．．．．．ポジションエラーボール １１．．．．．．．．．ボール排出ボックス １２．．．．．．．．．投光部 １３．．．．．．．．．ライン状の光 １４．．．．．．．．．受光部 １５．．．．．．．．．ボール搭載ユニット １６．．．．．．．．．ＸＹテーブル １７．．．．．．．．．回転テーブル １８．．．．．．．．．ボールマウントステーション
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/92 ６０４Ｆ
Claims (2)
- 【請求項１】ボール供給ユニットとボール搭載ユニット
を具備する半田ボールマウント装置の半田ボール吸着ヘ
ッドの移動経路上に二次元ＣＣＤカメラを該吸着ヘッド
の半田ボール吸着面が認識されるよう設置するととも
に、側方からライン状の光を吸着ヘッドの下部から一定
幅で吸着面に沿うよう投光する投光部と投光部に対向す
る光を検出する受光部とよりなるラインセンサを設置
し、二次元ＣＣＤカメラにて半田ボール吸着面の平面イ
メージを読み取り検査するとともに、ラインセンサによ
り吸着面から一定幅の受光結果を読み取り検査し、上記
半田ボール吸着面の平面イメージ検査と吸着面から一定
幅の受光結果検査の双方が正しい場合にのみ半田ボール
吸着ヘッドをボール搭載工程へ移動させることを特徴と
する半田ボール吸着検査装置。 - 【請求項２】ラインセンサは、受光部で受光した光量が
予め設定したスレッシュレベルより小さい場合に不良と
判断することを特徴とする請求項１記載の半田ボール吸
着検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12006498A JP3855216B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 半田ボール吸着検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12006498A JP3855216B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 半田ボール吸着検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11297774A true JPH11297774A (ja) | 1999-10-29 |
| JP3855216B2 JP3855216B2 (ja) | 2006-12-06 |
Family
ID=14777004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12006498A Expired - Lifetime JP3855216B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 半田ボール吸着検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3855216B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6818849B2 (en) | 2001-03-13 | 2004-11-16 | Hitachi Metals, Ltd. | Apparatus and method for detecting abnormal balls |
| CN105021626A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-11-04 | 上海微松工业自动化有限公司 | 一种植球检测设备及其应用 |
| WO2018198196A1 (ja) * | 2017-04-25 | 2018-11-01 | ヤマハ発動機株式会社 | 検査装置、搭載装置、検査方法 |
-
1998
- 1998-04-14 JP JP12006498A patent/JP3855216B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6818849B2 (en) | 2001-03-13 | 2004-11-16 | Hitachi Metals, Ltd. | Apparatus and method for detecting abnormal balls |
| CN105021626A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-11-04 | 上海微松工业自动化有限公司 | 一种植球检测设备及其应用 |
| WO2018198196A1 (ja) * | 2017-04-25 | 2018-11-01 | ヤマハ発動機株式会社 | 検査装置、搭載装置、検査方法 |
| JPWO2018198196A1 (ja) * | 2017-04-25 | 2019-12-12 | ヤマハ発動機株式会社 | 検査装置、搭載装置、検査方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3855216B2 (ja) | 2006-12-06 |
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