JPS61124920A

JPS61124920A - 照明装置

Info

Publication number: JPS61124920A
Application number: JP24592684A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Komaba; 駒場　裕一; Michio Tanimoto; 道夫谷本; Masakazu Ozawa; 小沢　正和; Kazuhisa Takashima; 高島　一寿; Tetsuya Kono; 哲也河野
Original assignee: Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Priority date: 1984-11-22
Filing date: 1984-11-22
Publication date: 1986-06-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、照明技術、特に、落射照明と斜光照明とを行
う技術に関し、例えば、視覚観測装置において視覚対象
物を照明するのに利用して有効な技術に関する。

〔背景技術〕

半導体装置（以下、ＩＣという、）の製造において、視
覚観測装置によりＩＣの画像を得る場合、認識率を高め
るために、視覚対象物としてのＩＣを照明することが、
考えられる。

しかし、視覚対象面の状態にかかわらずＩＣを一律に照
明した場合、ＩＣの表面の状態によっては鮮明な画像を
得られない場合が発生するという問題点があることが、
本発明者によって明らかにされた。

なお、ＩＣの視寛観Ｓ装置においての照明技術を述べで
ある例としては、日刊工業新聞社発行「電子部品の自動
組立入門」昭和５６年７月３０日発行　鵜澤高吉著　Ｐ
７２〜Ｐ７３、がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、照明対象物の表面の状態に応した照明
を行うことができる照明技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特　　　　
　　　徴は、本明細書の記述および添付図面から明らか
になるであろう。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、次の遺りである。

すなわち、照明対象面に落射照明を行う落射照明系と、
照明対象面に斜光照明を行う斜光照明系とを単一の光源
に臨ませるとともに、光源に光源の両照明系に対する投
射を切り換える切り換え手段を設けることにより、照明
対象面の状態に応じて落射照明または斜光照明を行うこ
とができるようにしたものである。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例である照明装置を示す概略斜
視図、第２図、第３図および第４図は作用を説明するた
めの各拡大部分断面図である。

本実施例において、この照明装置は視覚観測装置１によ
って観測されるＩＣ２を照明するように構成されている
。視覚観測装置ｌは、対物レンズや接眼レンズ等を備え
ている光学系、テレビカメラや固体撮像装置等からなる
画像人力装置、２値化回路や平滑化回路等を備えている
画像信号処理装置（いずれも図示省略）等を備えており
、視覚対象物としてのＩＣ２の上面に対して光軸が直角
になるように配設されている。視覚観測装置ｌとＩＣ２
との間にはハーフミラ−３が介設されており、ハーフミ
ラ−３は視覚観測装置１の光軸に対して略４５度傾斜さ
れて配設されている。

この照明装置４は中空の略立方体に形成された暗箱（便
宜上、想像線で図示した。）　５を備えており、暗箱５
の内部には光Ｒ６と、光ｉ！［６の投射方向の切り換え
手段としての反射鏡７とが収容されている０反射鏡７は
光源６の片脇において光源６を１８０度以上取り囲むよ
うに形成されており、光源６の光を一方向に投射させる
ようになっている。また、反射鏡７は光ｌ１１６の外方
において公転し得るように支持されており、モータ８等
の適当な駆動手段に劣り公転を制御されて光源６の投射
方向を切り換えるようになっている。

暗箱５の互いに直角をなす２面の側壁には、落射照明系
９と斜光照明系ｌＯとがそれぞれ配設されており、両照
明系９．１０は例えば、光ファイバを多数本束ねてなる
光導波路やレンズ等により構成されている０両照明系９
．１０はその光Ｉｌ［６に対向してその先軸が光源６お
よび反射鏡７の光軸に略−敗するように配設されている
。

落射照明系９の他端面はハーフミラ−３に反射面側に対
向されており、かつ、その先軸が視覚観測装置１の光軸
に対して直角となるように配設されている。

斜光照明系１０の他端部は互いに略等しい太さになるよ
うに複数（図示例では、４系統）に分岐されており、各
端部はその端面がＩＣ２の上方において照明対象面とし
てのＩＣ２の表面に四方から臨み、かつ、その軸心がＩ
Ｃ２の表面に対して所定の傾斜角度をなすようにそれぞ
れ配設されている。

次に使用方法および作用を説明する。

まず、落射照明を行いたい場合、光ｆ１６の光が落射照
明系９のみを投射するように反射鏡７の向きを制御する
。落射照明系９に入射した光はこれに導かれ、その終端
からハーフミラ−３に照射する。ハーフミラ−３に照射
した光は４５度の傾斜面において正反射されるため、照
明対象面としてのＩＣ２の表面に垂直に照射することに
よって落射照明を行うことになる。

次ぎに、斜光照明を行いたい場合、光源６の光が斜光照
明系１０のみを投射するように反射鏡７の向きをサーボ
モータ８により切り換える。斜光照明系１０に入射した
光はこれに導かれて四方に等配分され、各端部から光軸
方向に出射するため、照明対象面としてのＩＣ２の表面
を四方から斜めに照射することによって斜光照明を行う
ことになる。

そして、視覚観測装置ｌによりＩＣ２を視覚観測すると
き、鮮明な画像が得られるように所定の照明が行われる
ことになる。

まず、ＩＣ２のペレフ）１１を観測する場合には斜光照
明が行われるように、反射鏡７の向きを制御する。ベレ
ット１１が斜光照明されると、ベレン）１１上のｔ極パ
フド１２は視覚観測装置１において電極パッド１２が形
成されている背景になるガラスを膜１３と明確に識別さ
れて鮮明に観測される。

すなわち、電極パッド１２はアルミニュウムの蒸着膜に
より形成されて微細な凹凸を有しているため、第２図に
示されているように、電極パッド１２に照射した斜光１
４は乱反射し、一部は視覚観測装置１に入射することに
なる。他方、その上面に電極バッド１２を形成されるこ
とにより電極パッド１２についての画像の背景となるガ
ラス質膜１３に照射した斜光１５は、ガラス質膜１３の
表面が平滑な反射鏡面として作用するため、照射点にお
いて正反射することになり、視覚観測装置１には全く入
射しないことになる。その結果、視覚観測装置ｌはペレ
フ）１１上の電極パッド１２を背景であるガラス質膜１
３と区別して鮮明に観測することができる。

次ぎに、第３図に示されているように、ＩＣ２における
セラミック製のベース１６に形成されたり一ド１７を観
測する場合にも、斜光照明が行われるように、反射鏡７
の同きを制御する。

この場合、第３図に示されているように、リード１７に
照射した斜光１８と同様に、セラミックベース１６に照
射した斜光１９も乱反射するが、セラミックベース１６
は黒色、アルミニニウム等からなるリード１７は白色で
あるため、視覚観測装置１はそのリード１７を背景であ
るセラミックベース１６の表面と明確に識別して鮮明に
観測することができる。

しかし、第４図に示されているように、観測しようとす
るり−ド２０がＩＣにおけるベース２１に被着されたガ
ラス質膜２２上に形成されている場合には、次のような
理由により、落射照明する必要があるしことが、本発明
者によって明らかにされた。

まず、このような場合に斜光照明を行うと、第４図に想
像線で示されているように、背景であるガラス質膜２２
に照射した斜光２３の反射光も視覚観測装置１に入射し
てしまう、すなわち、このガラス質膜２２は緩やかな凹
凸を有するため、これに照射した斜光２３は局部的には
正反射するが、面的に見ると、乱反射したと同様になり
、その結果、ガラス質膜２２で反射した斜光２３が視覚
観測装置ｌに入射してしまうことになる。しかも、面的
に乱反射するため、視覚観測装置ｌはガラス質膜２２を
面として観測してしまい、かつまた、ガラス質膜２２は
黒色とは観測し得ない、その結果、このような場合に斜
光照明すると、視覚観測装置１は背景であるガラス質Ｉ
ＰＪ２２と識別してリード２０を鮮明に観測することが
できないことになる。

これに対して、落射照明すると、視覚観測装置ｌは背景
であるガラス質膜２２と識別してリード２０を観測する
ことができる。

すなわち、第４図に実線で示されているように、落射光
もガラス質膜に照射すると、局部的には正反射する。こ
のとき、ガラス質膜２２の凹凸における斜面に照射した
落射光２４は照射面に対して入射角を持つことになるた
め、入射方向である視覚観測装置ｌの方向に正反射する
ことはない、したがって、ガラス質膜２２では凹凸にお
ける水平面に照射した落射光２５のみが視覚観測装置１
に入射することになり、視覚観測装置１は背景であるガ
ラス質１Ｉ１２２を線または点として観測することにな
る。

他方、リード２０に照射した落射光２６はリード２０の
全面において乱反射するため、視覚観測装置ｌはリード
２０を面として観測することになる。その結果、リード
２０とその背景であるガラス質膜２２とを、面と線また
は点とで区別することにより識別することができるため
、視覚観測装置１はリード２０を鮮明に観測することが
できることになる。

〔効果〕

ｉｌｌ　　落射照明系と斜光照明系とを切り換え可能に
構成することにより、照明対象面の状態に応じた照明を
行うことができる。

（２）　　照明対象面の状態に応じて落射照明と斜光照
明とを切り換えることができるため、視覚対象物の表面
状態にかかわらず、適正な視覚観測を実行することがで
きる。

（３）　　単一の光源の投射方向を切り換えて落射照明
と斜光照明との両方を得るように構成することにより、
光源を最小源に低減することができる。

（４：　　落射照明系と斜光照明系とを光源の周囲を公
転する反射鏡によって切り換えるように構成することに
より、切り損え手段の構造を簡単化することができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

例えば、落射照明系、斜光照明系は、光ファイバにより
構成するに限らず、レンズ、プリズム等の光学系の組合
せにより構成してもよい。

視覚観測装置は、半導体装置の製造において、ワイヤボ
ンディング装置やペレットボンディング装置における計
測ステージ３ン等に使用することができる。

（利用分野〕以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるＩＣの視覚観測装置
における照明装置に適用した場合について説明したが、
それに限定されるものではなく、ウェハやマスクの外観
検査装置等にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である照明装置を示す概略斜
視図、第２図、第３図および第４図は作用を説明するための各
拡大部分断面図である。１・・・視覚観測装置、２・・・ＩＣ（視覚対象物）、
３・・・ハーフミラ−１４・・・照明装置、５・・・暗
箱、６・・・光源、７・・・反射鏡、８・・・サーボモ
ータ、９・・・落射照明系、１０・・・斜光照明系、１
１・・・ベレット（照明対象面）、１２・・・電極パッ
ド（視覚対象物）、１３・・・ガラス１を膜（背景）、
１４．１５〜１Ｂ、１９．２３・・・斜光、１６・・・
セラミックベース（背景）、１７・・・リード（視覚対
象物）、２０・・・リード（視覚対象物）、２１・・・
ベース、２２・・・ガラス質膜（背景）、第　　　１　
　図

Claims

【特許請求の範囲】１、照明対象面に落射照明を行う落射照明系と、照明対
象面に斜光照明を行う斜光照明系とが単一の光源に臨ま
されており、光源には光源の両照明系に対する投射を切
り換える切り換え手段が設けられている照明装置。２、切り換え手段が、光源の外方を公転するように配さ
れている反射鏡を備えていることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の照明装置。３、落射照明系および斜光照明系が、光ファイバを備え
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の照
明装置。