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公開番号2024058023
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-25
出願番号2022165124
出願日2022-10-14
発明の名称検査装置およびこれを用いたスタンプ検査装置
出願人東レエンジニアリング株式会社
代理人
主分類G01N 21/88 20060101AFI20240418BHJP(測定;試験)
要約【課題】スタンプの所定箇所にチップ部品が付着しているか否かの検査を、コンパクトな装置構成で、チップ部品が小さくても正確に行うことを可能とする検査装置およびこれを用いたスタンプ検査装置を提供すること。
【解決手段】検査対象表面に光を照射する光源と、前記検査対象表面を撮像するラインスキャンカメラを有した撮影ユニットと、前記検査対象表面における前記ラインスキャンカメラのスキャン方向に対して交差する方向に、前記検査対象と前記撮影ユニットの少なくとも一方を移動させる移動手段とを備え、前記検査対象表面の2次元画像を取得して前記表面状態を検査する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
検査対象の表面状態を検査する検査装置であって、
前記検査対象表面に光を照射する光源と、前記検査対象表面を撮像するラインスキャンカメラを有した撮影ユニットと、
前記検査対象表面における前記ラインスキャンカメラのスキャン方向に対して交差する方向に、前記検査対象と前記撮影ユニットの少なくとも一方を移動させる移動手段とを備え、
前記検査対象表面の２次元画像を取得して前記表面状態を検査する検査装置。
続きを表示（約 830 文字）【請求項２】
請求項１に記載の検査装置であって、
前記光源の照射方向が、前記検査対象表面の垂直方向に対して傾きを持ち、
前記検査対象表面で正反射した光を前記ラインスキャンカメラが撮像する検査装置。
【請求項３】
請求項２に記載の検査装置であって、
前記光源が横長の照射領域を有し、前記検査対象表面における前記ラインスキャンカメラの視野領域に光を照射する検査装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の検査装置であって、
前記撮影ユニットは、前記ラインスキャンカメラの光軸上に配したミラーを有し、
前記検査対象表面で正反射した光を、前記ミラーを介して、前記ラインスキャンカメラが撮像する検査装置。
【請求項５】
請求項４に記載の検査装置であって、
前記撮影ユニットの前記光源、前記ラインスキャンカメラおよび前記ミラーを配置するステージを更に備え、
前記移動手段が前記ステージを移動させながら一定間隔で撮像を行なうことにより、前記検査対象の２次元画像を取得する検査装置。
【請求項６】
請求項５に記載の検査装置であって、
前記ステージの移動を開始してから、一定距離移動後または一定時間経過後に、
一定時間周期で撮像を行なう検査装置。
【請求項７】
前記検査対象が、転写基板上のチップ部品を転写先基板に転写する際に用いるスタンプであって、
請求項５に記載の検査装置が、前記スタンプのチップ部品保持面を検査するスタンプ検査装置。
【請求項８】
請求項７に記載のスタンプ検査装置であって、
前記カメラに接続され画像処理機能を有した制御部を更に備え、
前記２次元画像から、前記チップ部品保持面の所定箇所にチップ部品が保持されているか否かを判定するスタンプ検査装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は検査対象の表面状態を検査する検査装置に関し、特に転写元基板からチップ部品をピックアップして転写先基板に転写する際に用いるスタンプにチップ部品が付着した状態を検査するスタンプ検査装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
μＬＥＤディスプレイの実用化が進む昨今において、転写元基板に密集状態に配置されているチップ部品をピックアップして、ピッチを広げて転写先基板に実装するチップ転写に対する関心が高まっている。
【０００３】
このようなチップ転写を行なう手法の一つとして、粘着性を有する表面で複数のチップ部品を同時に脱着させることが可能なスタンプ方式が知られている。（例えば特許文献１）
スタンプ方式で用いるスタンプ２は、図９（ａ）に断面図を示すように、板状のスタンプ本体２０に粘着部２１が設けられたものであり、粘着部２１の間隔は転写元基板Ｓ０上のチップ部品Ｃのピッチの整数倍になっている。
【０００４】
図９（ａ）に示すように、ピックアップヘッド１０１に保持されたスタンプ２は、粘着部２１の直下にチップ部品Ｃが配置されるように位置合わせをした後に、図９（ｂ）のように粘着部２１をチップ部品Ｃに密着させる。この段階で、粘着部２１のチップ部品Ｃに対する粘着力が、転写元基板Ｓ０に対する付着力に勝れば、スタンプ２を上昇させる（転写元基板Ｓ０から離す）と、粘着部２１に密着したチップ部品Ｃは転写元基板Ｓ０からピックアップされる（図９（ｃ））。
【０００５】
チップ部品Ｃをピックアップしたスタンプ２は、実装ヘッド１０２に保持され、図１０（ａ）のように転写先基板Ｓ１の所定箇所に位置合わせされた後に、図１０（ｂ）のように転写先基板Ｓ１に圧着する。この段階で、粘着部２１のチップ部品Ｃに対する粘着力を加熱等により、転写先基板Ｓ１に対する接合力より弱めれば、スタンプ２を上昇させる（転写先基板Ｓ１から離す）と、チップ部品Ｃはスタンプ２から離れて転写先基板Ｓ１に実装される（図１０（ｃ））。ここで、チップ部品Ｃを加熱することで粘着部２１の粘着力を弱める一方で、チップ部品Ｃと転写先基板Ｓ１の間の接合力を強めてもよい。
【０００６】
以上のようにスタンプ２は、図１１（ａ）のように転写元基板Ｓ０からピックアップしたチップ部品Ｃを粘着部２１に付着させた状態で転写先基板Ｓ１に転写して、図１１（ｂ）のように転写後の粘着部２１にチップ部品Ｃは付着していない。このような動作を行うチップ転写装置の構成を示したのが図１１（ｃ）であり、ピックアップ装置５と実装装置６を備えている。
【０００７】
このようなチップ転写装置において、ピックアップ装置５において全ての粘着部２１にチップ部品Ｃが保持され、実装装置６において粘着部２１に付着していた全てのチップ部品Ｃが転写先基板Ｓ１に転写されるべきである。しかし、ピックアップ装置５において、図１２（ａ）に示すように一部の粘着部２１にチップ部品Ｃが付着しないことがある。また、実装装置６において、転写先基板Ｓ１に実装できなかったチップ部品Ｃが図１２（ｂ）のように粘着部２１に残ることもある。
【０００８】
図１２（ａ）や図１２（ｂ）のような現象を見逃すのはチップ転写プロセスにおいて問題が大きい、このため、図１３のようにピックアップ装置５と実装装置６の間にスタンプ検査装置７を配置するのが好ましい。スタンプ検査装置７は、図１１（ａ）の状態のスタンプ２の所定箇所（粘着部２１）にチップ部品Ｃが付着しているか否かを確認し、図１１（ｂ）の状態のスタンプ２に残っているチップ部品Ｃの有無を検査するものである。
【０００９】
スタンプ２のチップ部品保持面の状態を観察するのに際して、一般的な外観検査装置を用いた構成を図１４に示す。図１４において、反射用光源４０２が発する光に照らされたスタンプ２のチップ部品保持面を２次元撮像手段であるエリアカメラ４２で撮影し、その画像を解析してチップ部品Ｃの付着有無を判断する。例えば、図１５（ａ）はピックアップ後で実装前のチップ部品保持面の状態であり、チップ部品Ｃを保持した部分に相当するＩＲＣが明るく、チップ部品Ｃを保持していない粘着部２１に相当する部分が暗くなっている。図１５（ｂ）は、実装後のチップ部品保持面の状態で、明るい部分にチップ部品Ｃが残っていることが判る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開２０１９－１７５９６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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