特許ウォッチ

公開番号2025012408
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023115217
出願日2023-07-13
発明の名称外観検査装置
出願人ダイトロン株式会社
代理人
主分類G01N 21/85 20060101AFI20250117BHJP(測定;試験)
要約【課題】精細な撮像画像に基づいてワークの異常を正確に評価することが可能な外観検査装置の提供。
【解決手段】制御部50は、側面撮像装置32のピント位置を既定ピッチずつ変化させながら、検査台40に載置されたチップ4の側面5を撮像させて複数の評価用画像Iを生成させる。制御部50は、評価用画像Iに異なる評価領域EI1,EI2,EI3を設定し、複数の評価用画像Iから各評価領域EI1,EI2,EI3の合焦度が最も高い合焦画像IF1,IF2,IF3をそれぞれ選定する。制御部50は、各合焦画像IF1,IF2,IF3を撮像した際のピント位置の差に基づいて、側面撮像装置32に対するチップ4の向きの補正値を算出し、検査台回転機構41にチップ4の向きを補正させる。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
ワークの底面を支持する支持面を有した支持部と、
前記ワークの側面を撮像して評価用画像を生成する側面撮像部と、
前記支持部を駆動させ、前記側面撮像部に対する前記ワークの向きを変化させる向き調整部と、
前記側面撮像部及び前記向き調整部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
複数の異なるピント位置において前記側面撮像部に前記ワークの側面を撮像させて、複数の前記評価用画像を生成させる多焦点撮像処理と、
複数の前記評価用画像における対応する位置にそれぞれ設定された２つの異なる領域である第１評価領域及び第２評価領域の合焦度をそれぞれ算出し、複数の前記評価用画像のうち、前記第１評価領域の合焦度が最も高い第１合焦画像、及び前記第２評価領域の合焦度が最も高い第２合焦画像をそれぞれ選定する合焦画像選定処理と、
前記第１合焦画像を撮像した際の前記側面撮像部のピント位置である第１ピント位置と前記第２合焦画像を撮像した際の前記側面撮像部のピント位置である第２ピント位置との差に基づいて、前記側面撮像部に対する前記ワークの向きの補正値を算出し、当該補正値に基づいて、前記向き調整部に前記ワークの向きを補正させる補正処理と、を実行する外観検査装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１評価領域と前記第２評価領域とは、前記支持面に沿った方向に離間している請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項３】
前記向き調整部は、前記支持部を前記指示面と直交する軸線周りに回転させることが可能な請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項４】
前記多焦点撮像処理において、前記制御部は、前記側面撮像部のピント位置を所定ピッチずつ変化させて前記ワークの側面の撮像を行わせる請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項５】
前記合焦画像選定処理において、前記制御部は、前記評価用画像における前記ワークの側面の位置又は範囲に基づいて、前記第１評価領域又は前記第２評価領域を設定する請求項１に記載の外観検査装置。
【請求項６】
前記合焦画像選定処理において、前記制御部は、前記評価用画像における前記ワークの側面の外縁を含む領域を前記第１評価領域又は前記第２評価領域に設定する請求項５に記載の外観検査装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記合焦画像選定処理において同一の前記評価用画像が前記第１合焦画像及び前記第２合焦画像に選定されたこと、又は前記第１ピント位置と前記第２ピント位置との差が閾値よりも小さいことを必要条件として、前記補正処理を実行することなく、前記第１ピント位置又は前記第２ピント位置に基づいて前記ワークの評価に使用する前記評価用画像を選定する請求項１から６のいずれかに記載の外観検査装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記補正処理を実行した後に再度の前記多焦点撮像処理及び前記合焦画像選定処理を実行し、再度の前記合焦画像選定処理で選定された前記第１合焦画像に係る前記第１ピント位置と、再度の前記合焦画像選定処理で選定された前記第２合焦画像に係る前記第２ピント位置との差が閾値よりも大きいことを必要条件として、当該第１合焦画像における前記第１評価領域の周辺領域である第１合焦領域と、当該第２合焦画像における前記第２評価領域の周辺領域である第２合焦領域とを共に前記ワークの評価に使用することを決定する請求項１から６のいずれかに記載の外観検査装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記ワークの評価に使用することを決定した、前記第１合焦画像における前記第１合焦領域と、前記第２合焦画像における前記第２合焦領域とに基づいて、前記ワークの側面を表現した結合画像を生成する請求項８に記載の外観検査装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの外観検査のための装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
レーザーダイオード等の光学素子の外観検査工程においては、発光面を精細に撮像した画像に基づいて異常の評価を行うことが重要となる。光学素子においては、発光面の状態が光の照射特性に影響するためである。
【０００３】
レーザーダイオードの共振器の構成法として、主に、共振器を半導体基板面と平行に構成し、へき開面から光を取り出す端面発光型、又は共振器を半導体基板面と垂直に構成した面発光型が用いられている。このうち、端面発光型のレーザーダイオードは、載置状態における側面が発光面となるため、外観検査においては、発光面である側面を精細に撮像することが求められる。
【０００４】
半導体デバイスの外観検査工程は、分割後のチップの搬送中に実行されることが多い。分割後のチップは、コレット等を用いてダイシングシートからピックアップされ、検査台に載置される。その状態で、検査台周辺に設けられたカメラがチップを順次撮像する。カメラが生成した画像データに画像処理技術が適用されて、チップの異常が評価される。
【０００５】
例えば、特許文献１には、テーブルに載置されたチップ素体の側面を撮像する外観検査装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２１－１９２０３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
検査台に載置されたチップの側面を撮像する場合、カメラのレンズに対するチップの向きが重要となる。チップの側面全体にピントが合った精細な撮像画像を得るためには、カメラの光軸とチップの側面とが直交していることが望ましい。しかしながら、検査台にチップが載置される位置と向きは毎回異なるため、チップの側面がカメラのレンズに対して左右の一方に傾いた状態となりやすい。この傾きを補正するため、通常は、チップ上方に別途設けられたカメラによってチップを撮像し、得られた画像にエッジ認識等を適用して側面の傾きを検出する処理が実行される。しかしながら、チップの側面の損傷や半田の状態によっては、上方からの撮像により側面のエッジを精度よく認識できず、チップの傾きを十分に補正できないことがある。この傾きの大きさによっては、チップの側面のうち左右の一部の領域にしかピントを合わせることができず、精細な撮像画像を得ることが困難となる。
【０００８】
例えば、テレセントリックレンズ等の被写界深度の広いレンズにおいては、チップの側面に多少の傾きがあっても上述した問題は発生し難いが、他の撮像条件との関係で被写界深度の浅いレンズを使用する場合、チップのわずかな傾きにおいても上述した問題が発生することがある。特許文献１に記載された発明は、チップ素体ごとに正確な向きの調整を行うものではないため、採用するレンズによっては上述した問題が発生すると考えられる。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、精細な撮像画像に基づいてワークの異常を正確に評価することが可能な外観検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る外観検査装置は、ワークの底面を支持する支持面を有した支持部と、前記ワークの側面を撮像して評価用画像を生成する側面撮像部と、前記支持部を駆動させ、前記側面撮像部に対する前記ワークの向きを変化させる向き調整部と、前記側面撮像部及び前記向き調整部を制御する制御部と、を備えている。前記制御部は、複数の異なるピント位置において前記側面撮像部に前記ワークの側面を撮像させて、複数の前記評価用画像を生成させる多焦点撮像処理と、複数の前記評価用画像における対応する位置にそれぞれ設定された２つの異なる領域である第１評価領域及び第２評価領域の合焦度をそれぞれ算出し、複数の前記評価用画像のうち、前記第１評価領域の合焦度が最も高い第１合焦画像、及び前記第２評価領域の合焦度が最も高い第２合焦画像をそれぞれ選定する合焦画像選定処理と、前記第１合焦画像を撮像した際の前記側面撮像部のピント位置である第１ピント位置と前記第２合焦画像を撮像した際の前記側面撮像部のピント位置である第２ピント位置との差に基づいて、前記側面撮像部に対する前記ワークの向きの補正値を算出し、当該補正値に基づいて、前記向き調整部に前記ワークの向きを補正させる補正処理と、を実行する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許