(57)【要約】【課題】電子部品の表裏両面の表面検査を高速で行うことを可能にすること。【解決手段】第１テーブル３のテーブル面に対して垂直方向に間歇回転する垂直回転テーブル７と、垂直回転テーブル７の間歇停止角度位置に配設されて電子部品である半導体チップ２の表面４を吸着してピックアップする第１ピックアップユニット６と、垂直回転テーブル７の間歇回転に同期して間歇回転する水平回転テーブル９と、水平回転テーブル９の間歇停止角度位置に配設されて第１ピックアップユニット６が吸着している半導体チップ２の裏面５をピックアップする第２ピックアップユニット８と、第１ピックアップユニット６がピックアップした半導体チップ２の裏面５を撮像する裏面検査カメラ１０と、第２ピックアップユニット８がピックアップした半導体チップ２の表面４を撮像する第１表面検査カメラ１１及び第２表面検査カメラ１２とを有している電子部品検査装置１。【選択図】図１
2020183907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を水平に配列する第１テーブルと、
前記第１テーブルのテーブル面に平行な回転軸の周りを等角度間隔に間歇回転する垂直回転テーブルと、
前記垂直回転テーブルの間歇停止角度位置に配設されており、前記第１テーブルに配列されている前記電子部品の表面を吸着してピックアップする第１ピックアップユニットと、
前記垂直回転テーブルを挟んで前記第１テーブルの反対側に配置され、前記第１テーブルのテーブル面に対して平行なテーブル面を有し、かつ前記垂直回転テーブルの間歇回転に同期して等角度間隔に間歇回転する水平回転テーブルと、
前記水平回転テーブルの間歇停止角度位置に配設されており、前記第１ピックアップユニットが吸着している前記電子部品の裏面を吸着してピックアップする第２ピックアップユニットと、
前記第１ピックアップユニットが前記電子部品をピックアップした次の間歇停止角度位置で前記電子部品の裏面を撮像する裏面検査カメラと、
前記第２ピックアップユニットが前記電子部品をピックアップした以降の間歇停止角度位置で前記電子部品の表面を撮像する1又は複数の表面検査カメラと、
を有している、
ことを特徴とする電子部品検査装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品検査装置において、
前記第１ピックアップユニットは、前記垂直回転テーブルに９０度間隔に配設されており、
前記第２ピックアップユニットの配設数は、前記第１ピックアップユニットの配設数の整数倍である、
ことを特徴とする電子部品検査装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電子部品検査装置において、
前記第１ピックアップユニットが前記電子部品を吸着する位置、前記裏面検査カメラが前記電子部品の裏面を撮像する位置及び前記第２ピックアップユニットに前記電子部品を受け渡す位置に前記垂直回転テーブルの停止角度位置を制御する垂直回転テーブル回転割出し機構と、
前記垂直回転テーブル回転割出し機構の動作に同期し、前記第２ピックアップユニットが第１ピックアップユニットから前記電子部品を受け取る位置及び前記表面検査カメラが前記電子部品の表面を撮像する位置に前記水平回転テーブルの停止角度位置を制御する水平回転テーブル回転割出し機構と、
をさらに有している、
ことを特徴とする電子部品検査装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電子部品検査装置において、
前記垂直回転テーブルの回転中心の延長線上の前記垂直回転テーブルから離れた位置に配設され、前記第１ピックアップユニットが吸着する位置の近傍にある前記電子部品を認識するチップ認識カメラと、
前記チップ認識カメラの検査結果に基づき前記電子部品の平面位置及び姿勢を補正するＸ軸駆動機構、Ｙ軸駆動機構及びθ軸駆動機構と、
をさらに有し、
前記チップ認識カメラが前記電子部品を認識して位置及び姿勢を補正するタイミングは、前記垂直回転テーブルの回転動作中である、
ことを特徴とする電子部品検査装置。
【請求項５】
請求項１に記載の電子部品検査装置において、
前記第２ピックアップユニットの下方側には、前記水平回転テーブルの回転方向に沿って複数個の前記表面検査カメラが配置されており、
複数個の前記表面検査カメラは、各々が異なる種類の検査項目を検査する、
ことを特徴とする電子部品検査装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電子部品検査装置において、
前記裏面検査カメラ及び前記表面検査カメラによる検査結果に基づき、前記電子部品を良品と不良品とに分別して収納する良品収納用トレイ及び不良品収納用トレイを、さらに有している、
ことを特徴とする電子部品検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
部品検査の効率を高めるために１個の部品に対して２か所以上の表面検査を行う部品検査装置がある。このような部品検査装置としては、回転テーブルを回転しながら回転テーブル上に頭部で吊下げ保持された部品の上方から一方の検査カメラで部品の頭部を撮像し、さらに部品の下部を側方から他方の検査カメラで撮像して画像処理によって部品の頭部及び側方部の２か所の良否判定を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、部品の表面及び裏面両面の表面検査を行う部品検査装置がある。この部品検査装置は、上段及び下段に配置された回転テーブルを有し、上段の回転テーブル上に載置された部品を表裏反転させて下段の回転テーブルに移載して、上段の回転テーブル上の部品の表面側を一方の検査カメラで撮像し、下段側の回転テーブル上の部品の裏面側を他方の検査カメラで撮像して、画像処理によって表裏両面の良否判定を行うものである（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−７２９１２号公報
【特許文献２】特開２００８−７３６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の部品検査装置では、部品の上方（表面側）と側方の２か所の表面検査を行うことが可能であるが、部品は回転テーブルに吊下げ保持されることから、部品の裏面側の表面検査を行うことができないという課題がある。
【０００６】
また、特許文献２に記載の部品検査装置は、部品の表裏両面の表面検査を行うことが可能である。しかしながら、ボウルフィーダーと直進フィーダーとで部品を上段の回転テーブル上に供給し、移載機構によって部品を表裏反転させて下段のテーブル上に移送する構成である。このような部品検査装置は、部品の位置認識手段や位置決め手段を有していないことから、半導体チップのような微小な電子部品の検査には対応できないという課題がある。
【０００７】
また、特許文献１及び特許文献２は共に、部品の被検査箇所に対して一つの検査カメラを配置する構成であることから、被検査箇所に対して複数の異なる検査項目の検査を行うことはできない。
【０００８】
そこで、本発明は、このような課題の少なくとも一つを解決するためになされたもので、半導体チップなどの電子部品の表裏両面の表面検査を高速で行うことが可能な電子部品検査装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
［１］本発明の電子部品検査装置は、電子部品を水平に配列する第１テーブルと、前記第１テーブルのテーブル面に平行な回転軸の周りを等角度間隔に間歇回転する垂直回転テーブルと、前記垂直回転テーブルの間歇停止角度位置に配設されており、前記第１テーブルに配列されている前記電子部品の表面を吸着してピックアップする第１ピックアップユニットと、前記垂直回転テーブルを挟んで前記第１テーブルの反対側に配置され、前記第１テーブルのテーブル面に対して平行なテーブル面を有し、かつ前記垂直回転テーブルの間歇回転に同期して等角度間隔に間歇回転する水平回転テーブルと、前記水平回転テーブルの間歇停止角度位置に配設されており、前記第１ピックアップユニットが吸着している前記電子部品の裏面を吸着してピックアップする第２ピックアップユニットと、前記第１ピックアップユニットが前記電子部品をピックアップした次の間歇停止角度位置で前記電子部品の裏面を撮像する裏面検査カメラと、前記第２ピックアップユニットが前記電子部品をピックアップした以降の間歇停止角度位置で前記電子部品の表面を撮像する1又は２以上の表面検査カメラと、を有している、ことを特徴とする。
【００１０】
第１ピックアップユニットは、第１テーブル上に配列されている電子部品の表面を吸着して第１テーブルのテーブル面に対して垂直に回転することから、電子部品の裏面側が裏面検査カメラに向かい裏面側の表面検査を行うことができる。また、第２ピックアップユニットは、電子部品の裏面側を吸着することになることから表面側が表面検査カメラに向かい表面側の表面検査を行うことができる。垂直回転テーブルと水平回転テーブルとは同期して間歇回転するため、第１ピックアップユニットが電子部品をピックアップすること、電子部品の裏面側の検査を行うこと、第２ピックアップユニットが電子部品をピックアップすること、さらに電子部品の表面側の検査を行うこと、とを同じタイミングで同時に行うことができる。以上のことから、本発明の電子部品検査装置によれば、半導体チップのような電子部品の表裏両面の表面検査を高速で行うことが可能となる。
【００１１】
例えば、上記電子部品が半導体チップの場合、表面には半導体ウエハの配線層や電極などが形成されている、いわゆる能動面である。一方、裏面は半導体ウエハの非能動面である。なお、電子部品としては、半導体チップ、配線基板及び他の電子素子などの表面及び裏面において吸着することが可能な形状であれば本発明の電子部品検査装置に適用することが可能である。なお、上記「前記垂直回転テーブルの間歇停止角度位置に配設されており」とは、それぞれが前記垂直回転テーブルの外周部に等角度間隔をもって配設されていることである。
【００１２】
［２］本発明の電子部品検査装置においては、前記第１ピックアップユニットは前記垂直回転テーブルに９０度間隔に配設されており、前記第２ピックアップユニットの配設数は、前記第１ピックアップユニットの配設数の整数倍である、ことが好ましい。
【００１３】
垂直回転テーブルが４分割であることから、水平回転テーブルは４分割、８分割、１２分割、１６分割…となる。第１ピックアップユニット及び第２ピックアップユニットは、分割数に応じて配設されている。このような構成にすることによって、電子部品をピックアップする際に第１ピックアップユニットと第２ピックアップユニットとが同じ順番の組み合わせの繰り返しになる。このことによって、電子部品の良品、不良品の判定結果の追加識別（トレーサビリティ）が可能となる。
【００１４】
［３］本発明の電子部品検査装置においては、前記第１ピックアップユニットが前記電子部品を吸着する位置、前記裏面検査カメラが前記電子部品の裏面を撮像する位置及び前記第２ピックアップユニットに前記電子部品を受け渡す位置に前記垂直回転テーブルの停止角度位置を制御する垂直回転テーブル回転割出し機構と、前記垂直回転テーブル回転割出し機構の動作に同期し、前記第２ピックアップユニットが第１ピックアップユニットから前記電子部品を受け取る位置及び前記表面検査カメラが前記電子部品の表面を撮像する位置に前記水平回転テーブルの停止位置を制御する水平回転テーブル回転割出し機構と、をさらに有している、ことが好ましい。
【００１５】
このような構成によれば、垂直回転テーブル回転割出し機構及び水平回転テーブル回転割出し機構によって、垂直回転テーブル及び水平回転テーブルの間歇回転動作を高精度に制御することが可能となる。その結果、第１テーブルから電子部品を第１ピックアップユニットで吸着する動作、電子部品の裏面を撮像する動作、第１ピックアップユニットから第２ピックアップユニットに電子部品を受け渡す動作及び電子部品の表面を撮像する動作を同じタイミングで同時に行うことができ、電子部品の表裏両面の表面検査を高速で行うことが可能となる。
【００１６】
［４］本発明の電子部品検査装置においては、前記垂直回転テーブルの回転中心の延長線上の前記垂直回転テーブルから離れた位置に配設され、前記第１ピックアップユニットが吸着する位置の近傍にある前記電子部品を認識するチップ認識カメラと、前記チップ認識カメラの検査結果に基づき前記電子部品の平面位置及び姿勢を補正するＸ軸駆動機構、Ｙ軸駆動機構及びθ軸駆動機構と、をさらに有し、前記チップ認識カメラが前記電子部品を認識して位置及び姿勢を補正するタイミングは、前記垂直回転テーブルの回転動作中である、ことが好ましい。
【００１７】
このような構成にすれば、第１ピックアップユニットは、第１テーブル上で高精度に位置決めされた電子部品をピックアップして第２ピックアップユニットに受け渡すことができ、裏面検査カメラ及び表面検査カメラが撮像する際の電子部品の位置や姿勢が変化しないため、ばらつきがない表面検査を行うことが可能となる。なお、近傍にある電子部品とは、第１ピックアップユニットがピックアップする対象の電子部品の近くに配置され、次又は近々にピックアップ対象となる電子部品をさす。
【００１８】
また、垂直回転テーブルの回転動作中にチップ認識カメラが電子部品を認識し、電子部品の位置及び姿勢を補正することからタクトタイムに影響することがなく、電子部品の表裏両面の表面検査を高速で行うことが可能となる。なお、上記姿勢とは、電子部品の平面方向の傾きであって、上記補正とは、第１テーブル上に配列されている電子部品の位置や姿勢を基準の範囲内に入れることをいう。
【００１９】
［５］本発明の電子部品検査装置においては、前記第２ピックアップユニットの下方側には、前記水平回転テーブルの回転方向に沿って１個又は複数個の前記表面検査カメラが配置されており、複数個の前記表面検査カメラは、各々が異なる種類の検査項目を検査することが可能に配置されている、ことが好ましい。
【００２０】
このような構成にすることによって、複数の第２面検査カメラの各々が電子部品の欠け、傷又は異物付着など異なる種類の検査を同時に行うことが可能になる。また、裏面の表面検査と表面の複数種類の表面検査とを同時に行うことが可能となる。
【００２１】
［６］本発明の電子部品検査装置においては、前記裏面検査カメラ及び前記表面検査カメラによる検査結果に基づき、前記電子部品を良品と不良品とに分別して収納する良品収納用トレイ及び不良品収納用トレイを、さらに有していることが好ましい。
【００２２】
第２ピックアップユニットは、裏面の検査及び表面の検査をした半導体チップを水平回転テーブルの回転によって移送し、良品は良品収納用トレイに検査順に排出し、不良品は不良品収納用トレイに検査順に排出することができる。このようにすれば、不良品のトレーサビリティが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】電子部品検査装置１の全体構成を示す斜視図である。
【図２】電子部品検査装置１を上方から見た平面図である。
【図３】電子部品検査装置１をＹ方向正面から見た正面図である。
【図４】第１ピックアップユニット６の構成を示す斜視図である。
【図５】第２ピックアップユニット８の構成を示す斜視図である。
【図６】電子部品検査装置１の動作の主要工程を示す工程フロー図である。
【図７】電子部品検査装置１の動作を模式的に表す説明図である。
【図８】電子部品検査装置１の動作を模式的に表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態に係る電子部品検査装置１について、図１〜図８を参照しながら説明する。
【００２５】
［電子部品検査装置１の構成］
図１は、電子部品検査装置１の全体構成を示す斜視図、図２は、電子部品検査装置１を上方から見た平面図であり、図３は、電子部品検査装置１をＹ方向正面から見た正面図である。なお、以降の説明において、図１の左右方向をＸ方向、Ｘ方向に直交する方向をＹ方向、Ｘ−Ｙ平面に対して垂直方向をＺ方向又は上下方向と記載して説明する。また、図１〜図３においては、構成の一部を省略又は簡略化して表している。
【００２６】
図１〜図３に示すように、電子部品検査装置１は、電子部品２を配列する第１テーブル３と、第１テーブル３のテーブル面に平行な回転軸（図示は省略）の周りをに対して垂直方向に間歇的に回転する垂直回転テーブル７と、垂直回転テーブル７の間歇停止角度位置に、つまり、９０度間隔に配置される第１ピックアップユニット６とを有している。図３に示すように、第１ピックアップユニット６は、第１テーブル３上に配列されている半導体チップ２の表面４を真空吸着してピックアップする。第１ピックアップユニット６は４セットで構成される。そこで、第１ピックアップユニット６を回転方向順に、第１ピックアップユニット６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄとし、総称して第１ピックアップユニット６と記載する。
【００２７】
電子部品２としては、半導体チップ、配線基板及び他の電子素子などであって特に限定されない。例えば、電子部品２が半導体チップの場合、表面４は半導体ウエハの表面であり、配線パターンや電極などが形成されている、いわゆる能動面となる。一方、裏面５は半導体ウエハの非能動面となる。そこで、以下の説明においては、電子部品２の１例として半導体チップを例示し、電子部品２を半導体チップ２と記載して説明する。
【００２８】
電子部品検査装置１は、垂直回転テーブル７を挟んで第１テーブル３の反対側に第１テーブル３のテーブル面に平行に回転するように配置される水平回転テーブル９を有している。水平回転テーブル９は、垂直回転テーブル７の間歇回転動作に同期し間歇的に回転し、間歇停止角度位置において、第１ピックアップユニット６が吸着している半導体チップ２の裏面５を真空吸着してピックアップする第２ピックアップユニット８を有している。
【００２９】
図２に示すように、第２ピックアップユニット８は、水平回転テーブル９の外周に沿って１６セット配設されている。そこで、第２ピックアップユニット８を水平回転テーブル９の回転方向順に第２ピックアップユニット８Ａ，８Ｂ…８Ｐ，８Ｑと表し（但し、８Ｏは判読が不明瞭となるので除く）、総称して第２ピックアップユニット８Ａと記載する。第２ピックアップユニット８の配設数は、第１ピックアップユニット６の数の整数倍とする。従って、第２ピックアップユニット８を４セット、８セット、１２セット、１６セット或いは２０セットとすることが可能である。但し、第２ピックアップユニット８の配設数は、第１ピックアップユニット６の回転ピッチの大きさ、第２ピックアップユニット８及び表面検査カメラが配設可能なスペースの大きさによって限定される。
【００３０】
第１テーブル３に対して平行となる位置の第１ピックアップユニット６Ｂ（図３参照）の先端には、半導体チップ２の裏面を撮像する裏面検査カメラ１０が配設されている。裏面検査カメラ１０の先端側には、リングライト１０ａが取り付けられている。裏面検査カメラ１０は、フレーム２１によって電子部品検査装置本体２６に固定されている。また、図２に示すように、水平回転テーブル９には、第１テーブル３よりも回転方向前方で第２ピックアップユニット８の下方側に半導体チップ２の表面４を撮像する表面検査カメラが配設されている。図２に示す例においては、表面検査カメラとしては、第１表面検査カメラ１１及び第２表面検査カメラ１２の２台が配置されている。第１表面検査カメラ１１にはリングライト１１ａ取付けられ、第２表面検査カメラ１２にはリングライト１２ａが取り付けられている。
【００３１】
図１に示すように、第１テーブル３は、Ｘ−Ｙ−θテーブル１５上に固定されている。Ｘ−Ｙ−θテーブル１５は、Ｘ軸駆動機構１６、Ｙ軸駆動機構１７及びθ軸駆動機構１８によって、第１テーブル３すなわち半導体チップ２をＸ方向又はＹ方向に移動し、さらに平面方向に回転する。本例においては、半導体チップ２は半導体ウエハ１９を切断して個片化されてシート（図示しない）に貼着したものである。但し、個片化された半導体チップ２をトレイなどに整列させたものであってもよい。
【００３２】
垂直回転テーブル７は、回転中心Ｑの延長線上に垂直回転テーブル回転割出し機構２０を有している。垂直回転テーブル回転割出し機構２０は、垂直回転テーブル７を９０度毎に停止角度位置を制御する。第１ピックアップユニット６は、垂直回転テーブル７の停止位置に取付けられている。従って、第１ピックアップユニット６は、停止する回転角９０度毎に配置される。４セットある第１ピックアップユニット６は、半導体チップ２の表面４を吸着する位置、半導体チップ２の裏面５を撮像する位置、半導体チップ２を第２ピックアップユニット８に受け渡す位置の各々に半導体チップ２を吸着した状態で移送する。垂直回転テーブル回転割出し機構２０は、図示しないサーボモータ（又はＤＤモータ）及びロータリーエンコーダを有し、高精度に第１回転テーブル７を間歇的に回転し、停止する。第１ピックアップユニット６の詳しい構成は、図４を参照して後述する。
【００３３】
第１回転テーブル７の回転中心Ｑの延長線上で、回転割出し機構２０とは反対側の垂直回転テーブル７から離れた位置には、チップ認識カメラ２５が配設されている。チップ認識カメラ２５は、図示しない固定用フレームによって電子部品検査装置本体２６に固定されている。チップ認識カメラ２５は、第１ピックアップユニット６が吸着する近傍の位置（次又は近々吸着する予定の半導体チップ２の位置）にある半導体チップ２を撮像して、第１テーブル３上に載置されている半導体チップ２のＸ方向、Ｙ方向及び平面方向の傾き（姿勢）の基準値に対するずれ量を検出する。このずれ量をＸ軸駆動機構１６、Ｙ軸駆動機構１７及びθ軸駆動機構１８によって補正する。Ｘ軸駆動機構１６及びＹ軸駆動機構１７は、半導体チップ２を第１ピックアップユニット６が吸着する位置に移送すること、及び半導体チップ２の位置及び姿勢を補正することの機能を有している。
【００３４】
水平回転テーブル９は、回転中心Ｐの延長線上に水平回転テーブル回転割出し機構２７を有している。水平回転テーブル回転割出し機構２７は、電子部品検査装置本体２６の門型支柱２８に取付けられている。水平回転テーブル回転割出し機構２７は、水平回転テーブル９を１６分割、すなわち２２．５度等間隔に間歇回転する。第２ピックアップユニット８は、水平回転テーブル９の停止位置に取付けられている。従って、第２ピックアップユニット８は、停止する回転角２２．５度毎に配設される。水平回転テーブル９は、垂直回転テーブル７の回転動作に同期して回転する。従って、半導体チップ２の受け渡しの際において、第１ピックアップユニット６の吸着ノズル４２と第２ピックアップユニット８の吸着ユニット５３とは直線上に対向して停止する（図５参照）。水平回転テーブル回転割出し機構２７は、図示しないサーボモータ（又はＤＤモータ）及びロータリーエンコーダを有し、高精度に水平回転テーブル９を間歇的に回転し、かつ停止する。第２ピックアップユニット８の詳しい構成は、図５を参照して後述する。
【００３５】
裏面検査カメラ１０、第１表面検査カメラ１１及び第２表面検査カメラ１２が得た半導体チップ２の撮像データは、画像処理によって良品と不良品とに判別される。電子部品検査装置１は、良品と不良品とに判別された半導体チップ２を収納する収納用トレイを有している。図２に示すように、収納用トレイは、良品収納用トレイ２９及び不良品収納用トレイ３０で構成される。良品収納用トレイ２９及び不良品収納用トレイ３０は、水平回転テーブル９の回転方向の第１面検査カメラ１２よりも前方において、第２ピックアップユニット８の下方側に配設される。良品収納用トレイ２９と不良品収納用トレイ３０とは、Ｘ−Ｙテーブル３１に保持されており、図示しないＸ軸駆動機構及びＹ軸駆動機構によってＸ方向、Ｙ方向に移動することが可能となっている。
【００３６】
図２に示す例においては、裏面検査カメラ１０、第１表面検査カメラ１１及び第２表面検査カメラ１２において良品判定された半導体チップ２は良品収納用トレイ２９に排出され、不良品判定された半導体チップ２は不良収納用トレイ３０に排出される。良品収納用トレイ２９及び不良品収納用トレイ３０は、Ｘ方向及びＹ方向に移動しながら、良品を良品収納用トレイ２９に検査順に整列し、不良品を不良品収納用トレイ３０に検査順に整列する。
【００３７】
また、図２に示す例では、不良品収納用トレイ３０は１個であるが、半導体チップ２の裏面５の不良品を収納する不良品収納用トレイと表面４の不良品を収納する不良品収納用トレイとに分けて設けることも可能である。また、第１表面検査カメラ１１が検出した不良品と第２表面検査カメラ１２が検出した不良品とに分けて不良品収納用トレイを設けることも可能である。半導体チップ２の複数種類の不良品を分別することによって、より綿密なトレーサビリティが可能になる。
【００３８】
図４は、第１ピックアップユニット６の構成を示す斜視図である。垂直回転テーブル７には同じ構成の第１ピックアップユニット６が４セット配設されている。第１ピックアップユニット６は、ピックアップ機構部３５及びリニアアクチュエータユニット３６で構成されており、垂直回転テーブル７と１体で回転する。ピックアップ機構部３５は、固定ブロック３７及びスライドブロック３８を有している。垂直回転テーブル７に固定される固定ブロック３７にはアリ型が形成され、スライドブロック３８にはアリ溝が形成されている。スライドブロック３８は固定ブロック３７に対してＺ方向（上下方向）にスライド移動が可能に構成されている。固定ブロック３７の下方側端部には、Ｌ字フレーム３９が固定されている。
【００３９】
スライドブロック３８の下方側端部とＬ字フレーム３９の張り出し部３９ａとの間には、バネ４０が配設されている。バネ４０は、スライドブロック３８を上方に常時付勢している。スライドブロック３８から突出されるピックアップ部４１には、半導体チップ２を真空吸着する吸着ノズル４２が挿着されている。吸着ノズル４２は、図示しない真空装置に接続される。ピックアップ部４１には、円柱状のカムフォロア４３が突設されている。スライドブロック３８、すなわち吸着ノズル４２は、カムフォロア４３を介してリニアアクチュエータユニット３６とバネ４０とによってＺ方向の位置が規制される。吸着ノズル４２とピックアップ部４１との間には遮光板５７が設けられている。
【００４０】
リニアアクチュエータ３６は可動レバー４４を有し、可動レバー４４はアリニアアクチュエータ３６によって上下動する。スライドブロック３８はバネ４０によって上方側に付勢されていることから、カムフォロア４３は可動レバー４４に常時当接している。従って、リニアアクチュエータ３６が可動レバー４４を下方側に移動させると、可動レバー４４はスライドブロック３８を下方側に移動させる。すなわち、吸着ノズル４２を下方側に移動させる。可動レバー４４が上方に移動するときには、スライドブロック３８はバネ４０の付勢力によって上方に押し上げられて可動レバー４４の移動に追従する。なお、図示は省略しているが、リニアアクチュエータ３６はフレーム４５に固定され、フレーム４５は垂直回転テーブル７に固定されている。フレーム４５を電子部品検査装置本体２６に固定し、リニアアクチュエータ３６を第１テーブル３から半導体チップ２をピックアップする位置だけに設けるようにしてもよい。なお、リニアアクチュエータ３６は、図示しないリニアエンコーダによって移動量及び移動方向が高精度に管理される。図４は、吸着ノズル４２が半導体チップ２を吸着したときを表している。
【００４１】
図５は、第２ピックアップユニット８の構成を示す斜視図である。図５は、第１ピックアップユニット６が第２ピックアップユニット８に半導体チップ２を受け渡した直後を表している。第２ピックアップユニット８は、水平回転テーブル９の外周部に１６セット配設されている（図１参照）。第２ピックアップユニット８は、ピックアップ機構部４６及びリニアアクチュエータ４７で構成され、水平回転テーブル９と１体で回転する。ピックアップ機構部４６は、水平回転テーブル９に固定される固定ブロック４８とスライドブロック４９とを有している。固定ブロック４８にはアリ型が形成され、スライドブロック４９にはアリ溝が形成されており、スライドブロック４９は固定ブロック４８に対してＺ方向（上下方向）にスライド移動する。
【００４２】
固定ブロック４８の下方側端部には、バネ支持フレーム５０が固定されている。スライドブロック４８の下方側端部とバネ支持フレーム５０との間には、バネ５１が配設されている。バネ５１は、スライドブロック４９を上方に常時付勢している。スライドブロック４９にはピックアップ部５２が突設されており、ピックアップ部５２には半導体チップ２を真空吸着する吸着ノズル５３が挿着されている。吸着ノズル５３は、図示しない真空装置に接続される。ピックアップ部５２の上方には、カムフォロアロア５４が回転可能に軸支されている。スライドブロック４９、すなわち吸着ノズル５３は、カムフォロア５４を介してリニアアクチュエータ４６とバネ５１とによってＺ方向の位置が規制される。吸着ノズル５３とピックアップ部５２との間には遮光板５８が設けられている。
【００４３】
リニアアクチュエータ４７は可動レバー５５を有し、可動レバー５５はリニアアクチュエータ４７によってＺ方向に移動する。スライドブロック４９はバネ５１によって上方側に常時付勢されていることから、カムフォロア５３は可動レバー４４に常時当接している。従って、リニアアクチュエータ４７が可動レバー５５を下方側に移動させると、可動レバー５５はスライドブロック４９を下方側に移動させる。すなわち、吸着ノズル５３を下方側に移動させる。可動レバー５５が上方に移動するときには、スライドブロック４９はバネ５１の付勢力によって上方に押し上げられて可動レバー５５の移動に追従する。なお、図示は省略するが、リニアアクチュエータ４７はフレーム５６に固定され、フレーム５６は第２回転テーブル８に固定される。
【００４４】
吸着ノズル５３は、第１ピックアップユニット６が吸着している半導体チップ２を吸着可能な位置まで降下して半導体チップ２の裏面５を吸着する。吸着ノズル５３が半導体チップ２を吸着すると同時に吸着ノズル４２の吸着を解除する。このようにして、半導体チップ２は、第１ピックアップユニット６から第２ピックアップユニット８に受け渡される。第２ピックアップユニット８がリニアアクチュエータ４７を駆動して、半導体チップ２を移送可能な高さ位置まで上昇させた後、水平回転テーブル９を回転して、第１表面検査カメラ１１の位置、さらに第２表面検査カメラ１２の位置まで半導体チップ２を移送する。
【００４５】
第２表面検査カメラ１２によって半導体チップ２の表面検査の後、半導体チップ２は第２ピックアップユニット８に吸着された状態で良品収納用トレイ２９又は不良品収納用トレイ３０の上方まで移送される。良品収納用トレイ２９又は不良品収納用トレイ３０の上方まで移送された半導体チップ２は、良品収納用トレイ１１又は不良品収納用トレイ３０の所定位置に排出される。電子部品検査装置１の動作については、図６〜図８を参照して説明する。
【００４６】
［電子部品検査装置１の動作］
図６は、電子部品検査装置１の動作の主要工程を示す工程フロー図であり、図７及び図８は、電子部品検査装置１の動作を模式的に表す説明図である。図６の工程フローに沿って、図７及び図８を参照しながら説明する。なお、図７及び図８では、水平回転テーブル９の外周を直線に展開して表している。また、図６に示す工程フロー図は、電子部品検査装置１の稼働を開始後の半導体チップ２の検査工程の１サイクルを表している。まず、電子部品検査装置１の稼働開始準備作業として、図１に示すように、半導体チップ２（切断された半導体ウエハ１９）を第１テーブル３にセットし、良品収納用トレイ２９及び不良品用収納トレイ３０を所定位置にセットする（ステップＳ１）。そして、検査対象となる半導体チップ２をチップ認識カメラ２５で撮像し、Ｘ軸駆動機構１６、Ｙ軸駆動機構１７及びθ軸駆動機構１８を駆動して半導体チップ２の位置及び姿勢を補正する（ステップＳ２）。
【００４７】
続いて、電子部品検査装置１の稼働を開始する。まず、図７（ａ）に示すように、第１ピックアップユニット６Ａで半導体チップ２をピックアップする（ステップＳ３）。この工程には、まず吸着ノズル４２が第１テーブル３上の半導体チップ２を真空吸着することが可能な高さ位置まで吸着ノズル４２を降下させて半導体チップ２を真空吸着した後、垂直回転テーブル７が回転可能な高さ位置まで吸着ノズル４２を上昇させる工程を含む。なお、第１ピックアップユニット６Ａが半導体チップ２をピックアップした後に第１ピックアップユニット６Ｄがピックアップ可能な位置まで半導体チップ２を移動する。そして、図７（ｂ）に示すように、垂直回転テーブル回転割出し機構２０を駆動して垂直回転テーブル７を時計回り（図示実線の矢印方向）に９０度回転させて停止し（ステップＳ４）、第１ピックアップユニット６Ａが吸着している半導体チップ２の裏面５を裏面検査カメラ１０によって撮像し、半導体チップ２の裏面５を検査する（ステップＳ５）。ここでは、画像処理によって半導体チップ２の裏面５の欠け、傷及び異物付着の有無など判定する。
【００４８】
ステップＳ４及びステップＳ５の工程の間に、第２ピックアップユニット６Ｄは第１テーブル３から半導体チップ２をピックアップする。なお、水平回転テーブル９は、水平回転テーブル回転割出し機構２７によって垂直回転テーブル７の間歇回転動作に同期して平面視反時計回り（図７（ｂ）では図示太い矢印方向）に２２．５度回転して停止する。この際、第２ピックアップユニット８は半導体チップ２を吸着していない状態で回転する。なお、第１ピックアップユニット６Ｄが半導体チップ２をピックアップした後に第１ピックアップユニット６Ｃがピックアップ可能な位置まで半導体チップ２を移動する。
【００４９】
次に、図７（ｃ）に示すように、垂直回転テーブル回転割出し機構２０を駆動して垂直回転テーブル７を、さらに時計回り（図示実線の矢印方向）に９０度回転させて停止する（ステップＳ６）。第１ピックアップユニット６Ａは、半導体チップ２を吸着した状態で第２ピックアップユニット８Ｐに対向する位置で停止し、半導体チップ２を第１ピックアップユニット６Ａから第２ピックアップユニット８Ｐに受け渡す（ステップＳ７）。言い換えれば、第２ピックアップユニット８Ｐが半導体チップ２をピックアップする。具体的には、回転停止位置において、吸着ノズル５３が半導体チップ２を真空吸着することが可能な高さ位置まで降下し半導体チップ２を真空吸着する。この真空吸着と同じタイミング吸で第１ピックアップユニット６Ａによる真空吸着を解除する。なお、第１ピックアップユニット６Ｃが半導体チップ２をピックアップした後に第１ピックアップユニット６Ｂがピックアップ可能な位置まで半導体チップ２を移動する。
【００５０】
ステップＳ６及びステップＳ７の工程の間に、第２ピックアップユニット６Ｃが第１テーブル３から半導体チップ２をピックアップし、第２ピックアップユニット６Ｄが吸着している半導体チップ２の裏面５を裏面検査カメラ１０で撮像する。
【００５１】
次に、図８（ａ），（ｂ）に示すように、半導体チップ２を第１表面検査カメラ１１の位置まで移送する（ステップＳ８）。なお、図８（ａ）は、第２ピックアップユニット８Ｐが半導体チップ２を吸着した状態で第１表面カメラユニット１１の手前の停止位置まで移送して停止する工程を表している。この移送工程に同期して第１ピックアップユニット６Ｂが第１テーブル３から半導体チップ２をピックアップする。また、第２ピックアップユニット６Ｃは裏面検査カメラ１０に対向する位置まで回転し、裏面検査カメラ１０が半導体チップ２の裏面５を撮像する。また、第１ピックアップユニット６Ｄは、第２ピックアップユニット８Ｎに対向する位置まで回転し、半導体チップ２を第２ピックアップユニット８Ｎに受け渡す。すなわち、第２ピックアップユニット８Ｎが半導体チップ２をピックアップする。なお、第１ピックアップユニット６Ｂが半導体チップ２をピックアップした後に第１ピックアップユニット６Ａがピックアップ可能な位置まで半導体チップ２を移動する。
【００５２】
続いて、図８（ｂ）に示すように、水平回転テーブル９を垂直回転テーブル７の間歇回転動作に同期して平面視反時計回り（図示太い矢印方向）に２２．５度回転して停止する。第２ピックアップユニット８Ｐは、第１面検査カメラ１１に対向する位置まで半導体チップ２を移送して、第１表面検査カメラ１１によって半導体チップ２の表面４の検査項目（１）について検査する（ステップＳ９）。検査項目（１）としては、例えば、半導体チップ２の欠けである。
【００５３】
ステップＳ８及びステップＳ９の工程の間に、第２ピックアップユニット６Ａが第１テーブル３から半導体チップ２をピックアップし、第２ピックアップユニット６Ｂが裏面検査カメラ１０に対向する位置まで回転して吸着している半導体チップ２の裏面５を裏面検査カメラ１０で撮像する。第１ピックアップユニット６Ｃは第２ピックアップユニット８Ｍに対向する位置まで回転して停止し、半導体チップ２を第２ピックアップユニット８Ｍに受け渡す。第２ピックアップユニット８Ｎは、半導体チップ２を第１表面カメラユニット１１の手前の停止位置まで移送して停止する。なお、第１ピックアップユニット６Ａが半導体チップ２をピックアップした後に第１ピックアップユニット６Ｄがピックアップ可能な位置まで半導体チップ２を移動する。
【００５４】
続いて、図８（ｃ）に示すように、第２ピックアップユニット８Ｐは、第２表面検査カメラ１２の位置まで半導体チップ２を移送し（ステップＳ１０）、第２表面検査カメラ１２によって半導体チップ２の表面４の検査項目（２）について検査する（ステップＳ１１）。検査項目（２）は、例えば、半導体チップ２の表面４に付いた線状の傷などである。第２表面検査カメラ１２は、検査項目（１）の検査が済んでいる半導体チップ２の検査項目（２）の検査を行うことになる。
【００５５】
ステップＳ１０及びステップＳ１１の工程の間に、第２ピックアップユニット６Ｄが第１テーブル３から半導体チップ２をピックアップし、第２ピックアップユニット６Ａが裏面検査カメラ１０に対向する位置まで回転して吸着している半導体チップ２の裏面５を裏面検査カメラ１０で撮像する。第１ピックアップユニット６Ｂは第２ピックアップユニット８Ｌに対向する位置まで回転して停止し、半導体チップ２を第２ピックアップユニット８Ｌに受け渡す。第２ピックアップユニット８Ｍは、半導体チップ２を吸着した状態で第１表面カメラユニット１１の手前の停止位置まで移送して停止する。第２ピックアップユニット８Ｎは、半導体チップ２を吸着した状態で停止し第１表面検査カメラ１１によって検査項目（１）の検査を行う。
【００５６】
続いて、検査項目（１）及び検査項目（２）の検査が終了した半導体チップ２を収納トレイの位置まで移送する（ステップＳ１２）。そして、検査結果に基づき半導体チップ２を収納用トレイに収納する（ステップＳ１３）。図２に示した例においては、収納トレイは、良品収納用トレイ２９及び不良品収納用トレイ３０を有している。従って、半導体チップ２の裏面５の検査（ステップＳ５）及び表面４の検査（ステップＳ９とステップＳ１１）において良品と判定された半導体チップ２は、良品収納用トレイ２９に収納される。一方、不良品と判定された半導体チップ２は、良品収納用トレイ２９を通過して不良品収納用トレイ３０に収納される。
【００５７】
なお、各収納用トレイに半導体チップ２を収納する動作としては、収納対象の半導体チップ２を吸着している第２ピックアップユニット８の吸着ノズル５３を収納用トレイに近接するまで降下させて吸着を解除することによって行われる。半導体チップ２を収納用トレイに収納した第２ピックアップユニット８は、半導体チップ２をピックアップすることが可能な高さ位置まで吸着ノズル５３を上昇させる。
【００５８】
以上説明した電子部品検査装置１は、電子部品である半導体チップ２を水平に配列する第１テーブル３と、第１テーブル３のテーブル面に平行な回転軸の周りを等角度間隔に間歇回転する垂直回転テーブル７と、垂直回転テーブル７の間歇停止角度位置に配設されており、第１テーブル３に配列されている半導体チップ２の表面４を吸着してピックアップする第１ピックアップユニット６Ａ〜６Ｄとを有している。
【００５９】
また、電子部品検査装置１は、垂直回転テーブル７を挟んで第１テーブル３の反対側に配置され、第１テーブル３のテーブル面に対して平行なテーブル面を有し、かつ垂直回転テーブル７の間歇回転に同期して等角度間隔に間歇回転する水平回転テーブル９と、水平回転テーブル９の間歇停止角度位置に配設されており、第１ピックアップユニット６が吸着している半導体チップ２の裏面５を吸着してピックアップする第２ピックアップユニット８Ａ〜８Ｑとを有している。
【００６０】
さらに、電子部品検査装置１は、第１ピックアップユニット６が半導体チップ２をピックアップした次の間歇停止角度位置で半導体チップ２の裏面５を撮像する裏面検査カメラ１０と、第２ピックアップユニット８が半導体チップ２をピックアップした以降の間歇停止角度位置で半導体チップ２の表面４を撮像する第１表面検査カメラ１１及び第２表面検査装置１２と、を有している。
【００６１】
第１ピックアップユニット６は、第１テーブル３上に配列されている半導体チップ２の表面４を吸着して回転することから、半導体チップ２の裏面５が裏面検査カメラ１０に向かい裏面５の表面検査を行うことができる。また、第２ピックアップユニット８は、半導体チップ２の裏面５を吸着することになることから表面４が第１表面検査カメラ１１及び第２表面検査カメラ１２に向かい表面４の表面検査を行うことができる。垂直回転テーブル７と水平回転テーブル９とは同期して間歇回転するため、第１ピックアップユニット６が半導体チップ２をピックアップすること、裏面検査カメラ１０によって半導体チップ２の裏面５の検査を行うこと、第２ピックアップユニット８が半導体チップをピックアップすること、さらに半導体チップ２の表面４の検査を行うこと、とを同じタイミングで同時に行うことができる。そのことによって、電子部品検査装置１によれば、半導体チップ２のような電子部品の表裏両面の表面検査を高速で行うことが可能となる。
【００６２】
電子部品検査装置１においては、第１ピックアップユニット６は垂直回転テーブル７に９０度間隔に配設されており、第２ピックアップユニット８の配設数は、第１ピックアップユニット６の配設数の整数倍とする。
【００６３】
垂直回転テーブル７は４分割であることから、水平回転テーブル９は４分割、８分割、１２分割、１６分割…となる。第１ピックアップユニット６及び第２ピックアップユニット８は、分割数に応じて配設される。このような構成にすることによって、半導体チップ２をピックアップする際に第１ピックアップユニット６と第２ピックアップユニット８とが同じ順番の組み合わせの繰り返しになる。このことによって、半導体チップ２の良品、不良品の判定結果の追加識別（トレーサビリティ）が可能となる。
【００６４】
また、電子部品検査装置１は、第１ピックアップユニット６が半導体チップ２を吸着する位置、裏面検査カメラ１０が電子部品である半導体チップ２の裏面５を撮像する位置及び第２ピックアップユニット８に半導体チップ２を受け渡す位置に水平回転テーブル９の停止位置を制御する垂直回転テーブル回転割出し機構２０と、垂直回転テーブル回転割出し機構２０の動作に同期し、第２ピックアップユニット８が第１ピックアップユニット６から半導体チップ２を受け取る位置及び第１表面検査カメラ１１と第２表面検査カメラ１２とが半導体チップ２の表面４を撮像する位置に前記水平回転テーブル９の停止角度位置を制御する水平回転テーブル回転割出し機構２７と、をさらに有している。
【００６５】
このような構成によれば、垂直回転テーブル回転割出し機構２０及び水平回転テーブル回転割出し機構２７によって、垂直回転テーブル７及び水平回転テーブル９の間歇回転動作を高精度に制御することが可能となる。その結果、第１テーブル３から半導体チップ２を第１ピックアップユニット６で吸着する動作、半導体チップ２の裏面５を撮像する動作、第１ピックアップユニット６から第２ピックアップユニット８に半導体チップ２を受け渡す動作及び半導体チップ２の表面４を撮像する動作を同じタイミングで同時に行うことができ、半導体チップ２の表裏両面の表面検査を高速で行うことが可能となる。
【００６６】
また、電子部品検査装置１においては、垂直回転テーブル７の回転中心Ｐの延長線上の垂直回転テーブル６から離れた位置に配設され、第１ピックアップユニット６が吸着する位置の近傍にある電子部品である半導体チップ２を認識するチップ認識カメラ２５と、チップ認識カメラ２５の検査結果に基づき半導体チップ２の平面位置及び姿勢を補正するＸ軸駆動機構、Ｙ軸駆動機構及びθ軸駆動機構とを有している。そして、チップ認識カメラ２５が半導体チップ２を認識して位置及び姿勢を補正するタイミングは、垂直回転テーブル７の回転動作中である。
【００６７】
このような構成にすれば、第１ピックアップユニットは、第１テーブル３上で高精度に位置決めされた電子部品である半導体チップ２をピックアップして第２ピックアップユニット８に受け渡すことができ、裏面検査カメラ１０、第１表面検査カメラ１１及び第２表面検査カメラ１２、が撮像する際の半導体チップ２の位置や姿勢が変化しないため、ばらつきがない表面検査を行うことが可能となる。
【００６８】
また、垂直回転テーブル７の回転動作中にチップ認識カメラ２５が半導体チップ２を認識し、半導体チップ２の位置及び姿勢を補正することからタクトタイムに影響することがなく、半導体チップ２の表裏両面の表面検査を高速で行うことが可能となる。
【００６９】
第２ピックアップユニット８の下方側には、水平回転テーブル９の回転方向に沿って第１表面検査カメラ１１及び第２表面検査カメラ１２が配置されている。第１表面検査カメラ１１が検査項目（１）、第２表面検査カメラ１２が検査項目（２）というように、各々が異なる種類の検査項目を検査することが可能である。このような構成にすることによって、第１表面検査カメラ１１及び第２表面検査カメラ１２の各々が半導体チップ２の欠け、傷又は異物付着など異なる種類の検査を同時に行うことが可能になる。また、裏面５の表面検査と表面４の複数種類の表面検査とを同時に行うことが可能となる。
【００７０】
電子部品検査装置１は、裏面検査カメラ１０、第１表面検査カメラ１１及び第２表面検査カメラ１２による検査結果に基づき、半導体チップ２を良品と不良品とに分別して収納する良品収納用トレイ２９及び不良品収納用トレイ３０を有している。第２ピックアップユニット８は、裏面５の検査及び表面４の検査をした半導体チップ２を水平回転テーブル９の回転によって移送し、良品は良品収納用トレイ２９に検査順に排出し、不良品は不良品収納用トレイ３０に検査順に排出することができる。このようにすれば、不良品のトレーサビリティが可能となる。
【符号の説明】
【００７１】
１…電子部品検査装置、２…半導体チップ（電子部品）、３…第１テーブル、４…表面、５…裏面、６，６Ａ〜６Ｄ…第１ピックアップユニット、７…垂直回転テーブル、８，８Ａ〜８Ｑ…第２ピックアップユニット、９…水平回転テーブル、１０…裏面検査カメラ、１１…第１表面検査カメラ（表面検査カメラ）、１２…第２表面検査カメラ（表面検査カメラ）、１６…Ｘ軸駆動機構、１７…Ｙ軸駆動機構、１８…θ軸駆動機構、２０…垂直回転テーブル回転割出し機構、２５…チップ認識カメラ、２７…水平回転テーブル回転割出し機構、２９…良品収納用トレイ、３０…不良品収納用トレイ
【図１】
2020183907.tif 000003
【図２】
2020183907.tif 000004
【図３】
2020183907.tif 000005
【図４】
2020183907.tif 000006
【図５】
2020183907.tif 000007
【図６】
2020183907.tif 000008
【図７】
2020183907.tif 000009
【図８】
2020183907.tif 000010