(57)【要約】【課題】【解決手段】目視検査のためにチップ保持空洞（１３）内にマイクロ電子チップ（２）を正確に位置決めるための装置（１２）である。チップ（２）は少なくとも前壁（５）と間隔をおかれた一対の相対する側壁（６，７）とを有する。前壁（５）は側壁（６，７）と出会って間隔をおかれた相対する第１及び第２の縁（８，９）を形成する。空洞は、チップ（２）の側壁（６，７）の少なくとも１つと並列するように形成された空洞側壁（２４）と、窪み（３４）であってこれから前方へ投射する影を発生させる形成された窪みを有する空洞側壁（２４）を含み、チップの第１の前縁（８）は、影とチップとの間に客観的に測定可能であるグレー度におけるコントラストを形成する影の境界を形成する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも前壁と一対の相対する間隔をおかれた側壁とであって相対する間隔をおかれた第１の前縁及び第２の前縁を形成するように前記前壁が各側壁と会合する前壁と一対の相対する側壁とを有するマイクロ電子チップを目視検査のためにチップ保持空洞に正確に位置決めるための装置であって、
前記チップの少なくとも１つの側壁と並列に隣接するように形成された空洞側壁を含み、
前記空洞側壁は、これに形成された窪みであって該窪みから前方へ投影する影を生じさせる窪みを有し、前記チップの第１の前縁は、前記影と前記チップとの間に客観的に測定可能であるグレー度におけるコントラストを形成するように前記影の境界を形成する、装置。
【請求項２】
前記チップの第１の前縁は、前記影の真っ直ぐな境界を形成する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記チップの第１の前縁は、前記影の垂直な境界を形成する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
さらに、前記空洞内に前記チップを一時的に保持するための真空保持手段を含み、前記真空保持手段は、真空源と、前記空洞内における前記チップの保持の助けとなるように前記チップに対して真空を与えるための前記真空源から前記空洞に至る真空伝達通路とを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
影で覆われた前記窪みのグレー度は、前記チップの前部のグレー度と、産業上のグレー度スケールの２５５ユニットにおいて１５グレー・ユニットまで異なる、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
影で覆われた前記窪みのグレー度は、前記チップの前部のグレー度と、産業上のグレー度スケールの２５５ユニットにおいて少なくとも１６グレー・ユニットまで異なる、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記窪みは、円形である、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記窪みは、長円形である、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記窪みは、水平なスロットである、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記空洞は、空洞後壁により境を限られている、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記窪みは、ここに前記チップの第２の前縁によって浸食される影を形成するように前記空洞側壁と前記空洞後壁とに沿って伸び、前記空洞後壁の窪みに形成された影は前記影と前記チップとの間に客観的に測定可能であるコントラストを形成する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
少なくとも前壁と一対の相対する間隔をおかれた側壁とであって相対する間隔をおかれた第１の前縁及び第２の前縁を形成するように前記前壁が各側壁と会合する、前壁と一対の側壁とを有するマイクロ電子チップを目視検査のためにチップ保持空洞に正確に位置決めるための装置であって、
前記チップの両側壁の少なくとも１つの一部と並列に隣接するように形成された空洞側壁であって前記空洞から離れて伸びかつ前記チップの側壁と第１の前縁とに近接して位置決められた凹みを形成する第１の壁に部分的に形成されている空洞側壁を含み、
前記空洞側壁と前記第１の壁とはここに形成された窪みであって該窪みから前方へ投影する影を生じさせる窪みを有し、前記チップの第１の前縁は、前記影と前記チップとの間に客観的に測定可能であるグレー度におけるコントラストを形成するように前記影の境界を形成する、装置。
【請求項１３】
前記チップの第１の前縁は、前記影の真っ直ぐな境界を形成する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記チップの第１の縁は、前記影の垂直で真っ直ぐな境界を形成する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
さらに、前記空洞内に前記チップを一時的に保持するための真空保持手段を含み、前記真空保持手段は、真空源と、前記空洞内における前記チップの保持の助けとなるように前記チップに対して真空を与えるための前記真空源から前記空洞に至る真空伝達通路とを含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
影で覆われた前記窪みのグレー度は、前記チップの前部のグレー度と、産業上のグレー度スケールの２５５ユニットにおいて１５グレー・ユニットまで異なる、請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
影で覆われた前記窪みのグレー度は、前記チップの前部のグレー度と、産業上のグレー度スケールの２５５ユニットにおいて少なくとも１６グレー・ユニットまで異なる、請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
前記窪みは円形である、請求項１２に記載の装置。
【請求項１９】
前記窪みは長円形である、請求項１２に記載の装置。
【請求項２０】
前記窪みは水平なスロットからなる、請求項１２に記載の装置。
【請求項２１】
前記空洞は、空洞後壁により境を限られている、請求項１２に記載の装置。
【請求項２２】
前記窪みは、ここに前記チップの第２の前縁によって浸食される影を形成するように前記空洞側壁と前記空洞後壁とに沿って伸び、前記空洞後壁の窪みに形成された影は前記影と前記チップとの間に客観的に適度のコントラストを形成する、請求項１２に記載の装置。
【請求項２３】
空洞側壁を有する空洞内において、グレー度特性を有しかつ前縁を形成する、隣接するチップ前壁及びチップ側壁を有するマイクロ電子チップの位置を決定する方法であって、
前記チップ側壁が前記空洞側壁に近接し、前記空洞側壁が、前記チップ側壁の第２の部分に近接する、窪みグレー度特性を形成するための窪みを有し、前記窪みグレー度特性が前記チップ前壁又は前記チップ側壁のグレー度特性と適度に異なるように、前記空洞に前記チップを受け入れること、及び
前記チップの位置を決定するために前記窪みと前記チップ前壁又は前記チップ側壁との間のグレー度特性の相違を用いることを含む、方法。
【請求項２４】
前記チップの前縁は前記窪みと真っ直ぐな境界を形成し、また光学検査のための基準を与える、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
さらに、前記空洞内に前記チップを保持するために真空を提供することを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記窪みと前記チップ前壁とのグレー度特性は、産業上の２５５ユニットグレー度スケール上の少なくとも１６グレーユニットまで異なる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記窪みと前記チップ前壁とのグレー度特性は、産業上の２５５ユニットグレー度スケール上の１５グレーユニットまで異なる、請求項２３に記載の方法。
【請求項２８】
前記窪みは円形、長円形又はスロット状の形状を有する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２９】
前記空洞は、前記空洞側壁と第２の空洞側壁とに隣接する空洞後壁を含み、前記空洞後壁及び／又は前記第２の空洞側壁は、第２のチップ側壁、チップ後壁又はチップ前壁のグレー度特性と適度に異なるグレー度特性を有する他の窪みを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
前記チップが前記空洞内に保持されている間に目視可能の傷について前記チップを検査することを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項３１】
前記窪みは、光学検査を受ける前記チップの領域の周りの鏡面性を低減する、請求項２３に記載の方法。
【請求項３２】
前記窪みは、前記窪みは光学検査の情報量を増大させ、又は誤差率を低減する、請求項３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ電子チップの目視検査及び試験に関する。特に、本発明は、前記チップの表面の正確な目視分析を始めるため、空洞内に着座するように、前記チップを便宜上配置するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ電子チップの近時におけるダウンサイジング及びこれらのチップに対する大きい需要のため、前記チップの物理的及び電気的特性を早く正確にかつ経済的に試験することが求められており、前記チップのより効果的な試験を行うため、後の電気的試験が目で見て受け入れ可能であるチップについてのみ行われるように、まず生産ラインから目視可能のひび割れたチップを取り除くことが必要である。このような目視可能のひび割れの例として、絶縁体の層間剥離、前記チップの外部のひび割れ及びスミアのような金属成端のひび割れ、並びに流出物及び受け入れられない波斑がある。これらの物理的特性を試験するため、産業上、目視検査装置が用いられている。これらの装置は、一般に、前記チップを観察するためのカメラ装置と、前記ひび割れを検出し、記録するためのソフトウェア処理装置と、前記チップを照らすための明るい光源とを含む。
【０００３】
従来の目視検査装置は、前記チップの高表面光沢値及び周辺物質のために前記チップを正確かつ効果的に観察することができなかった。材料の鏡面性は、それが反射する正反射ハイライトの大きさ及び輝度を記述する。滑らかな反射物体は、小さくかつ明るいハイライトを有する。粗い反射物体は、大きくかつ拡散するがなお明るいハイライトを有する。反射性のほとんどない、粗い又は滑らかな物体は、薄暗いハイライトを有する。通常、目視検査プロセスの間に前記チップを収容するための装填輪を形成するために用いられるアルミニウム、ステンレス鋼、チタンのような従来の金属材料は、正常な損耗及び前記金属上への異物の集積のため、重大な正反射ハイライトを生じさせる。これらの表面のはっきりとした光沢を低減するためにある処理及びコーティングを用いることができるが、これらの救済策は間に合わせのものであり、また経時的に低下する。これらの金属をプラスチックに基礎おく材料又は他の類似の材料で置き換えることは、プラスチック材料に固有の弱い物理的特性がこれらを経時的に摩滅させるため、効果的でない。
【０００４】
前記チップの露出面の周囲及びその周囲環境の高度の鏡面性は、前記チップについての目視試験を開始するソフトウェア・プログラムのために前記チップがチップ保持空洞内に配置されている場合、電子的に正確に視覚化することを困難にする。前記周囲環境の輝度及び光反射は前記チップのそれと混じり、前記チップをその環境の残余から正確に区別することを視覚的に困難し、特に高速処理の条件下では、前記空洞内におけるチップの滞在時間はマイクロ秒である。このため、基準点がなく、前記ソフトウェアプログラムは前記チップの目視検査を開始することができず、あるいは誤った基準点で前記目視検査を開始する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、前記チップの縁の少なくとも一部の近傍に配置された重要な、暗い、基本的には黒い影であって該影に近接する前記チップの縁と前記影との間にコントラストを与える影を生じさせるための装置に係る。前記影に近接する前記チップの縁の一部は、検査装置にその目視検査を開始するための基準点を与えるコントラスト線を形成する。本発明は、前記した従来の目視検査方法に関する問題を解消する。本発明は、特に、前壁と２つの相対する、間隔をおかれた側壁とのそれぞれの会合により形成された少なくとも２つの相対する間隔をおかれた前縁を有する金属化された、正確な矩形の、平行六面体のマイクロ電子チップに有用である。このチップは、今日コンピュータ産業を通じて使用されているタイプのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る装置は、チップを受け入れるためのチップ操作輪の周囲のようなチップ操作手段の縁に配置された、好ましくは複数の空洞を含む。前記空洞は単一のチップを直立した位置に受け入れる形状及び寸法を有し、検査装置が前記チップの外面を検査しかつ試験をすることが可能であるように前記チップを一時的に保持する。前記空洞は少なくとも１つの空洞側壁を含み、また前記空洞内に前記チップを保持するのに役立つ、前記空洞側壁に対して直角に形成された空洞後壁を有するものとすることができる。前記空洞側壁は、前記チップが適切に着座されるとき、前記チップの側壁の少なくとも１つの一部に隣接する。
【０００７】
本発明の他の実施例では、前記空洞側壁の一部が、前記空洞から離れて伸びる第１の壁を含む凹みに形成されている。前記凹みは、前記チップの側壁に近接して配置されている。前記凹みは、前記チップの前縁の周りの鏡面性及び光反射の量を低減し、前記検査装置により前記チップの縁を検出するように干渉を低減する。
【０００８】
観測可能の窪みが少なくとも１つの空洞側壁と前記第１の壁とに形成されている。この窪みは、該窪みと前記チップとの間に客観的に測定可能であるグレー（灰色）度におけるコントラストを生じさせる、非常に暗く、基本的に黒い背景として現れるのに十分な深さである。前記チップは前記空洞内の所定位置に配置され、その少なくとも１つの前縁の少なくとも一部が境界、好ましくは真っ直ぐで垂直な黒い影または背景を形成し、また、このために前記チップの前縁と暗い明確な形を与えられた前記窪みとの間に明瞭な線を形成する。前記窪みは円形、長円形のものとし、又は前記空洞から離れて伸びる水平なスロットとすることができる。前記窪みの形状は、前記チップを保持する前記空洞のサイズ及び前記チップのサイズのような種々の要因により決定することができる。
【０００９】
本発明の別の実施例では、前記窪みは、さらに、前記チップの他の前縁により浸食されるところに影を形成するように前記空洞側壁に沿って及び前記空洞後壁に沿って伸びる。生じた前記影は、前記影と前記チップとの間に客観的に測定可能であるグレー度におけるコントラストを形成する。明瞭な線のコントラストが形成され、そこでは、前記チップの他の前縁が前記空洞後壁の窪みの暗い影を浸食する。
【００１０】
前記窪みは、前記チップのグレー度と前記操作輪のグレー度と対照をなす照明条件下において黒い。また、前記チップに近接して配置された窪みは、周囲の環境の鏡面性を生じさせる。前記コントラストの線は前記チップの場所を示す。したがって、前記窪みの影と前記チップとの間の際立ったコントラストのため、前記検査装置は、前記チップの目視検査を開始するために前記チップの縁を効果的にかつ便宜に検出することができる。
【００１１】
前記検査プロセスの間、前記チップは、電荷結合素子とソフトウェア検査ユニットと照明源とを含むことがある前記検査装置により試験をされる長い十分な時間に真空手段により一個所に保持される。
【００１２】
したがって、本発明の主な目的は、前記目視検査プロセスを開始するために前記チップを正確に配置するようにソフトウェア検査装置の助けとなる影発生装置にある。本発明の他の目的は、一時的な表面処理又はコーティングに優る装置、簡単で製造及び維持するのに経済的である装置、全ての形状、サイズ及び構成のチップを収容するように製造し得る装置、今日の産業に利用可能である現行の目視検査装置に容易に使用可能である装置、及び、前記空洞内に前記チップを速やかにかつ正確に配置する前記目視検査装置の能力のためにより良い最終製品を産する高生産率を有する装置にある。
【００１３】
本発明のこれらの及び他の目的は、好ましい実施例及びこれに添付の図面を読めばより明らかとなろう。本発明者により求められる保護はこの明細書を完結する請求の範囲の公平な読み取りから集められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図面を参照すると、１２の図を通して、要素又は限定が符号により特定され、同様の要素又は限定が同様の符号で特定されている。図１及び図２は本発明が向けられているマイクロ電子チップ２を示しており、該マイクロ電子チップは、少なくとも前壁５と、間隔をおかれた一対の相対する側壁６，７とを有する、全体に長方形の形状で固形の取り囲まれた本体４を含み、前壁５は各側壁６，７と出会い、それぞれ、相対する間隔をおかれた第１の前縁８及び第２の前縁９を形成する。本発明で使用されるチップ２は、金属で被覆された、互いに間隔をおかれた、回路ボードに接続するための１対の末端１０を有する。また、チップ２は、９０度より大きいか又は小さい角度の平行六面体であってもよく、また異なるサイズを有するものであってもよい。しかし、長方形の平行六面体は産業標準であり、また本発明が本質的に向けられている製品である。
【００１５】
図３及び図８に示すように、本発明の装置１２は、チップ２が検査されかつ試験されるように配列され得るようにチップ２の在庫を受け入れるためのチップ操作輪１６のようなチップ操作手段１４内に形成された空洞又はポケット１３を含む。チップ操作手段１４は、米国特許第６，２９４，７４７号明細書に示されたものと似ており、またチップ操作輪１６、特に外部リム１８を有するチップ装荷輪を含む。チップ操作輪１６は、チップ２を受け入れるための外部リム１８に形成された少なくとも１つ、好ましくは複数の空洞１３を含み、また各空洞１３内の直立位置に単一のチップ２を受け入れるような形状及びサイズのものである。
【００１６】
図３、図７ａ、図７ｂ及び図７ｃに示すように、空洞１３は、チップ２が空洞１３内に適切に着座されるときにチップ２の側壁６の少なくとも１つの部分に隣接して並列配置されるように形成された少なくとも１つの空洞側壁２４により境を限られている。さらに、空洞１３は、好ましくは空洞側壁２４と直角をなすように形成された空洞後壁２６により境を限られている。第１の側壁２４から間隔をおかれた他の空洞側壁２８が空洞１３内に配置されているチップ２の助けとなるように形成されている。また、空洞１３は、その上にチップ２が静止する底面（図示せず）を有する。図４及び図５に示すように、本発明の他の実施例が、空洞１３から離れて伸びる第１の壁３０に至るように部分的に形成された、チップ２の側壁６の一部に隣接する空洞側壁２４を示す。第１の壁３０が空洞１３から離れて伸びるところに凹み３２が形成されている。凹み３２はチップ２の側壁６に隣接して配置されている。
【００１７】
図４、図５及び図７に示すように、空洞１３の側方から前方へ黒い影を投影するに十分な幅及び深さであり、また窪み３４とチップ２との間に客観的に測定可能であるグレー度におけるコントラストを作り出す窪み３４が空洞側壁２４に形成されている。チップ２が空洞１３内の所定位置に配置されており、ここにおいて、第１の前縁８の少なくとも一部が前記黒い影又は背景の好ましくは真っ直ぐかつ垂直な境界を形成し、このためにチップ２の第１の前縁８と暗い影が付けられた窪み３４との間に明瞭なコントラスト線を形成する。窪み３４の高さは好ましくは前記底壁より上方であってかつチップの末端１０の頂壁より下方に設定される。窪み３４に形成された影のグレー度は、チップ２の前壁５のグレー度とは、電子産業協会の標準グレー・スケール上、１５グレーユニット（fifteen gray units）又は少なくとも１６のグレーユニットまで、異なる。このグレース・ケールは、一端の純白から他端の全くの黒に及ぶグレーの２５５の客観的に異なる影に分けられており、又色彩産業で認知されている。窪み３４は切り取り又は穴あけによりチップ操作輪１６に形成され、その深さは、空洞１３のサイズ及び深さ並びにチップ２のサイズのような様々な要因に依存する。さらに、窪み３４は円形（図７ａ）、長円形（図７ｂ）又は第１の壁３０において空洞１３から離れて伸びる水平なスロット（図７ｃ）からなるものとすることができる。さらに本発明の他の実施例では、図９に、チップ２の第２の前縁９によって光を奪われる窪み３４内に影を生じさせるように空洞側壁２４に沿って、また空洞後壁２６に沿って伸びる窪み３４が示されている。
【００１８】
図１０に示すように、装置１２は、検査を許すように空洞１３内に一時的にチップ２を保持するための保持手段４０を含む。保持手段４０は、真空源（図示せず）と、該真空源から真空スロット４４に至り、空洞１３内に至る真空伝達通路４２を含む。前記真空は、検査の間、空洞１３内にチップ２を保持するのに役立つ。
【００１９】
空洞１３内に着座したチップを見つけるため、位置決め手段（図示せず）が設けられている。位置決め手段は、チップ２の像を集めかつこれに焦点を合わせ、これらを、画像処理ユニット（図示せず）のような近くの検査装置に送るための電荷結合素子カメラ（図示せず）と、縁８が窪み３４に暗い影を付けるチップ２の縁８を見つけ出すための十分な光源（図示せず）とを含むものとすることができる。窪み３４とチップ２との間のコントラスト線は、前記検査装置が試験プロセスを開始することができるように、チップ２を見つけ出すための前記検査装置のための基準点を提供する。
【００２０】
本発明は特定の実施例に関して説明したが、この分野の当業者は、本発明の真の精神及び範囲から逸脱することなしに、本発明の記述の実施例に様々な変更を加えることが可能である。実質的に同一の結果を達成するために実質的に同一の方法において実質的に同一の作用をする全ての要素及びステップの組み合わせは、本発明の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明が向けられる、長方形の正六面体のマイクロ電子チップの斜視図である。
【図２】本発明により配置される第１の前縁及び第２の前縁を示すチップの正面図である。
【図３】本発明の教示に従って観察可能である影形成用窪みが形成されている空洞側壁を示す典型的なチップ操作輪内に形成された典型的な空洞の斜視図である。
【図４】空洞側壁と、第１の壁であってこれに形成された影形成用窪みを有する第１の壁とを示す他の空洞の斜視図である。
【図５】空洞側壁と、第１の壁であって該壁内に伸びる水平なスロットが形成された第１の壁とを示すさらに他の空洞の斜視図である。
【図６】空洞内に着座された、図１に示すチップの斜視図である。
【図７ａ】円形の窪みにより発生された影の境界を形成する第１の前縁を示す、図６に示された空洞内に着座されたチップの正面図である。
【図７ｂ】長円形の窪みにより発生された影の境界を形成する第１の前縁を示す、図６に示された空洞内に着座されたチップの正面図である。
【図７ｃ】水平なスロットに形成された窪みにより発生された影の境界を形成する第１の前縁を示す、図６に示された空洞内に着座されたチップの正面図である。
【図８】チップ操作輪と、窪み、空洞、空洞側壁、及び空洞内に着座されたチップの関係を示す輪の切り取られた一部との斜視図である。
【図９】第２の縁が、空洞の後壁に沿って形成された窪みによる発生された影を浸食することを示す空洞内に着座されたチップの正面図である。
【図１０】典型的な真空手段の斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
２  マイクロ電子チップ
５  前壁
６，７  側壁
８，９  第１及び第２の前縁
１２  装置
１３  空洞
１４  チップ操作手段
２４，２８  空洞側壁
２６  空洞後壁
３０  第１の壁
３２  凹み
３４  窪み
【図１】
2005523424.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
2005523424.tif 000009
【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８】
2005523424.tif 000012
【図９】
2005523424.tif 000013
【図１０】
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【国際調査報告】
2005523424.tif 000015