(57)【要約】【課題】プローブを当接させる外部電極の傾きや異物の有無を容易に判定して、異常な当接によるプローブの破損を防止する。【解決手段】被検査物７の一面を撮影した画像情報より外部電極１４を検出する検出部１６と、前記外部電極１４にプローブ１７を当接させることで特性を検査する検査部１８とを有する特性検査機であって、前記検出部１６で、外部電極１４内の画像情報から、異物の有無と、傾きとを検出してその良否を判定した後、前記検査部１８で良品の外部電極１４のみに前記プローブを当接させて検査を行う。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検査物の一面を撮影した画像情報より外部電極を検出する検出部と、前記外部電極にプローブを当接させることで特性を検査する検査部とを有する特性検査機であって、前記検出部で、外部電極内の画像情報から、異物の有無と、傾きとを検出してその良否を判定した後、その良品の外部電極のみに前記検査部のプローブを当接させて検査を行う特性検査機。
【請求項２】
画像情報から、第一の工程では外部電極内の分布を、第二の工程では平均値を求めることで良否の判定を行う請求項１に記載の特性検査機。
【請求項３】
画像情報は、同軸照明光源による輝度または明度である請求項２に記載の特性検査機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の特性を検査するための特性検査機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウエハプロセスなどで多数個を一括して製造する半導体や各種センサ、チップ部品などの特性検査工程では、電極上などに付着した異物は、その電極上に検査用プローブを当接する際に破損の原因となるため、事前に検査を行って特性検査を行うか否かを判定している。
【０００３】
図５は、上記特性検査機に付属している異物検出部の外観斜視図である。回転ステージ１上に被検査体である半導体ウエハ２を載置して、その半導体ウエハ２の上面より一定の角度でレーザ光３を光源４より照射する。そしてこのレーザ光３の照射点５より散乱する一定の角度の反射光を受光部６で受光することにより、半導体ウエハ２上に異物が存在するか否かを判定するものである。
【０００４】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００３−１７７１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の従来例では、レーザ光３の照射点５からの反射光を利用するため、半導体ウエハ２は常に回転ステージ１上に略水平状態に保持する必要がある。そのため、異物の検出は可能であるが、半導体ウエハ２の傾きや表面の大きなうねりなどは検出することができず、その結果、これら傾きやうねりなどに特性検査用のプローブが過大な力で当接することで破損するという課題があった。
【０００６】
そこで本発明は、特性検査時のプローブの破損を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、被検査物の一面を撮影した画像情報より外部電極を検出する検出部と、前記外部電極にプローブを当接させることで特性を検査する検査部とを有する特性検査機であって、前記検出部で、外部電極内の画像情報から、異物の有無と、傾きとを検出してその良否を判定した後、その良品の外部電極のみに前記検査部のプローブを当接させて検査を行うものである。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように本発明は、プローブを当接させる前に、外部電極の状態、すなわち異物の付着の有無や、傾きを検出するための検出部と、その判定結果に基づき良品のみにプローブを当接させて特性を検査する検査部とを備えているので、プローブを破損させることなく検査を行うことができ、その結果、生産性を高めることができる。
【０００９】
また、検出部で異物及び傾きの検出を、同一の画像情報、例えば同軸照明光源の反射光による明度や輝度を利用することで、その分布データから異物の有無を、平均値から傾きを検出することができる。そのため、同じ検出部で複数の判定を行うことができるので、検査の生産性をさらに高めるとともに、レーザ光学系などの高価な部品を必要としないため、検査機を安価にできる効果も同時に奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の特性検査機について、被検査物として角速度センサを一例にしてその詳細を説明する。
【００１１】
図１は、角速度センサを説明する外観斜視図である。図１に示す角速度センサ７は、その内部および内外側面に電極を形成した、樹脂またはセラミック製のパッケージ８と、角速度を検出するための音叉素子９と、この音叉素子９からの出力を増幅、調整するためのIC１０やチップ部品１１などの電子部品とから構成されている。パッケージ８の一面には、上記の音叉素子９やIC１０など電子部品を位置決めするための、溝部８ａや段差部８ｂを形成している。そしてこれらの溝部８ａや段差部８ｂを基準として、音叉素子９や電子部品を位置決めして実装した後、窒素やアルゴンなどの不活性ガス雰囲気、または真空に減圧して金属製の蓋１２でその内部を気密封止する。
【００１２】
図２は、この角速度センサの主要部である音叉素子９を説明するための上面図である。いわゆる音叉形状であり、その断面が矩形である二本の振動部９ａ、９ｂの側面には、振動部を振動させるための駆動用圧電体と、この駆動用圧電体に直交する側面に形成されて、振動部９ａ、９ｂからの出力を取り出すための検出用圧電体が形成されている。それぞれの圧電体には電極１３が形成されており、これらの電極１３は、音叉素子９の付け根部分９ｃに形成した金などの薄膜からなる外部電極１４へと接続されている。この外部電極１４は、駆動用圧電体へ電圧を印加するためのドライブ電極と、検出用圧電体に接続されて振動部からの出力を取り出すためのセンス電極、接地電極、モニタ用電極など、複数個で構成されている。ドライブ電極を介して駆動用圧電体に電圧が印加されると、振動部９ａ、９ｂは、その厚みや幅、長さなどで決定する特定の周波数で振動を始める。そして、角速度によりその振動方向と直交する方向に生じるコリオリの力を、検出用圧電体の周波数変化を利用して検出するものである。
【００１３】
図３は、本実施の形態における特性検査機の構成を説明する側面図である。本実施の形態における特性検査機は、角速度センサ７を搬送して位置決めするための基台１５と、この搬送された角速度センサ７、すなわち音叉素子９上の異物などの外観不良や、音叉素子９の傾きなどの実装不良を検出するための検出部１６と、この検出部１６で良品と判定された音叉素子９の外部電極１４にプローブ１７を当接させて、その特性を検査するための検査部１８とから構成されている。
【００１４】
検出部１６は、照明用の光源１９と、画像情報の撮像用カメラ２０と、この画像情報を処理して良品かどうかを判定するための画像処理装置２１とを備えている。照明用の光源１９は、いわゆる同軸照明光源であり、出射された照明光は、光学系２２の内部に有するハーフミラー２３などにより下方に曲げられて、角速度センサ７をその上方より照明する。そして反射光は、再び光学系２２に戻りその一部は撮像用カメラ２０に入射してその内部にあるＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子に、輝度や明度等の画像情報として取り込まれる。この画像情報は、撮像用カメラに接続された画像処理装置２１に転送されて、二値化処理などで外部電極１４の輪郭抽出を行い、その輪郭内部の輝度や明度の分布、平均値の計算処理を行う。これらの計算結果が、一定の仕様内に入っているか否かを判定して、良品である場合にのみを検査部１８を降下させて、外部電極１４にプローブ１７を当接させることにより最終特性を検査するものである。
【００１５】
次に、上記特性検査機を用いた検査方法について図４を用いて説明する。
【００１６】
図４は、本実施の形態による検査方法のフローである。まず初めに、基台１５上に載置した角速度センサ７を、検出部１６の直下へ搬送して同軸照明光源で照明する（２４）。そして少なくとも外部電極１４を含む音叉素子９の輝度、または明度などの画像情報を撮像用カメラ２０で撮像する（２５）。このとき、外部電極１４の少なくとも最上層部は、照明用の光源１９に対して反射率が高く、かつ外部電極１４外との反射率の差が大きくなる材料で形成する。このように、外部電極１４の反射率を高めることと、さらに輝度の高い照明用の光源１９を用いることで、ノイズの原因となる外部電極１４外の画像情報を除外して、外部電極１４の領域および輪郭のみを容易に抽出することができる。本実施の形態では、外部電極１４の最上層を、金の薄膜で形成し、照明用の光源１９には、白色ＬＥＤを選択した。
【００１７】
次に、この輝度や明度からなる画像情報を、画像処理装置２１で二値化処理することにより、外部電極１４の輪郭を抽出して、その領域を検出する（２６）。そして、その抽出した外部電極１４の領域内で、設定した画素毎の輝度、または明度の分布を計算する(２７)。外部電極１４上に異物が存在する場合、その異物に対応する画素では輝度が低下する。そのため、求めた輝度分布が、例えば画素数のピークが特定の輝度、または明度に集中しているか否か、ピークが複数存在するか否か、などにより異物の有無を判定して良否の判断を行うものである(２８)。このとき、観察領域に対して、ＣＣＤなどに充分な画素を充当できる場合は、複数の外部電極１４を一画像情報より一括して計算処理する。そして、良品のみ次の処理を行い、不良品はこの時点で工程より取り除く(２９)。
【００１８】
次に外部電極１４毎に、同じ画像情報から輝度、または明度の平均値を計算する。そして、これらの平均値のばらつきや、全体平均値などから外部電極１４の傾きが一定の範囲内であるかどうかを判定する（３１）。これは、同軸照明光源を用いることにより、音叉素子９が実装不良や異物のかみ込みなどで、傾いて実装された場合、外部電極１４からの反射光が全体として一律に低下することを利用したものである。外部電極１４を複数設けた場合は、その数で除してさらに平均値を求めるか、あるいは外部電極１４の平均値のばらつきなどにより、プローブ１７を当接させる外部電極１４の領域が傾いているか否かを判定する。そして、一定の傾き以下の場合のみ、良品として次の処理を行い、不良品は取り除く（３２）。以上が検出部１６で行う処理内容である。
【００１９】
そして最後に、検査部１８において、上述した良品判定された音叉素子９の外部電極１４へ、プローブ１７を当接させてその特性の検査を行い（３３）、その結果が仕様の範囲内かどうかで良否判定を行い、良品を次の包装などの工程に搬送して終了する（３４）。
【００２０】
上記の特性検査機と検査方法を用いることにより、特性を検査するためにプローブ１７を当接させる外部電極１４の表面に異物が存在するか否か、または傾いているか否かを同一の画像情報から容易に判定することができるので、プローブ１７の破損を防止して検査の生産性を高めることができる。
【００２１】
上記の実施の形態は、角速度センサの一例であるが、加速度センサや抵抗やコンデンサなどのチップ部品など、電極にプローブを当接させてその特性を測定、評価する電子部品に対しても適用可能である。また、本実施の形態では、基台に搬送機構を設けて、検出部と検査部間を搬送した例であるが、検出部側、または検査部側に移動機構を設けても同様の効果が得られるものである。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明に係る特性検査機は、  プローブを当接させる前に、外部電極の状態、すなわち異物の付着の有無や、傾きを検出するための検出部と、その判定結果に基づきプローブを当接させて特性を検査する検査部とを備えているので、プローブを破損させることなく検査を行うことができ、その結果、生産性を高めることができる。
【００２３】
また、検出部で異物及び傾きの検出を、同一の画像情報、例えば同軸照明光源の反射光による明度や輝度を利用することで、その分布データから異物の有無を、平均値から傾きを検出することができる。そのため、同じ検出部で複数の判定を行うことができるので、さらに生産性を高めるとともに、レーザ光学系などの高価な部品を必要としないため、検査機を安価にできる効果も同時に奏するので、電子部品の特性を検査するための特性検査機に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】被検査物の一例を説明するための外観斜視図
【図２】同被検査物の、特に内蔵されたセンサ素子の一例を説明するための上面図
【図３】本発明の一実施の形態を説明する特性検査機を説明する要部側面図
【図４】同検査機を用いた検査方法を説明する処理フロー図
【図５】従来の検査機の、特に異物の検出部を説明するための外観斜視図
【符号の説明】
【００２５】
７  被検査物
１４  外部電極
１６  検出部
１７  プローブ
１８  検査部
１９  照明用の光源
２０  撮像用カメラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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