(57)【要約】【課題】ＩＣチップや電極を破損させることなく、負荷がかかっている状態での動作を確認できるＩＣ部品検査装置を提供する。【解決手段】ＩＣ部品検査装置は、ＩＣチップ２３が電極２４ａ，２４ｂを介して接続されたストラップ基板２２に超音波振動子４１によって振動負荷をかけながら、アンテナ部３１を介してリーダ／ライタ３２と交信する。この交信の可否によってＩＣチップ２３とストラップ基板２２との接続状態を判断する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップが電極を介して接続された基板と、基板に接続されたアンテナとを有するＩＣ部品における電極と基板との接続状態を検査するＩＣ部品接続部検査方法であって、
ＩＣチップが電極を介して接続された基板に振動負荷をかけながら、アンテナを介して外部装置との交信の可否によって電極と基板との接続状態を判断する、ＩＣ部品接続部検査方法。
【請求項２】
基板をアンテナに接合する接合作業中に、基板に負荷をかけながら、アンテナを介して外部装置との交信の可否によって電極と基板との接続状態を判断する、請求項１に記載のＩＣ部品接続部検査方法。
【請求項３】
基板をアンテナに接合した後に、アンテナを接合した基板に負荷をかけながら、アンテナを介して外部装置との交信の可否によって電極と基板との接続状態を判断する、請求項１に記載のＩＣ部品接続部検査方法。
【請求項４】
ＩＣ部品はＲＦＩＤタグインレットであり、当該検査方法はＲＦＩＤタグインレットの検査方法である、請求項１から３のいずれかに記載のＩＣ部品接続部検査方法。
【請求項５】
基板にかける振動負荷は、超音波振動である、請求項１から４のいずれかに記載のＩＣ部品接続部検査方法。
【請求項６】
基板をアンテナに接合するときは第１振動条件の超音波振動を印加し、
アンテナを介して外部装置との交信の可否によって電極と基板との接続状態を判断するときに基板にかける振動負荷も、第１振動条件である、請求項３から５のいずれかに記載のＩＣ部品接続部検査方法。
【請求項７】
基板をアンテナに接合するときは第１振動条件の超音波振動を印加し、
アンテナを介して外部装置との交信の可否によって電極と基板との接続状態を判断するときに基板にかける振動負荷は、第１振動条件と異なる第２振動条件である、請求項３から５のいずれかに記載のＩＣ部品接続部検査方法。
【請求項８】
ＩＣチップが電極を介して接続された基板と、基板に接続されたアンテナとを有するＩＣ部品における電極と基板との接続状態を検査するＩＣ部品接続部検査装置であって、
前記ＩＣチップが電極を介して接続された基板を保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された基板に振動負荷をかける振動負荷手段と、
前記振動負荷手段により前記基板に振動負荷をかけながら、前記アンテナを介して外部装置との交信の可否によって前記電極と前記基板との接続状態を判断する接続状態判断手段とを含む、ＩＣ部品接続部検査装置。
【請求項９】
前記接続状態判断手段は、前記基板を前記アンテナに接合する接合作業中に、前記アンテナを介した外部装置との交信の可否によって前記電極と前記基板との接続状態を判断する、請求項８に記載のＩＣ部品接続部検査装置。
【請求項１０】
前記保持手段は、前記アンテナが接合された基板を保持する、請求項８に記載のＩＣ部品接続部検査装置。
【請求項１１】
前記ＩＣ部品はＲＦＩＤタグインレットである、請求項８または９に記載のＩＣ部品接続部検査装置。
【請求項１２】
前記振動負荷手段は、超音波振動装置である、請求項８から１１のいずれかに記載のＩＣ部品接続部検査装置。
【請求項１３】
前記振動負荷手段は、前記基板を前記アンテナに接合するときは第１振動条件の超音波振動を印加し、前記アンテナを介して前記外部装置との交信の可否によって電極と基板との接続状態を判断するときに基板にかける振動負荷も、前記第１振動条件である、請求項１０から１２のいずれかに記載のＩＣ部品接続部検査装置。
【請求項１４】
前記振動負荷手段は、前記基板を前記アンテナに接合するときは第１振動条件の超音波振動を印加し、前記アンテナを介して前記外部装置との交信の可否によって電極と基板との接続状態を判断するときに基板にかける振動負荷は、前記第１振動条件と異なる第２振動条件である、請求項１０から１２のいずれかに記載のＩＣ部品接続部検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＩＣチップの電極と基板回路の接続状態を検査するＩＣ部品接続部検査方法およびＩＣ部品接続部検査装置に関し、特に、ＲＦＩＤタグインレットの検査に用いられるＩＣ部品接続部検査方法およびＩＣ部品接続部検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＲＦＩＤタグインレットの製作において、ＩＣチップの電極と基板回路がしっかりと接続されているかが重要となっている。その検査方法としてはＩＣチップの実装部に物理的負荷や温度変化の負荷などを与えて、その前後でＩＣチップの動作を確認している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の方法では、物理的に負荷が与えられている最中のインレットの特性変化の有無を確認することができないため、接触不良品を良品と判断してしまう問題がある。この解決方法として図８に示すような方法がある。図８を参照して、ＩＣチップ１０１が電極１０２を介して基板１０３に接続されているときに、所定の装置１０４を用いて図中矢印で示すように、直接荷重を印加しながらＩＣチップ１０１の動作をリーダ／ライタで確認している。
【０００４】
しかしながら、この方法では１回の検査に時間がかかりすぎるためにサンプリングでの検査しかできず、不良品を見落とす課題がある。また、機械を使用して一定の荷重をＩＣチップ本体に印加して検査時間および工数を短縮して全数検査を行う方法がある。しかしながら、この方法ではＩＣチップや電極に直接負荷がかかり、良品のチップを破損させる可能性がある。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、ＲＦＩＤタグインレットのようなＩＣ部品において、ＩＣチップや電極を破損させることなく、負荷がかかっている状態での動作を確認できる、ＩＣ部品接続部検査装置およびＩＣ部品接続部検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る、ＩＣ部品接続部検査方法は、ＩＣチップが電極を介して接続された基板と、基板に接続されたアンテナとを有するＩＣ部品における電極と基板との接続状態を検査する。ＩＣ部品接続部検査方法は、ＩＣチップが電極を介して接続された基板に振動負荷をかけながら、アンテナを介して外部装置との交信の可否によって電極と基板との接続状態を判断する。
【０００７】
この発明によれば、ＩＣチップが電極を介して接続された基板に振動負荷をかけながら、アンテナを介して外部装置との交信の可否によってＩＣチップと基板との接続状態を判断するため、ＩＣチップおよび電極に直接負荷はかからない。
【０００８】
その結果、ＩＣチップや電極を破損させることなく、負荷がかかっている状態での動作を確認できる、ＩＣ部品の検査方法を提供できる。
【０００９】
なお、基板をアンテナに接合する接合作業中に、基板に負荷をかけながら、アンテナを介して外部装置との交信の可否によって電極と基板との接続状態を判断してもよいし、基板をアンテナに接合した後に、アンテナを接合した基板に負荷をかけながら、アンテナを介して外部装置との交信の可否によって電極と基板との接続状態を判断してもよい。
【００１０】
好ましくは、ＩＣ部品はＲＦＩＤタグインレットであり、ＩＣ部品の接続部検査方法はＲＦＩＤタグインレットの検査方法である。
【００１１】
さらに好ましくは、基板にかける振動負荷は、超音波振動である。
【００１２】
この発明の一つの実施の形態によれば、基板をアンテナに接合するときは第１振動条件の超音波振動を印加し、アンテナを介して外部装置との交信の可否によって電極と基板との接続状態を判断するときに基板にかける振動負荷も、第１振動条件である。
【００１３】
この発明の他の実施の形態においては、基板をアンテナに接合するときは第１振動条件の超音波振動を印加し、アンテナを介して外部装置との交信の可否によって電極と基板との接続状態を判断するときに基板にかける振動負荷は、第１振動条件と異なる第２振動条件である。
【００１４】
この発明の他の局面においては、ＩＣ部品接続部検査装置は、ＩＣチップが電極を介して接続された基板と、基板に接続されたアンテナとを有するＩＣ部品における電極と基板との接続状態を検査する。ＩＣ部品接続部検査装置は、ＩＣチップが電極を介して接続された基板を保持する保持手段と、保持手段に保持された基板に振動負荷をかける振動負荷手段と、振動負荷手段により基板に振動負荷をかけながら、アンテナを介して外部装置との交信の可否によって電極と基板との接続状態を判断する接続状態判断手段とを含む。
【００１５】
好ましくは、接続状態判断手段は、基板をアンテナに接合する接合作業中に、アンテナを介した外部装置との交信の可否によって電極と基板との接続状態を判断する。
【００１６】
さらに好ましくは、保持手段は、アンテナが接合された基板を保持する。
【００１７】
ＩＣ部品はＲＦＩＤタグインレットであってもよいし、振動負荷手段は、超音波振動装置であってもよい。
【００１８】
振動負荷手段は、基板をアンテナに接合するときは第１振動条件の超音波振動を印加するが、アンテナを介して外部装置との交信の可否によって電極と基板との接続状態を判断するときに基板にかける振動負荷は、第１振動条件であってもよいし、第１振動条件と異なる第２振動条件であってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施の形態に係る、ＩＣ部品接続部検査装置が組み込まれたＲＦＩＤタグインレット製造装置５０の全体構成および各構成機器において行われる処理を示すブロック図である。ここでは、ＩＣ部品としてのＲＦＩＤタグインレットを検査する場合について説明する。なお、構成機器については参照番号を付し、処理についてはステップＳに番号を付して表す。
【００２０】
図１を参照して、ＲＦＩＤタグインレット製造装置５０は、実装機１０と、実装機１０に接続されたストラップ検査機２０と、ストラップ検査機２０に接続された接合機３０とを含む。
【００２１】
実装機１０は、チップウエハまたはトレイからチップを準備するとともに（ステップＳ１１、Ｓ１２、以下ステップを省略する）、ロール状で供給されたストラップ基板を準備する（Ｓ１３）。次に、ストラップ基板にチップを実装し（Ｓ１４）、ストラップ部を作成する（Ｓ１５）。Ｓ１４の実装ステップにおいては、超音波を印加する。
【００２２】
製造されたストラップ部はストラップ検査機２０へ送られ検査される（Ｓ２１）。検査結果がＯＫのものは接合機３０へ搬送される（Ｓ２２）。検査結果がＮＧのものは、打ち抜き処理され、廃棄される（Ｓ２３、Ｓ２４）。
【００２３】
接合機３０においては、ストラップ部にアンテナ部が接合される。そのため、別途アンテナ部とリーダ／ライタとが準備される（Ｓ３１、Ｓ３２）。ストラップ検査でＯＫになったストラップ部とアンテナ部とが金属接合されてインレットが作成される（Ｓ３３）。このインレットの作成時（ストラップ部とアンテナ部との金属接合時）に、同時に、外部装置としてのリーダ／ライタを用いて実装状態におけるインレットとの交信の検査が行われる（Ｓ３４）。
【００２４】
接合および実装状態検査（同時に行われるインレット交信検査も含めて）において、ＯＫであれば（Ｓ３４でＯＫ）、インレットにロット番号がマーキングされ（Ｓ３５）、ロールに巻き取られる（Ｓ３７）。接合および実装状態検査において異常があれば（Ｓ３４でＮＧ）、インレットにバッドマークが付されてロール３９に巻き取られる（Ｓ３６、Ｓ３７）。なお、上記のステップは、基本的にすべて、複数のストラップ部について連続的に行われる。
【００２５】
図２は、Ｓ３３およびＳ３４で行った、接合および実装状態検査における検査方法を示す模式図である。ここでは理解の容易のために、一つのストラップ部について説明するが、複数のストラップ部について同時に行ってもよい。
【００２６】
図２（Ａ）は、接合機３０に設けられたＩＣ部品接続部検査装置を示す図である。ＩＣ部品接続部検査装置は、ストラップ部２１を保持するアンビル（保持手段）４３ａ，４３ｂと、門型の超音波振動子４１を有する超音波振動装置（振動負荷手段）４０と、リーダ／ライタ３２とを含む。
【００２７】
図２（Ａ）においては、門型の超音波振動子４１を用いてアンテナ部３１を保持した状態に、アンビル４３ａ，４３ｂに載置されたストラップ部２１を搬入する状態を示している。門型の超音波振動子４１の両端部分にはそれぞれホーン４２ａ，４２ｂが取り付けられ、その下端部に接続部４４ａ，４４ｂを有するアンテナ部３１が保持されている。接合機３０の下部にはリーダ／ライタ３２が設置されている。
【００２８】
ストラップ部２１は、ストラップ基板２２と、ＩＣチップ２３とを含む。ストラップ基板２２とＩＣチップ２３とは、ＩＣチップ２３に設けられた電極２４ａ，２４ｂとストラップ基板２２上に設けられた接点２５ａ，２５ｂとで金属接合されている。ここでは、電極２４ａ，２４ｂは金で形成されている場合について説明するが、これはＮｉ等であってもよい。接点２５ａ，２５ｂは、アルミで構成されている。ここでは、電極２４ａ，２４ｂと接点２５ａ，２５ｂとの金属接合部を金融着部分とよぶ。
【００２９】
図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示すように搬入されたストラップ部２１をアンテナ部３１と超音波振動装置４０を用いて金属接合することによってインレット３４を構成している状態を示す図である。このとき、超音波振動子４１からホーン４２ａ，４２ｂおよび接続部４２ａ，４２ｂを介して振動による負荷を、接続部４４ａ，４４ｂを介してストラップ基板２２に図中矢印Ａで示すように与えている。図に示すように、ホーン４２ａ，４２ｂによって振動が与えられる位置は、ＩＣチップ２３が設けられている位置とは離れている。したがって、ＩＣチップ２３が破損することはない。この振動は、図中矢印Ｂで示すように金融着部に伝播される。一方、このときリーダ／ライタ３２とインレット３４とは図中矢印Ｃで示すように交信している。
【００３０】
このように接合用の振動を印加してアンテナ部３１とストラップ部２１とを接合しながらリーダ／ライタ３２を用いて交信を行い、交信が良好に行われるか否かをリーダ／ライタ３２で判断する。すなわち、接合用の振動は、ホーン４２ａ，４２ｂからアンテナ部３１に設けられた接続部４４ａ，４４ｂを介してストラップ部２１の金融着部分に与えられる。金融着部分でＩＣチップ２３とストラップ基板２２とが十分接続されていなければ、接続部が離れてリーダ／ライタ３２との交信ができなくなる。したがって、この実施の形態によれば、接合と同時に接合により形成されたインレットの実装状態の検査、およびリーダ／ライタ３２との交信検査が可能になる。すなわち、リーダ／ライタ３２は接続状態判断手段として作動する。
【００３１】
以上のように、この実施の形態においては、金融着部分に振動による物理的負荷が与えられている状態の交信特性の変化の有無をリーダ／ライタ３２で判断できる。
【００３２】
なお、この実施の形態においては、図１のＳ３４で示した接合および実装状態検査において、超音波振動装置４０を用いてアンテナ部３１とストラップ部２１とを金属接合する場合の振動の負荷条件は予め定められている。
【００３３】
次に、この発明の他の実施の形態について説明する。図３は、この発明の他の実施の形態に係る、ＩＣ部品接続部検査装置が組み込まれたＲＦＩＤタグインレット製造装置５０の全体構成および各構成機器において行われる処理を示すブロック図であり、先の実施の形態における図１に対応する図である。ここでも、ＲＦＩＤタグインレットを検査する場合について説明する。
【００３４】
先の実施の形態においては、接合及び実装状態の検査を接合機３０で行うようにしたが、この実施の形態においては、実装状態の検査を図中Ａで示す範囲の任意の位置で行うようにした。それ以外の部分については、先の実施の形態と同様であるため、先の実施の形態における対応する部分と同一参照符号を付して同一部分についてはその説明を省略する。
【００３５】
図３を参照して、実装機１０で行われるＳ１１〜Ｓ１５、およびストラップ検査機２０で行われるＳ２１〜Ｓ２４については先の実施の形態と同じである。この実施の形態においては、接合機３０における処理が異なる。すなわち、Ｓ４１でアンテナを準備する点（Ｓ４２）は同じであるが、ここでは、まず、ストラップ部とアンテナ部との接合がまず行われ（Ｓ４２）、インレットが作成される（Ｓ４３）。インレットが完成した状態でリーダ／ライタを用いてインレットの交信検査を行う（Ｓ４５）。
【００３６】
この実施の形態においては、実装状態の検査をどの段階で行うかによって、検査内容を変えることができる。すなわち、実装状態の検査をアンテナ部を取り付け前（Ｓ２２以前）に行えば、ストラップ基板２２とＩＣチップ２３との接合部の検査が行われ、アンテナ部取付後に行えば、インレット３４としての実装状態の検査が可能になる。
【００３７】
次にインレット３４が形成された後に実装状態検査およびインレット交信検査を行う状態について説明する。図４は、この状態を示す図であり、先の実施の形態における図２に対応する。したがって、先の実施の形態に対応する部分については、同一参照番号を付してその説明は省略する。
【００３８】
図４（Ａ）はＳ４３で完成したインレット３４が接合機３０へ搬送される状態を示し、図４（Ｂ）はインレット３４を図２と同様に超音波振動装置４０およびリーダ／ライタ３２を用いて検査する状態を示す図である。
【００３９】
この後、インレットとの交信、および、実装状態の検査が問題なく完了した場合にはロット番号を付され、インレットとの交信、および、実装状態の検査のいずれか一方でもＮＧの場合はバッドマーキングがされてロールとして巻き取られる（Ｓ４５〜Ｓ４８）のは、先の実施の形態と同様である。
【００４０】
以上のように、この実施の形態においては、ストラップ検査後にまずインレット３４を作成し、その後の任意の段階でリーダ／ライタ３２を用いて実装状態の検査とインレット交信検査とが行われるため、柔軟な検査が可能になる。
【００４１】
次に、この実施の形態において印加される振動負荷の条件について説明する。この実施の形態においては、アンテナ部３１とストラップ部２１との接合とＩＣチップとストラップ基板との実装状態の検査とが別々に行われるため、先の実施の形態のように、振動条件をアンテナ部３１とストラップ部２１の金属接合用のものに限る必要はない。したがって、所望の状態を模擬した振動負荷を与えることができる。
【００４２】
図５および図６は、振動負荷の波形の一例を示す模式図である。ここで振動波形は、たとえば、周波数、振幅、印加時間で定められる。
【００４３】
図５（Ａ）は通常の振動波である。これは、たとえば、ストラップ部２１とアンテナ部３１とを接合する場合に用いる振動波（第１振動条件を有する振動波）であってもよい。これに対して、検査時間を短縮するために、印加させる周波数を高くしてもよい。そうすれば単位時間あたりの金融着部分に達する波数が増えるので、その分、検査時間を短縮することが可能である。例えば周波数を２倍にした場合には単位時間あたりに金融着部分に到達する波数が２倍となるので、時間を半減させても同じ波数の振動を印加させることができる。
【００４４】
具体的には、２０ｋＨｚの波を１秒間印加した場合２００００周期分の波が印加される。これに対して図５（Ｂ）に示すように、印加時間を０．５秒に半減させた場合は１００００周期分の波しか印加されない。また、図５（Ｃ）に示すように、印加する周波数を２倍の４０ｋＨｚとすることで時間が０．５秒でも２００００周期分の波が印加できる。このように、振動波の波形は、ストラップ部２１とアンテナ部３１とを接合する場合に用いる第１振動条件を有する振動に限らず、異なる第２振動条件を有する任意の振動を印加できる。
【００４５】
図６は振動負荷の他の例を示す図である。図５の場合とは逆に周波数を低くして時間を長くすることで単位時間あたりの金融着部分に達する波の数を増やすことが可能である。例えば、図６（Ｂ）に示すように、周波数を半分にした場合には単位時間あたりに金融着部分に到達する波数も半分となる。しかし、図６（Ｃ）に示すように、振動の印加時間を２倍にすれば、金融着部分に同じ波数の振動を印加させることができる。
【００４６】
すなわち、２０ｋＨｚの波を１秒間印加した場合２００００周期分の波が印加される。印加周波数を１０ｋＨｚに半減させた場合は１００００周期分の波しか印加されない。この場合でも印加時間を２倍の２秒とすることで２００００周期分の波が印加される。
【００４７】
次に、他の振動の例について説明する。振動負荷としては、模擬させたい振動により近い負荷を与えればよく、必ずしも超音波である必要性はない。振動負荷を増やすための方法としては、振幅を大きくする（振動の幅が大きくなる）、周波数を高くする（与える振動の数が多くなる）、振動を印加する時間を長くする（与える振動の数が多くなる）などがある。
【００４８】
これらの振動負荷の模式図を図７に示す。（Ａ）が基の波形であり、（Ｂ）が振幅を大きくした場合の波形であり、（Ｃ）が周波数を高くした場合の波形であり、（Ｄ）が振動を印加する時間を長くした場合の波形である。
【００４９】
なお、上記実施の形態においては、ＩＣ部品としてＲＦＩＤタグインレットを検査する場合について説明したが、これに限らず、ＩＣチップが電極を介して接続された基板を有する任意のＩＣ部品の接続部の検査に利用できる。
【００５０】
また、上記各実施の形態においては、負荷としては振動のみを例にあげて説明したが、これに限らず、熱を併せて負荷してもよい。
【００５１】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】この発明の一実施の形態に係る、ＩＣ部品検査装置が組み込まれたシステムの全体構成および各構成機器において行われる処理を示すブロック図である。
【図２】接合および実装状態検査における検査手順を示す模式図である。
【図３】他の接合及び実装状態の検査方法が組み込まれたシステムの全体構成および各構成機器において行われる処理を示すブロック図である。
【図４】他の実施の形態における接合および実装状態検査における検査手順を示す模式図である。
【図５】超音波振動装置による振動波形を示す模式図である。
【図６】超音波振動装置による振動波形を示す模式図である。
【図７】超音波振動装置による振動波形を示す模式図である。
【図８】従来のＩＣチップの動作を確認する方法を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  実装機、２０  ストラップ検査機、２１  ストラップ部、２２  ストラップ基板、２３  ＩＣチップ、２４  端子、２５  金融着部分、３０  接合機、３１  アンテナ部、３２  リーダ／ライタ、３４  インレット、４０  超音波振動装置、４１  超音波振動子、４２  ホーン、４３  アンビル、４４  接続部、５０  ＲＦＩＤタグインレット製造装置。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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