(57)【要約】【目的】製品を吸着で平坦にしつつ、均−な透過照明を実現することで、エッチング欠け不良と黒い異物の識別を容易にする平板吸着照明治具および平板吸着照明方法を提供することにある。【構成】製品を平坦に支持する拡散板と、拡散板を支持し、光を透過させる導光板と、導光板を支持し、横方向から入射される光を上方の製品に向けて反射させる反射板と、反射板の下方に設けられた減圧室と、製品の上方に配置され、製品の下方から透過してきた光を受領し、製品の画像を得るカメラと、を有し、反射板、導光板、拡散板に、透明板に載置した製品の下部を減圧室から吸着するための整列した吸引用穴を設ける。【選択図】　　　図１
2004037132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品を平坦に支持する拡散板と、
前記拡散板を支持し、光を透過させる導光板と、
前記導光板を支持し、横方向から入射される光を上方の製品に向けて反射させる反射板と、
前記反射板の下方に設けられた減圧室と、
前記製品の上方に配置され、製品の下方から透過してきた光を受領し、製品の画像を得るカメラと、
を有し、
前記反射板、前記導光板、前記拡散板に載置した製品の下部を減圧室から吸着するための整列した吸引用穴を設けた、
ことを特徴とする平板吸着照明治具。
【請求項２】
製品を載置し、上部が平坦な透明板と、
前記透明板を支持し、光を拡散させる拡散板と、
前記拡散板を支持し、光を透過させる導光板と、
前記導光板を支持し、横方向から入射される光を上方の製品に向けて反射させる反射板と、
前記反射板の下方に設けられた減圧室と、
前記製品の上方に配置され、製品の下方から透過してきた光を受領し、製品の画像を得るカメラと、
を有し、
前記反射板、前記導光板、前記拡散板、前記透明板、前記透明板に載置した製品の下部を減圧室から吸着するための整列した吸引用穴を設けた、
ことを特徴とする平板吸着照明治具。
【請求項３】
請求項１または２記載の平板吸着照明治具において、光を散乱させるために前記導光板の下部表面が粗面であることを特徴とする平板吸着照明治具。
【請求項４】
請求項１または２記載の平板吸着照明治具において、前記導光板と前記反射板はぴったりと嵌合または係合するような補完形状であることを特徴とする平板吸着照明治具。
【請求項５】
請求項１または２記載の平板吸着照明治具において、前記横方向から入射される光が有効走長の間に２つ以上の前記吸引用穴によって遮られないように前記吸引用穴が配置されていることを特徴とする平板吸着照明治具。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１つに記載の平板吸着照明治具において、製品が開口部を有する場合、開口部を遮光するように、前記透明板に遮光板を設けたことを特徴とする平板吸着照明治具。
【請求項７】
製品の下部を吸引することによって製品を平坦に支持し、
製品の下方において照明光を横方向から入射し、
入射光を製品に向けて上方に反射し、
反射した光を拡散して製品に入射し、
製品を透過した光を受領して製品の画像を得る、
ことを特徴とする平板吸着照明方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テープ上のパターンをカメラにより画像として取り込み、異物、欠けなどの識別をする平板吸着照明治具および平板吸着照明方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、ＴＡＢ、ＣＳＰ等の半導体キャリアテープは、パターンの微細化に伴い、製品検査には顕微鏡や画像処理検査機などを用いる必要がある。エッチングによって作られた製品表面を反射照明を用いて画像検査する場合、エッチング不良部分（例えば欠け）が黒く見えるため、黒い異物との識別が非常に困難である。このとき、透過照明を用いれば欠けた部分は透けて見えるが黒い異物は透けないため判別が容易なことが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、製品に反りがあると焦点が合わず、鮮明な画像として見えないため、製品を平坦に矯正する何らかの方法が必要になる。
製品を平坦に矯正する方法の１つとして、平板ガラスなどで挟み込む方法があるが、持ち込まれたゴミによって製品表面に傷を付けてしまう恐れがある。また、ガラスの汚れが写り込んでしまう問題がある。
【０００４】
別の方法として製品の下に製品を吸着する為の吸引穴を空けた板を使用する方法がある。穴の下方向から照明をする場合は、吸着照明全体の上下方向の厚みが増して、装置内の狭い所には設置できない問題が起きる。穴の側面方向から照明光を導く場合は、吸着照明全体の厚みを薄くできるが、穴の陰となってしまう部分の輝度が落ちてしまい、照明の均一度が悪くなる問題がある。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、製品を吸着で平坦にしつつ、均−な透過照明を実現することで、エッチング欠け不良と黒い異物の識別を容易にする平板吸着照明治具および平板吸着照明方法を提供することにある。
【０００６】
また、本発明の目的は、吸着照明全体の厚みを薄くでき、吸引穴側面方向から照明光を導く方法を採りながら比較的均−な照明を得る平板吸着照明治具および平板吸着照明方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するために、本発明は、製品を平坦に支持する拡散板と、前記拡散板を支持し、光を透過させる導光板と、前記導光板を支持し、横方向から入射される光を上方の製品に向けて反射させる反射板と、前記反射板の下方に設けられた減圧室と、前記製品の上方に配置され、製品の下方から透過してきた光を受領し、製品の画像を得るカメラと、を有し、前記反射板、前記導光板、前記拡散板に載置した製品の下部を減圧室から吸着するための整列した吸引用穴を設けた、ことを特徴とする平板吸着照明治具を採用するものである。
なお、拡散板で製品を直接支持する代わりに、平面度が精度良く出せる透明板で製品を支持し、この透明板を拡散板で支持してもよい。
【０００８】
また、本発明は、製品の下部を吸引することによって製品を平坦に支持し、製品の下方において照明光を横方向から入射し、入射光を製品に向けて上方に反射し、反射した光を拡散して製品に入射し、製品を透過した光を受領して製品の画像を得る、ことを特徴とする平板吸着照明方法を採用するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明による平板吸着照明治具の製品の照明体は、拡散板、導光板、反射板（あるいは反射膜）の３層構造から成るものである。しかし、拡散板と製品の間に平面度の出ている透明板を介在させる４層構造の方がより望ましい。そして、製品を下方から吸着するための製品吸引用穴が前記３層構造または４層構造に形成されている。
【００１０】
ここで、透明板を設けることが望ましい理由について説明する。製品接触部分には平面性が求められる。平面度や耐久性を高めるためには堅い素材が望ましく、後述する拡散板に求められる性質が同じ材料で成し得ることは必ずしも容易ではないため、平面度が出せる透明板が最上部に有ることが望ましい。更に、汚れや傷の付く可能性の高い透明板を交換することで、容易に性能復帰させることが可能になる。拡散板が最上部の場合、これを交換すると、拡散素材密度の違いや僅かな厚みの違いで照明の均一度などに違いが生じる可能性がある。
【００１１】
導光板は光を外部から平面内部へと導く役割を果たす。照明すべき平面の周囲から中心にかけて均−な輝度が得られることが重要である。そのために、中心へと向かう光を徐々に散乱させるべく光の進路が徐々に狭くなる構造となっている。狭くなる斜面で光を散乱させるためには斜面を粗面にしたり、白色塗料を塗る方法がある。面の粗度を調節することによって散乱強度を調整でき、導入光の不均一性を散乱斜面の粗度分布で補償することによって、照明面内全体を均一輝度にすることが可能である。
【００１２】
反射板は、導光板で散乱した光の内、製品の照明に直接使われない方向に散乱した光を製品方向に反射させる働きをし、光の利用効率を上げる役割を果たしている。導光板において、製品とは反対側の面に反射膜を付けることでも同様な効果が得られる。
【００１３】
製品吸引用穴は製品を強制的に平坦にさせる役割を果たすのに用いられる。しかし、照明内に穴が開くため、穴によって陰となる部分の輝度が落ちる問題がある。特に、数多くの吸引穴を開けなければならない場合は、横方向から導入した光が照明として有効に働く必要がある部分に到達するまでの有効走長の間に、複数の穴によって陰になってしまう部分が極端に暗くなってしまう問題が起きるので、本発明では、導入光が複数の穴によって遮られないような穴配置を採用している。
【００１４】
製品を吸引しているときは、吸着治具全体が大気圧によって中心が中に押し込まれるような変形を起こす。そこで、反射板に導光板の厚み変化を補償するように導光板と補完形状の厚み構造を持たせ導光板と嵌合または係合させることによって、治具内部に隙間のない緻密でかつ治具全体を均−な厚みにした場合は剛性が高まるため、治具の全体の厚みを薄くしても製品吸引時の治具変形を少なくすることができ、製品平面度を良好に保つことが可能になる。
【００１５】
【実施例】
次に実施例を用いて本発明をさらに説明する。
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１の平板吸着照明治具の断面図である。図１において、製品１０は平板吸着照明治具１２の透明板２０に載置される。なお、製品２０は透明板２０ではなく、光を拡散する拡散板２２に直接載置されてもよい。
【００１６】
透明板２０は拡散板２２によって支持され、拡散板は導光板２４によって支持されている。導光板２４とその下に配置される反射板２６は後述するようにその下面と上面とが補完形状に形成されており、互いに嵌合することまたは係合することにより、緻密で剛性が高い複合体を形成する。
【００１７】
導光板２４にはその側方に設けられ、複数のライン光（直線光）を照射するライン照射部３２からライン光が照射される。ライン照射部３２から照射されたライン光は導光板２４に入射され、導光板内で散乱され、また反射板２６の反射面によって反射され製品１０に向けられる。
【００１８】
反射板２６は導光板２４を嵌合または係合により支持している。反射板２６の下方には減圧室３０が設けられており、減圧するための製品吸引用穴２８が反射板１６、導光板２４、拡散板２２、透明板２０を貫通するように、複数形成されている。なお、符号３４で示すものはネジ穴であり、反射板１６、導光板２４、拡散板２２、透明板２０をネジ（図示せず）により一体に固定するのに用いられる。
【００１９】
減圧室３０には排気口３６が設けられており、これを通して外部に排気され、減圧室３０が減圧される。
【００２０】
製品１０の上方には、カメラ１４、レンズ１６、照明部１８が一体となった画像受領部が設けられており、これらは水平面内で可動に構成されており、製品の任意の所望の部分の画像を取り込むことができる。
【００２１】
尚、製品１０に開口部１０ａが設けられている場合には、遮光板３８が透明板２０内に配置され開口部１０ａを通る光を遮光している。
【００２２】
次に、前述した各部品の特徴や構成を補足する。実施例１では、透明板２０は製品面の平面度を出すため、比較的強度がある透明アクリル板を最上部に使用した。汚れや傷が付いた場合には、この部分のみ交換することで容易に性能を回復できる。
【００２３】
中央に埋め込んだ遮光板２２は、製品開口部から極端に強い光がカメラに向かうことを防止する役割を果たしている。この遮光板が無いと、カメラがハレーションを起こし、製品開口部近辺の検査が不可能になる。
【００２４】
拡散板２２は、下からの散乱光をより均−にする役割を果たす。
【００２５】
拡散板２２の下にある導光板２４として透明アクリル板が用いられている。この透明アクリル板はくさび形の形状をしており、側面から入射した光を斜面にて散乱させ、上方へ光を導く役割を果たしている。斜面はサンドペーパーなどで荒らした粗面となっており、面粗度分布を調節する事によって散乱強度を調整でき、導入光の不均一性を散乱斜面の粗度分布で補償することによって、照明面内全体を均一輝度にすることが可能である。
【００２６】
導光板２４の下にある反射板２６としてはアルミニウム製の板が用いられている。導光板２４で散乱した光の内、製品とは反対方向に散乱した光を製品方向に向ける働きをし、光の利用効率を上げている。導光板２４と反射板２６は、重ねたときに全体の厚みが均−となるような補完形状である。全体をネジ固定することで薄い厚みでも剛性を確保できるようになる。照明の厚みを薄くできるということは、装置の高さを低くでき、狭い場所などの限定された場所に於いても使用可能になるということであり利便性が向上する。
【００２７】
図２はライン光と製品吸引用穴との関係を説明するための図である。図２に示すように、直線状の光出射口形状であるライン照明３２は導光板２４の側面から光を入射する。光は製品吸引用穴２８によって一部遮られるものの中心線まで辿り着く。この場合、ライン照明が左右から照射されるので照射光の有効走長は照明照射面から中心線までの距離である、ライン照明が左右どちらか一方の場合、照射光の有効走長は照明照射面から反対側の端面までとなる。
【００２８】
製品吸引用穴２８は上記４層構造全体を貫く様に開けている。その際、光の均一度を落とさない様に、図２の様な穴配置を取った。図２において、照明から出る光は中心線に対して垂直な方向以外にも斜めに進む成分があり、穴の陰を小さくする。また、穴を通過してくる光の成分もあるため、穴が完全な陰を作るわけではない。しかし、中心線に対して垂直に向かう光の成分が最も強いため、光の進行方向の前後で重なる様な穴配置の場合は、中心に近い方の穴の陰が極端に暗くなってしまう。図２の穴配置は極端に暗くなってしまう部分をなくすための配置例である。点線で示すライン光の進路に製品吸引用穴２８が２つ以上存在しないような配置となっている。
【００２９】
図１で示すように、左右両側から照明を導入している。図２で用いた照明は、ハロゲンランプを使用した光源から光をファイバーガイドで導き、直線状に並んだファイバーの出口を導光板２４に向けることで光を入射している。左右両側から光を導入しているので、片方向から入射するのに比べて、２倍の輝度を得るのが容易になる。また、導光板２４における光路長が短くなるので、面内輝度均一性を良くすることが容易になる。
【００３０】
図１に示す構造では、吸引するための減圧室３０を複数に分割して、複数の大きさの製品に対応したり、吸引する場所の順序を適正に変える事が容易にできる。
【００３１】
例えば製品が小さい場合は塞がらない吸引口が生じ、減圧室３０の圧力が下がりにくくなり、塞がっている場所の吸引力が落ちてしまう。この様な場合には、減圧室３０を複数に分割し、製品が載っている部分のみ吸引するのが有効である。減圧室３０の更に下から照明を当てるような従来技術の場合、複雑な減圧室構造が陰を作ってしまい、照明の輝度分布を悪化させてしまっていた。図１に示す構造では、その様な問題は生じない。
【００３２】
（実施例２）
治具の構成は、実施例１と同じだが、導光板２４と反射板２６の形状を図３、図４の様にすることで、４方向から光を入射できるようにしたものである。即ち、導光板２６はその板側に四角錐形状の凹部が形成されており、一方、反射板２６はそれと補完形状の四角錐が上部に形成されている。このように構成することにより、緻密に嵌合できるとともに、光入射口が多いので、より高輝度な照明を作ることが可能なのと、１つの光導入口が担当する、均一照射すべき面積が少なくなることから、実施例１より更に面内輝度均一性を良くすることが容易になる。
【００３３】
（実施例３）
実施例３は、導光板２４と反射板２６の傾斜を一方向のみとして係合させたもので、製品の大きさが小さい場合、照明輝度がそれほど必要ない場合などに簡素に製作する方法として有利である。
【００３４】
【発明の効果】
製品を吸着で平坦にしつつ、均−な透過照明を実現することで、エッチング欠け不良と黒い異物の識別を容易にすることができるようになった。また、剛性を保ちつつ吸着照明全体の厚みを薄くできることから、既設装置の残存空間に設置することが容易になり大幅な改造をせずに済む場合が多くなった。製品吸引用穴を図１の様な配置にすることで、穴の陰部分でも十分な照明輝度が得られるようになった。
【００３５】
実施例１においては薄い厚みでも剛性を確保でき、平坦度が得られたため、焦点深度が少なくなる高倍率での検査時において面内の何処においても焦点が合う状態にすることができた。透明アクリル板を最上部に使用しているので、汚れや傷が付いても、この部分だけ交換することで容易に性能を回復できた。遮光板の存在で、開口部近傍の検査ができるようになった。２つの光源からの光を左右から導くことで、単一光源も場合より明るい照明を実現できるようになった。照明輝度分布に影響させずに吸引するための減圧室を複数に分割することができるので、安定した吸着ができる順番に吸引シーケンスを組むことが可能になった。また、製品サイズが変わっても、製品接触部分だけを吸引することが可能なので、空気漏れを生じることなく安定した吸着が実現できた。
【００３６】
実施例２においては、より高輝度で面内輝度均一性の良い照明が得られた。
【００３７】
実施例３においては、構成部品点数が少なく、単純な構造であるため安価に製作することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施例１の平板吸着照明治具の断面図である。
【図２】図２は、本発明の平板吸着照明治具の製品吸引用穴の配列を説明するための図前記である。
【図３】図３は実施例２の導光板形状を説明するための図である。
【図４】図４は実施例２の反射板形状を説明するための図である。
【図５】図５は本発明の実施例３の平板吸着照明治具の断面図である。
【符号の説明】
１０　　　　製品
１２　　　　平板吸着照明治具
１４　　　　カメラ
１６　　　　レンズ
１８　　　　照明
２０　　　　透明板
２２　　　　拡散板
２４　　　　導光板
２６　　　　反射板
２８　　　　製品吸引用穴
３０　　　　減圧室
３２　　　　ライン照明
３４　　　　ネジ穴
３６　　　　排気口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004037132.tif 000006
【図５】
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