JP2013201294A - キャッピング装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】サーチ時間を短縮することができるキャッピング装置を得る。
【解決手段】光半導体素子１を搭載したステム２をＸ軸方向移動部５及びＹ軸方向移動部６が水平方向に移動させる。ステム２上に窓３付きのキャップ４を被せた状態で固定部７がキャップ４を固定する。ＣＣＤカメラ８がキャップ４及びステム２を上方から撮影する。検出部１０がＣＣＤカメラ８の視野内に光半導体素子１が存在するかどうかを検出する。サーチ動作制御部１１がＸ軸方向移動部５及びＹ軸方向移動部６を制御してステム２を移動させて検出部１０に光半導体素子１をサーチさせるサーチ動作を行う。サーチ動作制御部１１は、サーチ開始点を起点として放射状外向きにサーチ動作を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステムにキャップを組み付けるキャッピング装置に関する。
光半導体装置の製造においてステムにキャップを組み付ける際にキャッピング装置が用いられる（例えば、特許文献１参照）。キャッピング装置において、カメラを用いた画像認識によりキャップとステムを位置合わせする。
図１３は、カメラ視野とサーチ範囲を示す図である。検出対象が存在するサーチ範囲がカメラの視野より広い場合は、カメラの視野内に検出対象を移動させる必要がある。図１４は、従来のサーチ方法を示す図である。このようにサーチ開始点を中心とした渦巻き状の軌跡で検出対象をサーチする。
特開平５−６７６９０号公報
図１４の左側のように検出位置の分布が同心円状の正規分布である場合は、渦巻き状の軌跡で効率的にサーチすることができる。しかし、図１４の右側のように同心円状でない分布の場合は、渦巻き状の軌跡では効率的にサーチすることができなかった。
また、検出位置の分布は、材料の母集団（ロット）によっては想定した分布と異なる場合がある。予め設定されている初期のサーチ開始点と、実際に検出した検出位置の分布の中心が異なっていた場合は、サーチ時間が延びてしまうという問題があった。
また、検出対象の位置分布に応じてサーチ動作を変える場合、サーチ動作ごとに対応する制御プログラムを作成する必要があった。このため、装置の制御プログラムが複雑化していた。
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的はサーチ時間を短縮することができるキャッピング装置を得るものである。第２の目的は、制御プログラムを共通化することができるキャッピング装置を得るものである。
本発明に係るキャッピング装置は、光半導体素子を搭載したステムを水平方向に移動させる移動部と、前記ステム上に窓付きのキャップを被せた状態で前記キャップを固定する固定部と、前記キャップ及び前記ステムを上方から撮影するカメラと、前記カメラの視野内に前記光半導体素子が存在するかどうかを検出する検出部と、前記移動部を制御して前記ステムを移動させて前記検出部に前記光半導体素子をサーチさせるサーチ動作を行うサーチ動作制御部とを備え、前記サーチ動作制御部は、サーチ開始点を起点として放射状外向きにサーチ動作を行うことを特徴とする。
本発明により、サーチ時間を短縮することができる。
本発明の実施の形態１に係るキャッピング装置を示す斜視図である。 光半導体素子を搭載したステムを示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る制御回路を示すブロック図である。 Ｘ方向のサーチ動作を示す図である。 Ｙ方向のサーチ動作を示す図である。 Ｘ方向とＹ方向を組み合わせたサーチ動作を示す図である。 サーチ開始点と検出位置の分布を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る制御回路を示すブロック図である。 配置図の一例を示す図である。 テーブル表の一例を示す図である。 割振りＡのサーチ順を記載した配置図を示す図である。 割振りＢのサーチ順を記載した配置図を示す図である。 カメラ視野とサーチ範囲を示す図である。 従来のサーチ方法を示す図である。
本発明の実施の形態に係るキャッピング装置について図面を参照して説明する。同じ又は対応する構成要素には同じ符号を付し、説明の繰り返しを省略する場合がある。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るキャッピング装置を示す斜視図である。図２は、光半導体素子を搭載したステムを示す断面図である。レーザダイオードなどの光半導体素子１がステム２上に搭載されている。キャッピング装置は、このステム２に、窓３（レンズ）付きのキャップ４を組み付けるものである。キャップ４は筒状であり、その内部に光半導体素子１が内包される。キャップ４内の光半導体素子１は、キャップ４の窓３を介して上方から見ることができる。
Ｘ軸方向移動部５が光半導体素子１を搭載したステム２を水平Ｘ軸方向に移動させ、Ｙ軸方向移動部６が当該ステム２を水平Ｙ軸方向に移動させる。この際に固定部７がステム２上にキャップ４を被せた状態でキャップ４を固定する。固定されたＣＣＤカメラ８が、キャップ４及びステム２を上方から撮影する。制御装置９が、ＣＣＤカメラ８が撮影した映像に応じてＸ軸方向移動部５及びＹ軸方向移動部６を制御する。
図３は、本発明の実施の形態１に係る制御回路を示すブロック図である。検出部１０が、ＣＣＤカメラ８の視野内に光半導体素子１が存在するかどうかを検出する。サーチ動作制御部１１が、Ｘ軸方向移動部５及びＹ軸方向移動部６を制御してステム２を移動させて、検出部１０に光半導体素子１をサーチさせるサーチ動作を行う。ＣＣＤカメラ８の視野内に光半導体素子１が入り、検出部１０が光半導体素子１を検出すると、サーチ動作制御部１１はサーチ動作を終了する。
サーチ動作制御部１１は、任意のサーチ開始点Ｓを起点として放射状外向きにサーチ動作を行う。図４はＸ方向のサーチ動作を示す図であり、図５はＹ方向のサーチ動作を示す図であり、図６はＸ方向とＹ方向を組み合わせたサーチ動作を示す図である。
記憶部１２は、複数のステム２についてそれぞれステム２上における光半導体素子１の検出位置を記憶する。サーチ方向優先順位決定部１３が、二次元平面（Ｘ−Ｙ平面）のサーチ範囲における検出位置の分布に応じてサーチ動作を行う方向の優先順位を決定する。具体的には、検出位置の発生頻度が多い方向の優先順位を高くする。サーチ動作制御部１１は、優先順位の高いサーチ方向から順にサーチ動作を行う。
図７は、サーチ開始点と検出位置の分布を示す図である。初期のサーチ開始点Ｓ（Ｘ０，Ｙ０）が検出位置の分布の中心Ｓ’（Ｘ０’，Ｙ０’）と異なる場合に、サーチ開始点設定部１４は検出位置の分布の中心をサーチ開始点に設定しなおす。具体的には、まず１回目からｎ回目までは、初期のサーチ開始点Ｓを起点としてサーチ動作を行う（ステップＳ１）。次に、ｎ＋１回目で、過去ｎ回分の検出位置の分布の中心Ｓ’を求め、サーチ開始点をＳ’に置き換えてサーチ動作を行う（ステップＳ２）。次に、ｎ＋２回目では、過去ｎ＋１回分の検出位置の分布の中心Ｓ’’を求め、サーチ開始点をＳ’’に置き換えてサーチ動作を行う（ステップＳ３）。以降はステップＳ２，Ｓ３を繰り返す。これにより、ｎ＋１回目以降のサーチ動作においてサーチ開始点が最適化される。
実施の形態１では、任意のサーチ開始点Ｓを起点として放射状外向きにサーチ動作を行うことにより効率的にサーチを行なうことができるため、サーチ時間を短縮することができる。また、検出位置の分布に応じてサーチ動作を行う方向の優先順位を決定することにより、更にサーチ時間を短縮することができる。また、検出位置の分布の中心をサーチ開始点に設定することで、更にサーチ時間を短縮することができる。
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２に係る制御回路を示すブロック図である。実施の形態１のサーチ方向優先順位決定部１３の代わりに、配置図１５とテーブル表１６が設けられている。サーチ動作制御部１１は、配置図１５とテーブル表１６に基づいてサーチ動作を行なう。
図９は、配置図の一例を示す図である。配置図１５は、サーチ開始点を中心とした二次元平面のサーチ範囲を格子状に分割してそれぞれタグ番号を割り振ったものである。テーブル表１６は、各タグ番号に対してサーチ順番を割り振ったものである。サーチ動作制御部１１は、配置図１５を参照しながらテーブル表１６に割り振られたタグ番号順に対応する位置にサーチ動作を行う。
図１０は、テーブル表の一例を示す図である。割振りＡは、Ｙ軸方向を優先してサーチ動作を行うように各タグ番号に対してサーチ順番を割り振っている。図１１は、割振りＡのサーチ順を記載した配置図を示す図である。割振りＡは、検出位置の分布がＹ軸方向に偏在する場合に、サーチ時間を短縮することができる。
割振りＢは、サーチ開始点を起点として渦巻き状の軌跡でサーチ動作を行うように各タグ番号に対してサーチ順番を割り振っている。図１２は、割振りＢのサーチ順を記載した配置図を示す図である。割振りＢは、検出位置の分布が同心円状の正規分布である場合に、サーチ時間を短縮することができる。
本実施の形態では、サーチ動作制御部１１内の制御プログラムとして、タグ番号順にサーチ動作する制御プログラムを１つ準備すればよい。従って、複数のサーチ動作に対して制御プログラムを共通化することができる。また、テーブル表は複数個の設定が可能である。サーチ動作を行うポイントの順番を任意に決めることができるため、サーチ順の自由度を向上することができる。
また、実施の形態１と同様に、初期のサーチ開始点Ｓが検出位置の分布の中心Ｓ’と異なる場合に、サーチ開始点設定部１４は検出位置の分布の中心をサーチ開始点に設定しなおす。これにより、サーチ時間を短縮することができる。
１ 光半導体素子
２ ステム
４ キャップ
５ Ｘ軸方向移動部（移動部）
６ Ｙ軸方向移動部（移動部）
７ 固定部
８ ＣＣＤカメラ（カメラ）
１０ 検出部
１１ サーチ動作制御部
１２ 記憶部
１３ サーチ方向優先順位決定部
１４ サーチ開始点設定部
１５ 配置図
１６ テーブル表

Claims (5)

  1. 光半導体素子を搭載したステムを水平方向に移動させる移動部と、
    前記ステム上に窓付きのキャップを被せた状態で前記キャップを固定する固定部と、
    前記キャップ及び前記ステムを上方から撮影するカメラと、
    前記カメラの視野内に前記光半導体素子が存在するかどうかを検出する検出部と、
    前記移動部を制御して前記ステムを移動させて前記検出部に前記光半導体素子をサーチさせるサーチ動作を行うサーチ動作制御部とを備え、
    前記サーチ動作制御部は、サーチ開始点を起点として放射状外向きにサーチ動作を行うことを特徴とするキャッピング装置。
  2. 複数の前記ステムについてそれぞれ前記ステム上における前記光半導体素子の検出位置を記憶する記憶部と、
    前記検出位置の分布に応じてサーチ動作を行う方向の優先順位を決定するサーチ方向優先順位決定部とを更に備え、
    前記サーチ動作制御部は、優先順位の高いサーチ方向から順にサーチ動作を行うことを特徴とする請求項１に記載のキャッピング装置。
  3. 光半導体素子を搭載したステムを水平方向に移動させる移動部と、
    前記ステム上に窓付きのキャップを被せた状態で前記キャップを固定する固定部と、
    前記キャップ及び前記ステムを上方から撮影するカメラと、
    前記カメラの視野内に前記光半導体素子が存在するかどうかを検出する検出部と、
    前記移動部を制御して前記ステムを移動させて前記検出部に前記光半導体素子をサーチさせるサーチ動作を行うサーチ動作制御部と、
    サーチ開始点を中心とした二次元平面のサーチ範囲を格子状に分割してそれぞれタグ番号を割り振った配置図と、
    各タグ番号に対してサーチ順番を割り振ったテーブル表とを備え、
    前記サーチ動作制御部は、前記配置図を参照しながら前記テーブル表に割り振られたタグ番号順に対応する位置にサーチ動作を行うことを特徴とするキャッピング装置。
  4. 複数の前記ステムについてそれぞれ前記光半導体素子の検出位置を記憶する記憶部と、
    前記検出位置の分布の中心を前記サーチ開始点に設定するサーチ開始点設定部とを更に備えることを特徴とする請求項１又は３に記載のキャッピング装置。
  5. 光半導体素子を搭載したステムを水平方向に移動させる移動部と、
    前記ステム上に窓付きのキャップを被せた状態で前記キャップを固定する固定部と、
    前記キャップ及び前記ステムを上方から撮影するカメラと、
    前記カメラの視野内に前記光半導体素子が存在するかどうかを検出する検出部と、
    前記移動部を制御して前記ステムを移動させて前記検出部に前記光半導体素子をサーチさせるサーチ動作を行うサーチ動作制御部と、
    複数の前記ステムについてそれぞれ前記光半導体素子の検出位置を記憶する記憶部と、
    前記検出位置の分布の中心をサーチ開始点に設定するサーチ開始点設定部とを備え、
    前記サーチ動作制御部は、前記サーチ開始点を起点としてサーチ動作を行うことを特徴とするキャッピング装置。
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