JPH04315948A - 外観検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体等電子部品の製
造工程に於けるガラス板、シリコンウエハ、プリント基
板等の薄板部材（ワーク）の外観を検査するために使用
される外観検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、半導体等電子部品の製造工程に
おいては、ガラス板、シリコンウエハ、プリント基板等
の薄板部材が使用される。これらの薄板部材は、その表
面（外観）の良否を検査する必要がある。このような薄
板部材を検査する場合には、薄板部材（ワーク）表面に
光を照射し、その反射光によってワークの外観の良否を
判別する装置が使用される。この装置では、ワーク表面
からの反射光の散乱状態に基づいて、ワーク上のパター
ン不良や損傷の有無が判別される。図４および図５に従
来の外観検査装置の構成を概略的に示す。該外観検査装
置は、検査台２１の正方形状をした上面の隅部には、ワ
ーク搬送機２４が配置されており、該ワーク搬送機２４
を中心にワーク収容部２２及び検査台２３が、例えば９
０度をなすように配設されている。ガラス板、シリコン
ウエハー、プリント基板等のワーク２５はワーク収容部
２２内に水平に積層された状態で収容されている。ワー
ク搬送機２４は、回転軸２４ａを中心にして９０度にわ
たって回動する搬送アーム２７を有しており、搬送アー
ム２７の回動により、その先端に設けられた仮保持部２
６は、前記ワーク収容部２２および検査台２３の上方に
位置される。ワーク２５は、仮保持部２６による真空吸
着等によって仮保持されて、ワーク収容部２２内から搬
出され、検査台２３の上に載置される。

【０００３】検査台２３は揺動軸２３ａにより、図５に
矢印Ａで示す方向へ揺動するように構成されており、該
検査台２３上に載置されたワーク２５は、該検査台２３
と一体となって揺動される。検査台２３の上方には、ラ
ンプ等により構成された光源２９が配置されており、該
光源２９から照射される光は、ワーク２５の表面で反射
され、その反射光を作業者が観測するようになってぃる
。揺動するワーク２５からの反射光が、均一状態で観測
される場合には、ワーク２５は良品であると判断され、
反対にワーク２５からの反射光が散乱状態で観測される
場合は、ワーク２５の表面にパターン不良や損傷がある
と判断される。

【０００４】検査が終了すると、ワーク２５は、再び搬
送アーム２７に設けられた仮保持部２６により仮保持さ
れて、該搬送アーム２７が９０度にわたって回動される
。そして、ワーク２５は仮保持部２６による仮保持を解
除されて、ワーク収容部２２に戻される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような外観検査装
置では、ワーク搬送機２４の搬送アーム２７が回転軸２
４ａを中心にして９０度にわたって回動することにより
、ワーク２５をワーク収容部２２と検査台２３との間に
移動される。従って、ワーク２５の移動距離が長く、装
置全体が大型化するために、装置の占有面積が大きくな
るという問題がある。また、ワーク２５は、一旦、搬送
アーム２７にて仮保持され、搬送アーム２７が回動した
後に検査台２３上にて仮保持が解除されて検査が行われ
、その後に、ワーク２５は、再度、搬送アーム２７にて
仮保持されて、搬送アーム２７の回動によりワーク収容
部２２へ移動されて仮保持を解除される。このように、
一枚のワーク２５に対して、仮保持動作が２回にわたっ
て繰り返されるため、全体としてタクトタイムが長くな
り、スループット（処理能力）が悪くなる。その結果、
多数のワークを検査するためには、多大の時間を必要と
し、検査効率が低下するという問題もある。

【０００６】本発明は上記従来の問題を解決するもので
あり、その目的はワークの移動距離が小さく、しかも検
査に必要となる時間が大幅に短縮されるために、検査効
率が著しく向上する外観検査装置を提供することにある
。

【０００７】本発明のさらに別の目的は検査装置全体が
小型化され、占有面積が小さくなる外観検査装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の外観検査装置は
、電子部品における薄板部材であるワークの外観を検査
すべく、該ワークの表面にて光が反射されるように光を
照射する外観検査装置であって、複数のワークが水平状
態で多段に積層された状態で昇降可能になっており、各
ワークが水平方向へ退出するように搬送口が設けられた
ワーク収容部と、該ワーク収容部の搬送口を通って内部
に侵入および退出するように水平方向へ直線的に往復移
動するワーク搬送アームと、該ワーク収容部に侵入した
際に内部のワークを水平状態で仮保持するように該ワー
ク搬送アームに取り付けられたワーク仮保持部と、前記
ワーク搬送アームに仮保持されたワークを相互に直交す
る２軸を中心にそれぞれ揺動するように該ワーク搬送ア
ームを揺動させる揺動手段と、該揺動手段にて揺動され
るワークに光を照射する光源と、を具備してなり、その
ことにより上記目的が達成される。

【０００９】

【作用】本発明の外観検査装置では、ワーク搬送アーム
がワーク収容部とワークの検査台との間を直線的に往復
移動することにより、その先端の仮保持部に仮保持され
たワークがワーク収容部と検査台との間を往復移動され
る。ワークの検査台では、ワークは、ワーク搬送アーム
の仮保持部にて仮保持された状態で相互に直交する２軸
を中心に、上下方向にそれぞれ揺動された状態で、その
表面に光源から光が照射される。従って、ワークの表面
に照射された光は、種々の角度で反射し、その反射光は
ワークの表面が良好な場合には、均一な反射光として観
測され、パターン不良や損傷等の不規則部がある場合に
は散乱光として観測される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を実施例について説明する。

【００１１】本発明の外観検査装置は、図１に示すよう
に、上面が長方形の本体１を有する。該本体１の上面の
約半分の領域には、複数枚の薄板状のワーク５が多段に
水平に積層された状態で収容されたワーク収容部２が配
設されている。本体１の上面における残り半分の領域は
ワークの検査台３となっており、該検査台３上には、ワ
ーク収容部２内のワーク５を検査台３へと搬送するワー
ク搬送機４が配設されている。

【００１２】ワーク収容部２内に収容される各ワーク５
は、上下方向に適当な間隔があけられている。また、該
ワーク収容部２は、各ワーク５が水平状態で該ワーク収
容部２から退出するように、検査台３側の側面が開放さ
れた搬送口２ａとなっている。そして、ワーク収容部２
はその全体が昇降部（図示せず）により昇降されるよう
になっており、その昇降により、該ワーク収容部２は、
検査台３の上面から進出した状態および検査台３内に退
入した状態になる。

【００１３】検査台３の上面には、ワーク収容部２の配
設位置からワークの検査台３にかけて平行な一対のガイ
ドレール８および８が設けられている。各ガイドレール
８には、ワーク搬送機４における各ガイドレール８とは
直交状態になった第１揺動軸４Ｃの各端部がスライド可
能に係合されている。そして、この第１揺動軸４Ｃには
搬送アーム７が取付けられている。搬送アーム７ａは各
ガイドレール８と平行になってワーク収容部２側へ延び
る一対のアーム部を有するＵ字状をしており、その基端
部が、第１揺動軸４Ｃの中央部に取付けられている。

【００１４】第１揺動軸４Ｃは、各端部をそれぞれ各ガ
イドレール８に係合された状態でワーク収容部２に接近
および離隔するように平行移動される。そして、該第１
揺動軸４Ｃがワーク収容部２に接近するように移動する
と搬送アーム７の各アーム７ａ部が、搬送口２ａからワ
ーク収容部２内に進入する。各アーム部７ａは、ワーク
収容部２内の上下に隣接するワーク５の間に位置される
。

【００１５】各搬送アーム７のアーム７ａ部には、ワー
ク収容部２内に進入した際に、該ワーク収容部２内の水
平状態のワーク５を、例えば真容吸着により水平状態で
仮保持する仮保持部６が設けられている。

【００１６】第１揺動軸４Ｃは、図示しないモータによ
り、その軸心回りに、３０度程度にわたって往復回動す
るようになっており、該第１揺動軸４Ｃの回動により、
搬送アーム７の各アーム部先端が上下方向に３０度にわ
たって揺動される。その結果、各アーム部に仮保持され
たワーク５も一体となって同方向に揺動される。

【００１７】第１揺動軸４ｃには、該第１揺動軸４ｃを
貫通して搬送アーム７に連結された第２揺動軸４ｂが取
付けられている。該第２揺動軸４ｂは、第１揺動軸４ｃ
とは直交状態で、搬送アーム７の基端部中央に取り付け
られている。該第２揺動軸４ｂは、例えば、図示しない
モータにより３０度程度にわたって回動される。そして
、第２揺動軸４ｂの回動により、搬送アーム７の各アー
ム７ａが上下方向に交互に揺動する。これにより搬送ア
ーム７の各アーム部に仮保持されたワーク５は、３０度
程度にわたって往復揺動する。検査台３の上方には、搬
送アーム７に仮保持されたワーク５の表面に光を照射す
る一対の光源９が配設されている。

【００１８】このような構成の本発明の外観検査では、
ワーク５の表面の検査は次のようにして行われる。

【００１９】ワーク収容部２には、複数のワーク５が水
平状態で収容された状態で、本体１上に進出した状態に
なっている。このような状態で、ワーク搬送機４におけ
る第１揺動軸４ｃがワーク収容部２に接近するように平
行移動されて、搬送アーム７のアーム部がワーク収容部
２の搬送口２ａから内部に進入する。各アーム部７ａは
ワーク収容部２の最下側のワーク５の下方へと進入し、
各アーム部７ａがワーク収容部２内に進入した状態にな
ると、第１揺動軸４ｃの移動が停止される。その後、ワ
ーク収容部２は、所定のピッチだけ下降して、最下側の
ワーク５はワーク仮保持部６上に当接した状態とされる
。そして、そのワーク５は、各アーム部７ａに設けられ
た仮保持部６に、例えば真空吸着によって吸着され、仮
保持状態とされる。

【００２０】ワーク５が仮保持部６により仮保持された
状態になると、第１搖動軸４Ｃが移動され、搬送アーム
７の各アーム７ａ部が搬送口２ａから退出する。ワーク
５が検査位置に達すると第１揺動軸４ｃの移動が停止さ
れる。この状態でワーク５は、相互に直交する各揺動軸
４ｂおよび４ｃが回動することによって、各軸を中心に
それぞれ約３０度程度にわたって往復揺動される。この
ように揺動する間に、光源９からの光がワーク５の表面
に照射され、その反射光が作業者によって観測される。 このとき、ワーク５の表面からの反射光が散乱していれ
ば、ワーク５自体にパターン不良や損傷があると判別さ
れて仮保持部６から不良品として取り除かれる。また、
ワーク５からの反射光が、均一性がある場合には、ワー
ク５は良品と判別されて第１揺動軸４ｃがワーク収容部
２に向かって移動され、仮保持状態のワーク５が再びワ
ーク収容部２へ水平状態で搬送される。そして、ワーク
５がワーク収容部２内の所定位置に達すると、仮保持部
６による仮保持が解除されて、ワーク５はワーク収容部
２内に収容される。このようにして、１つのワーク５の
外観検査が終了すると、搬送アーム７は、一旦、検査台
３へ移動される。この間に、ワーク収容部２は所定量だ
け下降して、次に検査すべきワーク５が、搬送アーム７
の高さよりも若干上方に位置される。そして、再び、前
述の動作と同様の動作が繰り返され、次のワーク５の外
観の検査が行われる。

【００２１】

【発明の効果】本発明の外観検査装置は、このように、
搬送アームが、ワークを仮保持した状態で検査台とワー
ク収容部との間を直線的に往復移動し、検査台上にてワ
ークが仮保持された状態で外観検査されるために、ワー
クの移動のための時間および仮保持に要する時間が短縮
されて、スループットを著しく向上させることができる
。しかも、装置が著しく小型化される。ワーク搬送アー
ムに仮保持されたワークは、相互に直交する２軸を中心
に揺動されるために、不良ワークを確実に検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の外観検査装置の一例を示す平面図。

【図２】図１に示す外観検査装置の正面図。

【図３】図１に示す外観検査装置の側面図。

【図４】従来の外観検査装置の一例を示す平面図。

【図５】図４に示す外観検査装置の正面図。

【符号の説明】

１　　　　本体 ２　　　　ワーク収容部 ３　　　　検査台 ４　　　　ワーク搬送機 ４ｂ　　第１揺動軸 ４ｃ　　第２揺動軸 ５　　　　ワーク ６　　　　仮保持部 ７　　　　搬送アーム ８　　　　レール ９　　　　光源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電子部品における薄板部材であるワー
   クの外観を検査すべく、該ワークの表面にて光が反射さ
   れるように光を照射する外観検査装置であって、複数の
   ワークが水平状態で多段に積層された状態で昇降可能に
   なっており、各ワークが水平方向へ退出するように搬送
   口が設けられたワーク収容部と、該ワーク収容部の搬送
   口を通って内部に侵入および退出するように水平方向へ
   直線的に往復移動するワーク搬送アームと、該ワーク収
   容部に侵入した際に内部のワークを水平状態で仮保持す
   るように該ワーク搬送アームに取り付けられたワーク仮
   保持部と、前記ワーク搬送アームに仮保持されたワーク
   を相互に直交する２軸を中心にそれぞれ揺動するように
   該ワーク搬送アームを揺動させる揺動手段と、該揺動手
   段にて揺動されるワークに光を照射する光源と、を具備
   する外観検査装置。