JPH073320Y2 - 微細成形物の表裏面検査装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、微細に加工成形した形成物の表裏の状態を
光学顕微鏡もしくはテレビカメラなどで検査する装置に
関し、特に、高密度集積化ICのアッセンブリー方式とし
て広く用いられているTAB（Tape Automated Bonding）
テープの表裏面を、片面づつステレオ実体顕微鏡によっ
て検査する場合に用いて好適な検査装置に関する。

［従来の技術］ まず、検査対象の一例としてのTABテープについて簡単
に説明する。

近年、LSIなどICのより高密度化の達成のため、ICの入
出力リード数が増加し、かつ狭い限られた面内でICとの
実装が行なわれている。このICとの実装に適するよう
に、フィルム基板（フィルムキャリア）の微細電極、特
にICとボンディングされるインナーリードが微細化さ
れ、その一方式としては、ICとのボンディング強度が強
く、一括ボンディングができ、しかも超薄形実装が可能
などの利点をもつTABテープが現在広く使用されてい
る。

このようなテープは、ICとの実装に適合するように、有
機材料フィルム基板の長手方向に沿って、例えば銅箔な
どをラミネートし、レジストの塗布、露光、現像、エッ
チング、メッキといった工程の後、長手方向の１フレー
ムづつにICの実装に適合するパターンが形成され、フィ
ルムキャリアとして完成される。この１フレーム毎に形
成されたTABテープには、通常、ICとボンディングされ
るインナーリードと、IC基板に搭載するためのアウター
リードが備えられている。そのインナーリードのリード
幅および間隔は数十μとなり、またリード数も200リー
ド以上も要求される。

ところで、このように１フレーム毎にパターンが形成さ
れたフィルムキャリアは、IC工場に送られてICが実装さ
れる。その際、フィルムキャリアに形成されたリード、
特に、インナーリードの表裏形状は所期どおり正確でな
ければならず、それが完全な形でない場合には、IC実装
後に不良品となり、製品の歩留りが悪くなる。そのた
め、実装前に全フレームについてその表裏を検査し、不
良の場合には、そのフレームに穴打、またはそのフレー
ムを部分抜きするようにしている。

従来より、この検査方法としては、例えばフィルムキャ
リアの表面観察用と裏面観察用のテレビカメラまたは光
学顕微鏡をそれぞれ１台づつ配置して検査観察する方
法、または、フィルムキャリアを片面ずつ検査する方法
がある。後者の片面ずつ検査する装置は、表裏面の観察
像を、回転ツマミの操作などによって切り換え表示して
観察するものであり、それらの観察像は左右または上下
の位置関係が逆となる。

［考案が解決しようとする課題］ しかし、上述した２つの検査方法は、前者にあっては検
査設備に経費がかかるという問題があり、また後者にあ
っては表裏面の観察像における観察点の目視位置が左右
または上下逆となるため、観察しにくく作業効率が悪い
という問題があった。

この考案は、このような問題を解決課題とする。

［課題を解決するための手段］ この考案の微細成形物の表裏面検査装置は、微細成形物
の表裏両面を光学的に検査する検査装置において、微細
成形物の表面と対向し、該微細成形物の表面の観察像を
取り出す第１の光学系と、前記微細成形物の裏面と対向
し、前記微細成形物の裏面の観察像を、前記微細成形物
の表面の観察像と上下左右の位置関係を一致させて取り
出す第２の光学系と、前記第１および第２の光学系のい
ずれか一方からの光出力を選択的に取り出す切換手段
と、該切換手段から取り出された光出力を受光して検査
に供する手段とを具備してなることを特徴とする。

［作用］ この考案の微細成形物の表裏面検査装置は、第1,第２の
光学系によって、微細成形物の表裏面の観察像を上下左
右の位置関係を一致させ、そしてこれらの観察像を共通
の手段、すなわち光出力を受光して検査に供する顕微鏡
やビデオカメラなどの手段に選択的に導いて、それら表
裏面の観察像を明確に関連付ける。これにより、微細成
形の表裏両面の迅速かつ確実な検査を実現する。

［実施例］ 以下、この考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

本実施例の検査装置は、前述したTABテープを検査対象
とするものである。

第１図において１は顕微鏡台であり、X-Y軸テーブル２
を介してテーブルベース３上に取り付けられ、水平のX-
Y軸方向あるいは斜めにスライド可能となっている。顕
微鏡台１は、検査機構の本体を構成しており、またX-Y
軸テーブル２はその検査機構のスライド機構を構成して
いる。そこで、以下においては「検査機構」と「スライ
ド機構」に分けて説明する。

「検査機構について」 顕微鏡台１には、断面コ字状のレンズ収納体４が上下方
向にスライド可能に取り付けられており、そのレンズ収
納体４は、下面側焦点調整用ツマミ５によって回わされ
るピニオンと、ラックとの組み合わせによってスライド
調整されるようになっている。レンズ収納体４の上部に
は、２眼式の実体顕微鏡６が上下方向にスライド可能に
取り付けれており、その顕微鏡６は、上面側焦点調整用
ツマミ７によって回わされるピニオンと、ラックとの組
み合わせによってスライド調整されるようになってい
る。顕微鏡６は対物レンズ6aを下方に向けており、３眼
式の場合には、図中に２点鎖線で示すビデオカメラ100
が取り付けられて画像処理装置が接続される。このよう
な２眼式や３眼式の顕微鏡、およびビデオカメラ100な
どは、画像の光出力を受光して検査に供する手段を構成
する。

顕微鏡６の直下で、かつ断面コ字状のレンズ収納体４の
間を通る定位置には、テープ保持台８の架台９が設置さ
れている。テープ保持台８には、各種寸法のTABテープ1
0毎の専用のテープゲートが備えられており、顕微鏡６
の直下にて、第４図に示すようなTABテープ10を１フレ
ームずつ間欠送りできるようになっている。

レンズ収納体４には、第1,第２の光学系が組み込まれて
いる。第１の光学系は、TABテープ10の表面（上面）の
観察像を顕微鏡６に導くものであり、上下のガラス窓1
1,12とアパーチャー13によって形成されている。下側の
ガラス窓12の囲部には、照明リング14が取り付けられて
いる。一方、第２の光学系はTABテープ10の裏面（下
面）の観察像を顕微鏡６に導くものであり、TABテープ1
0の裏面と対向するガラス窓15,アパーチャー13,第１の
ミラー16,第１のレンズ17,第２のミラー18,第２のレン
ズ19,第３のミラー20,第３のレンズ21,第４のミラー22,
アパーチャー13、およびガラス窓11によって形成されて
いる。

第２のミラー18は、第２図のように反射面がＶ字状に形
成されており、この第２のミラー18による像の転倒によ
って、第２の光学系はTABテープ10の裏面の観察像を、T
ABテープ10の表面の観察像と上下左右の位置関係を一致
させて顕微鏡６に導く。つまり、第１のミラー16に映る
TABテープ10の裏面の観察像を上方から視た像として顕
微鏡６に導くようになっている。例えば、第５図のよう
な検査対象物、つまり表面の４隅A,B,CおよびＤの裏面
側がＡ′,B′,C′およびＤ′である長方体を検査対象物
として想定した場合、その表面の観察像は第６図（ａ）
のようになり、またその裏面の観察像は第２のミラー18
による像の転倒によって同図（ｂ）のようになって、そ
れら２つの観察像が上下左右の位置関係において一致す
る。

また第４のミラー22は第１図中の実線のＡ位置から点線
のＢ位置までスライド可能となっており、そのスライド
は図示しないレバーの操作によって行なわれる。また、
ガラス窓15の周部には照明リング23が取り付けられてい
る。

次に、このように構成された「検査機構」の作用につい
て説明する。

検査対象のTABテープ10は、顕微鏡６の直下にて間欠送
りされて、１フレームずつ検査される。

いま、TABテープ10の表面を検査する場合には、照明リ
ング14を点灯させ、第４のミラー22をＢ位置までスライ
ドさせてから、上面側焦点調整用ツマミ７を回わして、
顕微鏡６の焦点をTABテープ10の表面に合わせる。これ
により第１の光学系が形成され、顕微鏡６によってTAB
テープ10の表面が観察できる。

一方、TABテープ10の裏面を検査する場合には、照明リ
ング23を点灯させ、第４のミラー22をＡ位置までスライ
ドさせてから、下面側焦点調整用ツマミ５を回わして、
顕微鏡６の焦点をTABテープ10の裏面に合わせる。これ
により第２の光学系が形成され、顕微鏡６によってTAB
テープ10の裏面が観察できる。

このように、第４のミラー22をスライドさせることによ
って、TABテープ10の表裏面を選択的に検査することが
でき、この第４のミラー22、およびそのスライド機構
は、第1,第２の光学系を顕微鏡６に選択的に接続する切
換手段を構成している。

ところで、TABテープ10の表裏面の観察像の上下左右の
位置関係が一致されているため、例えば第３図（ａ）の
ように表面の観察像におけるリードａの部分を観察して
いるときに、第４のミラー22の位置を切り換えると、同
図（ｂ）のようにリードａ′の位置、つまりリードａの
裏面側の位置を同じ目視位置にて観察できることとな
る。このことは、検査作業上きわめて有利であり、検査
者は、検査対象とするリードの曲がり，まくれ，欠損，
メッキの色，あるいはゴミの有無等の検査が容易にで
き、作業効率が大幅に向上にする。

なお、顕微鏡６として３眼式のものを採用することによ
り、テレビ画面で観察することや、画像処理装置と接続
して全自動検査を実施することが可能となる。また、第
２のミラー18の代りに、正体系プリズムを用いて光学像
の上下左右を転倒させてもよい。

「スライド機構について」 第７図は、X-Y軸テーブル２を取り外した場合の平面図
である。第７図において、X-Y軸テーブル２とテーブル
ベース３との間にはフローティングベース30が介在され
ており、そのフローティングベース30とX-Y軸テーブル
２は、Ｙ軸方向に延在する２組のクロスローラーガイド
31,32によって連結されている。またフローティングベ
ース30とテーブルベース３は、Ｘ軸方向に延在する２組
のクロスローラーガイド33,34によって連結されてい
る。クロスローラーガイド31,32,33,34は、それぞれ対
のガイドブロック31a,31b,32a,32b、33a,33b、34a,34b
の間にベアリング35を備えた周知のものである。

クロスローラーガイド31,32は、第９図のように、その
内側のガイドブロック31a,32aがネジによってフローテ
ィングベース30の側部に固定され、外側のガイドブロッ
ク31b,32bがネジによってX-Y軸テーブル２の底部に固定
されている。したがってX-Y軸テーブル２は、フローテ
ィングベース30に対してＹ軸方向にスライド可能であ
る。一方、クロスローラーガイド33,34は、第10図のよ
うに、その内側のガイドブロック33a,34aがネジによっ
てフローティングベース30の側部に固定され、外側のガ
イドブロック33b,34bがネジによってテーブルベース３
の上部に固定されている。したがってフローティングベ
ース30は、テーブルベース３に対してＸ軸方向にスライ
ド可能である。結局、X-Y軸テーブル２は、テーブルベ
ース３に対してＸ軸およびＹ軸方向にスライド可能とな
っている。

X-Y軸テーブル２には第７図に示すようにテーブル固定
用ツマミ36が備えられており、このツマミ36を回すこと
により、第７図および第８図に示すようにベルト37を介
してシンクロプーリー38が適宜左右の方向に回転される
ようになっている。シンクロプーリー38は、第11図およ
び第12図に示すようにX-Y軸テーブル２の下面に取り付
けられたネジ39にネジ合わされており、またシンクロプ
ーリー38の下部には、テーブルベース３の上面と対向す
るブレーキシュー40がはめ付けられている。

また、X-Y軸テーブル２とテーブルベース３との間に
は、第７図に示すように、平面視にて上下，左右に位置
する４つのスプリング41が架け渡されており、これらの
張力によって、X-Y軸テーブル２を同第７図のような中
央の位置に静止できるようになっている。第７図におい
て、42,43はX-Y軸テーブル２側の固定ビス、44,45,46お
よび47はテーブルベース３側の固定ビスであり、これら
の間にて４つのスプリング41が張設されている。

次に、このように構成された「スライド機構」の作用に
ついて説明する。

第11図のようにブレーキシュー40がテーブルベース３か
ら離れているとき、X-Y軸テーブル２は、その上部の顕
微鏡台１と共にX-Y軸方向にスライド可能である。した
がって検査者はX-Y軸テーブル２をX-Y軸方向、または斜
め方向などの自由な方向に適宜スライドさせることによ
り、TABテープ10に対する顕微鏡６の検査領域を簡単に
移動させることができる。このことは、検査の作業効率
を高める上においてきわめて有利であり、TABテープ10
にて検査するリード領域の変更や顕微鏡６の高倍率化に
応じて、TABテープ10の目視領域を任意の方向に簡単に
移動できることになる。特に、高倍率の目視検査の場合
には、数mm範囲の狭い領域の観察となるためきわめて有
効となる。

ちなみに、従来においては、X-Y軸テーブル２に代わる
移動台として、ラックピニオン式、あるいはパルスモー
ターを用いて設定位置どおりに移動させるX-Yステージ
などの高精度のものが製作，販売されている。しかし、
このような既成のX-Yステージは、移動距離や寸法の絶
対値を高精度に測定する可動台としては優れているもの
の、本実施例のようなTABテープ10の目視検査の場合の
ように、目視領域をX-Y軸方向または斜め方向などの任
意の方向へ短時間で簡単に変更したい場合には適合しな
い。

TABテープ10の目視領域を固定する場合には、テーブル
固定用ツマミ36を第７図中の矢印方向に回わし、シンク
ロプーリー38を下方に移動させてブレーキシュー40をテ
ーブルベース３に押し付ける。これにより、X-Y軸テー
ブル２がスライドできなくなって目視領域が固定され
る。その固定を解除する場合には、ツマミ36を逆方向に
回わし、ブレーキシュー40をテーブルベース３から離し
てX-Y軸テーブル２をフリーとする。フリーとなったX-Y
軸テーブル２は、４つのスプリング41の力を受けて、第
７図のような中央の位置にて静止する。

なお、本実施例においては、TABテープ10に対して顕微
鏡台１側を移動調整できるようにしているが、逆に、TA
Bテープ10側を移動調整できるようにしてもよい。その
場合には、X-Y軸テーブル２から顕微鏡台１を離して、
それらの間に、検査者の作業台に固定した補助台を位置
させ、その補助台に顕微鏡台１を固定する。一方、テー
プ保持台８の架台９はX-Y軸テーブル２上に固定する。
このように構成した場合には、顕微鏡６が移動しないた
め、検査者は目の位置を動かすことなく検査を実施する
ことができ、特に、TABテープ10の幅が70mm程度となっ
て移動範囲が広くなった場合に、作業能率を大幅にアッ
プすることができる。なお、TABテープ10の幅が35mm程
度の場合には、移動範囲が狭いため、顕微鏡６側を移動
させるようにしてもさほど作業能率の低下は来たさな
い。

［考案の効果］ 以上説明したように、この考案の微細成形物の表裏面検
査装置は、第1,第２の光学系によって、微細成形物の表
裏面の観察像を上下左右の位置関係を一致させ、そして
これらの観察像を共通の手段、すなわち光出力を受光し
て検査に供する顕微鏡やビデオカメラなどの手段に選択
的に導く構成であるから、検査者は、それら表裏面の観
察像を明確に関連付けて、迅速かつ確実に検査を実施す
ることができる。もちろん、実体顕微鏡の代りにビデオ
カメラを用いたり、これらを併設しての観察もできる。

また、この考案の検査装置は、種々の微細成形物の表裏
面検査装置として広範囲に適用でき、特に、TABテープ
を検査対象とした場合には、数十μのインナー電極の観
察，判定の作業能率が向上し、IC製作の歩留りを大幅に
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の一部を切欠いて示す側面
図、 第２図は第１図示の第２のミラーの斜視図、 第３図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、TABテープの表
面および裏面の観察像の説明図、 第４図はTABテープの一例を示す平面図、 第５図は表裏面の観察像の関係を明らかにするために検
査対象物として想定した長方体の斜視図、 第６図（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、第５図示の長方
体の表面および裏面の観察像の説明図、 第７図はこの考案の一実施例におけるスライド機構を示
す断面図、 第８図はそのフローティングベースを示す断面図、 第９図は第８図のIX-IX線に沿う断面図、 第10図は第８図のX-X線に沿う断面図、 第11図は第７図示のX-Y軸テーブルの固定機構部を示す
縦断面図、 第12図はそのX-Y軸テーブルの固定機構部を分解して示
す縦断面図である。 １……顕微鏡台、２……X-Y軸テーブル、３……テーブ
ルベース、６……顕微鏡、10……TABテープ（微細成形
物）、22……第４のミラー（切換手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】微細成形物の表裏両面を光学的に検査する
   検査装置において、 微細成形物の表面と対向し、該微細成形物の表面の観察
   像を取り出す第１の光学系と、 前記微細成形物の裏面と対向し、前記微細成形物の裏面
   の観察像を、前記微細成形物の表面の観察像と上下左右
   の位置関係を一致させて取り出す第２の光学系と、 前記第１および第２の光学系のいずれか一方からの光出
   力を選択的に取り出す切換手段と、 該切換手段から取り出された光出力を受光して検査に供
   する手段と を具備してなることを特徴とする微細成形物の表裏面検
   査装置。