JP2005274279A - 検査用光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 １つの光源で複数の照射条件の切り替えが可能で、切り替え作業が簡易で短時間に行えると共に、高い再現性で安定した検査結果を得ることができる照射条件切り替え機構を有した検査用光源装置を実現する。
【解決手段】 被検査対象に所定の光信号を照射する検査用光源装置において、
異なる照射条件が予め設定された複数の照射部と、
この照射部を前記被検査対象上に移動させる照射部移動手段と、
前記照射部に光源からの光を伝達する導光部材と、
を有することを特徴とする検査用光源装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、受光素子の検査用光源装置に関し、詳しくは、検査用光源の照射条件を簡易に切り替えるための改良に関するものである。

従来、固体撮像素子をはじめとする受光素子の検査では所定の光源を用いて被検査対象である受光素子に既知の色や光量の光を照射し、受光素子から出力された電気信号をモニタするという構成が用いられている。

このような技術に関連する先行技術文献として固体撮像素子に照射される光量を切り替えられるようにしたものがある（例えば特許文献１参照。）。

特開平５−３３６５５１号公報

図５は、従来の受光素子の検査装置の一例を示した構成図である。
図５において、搬送装置１は、被検査撮像素子２（以下被検査対象という。）の検査を行うためテスタヘッド３の位置まで被検査対象２を搬送する。ＤＵＴボード４（ＤＵＴとは被検査対象を指す。）は、被検査対象２から電気信号を取り出すための駆動回路と被検査対象と電気的に導通するためのテストピンを有している。

被検査対象２はＤＵＴボード４の下まで搬送され、ＤＵＴボード４のテストピンは被検査対象２の電極と接触する。駆動回路により光源５からの所定の光信号を受光した被検査対象から電気信号が取り出され、この信号が、ＤＵＴボード４とそれが取り付けられたテスタヘッド３を介してテスタ６に送られる。

テスタ６は、テスタヘッド３から送られた被検査対象２の出力信号を増幅し、Ａ／Ｄ変換してデジタルデータを記憶する。このデジタルデータと予め設定されたデータとを比較して被検査対象の欠陥の有無を判定する。テスタ６の判定結果に基づいて搬送装置１は被検査対象２を分別する。

このような検査装置に使用される従来の検査用光源装置について説明する。
図６は、従来の検査用光源装置の一例を示す構成図である。図６で前出の図と同様の構成要素には同様の符号を付けて、その部分の説明は省略する。
光源５は、テスタヘッド３（断面図にて表示）に取り付けられ、テスタヘッド３に設けられたスコープホール７に挿入された導光部材８とその先端に取り付けられたレンズ９を介して被検査対象２に所定の光信号を照射する。ここで、スコープホールとはテスタヘッドの真中にあいている穴で、顕微鏡などを使いＤＵＴボードと被検査対象の位置を合わるための覗き穴である。

上述した従来の検査用光源装置では、以下のような問題点がある。
導光部材８の照射部分（照射端側）において、レンズ９は固定されており、照射条件は一定となっている。このため、光量や入射角などの様々な照射条件を切り替えようとする場合は、光源５をテスタヘッド３から外し、光源装置（光源および導光部材）ごと交換しなければならない。

また、１つの光源では１つの照射条件でしか検査が行えず、複数の照射条件で検査を行う場合は、複数の光源装置を用意しなければならない。
さらに、照射条件を変更するときは光源装置ごとの交換が必要になるので作業に時間がかかる。
加えて、入射角を切り替える場合は、照射端の位置決めを正確に行わなければ高い再現性を得ることができず、安定した検査結果を得ることができないという問題があった。

本発明は、このような従来の検査用光源装置が有していた問題を解決しようとするものであり、１つの光源で複数の照射条件の切り替えが可能で、切り替え作業が簡易で短時間に行えると共に、高い再現性で安定した検査結果を得ることができる照射条件切り替え機構を有した検査用光源装置を実現することを目的とする。

本発明は次の通りの構成になった検査用光源装置である。

（１）被検査対象に所定の光信号を照射する検査用光源装置において、
異なる照射条件が予め設定された複数の照射部と、
この照射部を前記被検査対象上に移動させる照射部移動手段と、
前記照射部に光源からの光を伝達する導光部材と、
を有することを特徴とする検査用光源装置。

（２）前記導光部材の先端を上下に移動させる導光部材移動手段と、
前記照射部の先端と嵌合することにより前記照射部の位置を固定するガイドと、
を有し、
前記導光部材の先端の下方への移動により前記照射部を押下げて、前記照射部の先端と前記ガイドとを嵌合させることを特徴とする（１）に記載の検査用光源装置。

（３）前記照射部の照射条件は、異なる入射角で前記被検査対象に照射されるように設定されていることを特徴とする（１）または（２）に記載の検査用光源装置。

（４）前記入射角は、前記照射部が有する光学系のＦ値に基づき設定されることを特徴とする（３）に記載の検査用光源装置。

（５）同一照射条件の前記照射部を複数設け、複数の前記被検査対象を同時に検査することを特徴とする（１）乃至（４）のいずれかに記載の検査用光源装置。

本発明によれば、以下のような効果がある。

請求項１に記載の発明によれば、１つの光源で複数の照射条件の切り替えが可能で、切り替え作業が簡易で短時間に行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、ガイドにより照射部の先端を固定することができるため、高い再現性で安定した検査結果を得ることができる照射条件切り替え機構を有した検査用光源装置を実現することができる。

請求項３および請求項４に記載の発明によれば、異なる入射角により被検査対象に照射することができる。

請求項５に記載の発明によれば、同一照射条件の照射部を複数有し、複数の被検査対象を同時に検査することにより、短時間で多量の検査を行うことができる。

以下図面を用いて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の検査用光源装置の一実施例を示す構成図である。
図１で前出の図と同様の構成要素には同様の符号を付け、その部分の説明は省略する。

図１は、テスタヘッド３を正面から見た断面図を示している。導光部材１１は、スライダ１２に取り付けられ、レール１３は、スコープホール７内に取り付けられている。スライダ１２はレール１３に沿ってスライドする構造（以下、リニアガイドという。）になっていてスコープホール７内で上下に移動する。

スライダ１２は、図示しないアクチュエータ（例えばモータやエアーシリンダ。）により駆動され、テストヘッド３外部の図示しない制御手段からの信号により動作する。この部分が導光部材移動手段に相当する。
導光部材１１は、例えば光ファイバや光ファイバ束のような柔軟性をもったものを使用し、スライダ１２の上下の移動に伴い弛張して光源と導光部材１１の接合部に力が加わることを防ぐ。光源には、ハロゲンランプ、キセノンランプまたは発光ダイオードなどの発光素子が使われる。

破線で囲んだ照射部１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、スコープホール７内に回転移動可能に取り付けられた金属や樹脂などのブロックでできた保持部１８に保持されている。
これら照射部は、それぞれ異なる照射条件に設定されていて、照射部の一端と導光部材１１の先端(開放端)の面同士が接触する。また、これらの照射部は、複数のＤＵＴを同時に検査するために、同じ照射条件のものを複数備えている。

例えば照射部１４ａでは、照射条件Ａ（Ｆ＝２．０）が実現される。この場合、照射部１４ａの内部にはライトガイド１７ａが入っていて被検査対象２に面した端面にはレンズ１９がついている。このレンズの有効径をＤ，焦点距離をｆとするとＦ＝ｆ／Ｄが２．０の条件になっている。

また、照射部１４ｂでは、照射条件Ｂ(Ｆ＝１６)が実現される。この場合、照射部１４ｂの内部は空間になっていて、被検査対象２と導光部材１１との距離ｄは導光部材１１の直径をＤ２とした場合、Ｆ＝ｄ／Ｄ２となるようになっている。

さらに、照射部１４ｃでは、照射条件Ｃ(ピンホール)が実現される。この場合、照射部１４ｃの内部にはライトガイド１７ｃが入っていて、被検査対象２に面した端面にはピンホール２０が付いている。

この様に、レンズのＦ値およびピンホールの切り替えにより、照射光の入射角を切り替えることができる。なお、ライトガイドとは、硝材または透明な樹脂でできたロッドや光ファイバや光ファイバ束などを指す。

図２は、照射部の切り替え機構を説明する説明図である。図２で前出の図と同様の構成要素には同様の符号付し、その部分の説明は省略する。
図２には、図１に記載した３種類で４ＤＵＴ分の照射部１４ａ（照射条件Ａ），１４ｂ（照射条件Ｂ），１４ｃ（照射条件Ｃ）を持つ切り替え機構の平面図が示されている。照射部１４ａ，１４ｂ，１４ｃは支点２１に対して放射状に配置され、保持部１８に保持されている。切り替え機構は、スコープホール７内に収まる大きさで、保持部１８は支点２１を中心に回転し、使用する照射部１４ａ，１４ｂ，１４ｃの位置を４ＤＵＴ分同時に合わせる。

この保持部１８が支点２１を中心に円弧運動することにより、所定の照射条件を有する照射部１４ａ，１４ｂ，１４ｃが導光部材１１の端面の直下に移動され、照射部１４ａ，１４ｂ，１４ｃのいずれか１セットが選択される。円弧移動の動力にはアクチュエータ２３（例えばモータやエアーシリンダ。）を使用し、前出のスライダ１２の制御と同様にテストヘッド３外部の制御手段（図示せず）が制御を行う。この部分が照射部移動手段に相当する。

このような制御手段は、例えばＰＣで構成され、作業者により検査における照射条件の切り替え工程などが入力され、これに基づいてアクチュエータの制御を行い、検査時には切り替え状態をモニタ上に表示する。

図３は、照射部の位置決め構造を示す説明図である。図３で前出の図と同様の構成要素には同様の符号を付けて、その部分の説明は省略する。
図３では、前出の照射部１４ａを例示してその位置決め構造について説明する。
図３（ａ）では、照射部１４ａを円弧状に移動させて水平方向の位置決めを行った状態を示している。ライトガイド１７ａは、バネをはじめとする弾性部材３２によりＤＵＴボード４上の回路部品やその他の突起物３３に干渉しない位置まで引き上げられている。

図３（ｂ）では、導光部材１１をスライダ１２およびレール１３から成るリニアガイドにより下方にスライドさせた状態を示している。このとき、導光部材１１の先端（開放端）とライトガイド１７ａの一端とが面同士接触し、さらにライトガイド１７ａを押し込み、ライトガイド１７ａの他端がＤＵＴボード４上に取り付けたガイド３４の凹部に押し当てられることにより位置決めされることになる。位置決め後、照射条件Ａの光信号がＤＵＴボード４の穴を通して被検査対象２に照射される。

ガイド３４は、金属や樹脂から成る中空の円筒形で、ライトガイド１７ａ側からおよそ中間位置までテーパー状の凹部を有し、この凹部にライトガイド１７ａの先端が嵌め合わされる。
なお、ライトガイド１７ａには、金属や樹脂などの摺動部材３１が取り付けられていて保持部１８との摩擦を軽減させて上下の移動を円滑に行えるようにしている。

照射部１４ａによる検査が終了すると、導光部材１１はリニアガイドにより上方にスライドされ、ライトガイド１７ａは、弾性部材３２の復元力により、もとの位置に押し上げられる。

以上により、照射条件の異なる照射部を切り替え可能としたことにより、１つの光源で複数の照射条件の検査を行えて、かつ光源をテスタヘッドから外さずに照射条件切り替えが可能となる。
また、照射条件の切り替え作業が容易に行えると共に、照射条件の切り替え作業が短時間に行える。
さらに、位置決め用のガイドを設けて、これにライトガイドを押し当てる構造としたので、位置決め精度や再現性が向上して安定した検査が行える。
加えて、同一照射条件の照射部を複数有しているため、複数の被検査対象を同時に検査することができ、短時間で多量の検査が行える。

図４は、本発明の他の実施例の構成を説明する説明図である。
図４において、図２を用いて説明したものと異なる点は、回転による切り替え方式に対して、リニアガイドによる平行移動方式である点にある。

Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４種類の照射条件に設定された照射部４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄが、金属や樹脂などのブロックでできた保持部４２で保持されている。この保持部４２の対抗する位置にはスライダ４３ａ，４３ｂが取り付けられ、レール４４ａ，４４ｂ，に沿って水平方向に移動可能になっている。
これにより、異なる照射条件の照射部を切り替えることができと共に、移動量を効率よく設定できるため多種類の照射条件切り替えが可能となる。

なお、本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。

本発明の検査用光源装置の一実施例を示す構成図である。 本発明における照射部の切り替え機構を説明する説明図である。 本発明における照射部の位置決め構造を示す説明図である。 本発明の他の実施例の構成を説明する説明図である。 従来の受光素子の検査装置の一例を示した構成図である。 従来の検査用光源装置の一例を示す構成図である。

符号の説明

２ 被検査対象
３ テスタヘッド
４ ＤＵＴボード
７ スコープホール
１１ 導光部材
１２ スライダ
１３ レール
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ 照射部
１７ａ、１７ｃ ライトガイド
１８ 保持部
１９ レンズ
２０ ピンホール
２３ アクチュエータ
３１ 摺動部材
３２ 弾性部材
３４ ガイド

Claims (5)

1. 被検査対象に所定の光信号を照射する検査用光源装置において、
   異なる照射条件が予め設定された複数の照射部と、
   この照射部を前記被検査対象上に移動させる照射部移動手段と、
   前記照射部に光源からの光を伝達する導光部材と、
   を有することを特徴とする検査用光源装置。
2. 前記導光部材の先端を上下に移動させる導光部材移動手段と、
   前記照射部の先端と嵌合することにより前記照射部の位置を固定するガイドと、
   を有し、
   前記導光部材の先端の下方への移動により前記照射部を押下げて、前記照射部の先端と前記ガイドとを嵌合させることを特徴とする請求項１に記載の検査用光源装置。
3. 前記照射部の照射条件は、異なる入射角で前記被検査対象に照射されるように設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の検査用光源装置。
4. 前記入射角は、前記照射部が有する光学系のＦ値に基づき設定されることを特徴とする請求項３に記載の検査用光源装置。
5. 同一照射条件の前記照射部を複数設け、複数の前記被検査対象を同時に検査することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の検査用光源装置。
   

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