JP2008070202A - Centering method of image sensor inspection device - Google Patents
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Abstract
【課題】撮像素子検査装置の各光学部品の芯出しを簡単に精度良く行う。
【解決手段】機枠41の光源取付位置に第1基準治具51を取り付ける。第1基準治具51に円柱治具52を介しレーザポインタ53を嵌合させ、レーザポインタ53をオンにする。機枠41内のミラー47で反射されたレーザ光を、載置台31にセットされる撮像素子ウェハ16に照射し、その中心位置にレーザ光が位置するように、機枠41の取付位置を微調整して第1の芯出しを行う。次に、円柱治具をレンズホルダ63に嵌合させ、円柱治具の先端部を撮像素子本体18の中心位置に合せて、レンズの光軸と載置台31の中心線とを合せる第2の芯出しを行う。次に、第1基準治具51に芯出し治具を嵌合させて、その先端部の位置合せ板により、インテグレータ及び絞りの中心線を光軸に合せ、第3及び第4の芯出しを行う。
【選択図】図6It is an object of the present invention to easily and accurately center each optical component of an image sensor inspection apparatus.
A first reference jig 51 is attached to a light source attachment position of a machine frame 41. The laser pointer 53 is fitted to the first reference jig 51 via the cylindrical jig 52, and the laser pointer 53 is turned on. The laser beam reflected by the mirror 47 in the machine frame 41 is irradiated onto the image sensor wafer 16 set on the mounting table 31, and the mounting position of the machine frame 41 is set so that the laser beam is positioned at the center position. Adjust and perform the first centering. Next, the cylindrical jig is fitted into the lens holder 63, the tip of the cylindrical jig is aligned with the center position of the imaging element body 18, and the second optical axis is aligned with the center line of the mounting table 31. Perform centering. Next, the centering jig is fitted to the first reference jig 51, and the center line of the integrator and the diaphragm is aligned with the optical axis by the alignment plate at the tip, and the third and fourth centering are performed. Do.
[Selection] Figure 6
Description
本発明は、撮像素子検査装置の芯出し方法に関し、更に詳しくは撮像素子や撮像素子用チップの切り出し前のウェハ等を検査するための撮像素子検査装置の芯出し方法に関する。 The present invention relates to a centering method for an image sensor inspection apparatus, and more particularly to a centering method for an image sensor inspection apparatus for inspecting an image sensor or a wafer before cutting out an image sensor chip.
CCD、CMOS等の撮像素子や、撮像素子用チップの切り出し前のウェハ等に対して、照明光を照射し、得られる出力信号から前記撮像素子の良否を判定することが行われている(例えば、特許文献1参照)。このような検査装置は、検査を効率良く大量に行うために、複数台設けられることが多い。 Illumination light is irradiated to an image sensor such as a CCD or CMOS, or a wafer before cutting out an image sensor chip, and the quality of the image sensor is determined from an output signal obtained (for example, , See Patent Document 1). A plurality of such inspection apparatuses are often provided in order to efficiently perform a large amount of inspections.
この検査装置では、検査装置の照明光の光軸と、被検査対象である撮像素子との中心を合せないと、精度の良い検査が行えない。このため、従来では、片側の部品中心から下げ振りを垂らして、他方の中心位置を視覚で確認することで、両者の芯出しを行っている。また、下げ振りに代えて、光学系により小さな孔を通過した小径円の位置をモニタ画面に映し視覚で確認したり、光学系内の光軸位置に置いたピンホールを被照射物に結像させてその位置を視覚で確認したりして、両者の芯出しを行っている。
従来では、上記のように視覚に頼った芯出し方法のため、操作者によって調整精度が異なってしまい、同じ検査装置であっても芯出し精度が統一されていなく、一方の検査装置では検査結果が良と出たにも関わらず他方の検査装置では不良となることもあり、改善が望まれていた。 Conventionally, because of the centering method that relies on vision as described above, the adjustment accuracy varies depending on the operator, and even with the same inspection device, the alignment accuracy is not uniform. However, the other inspection apparatus may be defective even though it is good, and improvement has been desired.
また、従来は、被検査対象物である撮像素子や撮像素子チップへ照明光を照射する照射装置については、その照射光の光軸を被検査対象物の中心に合せて位置調整を行うのみであった。このため、同一規格品の部品を使用しても、その光軸調整が精度よく行われていない場合には、検査対象への照射光量や光質が各検査装置で異なることになり、結果として、各検査装置間の検査精度に違いが出て、バラツキのある検査結果となっていた。 Conventionally, for an irradiating device that irradiates illumination light to an image sensor or an image sensor chip that is an object to be inspected, only the position of the irradiating light is aligned with the center of the object to be inspected. there were. For this reason, even if parts of the same standard are used, if the optical axis adjustment is not performed with high precision, the amount of light irradiated and the light quality on the inspection object will be different for each inspection device. The inspection accuracy varies among the inspection devices, and the inspection results vary.
本発明は各検査装置における検査精度のバラツキを抑えて、精度のよい検査が行えるようにした撮像素子検査装置の芯出し方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a centering method for an image sensor inspection apparatus that can perform inspection with high accuracy while suppressing variations in inspection accuracy among inspection apparatuses.
上記目的を達成するために、本発明では、撮像素子を保持する保持台と、少なくとも、機枠、光源、インテグレータ、レンズを有し、前記光源の光を前記インテグレータで均一な放射照度の光とし、前記レンズで前記保持台にセットされた撮像素子に光を照射する照明装置と、前記撮像素子に電気的に接続し、前記照射光が照射された撮像素子の出力信号に基づき前記撮像素子を検査する検査装置本体とを有する撮像素子検査装置の芯出し方法であって、前記保持台にセットされる撮像素子の一定位置に、前記照明装置の光軸が一致するように、前記保持台または照明装置の取り付け位置を微調整する第1の芯出し工程と、前記機枠に前記レンズを取り付けるためのレンズホルダを介して前記レンズの光軸と前記撮像素子保持台の一定位置とを合せる第2の芯出し工程と、前記機枠の光源取付位置に、第1基準孔を有する第1基準治具を取り付け、前記第1基準孔に保持され、前記インテグレータの光入射面に合せた位置合せ部材を有する芯出し治具を用いて、前記インテグレータの光軸と前記第1基準治具の中心線とを合せる第3の芯出し工程とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention includes a holding base for holding an image sensor and at least a machine frame, a light source, an integrator, and a lens, and the light from the light source is converted to light having a uniform irradiance by the integrator. An illumination device that irradiates light to the image pickup device set on the holding table with the lens, and the image pickup device electrically connected to the image pickup device and based on an output signal of the image pickup device irradiated with the irradiation light. A centering method for an image sensor inspection apparatus having an inspection apparatus body to be inspected, wherein the holding table or the optical axis of the illumination device is aligned with a fixed position of the image sensor set on the holding table. A first centering step for finely adjusting the mounting position of the illumination device; and an optical axis of the lens and a fixed position of the imaging device holding base via a lens holder for mounting the lens to the machine frame A first reference jig having a first reference hole at a light source mounting position of the machine frame, and a second reference centering step to be combined, held in the first reference hole, and aligned with the light incident surface of the integrator And a third centering step for aligning the optical axis of the integrator with the center line of the first reference jig using a centering jig having an alignment member.
また、本発明では、前記第1の芯出し工程は、前記第1基準孔に、同心位置でレーザポインタを取り付け、このレーザポインタのレーザ照射点を前記撮像素子の一定位置に合せることにより、前記機枠と前記保持台との芯出しを行うことを特徴とする。 In the present invention, in the first centering step, a laser pointer is attached to the first reference hole at a concentric position, and a laser irradiation point of the laser pointer is adjusted to a predetermined position of the imaging element, thereby The machine frame and the holding table are centered.
本発明では、前記光源からの光を反射する反射ミラーを前記照明装置は有し、前記照明装置から前記反射ミラーを除いた他の光学要素を取り外した状態で、前記第1芯出し工程を行うことを特徴とする。 In the present invention, the lighting device includes a reflection mirror that reflects light from the light source, and the first centering step is performed in a state where other optical elements other than the reflection mirror are removed from the lighting device. It is characterized by that.
本発明では、前記第2の芯出し工程は、前記撮像素子保持台に、第2基準孔を有する第2基準治具を取り付け、前記第2基準孔に保持され、同心の段付き円柱からなる円柱治具を介して、前記レンズを前記機枠に取り付けるためのレンズホルダと前記保持台との中心線とを合せることを特徴とする。 In the present invention, in the second centering step, a second reference jig having a second reference hole is attached to the image sensor holding base, and the second reference hole is held by the second reference hole and is formed of a concentric stepped cylinder. A lens holder for attaching the lens to the machine frame is aligned with a center line of the holding table via a cylindrical jig.
前記光源からの光を絞るための絞りを前記照明装置は有し、前記第1基準孔に保持され、前記絞りの絞り開口に合せた位置合せ部材を有する芯出し治具を用いて、前記絞りと前記第1基準治具との中心線を合せる第4の芯出し工程を有することを特徴とする。 The illumination device has a diaphragm for narrowing light from the light source, and is held in the first reference hole, and a centering jig having an alignment member that is aligned with the diaphragm opening of the diaphragm. And a fourth centering step for aligning the center lines of the first reference jig and the first reference jig.
本発明によれば、保持台にセットされる撮像素子の一定位置、例えば中心位置に、照明装置の光軸が一致するように、保持台または照明装置の取り付け位置を微調整する第1の芯出し工程と、前記機枠に前記レンズを取り付けるためのレンズホルダを介して前記レンズの光軸と前記撮像素子保持台の一定位置とを合せる第2の芯出し工程と、前記機枠の光源取付位置に、第1基準孔を有する第1基準治具を取り付け、前記第1基準孔に保持され、前記インテグレータの光入射面に合せた位置合せ部材を有する芯出し治具を用いて、前記インテグレータの光軸と前記第1基準治具の中心線とを合せる第3の芯出し工程とを有するから、先ず第1の芯出し工程で、照明装置とこの照明装置により照明される撮像素子との芯出しが行われ、この芯出した光軸に、照明装置の各光学要素であるレンズ、インテグレータの各中心線を合せる第2,第3の芯出しを行うから、順次に芯出しされたものに対して芯出しを行っていくものと異なり、各光学要素の芯出しの誤差が累積されてしまうことがなく、芯出しを精度良く行うことができる。 According to the present invention, the first core for finely adjusting the mounting position of the holding table or the lighting device so that the optical axis of the lighting device coincides with a certain position, for example, the center position, of the image sensor set on the holding table. A centering step, a second centering step of aligning the optical axis of the lens and a fixed position of the image sensor holding base via a lens holder for mounting the lens on the machine frame, and mounting a light source on the machine frame A first reference jig having a first reference hole is attached to the position, and the integrator is used by using a centering jig that is held in the first reference hole and has an alignment member that matches the light incident surface of the integrator. A third centering step for aligning the optical axis of the first reference jig with the center line of the first reference jig. First, in the first centering step, the illumination device and the imaging device illuminated by the illumination device Centering is performed, this centering Since the second and third centering is performed by aligning the center line of the lens and integrator, which are each optical element of the illumination device, with the optical axis, the centering is performed sequentially on the centered ones. Unlike those, the centering error of each optical element is not accumulated, and the centering can be performed with high accuracy.
また、円柱治具の嵌合や、芯出しする光学要素の端面形状に合致した位置合せ部材を用いて芯出しするため、従来の単なる視認による芯出し方法に比べて、個人差が出にくく且つ精度のよい芯出し処理が可能になる。例えば、従来の単なる視認による芯出しでは1mm単位での芯出しが限界であったが、本発明のように円柱治具や先端に位置合せ板を有する場合には、その嵌合精度を上げることにより、0.1mm単位で調整が可能になる。 In addition, since the centering is performed using the alignment member matching the end face shape of the optical element to be centered and the fitting of the cylindrical jig, individual differences are less likely to occur compared to the conventional simple visual centering method. Accurate centering processing is possible. For example, conventional centering by mere visual recognition was limited to centering in 1 mm units. However, when a cylindrical jig or an alignment plate is provided at the tip as in the present invention, the fitting accuracy is increased. Thus, adjustment can be made in units of 0.1 mm.
光学要素毎に芯出し処理が可能になったため、全体としての芯出し精度が従来のものに比べて飛躍的に向上し、芯出し不良による検査誤差の発生が抑えられる。したがって、複数台の検査装置毎の機差が少なくなり、ほぼ均一な検査を複数の検査装置で行うことができる。 Since the centering process can be performed for each optical element, the overall centering accuracy is greatly improved as compared with the conventional one, and the occurrence of inspection errors due to the centering failure is suppressed. Therefore, the machine difference for each of a plurality of inspection apparatuses is reduced, and a substantially uniform inspection can be performed with a plurality of inspection apparatuses.
照明装置は、光源からの光を反射する反射ミラーを有し、照明装置から反射ミラーを除いた他の光学要素を取り外した状態で、第1芯出し工程を行うことにより、他の光学要素の影響を受けることなく、保持台にセットされる撮像素子の中心位置に、照明装置の光軸を一致させることができる。 The illumination device includes a reflection mirror that reflects light from the light source, and the first centering step is performed in a state in which the other optical elements other than the reflection mirror are removed from the illumination device, whereby the other optical elements are removed. The optical axis of the illuminating device can be matched with the center position of the image sensor set on the holding stand without being affected.
第1の芯出し工程は、前記第1基準孔に、同心位置でレーザポインタを取り付け、このレーザポインタのレーザ照射点を前記撮像素子の一定位置例えば中心に合せることにより、前記機枠と前記保持台との芯出しを行うことにより、迅速且つ精度の良い芯出しが可能になる。 In the first centering step, a laser pointer is attached to the first reference hole at a concentric position, and the laser irradiation point of the laser pointer is aligned with a predetermined position, for example, the center of the imaging device, so By centering with the base, quick and accurate centering is possible.
前記撮像素子保持台に、第2基準孔を有する第2基準治具を取り付け、前記第2基準孔に保持され、同心の段付き円柱からなる円柱治具を介して、前記レンズを前記機枠に取り付けるためのレンズホルダと前記保持台との中心線とを合せることにより、第2の芯出し工程を行うから、従来のような目視によることがなく、芯出しを精度よく確実に行うことができる。 A second reference jig having a second reference hole is attached to the image sensor holding base, and the lens is attached to the machine frame via a cylindrical jig formed of a concentric stepped cylinder held in the second reference hole. Since the second centering step is performed by matching the lens holder for mounting to the center line of the holding table, the centering can be performed accurately and reliably without visual observation as in the prior art. it can.
図1に示すように、本発明の撮像素子検査ライン10は、例えば5台の撮像素子検査装置11を備えており、検査対象物である撮像素子(CCD)の検査を効率良く行う。各撮像素子検査装置11は、検査装置本体12と検査対象物セット部13とから構成されている。検査対象物セット部13は例えばロボットハンド14とカートリッジ15とから構成されている。カートリッジ15は、検査対象物である撮像素子ウェハ16または撮像素子17(図2(B)参照)を多数個収納する。
As shown in FIG. 1, the image sensor inspection line 10 of the present invention includes, for example, five image
本実施形態では、図2に示すように、撮像素子ウェハ16の段階で、ウェハ16上に形成された多数個の撮像素子本体18に対し検査を行うことを、前段階検査という。撮像素子本体18には複数の電極パッド18aが形成されており、これら電極パッド18aにプローブピンが押し当てられて検査が行われる。また、ウェハ16から撮像素子本体18を切り出して、図2(B)に示すように、チップ19とし、この切り出した撮像素子チップ19をベース20に固定しワイヤボンディングなどにより結線し、保護膜で覆った撮像素子17に対し検査を行うことを後段階検査という。本発明では、先ず前段階検査を行う撮像素子検査装置11の芯出し処理を説明し、その後に後段階検査を行う検査装置の芯出し処理について説明する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, inspecting a large number of image sensor main bodies 18 formed on the
図1に示すように、ロボットハンド14は、カートリッジ15から撮像素子ウェハ16を取りだし、検査装置本体12の載置台31にセットし、検査装置本体12で検査が終了した後に、この検査済み撮像素子ウェハ16をカートリッジ15内に戻す。
As shown in FIG. 1, the
図1及び図3に示すように、検査装置本体12は、基台30、載置台31、XYシフト部32、照明光照射部33、通電部35、計測制御部36を備えている。載置台31は、基台30に水平方向(XY方向)で移動自在に取り付けられている。XYシフト部32は、載置台31をXY方向にシフトさせて、撮像素子ウェハ16の各撮像素子本体18を検査位置にセットする。照明光照射部33は、載置台31の撮像素子ウェハ16に対し各種検査用の照明光を照射する。通電部35は、プローブピン34を備えており、このプローブピン34を介して、撮像素子本体18に電気的に接続する。計測制御部36は、各種操作指令を入力するためのキーボード37と操作指令の入力結果や計測結果を表示するためのディスプレイ38とを備えており、通電部35から得られた撮像素子本体18からの電気信号に基づき、各種検査を行う。
As shown in FIGS. 1 and 3, the inspection apparatus
載置台31には保持溝31aが形成されている。この保持溝31aに撮像素子ウェハ16が嵌められることにより、撮像素子ウェハ16の位置決めが行われる。なお、載置台31における撮像素子ウェハ16の位置決め方法は保持溝31aに限られるものではなく、位置決めピンや位置決め部材などによる周知の位置決め方法を用いてもよい。
A holding
前記保持溝31a内に載置された撮像素子ウェハ16にはプローブピン34が押し当てられる。プローブピン34は計測制御部36に接続されており、このプローブピン34を介して撮像素子ウェハ16上の撮像素子本体が通電され、撮像素子本体に対して各種検査が行われる。各種検査では、撮像素子ウェハの電気的、光学的な機能を検査する。
Probe pins 34 are pressed against the
照明光照射部33は、機枠41と、この機枠41に配置されるランプ42と、このランプ42の光軸L1に沿って順次配置される、コンデンサレンズ39と、絞り43、インテグレータ44、拡散板45、フィルタ切替部46、反射ミラー47、レンズユニット48の各光学要素とを備えている。前記ランプ42の光はコンデンサレンズ39で集光された後に、前記絞り43で絞られ、前記インテグレータ44で均一な放射照度の光とされる。インテグレータ44を出た光は拡散板45で拡散される。フィルタ切替部46は、光軸L1に赤(R)、緑(G)、青(B)の各フィルタ46aを選択的に挿入し、照明光を赤色光、緑色光、青色光に切り換える。レンズユニット48は複数のレンズを保持した鏡胴から構成されており、照明光を撮像素子ウェハ16の受光面に結像させる。
The illumination
このような照明光照射部33では、光強度を均一にするインテグレータ44を有するため、各光学要素の中心軸を光軸L1に合せることは厳密には行われておらず、設計位置に各光学要素を目視で位置決めする程度の精度で組み立てられていた。このため、各光学要素の位置決め精度にばらつきが生じ、これら光学要素毎のばらつきが累積されるため、結果として、各照明光照射部33での照明光に機差間のばらつきが発生していることが判った。したがって、各検査装置本体12での検査結果にばらつきが発生し、一方の検査装置本体12では良品と判定されたものが他方の検査装置本体12では不良品と判定されることがある。このような各検査装置本体12の機差を無くすために、本発明では、光軸合せが必要となる光学要素(コンデンサレンズ39、絞り43、インテグレータ44、レンズユニット48)について、後述する治具61,70,75,80を基準にして位置決めを行い、各光学要素の中心軸を光軸L1に合せる芯出しを精度よく行う。
Since the illumination
以下、図4に示すフローチャートを参照して、照明光照射部33の芯出し方法について説明する。先ず、図3に示す機枠41から反射ミラー47を除く、他の光学要素としてのコンデンサレンズ39、絞り43、インテグレータ44、拡散板45、フィルタ切替部46、及びレンズユニット48を取り外して、図5に示す状態にする。そして、ランプ42からの光が入射する入射口50に第1基準治具51を取付ネジ49により取り付ける。第1基準治具51は、機枠41に対する入射光軸L1(図6参照)を設定するためのものである。この第1基準治具51は、フランジ状に形成されており、取付面51aと、この取付面51aに直交する中心線を有する基準孔51bとを有する。
Hereinafter, the centering method of the illumination
次に、図6に示すように、第1基準治具51の基準孔51bに円柱治具52を嵌合させ、この円柱治具52を介して、図6に示すように、第1基準治具51にレーザポインタ53を取り付ける。円柱治具52はレーザポインタ保持孔52aを有し、このレーザポインタ保持孔52aと円柱治具52の外周嵌合部52bとは同一中心線を有する同心として形成してある。そして、円柱治具52の外周嵌合部52bの直径は第1基準治具51の基準孔51bに嵌合する大きさで形成してある。この嵌合によって、第1基準治具51で設定される光軸L1とレーザポインタ53の光軸とが一致する。なお、第1基準治具51の基準孔51bの孔径は、30+0.02mmの公差で形成してあり、円柱治具52の外周嵌合部52bの外径は、30−0.02mmの公差で形成してあるが、この公差に限定されず、求める芯出し精度に合せて、適宜変更してよい。
Next, as shown in FIG. 6, a
次に、レーザポインタ53の電源をオンにしてレーザ光を出射させ、反射ミラー47を介して撮像素子ウェハ16上の検査対象受光面の中心に、レーザ光の照射点が一致するように、機枠41の取付位置を微調整し、第1の芯出しを行う。機枠41は基台30に対してブラケット54及び取付ネジ55によって固定されており、本実施形態では、取付ネジ55を弛めて、XY平面(水平面)上で機枠41の位置を僅かに動かして微調整し、レーザポインタ53の照射点が撮像素子ウェハ16の検査対象受光面の中心P1に一致させ、この後、取付ネジ55を締めつけて、機枠41を基台30に固定する。この固定により、機枠41の光軸L1と撮像素子ウェハ16の検査対象受光面の芯出し(第1の芯出し)が完了する。
Next, the
次に、図7に示すように、載置台31に第2基準治具としての基準ベース治具60を位置決めピン56を基準にして取り付ける。基準ベース治具60には、位置決めピン56を介して載置台31に基準ベース治具60を取り付けた状態で、撮像素子ウェハ16の検査対象受光面の中心位置と同心となるように、基準孔60aが形成してある。
Next, as shown in FIG. 7, a
また、機枠41内には、基準ベース治具60の上方位置で、レンズホルダ63が図示しない取付ネジにより取り付けられている。このレンズホルダ63にはレンズ保持孔63aが形成してあり、このレンズ保持孔63a内にレンズユニット48(図3参照)が着脱自在に取り付けられる。レンズホルダ63の取付ネジ(図示せず)は芯出し処理の前に弛めてあり、レンズホルダ63の取付位置の微調整が可能な状態にしてある。
In the
次に、レンズホルダ63の保持孔63aにレンズ芯出し用円柱治具61の第1嵌合部61aを上から嵌め入れて、嵌合する。レンズ芯出し用円柱治具61は、段付き軸から構成されており、大径部分が第1嵌合部61aであり、小径部分が第2嵌合部61bである。これら第1嵌合部61a及び第2嵌合部61bは同心に形成してある。そして、第2嵌合部61bが基準ベース治具60の基準孔60aに嵌合するように、レンズホルダ63の位置を微調整する。第2嵌合部61bが基準ベース治具60の基準孔60aに嵌合すると、このレンズ芯出し用円柱治具61によって、基準ベース治具60の中心線とレンズホルダ63の保持孔63aの中心線とが一致することになる。なお、レンズホルダ63の保持孔63aの孔径は、20+0.02mmの公差で形成してあり、円柱治具61の第1嵌合部61aの外径は、20−0.02mmの公差で形成してある。また、基準ベース治具60の基準孔60aの孔径は12+0.02mmの公差で形成してあり、円柱治具61の第2嵌合部61bの外径は、12−0.02mmの公差で形成してある。これら公差は一例であり、求める芯出し精度に合せて、適宜変更してよい。
Next, the first
次に、この状態で、レンズホルダ下面63bと、位置決めピン56の上端面との間に、一定の高さとなるブロックゲージ57を挿入し、このブロックゲージ57により両者の間隔を一定長さに設定して、レンズホルダ63の鉛直方向での位置を決定する。この状態でレンズホルダ63の取付ネジを締めて、レンズホルダ63を機枠に固定する。これにより、レンズホルダ63の位置決め、高さ、あおり調整が終了する。したがって、このレンズ芯出し用円柱治具61を取り外して、代わりにレンズユニット48をレンズホルダ63に入れた後に(図3参照)、図示しない固定ネジなどにより固定することにより、レンズユニット48の光軸が機枠の光軸L1と一致し、レンズユニット48の芯出し、高さ及びあおり調整が完了し、第2の芯出しが完了する。
Next, in this state, a
次に、図8に示すように、第1基準治具51にインテグレータ芯出し治具70を取り付ける。インテグレータ芯出し治具70は、第1基準治具51の基準孔51bに嵌合する円柱面70aを有し、先端にインテグレータ44の外形とほぼ同形状の矩形板からなる位置合せ板71が取り付けられている。そして、インテグレータ44を取付ネジ(図示せず)により機枠41の所定位置に取り付ける。このとき、インテグレータ取付位置が微調整可能なように、取付ネジを弛めた状態にしておく。次に、インテグレータ芯出し治具70の位置合せ板71に、インテグレータ44の入射側端面が重なり且つ両者が平行になるようにインテグレータ44の位置を微調整し、この微調整した状態で取付ネジを締めつけて、インテグレータ44を機枠41に固定する。これにより、インテグレータ44の芯出しとあおり調整が完了し、第3の芯出し処理が完了する。
Next, as shown in FIG. 8, the
次に、図9に示すように、第1基準治具51に絞り芯出し治具75を取り付ける。絞り芯出し治具75は、第1基準治具51の基準孔51bに嵌合する円柱面75aを有し、先端に絞りの絞り開口とほぼ同形状の矩形板からなる位置合せ板76が取り付けられている。次に、絞り43を取付ネジ(図示せず)により取付位置に取り付ける。このとき、絞り取付位置が微調整可能なように、取付ネジを弛めた状態にしておく。次に、図10に示すように、絞り芯出し治具75の位置合せ板76と、絞り43の最大絞り開口43aとが一致し、且つ絞り開口43aを構成する絞り板43b,43cと位置合せ板76とが平行となるように、絞り43の取付位置を微調整する。この微調整した状態で取付ネジを締めつけて、絞り43を機枠41に固定する。これにより、絞り43の芯出しとあおり調整が完了し、第4の芯出しが完了する。同様にして、図示しないレンズ芯出し治具を用いてコンデンサレンズ39(図3参照)を機枠41に芯出しして固定する。
Next, as shown in FIG. 9, an
次に、図11に示すように、第1基準治具51にランプ芯出し治具80を取り付ける。ランプ芯出し治具80は、第1基準治具51の基準孔51bに嵌合する円柱面80aを有し、先端にランプ42の外形とほぼ同形状の円形板からなり周囲に縁取り81aを有する位置合せ板81が取り付けられている。ランプ42を位置合せ板81に突き合わせて、これらの外形が重なるように一致させ、この状態で取付ネジ82を締めつけて、ランプ42をランプ取付台83に固定する。これにより、ランプ42の芯出し及びあおり調整が完了する。
Next, as shown in FIG. 11, the
なお、第1基準治具51と各芯出し治具70,75,80との寸法公差は、第1基準治具51と円柱治具52との寸法公差と同じにしているが、これら寸法公差も求める精度に応じて適宜変更してよい。
The dimensional tolerances between the first reference jig 51 and the centering
次に、図3に示すように、機枠41内での芯出し処理が不要な光学要素、例えば拡散板45及びフィルタ切替部46を取り付ける。なお、これら芯出し処理が不要な光学要素の取付時期は芯出し処理後に限定されない。例えば、インテグレータ芯出し処理や絞り芯出し処理の前後に行ってもよい。
Next, as shown in FIG. 3, optical elements that do not require centering processing in the
以上のように、先ず第1基準治具51を機枠41に取り付けて基準の光軸L1を設定し、この第1基準治具51に各治具を介して各光学要素を芯出しして取り付けるようにしたから、各光学要素を確実に芯出しすることができる。また、基準の光軸L1を基準にするので、芯出しした光学要素を基準にして次の芯出しを行うものと異なり、芯出し誤差が累積することがなく、精度よく各光学要素を芯出しすることができる。
As described above, the first reference jig 51 is first attached to the
次に、図12〜図14に示すように、レンズホルダ90の芯出し処理の別実施形態について説明する。上記実施形態では、撮像素子ウェハ16を検査する検査装置本体12について説明したが、本実施形態では、撮像素子ウェハ16を各撮像素子本体18毎に切り出してチップ19とし、このチップ19をベース20に取り付けた撮像素子の検査装置本体での芯出し方法について説明する。この撮像素子の検査装置本体では、上記撮像素子ウェハ16に代えて、撮像素子17が検査対象となる。
Next, as shown in FIGS. 12 to 14, another embodiment of the centering process of the lens holder 90 will be described. In the above embodiment, the inspection apparatus
図12,図13に示すように、撮像素子17は、パレット92のソケット93にセットされる。パレット92は図示しないパレット搬送装置により検査位置に送られる。このパレット92には、位置決めピン95を介して、第2基準治具としての基準ベース治具96が取り付けられる。基準ベース治具96は基準孔96aを有している。この基準孔96aは、その中心線がパレット92上の撮像素子17の受光面の中心を通り、且つ中心線が受光面に垂直になるように、形成されている。
As shown in FIGS. 12 and 13, the
図14に二点鎖線で示すように、望遠撮影、通常撮影、接近撮影等の撮影条件に従って、照明装置のレンズユニット101と撮像素子17の距離を変える必要がある。また、撮像素子17をセットする時には、この検査位置にレンズユニット101が位置すると、レンズユニット101が撮像素子17のハンドリングの障害となり、検査位置に撮像素子17を送り込むことができない。このため、レンズホルダ90はレンズ昇降機構103を有する。なお、パレット92は、位置決めフレーム97に保持される位置決めピン95によって位置決めされる。この位置決めによって、照明装置の光軸L1に、ソケット93内の撮像素子17の受光面の中心位置が位置することになる。
As indicated by a two-dot chain line in FIG. 14, it is necessary to change the distance between the
レンズ昇降機構103は、レンズユニット101を最も下降させた検査位置(二点鎖線表示)と、この位置から上方に退避した退避位置(実線表示)との間で、昇降するように構成されている。図12に示すように、レンズ昇降機構103は、レンズホルダ本体104と、このレンズホルダ本体104を昇降ガイドする昇降ガイド105と、昇降用エアシリンダ106と、アジャスト機構付きの検査位置ストッパ107と、ベース部材108と、L形ブラケット109と、取付ユニット110とを備えている。レンズホルダ本体104にはエアシリング106のロッド106aの先端が取り付けられており、エアシリンダ106はL形ブラケット109の垂直面109aに取り付けられている。そして、エアシリンダ106への圧縮空気の供給を切り換えることにより、ロッド106aを介して、レンズホルダ本体104を昇降させる。
The
検査位置ストッパ107はロックナット107a付きの微調整ネジから構成されており、上端がストッパ面107bとされている。このストッパ面107bには、レンズホルダ本体104の係止突起104cが係止し、レンズホルダ本体104の検査位置での位置決めが行われる。昇降ガイド105、エアシリンダ106及びストッパ107は、ベース部材108を介してL形ブラケット109に取り付けられている。ベース部材108は、L形ブラケット109の垂直面に取付ネジ111を介し取り付けられる。そして、取付ネジ111を弛めて、L形ブラケットへの高さ方向取付位置を微調整した後に、取付ネジ111を締め付けることにより、L形ブラケット109にベース部材108が位置決めされる。また、ストッパ107は取付ブラケット112を介して、ベース部材108に取り付けられている。
The
また、取付ユニット110を介し機枠41の底板41eにL形ブラケット109が固定される。取付ユニット110は取付ネジ113を備えており、この取付ネジ113を弛めることにより、L形ブラケット109の機枠41に対する取付位置(XY平面での取付位置)を微調整することができる。
Further, the L-shaped
昇降ガイド105、レンズホルダ本体104、及び取付ユニット110は剛性の高いものとして構成してあり、レンズユニット101の昇降動作によって芯ズレなどが生じることがないようになっている。
The elevating
レンズホルダ本体104には基準孔104aが鉛直方向で形成されている。基準孔104aには、レンズ取付用円柱治具120またはレンズユニット101(図14参照)が嵌合する。そして、基準孔104aにレンズ取付用円柱治具120が取り付けられた状態で、円柱治具120の中心線と、基準孔104aの中心線とが一致するようにされる。
A
レンズ取付用円柱治具120は、段付き円筒体または円柱体から構成されており、上から順に、フランジ120a、第1嵌合部120b、本体部120c、第2嵌合部120dを有する。第1嵌合部120bは、レンズホルダ本体104の基準孔104aに嵌合する基準外周面を有し、円柱治具120の中心線と基準孔104aの中心線とを一致させる。第2嵌合部120dは、第1嵌合部120bの直径よりも小さく形成されており、基準ベース治具96の基準孔96aに嵌合する基準外周面を有し、円柱治具120の中心線と基準ベース治具96の基準孔96aの中心線とを一致させる。また、フランジ120aの下面122は、レンズホルダ本体104の検査位置での高さを決定するためのものであり、ブロックゲージやその他の計測機器を用いて、レンズホルダ本体104の上面104bとの隙間を予め決められた寸法に設定する。また、この隙間を3か所以上で同じ値とすることにより、レンズホルダ本体104の芯出し調整の他にあおり調整が完了する。
The lens mounting
レンズホルダ90に取り付けられるレンズユニット101は、重量が約150gであり、これに対して、円柱治具120は約250gとして、やや重く設定している。このように、実際に用いるレンズユニット101の1.5倍〜3倍程度の重量を有するように円柱治具を構成することにより、レンズホルダ90の撓みや、部品の組み合わせガタなどが容易に確認可能になり、装置の剛性が不足しているか否かの判断が容易になる。
The
次に、本実施形態のレンズホルダ90の芯出し方法について説明する。先ず、図12に示すように、パレット92に、位置決めピン95を介して基準ベース治具96を取り付ける。
Next, the centering method of the lens holder 90 of this embodiment is demonstrated. First, as shown in FIG. 12, the reference base jig 96 is attached to the
次に、取付ユニット110の取付ネジ113を弛めて、レンズホルダ本体104の取付位置の微調整が可能な状態にしておく。次に、レンズホルダ本体104の基準孔104aにレンズ芯出し用円柱治具120の第1嵌合部120bを嵌合する。そして、第2嵌合部120dが基準ベース治具96の基準孔96aに嵌合するように、レンズホルダ90の位置を微調整する。第1嵌合部120bが基準ベース治具96の基準孔96aに嵌合すると、このレンズ芯出し用円柱治具120によって、基準ベース治具96の中心線とレンズホルダ90の取付中心線とが一致することになる。この状態で、取付ネジ113を締めつけて、L形ブラケット109及びレンズホルダ本体104を底板41eに固定する。これによって、レンズホルダ90の芯出し及びあおり調整が完了する。次に、検査位置ストッパ107を回動してレンズホルダ90の係止突起104cの停止位置を微調整する。これによって、検査位置でのレンズの高さ位置の調整が終了する。
Next, the mounting
レンズホルダ90の芯出しを終了した後に、他の光学部材についても芯出し処理を行う。これらの芯出し調整処理工程については、第1実施形態と同様であり、詳細な説明を省略する。次に、レンズ芯出し用円柱治具120を取り外して、代わりにレンズユニット101をレンズホルダ本体104に入れた後に、図示しない固定ネジによりレンズユニット101をレンズホルダ本体104に固定する。
After the lens holder 90 has been centered, the other optical members are also centered. These centering adjustment processing steps are the same as those in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted. Next, the lens centering
上記各実施形態では、機枠41にランプ42、絞り43、インテグレータ44、拡散板45、フィルタ切替部46、反射ミラー47、レンズユニット48を順に配置したが、これらの配置順については特に限定されない。また、必要に応じて、他の光学要素を追加してよい。また、上記実施形態では、反射ミラーを設けて、光軸を90度方向転換しているが、転換角度はこれに限定されない。また、反射ミラー47は省略してもよい。
In each of the above embodiments, the
なお、検査対象物セット部13は、検査対象物を載置台31にセットすることができるものであればよく、ロボットハンド14に限らず、各種のワークハンドリング装置、例えばパレット搬送装置を用いてもよい。
The inspection object setting unit 13 is not limited to the
また、上記実施形態では、第1の芯出し工程で、保持台にセットされる撮像素子の中心位置に、照明装置の光軸が一致するように照明装置の取り付け位置を微調整したが、これに代えて、照明装置を固定し保持台の位置を微調整してもよい。 In the above-described embodiment, the mounting position of the lighting device is finely adjusted in the first centering step so that the optical axis of the lighting device matches the center position of the imaging device set on the holding stand. Instead of this, the lighting device may be fixed and the position of the holding table may be finely adjusted.
10 撮像素子検査ライン
11 撮像素子検査装置
12 検査装置本体
14 ロボットハンド
15 カートリッジ
16 撮像素子ウェハ
17 撮像素子
30 基台
31 載置台
32 XYシフト部
33 照明光照射部
34 プローブピン
35 通電部
36 計測制御部
39 コンデンサレンズ
41 機枠
42 ランプ
43 絞り
44 インテグレータ
45 拡散板
46 フィルタ切替部
47 ミラー
48 レンズ
49 取付ネジ
51 第1基準治具
52 円柱治具
53 レーザポインタ
54 ブラケット
55 取付ネジ
60 基準治具
61 円柱治具
63 レンズホルダ
70 インテグレータ芯出し治具
75 絞り芯出し治具
80 ランプ芯出し治具
81 位置合せ板
82 取付ネジ
90 レンズホルダ
92 パレット
93 ソケット
95 位置決めピン
96 基準ベース治具
97 位置決めフレーム
103 レンズ昇降機構
104 レンズホルダ本体
105 昇降ガイド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image
Claims (5)
前記保持台にセットされる撮像素子の一定位置に、前記照明装置の光軸が一致するように、前記保持台または照明装置の取り付け位置を微調整する第1の芯出し工程と、
前記機枠に前記レンズを取り付けるためのレンズホルダを介して前記レンズの光軸と前記撮像素子保持台の一定位置とを合せる第2の芯出し工程と、
前記機枠の光源取付位置に、第1基準孔を有する第1基準治具を取り付け、前記第1基準孔に保持され、前記インテグレータの光入射面に合せた位置合せ部材を有する芯出し治具を用いて、前記インテグレータの光軸と前記第1基準治具の中心線とを合せる第3の芯出し工程とを有することを特徴とする撮像素子検査装置の芯出し方法。 An imaging device that has a holding table for holding an image sensor and at least a machine frame, a light source, an integrator, and a lens, uses the light from the light source as light of uniform irradiance by the integrator, and is set on the holding table by the lens An imaging device inspection apparatus comprising: an illumination device that irradiates light to an element; and an inspection device body that is electrically connected to the imaging device and inspects the imaging device based on an output signal of the imaging device irradiated with the irradiation light In the centering method of
A first centering step of finely adjusting a mounting position of the holding table or the lighting device so that an optical axis of the lighting device matches a predetermined position of the image sensor set on the holding table;
A second centering step of aligning the optical axis of the lens and a fixed position of the imaging device holding base via a lens holder for attaching the lens to the machine frame;
A centering jig having a first reference jig having a first reference hole at a light source mounting position of the machine frame and having an alignment member held in the first reference hole and aligned with the light incident surface of the integrator. And a third centering step for aligning the optical axis of the integrator with the center line of the first reference jig.
前記撮像素子保持台に、第2基準孔を有する第2基準治具を取り付け、前記第2基準孔に保持され、同心の段付き円柱からなる円柱治具を介して、前記レンズを前記機枠に取り付けるためのレンズホルダと前記保持台との中心線とを合せることを特徴とする請求項1ないし3いずれか1項記載の撮像素子検査装置の芯出し方法。 The second centering step includes
A second reference jig having a second reference hole is attached to the image sensor holding base, and the lens is attached to the machine frame via a cylindrical jig formed of a concentric stepped cylinder held in the second reference hole. The centering method of the image sensor inspection device according to claim 1, wherein a lens holder for mounting on the lens and a center line of the holding table are aligned.
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-
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