KR20230116679A - Chip inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 피가공물을 분할함으로써 형성된 칩을 검사하는 칩의 검사 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a chip inspection method for inspecting a chip formed by dividing a workpiece.
디바이스 칩의 제조 프로세스에서는, 서로 교차하는 복수의 스트리트 (분할 예정 라인) 에 의해 구획된 복수의 영역에 각각 디바이스가 형성된 웨이퍼가 사용된다. 이 웨이퍼를 스트리트를 따라 분할함으로써, 디바이스를 각각 구비하는 복수의 디바이스 칩이 얻어진다. 디바이스 칩은, 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터 등의 다양한 전자 기기에 조립된다.In the manufacturing process of a device chip, a wafer in which devices are respectively formed in a plurality of regions partitioned by a plurality of streets (scheduled division lines) that intersect each other is used. By dividing this wafer along the street, a plurality of device chips each having a device are obtained. Device chips are incorporated into various electronic devices such as mobile phones and personal computers.
웨이퍼의 분할에는, 예를 들어 절삭 장치가 사용된다. 절삭 장치는, 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 피가공물을 절삭하는 절삭 유닛을 구비한다. 절삭 유닛에는 스핀들이 내장되어 있고, 스핀들의 선단부에는 환상의 절삭 블레이드가 장착된다. 웨이퍼를 척 테이블로 유지하고, 절삭 블레이드를 회전시키면서 웨이퍼에 절입시킴으로써, 웨이퍼가 절삭되어 복수의 디바이스 칩으로 분할된다.For dividing a wafer, a cutting device is used, for example. A cutting device includes a chuck table holding a workpiece and a cutting unit that cuts the workpiece. A spindle is built into the cutting unit, and an annular cutting blade is mounted on the front end of the spindle. By holding the wafer on a chuck table and incising the wafer while rotating the cutting blade, the wafer is cut and divided into a plurality of device chips.
또, 최근에는, 레이저 가공에 의해 웨이퍼를 분할하는 프로세스의 개발도 진행되고 있다. 예를 들어, 웨이퍼에 대해 투과성을 갖는 레이저 빔을 웨이퍼의 내부에서 집광시키면서, 레이저 빔을 스트리트를 따라 주사함으로써, 웨이퍼의 내부에 개질층이 스트리트를 따라 형성된다. 웨이퍼의 개질층이 형성된 영역은, 다른 영역과 비교하여 약해진다. 그 때문에, 개질층이 형성된 웨이퍼에 외력을 부여하면, 개질층이 분할 기점으로서 기능하여 웨이퍼가 스트리트를 따라 분할된다.Further, in recent years, development of a process for dividing a wafer by laser processing is also progressing. For example, a modified layer is formed inside the wafer along the street by scanning the laser beam along the street while condensing a laser beam having transparency to the wafer inside the wafer. The region where the modified layer of the wafer is formed is weaker than other regions. Therefore, when an external force is applied to the wafer on which the modified layer is formed, the modified layer functions as a division starting point and the wafer is divided along the street.
웨이퍼의 분할 후에는, 각 디바이스 칩의 항절 강도 (굽힘 강도) 가 소정의 기준을 만족하고 있는지의 여부를 확인하는 검사가 실시되고, 기준을 만족한 디바이스 칩만이 제품에 실장된다. 또, 소정의 기준을 만족하지 않는 디바이스 칩이 형성된 경우에는, 그 후에 제조되는 디바이스 칩의 항절 강도가 일정 이상으로 유지되도록, 웨이퍼의 가공 조건이 재검토된다.After the wafer is divided, an inspection is performed to check whether or not the bending strength (bending strength) of each device chip satisfies a predetermined standard, and only the device chip that meets the standard is mounted on a product. Further, when a device chip that does not satisfy a predetermined criterion is formed, wafer processing conditions are reviewed so that the transverse bending strength of the device chip manufactured thereafter is maintained at a certain level or higher.
디바이스 칩의 항절 강도를 측정할 때에는, 웨이퍼를 복수의 디바이스 칩으로 분할한 후, 작업자가 핀셋 등을 사용하여 디바이스 칩을 수작업으로 하나씩 픽업하여, 항절 강도의 측정을 실시하는 측정 장치에 반송하는 작업을 반복할 필요가 있다. 그 때문에, 디바이스 칩의 검사에는 수고가 든다. 또, 디바이스 칩의 반송을 수작업으로 실시하면, 디바이스 칩의 배치에 편차가 발생하거나, 잘못하여 디바이스 칩을 손상시키거나 할 우려가 있다.When measuring the transverse bending strength of a device chip, after dividing the wafer into a plurality of device chips, an operator manually picks up the device chips one by one using tweezers or the like, and transfers them to a measuring device that measures the transverse bending strength. need to repeat. Therefore, it takes time and effort to inspect the device chip. In addition, if the device chips are transported manually, there is a risk that variations may occur in the arrangement of the device chips or that the device chips may be accidentally damaged.
그래서, 디바이스 칩의 항절 강도의 측정에는, 전용의 검사 장치가 사용되는 경우가 있다. 예를 들어 특허문헌 1 에는, 디바이스 칩의 항절 강도를 측정하기 위한 일련의 작업 (픽업, 반송, 측정 등) 을 자동으로 실시하는 검사 장치 (시험 장치) 가 개시되어 있다.Therefore, in some cases, a dedicated inspection apparatus is used to measure the transverse strength of a device chip. For example, Patent Literature 1 discloses an inspection device (testing device) that automatically performs a series of operations (picking up, transporting, measuring, etc.) for measuring the flexural strength of a device chip.
웨이퍼 등의 피가공물을 분할함으로써 얻어진 칩이 상기와 같은 검사 장치로 검사되는 경우에는, 검사 장치에 의해 측정된 항절 강도의 값이 미리 설정된 허용 범위 내에 들어가 있는지의 여부에 의해 칩이 평가된다. 그리고, 항절 강도의 값이 허용 범위 외인 칩은, 불량 칩으로서 제품용의 칩에서 제외된다.When a chip obtained by dividing a workpiece such as a wafer is inspected by the inspection device as described above, the chip is evaluated by determining whether or not the value of the bending strength measured by the inspection device falls within a preset allowable range. Chips whose transverse strength values are outside the permissible range are excluded from product chips as defective chips.
그러나, 검사 장치에 의해 측정되는 칩의 항절 강도를 확인하는 것만으로는, 실제의 칩의 강도의 평가로서 불충분한 경우가 있다. 예를 들어, 피가공물을 분할할 때의 가공 조건이 적절히 설정되어 있지 않은 경우, 칩의 항절 강도의 값이 허용 범위 내에 들어가 있어도, 칩의 내부에 의도치 않은 가공흔이 잔존해 있는 경우가 있다. 그리고, 그 후의 칩의 실장 프로세스나 칩이 제품에 조립된 후의 단계에 있어서, 가공흔에 의한 칩의 강도 저하가 현재화되고, 칩에 돌발적인 충격이 부여됐을 때에 가공흔이 계기가 되어 칩이 파손될 우려가 있다.However, there are cases in which it is not sufficient to evaluate the strength of an actual chip only by confirming the transverse strength of the chip measured by the inspection device. For example, if processing conditions for dividing a workpiece are not properly set, unintended processing marks may remain inside the chip even if the value of the transverse strength of the chip is within the allowable range. . And, in the subsequent chip mounting process or the stage after the chip is assembled into a product, the reduction in the strength of the chip due to the machining marks becomes apparent, and when a sudden impact is applied to the chip, the machining marks act as an opportunity to break the chip. There is a risk of damage.
본 발명은, 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 피가공물의 분할에 의해 형성된 칩의 적절한 평가를 가능하게 하는 칩의 검사 방법의 제공을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a chip inspection method that enables appropriate evaluation of chips formed by dividing a workpiece.
본 발명의 일 양태에 의하면, 피가공물을 소정의 분할 가공 조건에서 가공함으로써, 그 피가공물을 복수의 칩으로 분할하는 분할 스텝과, 그 칩의 측면을 촬상함으로써, 그 칩의 측면을 나타내는 측면 화상을 취득하는 촬상 스텝과, 그 측면 화상으로부터 추출되는 평가값과 임계값을 비교함으로써, 그 칩의 상태를 검사하는 검사 스텝을 포함하는 칩의 검사 방법이 제공된다.According to one aspect of the present invention, a division step of dividing the workpiece into a plurality of chips by processing the workpiece under predetermined division processing conditions, and a side image showing the side surface of the chip by imaging the side surface of the chip A method for inspecting a chip is provided, which includes an imaging step for obtaining , and an inspection step for inspecting the state of the chip by comparing an evaluation value and a threshold value extracted from the side image.
또, 본 발명의 다른 일 양태에 의하면, 복수의 제 1 피가공물을 복수의 가공 조건에서 가공함으로써, 그 제 1 피가공물을 각각 복수의 제 1 칩으로 분할하는 제 1 분할 스텝과, 그 제 1 칩의 측면을 촬상함으로써, 그 제 1 칩의 측면을 나타내는 제 1 측면 화상을 취득하는 제 1 촬상 스텝과, 그 제 1 칩의 항절 강도를 측정하는 측정 스텝과, 복수의 그 가공 조건 중 가장 항절 강도가 높은 그 제 1 칩을 형성 가능한 가공 조건을 분할 가공 조건으로 설정하는 분할 가공 조건 설정 스텝과, 그 제 1 피가공물을 그 분할 가공 조건에서 가공함으로써 형성된 그 제 1 칩의 측면을 나타내는 그 제 1 측면 화상을 기준 화상으로 설정하는 기준 화상 설정 스텝과, 그 기준 화상으로부터 추출되는 평가값의 임계값을 설정하는 임계값 설정 스텝과, 제 2 피가공물을 그 분할 가공 조건에서 가공함으로써, 그 제 2 피가공물을 복수의 제 2 칩으로 분할하는 제 2 분할 스텝과, 그 제 2 칩의 측면을 촬상함으로써, 그 제 2 칩의 측면을 나타내는 제 2 측면 화상을 취득하는 제 2 촬상 스텝과, 그 제 2 측면 화상으로부터 추출되는 평가값과 그 임계값을 비교함으로써, 그 제 2 칩의 상태를 검사하는 검사 스텝을 포함하는 칩의 검사 방법이 제공된다.Further, according to another aspect of the present invention, a first division step of dividing the first workpieces into a plurality of first chips by machining the plurality of first workpieces under a plurality of machining conditions; A first imaging step for acquiring a first side image representing the side surface of the first chip by imaging the side surface of the chip, a measurement step for measuring the section strength of the first chip, and the most section section among a plurality of processing conditions A division machining condition setting step for setting the machining conditions capable of forming the first chip having high strength to the division machining condition, and the first chip showing the side surface of the first chip formed by machining the first workpiece under the division machining condition. By processing the second workpiece under the dividing processing conditions, 2 A second division step of dividing the workpiece into a plurality of second chips, and a second imaging step of acquiring a second side image representing the side surface of the second chip by imaging the side surface of the second chip; A chip inspection method is provided which includes an inspection step of inspecting the state of the second chip by comparing an evaluation value extracted from the second side image with a threshold value thereof.
또한, 바람직하게는, 그 분할 스텝은, 그 피가공물에 대해 투과성을 갖는 레이저 빔을 스트리트를 따라 조사함으로써, 그 피가공물의 내부에 개질층을 그 스트리트를 따라 형성하는 개질층 형성 스텝과, 그 피가공물에 외력을 부여함으로써, 그 개질층을 기점으로 하여 그 피가공물을 그 스트리트를 따라 분할하는 외력 부여 스텝을 포함한다. 또, 바람직하게는, 그 평가값은, 그 측면 화상의 그 개질층을 나타내는 영역에 있어서의 계조에 대응하는 값, 또는, 그 측면 화상에 나타나는 그 개질층의 위치에 대응하는 값이다.Preferably, the dividing step includes a modified layer forming step of forming a modified layer inside the workpiece along the street by irradiating a laser beam having transparency to the workpiece along the street; and an external force application step of dividing the workpiece along the street with the modified layer as a starting point by applying an external force to the workpiece. Further, preferably, the evaluation value is a value corresponding to a gradation in a region showing the modified layer of the side image or a value corresponding to a position of the modified layer appearing on the side image.
본 발명의 일 양태에 관련된 칩의 검사 방법에서는, 칩의 측면을 나타내는 측면 화상으로부터 추출되는 평가값에 기초하여 칩의 상태가 검사된다. 이로써, 칩의 항절 강도의 측정만으로는 충분히 다 평가할 수 없는 칩의 상태가 보다 상세하게 파악되어, 피가공물의 분할에 의해 얻어진 칩의 적절한 품질 평가가 가능해진다.In the chip inspection method according to one aspect of the present invention, the state of the chip is inspected based on an evaluation value extracted from a side image representing a side surface of the chip. In this way, the state of the chip, which cannot be fully evaluated only by measuring the transverse strength of the chip, can be grasped in more detail, and the appropriate quality evaluation of the chip obtained by dividing the workpiece can be performed.
도 1(A) 는 피가공물을 나타내는 사시도이고, 도 1(B) 는 복수의 칩으로 분할된 피가공물을 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 검사 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3 은, 검사 장치를 구성 요소의 일부를 생략하여 나타내는 사시도이다.
도 4 는, 픽업 기구를 나타내는 사시도이다.
도 5(A) 는 하면 관찰 기구를 나타내는 사시도이고, 도 5(B) 는 아암의 제 2 지지부를 유지하는 하면 관찰 기구를 나타내는 사시도이다.
도 6(A) 는 칩의 하면을 촬상하는 촬상 유닛을 나타내는 정면도이고, 도 6(B) 는 칩의 측면을 촬상하는 촬상 유닛을 나타내는 정면도이다.
도 7(A) 는 하면 관찰 기구의 촬상 유닛을 나타내는 일부 단면 정면도이고, 도 7(B) 는 간섭 대물 렌즈를 나타내는 모식도이다.
도 8(A) 는 칩 반전 기구를 나타내는 사시도이고, 도 8(B) 는 칩을 유지하는 칩 반전 기구를 나타내는 사시도이고, 도 8(C) 는 칩을 반전시킨 칩 반전 기구를 나타내는 사시도이다.
도 9 는, 측정 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 10 은, 지지 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 11 은, 가압 유닛을 나타내는 사시도이다.
도 12 는, 칩이 지지 유닛에 의해 지지된 상태의 측정 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 13 은, 칩이 지지대의 지지부와 접촉한 상태의 측정 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 14 는, 칩이 파괴된 상태의 측정 유닛을 나타내는 단면도이다.
도 15 는, 제 1 칩 검사 방법을 나타내는 플로 차트이다.
도 16 은, 레이저 가공 장치를 나타내는 일부 단면 정면도이다.
도 17(A) 는 확장 장치를 나타내는 일부 단면 정면도이고, 도 17(B) 는 테이프를 확장시키는 확장 장치를 나타내는 일부 단면 정면도이다.
도 18 은, 칩의 측면 화상을 나타내는 화상도이다.
도 19 는, 제 2 칩 검사 방법을 나타내는 플로 차트이다.
도 20(A) 는 평가 조건 설정 스텝에 있어서 사용되는 제 1 피가공물을 나타내는 사시도이고, 도 20(B) 는 평가 스텝에 있어서 사용되는 제 2 피가공물을 나타내는 사시도이다.
도 21 은, 검사 장치 및 레이저 가공 장치를 나타내는 블록도이다.Fig. 1(A) is a perspective view showing a workpiece, and Fig. 1(B) is a perspective view showing a workpiece divided into a plurality of chips.
2 is a perspective view showing the inspection device.
3 : is a perspective view which shows the inspection apparatus by omitting some components.
4 is a perspective view showing a pick-up mechanism.
Fig. 5(A) is a perspective view showing the lower surface observation mechanism, and Fig. 5(B) is a perspective view showing the lower surface observation mechanism holding the second support part of the arm.
Fig. 6(A) is a front view showing an imaging unit that captures an image of the lower surface of the chip, and Fig. 6(B) is a front view showing the imaging unit that captures an image of the side surface of the chip.
Fig. 7(A) is a partial sectional front view showing an imaging unit of the lower surface observation mechanism, and Fig. 7(B) is a schematic diagram showing an interference objective lens.
Fig. 8(A) is a perspective view showing the chip inverting mechanism, Fig. 8(B) is a perspective view showing the chip inverting mechanism holding the chips, and Fig. 8(C) is a perspective view showing the chip inverting mechanism in which the chips are inverted.
9 is a perspective view showing a measurement unit.
10 is a perspective view showing a support unit.
Fig. 11 is a perspective view showing a pressurization unit.
12 is a cross-sectional view showing the measurement unit in a state where a chip is supported by the support unit.
Fig. 13 is a cross-sectional view showing the measurement unit in a state in which the chip is in contact with the support portion of the support rod.
Fig. 14 is a cross-sectional view showing the measuring unit in a state where the chip is destroyed.
15 is a flowchart showing a first chip inspection method.
16 is a partial cross-sectional front view showing a laser processing device.
Fig. 17(A) is a partial cross-sectional front view showing an expanding device, and Fig. 17(B) is a partial cross-sectional front view showing an expanding device for expanding a tape.
Fig. 18 is an image diagram showing a side image of a chip.
19 is a flowchart showing a second chip inspection method.
Fig. 20(A) is a perspective view showing the first workpiece used in the evaluation condition setting step, and Fig. 20(B) is a perspective view showing the second workpiece used in the evaluation step.
21 is a block diagram showing an inspection device and a laser processing device.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 먼저, 본 실시형태에 관련된 칩의 검사 방법에 사용하는 것이 가능한 피가공물 및 검사 장치의 구성예에 대해 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to an accompanying drawing. First, configuration examples of workpieces and inspection apparatus that can be used in the chip inspection method according to the present embodiment will be described.
<피가공물의 구성예><Example of configuration of workpiece>
도 1(A) 는, 피가공물 (11) 을 나타내는 사시도이다. 예를 들어 피가공물 (11) 은, 단결정 실리콘 등의 반도체 재료로 이루어지는 원반상의 웨이퍼이고, 서로 대체로 평행한 표면 (제 1 면) (11a) 및 이면 (제 2 면) (11b) 을 구비한다.1(A) is a perspective view showing the
피가공물 (11) 은, 서로 교차하도록 격자상으로 배열된 복수의 스트리트 (분할 예정 라인) (13) 에 의해, 복수의 직사각형상의 영역으로 구획되어 있다. 또, 피가공물 (11) 의 표면 (11a) 측의 스트리트 (13) 에 의해 구획된 영역에는 각각, IC (Integrated Circuit), LSI (Large Scale Integration), LED (Light Emitting Diode), MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) 디바이스 등의 디바이스 (15) 가 형성되어 있다.The
단, 피가공물 (11) 의 재질, 형상, 구조, 크기 등에 제한은 없다. 예를 들어 피가공물 (11) 은, 실리콘 이외의 반도체 (GaAs, InP, GaN, SiC 등), 유리, 세라믹스, 수지, 금속 등으로 이루어지는 기판 (웨이퍼) 이어도 된다. 또, 디바이스 (15) 의 종류, 수량, 형상, 구조, 크기, 배열 등에도 제한은 없다.However, the material, shape, structure, size, etc. of the
피가공물 (11) 은, 절삭 장치, 레이저 가공 장치 등의 각종 가공 장치에 의해 가공되고, 스트리트 (13) 를 따라 분할된다. 피가공물 (11) 을 가공 장치로 가공할 때에는, 피가공물 (11) 의 취급 (반송, 유지, 가공 등) 의 편의를 위해, 피가공물 (11) 이 환상의 프레임 (17) 에 의해 지지된다. 프레임 (17) 은, 예를 들어 SUS (스테인리스강) 등의 금속으로 이루어지고, 프레임 (17) 의 중앙부에는 프레임 (17) 을 두께 방향으로 관통하는 원형의 개구 (17a) 가 형성되어 있다. 또한, 개구 (17a) 의 직경은, 피가공물 (11) 의 직경보다 크다.The
피가공물 (11) 및 프레임 (17) 에는, 테이프 (19) 가 첩부된다. 테이프 (19) 는, 원형으로 형성된 필름상의 기재와, 기재 상에 형성된 점착층 (풀층) 을 포함한다. 예를 들어, 기재는 폴리올레핀, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 수지로 이루어지고, 점착층은 에폭시계, 아크릴계, 또는 고무계의 접착제 등으로 이루어진다.A
피가공물 (11) 이 프레임 (17) 의 개구 (17a) 의 내측에 배치된 상태에서, 테이프 (19) 의 중앙부가 피가공물 (11) 의 이면 (11b) 측에 첩부되고, 테이프 (19) 의 외주부가 프레임 (17) 에 첩부된다. 이로써, 피가공물 (11) 이 테이프 (19) 를 개재하여 프레임 (17) 에 의해 지지되고, 피가공물 (11), 프레임 (17) 및 테이프 (19) 를 포함하는 피가공물 유닛 (프레임 유닛) 이 구성된다.In a state where the
도 1(B) 는, 복수의 칩 (21) 으로 분할된 피가공물 (11) 을 나타내는 사시도이다. 피가공물 (11) 을 스트리트 (13) 를 따라 분할함으로써, 디바이스 (15) 를 각각 구비하는 복수의 칩 (21) (디바이스 칩) 이 제조된다. 또한, 피가공물 (11) 의 분할 방법의 구체예에 대해서는 후술한다 (도 16, 도 17(A), 도 17(B) 참조).1(B) is a perspective view showing a
복수의 칩 (21) 은 각각, 이후의 공정에서 테이프 (19) 로부터 박리되어 픽업된다. 그 때문에, 테이프 (19) 는, 소정의 처리를 실시함으로써 접착력이 저하되는 성질을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어 테이프 (19) 는, 자외선 경화성 수지로 이루어지는 점착층을 포함한다. 이 경우, 테이프 (19) 에 자외선을 조사함으로써, 테이프 (19) 의 칩 (21) 에 대한 접착력이 저하되어, 칩 (21) 을 테이프 (19) 로부터 박리하기 쉬워진다.Each of the plurality of chips 21 is peeled from the
<검사 장치의 구성예><Configuration Example of Inspection Device>
다음으로, 피가공물 (11) 의 분할에 의해 형성된 칩 (21) 을 검사하는 검사 장치 (측정 장치, 시험 장치) 의 구성예에 대해 설명한다. 도 2 는, 검사 장치 (2) 를 나타내는 사시도이다. 또, 도 3 은, 설명의 편의상, 검사 장치 (2) 를 구성 요소의 일부 (후술하는 픽업 기구 (70) 및 콜릿 이동 기구 (80)) 를 생략하여 나타내는 사시도이다. 도 2 및 도 3 에 있어서, X 축 방향 (제 1 수평 방향, 좌우 방향) 과 Y 축 방향 (제 2 수평 방향, 전후 방향) 은, 서로 수직인 방향이다. 또, Z 축 방향 (연직 방향, 높이 방향, 상하 방향) 은, X 축 방향 및 Y 축 방향과 수직인 방향이다.Next, a configuration example of an inspection device (measurement device, testing device) for inspecting the chip 21 formed by dividing the
검사 장치 (2) 는, 검사 장치 (2) 를 구성하는 각 구성 요소를 지지하는 기대 (4) 를 구비한다. 도 3 에 나타내는 바와 같이, 기대 (4) 의 전단측의 모서리부에는, 직사각형상의 개구 (4a) 가 형성되어 있다. 또, 개구 (4a) 의 내측에는, 승강 기구 (도시 생략) 에 의해 승강하는 카세트 재치대 (6) 가 배치되어 있다. 카세트 재치대 (6) 의 상면 상에는, 복수의 피가공물 (11) 을 수용 가능한 카세트 (8) 가 재치된다. 또한, 도 2 및 도 3 에는, 카세트 (8) 의 윤곽만을 파선으로 나타내고 있다.The inspection device 2 includes a base 4 that supports each component constituting the inspection device 2 . As shown in Fig. 3, a rectangular opening 4a is formed in the corner of the front end side of the base 4. Also, inside the opening 4a, a cassette mounting table 6 is disposed that is moved up and down by an elevator mechanism (not shown). On the upper surface of the cassette placing table 6, a cassette 8 capable of accommodating a plurality of
복수의 칩 (21) 으로 분할된 피가공물 (11) (도 1(B) 참조) 은, 프레임 (17) 에 의해 지지된 상태에서, 카세트 (8) 에 수용된다. 또한, 피가공물 (11) 을 카세트 (8) 에 수용하기 전에, 필요에 따라 테이프 (19) 의 접착력을 저하시키는 처리 (자외선의 조사 등) 를 실시해도 된다.The
도 3 에 나타내는 바와 같이, 카세트 재치대 (6) 의 후방측에는, 피가공물 (11) 이 가거치되는 가거치 기구 (10) 가 형성되어 있다. 가거치 기구 (10) 는, 서로 대체로 평행으로 배치된 1 쌍의 가이드 레일 (12) 을 구비한다. 1 쌍의 가이드 레일 (12) 은 각각, 수평면 (XY 평면) 과 대체로 평행한 제 1 지지면 (12a) 및 제 2 지지면 (12b) 을 구비한다.As shown in Fig. 3, a temporary mounting mechanism 10 on which the
제 1 지지면 (12a) 은 각각, 제 2 지지면 (12b) 과 겹치도록 제 2 지지면 (12b) 의 상방에 배치되어 있다. 그리고, 1 쌍의 제 1 지지면 (12a) 과 1 쌍의 제 2 지지면 (12b) 은 각각, 피가공물 (11) 을 지지하고 있는 프레임 (17) 의 하면측을 지지한다. 예를 들어, 1 쌍의 제 1 지지면 (12a) 은 카세트 (8) 로부터 반출된 피가공물 (11) 을 지지하고, 1 쌍의 제 2 지지면 (12b) 은 카세트 (8) 에 반입되는 피가공물 (11) 을 지지한다.The 1st support surface 12a is arrange|positioned above the 2nd support surface 12b so that each may overlap with the 2nd support surface 12b. And a pair of 1st support surface 12a and a pair of 2nd support surface 12b support the lower surface side of the frame|
가거치 기구 (10) 의 후방에는, 피가공물 (11) 을 지지하고 있는 프레임 (17) 을 고정시키는 프레임 고정 기구 (14) 가 형성되어 있다. 프레임 고정 기구 (14) 는, 프레임 (17) 의 하면측을 지지하는 프레임 지지부 (16) 와, 프레임 지지부 (16) 의 상방에 배치된 프레임 누름부 (18) 를 구비한다. 프레임 지지부 (16) 및 프레임 누름부 (18) 는, 프레임 (17) 의 형상에 대응하여 환상으로 형성되고, 서로 겹치도록 배치되어 있다.Behind the temporary mounting mechanism 10, a frame fixing mechanism 14 for fixing the
프레임 지지부 (16) 는, Z 축 방향을 따라 이동 (승강) 가능하게 구성되어 있다. 프레임 (17) 이 프레임 지지부 (16) 에 의해 지지된 상태에서, 프레임 지지부 (16) 를 상방으로 이동시키면, 프레임 (17) 의 상면측이 프레임 누름부 (18) 에 접촉한다. 이로써, 프레임 (17) 이 프레임 지지부 (16) 와 프레임 누름부 (18) 에 의해 끼워져 고정된다. 이 때, 프레임 지지부 (16) 와 프레임 누름부 (18) 가 프레임 (17) 을 개재하여 도통되어 있는지의 여부를 판정함으로써, 프레임 (17) 이 프레임 고정 기구 (14) 에 의해 적절히 고정되어 있는지의 여부를 확인할 수 있다.The frame support part 16 is configured to be movable (elevating and lowering) along the Z-axis direction. When the frame support 16 is moved upward in a state where the
가거치 기구 (10) 및 프레임 지지부 (16) 의 상방에는, 카세트 (8) 와 프레임 고정 기구 (14) 사이에서 피가공물 (11) 을 반송하는 반송 기구 (20) 가 형성되어 있다. 반송 기구 (20) 는, Y 축 방향 및 Z 축 방향을 따라 이동 가능하게 구성되어 있고, 프레임 (17) 을 상하로부터 파지하는 제 1 파지부 (22a) 및 제 2 파지부 (22b) 를 구비한다. 제 1 파지부 (22a) 는 반송 기구 (20) 의 전단부에 형성되어 있고, 제 2 파지부 (22b) 는 반송 기구 (20) 의 후단부에 형성되어 있다.Above the temporary holding mechanism 10 and the frame support part 16, the conveying mechanism 20 which conveys the to-
카세트 (8) 로부터 피가공물 (11) 을 반출할 때에는, 카세트 (8) 에 수용되어 있는 프레임 (17) 의 단부를 제 1 파지부 (22a) 로 파지한 상태에서, 반송 기구 (20) 를 Y 축 방향을 따라 가거치 기구 (10) 측으로 이동시킨다. 이로써, 피가공물 (11) 이 카세트 (8) 로부터 인출되고, 1 쌍의 제 1 지지면 (12a) 상에 배치된다. 그 후, 제 1 파지부 (22a) 에 의한 프레임 (17) 의 파지가 해제된다.When transporting the workpiece 11 from the cassette 8, the transport mechanism 20 is moved by Y in a state where the end of the
다음으로, 프레임 (17) 의 단부를 제 2 파지부 (22b) 로 파지한 상태에서, 반송 기구 (20) 를 Y 축 방향을 따라 프레임 고정 기구 (14) 측으로 이동시킨다. 이로써, 프레임 (17) 이 프레임 지지부 (16) 와 프레임 누름부 (18) 사이에 반송되고, 프레임 지지부 (16) 에 의해 지지된다.Next, the transport mechanism 20 is moved toward the frame fixing mechanism 14 side along the Y-axis direction in a state where the end portion of the
또한, 프레임 누름부 (18) 의 전단부에는 절결부 (18a) (도 3 참조) 가 형성되어 있다. 절결부 (18a) 는, 반송 기구 (20) 가 통과 가능한 크기로 형성되어 있다. 이로써, 프레임 (17) 이 프레임 고정 기구 (14) 에 반송될 때에, 반송 기구 (20) 와 프레임 누름부 (18) 의 접촉이 회피된다.Further, a cutout 18a (see Fig. 3) is formed at the front end of the frame presser 18. The cutout 18a is formed to a size that allows the transport mechanism 20 to pass through. Thereby, when the
그 후, 제 2 파지부 (22b) 에 의한 프레임 (17) 의 파지를 해제하고, 프레임 지지부 (16) 를 상방으로 이동시킨다. 이로써, 프레임 (17) 이 프레임 지지부 (16) 와 프레임 누름부 (18) 에 의해 끼워져 고정된다.After that, gripping of the
프레임 고정 기구 (14) 에는, 프레임 고정 기구 (14) 의 위치를 조절하는 이동 기구 (30) 가 연결되어 있다. 이동 기구 (30) 는, 프레임 고정 기구 (14) 를 X 축 방향을 따라 이동시키는 X 축 이동 기구 (32) 와, 프레임 고정 기구 (14) 를 Y 축 방향을 따라 이동시키는 Y 축 이동 기구 (42) 를 구비한다. X 축 이동 기구 (32) 및 Y 축 이동 기구 (42) 에 의해, 프레임 고정 기구 (14) 의 수평 방향에 있어서의 위치가 조절된다.A moving mechanism 30 for adjusting the position of the frame fixing mechanism 14 is connected to the frame fixing mechanism 14 . The moving mechanism 30 includes an X-axis moving mechanism 32 that moves the frame fixing mechanism 14 along the X-axis direction and a Y-axis moving mechanism 42 that moves the frame fixing mechanism 14 along the Y-axis direction. ) is provided. The position of the frame fixing mechanism 14 in the horizontal direction is adjusted by the X-axis moving mechanism 32 and the Y-axis moving mechanism 42 .
X 축 이동 기구 (32) 는, 기대 (4) 상에 X 축 방향을 따라 배치된 1 쌍의 X 축 가이드 레일 (34) 을 구비한다. 1 쌍의 X 축 가이드 레일 (34) 사이에는, X 축 가이드 레일 (34) 과 대체로 평행으로 배치된 X 축 볼 나사 (36) 가 형성되어 있다. X 축 볼 나사 (36) 의 단부에는, X 축 볼 나사 (36) 를 회전시키는 X 축 펄스 모터 (38) 가 연결되어 있다.The X-axis movement mechanism 32 includes a pair of X-axis guide rails 34 disposed on the base 4 along the X-axis direction. Between the pair of X-axis guide rails 34, an X-axis ball screw 36 disposed substantially parallel to the X-axis guide rails 34 is formed. An X-axis pulse motor 38 for rotating the X-axis ball screw 36 is connected to an end of the X-axis ball screw 36 .
1 쌍의 X 축 가이드 레일 (34) 에는, 이동 플레이트 (40) 가 슬라이드 가능하게 장착되어 있다. 이동 플레이트 (40) 의 하면측 (이면측) 에는 너트부 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 이 너트부에 X 축 볼 나사 (36) 가 나사 결합되어 있다. X 축 펄스 모터 (38) 에 의해 X 축 볼 나사 (36) 를 회전시키면, 이동 플레이트 (40) 가 X 축 가이드 레일 (34) 을 따라 X 축 방향으로 이동한다.A moving plate 40 is slidably attached to the pair of X-axis guide rails 34 . A nut part (not shown) is formed on the lower surface side (rear surface side) of the moving plate 40, and the X-axis ball screw 36 is screwed to this nut part. When the X-axis ball screw 36 is rotated by the X-axis pulse motor 38, the moving plate 40 moves in the X-axis direction along the X-axis guide rail 34.
Y 축 이동 기구 (42) 는, 이동 플레이트 (40) 상에 Y 축 방향을 따라 배치된 1 쌍의 Y 축 가이드 레일 (44) 을 구비한다. 1 쌍의 Y 축 가이드 레일 (44) 사이에는, Y 축 가이드 레일 (44) 과 대체로 평행으로 배치된 Y 축 볼 나사 (46) 가 형성되어 있다. Y 축 볼 나사 (46) 의 단부에는, Y 축 볼 나사 (46) 를 회전시키는 Y 축 펄스 모터 (48) 가 연결되어 있다.The Y-axis moving mechanism 42 includes a pair of Y-axis guide rails 44 disposed on a moving plate 40 along the Y-axis direction. Between the pair of Y-axis guide rails 44, a Y-axis ball screw 46 disposed substantially parallel to the Y-axis guide rails 44 is formed. To the end of the Y-axis ball screw 46, a Y-axis pulse motor 48 for rotating the Y-axis ball screw 46 is connected.
1 쌍의 Y 축 가이드 레일 (44) 에는, 프레임 고정 기구 (14) 가 슬라이드 가능하게 장착되어 있다. 프레임 고정 기구 (14) 의 하면측에는 너트부 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 이 너트부에 Y 축 볼 나사 (46) 가 나사 결합되어 있다. Y 축 펄스 모터 (48) 에 의해 Y 축 볼 나사 (46) 를 회전시키면, 프레임 고정 기구 (14) 가 1 쌍의 Y 축 가이드 레일 (44) 을 따라 Y 축 방향으로 이동한다.A frame fixing mechanism 14 is slidably attached to the pair of Y-axis guide rails 44 . A nut portion (not shown) is formed on the lower surface side of the frame fixing mechanism 14, and a Y-axis ball screw 46 is screwed to this nut portion. When the Y-axis ball screw 46 is rotated by the Y-axis pulse motor 48, the frame fixing mechanism 14 moves along the pair of Y-axis guide rails 44 in the Y-axis direction.
1 쌍의 X 축 가이드 레일 (34) 사이에는, 기대 (4) 의 상면측에 형성된 직사각형상의 개구 (4b) 가 형성되어 있다. 또, 개구 (4b) 의 내측에는, 피가공물 (11) 의 분할에 의해 형성된 칩 (21) (도 1(B) 참조) 을 아래에서 위를 향하여 밀어 올리는 원기둥상의 밀어 올림 기구 (50) 가 형성되어 있다. 밀어 올림 기구 (50) 에는, 밀어 올림 기구 (50) 를 Z 축 방향을 따라 이동 (승강) 시키는 에어 실린더 등의 승강 기구 (도시 생략) 가 연결되어 있다.Between the pair of X-axis guide rails 34, a rectangular opening 4b formed on the upper face side of the base 4 is formed. Further, on the inside of the opening 4b, a cylindrical lifting mechanism 50 for pushing up the chip 21 (see FIG. 1(B)) formed by dividing the workpiece 11 from bottom to top is formed. has been The lifting mechanism 50 is coupled with a lifting mechanism (not shown) such as an air cylinder that moves (lifts) the lifting mechanism 50 along the Z-axis direction.
프레임 (17) 을 프레임 고정 기구 (14) 로 고정시킨 상태에서, 프레임 고정 기구 (14) 를 이동 기구 (30) 로 X 축 방향을 따라 이동시킴으로써, 피가공물 (11) 이 개구 (4b) 의 바로 위에 위치된다. 이 상태에서 밀어 올림 기구 (50) 를 상승시키면, 밀어 올림 기구 (50) 와 겹치는 위치에 배치되어 있는 칩 (21) 이 밀어 올려진다. 이로써, 특정한 칩 (21) 을 칩업하기 쉬워진다. 또한, 밀어 올림 기구 (50) 의 치수는, 칩 (21) 의 사이즈에 따라 적절히 조절된다.In the state where the
밀어 올림 기구 (50) 의 상방에는, 피가공물 (11) 을 촬상하는 촬상 유닛 (60) 이 형성되어 있다. 촬상 유닛 (60) 은, 개구 (4b) 상에 배치된 피가공물 (11) 의 전체를 촬상 가능한 위치에 배치되어 있다. 촬상 유닛 (60) 으로 피가공물 (11) 을 촬상함으로써 취득되는 화상에 기초하여, 소정의 칩 (21) 이 밀어 올림 기구 (50) 의 바로 위에 위치되도록 프레임 고정 기구 (14) 의 위치가 조정된다. 이로써, 칩 (21) 과 밀어 올림 기구 (50) 의 위치 맞춤이 실시된다.Above the lifting mechanism 50, an imaging unit 60 for imaging the
밀어 올림 기구 (50) 에 의해 밀어 올려진 칩 (21) 은, 도 2 에 나타내는 픽업 기구 (70) 에 의해 픽업된다. 픽업 기구 (70) 는, 밀어 올림 기구 (50) 에 의해 밀어 올려진 칩 (21) 을 픽업하는 콜릿 (76) 을 구비한다. 또, 픽업 기구 (70) 에는, 콜릿 (76) 의 위치를 조절하는 콜릿 이동 기구 (80) 가 연결되어 있다.The chip 21 pushed up by the lifting mechanism 50 is picked up by the pickup mechanism 70 shown in FIG. 2 . The pickup mechanism 70 includes a collet 76 that picks up the chip 21 pushed up by the lifting mechanism 50 . Moreover, the collet moving mechanism 80 which adjusts the position of the collet 76 is connected to the pick-up mechanism 70.
도 4 는, 픽업 기구 (70) 를 나타내는 사시도이다. 픽업 기구 (70) 는, 콜릿 이동 기구 (80) 에 연결되는 이동 블록 (72) 과, 콜릿 (76) 과 콜릿 이동 기구 (80) 를 접속시키는 기둥상의 아암 (74) 을 구비한다. 아암 (74) 은, 이동 블록 (72) 으로부터 콜릿 이동 기구 (80) 와는 반대측을 향하여 X 축 방향을 따르도록 배치되어 있다. 또, 아암 (74) 은, 이동 블록 (72) 을 통하여 콜릿 이동 기구 (80) 에 접속되는 기둥상의 제 1 지지부 (74a) 와, 제 1 지지부 (74a) 의 선단부로부터 하방을 향하여 돌출되는 제 2 지지부 (74b) 를 구비한다.4 is a perspective view showing the pick-up mechanism 70 . The pick-up mechanism 70 includes a moving block 72 connected to the collet moving mechanism 80 and a columnar arm 74 connecting the collet 76 and the collet moving mechanism 80 . The arm 74 is disposed along the X-axis direction from the moving block 72 toward the side opposite to the collet moving mechanism 80. Further, the arm 74 includes a columnar first support portion 74a connected to the collet movement mechanism 80 via a moving block 72, and a second protruding downward from the front end of the first support portion 74a. A support portion 74b is provided.
또한, 제 1 지지부 (74a) 와 제 2 지지부 (74b) 는, 서로 연결 및 분리 가능하게 구성되어 있다. 예를 들어, 제 1 지지부 (74a) 와 제 2 지지부 (74b) 는, 툴 체인저 등의 착탈 기구를 통하여 서로 자유롭게 착탈할 수 있도록 접속된다.Moreover, the 1st support part 74a and the 2nd support part 74b are mutually comprised so that connection and separation are possible. For example, the 1st support part 74a and the 2nd support part 74b are connected so that they can mutually freely attach or detach via a attachment/detachment mechanism, such as a tool changer.
제 2 지지부 (74b) 의 하단측에는, 칩 (21) (도 1(B) 참조) 을 유지하는 콜릿 (76) 이 고정되어 있다. 콜릿 (76) 의 하면은, 수평면 (XY 평면) 과 대체로 평행한 평탄면이고, 칩 (21) 을 흡인하는 흡인면 (76a) 을 구성하고 있다. 예를 들어 흡인면 (76a) 은, 콜릿 (76) 의 내부에 형성된 흡인로 (도시 생략) 를 통하여 이젝터 등의 흡인원 (도시 생략) 에 접속되어 있다. 흡인면 (76a) 에 칩 (21) 을 접촉시킨 상태에서, 흡인면 (76a) 에 흡인원의 흡인력 (부압) 을 작용시킴으로써, 칩 (21) 이 콜릿 (76) 에 의해 흡인 유지된다.On the lower end side of the second support portion 74b, a collet 76 holding the chip 21 (see Fig. 1(B)) is fixed. The lower surface of the collet 76 is a flat surface substantially parallel to a horizontal plane (XY plane), and constitutes a suction surface 76a for sucking the chips 21 . For example, the suction surface 76a is connected to a suction source (not shown) such as an ejector via a suction path (not shown) formed inside the collet 76 . With the chip 21 in contact with the suction surface 76a, the suction force (negative pressure) of the suction source is applied to the suction surface 76a, and the chip 21 is suction-held by the collet 76.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 콜릿 이동 기구 (80) 는, 픽업 기구 (70) 를 Y 축 방향을 따라 이동시키는 Y 축 이동 기구 (82) 와, 픽업 기구 (70) 를 Z 축 방향을 따라 이동시키는 Z 축 이동 기구 (92) 를 구비한다. Y 축 이동 기구 (82) 및 Z 축 이동 기구 (92) 에 의해, 콜릿 (76) 의 Y 축 방향 및 Z 축 방향에 있어서의 위치가 조절된다.As shown in FIG. 2 , the collet moving mechanism 80 includes a Y-axis moving mechanism 82 that moves the pick-up mechanism 70 along the Y-axis direction and a Y-axis moving mechanism 82 that moves the pick-up mechanism 70 along the Z-axis direction. A Z-axis moving mechanism 92 is provided. The position of the collet 76 in the Y-axis direction and the Z-axis direction is adjusted by the Y-axis movement mechanism 82 and the Z-axis movement mechanism 92 .
Y 축 이동 기구 (82) 는, Y 축 방향을 따라 배치된 1 쌍의 Y 축 가이드 레일 (84) 을 구비한다. 1 쌍의 Y 축 가이드 레일 (84) 사이에는, Y 축 가이드 레일 (84) 과 대체로 평행으로 배치된 Y 축 볼 나사 (86) 가 형성되어 있다. Y 축 볼 나사 (86) 의 단부에는, Y 축 볼 나사 (86) 를 회전시키는 Y 축 펄스 모터 (88) 가 연결되어 있다.The Y-axis moving mechanism 82 includes a pair of Y-axis guide rails 84 disposed along the Y-axis direction. Between the pair of Y-axis guide rails 84, a Y-axis ball screw 86 disposed substantially parallel to the Y-axis guide rails 84 is provided. To the end of the Y-axis ball screw 86, a Y-axis pulse motor 88 for rotating the Y-axis ball screw 86 is connected.
1 쌍의 Y 축 가이드 레일 (84) 에는, 이동 플레이트 (90) 가 슬라이드 가능하게 장착되어 있다. 이동 플레이트 (90) 에는 너트부 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 이 너트부에 Y 축 볼 나사 (86) 가 나사 결합되어 있다. Y 축 펄스 모터 (88) 에 의해 Y 축 볼 나사 (86) 를 회전시키면, 이동 플레이트 (90) 가 Y 축 가이드 레일 (84) 을 따라 Y 축 방향으로 이동한다.A moving plate 90 is slidably attached to the pair of Y-axis guide rails 84 . A nut portion (not shown) is formed on the moving plate 90, and a Y-axis ball screw 86 is screwed to this nut portion. When the Y-axis ball screw 86 is rotated by the Y-axis pulse motor 88, the moving plate 90 moves along the Y-axis guide rail 84 in the Y-axis direction.
Z 축 이동 기구 (92) 는, 이동 플레이트 (90) 의 표면에 Z 축 방향을 따라 배치된 1 쌍의 Z 축 가이드 레일 (94) 을 구비한다. 1 쌍의 Z 축 가이드 레일 (94) 사이에는, Z 축 가이드 레일 (94) 과 대체로 평행으로 배치된 Z 축 볼 나사 (96) 가 형성되어 있다. Z 축 볼 나사 (96) 의 단부에는, Z 축 볼 나사 (96) 를 회전시키는 Z 축 펄스 모터 (98) 가 연결되어 있다.The Z-axis moving mechanism 92 includes a pair of Z-axis guide rails 94 disposed on the surface of the moving plate 90 along the Z-axis direction. Between the pair of Z-axis guide rails 94, a Z-axis ball screw 96 disposed substantially parallel to the Z-axis guide rails 94 is formed. To the end of the Z-axis ball screw 96, a Z-axis pulse motor 98 for rotating the Z-axis ball screw 96 is connected.
1 쌍의 Z 축 가이드 레일 (94) 에는, 픽업 기구 (70) 의 이동 블록 (72) 이 슬라이드 가능하게 장착되어 있다. 이동 블록 (72) 에는 너트부 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 이 너트부에 Z 축 볼 나사 (96) 가 나사 결합되어 있다. Z 축 펄스 모터 (98) 에 의해 Z 축 볼 나사 (96) 를 회전시키면, 이동 블록 (72) 이 Z 축 가이드 레일 (94) 을 따라 Z 축 방향으로 이동한다.A moving block 72 of the pick-up mechanism 70 is slidably attached to the pair of Z-axis guide rails 94 . A nut portion (not shown) is formed on the moving block 72, and a Z-axis ball screw 96 is screwed to this nut portion. When the Z-axis ball screw 96 is rotated by the Z-axis pulse motor 98, the moving block 72 moves along the Z-axis guide rail 94 in the Z-axis direction.
밀어 올림 기구 (50) 에 의해 밀어 올려진 칩 (21) (도 1(B) 참조) 은, 픽업 기구 (70) 의 콜릿 (76) 에 의해 픽업된다. 구체적으로는, 먼저, 프레임 고정 기구 (14) 에 의해 고정된 피가공물 (11) 을 이동 기구 (30) 에 의해 이동시켜, 밀어 올림 기구 (50) 상에 배치한다. 또, 촬상 유닛 (60) 에 의해 취득된 화상에 기초하여, 픽업되는 소정의 칩 (21) 과 밀어 올림 기구 (50) 가 겹치도록, 프레임 고정 기구 (14) 의 위치를 조정한다. 또한, 콜릿 (76) 을 밀어 올림 기구 (50) 의 상면과 겹치는 위치에 배치한다.The chip 21 (see FIG. 1(B) ) pushed up by the lifting mechanism 50 is picked up by the collet 76 of the pickup mechanism 70 . Specifically, first, the
다음으로, 밀어 올림 기구 (50) 를 상방으로 이동시켜, 테이프 (19) 를 개재하여 칩 (21) 의 하면측을 상방을 향하여 밀어 올린다. 또, 픽업 기구 (70) 를 하방으로 이동시켜, 콜릿 (76) 의 흡인면 (76a) (도 4 참조) 을, 밀어 올림 기구 (50) 에 의해 밀어 올려진 칩 (21) 의 상면측에 접촉시킨다. 그리고, 콜릿 (76) 의 흡인면 (76a) 과 칩 (21) 이 접촉한 상태에서, 흡인면 (76a) 에 부압을 작용시킨다. 이로써, 칩 (21) 이 콜릿 (76) 에 의해 흡인 유지된다. 이 상태에서 픽업 기구 (70) 를 상방으로 이동시키면, 칩 (21) 이 테이프 (19) 로부터 박리되고, 콜릿 (76) 에 의해 픽업된다.Next, the lifting mechanism 50 is moved upward, and the lower surface side of the chip 21 is pushed upward through the
또한, 테이프 (19) 가 자외선의 조사에 의해 접착력이 저하되는 성질을 갖는 경우, 밀어 올림 기구 (50) 의 상면측에는 자외선을 조사하는 광원이 구비되어 있어도 된다. 이 경우, 밀어 올림 기구 (50) 를 테이프 (19) 와 접촉시킬 때에, 테이프 (19) 중 픽업되는 칩 (21) 의 하측에 위치하는 영역에만 자외선을 조사하여, 테이프 (19) 의 접착력을 부분적으로 약하게 할 수 있다. 이로써, 소정의 칩 (21) 의 픽업이 용이해짐과 함께, 테이프 (19) 의 자외선이 조사되어 있지 않은 영역의 접착력에 의해 다른 칩 (21) 의 배치가 유지된다.In the case where the
또, 밀어 올림 기구 (50) 또는 콜릿 (76) 에는, 칩 (21) 에 가해지는 하중을 측정하기 위한 로드 셀이 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 칩 (21) 을 픽업할 때에 칩 (21) 에 가해지는 하중을 로드 셀에 의해 측정할 수 있다. 그리고, 로드 셀에 의해 측정된 하중에 기초하여, 예를 들어, 칩 (21) 이 픽업시에 파손됐는지의 여부를 확인하거나, 픽업의 조건 (칩 (21) 을 픽업할 때의 콜릿 (76) 의 높이 등) 을 적절히 변경하거나 하는 것이 가능해진다.Further, a load cell for measuring a load applied to the chip 21 may be provided in the lifting mechanism 50 or the collet 76 . In this case, when picking up the chip 21, the load applied to the chip 21 can be measured by a load cell. And, based on the load measured by the load cell, for example, whether or not the chip 21 is broken at the time of pickup is confirmed, or the condition of the pickup (the collet 76 at the time of picking up the chip 21) height, etc.) can be appropriately changed.
칩 (21) 이 픽업된 후의 피가공물 (11) 은, 재차 카세트 (8) 에 수용되어도 된다. 이 경우에는, 먼저, 프레임 고정 기구 (14) 를 가거치 기구 (10) 의 후방으로 이동시켜, 프레임 고정 기구 (14) 에 의한 프레임 (17) 의 고정을 해제한다. 다음으로, 반송 기구 (20) 의 제 2 파지부 (22b) 로 프레임 (17) 을 파지하여, 프레임 (17) 을 1 쌍의 제 2 지지면 (12b) 상에 반송한다. 그 후, 반송 기구 (20) 의 제 1 파지부 (22a) 로 프레임 (17) 의 단부를 파지하여, 피가공물 (11) 을 카세트 (8) 에 수용한다.The
한편, 콜릿 (76) 에 의해 픽업된 칩 (21) 은, 콜릿 이동 기구 (80) 에 의해 전방으로 반송된다. 밀어 올림 기구 (50) 의 전방에는, 콜릿 (76) 에 의해 픽업된 칩 (21) 을 관찰하는 칩 관찰 기구 (칩 관찰 유닛) (100) 가 형성되어 있다.On the other hand, the chip 21 picked up by the collet 76 is conveyed forward by the collet moving mechanism 80 . A chip observation mechanism (chip observation unit) 100 for observing the chips 21 picked up by the collet 76 is provided in front of the lifting mechanism 50 .
칩 관찰 기구 (100) 는, 칩 (21) 의 하면을 관찰하는 하면 관찰 기구 (102) 와, 칩 (21) 의 측면을 관찰하는 측면 관찰 기구 (112) 를 구비한다. 하면 관찰 기구 (102) 와 측면 관찰 기구 (112) 는 각각, 칩 (21) 을 촬상하기 위한 촬상 유닛 (카메라) 을 구비한다.The chip observation mechanism 100 includes a bottom observation mechanism 102 for observing the lower surface of the chip 21 and a side observation mechanism 112 for observing the side surface of the chip 21 . The bottom observation mechanism 102 and the side observation mechanism 112 are each provided with an imaging unit (camera) for imaging the chip 21 .
도 5(A) 는, 하면 관찰 기구 (102) 를 나타내는 사시도이다. 하면 관찰 기구 (102) 는, 직방체상의 지지 기대 (104) 와, 지지 기대 (104) 의 일단측의 상면으로부터 상방을 향하여 배치된 기둥상의 지지 구조 (106) 를 구비한다. 또, 지지 기대 (104) 의 타단측의 상면에는, 칩 (21) 의 하면을 촬상하기 위한 촬상 유닛 (하면 촬상 유닛) (108) 이 형성되어 있다.5(A) is a perspective view showing the lower surface observation mechanism 102 . The lower surface observation mechanism 102 includes a rectangular parallelepiped support base 104 and a columnar support structure 106 disposed upward from an upper surface on one end side of the support base 104 . In addition, an imaging unit (lower surface imaging unit) 108 for imaging the lower surface of the chip 21 is formed on the upper surface on the other end side of the support base 104 .
기대 (4) (도 2 및 도 3 참조) 와 지지 기대 (104) 사이에는, 예를 들어 방진 고무 등의 방진재로 이루어지는 방진 부재 (110) 가 형성되어 있고, 촬상 유닛 (108) 은 방진 부재 (110) 상에 배치되어 있다. 방진 부재 (110) 에 의해, 기대 (4) 로부터 촬상 유닛 (108) 에 대한 진동의 전달이 억제된다.An anti-vibration member 110 made of an anti-vibration material such as anti-vibration rubber is provided between the base 4 (see Figs. 2 and 3) and the support base 104, and the imaging unit 108 is an anti-vibration member ( 110) is placed on top. Transmission of vibration from the base 4 to the imaging unit 108 is suppressed by the anti-vibration member 110 .
또한, 전술한 바와 같이, 아암 (74) 의 제 1 지지부 (74a) 와 제 2 지지부 (74b) 는, 서로 연결 및 분리 가능하게 구성되어 있다. 또, 지지 구조 (106) 의 상면은, 수평면 (XY 평면) 과 대체로 평행한 평탄면이고, 제 1 지지부 (74a) 로부터 분리된 제 2 지지부 (74b) 를 유지하는 유지면 (106a) 을 구성하고 있다.Moreover, as mentioned above, the 1st support part 74a and the 2nd support part 74b of the arm 74 are mutually comprised so that connection and separation are possible. In addition, the upper surface of the support structure 106 is a flat surface substantially parallel to the horizontal plane (XY plane), and constitutes a holding surface 106a holding the second support portion 74b separated from the first support portion 74a. there is.
도 5(B) 는, 아암 (74) 의 제 2 지지부 (74b) 를 유지하는 하면 관찰 기구 (102) 를 나타내는 사시도이다. 제 1 지지부 (74a) 로부터 분리된 제 2 지지부 (74b) 의 하면 (74c) 이, 유지면 (106a) 에 의해 지지된다. 이로써, 제 2 지지부 (74b) 가 하면 관찰 기구 (102) 에 고정된다.5(B) is a perspective view showing the lower surface observation mechanism 102 holding the second support portion 74b of the arm 74. The lower surface 74c of the second support part 74b separated from the first support part 74a is supported by the holding surface 106a. In this way, the second supporting portion 74b is fixed to the lower surface observation mechanism 102 .
예를 들어 유지면 (106a) 은, 지지 구조 (106) 의 내부에 형성된 유로 (도시 생략) 를 통하여 이젝터 등의 흡인원 (도시 생략) 에 접속되어 있고, 제 2 지지부 (74b) 의 하면 (74c) 을 흡인함으로써 제 2 지지부 (74b) 를 유지한다. 단, 제 2 지지부 (74b) 를 유지하는 방법에 제한은 없다. 예를 들어, 유지면 (106a) 을 자석에 의해 구성하여, 자성 재료로 이루어지는 제 2 지지부 (74b) 의 하면 (74c) 을 자력에 의해 유지해도 된다.For example, the holding surface 106a is connected to a suction source (not shown) such as an ejector via a flow path (not shown) formed inside the support structure 106, and the lower surface 74c of the second support portion 74b. ) to hold the second support portion 74b. However, the method for holding the second support portion 74b is not limited. For example, the holding surface 106a may be constituted by a magnet, and the lower surface 74c of the second support portion 74b made of a magnetic material may be held by magnetic force.
촬상 유닛 (108) 은, 제 2 지지부 (74b) 가 유지면 (106a) 으로 유지된 상태에서, 콜릿 (76) 에 유지된 칩 (21) 의 하면을 촬상한다. 이로써, 콜릿 이동 기구 (80) 의 구동 등에서 기인하는 제 1 지지부 (74a) 의 진동이 칩 (21) 에 전달되는 것을 회피하여, 촬상 유닛 (108) 에 의한 칩 (21) 의 촬상의 정밀도를 향상시킬 수 있다.The imaging unit 108 captures an image of the lower surface of the chip 21 held by the collet 76 in a state where the second support 74b is held by the holding surface 106a. This avoids transmission of vibration of the first support portion 74a caused by the driving of the collet moving mechanism 80, etc., to the chip 21, and improves the accuracy of imaging the chip 21 by the imaging unit 108. can make it
도 6(A) 는, 칩 (21) 의 하면을 촬상하는 촬상 유닛 (108) 을 나타내는 정면도이다. 콜릿 (76) 에 의해 유지된 칩 (21) 은, 촬상 유닛 (108) 과 겹치도록 위치되고, 칩 (21) 의 하면측이 촬상 유닛 (108) 에 의해 촬상된다. 그 결과, 칩 (21) 의 하면을 나타내는 화상 (하면 화상) 이 취득된다. 이로써, 후술하는 측정 유닛 (200) 으로 칩 (21) 의 강도를 측정하기 전에, 칩 (21) 의 하면의 상태를 미리 확인할 수 있다.6(A) is a front view showing the imaging unit 108 that captures an image of the lower surface of the chip 21 . The chip 21 held by the collet 76 is positioned so as to overlap the imaging unit 108, and the lower surface side of the chip 21 is imaged by the imaging unit 108. As a result, an image showing the lower surface of the chip 21 (lower surface image) is obtained. Thus, before measuring the strength of the chip 21 by the measurement unit 200 described later, the state of the lower surface of the chip 21 can be confirmed in advance.
또한, 촬상 유닛 (108) 은, 콜릿 (76) 의 이동 경로와 겹치는 위치에 설치되어 있다. 그 때문에, 콜릿 (76) 의 위치를 조절함으로써, 칩 (21) 을 콜릿 (76) 에 의해 유지한 채 촬상 유닛 (108) 의 바로 위에 배치할 수 있다.In addition, the imaging unit 108 is installed in a position overlapping with the movement path of the collet 76 . Therefore, by adjusting the position of the collet 76, the chip 21 can be placed directly above the imaging unit 108 while being held by the collet 76.
또, 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 하면 관찰 기구 (102) 의 전방에는, 측면 관찰 기구 (112) 가 형성되어 있다. 측면 관찰 기구 (112) 는, 칩 (21) 을 지지하는 기둥상의 칩 지지대 (114) 와, 칩 (21) 의 측면을 촬상하는 촬상 유닛 (측면 촬상 유닛) (116) 을 구비한다.Moreover, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, the side observation mechanism 112 is provided in front of the lower surface observation mechanism 102. The side observation mechanism 112 includes a columnar chip support 114 for supporting the chip 21 and an imaging unit (side imaging unit) 116 for imaging the side surface of the chip 21 .
칩 지지대 (114) 의 상면은, 수평면 (XY 평면) 과 대체로 평행한 평탄면이고, 칩 (21) 을 지지하는 지지면 (114a) 을 구성하고 있다. 또, 칩 지지대 (114) 에는, 칩 지지대 (114) 를 Z 축 방향과 대체로 평행한 회전축의 둘레로 회전시키는 모터 등의 회전 구동원 (도시 생략) 이 연결되어 있다. 그리고, 촬상 유닛 (116) 은, 지지면 (114a) 상에 배치된 칩 (21) 의 측면을 촬상 가능한 위치에 배치되어 있다.The upper surface of the chip support table 114 is a flat surface substantially parallel to a horizontal plane (XY plane), and constitutes a support surface 114a for supporting the chip 21 . In addition, a rotational drive source (not shown) such as a motor that rotates the chip supporter 114 around a rotation shaft substantially parallel to the Z-axis direction is connected to the chip supporter 114 . And the imaging unit 116 is arrange|positioned in the position which can image the side surface of the chip 21 arrange|positioned on the support surface 114a.
도 6(B) 는, 칩 (21) 의 측면을 촬상하는 촬상 유닛 (116) 을 나타내는 정면도이다. 콜릿 (76) 에 의해 유지된 칩 (21) 은, 칩 지지대 (114) 의 지지면 (114a) 상에 배치된다. 그리고, 칩 (21) 의 측면이 촬상 유닛 (116) 에 의해 촬상된다. 그 결과, 칩 (21) 의 측면을 나타내는 화상 (측면 화상) 이 취득된다. 이로써, 후술하는 측정 유닛 (200) 으로 칩 (21) 의 강도를 측정하기 전에, 칩 (21) 의 측면의 상태를 미리 확인할 수 있다.6(B) is a front view showing the imaging unit 116 for imaging the side surface of the chip 21 . The chip 21 held by the collet 76 is placed on the support surface 114a of the chip support 114 . Then, the side surface of the chip 21 is imaged by the imaging unit 116 . As a result, an image showing the side surface of the chip 21 (side image) is obtained. Thus, before measuring the strength of the chip 21 by the measurement unit 200 described later, the state of the side surface of the chip 21 can be confirmed in advance.
또한, 칩 지지대 (114) 는, 콜릿 (76) 의 이동 경로와 겹치는 위치에 설치되어 있다. 그 때문에, 콜릿 (76) 의 위치를 조절함으로써, 칩 (21) 을 칩 지지대 (114) 상에 배치할 수 있다.In addition, the chip support 114 is provided at a position overlapping the travel path of the collet 76 . Therefore, by adjusting the position of the collet 76, the chip 21 can be placed on the chip support 114.
또, 칩 지지대 (114) 를 회전시키면서 촬상 유닛 (116) 으로 칩 (21) 을 복수회 촬상함으로써, 2 이상의 측면 화상을 취득할 수 있다. 예를 들어, 칩 지지대 (114) 에 의해 지지된 칩 (21) 의 하나의 측면을 촬상 유닛 (116) 에 의해 촬상한 후, 칩 지지대 (114) 를 90°회전시켜, 칩 (21) 의 다른 측면을 촬상 유닛 (116) 에 의해 촬상한다. 이와 같은 순서를 반복함으로써, 칩 (21) 의 4 측면이 촬상된다.In addition, by imaging the chip 21 a plurality of times with the imaging unit 116 while rotating the chip support table 114, two or more side images can be obtained. For example, after taking an image of one side surface of the chip 21 supported by the chip supporter 114 with the imaging unit 116, the chip supporter 114 is rotated by 90° to capture the other side of the chip 21. The side surface is imaged by the imaging unit 116 . By repeating this sequence, the four sides of the chip 21 are imaged.
또한, 촬상 유닛 (116) 에 의한 칩 (21) 의 촬상 후에, 칩 지지대 (114) 의 회전 각도를 제어함으로써, 칩 지지대 (114) 로부터 후술하는 측정 유닛 (200) (도 2 및 도 3 참조) 에 반송되는 칩 (21) 의 방향을 조절할 수 있다. 이로써, 칩 (21) 을 측정 유닛 (200) 에 임의의 방향에서 배치할 수 있다.In addition, after imaging the chip 21 by the imaging unit 116, by controlling the rotation angle of the chip support 114, the measurement unit 200 described below is measured from the chip support 114 (see FIGS. 2 and 3). It is possible to adjust the direction of the chips 21 conveyed to the In this way, the chip 21 can be placed in the measuring unit 200 in any direction.
상기의 하면 관찰 기구 (102) 및 측면 관찰 기구 (112) 에 의해, 콜릿 (76) 에 픽업된 칩 (21) 의 하면 및 측면이 관찰된다. 또한, 칩 (21) 의 측면을 촬상하는 촬상 유닛 (116) 은, 콜릿 (76) 에 의해 유지된 상태의 칩 (21) (도 6(A) 참조) 의 측면을 촬상 가능한 위치에 형성되어 있어도 된다. 이 경우에는, 칩 (21) 의 하면과 측면을 촬상 유닛 (108, 116) 에 의해 동시에 촬상할 수 있다.The lower surface and the side surface of the chip 21 picked up by the collet 76 are observed by the above-described lower surface observation mechanism 102 and side surface observation mechanism 112 . In addition, even if the imaging unit 116 for imaging the side surface of the chip 21 is formed in a position capable of imaging the side surface of the chip 21 (see FIG. 6A) held by the collet 76 do. In this case, the lower surface and the side surface of the chip 21 can be simultaneously imaged by the imaging units 108 and 116 .
촬상 유닛 (108, 116) 의 종류는, 요구되는 하면 화상 및 측면 화상의 해상도나 칩 (21) 의 재질 등에 따라 적절히 선택된다. 예를 들어 촬상 유닛 (108, 116) 으로서, 광학 현미경과, CCD (Charged-Coupled Devices) 센서, CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 센서 등의 촬상 소자를 구비하는 카메라 (가시광 카메라, 적외선 카메라 등) 를 사용할 수 있다. 또, 촬상 유닛 (108, 116) 은, 간섭 대물 렌즈를 구비하는 간섭계 등에 의해 구성되어도 된다. 이로써, 칩 (21) 에 형성되어 있는 미세한 요철을 검출할 수 있다.The type of the imaging units 108 and 116 is appropriately selected according to the required resolution of the bottom image and side image, the material of the chip 21, and the like. For example, as the imaging units 108 and 116, a camera (visible light camera, infrared camera, etc. ) can be used. Also, the imaging units 108 and 116 may be constituted by an interferometer having an interferometric objective lens or the like. In this way, fine irregularities formed on the chip 21 can be detected.
도 7(A) 는, 촬상 유닛 (108) 을 나타내는 일부 단면 정면도이다. 촬상 유닛 (108) 은, 상자형의 하우징 (120) 과, 하우징 (120) 의 상부에 형성된 촬상 소자 (122) 와, 하우징 (120) 의 하부에 형성된 간섭 대물 렌즈 (124) 를 구비한다. 하우징 (120) 에는, 백색 LED 등의 광 조사부 (126) 와, 촬상 소자 (122) 와 간섭 대물 렌즈 (124) 사이에 배치된 하프 미러 (128) 가 수용되어 있다. 광 조사부 (126) 는, 하프 미러 (128) 를 향하여 광을 조사 가능한 위치에 배치되어 있다.7(A) is a partial sectional front view showing the imaging unit 108. As shown in FIG. The imaging unit 108 includes a box-shaped housing 120, an imaging element 122 formed on the upper portion of the housing 120, and an interference objective lens 124 formed on the lower portion of the housing 120. In the housing 120, a light irradiation unit 126 such as a white LED, and a half mirror 128 disposed between the imaging element 122 and the interference objective lens 124 are accommodated. The light irradiation unit 126 is disposed at a position capable of irradiating light toward the half mirror 128 .
하우징 (120) 과 간섭 대물 렌즈 (124) 사이에는, 전원 (132) 으로부터 공급되는 전압에 따라 길이가 변화하는 압전 소자 (130) 가 형성되어 있다. 전원 (132) 으로부터 압전 소자 (130) 에 공급되는 전압을 제어함으로써, 간섭 대물 렌즈 (124) 의 Z 축 방향에 있어서의 위치 (높이) 가 조절된다.Between the housing 120 and the interference objective lens 124, a piezoelectric element 130 whose length changes according to the voltage supplied from the power source 132 is formed. By controlling the voltage supplied from the power supply 132 to the piezoelectric element 130, the position (height) of the interference objective lens 124 in the Z-axis direction is adjusted.
도 7(B) 는, 간섭 대물 렌즈 (124) 를 나타내는 모식도이다. 간섭 대물 렌즈 (124) 는, 대물 렌즈 (134) 와, 유리판 (136) 에 형성된 참조 미러 (138) 와, 하프 미러 (140) 를 구비한다. 참조 미러 (138) 는, 하프 미러 (140) 에 대해 대물 렌즈 (134) 의 초점 위치와 대칭인 위치에 배치된다.7(B) is a schematic diagram showing the interference objective lens 124. The interference objective lens 124 includes an objective lens 134, a reference mirror 138 formed on a glass plate 136, and a half mirror 140. The reference mirror 138 is disposed at a position symmetrical to the focal position of the objective lens 134 with respect to the half mirror 140 .
광 조사부 (126) 로부터 출사된 백색광은, 하프 미러 (128) 에서 반사되고, 간섭 대물 렌즈 (124) 에 입사한다. 그리고, 하프 미러 (140) 를 투과하여 칩 (21) 의 하면에서 반사된 광과, 하프 미러 (140) 및 참조 미러 (138) 에서 반사된 광이 간섭한다. 이 간섭에 의해 얻어진 광이, 촬상 소자 (122) 에 의해 검출된다.The white light emitted from the light irradiation unit 126 is reflected by the half mirror 128 and enters the interference objective lens 124 . Then, the light transmitted through the half mirror 140 and reflected from the lower surface of the chip 21 interferes with the light reflected from the half mirror 140 and the reference mirror 138. Light obtained by this interference is detected by the imaging element 122 .
간섭에 의해 얻어진 광에는, 간섭 대물 렌즈 (124) 와 칩 (21) 의 하면 사이의 거리에 따른 간섭 무늬가 발생한다. 이 간섭 무늬의 강도에 기초하여, 칩 (21) 의 하면의 미세한 요철이 검출된다.Interference fringes according to the distance between the interference objective lens 124 and the lower surface of the chip 21 are generated in the light obtained by the interference. Based on the intensity of this interference fringe, fine irregularities on the lower surface of the chip 21 are detected.
또한, 도 7(B) 에는 미라우형의 간섭 대물 렌즈 (124) 를 나타내지만, 간섭 대물 렌즈 (124) 의 구조에 제한은 없다. 예를 들어, 촬상 유닛 (108) 은, 마이컬슨형 또는 리닉형의 간섭 대물 렌즈를 구비하고 있어도 된다. 또, 도 7(A) 및 도 7(B) 에 나타내는 촬상 유닛 (108) 의 구성은, 촬상 유닛 (116) 에도 적용할 수 있다.7(B) shows a Mirau type interference objective lens 124, but the structure of the interference objective lens 124 is not limited. For example, the imaging unit 108 may be provided with a Michelson-type or Linic-type interference objective lens. In addition, the configuration of the imaging unit 108 shown in FIGS. 7(A) and 7(B) can be applied to the imaging unit 116 as well.
도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 측면 관찰 기구 (112) 의 칩 지지대 (114) 의 상방에는, 칩 (21) 을 상하 반전시키는 칩 반전 기구 (150) 가 형성되어 있다. 칩 반전 기구 (150) 는, 선단부에서 칩 (21) 을 유지한 상태에서, X 축 방향과 대체로 평행한 회전축의 둘레를 180°회전 가능하게 구성되어 있다.As shown in FIGS. 2 and 3 , above the chip support 114 of the side observation mechanism 112 , a chip inversion mechanism 150 for vertically inverting the chip 21 is provided. The chip reversing mechanism 150 is configured to be rotatable by 180° around a rotational axis substantially parallel to the X-axis direction in a state where the chip 21 is held at the front end.
도 8(A) 는, 칩 반전 기구 (150) 를 나타내는 사시도이다. 칩 반전 기구 (150) 는, YZ 평면과 대체로 평행으로 배치된 판상의 기저부 (150a) 와, 기저부 (150a) 의 표면으로부터 X 축 방향을 따르도록 칩 지지대 (114) 및 촬상 유닛 (116) 측을 향하여 배치된 판상의 접속부 (150b) 를 구비한다.8(A) is a perspective view showing the chip inverting mechanism 150. As shown in FIG. The chip reversing mechanism 150 includes a plate-shaped base portion 150a disposed substantially parallel to the YZ plane, and the side of the chip support 114 and the imaging unit 116 along the X-axis direction from the surface of the base portion 150a. and a plate-shaped connecting portion 150b arranged toward the opposite side.
접속부 (150b) 의 선단부에는, 접속부 (150b) 의 상면으로부터 상방으로 돌출되는 직사각형상의 칩 유지부 (150c) 가 형성되어 있다. 칩 유지부 (150c) 는, 칩 (21) 의 형상에 대응하여 직사각형상으로 형성되어 있다. 또, 칩 유지부 (150c) 의 상면은, 수평면 (XY 평면) 과 대체로 평행한 평탄면이고, 칩 (21) 을 유지하는 유지면 (150d) 을 구성하고 있다. 예를 들어 유지면 (150d) 은, 칩 유지부 (150c) 의 내부에 형성된 유로 (도시 생략) 를 통하여 이젝터 등의 흡인원 (도시 생략) 에 접속되어 있다.At the distal end of the connecting portion 150b, a rectangular chip holding portion 150c protrudes upward from the upper surface of the connecting portion 150b. The chip holding portion 150c is formed in a rectangular shape corresponding to the shape of the chip 21 . Further, the upper surface of the chip holding portion 150c is a flat surface substantially parallel to a horizontal plane (XY plane), and constitutes a holding surface 150d for holding the chip 21 . For example, the holding surface 150d is connected to a suction source (not shown) such as an ejector via a flow path (not shown) formed inside the chip holding part 150c.
기저부 (150a) 는, X 축 방향과 대체로 평행한 회전축의 둘레로 180°회전 가능하게 구성되어 있다. 또, 칩 유지부 (150c) 는, 기저부 (150a) 가 회전하여 칩 유지부 (150c) 가 접속부 (150b) 의 하방에 배치될 때 (도 8(B) 참조) 에, 칩 지지대 (114) 의 지지면 (114a) 과 대향하도록 (겹치도록) 배치된다.The base portion 150a is configured to be rotatable by 180° around a rotation axis generally parallel to the X-axis direction. Further, the chip holding portion 150c is of the chip support 114 when the base portion 150a is rotated and the chip holding portion 150c is disposed below the connection portion 150b (see FIG. 8(B)). It is arranged so as to face (overlap with) the support surface 114a.
칩 (21) 의 방향을 상하로 반전시킬 때에는, 먼저, 기저부 (150a) 를 제 1 방향 (촬상 유닛 (116) 측에서 볼 때 반시계 방향) 으로 180°회전시켜, 칩 반전 기구 (150) 의 상하를 반전시킨다. 이로써, 칩 유지부 (150c) 가 칩 지지대 (114) 로 지지된 칩 (21) 과 대향하고, 칩 (21) 의 상면과 접촉한다. 그리고, 칩 유지부 (150c) 의 유지면 (150d) 에 흡인원의 흡인력 (부압) 을 작용시켜, 칩 (21) 을 칩 유지부 (150c) 에 의해 흡인 유지한다. 도 8(B) 는, 칩 (21) 을 유지하는 칩 반전 기구 (150) 를 나타내는 사시도이다.When reversing the direction of the chip 21 up and down, first, the base portion 150a is rotated by 180° in the first direction (counterclockwise when viewed from the imaging unit 116 side), invert upside down Thereby, the chip holding portion 150c faces the chip 21 supported by the chip support 114 and comes into contact with the top surface of the chip 21 . Then, the suction force (negative pressure) of the suction source is applied to the holding surface 150d of the chip holding portion 150c, and the chip 21 is suction-held by the chip holding portion 150c. FIG. 8(B) is a perspective view showing the chip inverting mechanism 150 holding the chip 21. As shown in FIG.
칩 (21) 을 칩 유지부 (150c) 로 유지한 상태에서, 기저부 (150a) 를 제 2 방향 (촬상 유닛 (116) 측에서 볼 때 시계 방향) 으로 180°회전시키면, 칩 반전 기구 (150) 가 상하 반전된다. 이로써, 칩 (21) 의 하면측 (피가공물 (11) 의 이면 (11b) 측에 상당) 이 상방으로 노출된 상태가 되고, 칩 (21) 이 상하 반전된다. 도 8(C) 는, 칩 (21) 을 반전시킨 칩 반전 기구 (150) 를 나타내는 사시도이다.While the chip 21 is held by the chip holding portion 150c, when the base portion 150a is rotated by 180° in the second direction (clockwise as viewed from the imaging unit 116 side), the chip reversing mechanism 150 is inverted upside down. Thereby, the lower surface side of the chip 21 (corresponding to the
상방으로 노출된 칩 (21) 의 하면측을 콜릿 (76) (도 4 등 참조) 에 의해 유지하면, 칩 (21) 의 하면측을 상향으로 한 상태에서, 칩 (21) 을 후술하는 측정 유닛 (200) 에 반송할 수 있다. 이와 같이, 칩 반전 기구 (150) 에 의해, 측정 유닛 (200) 에 반송되는 칩 (21) 의 상하 방향의 방향이 변경된다.When the lower surface side of the chip 21 exposed upward is held by the collet 76 (see FIG. 4 and the like), the chip 21 is measured with the lower surface side of the chip 21 facing upward. It can be returned to (200). In this way, the up-down direction of the chip 21 conveyed to the measurement unit 200 is changed by the chip inverting mechanism 150 .
도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 칩 관찰 기구 (100) 및 칩 반전 기구 (150) 의 전방에는, 칩 (21) 의 강도를 측정하는 측정 유닛 (측정 기구) (200) 이 형성되어 있다. 측정 유닛 (200) 은, 피가공물 (11) 의 분할에 의해 얻어진 칩 (21) 의 항절 강도 (굽힘 강도) 를 측정한다.As shown in FIGS. 2 and 3 , a measuring unit (measurement mechanism) 200 for measuring the strength of the chip 21 is provided in front of the chip observing mechanism 100 and the chip inverting mechanism 150 . The measurement unit 200 measures the bending strength (bending strength) of the chip 21 obtained by dividing the
밀어 올림 기구 (50) 에 의해 밀어 올려진 칩 (21) 은, 픽업 기구 (70) 및 콜릿 이동 기구 (80) 에 의해 밀어 올림 기구 (50) 의 상방으로부터 측정 유닛 (200) 에 반송된다. 또한, 하면 관찰 기구 (102) 및 측면 관찰 기구 (112) 는, 밀어 올림 기구 (50) 의 상방으로부터 측정 유닛 (200) 을 향하는 콜릿 (76) 의 이동 경로와 겹치는 영역에 배치되어 있다. 그 때문에, 칩 (21) 을 측정 유닛 (200) 에 반송하는 도중에, 칩 관찰 기구 (100) 에 의한 칩 (21) 의 관찰을 실시할 수 있다.The chip 21 pushed up by the lifting mechanism 50 is conveyed to the measurement unit 200 from above the lifting mechanism 50 by the pick-up mechanism 70 and the collet moving mechanism 80 . In addition, the lower surface observation mechanism 102 and the side observation mechanism 112 are arranged in an area overlapping the travel path of the collet 76 from above the lifting mechanism 50 toward the measurement unit 200. Therefore, the chip 21 can be observed by the chip observation mechanism 100 while the chip 21 is conveyed to the measuring unit 200 .
도 9 는, 측정 유닛 (200) 을 나타내는 사시도이다. 측정 유닛 (200) 은, 직방체상으로 형성된 상자형의 하부 용기 (수용부) (204) 를 구비한다. 하부 용기 (204) 에는, 하부 용기 (204) 의 상면 (204a) 측에서 상방을 향하여 개구되는 직방체상의 개구 (204b) 가 형성되어 있다. 개구 (204b) 의 내부에는, 측정 유닛 (200) 에 의해 강도가 측정되는 칩 (21) (도 1(B) 참조) 을 지지하는 지지 유닛 (206) 이 형성되어 있다. 콜릿 (76) (도 2 등 참조) 에 의해 픽업된 칩 (21) 은, 측정 유닛 (200) 에 반송되고, 지지 유닛 (206) 상에 배치된다.9 is a perspective view showing the measurement unit 200 . The measurement unit 200 includes a box-shaped lower container (accommodating portion) 204 formed in the shape of a rectangular parallelepiped. The lower container 204 is formed with a rectangular parallelepiped opening 204b that opens upward from the upper surface 204a side of the lower container 204 . Inside the opening 204b, a support unit 206 for supporting the chip 21 (see Fig. 1(B)) whose strength is measured by the measuring unit 200 is formed. The chip 21 picked up by the collet 76 (see FIG. 2 and the like) is conveyed to the measurement unit 200 and placed on the support unit 206 .
도 10 은, 지지 유닛 (206) 을 나타내는 사시도이다. 지지 유닛 (206) 은, 칩 (21) 을 지지하는 1 쌍의 지지대 (208) 를 구비한다. 1 쌍의 지지대 (208) 는, 각각 직방체상으로 형성되고, 1 쌍의 지지대 (208) 사이에 간극 (210) 이 형성되도록 서로 이격된 상태에서 배치되어 있다. 또, 지지대 (208) 는, 직사각형상의 상면 (208a) 을 포함하고, 상면 (208a) 의 길이 방향이 Y 축 방향을 따르도록 배치되어 있다. 1 쌍의 지지대 (208) 상에, 강도가 측정되는 칩 (21) 이 배치된다.10 is a perspective view showing the support unit 206 . The support unit 206 includes a pair of support legs 208 supporting the chip 21 . The pair of supports 208 are each formed in the shape of a rectangular parallelepiped, and are arranged in a state spaced apart from each other so that a gap 210 is formed between the pair of supports 208 . Further, the support base 208 includes a rectangular upper surface 208a, and the longitudinal direction of the upper surface 208a is disposed along the Y-axis direction. On a pair of supports 208, a chip 21 whose strength is measured is placed.
1 쌍의 지지대 (208) 의 상면 (208a) 측에는 각각, 상면 (208a) 으로부터 상방으로 돌출되는 기둥상 (봉상) 의 지지부 (208b) 가 형성되어 있다. 지지부 (208b) 는, 예를 들어 스테인리스강 등의 금속으로 이루어지고, 길이 방향이 Y 축 방향을 따르도록 간극 (210) 에 인접하여 배치되어 있다. 1 쌍의 지지부 (208b) 는, 간극 (210) 을 사이에 두고 서로 이격된 상태에서 배치되어 있고, 칩 (21) 의 하면측을 지지한다. 또한, 도 10 에서는, 상면이 곡면상으로 형성된 지지부 (208b) 를 나타내고 있다.Columnar (rod-shaped) support portions 208b protruding upward from the upper surfaces 208a are formed on the upper surface 208a side of the pair of support tables 208, respectively. The support portion 208b is made of, for example, a metal such as stainless steel, and is disposed adjacent to the gap 210 so that its longitudinal direction is along the Y-axis direction. The pair of support portions 208b are disposed apart from each other with a gap 210 interposed therebetween, and support the lower surface side of the chip 21 . In addition, in FIG. 10, the upper surface is shown the support part 208b formed in the shape of a curved surface.
또, 1 쌍의 지지대 (208) 의 상면 (208a) 측에는 각각, 지지부 (208b) 보다 유연한 재질 (고무 스펀지 등) 로 이루어지는 판상의 접촉 부재 (212) 가 형성되어 있다. 1 쌍의 접촉 부재 (212) 는, 평면에서 볼 때에 직사각형상으로 형성되고, 1 쌍의 지지부 (208b) 의 양측에 형성되어 있다. 즉, 접촉 부재 (212) 는 각각 지지부 (208b) 의 간극 (210) 과는 반대측에 배치되어 있고, 1 쌍의 지지부 (208b) 는 1 쌍의 접촉 부재 (212) 사이에 배치되어 있다.Further, on the upper surface 208a side of the pair of supports 208, plate-shaped contact members 212 made of a material (such as rubber sponge) that is softer than the support portions 208b are formed. The pair of contact members 212 are formed in a rectangular shape in plan view, and are formed on both sides of the pair of support portions 208b. That is, the contact members 212 are disposed on opposite sides of the gap 210 of the support portions 208b, and the pair of support portions 208b are disposed between the pair of contact members 212.
접촉 부재 (212) 의 상면은, 칩 (21) 과 접촉하여 칩 (21) 을 지지하는 직사각형상의 접촉면 (212a) 을 구성하고 있다. 또한, 접촉 부재 (212) 는, 접촉면 (212a) 이 지지부 (208b) 의 상단보다 상방 (예를 들어, 지지부 (208b) 의 상단으로부터 1 ㎜ 정도 상방) 에 배치되도록 형성되어 있다. 그 때문에, 칩 (21) 을 1 쌍의 지지대 (208) 상에 배치하면, 칩 (21) 의 하면측은 지지부 (208b) 와는 접촉하지 않고, 접촉 부재 (212) 의 접촉면 (212a) 과 접촉한다. 또한, 지지부 (208b) 및 접촉 부재 (212) 와 칩 (21) 의 접촉의 상세에 대해서는 후술한다 (도 12 ∼ 도 14 참조).The upper surface of the contact member 212 comes into contact with the chip 21 to form a rectangular contact surface 212a that supports the chip 21 . In addition, the contact member 212 is formed so that the contact surface 212a is disposed above the upper end of the support portion 208b (for example, approximately 1 mm above the upper end of the support portion 208b). Therefore, when the chip 21 is placed on the pair of support tables 208, the lower surface side of the chip 21 does not contact the support portion 208b but contacts the contact surface 212a of the contact member 212. Details of contact between the support portion 208b and the contact member 212 and the chip 21 will be described later (see FIGS. 12 to 14).
1 쌍의 지지대 (208) 의 이면측 (검사 장치 (2) 의 전면측) 에는, 1 쌍의 지지대 (208) 를 각각 X 축 방향을 따라 이동시키는 지지대 이동 기구 (214) 가 형성되어 있다. 지지대 이동 기구 (214) 는, 직방체상의 지지 구조 (216) 를 구비한다. 지지 구조 (216) 의 표면측 (검사 장치 (2) 의 후면측) 에는, 1 쌍의 가이드 레일 (218) 이 X 축 방향을 따라 소정의 간격으로 고정되어 있다.A support table moving mechanism 214 for moving the pair of support tables 208 along the X-axis direction is provided on the back side of the pair of support tables 208 (front side of the inspection device 2). The support base moving mechanism 214 includes a rectangular parallelepiped support structure 216 . A pair of guide rails 218 are fixed at predetermined intervals along the X-axis direction to the front side of the support structure 216 (rear side of the inspection device 2).
1 쌍의 가이드 레일 (218) 사이에는, 가이드 레일 (218) 과 대체로 평행으로 배치된 1 쌍의 볼 나사 (220) 가 형성되어 있다. 1 쌍의 볼 나사 (220) 의 단부에는 각각, 볼 나사 (220) 를 회전시키는 펄스 모터 (222) 가 연결되어 있다.Between the pair of guide rails 218, a pair of ball screws 220 disposed substantially parallel to the guide rails 218 are formed. Pulse motors 222 for rotating the ball screws 220 are connected to the ends of the pair of ball screws 220, respectively.
또한, 지지대 이동 기구 (214) 는, 1 쌍의 지지대 (208) 의 이면측에 각각 고정되는 1 쌍의 이동 플레이트 (224) 를 구비한다. 이동 플레이트 (224) 는 각각, 1 쌍의 가이드 레일 (218) 에 슬라이드 가능하게 장착되어 있다. 또, 1 쌍의 이동 플레이트 (224) 의 이면측에는 각각, 너트부 (도시 생략) 가 형성되어 있다. 일방의 이동 플레이트 (224) 에 형성된 너트부에는 일방의 볼 나사 (220) 가 나사 결합되고, 타방의 이동 플레이트 (224) 에 형성된 너트부에는 타방의 볼 나사 (220) 가 나사 결합되어 있다.Further, the support table moving mechanism 214 includes a pair of moving plates 224 each fixed to the rear side of the pair of support tables 208 . The moving plate 224 is slidably attached to a pair of guide rails 218, respectively. In addition, nut portions (not shown) are formed on the rear side of the pair of moving plates 224, respectively. One ball screw 220 is screwed into a nut portion formed on one moving plate 224, and the other ball screw 220 is screwed into a nut portion formed on the other moving plate 224.
펄스 모터 (222) 에 의해 볼 나사 (220) 를 회전시키면, 볼 나사 (220) 에 나사 결합된 이동 플레이트 (224) 가 가이드 레일 (218) 을 따라 X 축 방향으로 이동한다. 이로써, 1 쌍의 지지대 (208) 각각의 X 축 방향에 있어서의 위치와, 간극 (210) 의 폭이 조절된다.When the ball screw 220 is rotated by the pulse motor 222, the moving plate 224 screwed to the ball screw 220 moves along the guide rail 218 in the X-axis direction. In this way, the position of each pair of supports 208 in the X-axis direction and the width of the gap 210 are adjusted.
도 9 에 나타내는 하부 용기 (204) 의 개구 (204b) 에, 지지 유닛 (206) 및 지지대 이동 기구 (214) 가 수용된다. 또한, 하부 용기 (204) 및 개구 (204b) 의 형상이나 사이즈는, 지지 유닛 (206) 및 지지대 이동 기구 (214) 의 형상이나 사이즈에 따라 적절히 설정된다.The support unit 206 and the support moving mechanism 214 are accommodated in the opening 204b of the lower container 204 shown in FIG. 9 . In addition, the shape and size of the lower container 204 and the opening 204b are appropriately set according to the shape and size of the support unit 206 and the support moving mechanism 214.
하부 용기 (204) 의 상방에는, 가압 유닛 (226) 이 형성되어 있다. 가압 유닛 (226) 은, 지지 유닛 (206) 에 의해 지지된 칩 (21) 을 가압함과 함께, 칩 (21) 의 가압시에 가압 유닛 (226) 에 가해지는 하중을 측정한다.Above the lower container 204, a pressure unit 226 is formed. The press unit 226 presses the chip 21 supported by the support unit 206 and measures a load applied to the press unit 226 when the chip 21 is pressurized.
도 11 은, 가압 유닛 (226) 을 나타내는 사시도이다. 가압 유닛 (226) 은, 이동 기구 (240) 에 연결된 이동 기대 (228) 를 구비한다. 이동 기대 (228) 의 하면측에는, 이동 기대 (228) 의 하면으로부터 하방을 향하여 배치된 원기둥상의 제 1 지지 부재 (230) 가 접속되어 있다. 제 1 지지 부재 (230) 의 하단측에는, 로드 셀 등에 의해 구성되는 하중 계측기 (232) 가 고정되어 있다.11 is a perspective view showing the pressurizing unit 226 . The pressurizing unit 226 includes a moving base 228 connected to a moving mechanism 240 . To the lower surface side of the moving base 228, a columnar first support member 230 arranged downward from the lower surface of the moving base 228 is connected. On the lower end side of the first supporting member 230, a load measuring instrument 232 constituted by a load cell or the like is fixed.
하중 계측기 (232) 의 하측에는, 원기둥상의 제 2 지지 부재 (234) 를 통하여 협지 부재 (236) 가 접속되어 있다. 협지 부재 (236) 는, 정면에서 볼 때에 대략 문형의 형상으로 형성되어 있고, 서로 대향하는 1 쌍의 협지면 (236a) 을 구비한다. 1 쌍의 협지면 (236a) 사이에는, 지지 유닛 (206) 에 의해 지지된 칩 (21) 을 가압하는 압자 (238) 가 고정되어 있다.A holding member 236 is connected to the lower side of the load measuring device 232 via a cylindrical second support member 234 . The holding member 236 is formed in a substantially gate-like shape when viewed from the front, and is provided with a pair of holding surfaces 236a facing each other. An indenter 238 for pressing the chip 21 supported by the support unit 206 is fixed between the pair of gripping surfaces 236a.
압자 (238) 의 선단부 (하단부) 는, 하방을 향하여 폭이 좁아지는 끝이 가는 형상으로 형성되어 있다. 즉, 압자 (238) 의 선단부의 양 측면은 연직 방향에 대해 경사져 있다. 또, 압자 (238) 의 선단 (하단) 은 둥그스름한 형상 (R 형상) 으로 형성되어 있다 (도 12 등 참조). 단, 압자 (238) 의 형상은 상기에 한정되지 않는다.The front end (lower end) of the indenter 238 is formed into a tapered shape that narrows downward. That is, both side surfaces of the distal end of the indenter 238 are inclined with respect to the vertical direction. Further, the tip (lower end) of the indenter 238 is formed in a round shape (R shape) (see FIG. 12 and the like). However, the shape of the indenter 238 is not limited to the above.
압자 (238) 는, 그 하단이 Y 축 방향을 따르도록 협지 부재 (236) 에 의해 지지되어 있다. 즉, 압자 (238) 의 하단과, 지지 유닛 (206) 이 구비하는 1 쌍의 지지부 (208b) (도 10 참조) 는, 서로 대체로 평행으로 배치되어 있다.The indenter 238 is supported by the clamping member 236 so that its lower end is along the Y-axis direction. That is, the lower end of the indenter 238 and a pair of support portions 208b (see Fig. 10) provided in the support unit 206 are disposed substantially parallel to each other.
또, 가압 유닛 (226) 의 이면측 (검사 장치 (2) 의 전면측) 에는, 가압 유닛 (226) 을 Z 축 방향을 따라 이동시키는 이동 기구 (240) 가 형성되어 있다. 이동 기구 (240) 는, 직방체상의 지지 구조 (242) 를 구비한다. 지지 구조 (242) 의 표면측 (검사 장치 (2) 의 후면측) 에는, 1 쌍의 가이드 레일 (244) 이 Z 축 방향을 따라 소정의 간격으로 고정되어 있다.Further, a moving mechanism 240 for moving the pressing unit 226 along the Z-axis direction is provided on the back side of the pressing unit 226 (front side of the inspection device 2). The movement mechanism 240 includes a support structure 242 in the shape of a rectangular parallelepiped. A pair of guide rails 244 are fixed at predetermined intervals along the Z-axis direction to the front side of the support structure 242 (rear side of the inspection device 2).
1 쌍의 가이드 레일 (244) 사이에는, 가이드 레일 (244) 과 대체로 평행으로 배치된 볼 나사 (246) 가 형성되어 있다. 볼 나사 (246) 의 단부에는, 볼 나사 (246) 를 회전시키는 펄스 모터 (248) 가 연결되어 있다.Between the pair of guide rails 244, a ball screw 246 disposed substantially parallel to the guide rails 244 is formed. A pulse motor 248 for rotating the ball screw 246 is connected to an end of the ball screw 246 .
이동 기대 (228) 의 이면측은, 1 쌍의 가이드 레일 (244) 에 슬라이드 가능하게 장착된다. 또, 이동 기대 (228) 의 이면측에는 너트부 (도시 생략) 가 형성되어 있고, 이 너트부에 볼 나사 (246) 가 나사 결합되어 있다. 펄스 모터 (248) 에 의해 볼 나사 (246) 를 회전시키면, 이동 기대 (228) 가 가이드 레일 (244) 을 따라 Z 축 방향으로 이동한다. 이로써, 가압 유닛 (226) 의 Z 축 방향에 있어서의 위치가 제어된다. 이동 기구 (240) 에 의해 가압 유닛 (226) 을 Z 축 방향을 따라 이동시킴으로써, 압자 (238) 가 지지 유닛 (206) 에 대해 상대적으로 접근 및 이격된다.The back side of the moving base 228 is slidably attached to a pair of guide rails 244 . Further, a nut portion (not shown) is formed on the back side of the moving base 228, and a ball screw 246 is screwed to the nut portion. When the ball screw 246 is rotated by the pulse motor 248, the moving base 228 moves along the guide rail 244 in the Z-axis direction. In this way, the position of the pressing unit 226 in the Z-axis direction is controlled. By moving the pressing unit 226 along the Z-axis direction by the moving mechanism 240, the indenter 238 is brought closer to and separated from the support unit 206.
도 9 에 나타내는 바와 같이, 이동 기대 (228) 의 양 측면에는, 판상으로 형성된 1 쌍의 접속 부재 (250) 가 고정되어 있다. 접속 부재 (250) 는, 이동 기대 (228) 의 측면으로부터 하방을 향하여 형성되고, 접속 부재 (250) 의 하단은 협지 부재 (236) 의 하단보다 하방에 배치되어 있다.As shown in FIG. 9 , a pair of connection members 250 formed in a plate shape are fixed to both side surfaces of the moving base 228 . The connection member 250 is formed downward from the side surface of the moving base 228, and the lower end of the connection member 250 is disposed below the lower end of the holding member 236.
1 쌍의 접속 부재 (250) 의 하단부에는, 압자 (238) 측을 향하여 돌출되는 1 쌍의 상부 용기 지지부 (250a) 가 형성되어 있다. 1 쌍의 상부 용기 지지부 (250a) 사이에는, 압자 (238) 의 선단부를 덮는 직방체상의 상부 용기 (커버) (252) 가 고정되어 있다. 상부 용기 (252) 는, 하부 용기 (204) 의 상방에 배치되어 있고, 상부 용기 (252) 의 양 측면이 1 쌍의 상부 용기 지지부 (250a) 에 의해 지지되어 있다.At the lower ends of the pair of connecting members 250, a pair of upper container support portions 250a protruding toward the indenter 238 side are formed. Between the pair of upper container support portions 250a, a rectangular parallelepiped upper container (cover) 252 covering the distal end of the indenter 238 is fixed. The upper container 252 is disposed above the lower container 204, and both sides of the upper container 252 are supported by a pair of upper container support portions 250a.
상부 용기 (252) 는, 예를 들어 투명한 재질 (유리, 플라스틱 등) 로 이루어지는 상자형의 부재이다. 상부 용기 (252) 에는, 상부 용기 (252) 의 하면 (252a) 측에서 하방을 향하여 개구되는 직방체상의 개구 (252b) (도 12 등 참조) 가 형성되어 있다. 또, 상부 용기 (252) 의 상면 (252c) 측에는 압자 삽입공 (252d) 이 형성되어 있고, 압자 삽입공 (252d) 에 압자 (238) 의 선단부가 삽입되어 있다. 그 때문에, 압자 (238) 의 선단부는 상부 용기 (252) 에 의해 덮여 있다. 또한, 도 9 에서는, 상부 용기 (252) 에 의해 덮인 압자 (238) 의 일부를 파선으로 도시하고 있다.The upper container 252 is a box-shaped member made of, for example, a transparent material (glass, plastic, etc.). The upper container 252 is formed with a rectangular parallelepiped opening 252b (see Fig. 12 and the like) that opens downward from the lower surface 252a side of the upper container 252. Further, an indenter insertion hole 252d is formed on the upper surface 252c side of the upper container 252, and the front end of the indenter 238 is inserted into the indenter insertion hole 252d. Therefore, the front end of the indenter 238 is covered by the upper container 252. In Fig. 9, a part of the indenter 238 covered by the upper container 252 is indicated by a broken line.
상부 용기 (252) 는, 하부 용기 (204) 의 개구 (204b) 에 삽입 가능한 크기로 형성되어 있고, 평면에서 볼 때에 하부 용기 (204) 의 개구 (204b) 의 내측에 배치되어 있다. 또, 상부 용기 (252) 의 개구 (252b) (도 12 등 참조) 는, 지지 유닛 (206) 을 수용 가능한 크기로 형성되어 있다. 그 때문에, 이동 기구 (240) 에 의해 가압 유닛 (226) 을 하방으로 이동시키면, 상부 용기 (252) 가 하부 용기 (204) 의 개구 (204b) 에 삽입되고, 지지 유닛 (206) 의 상측이 상부 용기 (252) 에 의해 덮인다.The upper container 252 is formed to a size that can be inserted into the opening 204b of the lower container 204, and is disposed inside the opening 204b of the lower container 204 in plan view. Moreover, the opening 252b (refer to FIG. 12 etc.) of the upper container 252 is formed in the size which can accommodate the support unit 206. Therefore, when the pressure unit 226 is moved downward by the moving mechanism 240, the upper container 252 is inserted into the opening 204b of the lower container 204, and the upper side of the support unit 206 is the upper side. covered by container 252.
상부 용기 (252) 의 측벽 (252e) 에는, 노즐 삽입공 (252f) 이 형성되어 있다. 노즐 삽입공 (252f) 에는, 압자 (238) 의 선단부에 에어 등의 기체를 분사하는 기체 공급 유닛 (254) 이 접속된다.A nozzle insertion hole 252f is formed in the side wall 252e of the upper container 252 . The nozzle insertion hole 252f is connected to a gas supply unit 254 for injecting gas such as air to the front end of the indenter 238 .
기체 공급 유닛 (254) 은, 압자 (238) 를 향하여 기체를 분사하는 노즐 (256) 을 구비한다. 노즐 (256) 의 일단측은 노즐 삽입공 (252f) 을 통하여 상부 용기 (252) 의 내부에 삽입되고, 노즐 (256) 의 타단측은 밸브 (258) 를 통하여 기체 공급원 (260) 에 접속되어 있다. 또, 노즐 (256) 의 일단측의 선단 (256a) (도 12 등 참조) 은, 압자 (238) 의 선단부의 측면을 향하여 개구되어 있다.The gas supply unit 254 includes a nozzle 256 for injecting gas toward the indenter 238 . One end of the nozzle 256 is inserted into the upper container 252 through the nozzle insertion hole 252f, and the other end of the nozzle 256 is connected to the gas supply source 260 through the valve 258. Further, the tip 256a (see FIG. 12 and the like) on one end side of the nozzle 256 is open toward the side surface of the tip of the indenter 238.
기체 공급원 (260) 으로부터 밸브 (258) 를 통하여 노즐 (256) 에 공급된 에어 등의 기체가, 압자 (238) 의 선단부의 측면에 분사된다. 이로써, 압자 (238) 의 선단부나, 지지부 (208b), 접촉면 (212a) (도 10 참조) 등에 부착된 이물질이 제거된다. 또한, 기체 공급 유닛 (254) 의 동작의 상세에 대해서는 후술한다.Gas such as air supplied from the gas supply source 260 to the nozzle 256 through the valve 258 is injected to the side surface of the front end of the indenter 238 . As a result, foreign substances adhering to the front end of the indenter 238, the support portion 208b, the contact surface 212a (see Fig. 10), and the like are removed. Details of the operation of the gas supply unit 254 will be described later.
하부 용기 (204) 의 바닥부에는, 하부 용기 (204) 의 개구 (204b) 의 바닥으로부터 하부 용기 (204) 의 하면 (바닥면) (204c) 에 관통되는 배출구 (204d) 가 형성되어 있다. 배출구 (204d) 에는, 하부 용기 (204) 의 내부에 존재하는 칩 (21) 의 파편 등의 이물질을 배출하는 배출 유닛 (262) 이 접속되어 있다.At the bottom of the lower container 204, an outlet 204d is formed that penetrates from the bottom of the opening 204b of the lower container 204 to the lower surface (bottom surface) 204c of the lower container 204. The discharge port 204d is connected to a discharge unit 262 that discharges foreign substances such as fragments of chips 21 existing inside the lower container 204 .
배출 유닛 (262) 은, 이물질을 배출하기 위한 경로를 구성하는 배출로 (264) 를 구비한다. 예를 들어 배출로 (264) 는, 파이프, 튜브 등에 의해 구성된다. 배출로 (264) 의 일단측은, 배출구 (204d) 에 접속되어 있다. 또, 배출로 (264) 의 타단측은, 밸브 (266) 를 통하여 이젝터 등의 흡인원 (268) 에 접속되어 있다.The discharge unit 262 has a discharge path 264 constituting a path for discharging foreign substances. For example, the discharge path 264 is constituted by a pipe, a tube, or the like. One end side of the discharge path 264 is connected to the discharge port 204d. Further, the other end side of the discharge passage 264 is connected to a suction source 268 such as an ejector via a valve 266 .
또, 배출로 (264) 중에는, 이물질을 회수하는 회수부 (270) 가 형성되어 있다. 회수부 (270) 는, 필터 등에 의해 구성되어 있고, 배출로 (264) 를 통과하는 이물질을 포획한다. 밸브 (266) 를 열면, 하부 용기 (204) 의 개구 (204b) 의 내부에 산란되는 칩 (21) 의 파편 등이 배출구 (204d) 로부터 흡인되고, 회수부 (270) 에서 회수된다. 또한, 배출 유닛 (262) 의 동작의 상세에 대해서는 후술한다.Also, in the discharge path 264, a recovery unit 270 for recovering foreign substances is formed. The recovery unit 270 is constituted by a filter or the like, and captures foreign substances passing through the discharge path 264 . When the valve 266 is opened, fragments of the chips 21 scattered inside the opening 204b of the lower container 204 are sucked from the outlet 204d and recovered in the recovery unit 270. Details of the operation of the discharging unit 262 will be described later.
또, 하부 용기 (204) 의 전후방에는, 촬상 유닛 (272) 과, 촬상 유닛 (272) 을 향하여 광을 조사하는 광원 (274) 이, 지지 유닛 (206) 의 상부를 사이에 두고 서로 대향하도록 형성되어 있다. 촬상 유닛 (272) 및 광원 (274) 의 위치는, 지지 유닛 (206) 에 의해 지지된 칩 (21) 이나 압자 (238) 의 선단부 등을 촬상 유닛 (272) 에 의해 촬상 가능해지도록 조정된다.Further, in the front and rear of the lower container 204, an imaging unit 272 and a light source 274 for irradiating light toward the imaging unit 272 are formed to face each other with the upper portion of the support unit 206 interposed therebetween. has been The positions of the imaging unit 272 and the light source 274 are adjusted so that the imaging unit 272 can image the chip 21 supported by the support unit 206 or the front end of the indenter 238.
광원 (274) 으로부터 광을 조사하면서 촬상 유닛 (272) 으로 압자 (238) 의 선단부를 촬상함으로써, 칩 (21) 이 압자 (238) 로 가압되어 있는 모습이나, 압자 (238) 의 선단부의 상태 (이물질의 부착의 유무, 결락의 유무 등) 를 관찰할 수 있다. 단, 촬상 유닛 (272) 에 의한 촬상이 충분히 밝은 환경하에서 실시되는 경우에는, 광원 (274) 을 생략해도 된다.By capturing an image of the tip of the indenter 238 with the imaging unit 272 while irradiating light from the light source 274, the state in which the chip 21 is pressed by the indenter 238 and the state of the tip of the indenter 238 ( presence or absence of adhesion of foreign matter, presence or absence of omission, etc.) can be observed. However, when imaging by the imaging unit 272 is performed in a sufficiently bright environment, the light source 274 may be omitted.
상기의 측정 유닛 (200) 을 사용함으로써, 칩 (21) 의 3 점 굽힘 시험을 실시할 수 있다. 3 점 굽힘 시험에 의해, 칩 (21) 의 항절 강도 (굽힘 강도) 가 측정된다. 이하, 칩 (21) 의 강도를 측정할 때의 측정 유닛 (200) 의 동작예에 대해 설명한다.By using the above measurement unit 200, a three-point bending test of the chip 21 can be performed. By the three-point bending test, the bending strength (bending strength) of the chip 21 is measured. An example of the operation of the measurement unit 200 when measuring the strength of the chip 21 will be described below.
도 12 는, 칩 (21) 이 지지 유닛 (206) 에 의해 지지된 상태의 측정 유닛 (200) 을 나타내는 단면도이다. 도 12 에 나타내는 바와 같이, 압자 (238) 는, 1 쌍의 지지부 (208b) 의 상방에서 1 쌍의 지지부 (208b) 사이의 영역 (간극 (210)) 과 겹치도록 배치되어 있다. 또, 압자 (238) 는 그 선단 (하단) 이 지지부 (208b) 의 길이 방향 (Y 축 방향) 을 따르도록 배치되어 있다.12 is a cross-sectional view showing the measurement unit 200 in a state where the chip 21 is supported by the support unit 206 . As shown in FIG. 12 , the indenter 238 is arranged so as to overlap the region (gap 210) between the pair of support portions 208b above the pair of support portions 208b. Further, the indenter 238 is arranged so that its tip (lower end) is along the longitudinal direction (Y-axis direction) of the support portion 208b.
칩 (21) 의 강도를 측정할 때에는, 먼저, 지지대 이동 기구 (214) (도 10 참조) 에 의해 1 쌍의 지지대 (208) 의 X 축 방향에 있어서의 위치를 조정한다. 1 쌍의 지지대 (208) 의 위치는, 칩 (21) 의 치수 등에 따라 적절한 폭의 간극 (210) 이 형성되도록 조정된다. 그 후, 1 쌍의 지지대 (208) 상에 칩 (21) 을 배치한다. 구체적으로는, 콜릿 (76) (도 2 등 참조) 에 의해 유지된 칩 (21) 을 1 쌍의 지지대 (208) 상에 위치시킨 상태에서, 콜릿 (76) 에 의한 칩 (21) 의 흡인을 해제한다. 이 때 칩 (21) 은, 양 단부가 1 쌍의 지지대 (208) 에 의해 지지되고, 중앙부가 간극 (210) 과 중첩되도록 배치된다.When measuring the strength of the chip 21, first, the position of the pair of support tables 208 in the X-axis direction is adjusted by the support table moving mechanism 214 (see Fig. 10). The position of the pair of supports 208 is adjusted so that a gap 210 of an appropriate width is formed according to the size of the chip 21 and the like. After that, the chip 21 is placed on the pair of supports 208 . Specifically, in a state where the chip 21 held by the collet 76 (see FIG. 2 and the like) is placed on a pair of supports 208, suction of the chip 21 by the collet 76 is performed. unlock At this time, the chip 21 is arranged so that its both ends are supported by a pair of supports 208 and its central portion overlaps with the gap 210 .
또한, 칩 (21) 을 1 쌍의 지지대 (208) 상에 배치할 때, 가령 칩 (21) 의 하면측이 지지부 (208b) 와 접촉하면, 배치시의 충격에 의해 칩 (21) 의 하면측이 손상되는 경우가 있다. 이 경우, 칩 (21) 의 강도가 변화해 버려, 복수의 칩 (21) 의 강도를 동일한 조건에서 측정하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.In addition, when the chip 21 is placed on the pair of supports 208, if the lower surface side of the chip 21 comes into contact with the support portion 208b, the lower surface side of the chip 21 is damaged by the impact during arrangement. It may be damaged. In this case, the strength of the chips 21 may change, making it difficult to measure the strength of a plurality of chips 21 under the same conditions.
그러나, 지지대 (208) 의 상면 (208a) 측에는, 유연한 접촉 부재 (212) 가 형성되어 있다. 또, 접촉 부재 (212) 의 접촉면 (212a) 은, 지지부 (208b) 의 상단보다 상방에 위치한다. 그 때문에, 칩 (21) 을 1 쌍의 지지대 (208) 상에 배치하면, 칩 (21) 은 지지부 (208b) 에 접촉하지 않고 접촉 부재 (212) 의 접촉면 (212a) 과 접촉하고, 접촉면 (212a) 으로 지지된다. 이로써, 칩 (21) 을 배치할 때에 칩 (21) 의 하면측이 지지부 (208b) 와 접촉하여 손상되는 것을 방지할 수 있다.However, a flexible contact member 212 is formed on the upper surface 208a side of the support base 208 . In addition, the contact surface 212a of the contact member 212 is located above the upper end of the support portion 208b. Therefore, when the chip 21 is placed on the pair of supports 208, the chip 21 comes into contact with the contact surface 212a of the contact member 212 without contacting the support 208b, and the contact surface 212a ) is supported. Thus, when the chip 21 is placed, it is possible to prevent the lower surface side of the chip 21 from contacting the support portion 208b and being damaged.
다음으로, 이동 기구 (240) (도 11 참조) 에 의해 가압 유닛 (226) 을 하강시킨다. 가압 유닛 (226) 을 하강시켜 가면, 압자 (238) 의 선단이 칩 (21) 의 상면측에 접촉하고, 칩 (21) 이 압자 (238) 에 의해 가압된다. 또, 칩 (21) 의 가압에 의해 압자 (238) 에 가해지는 하중 (Z 축 방향의 힘) 이, 하중 계측기 (232) (도 11 참조) 에 의해 측정된다.Next, the pressing unit 226 is lowered by the moving mechanism 240 (see Fig. 11). When the pressing unit 226 is lowered, the tip of the indenter 238 comes into contact with the upper surface of the chip 21, and the chip 21 is pressed by the indenter 238. In addition, the load (force in the Z-axis direction) applied to the indenter 238 by the pressing of the chip 21 is measured by the load measuring device 232 (see Fig. 11).
가압 유닛 (226) 을 더욱 하강시키면, 칩 (21) 이 압자 (238) 에 의해 더욱 가압되고, 칩 (21) 에 휨이 발생함과 함께, 칩 (21) 을 지지하고 있는 접촉 부재 (212) 가 변형된다. 그 결과, 칩 (21) 의 하면측이 지지대 (208) 의 지지부 (208b) 와 접촉한다. 또한, 접촉 부재 (212) 의 유연성에 따라서는, 접촉 부재 (212) 의 변형만이 발생하고 칩 (21) 의 휨이 발생하지 않는 경우도 있다.When the pressurizing unit 226 is further lowered, the chip 21 is further pressed by the indenter 238, and bending occurs in the chip 21, and the contact member 212 supporting the chip 21 is transformed As a result, the lower surface side of the chip 21 comes into contact with the support portion 208b of the support base 208 . Depending on the flexibility of the contact member 212, there is also a case where only the contact member 212 is deformed and the chip 21 does not warp.
도 13 은, 칩 (21) 이 지지대 (208) 의 지지부 (208b) 와 접촉한 상태의 측정 유닛 (200) 을 나타내는 단면도이다. 칩 (21) 이 1 쌍의 지지부 (208b) 와 접촉하면, 칩 (21) 이 1 쌍의 지지부 (208b) 에 의해 지지되고, 칩 (21) 을 가압하는 압자 (238) 에 가해지는 하중이 증대된다. 또, 가압 유닛 (226) 을 더욱 하강시키면, 칩 (21) 은 1 쌍의 지지부 (208b) 로 지지된 상태에서 압자 (238) 에 의해 더욱 가압된다. 그리고, 압자 (238) 로부터 칩 (21) 에 부여되는 가압력이 소정의 값을 초과하면, 칩 (21) 이 파괴된다.13 is a cross-sectional view showing the measurement unit 200 in a state in which the chip 21 is in contact with the support portion 208b of the support table 208. As shown in FIG. When the chip 21 comes into contact with the pair of support portions 208b, the chip 21 is supported by the pair of support portions 208b, and the load applied to the indenter 238 pressing the chip 21 increases. do. Further, when the pressing unit 226 is further lowered, the chip 21 is further pressed by the indenter 238 while being supported by the pair of support portions 208b. Then, when the pressing force applied to the chip 21 from the indenter 238 exceeds a predetermined value, the chip 21 is destroyed.
도 14 는, 칩 (21) 이 파괴된 상태의 측정 유닛 (200) 을 나타내는 단면도이다. 칩 (21) 이 파괴되면, 하중 계측기 (232) 에 의해 측정되는 하중이 최댓값에서 제로로 감소한다. 그 때문에, 하중 계측기 (232) 에 의해 측정된 하중의 값의 변화로부터, 칩 (21) 이 파괴된 타이밍을 검출할 수 있다. 또, 하중 계측기 (232) 에 의해 측정된 하중의 최댓값이, 칩 (21) 의 강도에 대응한다.14 is a cross-sectional view showing the measuring unit 200 in a state where the chip 21 is destroyed. When the chip 21 breaks, the load measured by the load meter 232 decreases from a maximum value to zero. Therefore, the timing at which the chip 21 is destroyed can be detected from the change in the value of the load measured by the load measuring instrument 232. In addition, the maximum value of the load measured by the load measuring instrument 232 corresponds to the strength of the chip 21 .
구체적으로는, 압자 (238) 에 가해지는 하중의 최댓값, 1 쌍의 지지부 (208b) 의 상단간의 거리, 칩 (21) 의 치수에 기초하여, 칩 (21) 의 굽힘 응력의 값이 산출된다. 칩 (21) 을 가압하는 압자 (238) 에 가해지는 하중의 최댓값을 W [N], 1 쌍의 지지부 (208b) 의 상단간의 거리를 L [㎜], 칩 (21) 의 폭 (1 쌍의 지지부 (208b) 를 잇는 직선과 수직인 방향 (Y 축 방향) 에 있어서의 칩 (21) 의 길이) 을 b [㎜], 칩 (21) 의 두께를 h [㎜] 로 하면, 칩 (21) 의 굽힘 응력값 σ 는, σ = 3WL/2bh2 으로 나타내어진다.Specifically, the value of the bending stress of the chip 21 is calculated based on the maximum value of the load applied to the indenter 238, the distance between the upper ends of the pair of support portions 208b, and the size of the chip 21. The maximum value of the load applied to the indenter 238 that presses the chip 21 is W [N], the distance between the upper ends of the pair of support portions 208b is L [mm], and the width of the chip 21 (one pair of If b [mm] is the length of the chip 21 in the direction perpendicular to the straight line connecting the support portion 208b (Y-axis direction) and the thickness of the chip 21 is h [mm], the chip 21 The bending stress value σ of is represented by σ = 3WL/2bh 2 .
칩 (21) 이 파괴되면, 칩 (21) 의 파편 (23) 이 비산된다. 단, 칩 (21) 이 압자 (238) 에 의해 가압될 때에는, 상부 용기 (252) 가 칩 (21) 및 지지 유닛 (206) 의 상측을 덮도록 위치되어 있다. 이로써, 칩 (21) 의 파편 (23) 이 측정 유닛 (200) 의 외부로 비산되는 것을 방지할 수 있다.When the chip 21 is destroyed, fragments 23 of the chip 21 are scattered. However, when the chip 21 is pressed by the indenter 238, the upper container 252 is positioned so as to cover the upper side of the chip 21 and the support unit 206. Thereby, fragments 23 of the chip 21 can be prevented from scattering to the outside of the measurement unit 200 .
또한, 압자 (238) 에 의해 칩 (21) 을 가압하면, 압자 (238) 에 이물질 (칩 (21) 의 파편 (23) 등) 이 부착되는 경우가 있다. 이 이물질은 시험의 정밀도에 영향을 주는 경우가 있기 때문에, 제거되는 것이 바람직하다. 그래서, 칩 (21) 의 시험을 실시한 후에는, 기체 공급 유닛 (254) 에 의해 압자 (238) 에 기체를 분사하여, 압자 (238) 에 부착된 이물질을 제거하는 것이 바람직하다.In addition, when the chip 21 is pressed by the indenter 238, foreign matter (such as fragments 23 of the chip 21) may adhere to the indenter 238. Since this foreign matter may affect the accuracy of the test, it is desirable to remove it. Therefore, after testing the chip 21, it is preferable to blow gas to the indenter 238 using the gas supply unit 254 to remove foreign substances adhering to the indenter 238.
구체적으로는, 기체 공급 유닛 (254) 의 밸브 (258) 를 열어, 기체 공급원 (260) 으로부터 공급된 에어 등의 기체를 노즐 (256) 의 선단 (256a) 으로부터 압자 (238) 의 선단부의 측면을 향하여 분사한다. 이로써, 압자 (238) 의 선단부에 부착된 이물질이 날려져 제거된다. 또한, 기체 공급 유닛 (254) 을 사용하여 이물질을 제거하는 타이밍에 제한은 없다. 예를 들어, 이물질의 제거는, 하나의 칩 (21) 의 시험이 완료된 후, 다음 칩 (21) 의 시험이 실시될 때까지의 동안에 필요에 따라 실시된다.Specifically, the valve 258 of the gas supply unit 254 is opened, and gas such as air supplied from the gas supply source 260 is passed from the tip 256a of the nozzle 256 to the side of the tip of the indenter 238. spray towards As a result, foreign matter adhering to the front end of the indenter 238 is blown off and removed. Also, there is no limitation on the timing of removing the foreign matter using the gas supply unit 254. For example, the removal of foreign substances is performed as necessary after the test of one chip 21 is completed until the test of the next chip 21 is carried out.
또, 압자 (238) 의 선단부를 향하여 분사된 기체는, 상부 용기 (252) 의 내부를 유동하고, 1 쌍의 지지대 (208) 상에도 분사된다. 그 결과, 지지부 (208b) 나 접촉 부재 (212) 의 접촉면 (212a) 에 부착되어 있는 이물질 (칩 (21) 의 파편 (23) 등) 이 기체에 의해 날려져 제거된다. 이로써, 다음 시험을 실시할 때, 칩 (21) 의 하면측에 이물질이 접촉하여 칩 (21) 이 손상되는 것을 방지할 수 있다.Further, the gas injected toward the front end of the indenter 238 flows inside the upper container 252 and is also injected onto the pair of supports 208 . As a result, foreign substances (such as fragments 23 of chips 21) adhering to the support portion 208b or the contact surface 212a of the contact member 212 are blown away by the gas and removed. Thus, when the next test is performed, it is possible to prevent the chip 21 from being damaged by contact of foreign matter with the lower surface of the chip 21 .
또한, 가령 노즐 (256) 의 선단 (256a) 이 지지대 (208) 의 상면 (208a) 을 향하여 배치되어 있으면, 노즐 (256) 로부터 분사된 에어가 지지대 (208) 의 상면 (208a) 측에 강하게 분사된다. 이 경우, 지지부 (208b) 나 접촉 부재 (212) 에 부착된 이물질이, 에어에 의해 날려져 상부 용기 (252) 의 내부에서 날아오른 후, 다시 지지부 (208b) 나 접촉 부재 (212) 에 부착되는 경우가 있다. 그 때문에, 이물질이 지지대 (208) 의 상면 (208a) 측으로부터 적절히 제거되기 어렵다.Further, for example, if the front end 256a of the nozzle 256 is disposed toward the upper surface 208a of the support 208, the air injected from the nozzle 256 is strongly sprayed toward the upper surface 208a of the support 208. do. In this case, the foreign substances adhering to the support portion 208b or the contact member 212 are blown away by the air and fly up from the inside of the upper container 252, and then adhere to the support portion 208b or the contact member 212 again. There are cases. Therefore, it is difficult for foreign substances to be appropriately removed from the upper surface 208a side of the support base 208 .
그래서, 측정 유닛 (200) 에 있어서는, 노즐 (256) 의 선단 (256a) 이 압자 (238) 의 선단부의 측면을 향하여 개구되도록, 노즐 (256) 이 위치된다. 이로써, 지지대 (208) 의 상면 (208a) 에 분사되는 에어의 기세가 적당히 약해진다. 그 결과, 이물질이 지지대 (208) 의 상면 (208a) 측으로부터 적절히 제거된다.Thus, in the measuring unit 200, the nozzle 256 is positioned so that the tip 256a of the nozzle 256 opens toward the side surface of the tip of the indenter 238. As a result, the force of the air blown to the upper surface 208a of the support 208 is moderately weakened. As a result, foreign matter is suitably removed from the upper surface 208a side of the support 208.
칩 (21) 의 강도의 측정 및 기체 공급 유닛 (254) 에 의한 이물질의 제거를 반복하면, 하부 용기 (204) 의 내부에는 칩 (21) 의 파편 (23) 이 축적된다. 그래서, 배출 유닛 (262) (도 9 참조) 을 사용하여 하부 용기 (204) 의 내부에 축적된 파편 (23) 을 회수한다.When the strength measurement of the chip 21 and the removal of foreign matter by the gas supply unit 254 are repeated, debris 23 of the chip 21 accumulates inside the lower container 204 . So, the debris 23 accumulated inside the lower vessel 204 is recovered by using the discharge unit 262 (see FIG. 9).
구체적으로는, 배출 유닛 (262) 의 밸브 (266) 를 열어, 하부 용기 (204) 에 형성된 배출구 (204d) 로부터 개구 (204b) 의 내부에 축적된 파편 (23) 을 흡인한다. 흡인된 파편 (23) 은, 배출로 (264) 를 통과하고, 회수부 (270) 에서 회수된다. 이로써, 하부 용기 (204) 의 개구 (204b) 의 내부를 수작업으로 청소하지 않고, 파편 (23) 을 재빠르게 제거할 수 있다.Specifically, the valve 266 of the discharge unit 262 is opened to suck the debris 23 accumulated inside the opening 204b from the discharge port 204d formed in the lower container 204. The sucked fragments 23 pass through the discharge path 264 and are recovered in the recovery section 270 . Thereby, the debris 23 can be quickly removed without cleaning the inside of the opening 204b of the lower container 204 manually.
또한, 측정 유닛 (200) 에 있어서, 상부 용기 (252) 는 하부 용기 (204) 의 개구 (204b) 보다 작게 형성되어 있고, 또, 상부 용기 (252) 에는 압자 (238) 가 삽입되는 압자 삽입공 (252d) 등이 형성되어 있다. 그 때문에, 상부 용기 (252) 를 하부 용기 (204) 를 향하여 하강시켜도, 하부 용기 (204) 의 개구 (204b) 는 상부 용기 (252) 에 의해 밀폐되지 않는다. 이로써, 배출구 (204d) 로부터 칩 (21) 의 파편 (23) 을 흡인할 때, 개구 (204b) 에 외기가 용이하게 유입되어, 칩 (21) 의 파편 (23) 의 흡인을 원활하게 실시할 수 있다.In addition, in the measuring unit 200, the upper container 252 is formed smaller than the opening 204b of the lower container 204, and the upper container 252 has an indenter insertion hole into which the indenter 238 is inserted. 252d and the like are formed. Therefore, even if the upper container 252 is lowered toward the lower container 204, the opening 204b of the lower container 204 is not sealed by the upper container 252. In this way, when the fragments 23 of the chips 21 are sucked from the outlet 204d, outside air easily flows into the opening 204b, and the fragments 23 of the chips 21 can be smoothly sucked. there is.
도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 측정 유닛 (200) 의 전방측에는, 검사 장치 (2) 에 관한 정보를 표시하는 표시 유닛 (표시부, 표시 장치) (280) 이 형성되어 있다. 표시 유닛 (280) 은, 각종 디스플레이에 의해 구성할 수 있고, 칩의 검사에 관한 각종 정보 (검사 조건, 검사 상황, 검사 결과 등) 를 표시한다.As shown in FIGS. 2 and 3 , a display unit (display unit, display device) 280 that displays information about the inspection device 2 is provided on the front side of the measurement unit 200 . The display unit 280 can be configured with various displays, and displays various types of information related to chip inspection (inspection conditions, inspection conditions, inspection results, etc.).
예를 들어, 표시 유닛 (280) 으로서 터치 패널식의 디스플레이가 사용된다. 이 경우, 표시 유닛 (280) 은 검사 장치 (2) 에 정보를 입력하기 위한 입력 유닛 (입력부, 입력 장치) 으로서도 기능하며, 오퍼레이터는 표시 유닛 (280) 의 터치 조작에 의해 검사 장치 (2) 에 정보를 입력할 수 있다. 즉, 표시 유닛 (280) 이 사용자 인터페이스로서 기능한다.For example, as the display unit 280, a touch panel type display is used. In this case, the display unit 280 also functions as an input unit (input unit, input device) for inputting information to the testing device 2, and the operator touches the display unit 280 to the testing device 2. information can be entered. That is, the display unit 280 functions as a user interface.
또, 검사 장치 (2) 는, 검사 장치 (2) 를 제어하는 제어 유닛 (제어부, 제어 장치) (290) 을 구비한다. 제어 유닛 (290) 은, 검사 장치 (2) 를 구성하는 각 구성 요소 (카세트 재치대 (6), 프레임 고정 기구 (14), 반송 기구 (20), 이동 기구 (30), 밀어 올림 기구 (50), 촬상 유닛 (60), 픽업 기구 (70), 콜릿 이동 기구 (80), 칩 관찰 기구 (100), 칩 반전 기구 (150), 측정 유닛 (200), 표시 유닛 (280) 등) 에 접속되어 있다.In addition, the inspection device 2 includes a control unit (control unit, control device) 290 that controls the inspection device 2 . The control unit 290 includes components constituting the inspection apparatus 2 (the cassette placing table 6, the frame fixing mechanism 14, the conveying mechanism 20, the moving mechanism 30, and the lifting mechanism 50). ), imaging unit 60, pickup mechanism 70, collet moving mechanism 80, chip observing mechanism 100, chip reversing mechanism 150, measurement unit 200, display unit 280, etc.) has been
예를 들어 제어 유닛 (290) 은, 컴퓨터에 의해 구성되고, 검사 장치 (2) 의 가동에 필요한 연산을 실시하는 CPU (Central Processing Unit) 등의 프로세서와, 검사 장치 (2) 의 가동에 사용되는 각종 정보 (데이터, 프로그램 등) 를 기억하는 ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory) 등의 메모리를 포함한다. 그리고, 제어 유닛 (290) 은, 검사 장치 (2) 의 각 구성 요소에 제어 신호를 출력함으로써, 각 구성 요소의 동작을 제어하고, 검사 장치 (2) 를 가동시킨다.For example, the control unit 290 is constituted by a computer, and includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit) that performs calculations necessary for operating the testing device 2, and a processor used for operating the testing device 2. It includes memories such as ROM (Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory) that store various kinds of information (data, programs, etc.). And the control unit 290 outputs a control signal to each component of the inspection apparatus 2, controls the operation of each component, and operates the inspection apparatus 2.
<칩의 검사예 1><Chip inspection example 1>
다음으로, 도 2 및 도 3 에 나타내는 검사 장치 (2) 를 사용하여 칩을 검사하는 칩의 검사 방법의 구체예에 대해 설명한다. 도 15 는, 제 1 칩 검사 방법을 나타내는 플로 차트이다. 제 1 칩 검사 방법은, 분할 스텝 S1, 촬상 스텝 S2, 및 검사 스텝 S3 을 포함한다. 분할 스텝 S1, 촬상 스텝 S2, 검사 스텝 S3 을 순서대로 실시함으로써, 피가공물 (11) 이 복수의 칩 (21) (도 1(B) 참조) 으로 분할됨과 함께, 칩 (21) 의 상태가 검사된다.Next, a specific example of a chip inspection method for inspecting a chip using the inspection device 2 shown in FIGS. 2 and 3 will be described. 15 is a flowchart showing a first chip inspection method. The first chip inspection method includes division step S1, imaging step S2, and inspection step S3. By sequentially performing division step S1, imaging step S2, and inspection step S3, the
먼저, 피가공물 (11) 을 소정의 분할 가공 조건에서 가공함으로써, 피가공물 (11) 을 복수의 칩 (21) 으로 분할한다 (분할 스텝 S1). 분할 스텝 S1 에서는, 절삭 장치, 레이저 가공 장치 등의 가공 장치를 사용하여 피가공물 (11) 을 가공함으로써, 피가공물 (11) 을 복수의 칩 (21) 으로 분할한다. 이하에서는 일례로서, 분할 스텝 S1 이, 피가공물 (11) 의 내부에 개질층을 형성하는 공정 (개질층 형성 스텝) 과, 피가공물 (11) 에 외력을 부여하는 공정 (외력 부여 스텝) 을 포함하는 경우에 대해 설명한다.First, the
도 16 은, 레이저 가공 장치 (300) 를 나타내는 일부 단면 정면도이다. 개질층 형성 스텝에서는, 레이저 가공 장치 (300) 로 피가공물 (11) 에 레이저 가공을 실시함으로써, 피가공물 (11) 의 내부에 개질층을 형성한다. 또한, 도 16 에 있어서, X 축 방향 (가공 이송 방향, 제 1 수평 방향) 과 Y 축 방향 (산출 이송 방향, 제 2 수평 방향) 은, 서로 수직인 방향이다. 또, Z 축 방향 (연직 방향, 상하 방향, 높이 방향) 은, X 축 방향 및 Y 축 방향과 수직인 방향이다.16 is a partial cross-sectional front view showing the
레이저 가공 장치 (300) 는, 피가공물 (11) 을 유지하는 척 테이블 (유지 테이블) (302) 을 구비한다. 척 테이블 (302) 의 상면은, 수평면 (XY 평면) 과 대체로 평행한 원형의 평탄면이고, 피가공물 (11) 을 유지하는 유지면 (302a) 을 구성하고 있다. 유지면 (302a) 은, 척 테이블 (302) 의 내부에 형성된 유로 (도시 생략), 밸브 (도시 생략) 등을 통하여, 이젝터 등의 흡인원 (도시 생략) 에 접속되어 있다.The
척 테이블 (302) 에는, 척 테이블 (302) 을 X 축 방향 및 Y 축 방향을 따라 이동시키는 볼 나사식의 이동 기구 (도시 생략) 가 연결되어 있다. 또, 척 테이블 (302) 에는, 척 테이블 (302) 을 유지면 (302a) 과 대체로 수직인 회전축의 둘레로 회전시키는 모터 등의 회전 구동원 (도시 생략) 이 연결되어 있다. 또한, 척 테이블 (302) 의 주위에는, 피가공물 (11) 을 지지하고 있는 프레임 (17) 을 파지하여 고정시키는 복수의 클램프 (304) 가 형성되어 있다.The chuck table 302 is coupled with a ball screw-type movement mechanism (not shown) that moves the chuck table 302 along the X-axis direction and the Y-axis direction. In addition, a rotational drive source (not shown) such as a motor for rotating the chuck table 302 around a rotation shaft substantially perpendicular to the holding
또, 레이저 가공 장치 (300) 는, 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사 유닛 (306) 을 구비한다. 레이저 조사 유닛 (306) 은, YAG 레이저, YVO4 레이저, YLF 레이저 등의 레이저 발진기 (도시 생략) 와, 척 테이블 (302) 의 상방에 배치된 레이저 가공 헤드 (308) 를 구비한다.In addition, the
레이저 가공 헤드 (308) 에는, 레이저 발진기로부터 출사한 펄스 발진의 레이저 빔을 피가공물 (11) 로 유도하는 광학계가 내장되어 있고, 광학계는 레이저 빔을 집광시키는 집광 렌즈 등의 광학 소자를 포함한다. 레이저 가공 헤드 (308) 로부터 조사되는 레이저 빔 (310) 에 의해 피가공물 (11) 이 가공된다.The
또한, 레이저 가공 장치 (300) 는, 레이저 가공 장치 (300) 를 제어하는 제어 유닛 (제어부, 제어 장치) (312) 을 구비한다. 제어 유닛 (312) 은, 레이저 가공 장치 (300) 를 구성하는 각 구성 요소 (레이저 조사 유닛 (306) 등) 에 접속되어 있다.In addition, the
예를 들어 제어 유닛 (312) 은, 컴퓨터에 의해 구성되고, 레이저 가공 장치 (300) 의 가동에 필요한 연산을 실시하는 CPU 등의 프로세서와, 레이저 가공 장치 (300) 의 가동에 사용되는 각종 정보 (데이터, 프로그램 등) 를 기억하는 ROM, RAM 등의 메모리를 포함한다. 그리고, 제어 유닛 (312) 은, 레이저 가공 장치 (300) 의 각 구성 요소에 제어 신호를 출력함으로써, 각 구성 요소의 동작을 제어하고, 레이저 가공 장치 (300) 를 가동시킨다.For example, the
레이저 가공 장치 (300) 로 피가공물 (11) 을 가공할 때에는, 먼저, 피가공물 (11) 이 척 테이블 (302) 에 의해 유지된다. 예를 들어 피가공물 (11) 은, 표면 (11a) 측이 상방을 향하고, 이면 (11b) 측 (테이프 (19) 측) 이 유지면 (302a) 에 대면하도록, 척 테이블 (302) 상에 배치된다. 또, 프레임 (17) 이 복수의 클램프 (304) 에 의해 고정된다. 이 상태에서, 유지면 (302a) 에 흡인원의 흡인력 (부압) 을 작용시키면, 피가공물 (11) 이 테이프 (19) 를 개재하여 척 테이블 (302) 에 의해 흡인 유지된다.When processing the to-
다음으로, 척 테이블 (302) 을 회전시켜, 소정의 스트리트 (13) (도 1(A) 참조) 의 길이 방향을 X 축 방향에 맞춘다. 또, 레이저 빔 (310) 이 조사되는 영역이 소정의 스트리트 (13) 의 연장선 상에 위치되도록, 척 테이블 (302) 의 Y 축 방향에 있어서의 위치를 조절한다. 또한, 레이저 빔 (310) 의 집광점이 피가공물 (11) 의 내부 (표면 (11a) 과 이면 (11b) 사이) 와 동일한 높이 위치 (Z 축 방향에 있어서의 위치) 에 위치되도록, 레이저 가공 헤드 (308) 의 위치나 광학계의 배치를 조절한다.Next, the chuck table 302 is rotated to align the longitudinal direction of the predetermined street 13 (see Fig. 1(A)) with the X-axis direction. Further, the position of the chuck table 302 in the Y-axis direction is adjusted so that the area to which the
그리고, 레이저 가공 헤드 (308) 로부터 레이저 빔 (310) 을 조사하면서, 척 테이블 (302) 을 X 축 방향을 따라 이동시킨다. 이로써, 척 테이블 (302) 과 레이저 빔 (310) 이 가공 이송 방향을 따라 소정의 속도 (가공 이송 속도) 로 상대적으로 이동한다. 그 결과, 레이저 빔 (310) 이 피가공물 (11) 의 표면 (11a) 측으로부터 스트리트 (13) 를 따라 조사된다.Then, while irradiating the
또한, 레이저 가공 장치 (300) 는, 미리 제어 유닛 (312) 에 등록된 소정의 분할 가공 조건에서 피가공물 (11) 을 가공한다. 구체적으로는, 피가공물 (11) 의 레이저 빔 (310) 이 조사된 영역이 다광자 흡수에 의해 개질되어 변질되도록, 레이저 빔 (310) 의 조사 조건이 설정된다.In addition, the
레이저 빔 (310) 의 파장은, 적어도 레이저 빔 (310) 의 일부가 피가공물 (11) 을 투과하도록 설정된다. 즉, 레이저 빔 (310) 은, 피가공물 (11) 에 대해 투과성을 갖는 레이저 빔이다. 또, 레이저 빔 (310) 의 다른 조사 조건도, 피가공물 (11) 이 적절히 개질되도록 설정된다. 예를 들어, 피가공물 (11) 이 단결정 실리콘 웨이퍼인 경우에는, 레이저 빔 (310) 의 조사 조건은 이하와 같이 설정할 수 있다.The wavelength of the
파장 : 1064 ㎚Wavelength: 1064 nm
평균 출력 : 1 WAverage power: 1 W
반복 주파수 : 100 kHzRepetition frequency: 100 kHz
가공 이송 속도 : 800 ㎜/sMachining feed rate: 800 mm/s
상기의 분할 가공 조건에서 피가공물 (11) 을 가공하면, 피가공물 (11) 의 내부가 다광자 흡수에 의해 개질되어 변질되고, 피가공물 (11) 의 내부에 개질층 (변질층) (25) 이 스트리트 (13) 를 따라 형성된다. 그 후, 동일한 순서를 반복함으로써, 다른 스트리트 (13) 를 따라 레이저 빔 (310) 이 조사된다. 그 결과, 피가공물 (11) 의 내부에 복수의 개질층 (25) 이 각 스트리트 (13) 를 따라 격자상으로 형성된다.When the
피가공물 (11) 중 개질층 (25) 이 형성된 영역은, 피가공물 (11) 의 다른 영역보다 약해진다. 그 때문에, 피가공물 (11) 에 외력을 부여하면, 피가공물 (11) 이 개질층 (25) 을 기점으로 하여 스트리트 (13) 를 따라 분할된다. 즉, 개질층 (25) 은 분할 기점 (분할의 계기) 으로서 기능한다.A region of the
또한, 개질층 (25) 은, 피가공물 (11) 의 두께 방향으로 복수단 형성되어도 된다. 예를 들어, 피가공물 (11) 이 두께 200 ㎛ 이상의 단결정 실리콘 웨이퍼 등인 경우에는, 2 층 이상의 개질층 (25) 을 형성함으로써, 피가공물 (11) 이 적절히 분할되기 쉬워진다. 복수의 개질층 (25) 을 형성하는 경우에는, 레이저 빔 (310) 의 집광점의 높이 위치를 바꾸면서, 각 스트리트 (13) 를 따라 레이저 빔 (310) 을 각각 복수회씩 조사한다.In addition, the modified
다음으로, 피가공물 (11) 에 외력을 부여함으로써, 개질층 (25) 을 기점으로 하여 피가공물 (11) 을 스트리트 (13) 를 따라 분할한다 (외력 부여 스텝). 예를 들어 외력 부여 스텝에서는, 피가공물 (11) 에 첩부된 테이프 (19) 를 인장하여 확장시킴으로써, 피가공물 (11) 에 외력을 부여한다. 또한, 테이프 (19) 의 확장은, 전용의 확장 장치를 사용하여 실시해도 되고, 작업자가 수작업으로 실시해도 된다.Next, by applying an external force to the
도 17(A) 는, 확장 장치 (400) 를 나타내는 일부 단면 정면도이다. 확장 장치 (400) 는, 중공의 원기둥상으로 형성된 드럼 (402) 을 구비한다. 드럼 (402) 의 상단부에는, 복수의 롤러 (404) 가 드럼 (402) 의 둘레 방향을 따라 대체로 등간격으로 배열되어 있다. 또, 드럼 (402) 의 외측에는, 복수의 기둥상의 지지 부재 (406) 가 배치되어 있다. 지지 부재 (406) 의 하단부에는 각각, 지지 부재 (406) 를 연직 방향을 따라 이동 (승강) 시키는 에어 실린더 (도시 생략) 가 연결되어 있다.17(A) is a partially cross-sectional front view showing the expansion device 400. As shown in FIG. The expansion device 400 includes a drum 402 formed in the shape of a hollow cylinder. At the upper end of the drum 402, a plurality of rollers 404 are arranged at substantially equal intervals along the circumferential direction of the drum 402. Further, outside the drum 402, a plurality of columnar support members 406 are disposed. Air cylinders (not shown) that move (elevate) the support member 406 along the vertical direction are connected to the lower ends of the support members 406, respectively.
복수의 지지 부재 (406) 의 상단부에는, 환상의 테이블 (408) 이 고정되어 있다. 테이블 (408) 의 중앙부에는, 테이블 (408) 을 두께 방향으로 관통하는 원형의 개구 (408a) 가 형성되어 있다. 개구 (408a) 의 직경은 드럼 (402) 의 직경보다 크고, 드럼 (402) 의 상단부를 개구 (408a) 에 삽입 가능하게 되어 있다. 또, 테이블 (408) 의 외주부에는, 피가공물 (11) 을 지지하고 있는 프레임 (17) 을 파지하여 고정시키는 복수의 클램프 (410) 가 배치되어 있다.An annular table 408 is fixed to the upper ends of the plurality of supporting members 406 . At the center of the table 408, a circular opening 408a penetrating the table 408 in the thickness direction is formed. The diameter of the opening 408a is larger than the diameter of the drum 402, and the upper end of the drum 402 can be inserted into the opening 408a. Further, on the outer periphery of the table 408, a plurality of clamps 410 for gripping and fixing the
피가공물 (11) 을 분할할 때에는, 먼저, 에어 실린더 (도시 생략) 에 의해 지지 부재 (406) 를 승강시켜, 테이블 (408) 의 상면을 롤러 (404) 의 상단과 대체로 동일한 높이 위치에 배치한다. 그리고, 테이블 (408) 상에 프레임 (17) 을 배치하고, 복수의 클램프 (410) 에 의해 프레임 (17) 을 고정시킨다. 이 때, 피가공물 (11) 은 드럼 (402) 의 내측과 겹치도록 배치된다.When dividing the
다음으로, 에어 실린더 (도시 생략) 에 의해 지지 부재 (406) 를 하강시켜, 테이블 (408) 및 클램프 (410) 를 인하한다. 이로써, 프레임 (17) 이 압하되고, 테이프 (19) 가 롤러 (404) 에 의해 지지된 상태에서 인장된다. 그 결과, 테이프 (19) 가 방사상으로 연신되어 확장된다.Next, the support member 406 is lowered by an air cylinder (not shown), and the table 408 and the clamp 410 are lowered. As a result, the
도 17(B) 는, 테이프 (19) 를 확장시키는 확장 장치 (400) 를 나타내는 일부 단면 정면도이다. 테이프 (19) 가 확장되면, 테이프 (19) 에 고정되어 있는 피가공물 (11) 에 대해, 피가공물 (11) 의 반경 방향 외측을 향하는 외력이 부여된다. 그 결과, 개질층 (25) 이 분할 기점으로서 기능하고, 피가공물 (11) 이 스트리트 (13) 를 따라 파단된다. 이로써, 피가공물 (11) 이 디바이스 (15) (도 1(B) 참조) 를 각각 구비하는 복수의 칩 (21) 으로 분할된다.17(B) is a partially cross-sectional front view showing an expanding device 400 for expanding the
칩 (21) 은, 서로 대체로 평행한 표면 (제 1 면) (21a) 및 이면 (제 2 면) (21b) 과, 표면 (21a) 및 이면 (21b) 에 접속된 4 개의 측면 (21c) 을 포함한다. 표면 (21a) 은 피가공물 (11) 의 표면 (11a) 의 일부에 상당하고, 이면 (21b) 은 피가공물 (11) 의 이면 (11b) 의 일부에 상당한다. 또, 측면 (21c) 은, 피가공물 (11) 의 분할에 의해 새롭게 형성된 면 (피분할면, 피가공면) 에 상당한다.The chip 21 has a surface (first surface) 21a and a back surface (second surface) 21b that are substantially parallel to each other, and four side surfaces 21c connected to the front surface 21a and the back surface 21b. include The front surface 21a corresponds to a part of the
상기와 같이, 분할 스텝 S1 에서는, 개질층 형성 스텝 및 외력 부여 스텝을 실시함으로써, 피가공물 (11) 이 복수의 칩 (21) 으로 분할된다. 단, 피가공물 (11) 의 분할 방법에 제한은 없다. 예를 들어, 분할 스텝 S1 에서는, 피가공물 (11) 에 레이저 어블레이션 가공을 실시해도 된다. 이 경우에는, 피가공물 (11) 에 대해 흡수성을 갖는 레이저 빔이 스트리트 (13) 를 따라 조사된다. 이로써, 피가공물 (11) 에 어블레이션 가공이 실시되고, 피가공물 (11) 의 표면 (11a) 으로부터 이면 (11b) 에 이르는 레이저 가공홈이 스트리트 (13) 를 따라 형성된다. 모든 스트리트 (13) 를 따라 레이저 가공홈을 형성하면, 피가공물 (11) 이 복수의 칩 (21) 으로 분할된다.As described above, in the division step S1, the
다음으로, 칩 (21) 의 측면을 촬상함으로써, 칩 (21) 의 측면을 나타내는 화상 (측면 화상) 을 취득한다 (촬상 스텝 S2). 예를 들어 촬상 스텝 S2 에서는, 검사 장치 (2) (도 2 및 도 3 참조) 에 의해 칩 (21) 의 측면 화상이 취득된다.Next, by imaging the side surface of the chip 21, an image representing the side surface of the chip 21 (side image) is obtained (imaging step S2). For example, in imaging step S2, a side image of the chip 21 is acquired by the inspection apparatus 2 (see Figs. 2 and 3).
분할 스텝 S1 에 있어서 복수의 칩 (21) 으로 분할된 피가공물 (11) 은, 카세트 (8) (도 2 및 도 3 참조) 에 수용되고, 검사 장치 (2) 에 반송된다. 그리고, 검사 장치 (2) 가 가동되고, 측정 유닛 (200) 에 의해 칩 (21) 의 강도가 측정된다.The
여기서, 전술한 바와 같이, 칩 (21) 이 픽업 기구 (70) 및 콜릿 이동 기구 (80) (도 2 참조) 에 의해 측정 유닛 (200) 에 반송되는 도중에, 칩 관찰 기구 (100) 에 의한 칩 (21) 의 관찰이 실시된다. 이 때, 측면 관찰 기구 (112) 가 구비하는 촬상 유닛 (116) 에 의해 칩 (21) 의 측면이 촬상된다. 그 결과, 칩 (21) 의 측면을 나타내는 화상 (측면 화상) 이 취득된다.Here, as described above, while the chip 21 is conveyed to the measurement unit 200 by the pick-up mechanism 70 and the collet moving mechanism 80 (see Fig. 2), the chip by the chip observation mechanism 100 Observation of (21) is carried out. At this time, the side surface of the chip 21 is imaged by the imaging unit 116 included in the side observation mechanism 112 . As a result, an image showing the side surface of the chip 21 (side image) is obtained.
도 18 은, 칩 (21) 의 측면 화상 (500) 을 나타내는 화상도이다. 피가공물 (11) 을 복수의 칩 (21) 으로 분할하면, 칩 (21) 의 측면 (21c) 에는 분할 기점으로서 기능한 개질층 (25) 이 가공흔으로서 잔존한다. 그 때문에, 칩 (21) 의 측면 (21c) 을 촬상하면, 가공흔 (개질층 (25)) 의 이미지를 포함하는 측면 화상 (500) 이 취득된다.18 is an image diagram showing a side image 500 of the chip 21 . When the
다음으로, 측면 화상 (500) 으로부터 추출되는 평가값과 임계값을 비교함으로써, 칩 (21) 의 상태를 검사한다 (검사 스텝 S3). 검사 스텝 S3 에서는, 측면 화상 (500) 으로부터 칩 (21) 의 강도에 대응하는 소정의 값이 평가값으로서 추출된다. 그리고, 평가값이 소정의 허용 범위 내인지의 여부를 판정함으로써, 칩 (21) 의 상태가 정상인지 이상한지가 검사된다.Next, the condition of the chip 21 is inspected by comparing the evaluation value extracted from the side image 500 with a threshold value (inspection step S3). In inspection step S3, a predetermined value corresponding to the strength of the chip 21 is extracted from the side image 500 as an evaluation value. Then, by determining whether or not the evaluation value is within a predetermined allowable range, whether the state of the chip 21 is normal or abnormal is inspected.
예를 들어, 평가값으로서, 측면 화상 (500) 중 개질층 (25) 을 나타내는 영역 (500a) 에 있어서의 계조에 대응하는 값이 추출된다. 칩 (21) 의 개질층 (25) 이 잔존하는 영역은, 레이저 빔의 조사에 의해 개질되어 있다. 그 때문에, 측면 화상 (500) 의 영역 (500a) 은, 측면 화상 (500) 의 다른 영역과는 상이한 계조로 나타난다. 예를 들어, 도 18 에 나타내는 바와 같이, 측면 화상 (500) 의 영역 (500a) 은, 다른 영역보다 농색으로 나타난다.For example, as the evaluation value, a value corresponding to the gradation in the region 500a representing the modified
또한, 측면 화상 (500) 의 영역 (500a) 의 계조는, 칩 (21) 의 개질의 정도에 따라 상이하다. 예를 들어, 레이저 빔 (310) (도 16 참조) 의 평균 출력이 높을수록 개질의 정도도 커지고, 측면 화상 (500) 의 영역 (500a) 이 보다 농색으로 나타난다. 또, 칩 (21) 의 개질의 정도가 클수록 칩 (21) 의 강도가 저하되는 경향이 있다. 그 때문에, 측면 화상 (500) 으로부터 영역 (500a) 의 계조를 추출하여, 영역 (500a) 의 계조와 미리 설정된 소정의 임계값을 비교함으로써, 칩 (21) 의 강도를 평가할 수 있다.Also, the gradation of the area 500a of the side image 500 differs depending on the degree of modification of the chip 21 . For example, the higher the average power of the laser beam 310 (see Fig. 16), the greater the degree of modification, and the area 500a of the side image 500 appears more dark in color. Further, as the degree of modification of the chip 21 increases, the strength of the chip 21 tends to decrease. Therefore, the strength of the chip 21 can be evaluated by extracting the gradation of the area 500a from the side image 500 and comparing the gradation of the area 500a with a predetermined threshold value.
구체적으로는, 영역 (500a) 의 색상, 채도, 또는 명도 등을 나타내는 값 (계조값) 의 허용 범위를 정의하는 임계값이, 칩 (21) 의 검사 전에 미리 설정된다. 예를 들어, 임계값으로서 계조값의 상한값이 설정된다. 그리고, 칩 (21) 의 촬상에 의해 취득된 측면 화상 (500) 에 화상 처리가 실시되고, 영역 (500a) 의 계조값이 산출된다. 또한, 영역 (500a) 의 범위는, 측면 화상 (500) 을 시인한 오퍼레이터에 의해 수동으로 지정되어도 되고, 측면 화상 (500) 에 화상 처리를 실시함으로써 자동으로 특정되어도 된다.Specifically, a threshold value defining an allowable range of a value (gradation value) representing the hue, saturation, brightness, or the like of the region 500a is set in advance before inspection of the chip 21 . For example, an upper limit value of a gradation value is set as a threshold value. Then, image processing is performed on the side image 500 obtained by imaging the chip 21, and the gradation value of the region 500a is calculated. In addition, the range of the area 500a may be manually designated by an operator who visually recognizes the side image 500, or may be automatically specified by performing image processing on the side image 500.
그 후, 영역 (500a) 의 계조값과 임계값을 비교함으로써, 영역 (500a) 의 계조값이 허용 범위 내에 들어가 있는지의 여부가 확인된다. 예를 들어, 영역 (500a) 에 포함되는 각 화소의 계조의 평균값이 임계값과 비교된다. 그리고, 영역 (500a) 의 계조값이 임계값 (상한값) 이하인 경우에는, 칩 (21) 의 강도가 기준을 만족하고 있고, 칩 (21) 이 정상인 것으로 판정된다. 한편, 영역 (500a) 의 계조값이 임계값 (상한값) 을 초과하는 경우에는, 칩 (21) 의 강도가 기준을 만족하고 있지 않고, 칩 (21) 이 이상한 것으로 판정된다.Then, by comparing the gradation value of the area 500a with the threshold value, it is checked whether the gradation value of the area 500a falls within the permissible range. For example, the average gray level value of each pixel included in the area 500a is compared with the threshold value. Then, when the grayscale value of the region 500a is equal to or less than the threshold value (upper limit value), the intensity of the chip 21 satisfies the criterion and it is determined that the chip 21 is normal. On the other hand, if the gradation value of the area 500a exceeds the threshold value (upper limit value), the intensity of the chip 21 does not satisfy the criterion and the chip 21 is determined to be abnormal.
또, 평가값으로서, 측면 화상 (500) 에 나타나는 개질층 (25) 의 위치에 대응하는 값이 추출되어도 된다. 도 18 에 나타내는 바와 같이, 측면 화상 (500) 에는, 칩 (21) 의 이면 (21b) 과, 칩 (21) 에 잔존하는 가공흔 (개질층 (25)) 이 나타난다. 그리고, 개질층 (25) 이 칩 (21) 의 이면 (21b) 에 가까울수록 칩 (21) 에 충격이 부여됐을 때에 칩 (21) 의 파손이 발생하기 쉽고, 칩 (21) 의 강도가 낮아진다. 그 때문에, 예를 들어 개질층 (25) 으로부터 칩 (21) 의 이면 (21b) 까지의 거리 (S) 를 평가값으로서 사용할 수 있다.Further, as the evaluation value, a value corresponding to the position of the modified
평가값으로서 거리 (S) 를 사용하는 경우에는, 거리 (S) 의 허용 범위를 정의하는 임계값이, 칩 (21) 의 검사 전에 미리 설정된다. 예를 들어, 임계값으로서 거리 (S) 의 하한값이 설정된다. 그리고, 칩 (21) 의 촬상에 의해 취득된 측면 화상 (500) 에 화상 처리가 실시되고, 거리 (S) 가 산출된다. 또한, 거리 (S) 는, 측면 화상 (500) 을 시인한 오퍼레이터가 개질층 (25) 의 위치와 이면 (21b) 의 위치를 지정함으로써 산출되어도 되고, 측면 화상 (500) 에 화상 처리를 실시함으로써 자동으로 산출되어도 된다.In the case of using the distance S as the evaluation value, a threshold value defining the permissible range of the distance S is set in advance before inspection of the chip 21 . For example, a lower limit value of the distance S is set as a threshold value. Then, image processing is performed on the side image 500 obtained by imaging the chip 21, and the distance S is calculated. In addition, the distance S may be calculated by an operator viewing the side image 500 designating the position of the modified
그 후, 거리 (S) 와 임계값을 비교함으로써, 거리 (S) 의 값이 허용 범위 내에 들어가 있는지의 여부가 확인된다. 구체적으로는, 거리 (S) 가 임계값 (하한값) 이상인 경우에는, 칩 (21) 의 강도가 기준을 만족하고 있고, 칩 (21) 이 정상인 것으로 판정된다. 한편, 거리 (S) 가 임계값 (하한값) 을 하회하는 경우에는, 칩 (21) 의 강도가 기준을 만족하고 있지 않고, 칩 (21) 이 이상한 것으로 판정된다.After that, by comparing the distance S with the threshold value, whether or not the value of the distance S falls within the allowable range is checked. Specifically, when the distance S is equal to or greater than the threshold value (lower limit value), the strength of the chip 21 satisfies the criterion and it is determined that the chip 21 is normal. On the other hand, when the distance S is less than the threshold value (lower limit value), the strength of the chip 21 does not satisfy the criterion, and the chip 21 is determined to be abnormal.
단, 측면 화상 (500) 으로부터 추출되는 평가값은, 영역 (500a) 의 계조값이나 거리 (S) 에 한정되지 않는다. 예를 들어, 개질층 (25) 으로부터 칩 (21) 의 표면 (21a) 까지의 거리, 개질층 (25) 의 두께 등을 평가값으로서 사용할 수도 있다.However, the evaluation value extracted from the side image 500 is not limited to the gradation value or the distance S of the area 500a. For example, the distance from the modified
또한, 칩 (21) 이 이상한 것으로 판정된 경우에는, 이상의 원인이 구명되고, 필요에 따라 분할 스텝 S1 에 있어서의 피가공물 (11) 의 분할 가공 조건 (레이저 빔의 조사 조건, 테이프 (19) 의 확장 조건 등) 이 변경된다. 예를 들어, 영역 (500a) 의 계조값이 임계값 (상한값) 을 초과하는 경우에는, 레이저 빔 (310) (도 16 참조) 의 평균 출력을 내림으로써, 피가공물 (11) 의 개질의 정도가 저감된다. 또, 거리 (S) 가 임계값 (하한값) 을 하회하는 경우에는, 레이저 빔 (310) (도 16 참조) 의 집광점의 높이 위치가 조절된다. 이로써, 그 후의 형성되는 칩 (21) 의 강도가 일정 이상으로 유지된다.In addition, when it is determined that the chip 21 is abnormal, the cause of the abnormality is investigated, and if necessary, the division processing conditions of the
또, 피가공물 (11) 의 분할 가공 조건을 재검토할 때에는, 오퍼레이터에 의해 측면 화상 (500) 이 확인된다. 이로써, 칩 (21) 의 개질 상태가 직감적으로 파악되어, 칩 (21) 의 강도가 저하된 원인을 구명하기 쉬워진다.In addition, when reviewing conditions for dividing and processing the
상기와 같이, 측면 화상 (500) 으로부터 추출되는 평가값에 기초하여 칩 (21) 의 상태를 검사함으로써, 측정 유닛 (200) (도 2 및 도 3 참조) 에 의한 항절 강도의 측정만으로는 충분히 다 평가할 수 없는 칩 (21) 의 상태 (개질의 정도, 개질층 (25) 의 위치 등) 가 보다 상세하게 파악된다. 이로써, 피가공물 (11) 의 분할에 의해 얻어진 칩 (21) 의 적절한 품질 평가가 가능해진다.As described above, by inspecting the state of the chip 21 based on the evaluation value extracted from the side image 500, only the measurement of the bending strength by the measurement unit 200 (see Figs. 2 and 3) can be sufficiently evaluated. The condition of the chip 21 (the degree of modification, the position of the modified
<칩의 검사예 2><Chip inspection example 2>
다음으로, 검사 장치 (2) (도 2 및 도 3 참조), 레이저 가공 장치 (300) (도 16 참조), 및 확장 장치 (400) (도 17(A) 및 도 17(B) 참조) 를 사용한 칩의 검사 방법의 보다 상세한 구체예에 대해 설명한다. 도 19 는, 제 2 칩 검사 방법을 나타내는 플로 차트이다. 제 2 칩 검사 방법에서는, 칩의 평가 조건을 설정하는 평가 조건 설정 스텝 S10 과, 칩을 평가하는 평가 스텝 S20 이 실시된다.Next, the inspection device 2 (see FIGS. 2 and 3), the laser processing device 300 (see FIG. 16), and the expansion device 400 (see FIGS. 17(A) and 17(B)) A more detailed specific example of the used chip inspection method will be described. 19 is a flowchart showing a second chip inspection method. In the second chip inspection method, an evaluation condition setting step S10 for setting chip evaluation conditions and an evaluation step S20 for evaluating chips are performed.
도 20(A) 는 평가 조건 설정 스텝 S10 에 있어서 사용되는 피가공물 (제 1 피가공물) (31) 을 나타내는 사시도이고, 도 20(B) 는 평가 스텝 S20 에 있어서 사용되는 피가공물 (제 2 피가공물) (41) 을 나타내는 사시도이다. 평가 조건 설정 스텝 S10 에서는, 피가공물 (31) 을 분할함으로써 얻어지는 칩 (제 1 칩) 을 사용하여 칩의 평가 조건을 설정한다. 또, 평가 스텝 S20 에서는, 피가공물 (41) 을 분할함으로써 얻어지는 칩 (제 2 칩) 을 평가한다.Fig. 20(A) is a perspective view showing a workpiece (first workpiece) 31 used in evaluation condition setting step S10, and Fig. 20(B) is a perspective view showing a workpiece (second workpiece) used in evaluation step S20. It is a perspective view showing the workpiece) (41). In the evaluation condition setting step S10, chip evaluation conditions are set using chips (first chips) obtained by dividing the workpiece 31. Further, in evaluation step S20, chips (second chips) obtained by dividing the workpiece 41 are evaluated.
피가공물 (31) 은, 서로 대체로 평행한 표면 (제 1 면) (31a) 및 이면 (제 2 면) (31b) 을 구비하고, 격자상으로 배열된 복수의 스트리트 (분할 예정 라인) (33) 에 의해 복수의 직사각형상의 영역으로 구획되어 있다. 또, 스트리트 (33) 에 의해 구획된 복수의 영역에는 각각, 디바이스 (35) 가 형성되어 있다. 피가공물 (31) 은, 칩의 평가 조건의 설정에 사용되는 웨이퍼에 상당한다.The workpiece 31 has a surface (first surface) 31a and a back surface (second surface) 31b that are substantially parallel to each other, and has a plurality of streets (lines to be divided) 33 arranged in a grid. It is partitioned into a plurality of rectangular regions by . In addition, devices 35 are formed in a plurality of areas partitioned off by streets 33, respectively. The workpiece 31 corresponds to a wafer used for setting chip evaluation conditions.
피가공물 (41) 은, 서로 대체로 평행한 표면 (제 1 면) (41a) 및 이면 (제 2 면) (41b) 을 구비하고, 격자상으로 배열된 복수의 스트리트 (분할 예정 라인) (43) 에 의해 복수의 직사각형상의 영역으로 구획되어 있다. 또, 스트리트 (43) 에 의해 구획된 복수의 영역에는 각각, 디바이스 (45) 가 형성되어 있다. 피가공물 (41) 은, 제품용의 칩의 제조에 사용되는 웨이퍼에 상당한다.The workpiece 41 has a surface (first surface) 41a and a back surface (second surface) 41b that are substantially parallel to each other, and a plurality of streets (lines to be divided) 43 arranged in a grid. It is partitioned into a plurality of rectangular regions by . In addition, devices 45 are formed in a plurality of areas partitioned off by streets 43, respectively. The workpiece 41 corresponds to a wafer used for manufacturing chips for products.
피가공물 (31, 41) 의 재질, 형상, 구조, 크기 등은, 피가공물 (11) (도 1(A) 참조) 과 동일하게 설정할 수 있다. 또, 디바이스 (35, 45) 의 종류, 수량, 형상, 구조, 크기, 배열 등은, 디바이스 (15) (도 1(A) 참조) 와 동일하게 설정할 수 있다. 피가공물 (31, 41) 은 각각, 테이프 (19) 를 개재하여 프레임 (17) 에 의해 지지되어 있다.The material, shape, structure, size, etc. of the workpieces 31 and 41 can be set to be the same as those of the workpiece 11 (see Fig. 1(A)). In addition, the type, number, shape, structure, size, arrangement, and the like of the devices 35 and 45 can be set in the same way as for the device 15 (see Fig. 1(A)). The workpieces 31 and 41 are supported by a
본 칩의 검사 방법에서는, 피가공물 (31) 을 분할함으로써 얻어지는 제 1 칩을 사용하여 평가 조건이 선정되고, 그 후, 피가공물 (41) 을 분할함으로써 얻어지는 제 2 칩이 그 평가 조건에 기초하여 평가된다. 그 때문에, 피가공물 (31) 의 재질, 형상, 구조, 크기 등은, 피가공물 (41) 과 동일한 것이 바람직하다. 또, 디바이스 (35) 의 종류, 수량, 형상, 구조, 크기, 배열 등은, 디바이스 (45) 와 동일한 것이 바람직하다. 단, 제 1 칩의 강도와 제 2 칩의 강도 사이에 큰 차가 발생하지 않는 범위 내에서, 피가공물 (31) 과 피가공물 (41), 및, 제 1 칩과 제 2 칩은, 약간 상이해도 된다.In this chip inspection method, an evaluation condition is selected using a first chip obtained by dividing a workpiece 31, and then a second chip obtained by dividing a workpiece 41 is selected based on the evaluation condition. It is evaluated. Therefore, the material, shape, structure, size, etc. of the workpiece 31 are preferably the same as those of the workpiece 41 . In addition, the type, quantity, shape, structure, size, arrangement, etc. of the devices 35 are preferably the same as those of the devices 45 . However, within a range where a large difference does not occur between the strength of the first chip and the strength of the second chip, even if the workpiece 31 and the workpiece 41 and the first chip and the second chip are slightly different. do.
도 21 은, 검사 장치 (2) 및 레이저 가공 장치 (300) 를 나타내는 블록도이다. 도 21 에는, 검사 장치 (2) 의 제어 유닛 (290) 및 레이저 가공 장치 (300) 의 제어 유닛 (312) 의 기능적인 구성을 나타내는 블록에 더하여, 검사 장치 (2) 의 촬상 유닛 (116), 측정 유닛 (200), 표시 유닛 (280) 을 나타내는 블록과, 레이저 가공 장치 (300) 의 레이저 조사 유닛 (306) 을 나타내는 블록을 도시하고 있다.21 is a block diagram showing the inspection device 2 and the
검사 장치 (2) 의 제어 유닛 (290) 은, 피가공물의 가공 조건 및 칩의 평가 조건의 설정에 필요한 처리를 실행하는 설정부 (292) 와, 칩의 검사에 필요한 처리를 실행하는 검사부 (294) 와, 설정부 (292) 및 검사부 (294) 에 있어서의 처리에 사용되는 정보 (데이터, 프로그램 등) 를 기억하는 기억부 (296) 를 포함한다. 또, 제어 유닛 (290) 은, 검사 장치 (2) 의 외부로 정보를 송신함과 함께 검사 장치 (2) 의 외부로부터 입력되는 정보를 수신하는 송수신부 (298) 를 포함한다.The control unit 290 of the inspection device 2 includes a setting unit 292 that executes processing necessary for setting workpiece processing conditions and chip evaluation conditions, and an inspection unit 294 that executes processing necessary for chip inspection. ) and a storage unit 296 for storing information (data, programs, etc.) used for processing in the setting unit 292 and inspection unit 294. In addition, the control unit 290 includes a transmitting/receiving unit 298 that transmits information to the outside of the testing device 2 and receives information input from the outside of the testing device 2 .
레이저 가공 장치 (300) 의 제어 유닛 (312) 은, 피가공물의 가공에 필요한 처리를 실행하는 처리부 (314) 와, 처리부 (314) 에 있어서의 처리에 사용되는 정보 (데이터, 프로그램 등) 를 기억하는 기억부 (316) 를 포함한다. 또, 제어 유닛 (312) 은, 레이저 가공 장치 (300) 의 외부로 정보를 송신함과 함께 레이저 가공 장치 (300) 의 외부로부터 입력되는 정보를 수신하는 송수신부 (318) 를 포함한다.The
검사 장치 (2) 의 송수신부 (298) 와 레이저 가공 장치 (300) 의 송수신부 (318) 는, 네트워크를 통하여 유선 또는 무선으로 접속되어 있다. 그 때문에, 검사 장치 (2) 와 레이저 가공 장치 (300) 사이에서 정보의 송수신을 할 수 있다. 예를 들어, 검사 장치 (2) 의 기억부 (296) 에 기억되어 있는 정보는 송수신부 (298) 로부터 레이저 가공 장치 (300) 에 송신할 수 있고, 레이저 가공 장치 (300) 의 기억부 (316) 에 기억되어 있는 정보는 송수신부 (318) 로부터 검사 장치 (2) 에 송신할 수 있다.The transmission/reception unit 298 of the inspection apparatus 2 and the transmission/reception unit 318 of the
다음으로, 도 19 ∼ 도 21 을 참조하면서, 칩 검사의 구체예를 설명한다. 검사 장치 (2) 와 레이저 가공 장치 (300) 를 협동시킴으로써, 평가 조건 설정 스텝 S10 과 평가 스텝 S20 이 실시된다.Next, a specific example of chip inspection will be described with reference to FIGS. 19 to 21 . By cooperating the inspection apparatus 2 and the
먼저, 복수의 피가공물 (31) (제 1 피가공물, 도 20(A) 참조) 을 복수의 가공 조건에서 가공함으로써, 피가공물 (31) 을 각각 복수의 제 1 칩으로 분할한다 (제 1 분할 스텝 S11). 제 1 분할 스텝 S11 에서는, 복수의 피가공물 (31) 이 준비되고, 피가공물 (31) 이 각각 레이저 가공 장치 (300) 에 의해 가공된다.First, by processing a plurality of workpieces 31 (first workpieces, see Fig. 20(A)) under a plurality of machining conditions, the workpieces 31 are divided into a plurality of first chips (first division). Step S11). In 1st division step S11, several to-be-processed object 31 is prepared, and each to-be-processed object 31 is processed by the
구체적으로는, 먼저, 제어 유닛 (312) 의 처리부 (314) 에 포함되는 가공 조건 설정부 (314a) 가, 피가공물 (31) 의 레이저 가공에 사용되는 복수의 가공 조건 (레이저 빔의 조사 조건 등) 을 설정한다. 예를 들어, 오퍼레이터에 의해 복수의 가공 조건이 지정되고, 가공 조건 설정부 (314a) 는 지정된 복수의 가공 조건을 기억부 (316) 에 포함되는 가공 조건 기억부 (316a) 에 기록한다.Specifically, first, the processing condition setting unit 314a included in the processing unit 314 of the
다음으로, 처리부 (314) 에 포함되는 구동 제어부 (314b) 가, 가공 조건 기억부 (316a) 에 기억되어 있는 제 1 가공 조건을 판독 출력하고, 1 장째의 피가공물 (31) 이 제 1 가공 조건에서 가공되도록 레이저 가공 장치 (300) 의 각 구성 요소 (레이저 조사 유닛 (306) 등) 에 제어 신호를 출력한다. 이로써, 1 장째의 피가공물 (31) 이 제 1 가공 조건에서 가공되고, 1 장째의 피가공물 (31) 의 내부에 개질층이 스트리트 (33) 를 따라 형성된다 (도 16 참조).Next, the drive control unit 314b included in the processing unit 314 reads out the first processing conditions stored in the processing condition storage unit 316a, and the first workpiece 31 is stored under the first processing conditions. A control signal is output to each component (
다음으로, 구동 제어부 (314b) 는, 가공 조건 기억부 (316a) 에 기억되어 있는 제 2 가공 조건을 판독 출력하고, 2 장째의 피가공물 (31) 이 제 2 가공 조건에서 가공되도록 레이저 가공 장치 (300) 의 각 구성 요소에 제어 신호를 출력한다. 이로써, 2 장째의 피가공물 (31) 이 제 2 가공 조건에서 가공되고, 2 장째의 피가공물 (31) 의 내부에 개질층이 스트리트 (33) 를 따라 형성된다 (도 16 참조).Next, the drive control unit 314b reads out the second processing conditions stored in the processing condition storage unit 316a, and the laser processing device ( 300) outputs a control signal to each component. As a result, the second workpiece 31 is processed under the second processing conditions, and a modified layer is formed inside the second workpiece 31 along the street 33 (see Fig. 16).
상기의 처리를 반복함으로써, 복수의 피가공물 (31) 이 각각 상이한 가공 조건에서 가공되고, 복수의 피가공물 (31) 의 내부에 개질층이 형성된다. 그 후, 복수의 피가공물 (31) 은 확장 장치 (400) (도 17(A) 및 도 17(B) 참조) 에 반송되고, 확장 장치 (400) 에 의해 피가공물 (31) 에 외력이 부여된다. 이로써, 복수의 피가공물 (31) 이 각각 복수의 제 1 칩으로 분할된다.By repeating the above process, a plurality of workpieces 31 are processed under different processing conditions, respectively, and a modified layer is formed inside the plurality of workpieces 31 . Thereafter, the plurality of workpieces 31 are conveyed to the expansion device 400 (see FIGS. 17(A) and 17(B)), and an external force is applied to the workpieces 31 by the expansion device 400. do. In this way, each of the plurality of workpieces 31 is divided into a plurality of first chips.
또한, 레이저 가공 장치 (300) 및 확장 장치 (400) 에 의한 피가공물 (31) 의 가공의 상세는, 전술한 분할 스텝 S1 (도 15 참조) 에 있어서의 피가공물 (11) 의 가공과 동일하다. 그리고, 복수의 제 1 칩으로 분할된 피가공물 (31) 은 각각, 카세트 (8) (도 2 및 도 3 참조) 에 수용되고, 검사 장치 (2) 에 반송된다. 또, 피가공물 (31) 의 가공에 사용된 복수의 가공 조건이, 송수신부 (318) 로부터 검사 장치 (2) 에 송신된다.Details of the processing of the workpiece 31 by the
다음으로, 제 1 칩의 측면을 촬상함으로써, 제 1 칩의 측면을 나타내는 제 1 측면 화상을 취득한다 (제 1 촬상 스텝 S12). 제 1 촬상 스텝 S12 에서는, 카세트 (8) (도 2 및 도 3 참조) 로부터 피가공물 (31) 이 반출되고, 밀어 올림 기구 (50) 의 상방에 배치된다. 또, 픽업 기구 (70) 에 의해 피가공물 (31) 로부터 제 1 칩이 픽업되고, 제 1 칩이 측면 관찰 기구 (112) 에 반송된다. 그리고, 촬상 유닛 (116) 에 의해 제 1 칩의 측면이 촬상되고, 제 1 칩의 측면을 나타내는 제 1 측면 화상이 취득된다 (도 18 참조). 또한, 촬상 유닛 (116) 에 의한 제 1 칩의 촬상의 상세는, 전술한 촬상 스텝 S2 (도 15 참조) 에 있어서의 칩 (21) 의 촬상과 동일하다.Next, by imaging the side surface of the first chip, a first side image representing the side surface of the first chip is acquired (first imaging step S12). In 1st imaging step S12, the to-be-processed object 31 is carried out from the cassette 8 (refer FIG. 2 and FIG. 3), and is arrange|positioned above the lifting mechanism 50. Moreover, the 1st chip is picked up from the to-be-processed object 31 by the pick-up mechanism 70, and the 1st chip is conveyed to the side observation mechanism 112. Then, the side surface of the first chip is imaged by the imaging unit 116, and a first side image showing the side surface of the first chip is acquired (see Fig. 18). Details of the imaging of the first chip by the imaging unit 116 are the same as those of the chip 21 in the above-described imaging step S2 (see Fig. 15).
촬상 유닛 (116) 에 의해 취득된 제 1 측면 화상은, 제어 유닛 (290) 의 설정부 (292) 에 포함되는 화상 등록부 (292a) 에 입력된다. 또, 화상 등록부 (292a) 에는, 레이저 가공 장치 (300) 로부터 송신된 가공 조건 (제 1 칩의 형성시에 있어서의 피가공물 (31) 의 가공 조건) 이 입력된다. 그리고, 화상 등록부 (292a) 는, 제 1 칩의 제 1 측면 화상과, 그 제 1 칩의 형성에 사용된 가공 조건을, 기억부 (296) 에 포함되는 화상 기억부 (296a) 에 등록한다. 이로써, 제 1 측면 화상이 가공 조건과 관련지어진 상태에서 화상 기억부 (296a) 에 기억된다.The first side image acquired by the imaging unit 116 is input to the image registration unit 292a included in the setting unit 292 of the control unit 290 . Also, the processing conditions transmitted from the laser processing device 300 (processing conditions of the workpiece 31 at the time of forming the first chip) are input to the image registration unit 292a. Then, the image registration unit 292a registers the first side image of the first chip and the processing conditions used for forming the first chip in the image storage unit 296a included in the storage unit 296. By this, the first side image is stored in the image storage unit 296a in a state associated with processing conditions.
다음으로, 제 1 칩의 항절 강도를 측정한다 (측정 스텝 S13). 측정 스텝 S13 에서는, 촬상 유닛 (116) 에 의해 측면이 촬상된 제 1 칩이 측정 유닛 (200) (도 2 및 도 3 참조) 에 반송되고, 측정 유닛 (200) 에 의해 제 1 칩의 항절 강도가 측정된다 (도 12 ∼ 도 14 참조).Next, the bending strength of the first chip is measured (measurement step S13). In measurement step S13, the first chip whose side surface is imaged by the imaging unit 116 is conveyed to the measurement unit 200 (see Figs. 2 and 3), and the transverse strength of the first chip is measured by the measurement unit 200. is measured (see Figs. 12 to 14).
측정 유닛 (200) 에 의해 측정된 제 1 칩의 항절 강도는, 제어 유닛 (290) 의 설정부 (292) 에 포함되는 강도 등록부 (292b) 에 입력된다. 또, 강도 등록부 (292b) 에는, 레이저 가공 장치 (300) 로부터 송신된 가공 조건 (제 1 칩의 형성시에 있어서의 피가공물 (31) 의 가공 조건) 이 입력된다. 그리고, 강도 등록부 (292b) 는, 제 1 칩의 항절 강도와, 그 제 1 칩의 형성에 사용된 가공 조건을, 기억부 (296) 에 포함되는 강도 기억부 (296b) 에 등록한다. 이로써, 제 1 칩의 항절 강도가 가공 조건에 관련지어진 상태에서 강도 기억부 (296b) 에 기억된다.The transverse strength of the first chip measured by the measuring unit 200 is input to the strength register 292b included in the setting unit 292 of the control unit 290 . Further, the processing conditions transmitted from the laser processing device 300 (processing conditions of the workpiece 31 at the time of forming the first chip) are input to the strength registration unit 292b. Then, the strength registration unit 292b registers the transverse strength of the first chip and the processing conditions used for forming the first chip in the strength storage unit 296b included in the storage unit 296. Thereby, the transverse strength of the first chip is stored in the strength storage unit 296b in a state related to the processing conditions.
상기의 제 1 촬상 스텝 S12 및 측정 스텝 S13 이, 카세트 (8) (도 2 및 도 3 참조) 에 수용되어 있는 복수의 피가공물 (31) 각각에 대해 실시된다. 그 결과, 화상 기억부 (296a) 에는 복수의 제 1 측면 화상이 가공 조건별로 기억되고, 강도 기억부 (296b) 에는 복수의 제 1 칩의 항절 강도가 가공 조건별로 기억된다.The above first imaging step S12 and measurement step S13 are performed for each of the plurality of workpieces 31 accommodated in the cassette 8 (see Figs. 2 and 3). As a result, a plurality of first side images are stored for each processing condition in the image storage unit 296a, and a plurality of transverse strengths of the first chips are stored for each processing condition in the strength storage unit 296b.
다음으로, 복수의 가공 조건 중 가장 항절 강도가 높은 제 1 칩을 형성 가능한 가공 조건을 분할 가공 조건으로 설정한다 (분할 가공 조건 설정 스텝 S14). 분할 가공 조건 설정 스텝 S14 에서는, 강도 기억부 (296b) 에 기억되어 있는 제 1 칩의 항절 강도에 기초하여, 이후의 공정에 있어서 피가공물 (41) (도 20(B) 참조) 을 레이저 가공 장치 (300) 로 가공할 때의 가공 조건이 설정된다.Next, among the plurality of processing conditions, the processing conditions capable of forming the first chip having the highest transverse bending strength are set as dividing processing conditions (separation processing condition setting step S14). In the division processing condition setting step S14, based on the bending strength of the first chip stored in the strength storage unit 296b, the workpiece 41 (see FIG. Processing conditions at the time of processing by (300) are set.
구체적으로는, 먼저, 제어 유닛 (290) 의 설정부 (292) 에 포함되는 분할 가공 조건 설정부 (292c) 가, 강도 기억부 (296b) 에 기억되어 있는 복수의 제 1 칩의 항절 강도를 가공 조건별로 판독 출력한다. 그리고, 강도 기억부 (296b) 는, 복수의 제 1 칩의 항절 강도를 비교하여, 가장 항절 강도가 높은 제 1 칩의 항절 강도를 특정한다.Specifically, first, the division processing condition setting unit 292c included in the setting unit 292 of the control unit 290 processes the transverse strength of a plurality of first chips stored in the strength storage unit 296b. Read and output for each condition. Then, the strength storage unit 296b compares the transverse intensities of the plurality of first chips, and specifies the transverse intensities of the first chip having the highest transverse intensities.
그 후, 강도 기억부 (296b) 는, 가장 항절 강도가 높은 제 1 칩의 형성에 사용된 가공 조건을 분할 가공 조건으로서 선정하고, 기억부 (296) 에 포함되는 분할 가공 조건 기억부 (296c) 에 분할 가공 조건을 기록한다. 이로써, 항절 강도가 높은 칩을 형성하기 위한 분할 가공 조건이, 분할 가공 조건 기억부 (296c) 에 등록된다.Then, the strength storage unit 296b selects the processing conditions used for forming the first chip having the highest transverse bending strength as the division processing conditions, and the division processing condition storage unit 296c included in the storage unit 296 Record the division processing conditions in In this way, the division processing conditions for forming chips having high transverse bending strength are registered in the division processing condition storage unit 296c.
다음으로, 제 1 피가공물을 분할 가공 조건에서 가공함으로써 형성된 제 1 칩의 측면을 나타내는 제 1 측면 화상을 기준 화상으로 설정한다 (기준 화상 설정 스텝 S15). 기준 화상 설정 스텝 S15 에서는, 화상 기억부 (296a) 에 기억되어 있는 복수의 제 1 측면 화상 중에서, 후술하는 임계값 설정의 기준이 되는 제 1 측면 화상을 선정한다.Next, a first side image representing the side surface of the first chip formed by machining the first workpiece under divided machining conditions is set as a reference image (reference image setting step S15). In the reference image setting step S15, a first side image serving as a reference for threshold value setting described later is selected from among a plurality of first side images stored in the image storage unit 296a.
구체적으로는, 먼저, 제어 유닛 (290) 의 설정부 (292) 에 포함되는 기준 화상 설정부 (292d) 가, 화상 기억부 (296a) 에 기억되어 있는 복수의 제 1 측면 화상을 가공 조건별로 판독 출력한다. 또, 기준 화상 설정부 (292d) 는, 분할 가공 조건 기억부 (296c) 에 기억되어 있는 분할 가공 조건을 판독 출력한다.Specifically, first, the reference image setting unit 292d included in the setting unit 292 of the control unit 290 reads a plurality of first side images stored in the image storage unit 296a for each processing condition. print out Also, the reference image setting unit 292d reads out the dividing processing conditions stored in the dividing processing condition storage unit 296c.
그 후, 기준 화상 설정부 (292d) 는, 복수의 제 1 측면 화상 중, 피가공물 (31) 을 분할 가공 조건에서 가공함으로써 형성된 제 1 칩 (가장 항절 강도가 높은 제 1 칩) 의 측면을 나타내는 제 1 측면 화상을 특정한다. 그리고, 기준 화상 설정부 (292d) 는, 특정된 제 1 측면 화상을 기억부 (296) 에 포함되는 기준 화상 기억부 (296d) 에 기준 화상으로서 기록한다. 이로써, 항절 강도가 높은 칩의 제 1 측면 화상이 기준 화상으로서 기준 화상 기억부 (296d) 에 등록된다.After that, the reference image setting unit 292d shows the side surface of the first chip (the first chip having the highest transverse bending strength) formed by processing the workpiece 31 under divided machining conditions, among a plurality of first side images. The first side image is specified. Then, the reference image setting unit 292d records the specified first side image in the reference image storage unit 296d included in the storage unit 296 as a reference image. In this way, the first side image of the chip having high transverse strength is registered as a reference image in the reference image storage unit 296d.
다음으로, 기준 화상으로부터 추출되는 평가값의 임계값을 설정한다 (임계값 설정 스텝 S16). 임계값 설정 스텝 S16 에서는, 기준 화상 기억부 (296d) 에 기억되어 있는 기준 화상으로부터, 칩의 평가의 기준이 되는 평가값이 추출됨과 함께, 그 평가값의 임계값이 설정된다.Next, the threshold value of the evaluation value extracted from the reference image is set (threshold value setting step S16). In the threshold value setting step S16, an evaluation value serving as a criterion for chip evaluation is extracted from the reference image stored in the reference image storage unit 296d, and a threshold value of the evaluation value is set.
구체적으로는, 먼저, 제어 유닛 (290) 의 설정부 (292) 에 포함되는 임계값 설정부 (292e) 가, 기준 화상 기억부 (296d) 에 기억되어 있는 기준 화상을 판독 출력한다. 그리고, 기준 화상 기억부 (296d) 는, 기준 화상에 화상 처리를 실시함으로써, 칩의 강도에 대응하는 소정의 값을 평가값으로서 추출한다. 또한, 평가값의 구체예는 전술한 바와 같다. 예를 들어, 제 1 측면 화상 중 개질층을 나타내는 영역에 있어서의 계조에 대응하는 값이나, 제 1 측면 화상에 나타나는 개질층의 위치에 대응하는 값이 평가값으로서 추출된다 (도 18 참조).Specifically, first, the threshold value setting unit 292e included in the setting unit 292 of the control unit 290 reads out the reference image stored in the reference image storage unit 296d. Then, the reference image storage unit 296d extracts a predetermined value corresponding to the strength of the chip as an evaluation value by performing image processing on the reference image. In addition, specific examples of evaluation values are as described above. For example, a value corresponding to the gradation in the region showing the modified layer in the first side image or a value corresponding to the position of the modified layer appearing in the first side image is extracted as an evaluation value (see FIG. 18).
다음으로, 임계값 설정부 (292e) 는, 추출된 평가값의 허용 범위를 정의하는 임계값을, 기억부 (296) 에 포함되는 임계값 기억부 (296e) 에 기록한다. 이로써, 칩의 평가에 사용되는 임계값이 임계값 기억부 (296e) 에 등록된다.Next, the threshold value setting unit 292e records the threshold value defining the permissible range of the extracted evaluation value in the threshold value storage unit 296e included in the storage unit 296. In this way, the threshold value used for chip evaluation is registered in the threshold value storage unit 296e.
예를 들어, 오퍼레이터가, 표시 유닛 (280) 에 표시된 기준 화상을 시인하면서, 칩의 강도가 일정 이상으로 유지될 것으로 예상되는 평가값의 범위를 선정하고, 검사 장치 (2) 에 입력한다. 그리고, 임계값 설정부 (292e) 는, 오퍼레이터에 의해 선정된 임계값을 임계값 기억부 (296e) 에 기록한다. 단, 임계값 설정부 (292e) 는, 소정의 조건에 따라 자발적으로 선정한 임계값을 임계값 기억부 (296e) 에 기록해도 된다.For example, while viewing the reference image displayed on the display unit 280, the operator selects a range of evaluation values in which the strength of the chip is expected to remain above a certain level, and inputs the range to the inspection device 2. Then, the threshold value setting unit 292e records the threshold value selected by the operator in the threshold value storage unit 296e. However, the threshold value setting unit 292e may record in the threshold value storage unit 296e a threshold value voluntarily selected according to a predetermined condition.
상기의 평가 조건 설정 스텝 S10 (제 1 분할 스텝 S11 ∼ 임계값 설정 스텝 S16) 에 의해, 항절 강도가 높은 칩을 얻기 위한 분할 가공 조건이 특정됨과 함께, 칩의 상태를 검사하기 위한 임계값이 선정된다. 그리고, 분할 가공 조건 기억부 (296c) 에 기억되어 있는 분할 가공 조건이, 송수신부 (298) 로부터 레이저 가공 장치 (300) 에 송신되고, 레이저 가공 장치 (300) 의 기억부 (316) 에 포함되는 가공 조건 기억부 (316a) 에 기억된다.Through the above evaluation condition setting step S10 (first division step S11 to threshold value setting step S16), division and processing conditions for obtaining chips with high transverse bending strength are specified, and threshold values for inspecting the state of chips are selected do. Then, the division processing conditions stored in the division processing condition storage unit 296c are transmitted from the transmission/reception unit 298 to the
다음으로, 피가공물 (41) (제 2 피가공물, 도 20(B) 참조) 을 분할 가공 조건에서 가공함으로써, 피가공물 (41) 을 복수의 제 2 칩으로 분할한다 (제 2 분할 스텝 S21). 피가공물 (41) 은, 실제의 제품의 제조에 사용되는 제품용 피가공물이다. 즉, 피가공물 (41) 을 분할함으로써, 실제의 제품으로서 출하 예정의 제 2 칩이 제조된다.Next, the workpiece 41 is divided into a plurality of second chips by processing the workpiece 41 (the second workpiece, see Fig. 20(B)) under dividing processing conditions (second division step S21). . The workpiece 41 is a workpiece for products used in the production of actual products. That is, by dividing the workpiece 41, the second chip scheduled to be shipped is manufactured as an actual product.
제 2 분할 스텝 S21 에서는, 피가공물 (41) 이 레이저 가공 장치 (300) 에 의해 가공되는, 피가공물 (41) 의 내부에 개질층이 스트리트 (43) 를 따라 형성된다 (도 16 참조). 이 때, 레이저 가공 장치 (300) 의 처리부 (314) 에 포함되는 구동 제어부 (314b) 가, 검사 장치 (2) 로부터 송신되고 가공 조건 기억부 (316a) 에 기억되어 있는 분할 가공 조건을 판독 출력한다. 그리고, 구동 제어부 (314b) 는, 피가공물 (41) 이 분할 가공 조건에서 가공되도록, 레이저 가공 장치 (300) 의 각 구성 요소 (레이저 조사 유닛 (306) 등) 에 제어 신호를 출력한다. 이로써, 강도가 높은 칩이 형성되도록 선정된 분할 가공 조건에서 피가공물 (41) 이 가공된다.In the second division step S21, a modified layer is formed along the street 43 inside the workpiece 41, where the workpiece 41 is processed by the laser processing device 300 (see FIG. 16). At this time, the drive control unit 314b included in the processing unit 314 of the
개질층이 형성된 피가공물 (41) 은, 확장 장치 (400) (도 17(A) 및 도 17(B) 참조) 에 반송되고, 확장 장치 (400) 에 의해 피가공물 (41) 에 외력이 부여된다. 이로써, 피가공물 (41) 이 복수의 제 2 칩으로 분할된다.The workpiece 41 on which the modified layer is formed is conveyed to the expansion device 400 (see FIGS. 17(A) and 17(B)), and an external force is applied to the workpiece 41 by the expansion device 400. do. In this way, the workpiece 41 is divided into a plurality of second chips.
또한, 레이저 가공 장치 (300) 및 확장 장치 (400) 에 의한 피가공물 (31) 의 가공의 상세는, 전술한 분할 스텝 S1 (도 15 참조) 에 있어서의 피가공물 (11) 의 가공과 동일하다. 그리고, 복수의 제 2 칩으로 분할된 피가공물 (41) 은, 카세트 (8) (도 2 및 도 3 참조) 에 수용되고, 검사 장치 (2) 에 반송된다.Details of the processing of the workpiece 31 by the
다음으로, 제 2 칩의 측면을 촬상함으로써, 제 2 칩의 측면을 나타내는 제 2 측면 화상을 취득한다 (제 2 촬상 스텝 S22). 제 2 촬상 스텝 S22 에서는, 제 2 칩의 측면이 측면 관찰 기구 (112) 의 촬상 유닛 (116) 에 의해 촬상된다. 이로써, 제 2 칩의 측면을 나타내는 제 2 측면 화상이 취득된다 (도 18 참조). 또한, 촬상 유닛 (116) 에 의한 제 2 칩의 촬상의 상세는, 전술한 촬상 스텝 S2 (도 15 참조) 에 있어서의 칩 (21) 의 촬상과 동일하다.Next, by imaging the side surface of the second chip, a second side image showing the side surface of the second chip is acquired (second imaging step S22). In the second imaging step S22 , the side surface of the second chip is imaged by the imaging unit 116 of the side observation mechanism 112 . In this way, a second side image showing the side surface of the second chip is obtained (see Fig. 18). Details of the imaging of the second chip by the imaging unit 116 are the same as those of the chip 21 in imaging step S2 (see Fig. 15).
다음으로, 제 2 측면 화상으로부터 추출되는 평가값과 임계값을 비교함으로써, 제 2 칩의 상태를 검사한다 (검사 스텝 S23). 검사 스텝 S23 에서는, 제 2 측면 화상으로부터 제 2 칩의 강도에 대응하는 소정의 값이 평가값으로서 추출된다. 그리고, 평가값이 소정의 허용 범위 내인지의 여부를 판정함으로써, 제 2 칩의 상태가 정상인지 이상한지가 검사된다. 또한, 제 2 칩의 검사의 상세는, 전술한 검사 스텝 S3 (도 15 참조) 에 있어서의 칩 (21) 의 검사와 동일하다.Next, the state of the second chip is inspected by comparing the evaluation value extracted from the second side image with a threshold value (inspection step S23). In inspection step S23, a predetermined value corresponding to the strength of the second chip is extracted as an evaluation value from the second side image. Then, by determining whether or not the evaluation value is within a predetermined allowable range, whether the state of the second chip is normal or abnormal is checked. Details of the inspection of the second chip are the same as those of the inspection of the chip 21 in inspection step S3 (see Fig. 15) described above.
구체적으로는, 촬상 유닛 (116) 에 의해 취득된 제 2 측면 화상은, 제어 유닛 (290) 의 검사부 (294) 에 포함되는 측면 검사부 (294a) 에 입력된다. 그리고, 측면 검사부 (294a) 는, 제 2 측면 화상에 소정의 화상 처리를 실시함으로써, 제 2 측면 화상으로부터 평가값을 추출한다. 예를 들어, 전술한 검사 스텝 S3 (도 15 참조) 과 마찬가지로, 제 2 측면 화상 중 개질층을 나타내는 영역에 있어서의 계조에 대응하는 값이나, 제 2 측면 화상에 나타나는 개질층의 위치에 대응하는 값이 평가값으로서 추출된다.Specifically, the second side image acquired by the imaging unit 116 is input to the side inspection unit 294a included in the inspection unit 294 of the control unit 290 . Then, the side inspection unit 294a extracts an evaluation value from the second side image by performing a predetermined image process on the second side image. For example, similar to the above-described inspection step S3 (see FIG. 15 ), a value corresponding to the gradation in the region showing the modified layer in the second side image, or a value corresponding to the position of the modified layer appearing in the second side image A value is extracted as an evaluation value.
또, 측면 검사부 (294a) 는, 임계값 기억부 (296e) 에 기억되어 있는 임계값을 판독 출력하고, 평가값과 임계값을 비교한다. 이로써, 평가값이 소정의 허용 범위 내인지의 여부가 판정된다. 그리고, 평가값이 허용 범위 내인 경우에는 제 2 칩이 정상인 것으로 판정되고, 평가값이 허용 범위 외인 경우에는 제 2 칩이 이상한 것으로 판정된다.Further, the side inspection unit 294a reads out the threshold value stored in the threshold value storage unit 296e and compares the evaluation value with the threshold value. This determines whether the evaluation value is within a predetermined allowable range. Then, when the evaluation value is within the allowable range, the second chip is determined to be normal, and when the evaluation value is outside the allowable range, the second chip is determined to be abnormal.
그 후, 검사부 (294) 에 포함되는 통지부 (294c) 가, 표시 유닛 (280) 에 제어 신호를 출력하고, 검사 결과에 대응하는 정보를 표시 유닛 (280) 에 표시시킨다. 이로써, 제 2 칩의 검사 결과가 오퍼레이터에게 통지된다 (통지 스텝 S24).After that, the notification unit 294c included in the inspection unit 294 outputs a control signal to the display unit 280 and causes the display unit 280 to display information corresponding to the inspection result. Thereby, the inspection result of the second chip is notified to the operator (notification step S24).
또한, 검사부 (294) 에 의한 검사의 결과, 제 2 칩이 이상한 것으로 판정된 경우에는, 통지부 (294c) 는 표시 유닛 (280) 에 제어 신호를 출력하고, 제 2 칩의 이상을 알리는 에러 정보를 표시시킨다. 이로써, 예를 들어 평가값이 이상값이라는 취지를 알리는 경고 메시지가 표시 유닛 (280) 에 표시된다.Further, as a result of inspection by inspection unit 294, when it is determined that the second chip is abnormal, notification unit 294c outputs a control signal to display unit 280, and error information notifying the abnormality of the second chip. display By this, a warning message notifying that the evaluation value is an ideal value is displayed on the display unit 280, for example.
또, 검사 장치 (2) 는, 표시 유닛 (280) 외에, 오퍼레이터에게 정보를 알리는 알림 유닛 (알림부, 알림 장치) 을 구비하고 있어도 된다. 예를 들어, 알림 유닛으로서 표시등 (경고등) 이 형성된다. 이 경우에는, 통지부 (294c) 는 표시등을 점등 또는 점멸시킴으로써, 오퍼레이터에게 에러를 통지한다. 또, 알림 유닛으로서 스피커가 형성되어도 된다. 이 경우에는, 통지부 (294c) 는 스피커에 이상을 알리는 소리 또는 음성을 발신시킴으로써, 오퍼레이터에게 에러를 통지한다.In addition to the display unit 280, the inspection device 2 may also include a notification unit (an notification unit, notification device) that notifies the operator of information. For example, an indicator light (warning light) is formed as a notification unit. In this case, the notification unit 294c notifies the operator of the error by turning on or blinking the indicator light. Also, a speaker may be provided as the notification unit. In this case, the notification unit 294c notifies the operator of an error by transmitting a sound or voice notifying an abnormality to the speaker.
또한, 검사부 (294) 에 의한 검사의 결과는, 송수신부 (298) 로부터 레이저 가공 장치 (300) 에 송신되어도 된다. 이 경우에는, 레이저 가공 장치 (300) 가 오퍼레이터에게 제 2 칩의 검사 결과를 통지해도 된다. 예를 들어, 레이저 가공 장치 (300) 는 검사 장치 (2) 와 마찬가지로 표시 유닛을 구비하고, 제어 유닛 (312) 은 표시 유닛에 제 2 칩의 이상을 알리는 에러 정보를 표시시킨다. 이로써, 평가값이 이상값이라는 취지를 알리는 경고 메시지나, 가공 조건 (레이저 조사 조건 등) 의 변경을 촉구하는 지시 메시지 등을, 레이저 가공 장치 (300) 의 표시 유닛에 표시시킬 수 있다.In addition, the result of the inspection by the inspection unit 294 may be transmitted to the
상기의 평가 스텝 S20 (제 2 분할 스텝 S21 ∼ 통지 스텝 S24) 에 의해, 제 2 칩이 검사된다. 그리고, 평가값이 허용 범위 외인 제 2 칩은, 불량 칩으로서 제품용의 칩에서 제외된다.The second chip is inspected by the above evaluation step S20 (second division step S21 to notification step S24). Then, the second chip whose evaluation value is outside the permissible range is excluded from the product chip as a defective chip.
또한, 검사 스텝 S23 에서는, 제 2 측면 화상의 판정에 더하여, 제 2 칩의 항절 강도의 측정이 실시되어도 된다. 이 경우에는, 촬상 유닛 (116) 에 의해 측면이 촬상된 제 2 칩이 측정 유닛 (200) (도 2 및 도 3 참조) 에 반송되고, 측정 유닛 (200) 에 의해 제 2 칩의 항절 강도가 측정된다 (도 12 ∼ 도 14 참조).Further, in inspection step S23, in addition to the determination of the second side image, the transverse strength of the second chip may be measured. In this case, the second chip whose side surface is imaged by the imaging unit 116 is conveyed to the measuring unit 200 (see Figs. 2 and 3), and the transverse strength of the second chip by the measuring unit 200 is measured (see Figs. 12 to 14).
측정 유닛 (200) 에 의해 측정된 제 2 칩의 항절 강도는, 제어 유닛 (290) 의 검사부 (294) 에 포함되는 강도 검사부 (294b) 에 입력된다. 그리고, 강도 검사부 (294b) 는, 측정된 제 2 칩의 항절 강도와, 미리 기억부 (296) 에 기억되어 있는 임계값을 비교함으로써, 제 2 칩의 항절 강도가 소정의 허용 범위 내인지의 여부를 판정한다.The bending strength of the second chip measured by the measurement unit 200 is input to the strength inspection unit 294b included in the inspection unit 294 of the control unit 290 . Then, the strength inspection unit 294b compares the measured transverse strength of the second chip with a threshold value previously stored in the storage unit 296 to determine whether the transverse strength of the second chip is within a predetermined allowable range. to judge
그 후, 검사부 (294) 에 포함되는 통지부 (294c) 가, 예를 들어 표시 유닛 (280) 에 제어 신호를 출력하고, 강도 검사부 (294b) 에 의한 항절 강도의 검사 결과에 대응하는 정보를 표시 유닛 (280) 에 표시시킨다. 이로써, 제 2 칩의 검사 결과가 오퍼레이터에게 통지된다 (통지 스텝 S24).After that, the notification unit 294c included in the inspection unit 294 outputs a control signal to the display unit 280, for example, and displays information corresponding to the result of the inspection of the transverse strength by the strength inspection unit 294b. displayed in unit 280. Thereby, the inspection result of the second chip is notified to the operator (notification step S24).
이상과 같이, 본 실시형태에 관련된 칩의 검사 방법에서는, 칩의 측면을 나타내는 측면 화상으로부터 추출되는 평가값에 기초하여 칩의 상태가 검사된다. 이로써, 칩의 항절 강도의 측정만으로는 충분히 다 평가할 수 없는 칩의 상태가 보다 상세하게 파악되어, 피가공물의 분할에 의해 얻어진 칩의 적절한 품질 평가가 가능해진다.As described above, in the chip inspection method according to the present embodiment, the state of the chip is inspected based on the evaluation value extracted from the side image representing the side surface of the chip. In this way, the state of the chip, which cannot be fully evaluated only by measuring the transverse strength of the chip, can be grasped in more detail, and the appropriate quality evaluation of the chip obtained by dividing the workpiece can be performed.
또한, 상기 실시형태에서는, 레이저 가공 장치 (300) 를 사용하여 피가공물을 분할하는 예에 대해 설명했지만 (도 16 참조), 다른 가공 장치를 사용하여 피가공물을 분할할 수도 있다. 예를 들어, 절삭 장치로 피가공물을 절삭함으로써, 피가공물 (11) 을 분할해도 된다.Further, in the above embodiment, an example of dividing a workpiece using the
절삭 장치는, 피가공물을 유지하는 척 테이블과, 피가공물을 절삭하는 절삭 유닛을 구비한다. 절삭 유닛에는 스핀들이 내장되어 있고, 스핀들의 선단부에 환상의 절삭 블레이드가 장착된다. 피가공물을 척 테이블로 유지하고, 절삭 블레이드를 회전시키면서 피가공물에 절입시킴으로써, 피가공물이 스트리트를 따라 절삭되어, 복수의 칩으로 분할된다.A cutting device includes a chuck table holding a workpiece and a cutting unit that cuts the workpiece. A spindle is built into the cutting unit, and an annular cutting blade is mounted on the front end of the spindle. By holding the workpiece on a chuck table and inserting it into the workpiece while rotating a cutting blade, the workpiece is cut along the street and divided into a plurality of chips.
피가공물을 절삭 블레이드로 절삭하면, 칩의 측면 (피분할면, 피가공면) 에 치핑이 잔존한다. 이 치핑은, 칩의 강도에 영향을 미친다. 그 때문에, 검사 스텝 S3 (도 15 참조) 및 검사 스텝 S23 (도 19 참조) 에서는, 칩에 잔존하는 치핑의 길이, 폭, 위치 등을 나타내는 값을 측면 화상으로부터 평가값으로서 추출하여, 칩의 평가에 사용해도 된다.When a work piece is cut with a cutting blade, chipping remains on the side surface of the chip (surface to be split, surface to be machined). This chipping affects the strength of the chip. Therefore, in inspection step S3 (see Fig. 15) and inspection step S23 (see Fig. 19), values indicating the length, width, position, etc. of chippings remaining on the chip are extracted as evaluation values from the side image to evaluate the chip. may be used for
또, 상기 실시형태에서는, 검사 장치 (2) 가 구비하는 촬상 유닛 (116) 에 의해 칩의 측면이 촬상되는 경우에 대해 설명했지만, 레이저 가공 장치 (300) (도 16 참조) 나 확장 장치 (400) (도 17(A) 및 도 17(B) 참조) 가 칩의 측면을 촬상 가능한 촬상 유닛을 구비하고 있어도 된다. 이 경우에는, 레이저 가공 장치 (300) 또는 확장 장치 (400) 를 사용하여 칩의 검사를 실시할 수도 있다.Further, in the above embodiment, the case where the side surface of the chip is imaged by the imaging unit 116 provided in the inspection device 2 has been described, but the laser processing device 300 (see FIG. 16) or the expansion device 400 ) (see FIGS. 17(A) and 17(B)) may include an imaging unit capable of imaging the side surface of the chip. In this case, the chip inspection may be performed using the
그 밖에, 상기 실시형태에 관련된 구조, 방법 등은, 본 발명의 목적의 범위를 일탈하지 않는 한에 있어서 적절히 변경하여 실시할 수 있다.In addition, the structure, method, etc. related to the above embodiment can be appropriately changed and implemented without departing from the scope of the object of the present invention.
11 : 피가공물
11a : 표면 (제 1 면)
11b : 이면 (제 2 면)
13 : 스트리트 (분할 예정 라인)
15 : 디바이스
17 : 프레임
17a : 개구
19 : 테이프
21 : 칩
21a : 표면 (제 1 면)
21b : 이면 (제 2 면)
21c : 측면
23 : 파편
25 : 개질층 (변질층)
31 : 피가공물 (제 1 피가공물)
31a : 표면 (제 1 면)
31b : 이면 (제 2 면)
33 : 스트리트 (분할 예정 라인)
35 : 디바이스
41 : 피가공물 (제 2 피가공물)
41a : 표면 (제 1 면)
41b : 이면 (제 2 면)
43 : 스트리트 (분할 예정 라인)
45 : 디바이스
2 : 검사 장치 (측정 장치, 시험 장치)
4 : 기대
4a : 개구
4b : 개구
6 : 카세트 재치대
8 : 카세트
10 : 가거치 기구
12 : 가이드 레일
12a : 제 1 지지면
12b : 제 2 지지면
14 : 프레임 고정 기구
16 : 프레임 지지부
18 : 프레임 누름부
18a : 절결부
20 : 반송 기구
22a : 제 1 파지부
22b : 제 2 파지부
30 : 이동 기구
32 : X 축 이동 기구
34 : X 축 가이드 레일
36 : X 축 볼 나사
38 : X 축 펄스 모터
40 : 이동 플레이트
42 : Y 축 이동 기구
44 : Y 축 가이드 레일
46 : Y 축 볼 나사
48 : Y 축 펄스 모터
50 : 밀어 올림 기구
60 : 촬상 유닛
70 : 픽업 기구
72 : 이동 블록
74 : 아암
74a : 제 1 지지부
74b : 제 2 지지부
74c : 하면
76 : 콜릿
76a : 흡인면
80 : 콜릿 이동 기구
82 : Y 축 이동 기구
84 : Y 축 가이드 레일
86 : Y 축 볼 나사
88 : Y 축 펄스 모터
90 : 이동 플레이트
92 : Z 축 이동 기구
94 : Z 축 가이드 레일
96 : Z 축 볼 나사
98 : Z 축 펄스 모터
100 : 칩 관찰 기구 (칩 관찰 유닛)
102 : 하면 관찰 기구
104 : 지지 기대
106 : 지지 구조
106a : 유지면
108 : 촬상 유닛 (하면 촬상 유닛)
110 : 방진 부재
112 : 측면 관찰 기구
114 : 칩 지지대
114a : 지지면
116 : 촬상 유닛 (측면 촬상 유닛)
120 : 하우징
122 : 촬상 소자
124 : 간섭 대물 렌즈
126 : 광 조사부
128 : 하프 미러
130 : 압전 소자
132 : 전원
134 : 대물 렌즈
136 : 유리판
138 : 참조 미러
140 : 하프 미러
150 : 칩 반전 기구
150a : 기저부
150b : 접속부
150c : 칩 유지부
150d : 유지면
200 : 측정 유닛 (측정 기구)
204 : 하부 용기 (수용부)
204a : 상면
204b : 개구
204c : 하면 (바닥면)
204d : 배출구
206 : 지지 유닛
208 : 지지대
208a : 상면
208b : 지지부
210 : 간극
212 : 접촉 부재
212a : 접촉면
214 : 지지대 이동 기구
216 : 지지 구조
218 : 가이드 레일
220 : 볼 나사
222 : 펄스 모터
224 : 이동 플레이트
226 : 가압 유닛
228 : 이동 기대
230 : 제 1 지지 부재
232 : 하중 계측기
234 : 제 2 지지 부재
236 : 협지 부재
236a : 협지면
238 : 압자
240 : 이동 기구
242 : 지지 구조
244 : 가이드 레일
246 : 볼 나사
248 : 펄스 모터
250 : 접속 부재
250a : 상부 용기 지지부
252 : 상부 용기 (커버)
252a : 하면
252b : 개구
252c : 상면
252d : 압자 삽입공
252e : 측벽
252f : 노즐 삽입공
254 : 기체 공급 유닛
256 : 노즐
256a : 선단
258 : 밸브
260 : 기체 공급원
262 : 배출 유닛
264 : 배출로
266 : 밸브
268 : 흡인원
270 : 회수부
272 : 촬상 유닛
274 : 광원
280 : 표시 유닛 (표시부, 표시 장치)
290 : 제어 유닛 (제어부, 제어 장치)
292 : 설정부
292a : 화상 등록부
292b : 강도 등록부
292c : 분할 가공 조건 설정부
292d : 기준 화상 설정부
292e : 임계값 설정부
294 : 검사부
294a : 측면 검사부
294b : 강도 검사부
294c : 통지부
296 : 기억부
296a : 화상 기억부
296b : 강도 기억부
296c : 분할 가공 조건 기억부
296d : 기준 화상 기억부
296e : 임계값 기억부
298 : 송수신부
300 : 레이저 가공 장치
302 : 척 테이블 (유지 테이블)
302a : 유지면
304 : 클램프
306 : 레이저 조사 유닛
308 : 레이저 가공 헤드
310 : 레이저 빔
312 : 제어 유닛 (제어부, 제어 장치)
314 : 처리부
314a : 가공 조건 설정부
314b : 구동 제어부
316 : 기억부
316a : 가공 조건 기억부
318 : 송수신부
400 : 확장 장치
402 : 드럼
404 : 롤러
406 : 지지 부재
408 : 테이블
408a : 개구
410 : 클램프
500 : 측면 화상
500a : 영역11: Workpiece
11a: surface (first surface)
11b: back side (second side)
13: Street (line to be divided)
15: device
17 : frame
17a: opening
19: tape
21: Chip
21a: surface (first surface)
21b: back side (second side)
21c: side
23 : Fragments
25: modified layer (modified layer)
31: workpiece (first workpiece)
31a: surface (first surface)
31b: back side (second side)
33: Street (line to be divided)
35: device
41: workpiece (2nd workpiece)
41a: surface (first surface)
41b: back side (second side)
43: Street (line to be divided)
45: device
2: Inspection device (measurement device, test device)
4: Expect
4a: opening
4b: opening
6: Cassette Placing Table
8 : Cassette
10: provisional device
12: guide rail
12a: first support surface
12b: second support surface
14: frame fixing mechanism
16: frame support
18: frame pressing part
18a: cutout
20: transport mechanism
22a: first gripping part
22b: second gripping part
30: moving mechanism
32: X-axis moving mechanism
34: X axis guide rail
36: X axis ball screw
38: X axis pulse motor
40: moving plate
42: Y-axis moving mechanism
44: Y axis guide rail
46: Y axis ball screw
48: Y axis pulse motor
50: push-up mechanism
60: imaging unit
70: pickup mechanism
72: movement block
74: arm
74a: first support
74b: second support
74c: if
76: collet
76a: suction surface
80: collet moving mechanism
82: Y-axis moving mechanism
84: Y axis guide rail
86: Y axis ball screw
88: Y axis pulse motor
90: moving plate
92: Z axis movement mechanism
94: Z axis guide rail
96: Z axis ball screw
98: Z axis pulse motor
100: chip observation mechanism (chip observation unit)
102: lower surface observation mechanism
104: expect support
106: support structure
106a: holding surface
108 imaging unit (bottom imaging unit)
110: anti-vibration member
112: side observation mechanism
114: chip support
114a: support surface
116: imaging unit (side imaging unit)
120: housing
122: imaging device
124 Interference objective lens
126: light irradiation unit
128: half mirror
130: piezoelectric element
132: power
134: objective lens
136: glass plate
138: reference mirror
140: half mirror
150: chip inversion mechanism
150a: base
150b: connection part
150c: chip holding unit
150d: holding surface
200: measuring unit (measuring instrument)
204: lower container (accommodating part)
204a: upper surface
204b: opening
204c: lower surface (bottom surface)
204d: outlet
206: support unit
208: support
208a: upper surface
208b: support
210: gap
212: contact member
212a: contact surface
214: support moving mechanism
216: support structure
218: guide rail
220: ball screw
222: pulse motor
224: moving plate
226: pressurization unit
228: move expectation
230: first support member
232: load gauge
234: second support member
236: nipping member
236a: buckling surface
238: Indenter
240: moving mechanism
242: support structure
244: guide rail
246: ball screw
248: pulse motor
250: connection member
250a: upper vessel support
252: upper container (cover)
252a: lower surface
252b: opening
252c: upper surface
252d: indenter insertion hole
252e: side wall
252f: nozzle insertion hole
254: gas supply unit
256: nozzle
256a: leading edge
258: valve
260: gas source
262: discharge unit
264: discharge path
266: valve
268: suction source
270: recovery unit
272 imaging unit
274: light source
280: display unit (display unit, display device)
290: control unit (control unit, control device)
292: setting unit
292a: image register
292b: Robbery Register
292c: division processing condition setting unit
292d: reference image setting unit
292e: threshold setting unit
294: inspection department
294a: side inspection unit
294b: strength inspection unit
294c: notification department
296: storage unit
296a: image storage unit
296b: strength storage unit
296c: division processing condition storage unit
296d: reference image storage unit
296e: threshold storage unit
298: transceiver
300: laser processing device
302 Chuck table (holding table)
302a: holding surface
304: clamp
306: laser irradiation unit
308: laser processing head
310: laser beam
312: control unit (control unit, control unit)
314: processing unit
314a: processing condition setting unit
314b: driving control unit
316: storage unit
316a: processing condition storage unit
318: transceiver
400: extension device
402: drum
404: roller
406: support member
408: table
408a: opening
410: clamp
500: side burns
500a: area
Claims (4)
그 칩의 측면을 촬상함으로써, 그 칩의 측면을 나타내는 측면 화상을 취득하는 촬상 스텝과,
그 측면 화상으로부터 추출되는 평가값과 임계값을 비교함으로써, 그 칩의 상태를 검사하는 검사 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 칩의 검사 방법.a division step of dividing the workpiece into a plurality of chips by machining the workpiece under predetermined division processing conditions;
an imaging step of acquiring a side image representing the side surface of the chip by imaging the side surface of the chip;
and an inspection step of inspecting a state of the chip by comparing an evaluation value extracted from the side image with a threshold value.
그 제 1 칩의 측면을 촬상함으로써, 그 제 1 칩의 측면을 나타내는 제 1 측면 화상을 취득하는 제 1 촬상 스텝과,
그 제 1 칩의 항절 강도를 측정하는 측정 스텝과,
복수의 그 가공 조건 중 가장 항절 강도가 높은 그 제 1 칩을 형성 가능한 가공 조건을 분할 가공 조건으로 설정하는 분할 가공 조건 설정 스텝과,
그 제 1 피가공물을 그 분할 가공 조건에서 가공함으로써 형성된 그 제 1 칩의 측면을 나타내는 그 제 1 측면 화상을 기준 화상으로 설정하는 기준 화상 설정 스텝과,
그 기준 화상으로부터 추출되는 평가값의 임계값을 설정하는 임계값 설정 스텝과,
제 2 피가공물을 그 분할 가공 조건에서 가공함으로써, 그 제 2 피가공물을 복수의 제 2 칩으로 분할하는 제 2 분할 스텝과,
그 제 2 칩의 측면을 촬상함으로써, 그 제 2 칩의 측면을 나타내는 제 2 측면 화상을 취득하는 제 2 촬상 스텝과,
그 제 2 측면 화상으로부터 추출되는 평가값과 그 임계값을 비교함으로써, 그 제 2 칩의 상태를 검사하는 검사 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 칩의 검사 방법.A first division step of dividing the first workpieces into a plurality of first chips, respectively, by machining the plurality of first workpieces under a plurality of machining conditions;
a first imaging step of acquiring a first side image representing the side surface of the first chip by imaging the side surface of the first chip;
a measuring step of measuring the bending strength of the first chip;
A division processing condition setting step for setting a processing condition capable of forming the first chip having the highest transverse bending strength among a plurality of processing conditions as a division processing condition;
a reference image setting step of setting, as a reference image, a first side image representing a side surface of the first chip formed by machining the first workpiece under the divided machining conditions;
a threshold value setting step of setting a threshold value of an evaluation value extracted from the reference image;
a second division step of dividing the second workpiece into a plurality of second chips by machining the second workpiece under the division processing conditions;
a second imaging step of acquiring a second side image showing the side surface of the second chip by imaging the side surface of the second chip;
and an inspection step of inspecting the state of the second chip by comparing the evaluation value extracted from the second side image with the threshold value.
그 분할 스텝은,
그 피가공물에 대해 투과성을 갖는 레이저 빔을 스트리트를 따라 조사함으로써, 그 피가공물의 내부에 개질층을 그 스트리트를 따라 형성하는 개질층 형성 스텝과,
그 피가공물에 외력을 부여함으로써, 그 개질층을 기점으로 하여 그 피가공물을 그 스트리트를 따라 분할하는 외력 부여 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는, 칩의 검사 방법.According to claim 1,
The division step is
A modified layer forming step of forming a modified layer inside the workpiece along the street by irradiating a laser beam having transparency to the workpiece along the street;
A chip inspection method characterized by including an external force application step of dividing the workpiece along the street, starting from the modified layer, by applying an external force to the workpiece.
그 평가값은, 그 측면 화상의 그 개질층을 나타내는 영역에 있어서의 계조에 대응하는 값, 또는, 그 측면 화상에 나타나는 그 개질층의 위치에 대응하는 값인 것을 특징으로 하는, 칩의 검사 방법.According to claim 3,
The evaluation value is a value corresponding to a gradation in a region showing the modified layer in the side image or a value corresponding to a position of the modified layer appearing in the side image.
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