JP2000283732A - 半導体のリード端子検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半導体パッケージのリード端子の変形等を検
査する際に検査操作自体によりリード端子に変形が生ず
ることがなく、かつより高精度で検査を行える半導体の
リード端子検査装置の提供する。 【解決手段】 検査装置１内の半導体パッケージ３を保
持する際に該パッケージの底面を保持手段４で保持しリ
ード端子２が他の部材に接触しないようにする。更に水
平光源５と垂直光源10により出力される複数の照射光を
リード端子に照射して平面視像と側面視像を得て同一撮
像装置８に結像させるとリード端子の多次元的に観察
し、一次元的観察では現れないか認識しにくいリード端
子の変形等を高精度で検査できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、複数のリード端子
を有する半導体パッケージのリード端子の曲がり等の変
形や各リード端子間の平面同一性等を検査するための装
置に関し、より詳細には検査の対象である半導体パッケ
ージ特にそのリード端子を損傷することなく、更には微
細な変形等を見逃すことなく検査するための半導体のリ
ード端子検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体パッケージの表面実装化・小型化
に伴い、複数のリード端子を有する半導体パッケージ
を、リード端子形成時又はその後にリード端子の変形等
を検出して不良品を排除するために高精度で外観検査す
る必要性が増している。中でも工程中へインライン化可
能で検査によりリード端子に不良を生じさせないよう
に，簡便に外観検査を行う装置の提供が必要である。従
来の半導体リード端子検査装置として図５に示す装置
（特開平７−55441 号公報）がある。この半導体パッケ
ージ22のリード端子21を搭載する搭載部25と該搭載部25
よりも内側に取り付けられ，光源24からの照射光による
リード21端子の影像を下方へ反射させるプリズム23とこ
の投影光を受光するための光学レンズ26と光学読取装置
27から構成される。この半導体のリード端子検査装置
は、半導体パッケージ22のリード端子21側面に照射され
た光源24からの照射光のリード影をプリズム23により半
導体パッケージ22の下方に設置された光学読取装置27で
読み取り、リードの浮きやコプラナリティ（平面同一
性）を検出する装置である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この装置はリード端子
21の下端を搭載部25に置くことにより半導体パッケージ
22を装置内に保持している。従ってリード端子21の検査
を目的とする装置でありながらこの検査の間にリード端
子に外力が加わって変形が生じることがあり、検査本来
の目的が達成されず、却って不良品生産の原因となった
りする。更に従来の検査装置では一方向からの光源のみ
を使用するため、一次元的な観察のみになり、特に微細
化されかつ高精度を要求される現在の半導体のリード端
子検査装置としては不十分になることがある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のリード
端子を有する半導体パッケージ、前記半導体パッケージ
へ平行光を照射するための光源、前記半導体パッケージ
のリード端子を照射した照射光を反射させる反射板、及
び該反射板からの反射光を取り込むための撮像装置を含
んで成る半導体のリード端子検査装置において、前記半
導体パッケージを保持するための保持手段を含むことを
特徴とする半導体のリード端子検査装置及び複数のリー
ド端子を有する半導体パッケージ、前記半導体パッケー
ジへ平行光を照射するための光源、前記半導体パッケー
ジのリード端子を照射した照射光を反射させる反射板、
及び該反射板からの反射光を取り込むための撮像装置を
含んで成る半導体のリード端子検査装置において、前記
光源が２方向以上の複数の照射光を生成し、該複数の照
射光で半導体パッケージのリード端子を照射したリード
影を含む照射光を反射板を介して撮像装置へ取り込むよ
うにしたことを特徴とする半導体のリード端子検査装置
である。

【０００５】以下本発明を詳細に説明する。その形状が
ガルウイングやＪベンドなどであるリード端子を有する
半導体パッケージのリード端子の曲がり、コプラナリテ
ィの欠如、欠損等が、本発明の半導体のリード端子検査
装置により検出され、不良品として除去される。本発明
装置では、第１に検査工程において半導体パッケージが
該パッケージのモールドを保持するようにして検査さ
れ、リード端子が他の部材を接触しないため、前記リー
ド端子に外力による損傷が生ずることが殆どないように
している。これを達成するためには、前記半導体パッケ
ージのモールドの底面を保持する保持手段をリード端子
に接触しないように別個に設置すれば良い。この保持手
段は半導体パッケージがその位置に固定されれば十分
で、特別のフック等を有していなくても良い。

【０００６】又本発明装置では例えば水平方向と垂直方
向の２個以上の光源を使用して半導体パッケージのリー
ド端子に２方向以上から照射光を照射できるため、単一
方向からの照射光では認識できないかあるいは認識しに
くいリード端子の変形等を２方向以上の照射光を使用す
ることにより多次元的に認識して容易かつ高精度で検査
を実施できる。複数の照射光はそれぞれ対応する同数の
光源から出力し照射しても、又例えば単独の光源で生成
する照射光をプリズム等で分光して、方向の異なる複数
の照射光としても良い。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に本発明に係る半導体のリード
端子検査装置の実施形態を添付図面を参照しながら説明
するが、該実施形態は本発明を限定するものではない。
図１は本発明の半導体のリード端子検査装置の第１実施
形態を示す正面図、図２は図１の検査装置の撮像装置で
得られる撮像の例を示す図である。半導体のリード端子
検査装置１は、ほぼ中央に複数の例えば６本のリード端
子２を側面に接続した半導体パッケージ３を有し、該パ
ッケージ３は検査工程の間、その下面を保持する保持手
段４により保持され、図示の例ではリード端子２は他の
素子に接触していない。

【０００８】水平方向の左右の水平光源５は、照射光を
前記半導体パッケージ３のリード端子２に向けて照射
し、照射光は該照射光を平行光にするためのコリメーシ
ョン板６を透過して前記リード端子２に達する。この複
数のリード端子２の垂直方向の形状に対応するリード影
（図２のＦＬ及びＦＲ）を生じさせた照射光は、図示の
例ではほぼ45°の傾斜角を有する反射板７により直角方
向に下向きに反射して撮像装置８の上面に設置された光
学系レンズ９に達し該光学レンズ９は照射光を検査像と
して撮像装置８内に結像させる。垂直方向の光源10から
照射される照射光は、該照射光を平行光にするためのコ
リメーション板11を透過して前記リード端子２に達す
る。この複数のリード端子２の水平方向の形状に対応す
るリード影（図２のＬＬ及びＬＲ）を生じさせた照射光
は、前記リード影（ＦＬ及びＦＲ）を有する照射光と同
一の出力像として結像させるために光路補正を行う透明
部材から成る光路補正板12を通った後に、前記撮像装置
８に入力されて、該撮像装置８内で両リード影（ＬＬ及
びＬＲ、ＦＬ及びＦＲ）が同一平面上に結像し、図２に
示すような平面像13が得られる。

【０００９】次いで該平面像が得られる過程をより詳細
に説明する。例えば６ピン構成の半導体パッケージを検
査する場合，撮像装置に取り込まれる像は図２に例示す
るカメラ出力像（平面像）13となる。ここで撮像例に示
すエリアＬＬ，ＦＬ，ＦＲ，ＬＲはそれぞれ順に左側の
リード端子の平面視像、左側のリード端子の側面視像、
右側のリード端子の側面視像及び右側のリード端子の平
面視像となる。ここで撮像装置９に取付られた光学レン
ズによる、レンズ入射像の反転や回転は無いものとす
る。半導体パッケージ３の垂直方向光源10によるリード
端子の平面視像（検査領域ＬＬ，ＬＲ）からはリード端
子２のリード長、リードフラット部の形状，半導体パッ
ケージ２のリード側全長の測定が可能である。水平方向
光源５によるリード影（検査領域ＦＬ，ＦＲ）からはリ
ード端子２のスタンドオフ長，コプラナリティ，リード
ピッチを検査することが可能である。ここで撮像装置８
及び光学レンズ９は半導体パッケージ３の全長，即ち半
導体パッケージ３の平面投影面積以上のエリアを撮像範
囲としてもち，反射板７と光路補正板12面を焦点とす
る。

【００１０】反射板７の保持手段４に対する取付角度に
よりリード影を拡大・縮小することが可能である。保持
手段４に対する取付角度が45°の場合は等倍，45°以下
の場合は拡大，45°以上の場合は縮小となる。一般的に
検査精度を向上させるためには，拡大する必要があり，
標準的な検査対象製品のスタンドオフ長さをｌ，製品交
差をａ，半導体パッケージ３のリード間長さをｍとする
とき取付角度はｔａｎ ^-1((ｌ＋ａ）／（２／ｍ））が最
適である。半導体パッケージ３を保持手段４に設置し，
リードピッチを測定する場合，保持手段４上の半導体パ
ッケージ３が反射板７と角度θ傾いていたとすると，正
常なリードピッチをＬとするとリードピッチは微小角度
θに応じ約Ｌ×ｓｉｎθ誤差を生じる。ここで半導体パ
ッケージ３上面の光源10からの照射による影を用いるこ
とで，ワークの傾きθを検出することができるためリー
ドピッチＬの補正が可能になる。

【００１１】該平面像13には前述した水平方向のリード
影（ＬＬ及びＬＲ）と垂直方向のリード影（ＦＬ及びＦ
Ｒ）が含まれているため、水平方向のみ又は垂直方向の
みでは現れない、若しくは識別しにくいリード端子の変
形やコプラナリティの不一致等を容易に検出でき、従来
技術では見逃していた不良品を確実に認識し排除できる
ことになる。更に検査対象である半導体パッケージ３の
リード端子２は該半導体パッケージ３の保持用として使
用されず、他の部材に接触していないため外力により変
形することがなく、検査工程を経ることによりリード端
子が損傷する可能性があるという従来技術の欠点を解消
している。

【００１２】図３は本発明の半導体のリード端子検査装
置の第２実施形態を示す正面図である。この第２実施形
態は第１実施形態の改良に関わるものであり、同一部材
には同一符号を付して説明を省略する。この第２実施形
態は、半導体のリード端子検査装置１Ａの垂直方向の光
源のみで半導体パッケージのリード端子に水平方向の照
射光及び垂直方向の照射光を照射して、第１実施形態と
ほぼ同一の効果を得ようとするものである。つまり垂直
方向の光源10からの照射光をコリメーション板11のみを
通して直接リード端子２に照射してリード端子２の水平
方向のリード影を形成する照射光と、一旦プリズム14に
入射させて90°曲げて水平方向の照射光に変換した後に
リード端子２に照射してリード端子２の垂直方向のリー
ド影を形成する照射光とに分割するようにしている。プ
リズム14の取付けはさほど容易ではないが半導体パッケ
ージ３の搬送用アームの挿入空間を確保できるように設
置する。この実施形態では光源の数が２分の１で済み、
コストダウンと装置の小型化に寄与できる。

【００１３】図４は本発明の半導体のリード端子検査装
置の第３実施形態を示す正面図である。この第３実施形
態は第２実施形態の改良に関わるものであり、同一部材
には同一符号を付して説明を省略する。本実施形態の半
導体のリード端子検査装置１Ｂは、リード端子を撮像装
置８側からも検査できるようにしたもので、第２実施形
態の垂直方向の光源10の代わりに、撮像装置８の上方で
光学レンズ９の側方に下方垂直光源15を設置している。
該下方垂直光源15からの照射光を拡散板16を透過させて
拡散光とし光路補正板17で光路補正を行った後、プリズ
ム18で直角に光路を変化させ半導体パッケージ３のリー
ド端子２に照射させ、第２実施形態の場合と同様にして
撮像装置８にリード影を結像させる。

【００１４】図４では上方の垂直光源を省略したが、上
方の垂直光源を使用すれば第１及び第２実施形態と同様
にして水平方向及び垂直方向の両リード影を結像させる
ことができ、特に本実施形態では撮像装置側から見た場
合のリード影の検査が可能になる。更により好ましくは
光学レンズ９の上方に撮像装置８に入射する照射光の妨
げにならないように下方垂直光源15を設置し、この光源
からの照射光で半導体パッケージ３の裏面を照射するこ
とができる。これにより半導体パッケージ裏面の傷やめ
っきむらを検査できる。

【００１５】

【発明の効果】本発明は、複数のリード端子を有する半
導体パッケージ、前記半導体パッケージへ平行光を照射
するための光源、前記半導体パッケージのリード端子を
照射した照射光を反射させる反射板、及び該反射板から
の反射光を取り込むための撮像装置を含んで成る半導体
のリード端子検査装置において、前記半導体パッケージ
を保持するための保持手段を含むことを特徴とする半導
体のリード端子検査装置である。この検査装置は、従来
の検査装置と同様に半導体パッケージのリード端子の変
形等、特にリード浮き，リード曲がり，コプラナリティ
の欠如等を検査して不良品を除去できる。それだけでな
く、本発明の検査装置は、従来技術による検査工程にお
ける半導体パッケージの保持方法と異なり、半導体パッ
ケージの本体を保持してリード端子自体には殆ど外力が
作用しないようにしている。従って検査工程でリード端
子の変形が生ずることがなく、検査により不良品が生ず
るという問題点を解消できる。

【００１６】更に本発明は、複数のリード端子を有する
半導体パッケージ、前記半導体パッケージへ平行光を照
射するための光源、前記半導体パッケージのリード端子
を照射した照射光を反射させる反射板、及び該反射板か
らの反射光を取り込むための撮像装置を含んで成る半導
体のリード端子検査装置において、前記光源が２方向以
上の複数の照射光を生成し、該複数の照射光で半導体パ
ッケージのリード端子を照射したリード影を含む照射光
を反射板を介して撮像装置へ取り込むようにしたことを
特徴とする半導体のリード端子検査装置である。この検
査装置では、複数の異なった方向からの照射光でリード
端子を照射しリード影を得るようにしているため、単一
方向からの照射では現れないか認識しにくい検査、つま
りコプラナリティ欠如のような高精度を要求される検査
が単一の検査装置で可能になり、検査精度が向上する。

【００１７】複数の照射光は同一数の光源を使用して出
力させても良いが、単一の光源からの照射光をプリズム
等を使用して分光させると光源の数を減少させることが
でき、コスト面からも装置の小型化という面からも有利
である。更に前記両発明を組み合わせると、検査工程で
のリード端子の損傷が防止できかつ高精度で半導体のリ
ード端子検査を行える装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体のリード端子検査装置の第１実
施形態を示す正面図。

【図２】図１の検査装置の撮像装置で得られる撮像の例
を示す図。

【図３】本発明の半導体のリード端子検査装置の第２実
施形態を示す正面図。

【図４】本発明の半導体のリード端子検査装置の第３実
施形態を示す正面図。

【図５】従来の半導体のリード端子検査装置を例示する
正面図。

【符号の説明】

１、１Ａ、１Ｂ リード端子検査装置 ２ リード端子 ３ 半導体パッケージ ４ 保持手段 ５ 水平光源 ６ コリメーション板 ７ 反射板 ８ 撮像装置 ９ 光学レンズ 10 垂直光源 11 コリメーション板 12 光路補正板 13 平面像 14 プリズム 15 下方垂直光源 16 拡散板 17 光路補正板 18 プリズム

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のリード端子を有する半導体パッケ
   ージ、前記半導体パッケージへ平行光を照射するための
   光源、前記半導体パッケージのリード端子を照射した照
   射光を反射させる反射板、及び該反射板からの反射光を
   取り込むための撮像装置を含んで成る半導体のリード端
   子検査装置において、前記半導体パッケージを保持する
   ための保持手段を含むことを特徴とする半導体のリード
   端子検査装置。
2. 【請求項２】 光源が２方向以上の複数の照射光を生成
   し、該複数の照射光で半導体パッケージのリード端子を
   照射したリード影を含む照射光を反射板を介して撮像装
   置へ取り込むようにした請求項１に記載の半導体のリー
   ド端子検査装置。
3. 【請求項３】 複数の照射光が水平方向の光源と垂直方
   向の光源から出力される照射光である請求項２に記載の
   半導体のリード端子検査装置。
4. 【請求項４】 複数の照射光が単一の光源から出力され
   る単一の照射光を分光して生成される照射光である請求
   項２に記載の半導体のリード端子検査装置。
5. 【請求項５】 複数のリード端子を有する半導体パッケ
   ージ、前記半導体パッケージへ平行光を照射するための
   光源、前記半導体パッケージのリード端子を照射した照
   射光を反射させる反射板、及び該反射板からの反射光を
   取り込むための撮像装置を含んで成る半導体のリード端
   子検査装置において、前記光源が２方向以上の複数の照
   射光を生成し、該複数の照射光で半導体パッケージのリ
   ード端子を照射したリード影を含む照射光を反射板を介
   して撮像装置へ取り込むようにしたことを特徴とする半
   導体のリード端子検査装置。