JP3341382B2 - 半導体装置の外観検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パッケージから複数の
リードが延出する半導体装置の外観を検査する外観検査
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】モールド樹脂等から成るパッケージを備
えた半導体装置はそのパッケージ側面から複数のリード
が延出しており、パッケージ内に封止された半導体素子
と外部回路との電気的な接続が行えるようになってい
る。このようなパッケージから延出するリードには外部
回路との接続形態に応じて種々の形状のものが用意され
ている。例えば、半導体装置を面実装する場合にはガル
ウイング型のリードが適しており、半導体素子の入出力
数が多い場合にはパッケージの４側面から複数のリード
が延出したいわゆるＱｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇ
ｅ（以下、ＱＦＰとする）と呼ばれる半導体装置もあ
る。

【０００３】近年ではリードの本数が多く、しかもピッ
チが狭い半導体装置が盛んに用いられるようになり、製
造段階でのリード検査に対する要求が厳しいものとなっ
ている。従来、半導体装置の外観検査装置は、パッケー
ジから延出するリードの側方にＣＣＤカメラ等の光学読
み取り機構を配置してリードの投影光を取り込むことで
リードの曲がりやピッチ、浮き等を計測していた。しか
し、このような外観検査装置ではリードが延出するパッ
ケージの各辺にそれぞれ光学読み取り機構を配置する必
要があり設備の複雑化やコストアップを招くことにな
る。

【０００４】そこで、図５に示す半導体装置１０の外観
検査装置１は、リード１２が延出するパッケージ１１の
外側にプリズム３等の反射手段をそれぞれ配置し、この
プリズム３に反射したリード１２の投影光をパッケージ
１１の上方に配置した光学読み取り機構４にて一括して
取り込むようにしたものである。これにより、１台の光
学読み取り機構４にて全てのリード１２の投影光を取り
込むことができるため設備の簡素化を図ることができ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな半導体装置のリード検査装置には次のような問題が
ある。すなわち、このリード検査装置では１台の光学読
み取り機構にて全てのリードの投影光を受光することが
できるものの、反射手段からの投影光を受光するために
パッケージよりも外側の範囲まで視野を広げる必要があ
り光学読み取り機構の倍率を低めに設定しなければなら
ない。このため、精度の高いリード検査を行うことが困
難となるとともに、特にリードのピッチが狭い場合には
検査精度の低下を招くことになる。

【０００６】また、リードの投影光を光学読み取り機構
のレンズの外周付近で受光することになるためレンズの
収差の影響を受けやすくなり、映像のひずみによる検査
精度低下が問題となる。よって、本発明は簡単な設備で
しかも精度良くリードの検査を行うことができる半導体
装置の外観検査装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために成された半導体装置の外観検査装置
である。すなわち、パッケージから複数のリードが延出
する半導体装置の外観検査装置であって、半導体装置の
リードを載置する載置部および載置部よりも内側に備え
られた開口部から搭載台を構成し、リードの側方から照
射される光の投影光を開口部を介して搭載台の下方へ反
射させる反射手段を搭載台の開口部の内側から載置部よ
りパッケージ側にかけて配置し、反射手段により反射す
る投影光を受光するための光学読み取り機構を配置した
半導体装置の外観検査装置である。

【０００８】また、搭載台の載置部を透光部材から構成
し、この載置部を透過する透過光をも光学読み取り機構
にて受光したり、光学読み取り機構にてパッケージの裏
面からの反射光をも受光するようにした半導体装置の外
観検査装置でもある。

【０００９】

【作用】半導体装置のリードを載置する搭載部よりも内
側に反射手段を配置していることにより、リードの投影
光をリードよりもパッケージ側で反射させることができ
る。このため、リードの投影光は半導体装置の外形より
も内側で反射することになり、光学読み取り機構の視野
を半導体装置の外形よりも小さく設定することができる
ようになる。しかも、反射手段を開口部の内側から載置
部よりパッケージ側にかけて配置しているため、載置部
の表面に沿った光の投影光を反射でき、載置部を基準と
したリードの浮き上がりや曲がりを正確に捉えることが
できるようになる。

【００１０】また、搭載台のリードの載置部を透光部材
にすることで、リードの映像を載置部を介して光学読み
取り機構に取り込むことができる。すなわち、リードの
平面方向の映像と側面方向の映像とを光学読み取り機構
により同時に得ることができる。また、開口部を介して
パッケージの裏面からの反射光をも光学読み取り機構に
て取り込むことでリードとパッケージとの一括した映像
を得ることができるようになる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明の半導体装置の外観検査装置
の実施例を図に基づいて説明する。図１は、本発明の半
導体装置の外観検査装置を説明する概略断面図である。
すなわち、この外観検査装置１はパッケージ１１から複
数のリード１２が延出する半導体装置１０の外観を検査
するためのものであり、主として半導体装置１０を搭載
する搭載台２と、投影光を反射させるためのプリズム３
と、投影光を受光するための光学読み取り機構４とから
構成されている。

【００１２】搭載台２は半導体装置１０のリード１２を
載置するための載置部２１と載置部２１よりも内側に設
けられた開口部２２とから構成されており、半導体装置
１０を搭載した状態でリード１２が載置部２１の上面に
接するようになっている。この載置部２１の開口部２２
の内側から載置部２１よりパッケージ１１側にかけて例
えばプリズム３から成る反射手段が配置されており、リ
ード１２の外側から照射される光の投影光を反射させ開
口部２２を介して搭載台２の下方へ導いている。

【００１３】なお、このプリズム３はリード１２が延出
するパッケージ１１の辺に対応して配置されており、例
えばＱＦＰから成る半導体装置１０の場合にはパッケー
ジ１１の４つの辺に対応して４つのプリズム３がそれぞ
れ配置される。

【００１４】このような外観検査装置１を用いて半導体
装置１０の外観を検査するには、先ず、搭載台２に半導
体装置１０を搭載した状態でリード１２の側方から図示
しない光源により光を照射する。光は各リード１２に当
たり、その投影光が載置部２１の内側に配置されたプリ
ズム３に入射される。この投影光はプリズム３にて反射
して搭載台２の下方へ進み、光学読み取り機構４にて取
り込まれることになる。

【００１５】この光学読み取り機構４はプリズム３にて
反射される投影光を受光できる視野に設定されている。
すなわち、この視野は半導体装置１０の外形よりも小さ
くてもよく、光学読み取り機構４の倍率を高めても投影
光を十分取り込むことができる。

【００１６】図２は、光学読み取り機構４による取り込
み画像を説明する図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は
拡大図である。すなわち、取り込み画像４０にはリード
映像１２ａと載置部映像２１ａおよびパッケージ裏面映
像１１ａが影として写し出されている。なお、この取り
込み画像４０はＱＦＰから成る半導体装置１０の映像で
あり、パッケージ１１の４辺に対応して配置されたプリ
ズム３により反射した投影光を写し出しているものであ
る。そして、この取り込み画像４０に基づいてリード１
２の曲がりや浮きを計測する。

【００１７】つまり、載置部映像２１ａとリード映像１
２ａとの隙間を計測することでリード１２の浮きを検査
することができ、また、リード映像１２ａの並びを計測
することでリード１２の曲がりを検査することができ
る。さらに、リード１２の検査と同時にパッケージ裏面
映像１１ａに基づいてパッケージ１１の欠陥等の検査を
行うことができる。

【００１８】このように、各プリズム３にて反射した投
影光を得ることで半導体装置１０のパッケージ１１から
延出するリード１２の検査を一括して行うことができる
ようになる。

【００１９】次に、本発明の他の実施例を図３および図
４に基づいて説明する。図３に示すように、この外観検
査装置１は先に説明したように半導体装置１０を搭載す
る搭載台２とプリズム３と光学読み取り機構４とから構
成されるものであるが、搭載台２の載置部２１がガラス
等から成る透光部材にて形成されている。

【００２０】このため、半導体装置１０を搭載台２に搭
載した状態でリード１２の側方から光を照射すると、リ
ード１２の投影光がプリズム３で反射して搭載台２の下
方へ導かれるとともに、透光部材から成る載置部２１を
光が透過して光学読み取り機構４にて取り込まれること
になる。

【００２１】図４は、この外観検査装置１の光学読み取
り機構４による取り込み画像処理装置を説明する図で、
（ａ）は全体図、（ｂ）は拡大図である。すなわち、こ
のような取り込み画像４０によりリード映像１２ａと透
過映像１２ｂとを同時に得ることができる。例えば、Ｑ
ＦＰから成る半導体装置１の場合には、パッケージ１１
の４辺から延出する全てのリード１２の立ち上がり部分
および先端部分の映像を得ることができる。

【００２２】この取り込み画像４０のリード映像１２ａ
および透過映像１２ｂに基づいて、リード１２の曲がり
や浮きを計測する。例えば、リード１２の浮きを計測す
るには載置部映像２１ａとリード映像１２ａとの隙間を
求めればよい。また、同時にパッケージ裏面映像１１ａ
を得てパッケージ１１の裏面の外観検査を行ってもよ
い。

【００２３】いずれの実施例においても、半導体装置１
０の外形よりも小さい視野にてリード１２の映像を得る
ことができるため、光学読み取り機構４の倍率を高くす
ることが可能となる。また、このような視野により投影
光の取り込みの際に光学読み取り機構４のレンズの周辺
部分を使用しなくてもよいため、レンズの収差による取
り込み画像４０の歪みが問題にならない。

【００２４】また、本実施例においてはＱＦＰから成る
半導体装置１０の外観を検査する場合を例として説明し
たが、これ以外にも図５に示すようなＪ型のリード１２
を有するいわゆるＳＯＪやＱＦＪから成る半導体装置１
０の場合であっても検査を行うことができる。

【００２５】すなわち、搭載台２の載置部２１にＪ型の
リード１２を載置して、その内側にプリズム３を配置す
るようにする。これにより、リード１２の側方から照射
される光の投影光がプリズム３にて反射して搭載台２の
下方へ導かれ、光学読み取り機構４にて受光することが
できるようになる。

【００２６】なお、本実施例において投影光を反射させ
る反射手段としてプリズム３を用いたが、本発明はこれ
に限定されることはなくハーフミラーや他の反射板であ
っても同様である。また、リード１２の形状はガルウイ
ング型やＪ型に限定されず挿入型や他の形状であっても
検査対象とすることができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体装置
の外観検査装置によれば次のような効果がある。すなわ
ち、半導体装置の外形よりも小さい視野にてリードの投
影光を受光することができるため取り込み画像の倍率を
高めることができるとともに、光学読み取り機構のレン
ズの収差の影響を受けることが無くなり精度の高いリー
ド検査を行うことが可能となる。

【００２８】また、リードの載置部を透光部材にて構成
することで、リードの平面方向の映像をも受光すること
ができ一つの取り込み画像に基づいて種々の検査を行う
ことが可能となる。さらに、パッケージの裏面の映像を
も同時に取り込むことができ簡単な設備であっても多く
の外観検査を行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の外観検査装置を説明する概略断面図で
ある。

【図２】取り込み画像を説明する図で、（ａ）は全体
図、（ｂ）は拡大図である。

【図３】他の例を説明する概略断面図である。

【図４】他の例の取り込み画像を説明する図で、（ａ）
は全体図、（ｂ）は拡大図である。

【図５】他のリード形状の検査を説明する概略断面図で
ある。

【図６】従来例を説明する概略断面図である。

【符号の説明】

１ 外観検査装置 ２ 搭載台 ３ プリズム ４ 光学読み取り機構 １０ 半導体装置 １１ パッケージ １２ リード ２１ 載置部 ２２ 開口部

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パッケージから複数のリードが延出する
   半導体装置の外観検査装置において、 前記半導体装置のリードを載置するための載置部を備
   え、かつ該載置部よりも内側に開口部が設けられた搭載
   台と、 前記搭載台の開口部の内側から前記載置部よりパッケー
   ジ側にかけて配置され前記リードの側方から照射される
   光の投影光を前記開口部を介して該搭載台の下方へ反射
   させるための反射手段と、 前記反射手段により反射する前記投影光を受光するため
   の光学読み取り機構とから成ることを特徴とする半導体
   装置の外観検査装置。
2. 【請求項２】 前記搭載台の載置部は透光部材から構成
   され、 前記光学読み取り機構は前記載置部を透過する透過光を
   も受光することを特徴とする請求項１記載の半導体装置
   の外観検査装置。
3. 【請求項３】 前記光学読み取り機構は前記パッケージ
   の裏面からの反射光をも受光することを特徴とする請求
   項１または２記載の半導体装置の外観検査装置。