CH699122B1 - System and method for inspection of semiconductor components. - Google Patents
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Abstract
Un système et un procédé pour l’inspection de boîtiers de semi-conducteurs. Le système comprend un ensemble d’éclairage (14), une structure de prismes (16), une première caméra (24) et une deuxième caméra (26). La structure de prismes comprend une pluralité de surfaces. La lumière réfléchie par le boîtier de semi-conducteur placé en position de traitement pénètre dans la structure de prismes avant d’en sortir et de pénétrer dans soit la première caméra soit la deuxième caméra. La première caméra (24) et la deuxième caméra (26) offrent différents agrandissements. La première caméra capture une image de la surface inférieure et de chacune des quatre surfaces latérales du boîtier de semi-conducteur. La deuxième caméra capture une image uniquement de la surface inférieure du boîtier de semi-conducteur. La lumière fournie par l’ensemble d’éclairage possède un groupe prédéterminé de propriétés qui sont variables pour améliorer la détection de défectuosités spécifiques. Les images capturées par la première caméra et la deuxième caméra sont transférées à un contrôleur pour leur analyse.A system and method for inspecting semiconductor packages. The system includes an illumination assembly (14), a prism structure (16), a first camera (24) and a second camera (26). The prism structure includes a plurality of surfaces. The light reflected by the semiconductor package placed in the processing position enters the prism structure before exiting and entering either the first camera or the second camera. The first camera (24) and the second camera (26) offer different magnifications. The first camera captures an image of the bottom surface and each of the four side surfaces of the semiconductor package. The second camera captures an image only of the bottom surface of the semiconductor package. The light provided by the illumination assembly has a predetermined group of properties that are variable to improve the detection of specific defects. Images captured by the first camera and the second camera are transferred to a controller for analysis.
Description
Description Description
Domaine de l’invention Field of the invention
[0001 ] La présente invention concerne un système et un procédé pour l’inspection des composants de semi-conducteurs, selon la préambule de revendication 1 et 19 respectivement. The present invention relates to a system and method for the inspection of semiconductor components, according to the preamble of claim 1 and 19 respectively.
Contexte/Etat de la technique Background / State of the art
[0002] Le contrôle qualité dans la fabrication de boîtiers de semi-conducteurs ou éléments à semi-conducteurs constitue un aspect de plus en plus important et coûteux du processus de fabrication des boîtiers de semi-conducteurs. Des boîtiers de semi-conducteurs tels que boîtiers plats avec broches sur les quatre côtés sans pattes (QFN, Quad Fiat No Leads), boîtiers à matrice de billes (BGA, Bail Grid Arrays) et boîtiers-puces à encapsulation sur tranche (WLCSP, Wafer Level Chip Scale Packaging) exigent généralement des analyses et contrôles qualité rigoureux avant leur distribution et exportation. La détection de défectuosités (ci-après appelée contrôle qualité) de surfaces de boîtiers de semi-conducteurs permet au fabricant d’éliminer ou de corriger de telles défectuosités avant la distribution et l’exportation des boîtiers de semi-conducteurs. Suite à l’importance croissante accordée à une plus grande précision et qualité des boîtiers de semi-conducteurs, voire à l’exigence qui en est faite, le contrôle qualité de surfaces de boîtiers de semi-conducteurs est en passe de devenir une étape de plus en plus importante dans le processus global de fabrication de boîtiers de semi-conducteurs. [0002] Quality control in the manufacture of semiconductor packages or semiconductor elements is an increasingly important and expensive aspect of the semiconductor package manufacturing process. Semiconductor enclosures such as flat housings with four-sided pins without tabs (QFN, Quad Fiat No Leads), BGA (Bail Grid Arrays) and wafer encapsulation chips (WLCSP) Wafer Level Chip Scale Packaging) generally require rigorous quality controls and checks before distribution and export. The defect detection (hereinafter referred to as quality control) of semiconductor package surfaces enables the manufacturer to eliminate or correct such defects prior to the distribution and export of the semiconductor packages. Due to the increasing emphasis on the accuracy and quality of semi-conductor packages, and even the demand for them, the quality control of semiconductor package surfaces is becoming a milestone. increasingly important in the overall process of manufacturing semiconductor packages.
[0003] Les boîtiers de semi-conducteurs sont typiquement contrôlés pour détecter la présence de défectuosités de surface telles que cavités internes et formation de configuration inexacte. En outre, les boîtiers de semi-conducteurs sont généralement soumis à inspection pour détecter des défauts concernant remplacement, le pas, la coplanarité et l’alignement des extrémités des terminaux. En outre, les boîtiers de semi-conducteurs peuvent être contrôlés pour des caractères manquants ou mal placés dans les marquages ou données des fabricants qui sont imprimés sur la surface des boîtiers de semi-conducteurs. Typiquement, il est nécessaire de vérifier chaque surface inférieure et supérieure ainsi que latérale des boîtiers de semi-conducteurs avant leur distribution et exportation. [0003] Semiconductor packages are typically controlled to detect the presence of surface defects such as internal cavities and improper configuration formation. In addition, the semiconductor packages are generally inspected for defects in replacement, pitch, coplanarity, and terminal-end alignment. In addition, semiconductor packages can be controlled for missing or improperly placed characters in manufacturers' markings or data that are printed on the surface of the semiconductor packages. Typically, it is necessary to check each bottom and top and side surface of the semiconductor packages prior to distribution and export.
[0004] Plusieurs systèmes et procédés sont connus pour l’inspection de boîtiers de semi-conducteurs. Des dispositifs photographiques tels que caméras avec dispositif à couplage de charge (CCD) sont utilisés de façon prépondérante pour la capture d’images durant le contrôle de boîtiers de semi-conducteurs. Un système et procédé typique pour le contrôle de boîtiers de semi-conducteurs utilise un arrangement comprenant une seule caméra pour l’inspection simultanée de la surface inférieure ou supérieure et des surfaces latérales. Toutefois, l’utilisation d’un arrangement comprenant une seule caméra résulte typiquement en une résolution réduite de l’inspection ou une détection de défectuosités réduite en raison de la large zone de contrôle combinée de la surface inférieure ou supérieure avec les surfaces latérales. En outre, les lentilles et miroirs qui sont utilisés avec l’arrangement comprenant une seule caméra requièrent en règle générale d’être déplacés ou positionnés pendant l’inspection. Le déplacement des lentilles et miroirs pendant l’inspection entraîne généralement des pertes dues à la calibration et au contrôle de l’ajustement. [0004] Several systems and methods are known for the inspection of semiconductor packages. Photographic devices such as charge-coupled cameras (CCDs) are used predominantly for capturing images during the control of semiconductor packages. A typical system and method for control of semiconductor packages uses a single camera arrangement for simultaneous inspection of the bottom or top surface and side surfaces. However, the use of a single camera arrangement typically results in reduced inspection resolution or reduced defect detection due to the large combined control area of the bottom or top surface with the side surfaces. In addition, the lenses and mirrors that are used with the single camera arrangement generally require to be moved or positioned during the inspection. Moving the lenses and mirrors during the inspection usually results in losses due to calibration and adjustment control.
[0005] Un autre système pour l’inspection de boîtiers de semi-conducteurs est décrit dans la publication de la demande de brevet US 2003/0 086 083 A1 de Ebert et al. Le système proposé par Ebert et al. comprend de multiples miroirs et lentilles individuels. Un séparateur de faisceau dans le système d’Ebert et al. divise la lumière réfléchie du boîtier de semi-conducteur le long de trajectoires distinctes de haute et basse résolution pour capturer les images de haute et basse résolution du boîtier de semi-conducteur par une caméra de haute et basse résolution respectivement. L’image de basse résolution est utilisée pour identifier une zone d’intérêt qui est ensuite agrandie davantage par la caméra à haute résolution pour un contrôle plus approfondi. Toutefois, le système d’Ebert et al. occupe typiquement un volume considérable. Par ailleurs, le système d’Ebert et al. implique le positionnement de multiples miroirs et lentilles qui peuvent à la fois s’avérer gourmands en ressources et compromettre la précision. En outre, les images de haute et basse résolution saisies par le système d’Ebert et al. constituent une image identique (quoique de résolution différente) de la même zone d’intérêt. Another system for the inspection of semiconductor packages is described in the publication of US Patent Application 2003/0 086 083 A1 to Ebert et al. The system proposed by Ebert et al. includes multiple mirrors and individual lenses. A beam splitter in the system of Ebert et al. divides the reflected light of the semiconductor package along distinct high and low resolution paths to capture the high and low resolution images of the semiconductor package by a high and low resolution camera respectively. The low resolution image is used to identify an area of interest that is further magnified by the high resolution camera for further control. However, the system of Ebert et al. typically occupies a considerable volume. Moreover, the system of Ebert et al. involves the positioning of multiple mirrors and lenses that can both be resource-hungry and compromise accuracy. In addition, the high and low resolution images captured by the Ebert et al. constitute an identical image (although of different resolution) of the same area of interest.
[0006] Le brevet américain US 6 952 491 B2 et la demande de brevet US publiée US 2004/0 263 834 A1 , les deux au nom d’Alumot et al., décrivent un procédé et un dispositif pour l’inspection de surfaces d’éléments à semi-conducteurs. Le procédé et le dispositif d’Alumot et al. effectuent le contrôle des surfaces du composant semi-conducteur en deux phases. Dans une première phase, une surface du composant semi-conducteur est contrôlée à une vitesse relativement élevée et avec une résolution spatiale relativement basse. Dans une seconde phase, des emplacements sélectionnés de la surface du composant semi-conducteur sont ensuite contrôlés avec une résolution spatiale relativement haute. Les informations rassemblées durant la première phase et la deuxième phase sont analysées par un processeur ou contrôleur externe. Des comparaisons sont effectuées entre les images obtenues durant la première et la deuxième phase et des images de référence pour permettre la détection de défectuosités de surface sur le composant semi-conducteur. [0006] US Patent 6,952,491 B2 and US Patent Application Publication No. US 2004/0263 834 A1, both in the name of Alumot et al., Describe a method and a device for the inspection of semiconductor elements. The method and the device of Alumot et al. perform the control of the surfaces of the semiconductor component in two phases. In a first phase, a surface of the semiconductor component is controlled at a relatively high speed and with a relatively low spatial resolution. In a second phase, selected locations of the surface of the semiconductor component are then monitored with relatively high spatial resolution. The information gathered during the first phase and the second phase is analyzed by an external processor or controller. Comparisons are made between the images obtained during the first and the second phase and reference images to enable detection of surface defects on the semiconductor component.
[0007] Toutefois, le procédé de contrôle en deux phases divulgué par Alumot et al. est fortement chronophage et gourmand en ressources. Par ailleurs, la détection de défectuosités de surface par le procédé et le dispositif d’Alumot et al. requiert la comparaison entre l’image obtenue et l’image de référence, un processus qui peut être considérablement imprécis et chronophage. En outre, le dispositif et le procédé d’Alumot et al. permettent uniquement le contrôle d’une surface du composant semi-conducteur. Le dispositif d’Alumot et al. comprend également une multitude de composants et est [0007] However, the two-phase control method disclosed by Alumot et al. is highly time consuming and resource hungry. Moreover, the detection of surface defects by the method and the device of Alumot et al. requires a comparison between the image obtained and the reference image, a process that can be considerably imprecise and time-consuming. In addition, the device and the method of Alumot et al. allow only the control of a surface of the semiconductor component. The device of Alumot et al. also includes a multitude of components and is
2 essentiellement volumineux. L’espace accru requis pour l’installation du dispositif d’Alumot et al. résulte typiquement en une surface de fabrication nécessaire accrue et, en fin de compte, en des coûts de production plus élevés. 2 essentially bulky. The increased space required for the installation of Alumot et al. typically results in an increased required manufacturing area and, ultimately, higher production costs.
[0008] Par conséquent, l’homme du métier comprendra que des améliorations aux systèmes et procédés pour l’inspection de boîtiers de semi-conducteurs seront nécessaires. Un système et un procédé améliorés pour le contrôle de boîtiers de semi-conducteurs devrait permettre des résolutions plus élevées et multiples des images saisies pour la détection de défectuosités ou le contrôle qualité. Par ailleurs, le système amélioré devra de préférence être peu encombrant. Therefore, those skilled in the art will understand that improvements to the systems and methods for the inspection of semiconductor packages will be required. An improved system and method for controlling semiconductor packages should allow higher and multiple resolutions of images captured for defect detection or quality control. In addition, the improved system should preferably be compact.
Résumé summary
[0009] Selon un premier aspect de la présente invention, un système d’inspection de composant semi-conducteur est divulgué qui est défini par les caractéristiques de la revendication 1. According to a first aspect of the present invention, a semiconductor component inspection system is disclosed which is defined by the features of claim 1.
[0010] Selon un second aspect de la présente invention, un procédé est divulgué pour l’inspection d’un composant semiconducteur, qui est défini par les caractéristiques de la revendication 19. According to a second aspect of the present invention, a method is disclosed for the inspection of a semiconductor component, which is defined by the features of claim 19.
Brève description des figures [0011] Brief description of figures [0011]
La fig. 1 montre une configuration de système partielle d’un système pour l’inspection de boîtiers de semi-conducteurs selon un premier mode d’exécution, donné à titre d’exemple, de la présente invention; la fig. 2 montre une vue de surface en coupe partielle d’un ensemble d’illumination angulaire et de la structure de prismes latérale du système de la fig. 1 ; la fig. 3 montre une vue de face en coupe partielle élargie de la structure de prismes latérale de la fig. 2 et de sa redirection de la lumière; la fig. 4 montre un diagramme de la trajectoire de la lumière selon un premier chemin optique donné à titre d’exemple entre le boîtier de semi-conducteur et une première caméra du système de la fig. 1 ; la fig. 5 montre la trajectoire de la lumière selon le premier chemin optique donné à titre d’exemple de la fig. 4; la fig. 6 montre un diagramme de la trajectoire de la lumière selon un deuxième chemin optique donné à titre d’exemple entre le boîtier de semi-conducteur et une deuxième caméra du système de la fig. 1 ; la fig. 7 montre la trajectoire de la lumière selon le deuxième chemin optique donné à titre d’exemple de la fig. 6; la fig. 8 montre une combinaison des trajectoires de la lumière selon le premier chemin optique, donné à titre d’exemple, de la fig. 4 et le premier chemin optique, donné à titre d’exemple, de la fig. 6; la fig. 9 montre une image capturée par la première caméra et une image capturée par la deuxième caméra du système de la fig. 1 ; la fig. 10 montre la trajectoire de la lumière à travers un ensemble de prismes du système pour l’inspection de boîtiers de semi-conducteurs de la fig. 1 ; et la fig. 1 1 montre un diagramme du procédé pour l’inspection de boîtiers de semi-conducteurs selon un deuxième mode d’exécution, donné à titre d’exemple, de la présente invention. Fig. 1 shows a partial system configuration of a system for the inspection of semiconductor packages according to a first exemplary embodiment of the present invention; fig. 2 shows a partial sectional surface view of an angular illumination assembly and the lateral prism structure of the system of FIG. 1; fig. 3 shows an enlarged partial sectional front view of the lateral prism structure of FIG. 2 and its redirection of light; fig. 4 shows a diagram of the path of light according to a first optical path given by way of example between the semiconductor package and a first camera of the system of FIG. 1; fig. 5 shows the path of the light according to the first optical path given by way of example of FIG. 4; fig. 6 shows a diagram of the path of the light according to a second optical path given by way of example between the semiconductor package and a second camera of the system of FIG. 1; fig. 7 shows the path of the light according to the second optical path given by way of example of FIG. 6; fig. 8 shows a combination of the trajectories of light according to the first optical path, given by way of example, of FIG. 4 and the first optical path, given by way of example, of FIG. 6; fig. 9 shows an image captured by the first camera and an image captured by the second camera of the system of FIG. 1; fig. 10 shows the path of light through a set of prisms of the system for the inspection of semiconductor packages of FIG. 1; and FIG. 11 shows a process diagram for the inspection of semiconductor packages according to a second exemplary embodiment of the present invention.
Description détaillée detailed description
[0012] Le contrôle qualité dans la fabrication de boîtiers de semi-conducteurs ou composants semi-conducteurs est un aspect d’importance accrue et de coût croissant. Il existe plusieurs systèmes et procédés pour le contrôle de la qualité ou la détection de défectuosités de surfaces de boîtiers de semi-conducteurs. Les systèmes et procédés disponibles présentent plusieurs désavantages ou problèmes tels que décrits précédemment. Un inconvénient est une résolution limitée des images capturées avec des systèmes comprenant une seule caméra. Le mouvement des parties constituantes des systèmes existants, par exemples lentilles et miroirs, entraîne généralement des pertes dues à l’étalonnage et au contrôle de l’ajustement. En outre, les systèmes actuels pour le contrôle qualité des boîtiers de semi-conducteurs qui comprennent de multiples caméras présentent typiquement un encombrement considérable et augmentent ainsi les frais de production. Par conséquent, l’homme du métier comprendra que des améliorations aux systèmes et procédés pour le contrôle qualité de boîtiers de semi-conducteurs sont nécessaires. [0012] Quality control in the manufacture of semiconductor packages or semiconductor components is an aspect of increased importance and increasing cost. There are several systems and methods for quality control or for detecting surface defects in semiconductor packages. The available systems and methods have several disadvantages or problems as described above. A disadvantage is a limited resolution of images captured with systems comprising a single camera. Movement of component parts of existing systems, for example lenses and mirrors, generally results in losses due to calibration and adjustment control. In addition, current systems for quality control of semiconductor packages that include multiple cameras typically have a large footprint and thus increase the cost of production. Therefore, those skilled in the art will appreciate that improvements to systems and methods for quality control of semiconductor packages are required.
[0013] Pour des raisons de concision et de clarté, la description de la présente invention est limitée ci-après à un système et à un procédé pour l’inspection de boîtiers de semi-conducteurs qui permettent un agrandissement multiple et un contrôle de surface multiple. Cela n’exclut toutefois pas différents modes d’exécution de l’invention pour d’autres applications où les principes fondamentaux qui régissent les différents modes d’exécution, telles que les caractéristiques opérationnelles, fonctionnelles ou de performance, sont sollicités. For the sake of brevity and clarity, the description of the present invention is hereinafter limited to a system and method for inspecting semiconductor packages that permit multiple magnification and surface control. multiple. However, this does not exclude different embodiments of the invention for other applications where the fundamental principles governing the different modes of execution, such as operational, functional or performance characteristics, are solicited.
3 [0014] Des modes d’exécution, donnés à titre d’exemple, d’un système et d’un procédé pour l’inspection de boîtiers de semi-conducteurs sont décrits ci-après en référence aux fig. 1 à 10, dans lesquelles les mêmes éléments portent les mêmes numéros de référence. Exemplary embodiments of a system and method for inspecting semiconductor packages are described hereinafter with reference to FIGS. 1 to 10, in which the same elements bear the same reference numbers.
[0015] Un système 10 pour le contrôle de boîtiers de semi-conducteurs (également connus sous le nom de substrats semi-conducteurs) 12 est prévu selon un premier mode d’exécution, donné à titre d’exemple, de la présente invention. Les boîtiers de semi-conducteurs 12 incluent, mais ne sont pas limités à, des boîtiers plats avec broches sur les quatre côtés sans pattes (QFN, Quad Fiat No Leads), boîtiers à matrice de billes (BGA, Bail Grid Arrays) et boîtiers-puces à encapsulation sur tranche (WLCSP, Wafer Level Chip Scale Packaging). De préférence, le système 10 comprend un ensemble d’éclairage 14 ou un dispositif d’éclairage, une structure de prismes 16 et un nombre de caméras. A system 10 for the control of semiconductor packages (also known as semiconductor substrates) 12 is provided according to a first embodiment, given by way of example, of the present invention. Semiconductor packages 12 include, but are not limited to, flat boxes with pins on all four non-legged sides (QFN, Quad Fiat No Leads), ball grid housings (BGAs, Bail Grid Arrays), and housings. Wafer Level Chip Scale Packaging (WLCSP). Preferably, the system 10 comprises a lighting assembly 14 or a lighting device, a prism structure 16 and a number of cameras.
[0016] Chaque boîtier de semi-conducteur 12 comprend de préférence une surface supérieure, une surface inférieure et quatre surfaces latérales. La surface supérieure et la surface inférieure du boîtier de semi-conducteur 12 peuvent aussi être appelées côté supérieur respectivement côté inférieur du boîtier de semi-conducteur 12. De préférence, chacune des quatre surfaces latérales du boîtier de semi-conducteur 12 est à un angle par rapport à la surface supérieure et à la surface inférieure du boîtier de semi-conducteur 12. L’homme du métier comprendra sûrement que le boîtier de semi-conducteur 12 peut posséder davantage que quatre surfaces latérales. Par exemple, le boîtier de semi-conducteur 12 peut avoir une forme octogonale ou décagonale avec huit ou dix surfaces latérales correspondantes. Each semiconductor package 12 preferably comprises an upper surface, a lower surface and four lateral surfaces. The upper surface and the lower surface of the semiconductor package 12 may also be referred to as the upper side or lower side of the semiconductor package 12. Preferably, each of the four side surfaces of the semiconductor package 12 is at an angle relative to the upper surface and bottom surface of the semiconductor package 12. Those skilled in the art will surely understand that the semiconductor package 12 may have more than four side surfaces. For example, the semiconductor package 12 may have an octagonal or decagonal shape with eight or ten corresponding side surfaces.
[0017] De préférence, l’inspection de boîtiers de semi-conducteurs 12 implique la capture d’image de la surface supérieure, de la surface inférieure et de chacune des quatre surfaces latérales du boîtier de semi-conducteur 12. Une variante consiste en ce que l’inspection du boîtier de semi-conducteur 12 inclut la capture d’image d’un nombre quelconque de surfaces du boîtier de semi-conducteur 12. Preferably, the inspection of semiconductor packages 12 involves the image capture of the upper surface, the lower surface and each of the four side surfaces of the semiconductor package 12. A variant consists of the inspection of the semiconductor package 12 includes the image capture of any number of surfaces of the semiconductor package 12.
[0018] Le système 10 pour l’inspection de boîtiers de semi-conducteurs 12 permet de préférence la capture de l’image de la surface inférieure ainsi que de chacune des quatre surfaces latérales des boîtiers de semi-conducteurs 12. La capture d’image de la surface inférieure ainsi que de chacune des quatre surfaces latérales du boîtier de semi-conducteur 12 facilite la détection de défectuosités situées sur n’importe laquelle des surfaces. The system 10 for the inspection of semiconductor packages 12 preferably allows the capture of the image of the lower surface as well as each of the four lateral surfaces of the semiconductor packages 12. The capture of image of the bottom surface as well as each of the four side surfaces of the semiconductor package 12 facilitates the detection of defects located on any of the surfaces.
[0019] Les défectuosités de surfaces de boîtiers de semi-conducteurs 12 comprennent, mais ne sont pas limitées à, des vides, des fissures, des taches, des contaminations, des configurations incorrectes et des positionnements d’interconnexion imprécis. La détection de défectuosités de surface permet aux défectuosités de surface détectées d’être corrigées. Dans une variante, la détection de défectuosités de surface de boîtiers de semi-conducteurs 12 facilite l’élimination de boîtiers de semi-conducteurs 12 défectueux. Par conséquent, l’inspection de boîtiers de semi-conducteurs 12 résulte de préférence en une qualité améliorée des boîtiers de semi-conducteurs 12 fabriqués. The surface defects of semiconductor packages 12 include, but are not limited to, voids, cracks, spots, contaminations, improper configurations, and imprecise interconnect positions. Surface defect detection allows detected surface defects to be corrected. Alternatively, the detection of surface defects of semiconductor packages 12 facilitates the removal of faulty semiconductor packages 12. Therefore, the inspection of semiconductor packages 12 preferably results in improved quality of the semiconductor packages 12 manufactured.
[0020] Le boîtier de semi-conducteur 12 est de préférence placé en position de traitement 18 durant l’inspection ou la capture d’image. L’ensemble d’éclairage 14 peut être actionné pour fournir ou diriger la lumière au boîtier de semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18. De préférence, l’ensemble d’éclairage 14 comprend un ensemble d’illumination angulaire 20 et un ensemble d’illumination axiale 22. L’ensemble d’illumination angulaire 20 et l’ensemble d’illumination axiale 22 comprennent de préférence des dispositifs multi-couches à diodes électroluminescentes (DEL). Dans une variante, l’ensemble d’illumination angulaire 20 et l’ensemble d’illumination axiale 22 comprennent des illuminateurs flash au xénon. Une autre variante consiste en ce que l’ensemble d’illumination angulaire 20 et l’ensemble d’illumination axiale 22 comprennent différents types de dispositifs ou appareils d’éclairage connus de l’homme du métier. Dans une autre variante, l’ensemble d’illumination angulaire 20 et l’ensemble d’illumination axiale 22 comprennent chacun différents dispositifs d’éclairage ou d’illumination. The semiconductor package 12 is preferably placed in the processing position 18 during image inspection or capture. The illumination assembly 14 may be actuated to supply or direct the light to the semiconductor package 12 placed in the treatment position 18. Preferably, the illumination assembly 14 comprises an angular illumination assembly 20 and a Axial illumination assembly 22. The angular illumination assembly 20 and the axial illumination assembly 22 preferably comprise multi-layered light-emitting diode (LED) devices. Alternatively, the angular illumination assembly 20 and the axial illumination assembly 22 comprise xenon flash illuminators. Another variant is that the angular illumination assembly 20 and the axial illumination assembly 22 comprise different types of lighting devices or apparatus known to those skilled in the art. In another variant, the angular illumination assembly 20 and the axial illumination assembly 22 each comprise different illumination or illumination devices.
[0021 ] De préférence, l’ensemble d’illumination angulaire 20 et l’ensemble d’illumination axiale 22 sont tous deux disposés dans une configuration prédéterminée. En outre, de préférence, la disposition ou la configuration spatiale de l’ensemble d’illumination angulaire 20 et l’ensemble d’illumination axiale 22 est essentiellement fixe. Comme le comprendra l’homme du métier, la disposition spatiale fixe de l’ensemble d’éclairage 14 améliore la facilité et l’efficacité d’opération d’éclairage de boîtiers de semi-conducteurs 12 pendant l’inspection. [0021] Preferably, the angular illumination assembly 20 and the axial illumination assembly 22 are both arranged in a predetermined configuration. Further, preferably, the spatial arrangement or configuration of the angular illumination assembly 20 and the axial illumination assembly 22 is substantially fixed. As will be appreciated by those skilled in the art, the fixed spatial arrangement of the illumination assembly 14 improves the ease and efficiency of illumination operation of semiconductor packages 12 during inspection.
[0022] L’ensemble d’illumination angulaire 20 fournit ou dirige la lumière vers la surface inférieure et chacune des quatre surfaces latérales du boîtier de semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18. De préférence, les dispositifs multi-couches à diodes électroluminescentes (DEL) de l’ensemble d’illumination angulaire 20 sont chacun disposés à des angles prédéterminés par rapport à la surface inférieure du boîtier de semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18. En outre, de préférence, les angles prédéterminés peuvent être ajustés ou variés en conséquence pour permettre à la lumière d’être dirigée vers le boîtier de semi-conducteur aux angles requis ou souhaités. En outre, les dispositifs multi-couches à diodes électroluminescentes (DEL) sont de préférence disposés dans l’espace de manière à éviter essentiellement toute interférence avec la lumière réfléchie par la surface inférieure et chacune des quatre surfaces latérales du boîtier de semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18. The angular illumination assembly 20 provides or directs the light to the lower surface and each of the four side surfaces of the semiconductor package 12 placed in the processing position 18. Preferably, the multi-layer diode devices The electroluminescent (LED) units of the angular illumination assembly 20 are each disposed at predetermined angles with respect to the lower surface of the semiconductor package 12 in the processing position 18. In addition, preferably, the predetermined angles may be be adjusted or varied accordingly to allow light to be directed to the semiconductor package at the required or desired angles. In addition, the multilayer LED devices are preferably spatially arranged to substantially prevent interference with the light reflected from the bottom surface and each of the four side surfaces of the semiconductor package 12. placed in the treatment position 18.
[0023] De préférence, l’ensemble d’illumination axiale 22 fournit ou dirige la lumière principalement vers la surface inférieure du boîtier de semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18. [0023] Preferably, the axial illumination assembly 22 supplies or directs the light mainly towards the lower surface of the semiconductor package 12 placed in the treatment position 18.
[0024] Le système 10 pour l’inspection de boîtiers de semi-conducteurs 12 comprend en outre une structure de prismes 16, également connu comme structure de réflecteurs. La structure de prismes 16 comprend une pluralité de surfaces ou The system 10 for the inspection of semiconductor packages 12 further comprises a prism structure 16, also known as a reflector structure. The prism structure 16 comprises a plurality of surfaces or
4 de surfaces réfléchissantes. De préférence, la pluralité de surfaces sont disposées ou interconfigurées spécifiquement les unes par rapport aux autres. Plus préférablement, la pluralité de surfaces est interpositionnée pour définir un passage entre elles. Chacune de la pluralité de surfaces possède des propriétés ou caractéristiques soigneusement prédéterminées. Par exemple, au moins une de la pluralité de surfaces comprend un revêtement avec un coefficient de réflexion, de transmission et d’absorption soigneusement prédéterminé. En outre, au moins une de la pluralité de surfaces est de préférence réalisée par un processus de collage optique. 4 of reflective surfaces. Preferably, the plurality of surfaces are specifically arranged or interconfigured relative to one another. More preferably, the plurality of surfaces is interposed to define a passage therebetween. Each of the plurality of surfaces has carefully predetermined properties or features. For example, at least one of the plurality of surfaces comprises a coating with a carefully predetermined reflection, transmission and absorption coefficient. In addition, at least one of the plurality of surfaces is preferably made by an optical bonding process.
[0025] De préférence, au moins une partie de la lumière fournie ou dirigée vers les surfaces du boîtier de semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18 est réfléchie par les surfaces du boîtier de semi-conducteur 12. Au moins une partie de la lumière réfléchie par le boîtier de semi-conducteur 12 pénètre de préférence dans la structure de prismes 16 avant d’en ressortir et de pénétrer au moins dans une de la pluralité de caméras. Le nombre de caméras est de préférence deux, à savoir une première caméra 24 et une deuxième caméra 26 (appelées également premier dispositif de capture d’image et deuxième dispositif de capture d’image). De préférence, tant la première caméra 24 que la deuxième caméra 26 sont des caméras à haute résolution. La première caméra 24 et la deuxième caméra 26 peuvent chacune avoir la même haute résolution. Dans une variante, la première caméra 24 et la deuxième caméra 26 ont chacune une résolution différente. Preferably, at least a portion of the light provided or directed towards the surfaces of the semiconductor package 12 placed in the processing position 18 is reflected by the surfaces of the semiconductor package 12. At least a portion of the light reflected by the semiconductor package 12 preferably enters the prism structure 16 before emerging and penetrating at least one of the plurality of cameras. The number of cameras is preferably two, namely a first camera 24 and a second camera 26 (also called first image capture device and second image capture device). Preferably, both the first camera 24 and the second camera 26 are high resolution cameras. The first camera 24 and the second camera 26 can each have the same high resolution. In a variant, the first camera 24 and the second camera 26 each have a different resolution.
[0026] De préférence, la lumière pénétrant dans la première caméra 24 et la deuxième caméra 26 permet la capture d’image par la première caméra 24 et la deuxième caméra 26 respectivement. La haute résolution de la première caméra 24 et de la deuxième caméra 26 permet la capture d’images à haute résolution. Par conséquent, la haute résolution de la première caméra 24 et de la deuxième caméra 26 améliore de préférence la précision et la facilité de la détection de défectuosités de surface par le système 10. Preferably, light entering the first camera 24 and the second camera 26 allows image capture by the first camera 24 and the second camera 26 respectively. The high resolution of the first camera 24 and the second camera 26 allows the capture of high resolution images. Therefore, the high resolution of the first camera 24 and the second camera 26 preferably improves the accuracy and ease of detection of surface defects by the system 10.
[0027] De préférence, le fonctionnement de la première caméra 24, de la deuxième caméra 26 et de l’ensemble d’éclairage 14 est contrôlé par un ou une combinaison de système informatisé et un contrôleur programmable (non représentée). Le contrôleur programmable est de préférence connectée ou en communication par signal avec au moins l’ensemble d’illumination angulaire 20 ou l’ensemble d’illumination axiale 22. De préférence, le contrôleur programmable commande ou détermine les propriétés ou caractéristiques de la lumière fournie par au moins l’ensemble d’illumination angulaire 20 ou l’ensemble d’illumination axiale 22 au boîtier de semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18. Les propriétés de la lumière commandées par le contrôleur programmable incluent, mais ne sont pas limitées à, la luminosité ou l’intensité, la couleur et l’angle d’illumination. Par exemple, le contrôleur programmable est capable de commander l’angle de chacun des dispositifs multi-couches à diodes électroluminescentes (DEL) par rapport à un plan de référence défini à ou le long de la surface inférieure du composant semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18, et donc l’angle de la lumière dirigée par chacun des dispositifs multi-couches à diodes électroluminescentes (DEL) vers le boîtier de semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18. Preferably, the operation of the first camera 24, the second camera 26 and the lighting assembly 14 is controlled by one or a combination of computerized system and a programmable controller (not shown). The programmable controller is preferably connected or in signal communication with at least the angular illumination assembly 20 or the axial illumination assembly 22. Preferably, the programmable controller controls or determines the properties or characteristics of the provided light by at least the angular illumination assembly 20 or the axial illumination assembly 22 to the semiconductor package 12 placed in the processing position 18. The properties of the light controlled by the programmable controller include, but are not limited to, brightness or intensity, color and angle of illumination. For example, the programmable controller is capable of controlling the angle of each of the multilayer LED devices with respect to a reference plane defined at or along the bottom surface of the semiconductor component processing position 18, and thus the angle of light directed by each of the multilayer LED devices to the semiconductor package 12 placed in the processing position 18.
[0028] De préférence, la lumière réfléchie par la surface inférieure du composant semi-conducteur 12 est essentiellement perpendiculaire au plan de référence. En outre, de préférence, chacune des quatre surfaces latérales du composant semi-conducteur 12 est perpendiculaire au plan de référence. La lumière réfléchie par chacune des quatre surfaces latérales du composant semi-conducteur est de préférence essentiellement parallèle au plan de référence. Preferably, the light reflected by the lower surface of the semiconductor component 12 is substantially perpendicular to the reference plane. In addition, preferably, each of the four lateral surfaces of the semiconductor component 12 is perpendicular to the reference plane. The light reflected by each of the four side surfaces of the semiconductor component is preferably substantially parallel to the reference plane.
[0029] L’ensemble d’illumination angulaire 20 et l’ensemble d’illumination axiale 22 peuvent être commandés pour simultanément illuminer le boîtier de semi-conducteur 12 avec de la lumière à la fois angulaire et axiale. Comme variante, l’ensemble d’illumination angulaire 20 et l’ensemble d’illumination axiale 22 peuvent être commandés pour effectuer une illumination angulaire et une illumination axiale du boîtier de semi-conducteur 12 de façon alternée dans le temps. Le contrôleur programmable est capable de commander individuellement chacune des différentes propriétés de la lumière fournie par l’ensemble d’éclairage 14. En outre, le contrôleur est parfaitement en mesure de commander ou déterminer un groupe de propriétés de la lumière fournie par l’ensemble d’éclairage 14. The angular illumination assembly 20 and the axial illumination assembly 22 may be controlled to simultaneously illuminate the semiconductor package 12 with both angular and axial light. Alternatively, the angular illumination assembly 20 and the axial illumination assembly 22 may be controlled to effect angular illumination and axial illumination of the semiconductor package 12 alternately over time. The programmable controller is capable of individually controlling each of the different properties of the light provided by the illumination assembly 14. In addition, the controller is perfectly able to control or determine a group of properties of the light provided by the set. lighting 14.
[0030] La lumière est composée de particules élémentaires connues sous le nom de photons. La lumière possède des propriétés tant d’ondes que de particules, un phénomène communément appelé dualité onde particule. En général, la lumière est également connue comme faisceau de rayons lumineux ou d’ondes lumineuses. Chaque rayon ou onde de lumière a une longueur d’onde. La longueur d’onde d’un rayon lumineux détermine la fréquence du rayon lumineux. La fréquence du rayon lumineux est un facteur pour déterminer la capacité de transmission, l’absorption et le pouvoir réfléchissant du rayon lumineux lorsque le rayon lumineux frappe ou atteint une surface. The light is composed of elementary particles known as photons. Light has both wave and particle properties, a phenomenon commonly known as wave-particle duality. In general, light is also known as a beam of light rays or light waves. Each ray or light wave has a wavelength. The wavelength of a light ray determines the frequency of the light beam. The frequency of the light ray is a factor in determining the transmittance, absorption and reflectivity of the light beam when the light beam strikes or reaches a surface.
[0031 ] Comme mentionné précédemment, le contrôle ou la capture d’image des surfaces du boîtier de semi-conducteur 12 se produit lorsque le boîtier de semi-conducteur 12 est placé en position de traitement 18. Des images sont capturées lorsque la lumière (également appelée, de façon interchangeable, rayons lumineux) réfléchie par les surfaces du boîtier de semi-conducteur 12 pénètre soit dans la première caméra 24 soit dans la deuxième caméra 26. As mentioned above, the image capture or control of the surfaces of the semiconductor package 12 occurs when the semiconductor package 12 is placed in the processing position 18. Images are captured when the light ( also called, interchangeably, light rays) reflected by the surfaces of the semiconductor package 12 enters either the first camera 24 or the second camera 26.
[0032] De préférence, la lumière réfléchie par les surfaces des boîtiers de semi-conducteurs 12 traverse d’abord la structure de prismes 16 avant de pénétrer soit dans la première caméra 24 soit dans la deuxième caméra 26. De préférence, la lumière qui pénètre finalement dans la première caméra 24 suit un premier chemin optique à travers la structure de prismes 16. En outre, de préférence, la lumière qui pénètre finalement dans la deuxième caméra 26 suit un deuxième chemin optique à travers la structure de prismes 16. [0032] Preferably, the light reflected by the surfaces of the semiconductor packages 12 passes first through the prism structure 16 before entering either the first camera 24 or the second camera 26. Preferably, the light that finally enters the first camera 24 following a first optical path through the prism structure 16. In addition, preferably, the light that finally enters the second camera 26 follows a second optical path through the prism structure 16.
5 [0033] Un schéma de procédé d’un premier chemin optique 100 donné à titre d’exemple est illustré aux fig. 5 et 6. Au cours de l’étape 1 10 du premier chemin optique 100, la lumière réfléchie par la surface inférieure et chacune des quatre surfaces latérales du boîtier de semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18 pénètre dans la structure de prismes 16 à travers une première surface d’entrée 50. La première surface d’entrée 50 est de préférence recouverte d’un revêtement antireflet pour prévenir ou substantiellement réduire la réflexion de la lumière frappant la première surface d’entrée 50. A flow diagram of a first optical path 100 given as an example is illustrated in FIGS. 5 and 6. In step 1 of the first optical path 100, the light reflected from the lower surface and each of the four side surfaces of the semiconductor package 12 in the processing position 18 enters the prism structure. 16 through a first input surface 50. The first input surface 50 is preferably coated with an antireflection coating to prevent or substantially reduce the reflection of light impinging on the first input surface 50.
[0034] Au cours de l’étape 120, la lumière pénétrant dans la structure de prismes 16 est réfléchie par une deuxième surface réfléchissante 52. La deuxième surface réfléchissante 52 est de préférence recouverte d’un revêtement spécial. De préférence, le revêtement spécial possède un coefficient de réflexion, de transmission et d’absorption de 50%, 50% et 0% respectivement. En outre, de préférence, le coefficient de réflexion, de transmission et d’absorption est variable avec une tolérance allant jusqu’à ±5%. A titre de variante, le coefficient de réflexion, de transmission et d’absorption est ajustable ou variable en fonction des besoins. In step 120, the light entering the prism structure 16 is reflected by a second reflecting surface 52. The second reflecting surface 52 is preferably covered with a special coating. Preferably, the special coating has a reflection, transmission and absorption coefficient of 50%, 50% and 0% respectively. In addition, preferably, the coefficient of reflection, transmission and absorption is variable with a tolerance of up to ± 5%. Alternatively, the reflection coefficient, transmission and absorption is adjustable or variable depending on the needs.
[0035] La loi de réflexion stipule qu’un rayon lumineux incident frappant une interface à un angle (c’est-à-dire l’angle d’incidence) i, mesuré entre une ligne perpendiculaire à l’interface (c’est-à-dire normale) et le rayon lumineux incident, sera réfléchi par l’interface au même angle i. En d’autres termes, l’angle de réflexion de rayons lumineux ou de lumière est égal à l’angle d’incidence. The law of reflection states that an incident light beam striking an interface at an angle (that is to say the angle of incidence) i, measured between a line perpendicular to the interface (this is ie normal) and the incident light beam, will be reflected by the interface at the same angle i. In other words, the angle of reflection of light rays or of light is equal to the angle of incidence.
[0036] La quantité de rayons lumineux réfléchis par la deuxième surface réfléchissante 52 dépend du coefficient de réflexion, de transmission et d’absorption du revêtement spécial. De préférence, la lumière est réfléchie par la deuxième surface réfléchissante 52 à un angle de réflexion égal à celui de l’angle d’incidence. The amount of light rays reflected by the second reflecting surface 52 depends on the reflection coefficient, transmission and absorption of the special coating. Preferably, the light is reflected by the second reflecting surface 52 at an angle of reflection equal to that of the angle of incidence.
[0037] Au cours de l’étape 130, la lumière réfléchie par la deuxième surface réfléchissante est dirigée à travers une troisième surface réfléchissante 54 au sein de la structure de prismes 16. De préférence, la lumière atteint ou frappe la troisième surface réfléchissante 54 perpendiculairement afin d’empêcher toute réflexion par la troisième surface réfléchissante 54. La troisième surface réfléchissante 54 est de préférence réalisée par un processus de collage optique. De préférence, les surfaces réalisées par le processus de collage optique possèdent des indexes de réfraction égaux ou essentiellement équivalents des deux côtés. In step 130, the light reflected by the second reflecting surface is directed through a third reflecting surface 54 within the prism structure 16. Preferably, the light reaches or strikes the third reflecting surface 54 perpendicularly to prevent reflection by the third reflecting surface 54. The third reflecting surface 54 is preferably made by an optical bonding process. Preferably, the surfaces made by the optical bonding process have equal or substantially equivalent refractive indexes on both sides.
[0038] La lumière traversant la troisième surface réfléchissante 54 est ensuite réfléchie par une quatrième surface réfléchissante 56 au sein de la structure de prismes 16 au cours de l’étape 140. De préférence, la lumière est dirigée vers la quatrième surface réfléchissante 56 à un angle (c’est-à-dire l’angle d’incidence) par rapport à la normale de la quatrième surface réfléchissante 56. La quatrième surface réfléchissante 56 est de préférence recouverte du revêtement spécial similaire à celui de la deuxième surface réfléchissante 52. En outre, de préférence, le coefficient de réflexion, de transmission et d’absorption du revêtement spécial de la quatrième surface réfléchissante 56 est substantiellement équivalent à celui de la deuxième surface réfléchissante 52. Dans une variante, le coefficient de réflexion, de transmission et d’absorption du revêtement spécial de la quatrième surface réfléchissante 56 est différent de celui de la deuxième surface réfléchissante 52. Tant la deuxième surface réfléchissante 52 que la quatrième surface réfléchissante 56 peuvent servir de séparateur de faisceau. Cela signifie que la lumière dirigée soit vers la deuxième surface réfléchissante 52 soit vers la quatrième surface réfléchissante 56 peut être réfléchie sous la forme de multiples rayons lumineux, chacun des multiples rayons lumineux étant dirigé le long d’un chemin différent ou dans une direction différente. The light passing through the third reflecting surface 54 is then reflected by a fourth reflecting surface 56 within the prism structure 16 during step 140. Preferably, the light is directed towards the fourth reflecting surface 56. an angle (i.e. angle of incidence) to the normal of the fourth reflecting surface 56. The fourth reflecting surface 56 is preferably covered with the special coating similar to that of the second reflecting surface 52 In addition, preferably, the reflection coefficient, transmission and absorption of the special coating of the fourth reflecting surface 56 is substantially equivalent to that of the second reflecting surface 52. In a variant, the reflection coefficient, transmission and absorption of the special coating of the fourth reflecting surface 56 is different that of the second reflective surface 52. Both the second reflective surface 52 and the fourth reflective surface 56 may serve as a beam splitter. That is, the light directed to the second reflecting surface 52 or to the fourth reflecting surface 56 may be reflected as multiple light rays, each of multiple light rays being directed along a different path or in a different direction .
[0039] De préférence, la lumière est réfléchie par la quatrième surface réfléchissante 56 à un angle de réflexion équivalent à l’angle d’incidence. La quantité de rayons lumineux ou de lumière réfléchis par la quatrième surface réfléchissante 56 dépend du coefficient de réflexion, de transmission et d’absorption du revêtement spécial. Preferably, the light is reflected by the fourth reflecting surface 56 at an angle of reflection equivalent to the angle of incidence. The amount of light rays or light reflected by the fourth reflecting surface 56 depends on the reflection, transmission and absorption coefficient of the special coating.
[0040] De préférence, la lumière réfléchie par la quatrième surface réfléchissante 56 est de préférence dirigée vers une cinquième surface réfléchissante 58. La cinquième surface réfléchissante 58 possède de préférence un fini miroir avec un facteur de réflexion plus grand que 92%. Dans une variante, le fini miroir possède un facteur de réflexion d’une valeur différente. Augmenter le facteur de réflexion de la cinquième surface réfléchissante 58 permet à un pourcentage plus élevé de rayons lumineux frappant cette surface d’y être réfléchis. Preferably, the light reflected from the fourth reflecting surface 56 is preferably directed to a fifth reflecting surface 58. The fifth reflecting surface 58 preferably has a mirror finish with a reflection factor greater than 92%. In a variant, the mirror finish has a reflection factor of a different value. Increasing the reflection factor of the fifth reflective surface 58 allows a higher percentage of light rays striking that surface to be reflected there.
[0041 ] Lors de l’étape 150 du premier chemin optique 100, la lumière dirigée vers la cinquième surface réfléchissante 58 s’y voit réfléchie. La lumière est de préférence réfléchie par la cinquième surface réfléchissante 58 à un angle de réflexion équivalent à l’angle d’incidence. During step 150 of the first optical path 100, the light directed towards the fifth reflecting surface 58 is reflected thereon. The light is preferably reflected by the fifth reflecting surface 58 at an angle of reflection equivalent to the angle of incidence.
[0042] Lors de l’étape 160, la lumière réfléchie par la cinquième surface réfléchissante 58 sort de la structure de prismes 16 au travers d’une première surface de sortie 60. De préférence, la première surface de sortie 60 partage les mêmes propriétés ou des propriétés essentiellement similaires à celles de la première surface 50. C’est-à-dire que la première surface de sortie 60 comprend de préférence un revêtement antireflet pour empêcher ou substantiellement réduire la réflexion de lumière. Une variante consiste en ce que la première surface de sortie 60 possède différentes propriétés par rapport à la première surface 50. In step 160, the light reflected by the fifth reflecting surface 58 leaves the prism structure 16 through a first exit surface 60. Preferably, the first exit surface 60 shares the same properties. or properties substantially similar to those of the first surface 50. That is, the first exit surface 60 preferably comprises an antireflection coating to prevent or substantially reduce light reflection. An alternative is that the first exit surface 60 has different properties with respect to the first surface 50.
[0043] La lumière sortant de la structure de prismes 16 à travers la première surface de sortie 60 passe à travers une première lentille caméra 62 avant de pénétrer dans la première caméra 24 au cours d’une étape finale 170. La première caméra 24 définit de préférence un premier plan de capture d’image. De préférence, la première lentille optique 62 est spatialement placée entre la première surface de sortie 60 et la première caméra 24. En outre, de préférence les positions spatiales de la première caméra 24 et de la première lentille optique 62 sont essentiellement fixes. La première lentille Light exiting the prism structure 16 through the first exit surface 60 passes through a first camera lens 62 before entering the first camera 24 during a final step 170. The first camera 24 defines preferably a first image capture plane. Preferably, the first optical lens 62 is spatially placed between the first output surface 60 and the first camera 24. In addition, preferably the spatial positions of the first camera 24 and the first optical lens 62 are substantially fixed. The first lens
6 optique 62 a de préférence une longue distance lentille objet. La première lentille optique 62 possède une distance focale prédéterminée pour obtenir un agrandissement ou facteur d’agrandissement prédéterminé. De préférence, la distance focale, et donc l’agrandissement, de la première lentille optique 62 peut être variée en fonction des besoins en utilisant des techniques bien connues de l’homme du métier. Optical 62 preferably has a long distance lens object. The first optical lens 62 has a predetermined focal length to obtain a predetermined magnification or magnification. Preferably, the focal length, and therefore the magnification, of the first optical lens 62 can be varied as needed using techniques well known to those skilled in the art.
[0044] De préférence, la distance focale ou l’agrandissement obtenu par la première lentille optique 62 permet à la lumière réfléchie par la surface inférieure ainsi que la lumière réfléchie par chacune des quatre surfaces latérales du boîtier de semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18 de pénétrer dans la caméra. Ainsi, la première caméra 24 est de préférence en mesure de capturer des images de multiples surfaces, à savoir la surface inférieure et chacune des quatre surfaces latérales, du boîtier de semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18. Preferably, the focal length or magnification obtained by the first optical lens 62 allows the light reflected from the lower surface and the light reflected by each of the four lateral surfaces of the semiconductor package 12 placed in position. processing 18 to enter the camera. Thus, the first camera 24 is preferably capable of capturing images of multiple surfaces, namely the bottom surface and each of the four side surfaces, of the semiconductor package 12 placed in the processing position 18.
[0045] Un deuxième chemin optique 200 donné à titre d’exemple est illustré aux fig. 7 et 8. De préférence, l’étape 210, l’étape 220 et l’étape 230 du deuxième chemin optique 200 sont similaires respectivement à l’étape 1 10, à l’étape 120 et à l’étape 130 du premier chemin optique 100. Par conséquent, au cours de l’étape 210, la lumière réfléchie par la surface inférieure de la surface du semi-conducteur placé en position de traitement 18 pénètre dans la structure de prismes 16 à travers la première surface 50. La lumière est ensuite réfléchie par la deuxième surface réfléchissante 52 au cours de l’étape 220 à un angle de réflexion égal à l’angle d’incidence. La lumière réfléchie par la deuxième surface réfléchissante 52 traverse ensuite la troisième surface réfléchissante 54 au cours de l’étape 230. A second optical path 200 given by way of example is illustrated in FIGS. 7 and 8. Preferably, step 210, step 220 and step 230 of the second optical path 200 are similar respectively to step 1 10, step 120 and step 130 of the first path Thus, in step 210, the light reflected from the lower surface of the semiconductor surface placed in the processing position 18 enters the prism structure 16 through the first surface 50. The light is then reflected by the second reflective surface 52 in step 220 at an angle of reflection equal to the angle of incidence. The light reflected by the second reflecting surface 52 then passes through the third reflecting surface 54 during step 230.
[0046] Au cours de l’étape 240 du deuxième chemin optique 200, la lumière passant à travers la troisième surface réfléchissante 54 est transmise à travers la quatrième surface réfléchissante 56 au sein de la structure de prismes 16. Le pourcentage de lumière transmis à travers la quatrième surface réfléchissante 56 dépend de préférence du coefficient de réflexion, de transmission et d’absorption du revêtement spécial de la quatrième surface réfléchissante 56. De préférence, le coefficient de réflexion, de transmission et d’absorption du revêtement spécial est de 50%, 50% et 0% respectivement. Par conséquent, 50% des rayons lumineux frappant la quatrième surface réfléchissante 56 sont de préférence transmis à travers la quatrième surface réfléchissante 56. During step 240 of the second optical path 200, the light passing through the third reflecting surface 54 is transmitted through the fourth reflecting surface 56 within the prism structure 16. The percentage of light transmitted to through the fourth reflecting surface 56 preferably depends on the reflection coefficient, transmission and absorption of the special coating of the fourth reflecting surface 56. Preferably, the reflection coefficient, transmission and absorption of the special coating is 50 %, 50% and 0% respectively. As a result, 50% of the light rays striking the fourth reflecting surface 56 are preferably transmitted through the fourth reflecting surface 56.
[0047] La lumière transmise à travers la quatrième surface réfléchissante 56 sort de la structure de prismes 16 à travers une deuxième surface de sortie 64 au cours de l’étape 250. De préférence, la deuxième surface de sortie 64 partage les mêmes propriétés ou des propriétés essentiellement similaires à celles de la première surface de sortie 60. C’est-à-dire que la deuxième surface de sortie 64 est de préférence recouverte d’un revêtement antireflet pour empêcher ou substantiellement réduire la réflexion de lumière. Une variante consiste en la deuxième surface de sortie 64 ayant des propriétés différentes de celles de la première surface de sortie 60. The light transmitted through the fourth reflecting surface 56 leaves the prism structure 16 through a second exit surface 64 during step 250. Preferably, the second exit surface 64 shares the same properties or properties substantially similar to those of the first exit surface 60. That is, the second exit surface 64 is preferably coated with an antireflection coating to prevent or substantially reduce light reflection. An alternative consists of the second exit surface 64 having properties different from those of the first exit surface 60.
[0048] Au cours de l’étape 260 du deuxième chemin optique 200, la lumière sortant de la structure de prismes 16 passe à travers une deuxième lentille optique 66 avant de pénétrer dans la deuxième caméra 26. La deuxième caméra 26 définit de préférence un deuxième plan de capture d’image. De préférence, la deuxième lentille optique 66 est placée spatialement entre la deuxième surface de sortie 64 et la deuxième caméra 26. En outre, de préférence, les positions spatiales de la deuxième caméra 26 et de la deuxième lentille optique 66 sont essentiellement fixes. La deuxième lentille optique 66 offre de préférence une longue distance lentille objet. En outre, la deuxième lentille optique 66 possède une distance focale prédéterminée pour obtenir un agrandissement prédéterminé. Comme pour la première lentille optique 62, la distance focale, et donc l’agrandissement, de la deuxième lentille optique 66 peut être variée en fonction des besoins en utilisant des techniques bien connues de l’homme du métier. During step 260 of the second optical path 200, the light emerging from the prism structure 16 passes through a second optical lens 66 before entering the second camera 26. The second camera 26 preferably defines a second image capture plane. Preferably, the second optical lens 66 is placed spatially between the second output surface 64 and the second camera 26. In addition, preferably, the spatial positions of the second camera 26 and the second optical lens 66 are substantially fixed. The second optical lens 66 preferably provides a long distance lens object. In addition, the second optical lens 66 has a predetermined focal length to obtain a predetermined magnification. As for the first optical lens 62, the focal length, and hence the magnification, of the second optical lens 66 can be varied as needed using techniques well known to those skilled in the art.
[0049] De préférence, l’agrandissement de la deuxième lentille optique 66 est différent de celui de la première lentille optique 62. De préférence, la distance focale et l’agrandissement obtenus par la deuxième lentille optique 66 permettent uniquement à la lumière réfléchie par la surface inférieure du boîtier de semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18 de pénétrer dans la deuxième caméra 26. Ainsi, la deuxième caméra 26 est de préférence en mesure de capturer des images d’une seule surface, à savoir de la surface inférieure, du boîtier de semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18. De préférence, l’agrandissement de la deuxième lentille optique 66 est plus élevé que celui de la première lentille optique 62, permettant un agrandissement plus élevé de l’image de la surface inférieure du boîtier de semi-conducteur 12 au moyen de la deuxième caméra 26. Preferably, the enlargement of the second optical lens 66 is different from that of the first optical lens 62. Preferably, the focal length and the magnification obtained by the second optical lens 66 only allow the light reflected by the lower surface of the semiconductor casing 12 placed in the processing position 18 to enter the second camera 26. Thus, the second camera 26 is preferably able to capture images of a single surface, namely from the surface lower, the semiconductor casing 12 placed in the treatment position 18. Preferably, the enlargement of the second optical lens 66 is greater than that of the first optical lens 62, allowing a higher magnification of the image of the lower surface of the semiconductor package 12 by means of the second camera 26.
[0050] La différence de distance focale, et donc d’agrandissement, de la première lentille optique 62 par rapport à la deuxième lentille optique 66 permet ainsi au système 10 de capturer des images d’agrandissement multiples ou des vues multiples. L’homme du métier comprendra qu’augmenter le nombre de lentilles de caméra du système 10, chacune avec une distance focale différente, en combinaison avec une augmentation correspondante du nombre de surfaces de la structure de prismes 16, peut permettre au système 10 de capturer des images avec un nombre croissant d’agrandissements ou de nombre de vues. The difference in focal length, and thus magnification, of the first optical lens 62 with respect to the second optical lens 66 thus allows the system 10 to capture multiple magnification images or multiple views. Those skilled in the art will understand that increasing the number of camera lenses of the system 10, each with a different focal length, in combination with a corresponding increase in the number of surfaces of the prism structure 16, may allow the system 10 to capture images with an increasing number of enlargements or number of views.
[0051 ] La première caméra 24 et la deuxième caméra 26 du système 10 sont de préférence positionnées essentiellement adjacentes l’une à l’autre, en ligne avec la première surface de sortie 60 et la deuxième surface de sortie 64 respectivement. L’espace physique requis par le positionnement ou le placement de la première caméra 24 et de la deuxième caméra 26 détermine de préférence la distance ou l’espace requis entre la quatrième surface réfléchissante 56 et la cinquième surface réfléchissante 58 de la structure de prismes 16. The first camera 24 and the second camera 26 of the system 10 are preferably positioned substantially adjacent to each other, in line with the first exit surface 60 and the second exit surface 64 respectively. The physical space required by the positioning or placement of the first camera 24 and the second camera 26 preferably determines the distance or space required between the fourth reflective surface 56 and the fifth reflective surface 58 of the prism structure 16 .
7 [0052] De préférence, l’utilisation de la structure de prismes 16 réduit l’espace requis pour l’installation du système 10 en comparaison des systèmes existants pour l’inspection de boîtiers de semi-conducteurs 12. En outre, de préférence la première surface 50, la deuxième surface réfléchissante 52, la troisième surface réfléchissante 54, la quatrième surface réfléchissante 56 et la cinquième surface réfléchissante 58 de la structure de prismes 16 sont chacune fixe ou immobile dans l’espace. L’immobilité de chacune des surfaces susmentionnées de la structure de prismes 16 élimine ou réduit substantiellement les pertes dues à la calibration ou au contrôle de l’ajustement présentes dans les systèmes existants qui utilisent des miroirs et lentilles mobiles. Preferably, the use of the prism structure 16 reduces the space required for installation of the system 10 in comparison with existing systems for the inspection of semiconductor packages 12. In addition, preferably the first surface 50, the second reflecting surface 52, the third reflecting surface 54, the fourth reflecting surface 56 and the fifth reflecting surface 58 of the prism structure 16 are each fixed or stationary in space. The immobility of each of the aforementioned surfaces of the prism structure 16 substantially eliminates or reduces the losses due to calibration or adjustment control present in existing systems that use moving mirrors and lenses.
[0053] Un procédé pour l’inspection de boîtiers de semi-conducteurs 12 tel qu’illustré à la fig. 10 est proposé à titre d’exemple dans un deuxième mode d’exécution de la présente invention. De préférence, le procédé 300 utilise le système 10. A method for the inspection of semiconductor packages 12 as illustrated in FIG. 10 is provided by way of example in a second embodiment of the present invention. Preferably, the method 300 uses the system 10.
[0054] Au cours de l’étape 310, le boîtier de semi-conducteur 12 est placé en position de traitement 18. La position de traitement 18 est de préférence située au sein d’une structure de prismes latérale 68 du système 10. De préférence, la structure de prismes latérale comprend une pluralité de surfaces ou miroirs, plus spécifiquement quatre surfaces. De préférence, la position de traitement 18 est située essentiellement au sein d’un espace défini par les quatre surfaces de la structure de prismes latérale 68. De préférence, chacune des quatre surfaces latérales de la structure de prismes latérale 68 est destinée à recevoir la lumière réfléchie par chacun des quatre côtés du boîtier de semi-conducteur 12. In step 310, the semiconductor package 12 is placed in the processing position 18. The processing position 18 is preferably located within a lateral prism structure 68 of the system 10. From preferably, the lateral prism structure comprises a plurality of surfaces or mirrors, more specifically four surfaces. Preferably, the treatment position 18 is located essentially within a space defined by the four surfaces of the lateral prism structure 68. Preferably, each of the four lateral surfaces of the lateral prism structure 68 is intended to receive the light reflected from each of the four sides of the semiconductor package 12.
[0055] L’ensemble d’éclairage fournit ensuite un premier flash de lumière ou d’illumination dirigé vers le boîtier de semiconducteur 12 au cours de l’étape 320. De préférence, le premier flash de lumière illumine la surface inférieure ainsi que chacune des quatre surfaces latérales du boîtier de semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18. The lighting assembly then provides a first flash of light or illumination directed to the semiconductor package 12 in step 320. Preferably, the first flash of light illuminates the bottom surface as well as each of the four lateral surfaces of the semiconductor package 12 placed in the treatment position 18.
[0056] De préférence, le premier flash de lumière possède un groupe prédéterminé de propriétés. Le groupe prédéterminé de propriétés est de préférence déterminé ou commandé par le contrôleur. Comme décrit précédemment, le groupe de propriétés comprend de préférence une luminosité ou intensité spécifique, une couleur et un angle d’illumination. Par exemple, le groupe de propriétés comprend une luminosité de 50%, une couleur rouge et un angle d’illumination de 50 degrés. De préférence, chaque propriété au sein du groupe de propriétés peut être modifiée individuellement en fonction des besoins. [0056] Preferably, the first light flash has a predetermined group of properties. The predetermined group of properties is preferably determined or controlled by the controller. As previously described, the group of properties preferably comprises a brightness or specific intensity, a color and an illumination angle. For example, the property group has a brightness of 50%, a red color, and an illumination angle of 50 degrees. Preferably, each property within the property group can be individually modified as needed.
[0057] Le groupe de propriétés est de préférence sélectionné spécifiquement pour mettre l’accent sur un type spécifique de défectuosité de surface de boîtiers de semi-conducteurs 12. La raison en est que la détection de certaines défectuosités de surface de boîtiers de semi-conducteurs 12 est effectuée plus précisément ou facilement en utilisant une lumière possédant un certain groupe de propriétés, comme le comprendra l’homme du métier. The group of properties is preferably selected specifically to focus on a specific type of surface defect of semiconductor packages 12. The reason for this is that the detection of certain surface defects of semiconductor packages Conductors 12 is performed more precisely or easily using a light having a certain group of properties, as will be understood by those skilled in the art.
[0058] Le premier flash de lumière dirigé vers le boîtier de semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18 peut être réfléchi par la surface inférieure et chacune des quatre surfaces latérales du boîtier de semi-conducteur 12. De préférence, la lumière réfléchie par la surface inférieure du boîtier de semi-conducteur 12 est perpendiculaire à la lumière réfléchie par chacune des quatre surfaces latérales du boîtier de semi-conducteur 12. The first flash of light directed towards the semiconductor package 12 placed in the processing position 18 may be reflected by the lower surface and each of the four lateral surfaces of the semiconductor package 12. Preferably, the reflected light by the lower surface of the semiconductor package 12 is perpendicular to the light reflected by each of the four side surfaces of the semiconductor package 12.
[0059] Au cours de l’étape 330, une première image du boîtier de semi-conducteur 12 est capturée par la première caméra 24. De préférence, la première caméra 24 est exposée pour une durée de temps prédéterminée pour permettre à la lumière d’y pénétrer. La pénétration de la lumière dans la première caméra 24 permet ainsi la capture d’image par la première caméra 24. De préférence, la lumière pénétrant dans la première caméra 24 suit le premier chemin optique 100. In step 330, a first image of the semiconductor package 12 is captured by the first camera 24. Preferably, the first camera 24 is exposed for a predetermined period of time to allow the light of the to enter it. The penetration of light into the first camera 24 thus allows image capture by the first camera 24. Preferably, light entering the first camera 24 follows the first optical path 100.
[0060] De préférence, les images capturées par la première caméra 24 représentent de multiples surfaces du boîtier de semi-conducteur 12 en position de traitement 18. Cela signifie que les images capturées par la première caméra 24 comprennent de préférence une image de la surface inférieure avec une image de chacune des quatre surfaces latérales du boîtier de semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18. En outre, la première image capturée est de préférence caractérisée par le groupe prédéterminé de propriétés du premier flash de lumière. Preferably, the images captured by the first camera 24 represent multiple surfaces of the semiconductor package 12 in the processing position 18. This means that the images captured by the first camera 24 preferably comprise an image of the surface The first captured image is preferably characterized by the predetermined group of properties of the first flash of light.
[0061 ] Au cours de l’étape 340, l’ensemble d’éclairage fournit un deuxième flash de lumière dirigé vers le boîtier de semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18. De préférence, le deuxième flash de lumière possède le même groupe prédéterminé de propriétés que le premier flash de lumière. Dans une variante, le deuxième flash de lumière possède un groupe de propriétés différent de celui du premier flash de lumière. In step 340, the illumination assembly provides a second flash of light directed to the semiconductor package 12 placed in the processing position 18. Preferably, the second flash of light has the same predetermined group of properties as the first flash of light. In a variant, the second flash of light has a group of properties different from that of the first flash of light.
[0062] Une deuxième image est ensuite capturée par la deuxième caméra 26 au cours de l’étape 350. De préférence, la deuxième caméra 26 est exposée pour une durée de temps prédéfinie pour permettre à la lumière d’y pénétrer. De la même façon que pour la première caméra 24, la pénétration de la lumière dans la deuxième caméra 26 permet ainsi la capture d’image par la deuxième caméra 26. De préférence, la lumière pénétrant dans la deuxième caméra 26 suit le deuxième chemin optique 200. A second image is then captured by the second camera 26 during the step 350. Preferably, the second camera 26 is exposed for a predefined period of time to allow the light to enter. In the same way as for the first camera 24, the penetration of the light in the second camera 26 thus allows the image to be captured by the second camera 26. Preferably, the light entering the second camera 26 follows the second optical path 200.
[0063] De préférence, les images capturées par la deuxième caméra 26 représentent une seule surface du boîtier de semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18. C’est-à-dire que les images capturées par la deuxième caméra 26 comprennent uniquement une image de la surface inférieure du boîtier de semi-conducteur 12 placé en position de traitement 18. Preferably, the images captured by the second camera 26 represent a single surface of the semiconductor package 12 placed in the processing position 18. That is to say that the images captured by the second camera 26 comprise only an image of the lower surface of the semiconductor package 12 placed in the treatment position 18.
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