JP2003065754A - 半導体装置実装体の平坦度検査方法及び装置 - Google Patents
半導体装置実装体の平坦度検査方法及び装置Info
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- JP2003065754A JP2003065754A JP2001254279A JP2001254279A JP2003065754A JP 2003065754 A JP2003065754 A JP 2003065754A JP 2001254279 A JP2001254279 A JP 2001254279A JP 2001254279 A JP2001254279 A JP 2001254279A JP 2003065754 A JP2003065754 A JP 2003065754A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 正確な平坦度の測定を行えるようにする。
【解決手段】 姿勢計測ステップでは半導体パッケージ
１４をそのボール端子をもつ面を下にして平面ステージ
２０上に置き、その半導体パッケージ１４の姿勢を求め
る。ボール計測ステップでは半導体パッケージ１４を空
中に浮かした状態で各ボール端子先端の座標位置を求め
る。姿勢計測ステップで求めた半導体パッケージ１４の
姿勢とボール計測ステップで求めた各ボール端子先端の
座標位置とからボール端子先端のいくつかと接する仮想
平面を求め、求めた仮想平面とボール計測ステップで求
めた各ボール端子先端の座標位置とからボール端子の平
坦度を求め、求めた平坦度を規格値と比較して良否を判
定する。
１４をそのボール端子をもつ面を下にして平面ステージ
２０上に置き、その半導体パッケージ１４の姿勢を求め
る。ボール計測ステップでは半導体パッケージ１４を空
中に浮かした状態で各ボール端子先端の座標位置を求め
る。姿勢計測ステップで求めた半導体パッケージ１４の
姿勢とボール計測ステップで求めた各ボール端子先端の
座標位置とからボール端子先端のいくつかと接する仮想
平面を求め、求めた仮想平面とボール計測ステップで求
めた各ボール端子先端の座標位置とからボール端子の平
坦度を求め、求めた平坦度を規格値と比較して良否を判
定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＢＧＡ（ボールグ
リットアレイ）やＣＳＰ（チップサイズパッケージ）な
どのパッケージのように、一平面に複数個のボール端子
が配列された半導体装置実装体（本明細書では、「半導
体パッケージ」又は単に「パッケージ」ともいう）のボ
ール端子の平坦度を検査する方法と装置に関するもので
ある。
リットアレイ）やＣＳＰ（チップサイズパッケージ）な
どのパッケージのように、一平面に複数個のボール端子
が配列された半導体装置実装体（本明細書では、「半導
体パッケージ」又は単に「パッケージ」ともいう）のボ
ール端子の平坦度を検査する方法と装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】ＢＧＡやＣＳＰなど、一平面に複数個の
ボール端子が配列された半導体パッケージでは、形成さ
れたボール端子の先端が半導体パッケージの一平面に平
行な平面内に規定の精度で収まるようになっていなけれ
ばならない。しかし、ＢＧＡやＣＳＰのボール端子の頂
点位置が一平面内になるように平坦度を保って均一に製
造することは現状技術では困難であり、仮に平坦度を均
一に保ってボール端子を形成することができたとして
も、その後の工程で熱ストレスや外部からの応力が作用
することによりボール端子頂点位置の平坦度が劣化する
ことがある。
ボール端子が配列された半導体パッケージでは、形成さ
れたボール端子の先端が半導体パッケージの一平面に平
行な平面内に規定の精度で収まるようになっていなけれ
ばならない。しかし、ＢＧＡやＣＳＰのボール端子の頂
点位置が一平面内になるように平坦度を保って均一に製
造することは現状技術では困難であり、仮に平坦度を均
一に保ってボール端子を形成することができたとして
も、その後の工程で熱ストレスや外部からの応力が作用
することによりボール端子頂点位置の平坦度が劣化する
ことがある。
【０００３】そのため、ＢＧＡやＣＳＰについては、実
装工程前にレーザ変位計測装置や画像処理計測装置など
の検査装置を用いて、ボール端子頂点位置の平坦度が計
測される。その平坦度が低い場合は、半導体パッケージ
を基板に実装する際に実装不良を起こす可能性があるの
で、その平坦度が規定値以下のものは破棄されている。
装工程前にレーザ変位計測装置や画像処理計測装置など
の検査装置を用いて、ボール端子頂点位置の平坦度が計
測される。その平坦度が低い場合は、半導体パッケージ
を基板に実装する際に実装不良を起こす可能性があるの
で、その平坦度が規定値以下のものは破棄されている。
【０００４】平坦度の計測はリードスキャナを用いた仮
想平面方式が一般的である。そこでは、全てのボール端
子についてそれぞれの先端の高さを求め、それらの高さ
の座標から三角測量法や最小自乗法を用いて仮想平面を
求めている。しかし、測定対象である半導体パッケージ
自体の樹脂の位置ずれや変形（反り）は考慮されていな
い。そのため、ボール端子の高さのみから求められた仮
想平面は、実際にその半導体パッケージを搭載する平面
と対応したものにならないことが起こりうる。
想平面方式が一般的である。そこでは、全てのボール端
子についてそれぞれの先端の高さを求め、それらの高さ
の座標から三角測量法や最小自乗法を用いて仮想平面を
求めている。しかし、測定対象である半導体パッケージ
自体の樹脂の位置ずれや変形（反り）は考慮されていな
い。そのため、ボール端子の高さのみから求められた仮
想平面は、実際にその半導体パッケージを搭載する平面
と対応したものにならないことが起こりうる。
【０００５】測定対象が理想的な半導体パッケージであ
れば、従来の仮想平面と実際の搭載面とが対応するため
に、正確な平坦度を測定することができる。しかし、現
状のアセンブリ技術で理想的な半導体パッケージばかり
を生産することは不可能であるため、仮想平面方式によ
る平坦度の計測はなお改良の余地がある。平坦度の計測
が不正確である場合には、不良品が良品として誤って市
場に出回る虞があり、品質保証が十分にできないという
問題が生じる。
れば、従来の仮想平面と実際の搭載面とが対応するため
に、正確な平坦度を測定することができる。しかし、現
状のアセンブリ技術で理想的な半導体パッケージばかり
を生産することは不可能であるため、仮想平面方式によ
る平坦度の計測はなお改良の余地がある。平坦度の計測
が不正確である場合には、不良品が良品として誤って市
場に出回る虞があり、品質保証が十分にできないという
問題が生じる。
【０００６】仮想平面方式による平坦度検査方法とし
て、ボール端子を備えた半導体パッケージではないが、
リードを持つフラットパッケージのリードの平坦度を検
査する方法として、全リードの高さを計測し、半導体パ
ッケージの重心とそれらのリードの高さに基づいて、半
導体パッケージを仮想平面上に自然落下させたと仮定し
たときの仮想平面上で半導体パッケージが自立するまで
のリードの位置をシミュレーションし、リードの平坦度
を検査する方法が提案されている（特許第６９０６７５
号公報参照）。
て、ボール端子を備えた半導体パッケージではないが、
リードを持つフラットパッケージのリードの平坦度を検
査する方法として、全リードの高さを計測し、半導体パ
ッケージの重心とそれらのリードの高さに基づいて、半
導体パッケージを仮想平面上に自然落下させたと仮定し
たときの仮想平面上で半導体パッケージが自立するまで
のリードの位置をシミュレーションし、リードの平坦度
を検査する方法が提案されている（特許第６９０６７５
号公報参照）。
【０００７】しかし、その提案された方法では、半導体
パッケージの樹脂の位置ずれや変形などは考慮されてお
らず、重心は理想的な半導体パッケージを前提にして決
められているため、シミュレーション結果と現実の半導
体パッケージが水平面上に置かれた状態とでは差異が生
じ、やはり平坦度の測定に誤差を生じる。
パッケージの樹脂の位置ずれや変形などは考慮されてお
らず、重心は理想的な半導体パッケージを前提にして決
められているため、シミュレーション結果と現実の半導
体パッケージが水平面上に置かれた状態とでは差異が生
じ、やはり平坦度の測定に誤差を生じる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】パッケージの変形など
にかかわらず、正確な平坦度の測定を行おうとすれば、
半導体パッケージを実平面上に置いた状態で端子の平坦
度を測定すればよいが、ボール端子は半導体パッケージ
の下面に配列されているため、ボール端子が下向きにな
るように実平面上に置いた状態ではボール端子の高さを
測定することはできない。そこで、本発明は仮想平面方
式と、半導体パッケージを実平面上に置いたときの姿勢
を加味する事によって正確な平坦度の測定を行えるよう
にすることを目的とするものである。
にかかわらず、正確な平坦度の測定を行おうとすれば、
半導体パッケージを実平面上に置いた状態で端子の平坦
度を測定すればよいが、ボール端子は半導体パッケージ
の下面に配列されているため、ボール端子が下向きにな
るように実平面上に置いた状態ではボール端子の高さを
測定することはできない。そこで、本発明は仮想平面方
式と、半導体パッケージを実平面上に置いたときの姿勢
を加味する事によって正確な平坦度の測定を行えるよう
にすることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の平坦度検査方法
は、１つの面に複数のボール端子をもつ半導体パッケー
ジのボール端子平坦度を検査する方法であり、以下の工
程（Ａ）から（Ｅ）を含む。 （Ａ）前記半導体パッケージをそのボール端子をもつ面
を下にして平面ステージ上に置き、その半導体パッケー
ジの姿勢を求める姿勢計測ステップ、（Ｂ）前記半導体
パッケージを空中に浮かした状態で各ボール端子先端の
座標位置を求めるボール計測ステップ、（Ｃ）姿勢計測
ステップで求めた半導体パッケージの姿勢とボール計測
ステップで求めた各ボール端子先端の座標位置とから前
記ボール端子先端のいくつかと接する仮想平面を求める
ステップ、（Ｄ）求めた仮想平面と前記ボール計測ステ
ップで求めた各ボール端子先端の座標位置とからボール
端子の平坦度を求めるステップ、（Ｅ）求めた平坦度を
規格値と比較して良否を判定するステップ。
は、１つの面に複数のボール端子をもつ半導体パッケー
ジのボール端子平坦度を検査する方法であり、以下の工
程（Ａ）から（Ｅ）を含む。 （Ａ）前記半導体パッケージをそのボール端子をもつ面
を下にして平面ステージ上に置き、その半導体パッケー
ジの姿勢を求める姿勢計測ステップ、（Ｂ）前記半導体
パッケージを空中に浮かした状態で各ボール端子先端の
座標位置を求めるボール計測ステップ、（Ｃ）姿勢計測
ステップで求めた半導体パッケージの姿勢とボール計測
ステップで求めた各ボール端子先端の座標位置とから前
記ボール端子先端のいくつかと接する仮想平面を求める
ステップ、（Ｄ）求めた仮想平面と前記ボール計測ステ
ップで求めた各ボール端子先端の座標位置とからボール
端子の平坦度を求めるステップ、（Ｅ）求めた平坦度を
規格値と比較して良否を判定するステップ。
【００１０】本発明の平坦度検査装置は、１つの面に複
数のボール端子をもつ半導体パッケージのボール端子平
坦度を検査する装置であり、図１に示されるように、平
面ステージ上にボール端子をもつ面を下にして置かれた
半導体パッケージの姿勢を光学的に計測する姿勢計測部
２と、姿勢計測部２で求められた半導体パッケージの姿
勢を記憶する記憶装置４と、半導体パッケージを空中に
浮かした状態で各ボール端子先端の座標位置を求めるボ
ール計測部６と、記憶装置４に記憶された半導体パッケ
ージの姿勢とボール計測部６で求めたその半導体パッケ
ージの各ボール端子先端の座標位置とからボール端子先
端のいくつかと接する仮想平面を求め、その仮想平面と
その半導体パッケージの各ボール端子先端の座標位置と
からボール端子の平坦度を求め、その平坦度を規格値と
比較して良否を判定するデータ処理装置８と、半導体パ
ッケージを収納容器から取り出して姿勢計測部２及びボ
ール計測部６へ位置決めするとともに、検査修了後の半
導体パッケージを所定の場所へ収納する搬送機構とを備
えたものである。
数のボール端子をもつ半導体パッケージのボール端子平
坦度を検査する装置であり、図１に示されるように、平
面ステージ上にボール端子をもつ面を下にして置かれた
半導体パッケージの姿勢を光学的に計測する姿勢計測部
２と、姿勢計測部２で求められた半導体パッケージの姿
勢を記憶する記憶装置４と、半導体パッケージを空中に
浮かした状態で各ボール端子先端の座標位置を求めるボ
ール計測部６と、記憶装置４に記憶された半導体パッケ
ージの姿勢とボール計測部６で求めたその半導体パッケ
ージの各ボール端子先端の座標位置とからボール端子先
端のいくつかと接する仮想平面を求め、その仮想平面と
その半導体パッケージの各ボール端子先端の座標位置と
からボール端子の平坦度を求め、その平坦度を規格値と
比較して良否を判定するデータ処理装置８と、半導体パ
ッケージを収納容器から取り出して姿勢計測部２及びボ
ール計測部６へ位置決めするとともに、検査修了後の半
導体パッケージを所定の場所へ収納する搬送機構とを備
えたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の平坦度検査方法におい
て、姿勢計測ステップは、一例として、前後左右の横４
方向からの撮像を行ない、半導体パッケージの姿勢とし
て全体的な傾き又は部分的な傾きを求めるものである。
て、姿勢計測ステップは、一例として、前後左右の横４
方向からの撮像を行ない、半導体パッケージの姿勢とし
て全体的な傾き又は部分的な傾きを求めるものである。
【００１２】本発明の平坦度検査装置において、姿勢計
測部２は、例えば、半導体パッケージが置かれた平面ス
テージの前後左右４方向の側方に撮像機構を備え、その
撮像機構により撮像された画像データから半導体パッケ
ージの全体的な傾きと部分的な傾きの一方又は両方をそ
の半導体パッケージの姿勢として抽出するものである。
測部２は、例えば、半導体パッケージが置かれた平面ス
テージの前後左右４方向の側方に撮像機構を備え、その
撮像機構により撮像された画像データから半導体パッケ
ージの全体的な傾きと部分的な傾きの一方又は両方をそ
の半導体パッケージの姿勢として抽出するものである。
【００１３】その撮像機構の一例は、その平面ステージ
の前後左右４方向の側方に配置され、その平面ステージ
上に載せられた半導体パッケージに向けられた４台の電
子カメラである。
の前後左右４方向の側方に配置され、その平面ステージ
上に載せられた半導体パッケージに向けられた４台の電
子カメラである。
【００１４】その撮像機構の他の例は、その平面ステー
ジの前後左右４方向の側方で、平面ステージ上に載せら
れた半導体パッケージに対して傾斜して配置された４個
の反射鏡と、各反射鏡を介して平面ステージ上の半導体
パッケージを撮像するように移動可能に取りつけられた
１台の電子カメラとを備えているものである。
ジの前後左右４方向の側方で、平面ステージ上に載せら
れた半導体パッケージに対して傾斜して配置された４個
の反射鏡と、各反射鏡を介して平面ステージ上の半導体
パッケージを撮像するように移動可能に取りつけられた
１台の電子カメラとを備えているものである。
【００１５】
【実施例】図２は第１の実施例を示す概略平面図、図３
はその概略正面図である。１０は搬送機構のＰ＆Ｐ（ピ
ック・アンド・プレース）ユニットであり、ハンド１２
を案内するレール１１と、レール１１に沿って移動可能
なハンド１２と、トレイを移送する搬送レーン（図示
略）を備えている。ハンド１２は上下動可能であり、そ
の先端には吸着又はチャッキングにより半導体パッケー
ジ１４を保持したり離したりできるようになっている。
ハンド１２は説明上、各停止位置にそれぞれ示されてい
るが、その数は1個であってもよく、複数個であっても
よい。
はその概略正面図である。１０は搬送機構のＰ＆Ｐ（ピ
ック・アンド・プレース）ユニットであり、ハンド１２
を案内するレール１１と、レール１１に沿って移動可能
なハンド１２と、トレイを移送する搬送レーン（図示
略）を備えている。ハンド１２は上下動可能であり、そ
の先端には吸着又はチャッキングにより半導体パッケー
ジ１４を保持したり離したりできるようになっている。
ハンド１２は説明上、各停止位置にそれぞれ示されてい
るが、その数は1個であってもよく、複数個であっても
よい。
【００１６】半導体パッケージは複数個がトレイに収納
された状態で移送され、トレイから姿勢計測部２やボー
ル計測部６へ移送され、それら各部での計測終了後、再
びトレイに戻される。Ｐ＆Ｐユニット１０の一端部には
ローダー（図示略）が設けられ、ローダーはストッカー
１６にあるトレイを1枚ずつ切り出して搬送レーン上の
位置１８に配置する。
された状態で移送され、トレイから姿勢計測部２やボー
ル計測部６へ移送され、それら各部での計測終了後、再
びトレイに戻される。Ｐ＆Ｐユニット１０の一端部には
ローダー（図示略）が設けられ、ローダーはストッカー
１６にあるトレイを1枚ずつ切り出して搬送レーン上の
位置１８に配置する。
【００１７】Ｐ＆Ｐユニット１０に沿って、一端部から
順に姿勢計測部２と、ボール計測部６が配置されてい
る。姿勢計測部２は平面ステージ２０と電子カメラ２２
−１〜２２−４及び照明装置（図示略）を備えている。
平面ステージ２０はＰ＆Ｐユニット１０のレールの下方
に配置され、その表面が梨地処理されて完全な水平状態
に保たれている。ＣＣＤカメラなどの電子カメラ２２−
１〜２２−４は平面ステージ２０の前後左右４方向の側
方に配置されて、平面ステージ２０上にボール端子を下
向きにして置かれた検査対象の半導体パッケージ１４を
側方から撮像できる方向に向けられている。照明装置は
平面ステージ２０の前後左右の４方向で、電子カメラ２
２−１〜２２−４それぞれの近くに設置され平面ステー
ジ２０上に置かれた半導体パッケージ１４を側方から照
明できるようになっている。
順に姿勢計測部２と、ボール計測部６が配置されてい
る。姿勢計測部２は平面ステージ２０と電子カメラ２２
−１〜２２−４及び照明装置（図示略）を備えている。
平面ステージ２０はＰ＆Ｐユニット１０のレールの下方
に配置され、その表面が梨地処理されて完全な水平状態
に保たれている。ＣＣＤカメラなどの電子カメラ２２−
１〜２２−４は平面ステージ２０の前後左右４方向の側
方に配置されて、平面ステージ２０上にボール端子を下
向きにして置かれた検査対象の半導体パッケージ１４を
側方から撮像できる方向に向けられている。照明装置は
平面ステージ２０の前後左右の４方向で、電子カメラ２
２−１〜２２−４それぞれの近くに設置され平面ステー
ジ２０上に置かれた半導体パッケージ１４を側方から照
明できるようになっている。
【００１８】ボール計測部６には、Ｐ＆Ｐユニット１０
のハンド１４に保持された状態の半導体パッケージ１４
の下面にあるボール端子の高さを計測するために、検査
カメラ３０が配置されている。検査カメラ３０はレーザ
変位計測方式による計測部であってもよく、ＣＣＤカメ
ラなどの撮像機構を備えた画像処理計測装置であっても
よい。レーザ変位計測方式による計測部の場合には、検
査カメラ３０として半導体レーザ照射部とレーザ変位計
で構成されたレーザーヘッドを備えている。この実施例
では、ボール計測部６としてレーザ変位計測方式による
計測部を備えているものとする。
のハンド１４に保持された状態の半導体パッケージ１４
の下面にあるボール端子の高さを計測するために、検査
カメラ３０が配置されている。検査カメラ３０はレーザ
変位計測方式による計測部であってもよく、ＣＣＤカメ
ラなどの撮像機構を備えた画像処理計測装置であっても
よい。レーザ変位計測方式による計測部の場合には、検
査カメラ３０として半導体レーザ照射部とレーザ変位計
で構成されたレーザーヘッドを備えている。この実施例
では、ボール計測部６としてレーザ変位計測方式による
計測部を備えているものとする。
【００１９】Ｐ＆Ｐユニット１０の他端側にはアンロー
ダー部が設けらけれている。アンローダー部では、検査
結果によって良品と不良品の何れかに判定された半導体
パッケージがＰ＆Ｐユニット１０によってそれぞれのト
レイに収納される。３４は良品用のトレイ、３６は不良
品用のトレイである。所定数の半導体パッケージを収納
したトレイはアンローダー部によりそれぞれのストッカ
ー４０，４２に移送される。
ダー部が設けらけれている。アンローダー部では、検査
結果によって良品と不良品の何れかに判定された半導体
パッケージがＰ＆Ｐユニット１０によってそれぞれのト
レイに収納される。３４は良品用のトレイ、３６は不良
品用のトレイである。所定数の半導体パッケージを収納
したトレイはアンローダー部によりそれぞれのストッカ
ー４０，４２に移送される。
【００２０】次にこの実施例の動作について、図４及び
図５も参照して説明する。図４は一連の動作を示すフロ
ーチャート図、図５は姿勢計測部２で取り込まれる画像
データを表わしている。
図５も参照して説明する。図４は一連の動作を示すフロ
ーチャート図、図５は姿勢計測部２で取り込まれる画像
データを表わしている。
【００２１】ローダー部は未測定半導体パッケージの入
ったトレイをストッカー１６から１枚ずつ自動的に切り
出す。切り出されたトレイ１８は搬送レーンを通って姿
勢計測部２の平面ステージ２０の方向に送られる。トレ
イ１８が平面ステージ２０の横に搬送されてきたら、Ｐ
＆Ｐユニット１０のハンド１２がトレイ１８から半導体
パッケージ（図４ではＩＣと略記している）１４を１個
取り出して平面ステージ２０上に置く。このとき、半導
体パッケージ１４はボール端子のある面が下向きになる
ようにして、かつ半導体パッケージ１４の中心が平面ス
テージ２０の中心にくるように置く。
ったトレイをストッカー１６から１枚ずつ自動的に切り
出す。切り出されたトレイ１８は搬送レーンを通って姿
勢計測部２の平面ステージ２０の方向に送られる。トレ
イ１８が平面ステージ２０の横に搬送されてきたら、Ｐ
＆Ｐユニット１０のハンド１２がトレイ１８から半導体
パッケージ（図４ではＩＣと略記している）１４を１個
取り出して平面ステージ２０上に置く。このとき、半導
体パッケージ１４はボール端子のある面が下向きになる
ようにして、かつ半導体パッケージ１４の中心が平面ス
テージ２０の中心にくるように置く。
【００２２】平面ステージ２０上に半導体パッケージ１
４が置かれたら、ステージ横の前後左右の４方向に設置
された照明装置（図示略）が点灯し、平面ステージ２０
上の半導体パッケージ１４の真横４方向から照明が当た
る。照明が当たると同時に電子カメラ２２−１〜２２−
４が平面ステージ２０上の半導体パッケージ１４の像を
画像データとして取り込む。
４が置かれたら、ステージ横の前後左右の４方向に設置
された照明装置（図示略）が点灯し、平面ステージ２０
上の半導体パッケージ１４の真横４方向から照明が当た
る。照明が当たると同時に電子カメラ２２−１〜２２−
４が平面ステージ２０上の半導体パッケージ１４の像を
画像データとして取り込む。
【００２３】その撮像データは、例えば図５に示される
ように４方向からの画像データとして取り込まれる。取
り込まれた画像は、各辺ごとにＡ辺画像、Ｂ辺画像、Ｃ
辺画像、Ｄ辺画像として、それぞれ２値化変換され、パ
ッケージ部分の上部の複数箇所をサーチして取り込み、
これからＺ軸座標値を割り出す。例えば、パッケージ部
分上部の両端の高さの差として傾きが求められる。これ
を四辺について行ない、４つの傾きデータを繋ぎあわせ
て、傾きを持った平面を導き出すことができる。また、
中心点と両端との高さから変形量を求めたり、更に短い
区間での高さの差を変形量として求めたりすることもで
きる。ここで算出された平面データはその半導体パッケ
ージ固有のデータとしてトレイのアドレスデータと共に
一時的に記憶装置４に格納される。
ように４方向からの画像データとして取り込まれる。取
り込まれた画像は、各辺ごとにＡ辺画像、Ｂ辺画像、Ｃ
辺画像、Ｄ辺画像として、それぞれ２値化変換され、パ
ッケージ部分の上部の複数箇所をサーチして取り込み、
これからＺ軸座標値を割り出す。例えば、パッケージ部
分上部の両端の高さの差として傾きが求められる。これ
を四辺について行ない、４つの傾きデータを繋ぎあわせ
て、傾きを持った平面を導き出すことができる。また、
中心点と両端との高さから変形量を求めたり、更に短い
区間での高さの差を変形量として求めたりすることもで
きる。ここで算出された平面データはその半導体パッケ
ージ固有のデータとしてトレイのアドレスデータと共に
一時的に記憶装置４に格納される。
【００２４】姿勢計測部２での計測が終了すると、ハン
ド１２により半導体パッケージ１４は平面ステージ２０
からトレイ１８に戻され、ハンド１２はトレイ１８内の
次の半導体パッケージ１２を平面ステージ２０上に置
く。これを繰り返してトレイ１８内の全ての半導体パッ
ケージ１４の姿勢計測を終えたら、トレイ１８は搬送レ
ーンによってボール計測部６の横に搬送される。ボール
計測部６では、半導体パッケージ１４はＰ＆Ｐユニット
１０のハンド１２によってレーザーヘッドの真上に静止
させられる。レーザーヘッドは予め入力された半導体パ
ッケージ情報を基に、半導体パッケージ１４の真下から
全ボールのＸ／Ｙ／Ｚ軸座標及び半導体パッケージ１４
上でのＸ／Ｙ座標を取り込むように半導体パッケージ１
４を走査する。レーザ走査によって得られた各座標位置
は一時記憶装置４に格納される。
ド１２により半導体パッケージ１４は平面ステージ２０
からトレイ１８に戻され、ハンド１２はトレイ１８内の
次の半導体パッケージ１２を平面ステージ２０上に置
く。これを繰り返してトレイ１８内の全ての半導体パッ
ケージ１４の姿勢計測を終えたら、トレイ１８は搬送レ
ーンによってボール計測部６の横に搬送される。ボール
計測部６では、半導体パッケージ１４はＰ＆Ｐユニット
１０のハンド１２によってレーザーヘッドの真上に静止
させられる。レーザーヘッドは予め入力された半導体パ
ッケージ情報を基に、半導体パッケージ１４の真下から
全ボールのＸ／Ｙ／Ｚ軸座標及び半導体パッケージ１４
上でのＸ／Ｙ座標を取り込むように半導体パッケージ１
４を走査する。レーザ走査によって得られた各座標位置
は一時記憶装置４に格納される。
【００２５】ここで、先に測定した半導体パッケージ１
４の姿勢データ（傾きデータ又は変形データ）を記憶装
置４から呼び出してきて、そのデータとボール計測部６
でのボール位置データとからこの半導体パッケージ１４
を平面上に置いたときにボール端子と接する仮想平面を
算出する。
４の姿勢データ（傾きデータ又は変形データ）を記憶装
置４から呼び出してきて、そのデータとボール計測部６
でのボール位置データとからこの半導体パッケージ１４
を平面上に置いたときにボール端子と接する仮想平面を
算出する。
【００２６】仮想平面の算出方法は、例えば次のように
行なう。仮想平面を求めようとする半導体パッケージ１
４についてのボール位置データから従来のように三角測
量法や最小自乗法を用いて仮想平面を求める。その仮想
平面と姿勢データとの間での座標の引き算を行ない、姿
勢データに基づく仮想平面の修正を行なう。
行なう。仮想平面を求めようとする半導体パッケージ１
４についてのボール位置データから従来のように三角測
量法や最小自乗法を用いて仮想平面を求める。その仮想
平面と姿勢データとの間での座標の引き算を行ない、姿
勢データに基づく仮想平面の修正を行なう。
【００２７】その後、その算出され修正された仮想平面
からボール端子頂上部の座標データとの距離をコプラナ
リティデーターとして平坦度を算出する。算出されたデ
ータは利用者が予め設定した規格値と比較して規格内か
規格外れかの判定が行なわれ、良品／不良品を判定す
る。算出された各座標データ及び良品／不良品データは
記憶装置４に格納される。この作業を繰り返してトレイ
内全ての半導体パッケージ１４の検査を行う。
からボール端子頂上部の座標データとの距離をコプラナ
リティデーターとして平坦度を算出する。算出されたデ
ータは利用者が予め設定した規格値と比較して規格内か
規格外れかの判定が行なわれ、良品／不良品を判定す
る。算出された各座標データ及び良品／不良品データは
記憶装置４に格納される。この作業を繰り返してトレイ
内全ての半導体パッケージ１４の検査を行う。
【００２８】全ての半導体パッケージ１４の検査を終え
たら、トレイはアンローダー部に送られ、良品半導体パ
ッケージは良品専用のトレイに、不良品半導体パッケー
ジは不良品専用トレイにＰ＆Ｐユニット１０のハンド１
２で搬送され、これを複数トレイについて繰り返すこと
により多数の半導体パッケージ１４の連続検査を行な
う。
たら、トレイはアンローダー部に送られ、良品半導体パ
ッケージは良品専用のトレイに、不良品半導体パッケー
ジは不良品専用トレイにＰ＆Ｐユニット１０のハンド１
２で搬送され、これを複数トレイについて繰り返すこと
により多数の半導体パッケージ１４の連続検査を行な
う。
【００２９】図６と図７は第２の実施例を示したもので
ある。図６、図７は第１の実施例の図２、図３に対応し
ており、同一の部分には同一の符号を付して詳しい説明
は省略する。この実施例では姿勢計測部２の構成が第１
の実施例のものとは異なる。姿勢計測部２では、平面ス
テージ２０の左右前後の側方には中心に対して１３５度
の角度で下向きのミラー５０−１〜５０−４が取りつけ
られており、ミラー５０−１〜５０−４の直下は空洞に
なっている。平面ステージ２０の下方には１台のＣＣＤ
カメラ５２と照明装置５４が取りつけられている。ＣＣ
Ｄカメラ５２は各ミラー５０−１〜５０−４の下方の位
置に順次移動して位置決めされるように移動可能に取り
つけられており、各ミラー５０−１〜５０−４を介して
それぞれの位置で半導体パッケージ１４の画像を取り込
むことができるようになっている。
ある。図６、図７は第１の実施例の図２、図３に対応し
ており、同一の部分には同一の符号を付して詳しい説明
は省略する。この実施例では姿勢計測部２の構成が第１
の実施例のものとは異なる。姿勢計測部２では、平面ス
テージ２０の左右前後の側方には中心に対して１３５度
の角度で下向きのミラー５０−１〜５０−４が取りつけ
られており、ミラー５０−１〜５０−４の直下は空洞に
なっている。平面ステージ２０の下方には１台のＣＣＤ
カメラ５２と照明装置５４が取りつけられている。ＣＣ
Ｄカメラ５２は各ミラー５０−１〜５０−４の下方の位
置に順次移動して位置決めされるように移動可能に取り
つけられており、各ミラー５０−１〜５０−４を介して
それぞれの位置で半導体パッケージ１４の画像を取り込
むことができるようになっている。
【００３０】この姿勢計測部２では、平面ステージ２０
に半導体パッケージ１４が置かれたら、照明装置５４が
点灯し、ミラー５０−１〜５０−４に反射して半導体パ
ッケージ１４を真横４方向から照明する。そして、ＣＣ
Ｄカメラ５２はミラー５０−１〜５０−４に写し出され
た半導体パッケージ１４の４方向の画像をミラー５０−
１〜５０−４を通して順次画像データとして取り込む。
取り込まれた画像は、第１の実施例と同様に処理され
る。
に半導体パッケージ１４が置かれたら、照明装置５４が
点灯し、ミラー５０−１〜５０−４に反射して半導体パ
ッケージ１４を真横４方向から照明する。そして、ＣＣ
Ｄカメラ５２はミラー５０−１〜５０−４に写し出され
た半導体パッケージ１４の４方向の画像をミラー５０−
１〜５０−４を通して順次画像データとして取り込む。
取り込まれた画像は、第１の実施例と同様に処理され
る。
【００３１】姿勢計測部２で半導体パッケージ１４の姿
勢として全体的な傾きを求めたときは、仮想平面は傾き
をもった平面となる。また、半導体パッケージ１４の姿
勢として部分的な傾き、すなわち変形量を求めたとき
は、仮想平面は傾きの異なる部分平面を組み合わせたも
のとなる。
勢として全体的な傾きを求めたときは、仮想平面は傾き
をもった平面となる。また、半導体パッケージ１４の姿
勢として部分的な傾き、すなわち変形量を求めたとき
は、仮想平面は傾きの異なる部分平面を組み合わせたも
のとなる。
【００３２】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、半導体パッケ
ージを実際に平面ステージ上に置いたとの姿勢と各ボー
ル端子先端の座標位置に基づいて仮想平面を求め、その
仮想平面と各ボール端子先端の座標位置とからボール端
子の平坦度を求めるようにしたので、平坦度をより正確
に求めることができるようになる。請求項２の発明によ
れば、半導体パッケージの姿勢として全体的な傾き又は
部分的な傾きを求めるようにしたので、仮想平面に反映
させるのが容易である。請求項３の発明によれば、この
ような正確な平坦度測定を自動的に行なうことができる
ようになる。請求項４の発明では、平面ステージの前後
左右４方向の側方に撮像機構を備えているので、半導体
パッケージの画像データを４方向から取り込むことがで
き、半導体パッケージの姿勢を正しく読みとることがで
きる。請求項５の発明によれば、撮像機構としては平面
ステージの前後左右４方向の側方に４台の電子カメラを
配置しているので、４方向から同時に画像データを取り
込むことができ、高速処理が可能になる。請求項６の発
明によれば、撮像機構として移動可能な１台の電子カメ
ラを用いるので、装置を安価に製造することができるよ
うになる。
ージを実際に平面ステージ上に置いたとの姿勢と各ボー
ル端子先端の座標位置に基づいて仮想平面を求め、その
仮想平面と各ボール端子先端の座標位置とからボール端
子の平坦度を求めるようにしたので、平坦度をより正確
に求めることができるようになる。請求項２の発明によ
れば、半導体パッケージの姿勢として全体的な傾き又は
部分的な傾きを求めるようにしたので、仮想平面に反映
させるのが容易である。請求項３の発明によれば、この
ような正確な平坦度測定を自動的に行なうことができる
ようになる。請求項４の発明では、平面ステージの前後
左右４方向の側方に撮像機構を備えているので、半導体
パッケージの画像データを４方向から取り込むことがで
き、半導体パッケージの姿勢を正しく読みとることがで
きる。請求項５の発明によれば、撮像機構としては平面
ステージの前後左右４方向の側方に４台の電子カメラを
配置しているので、４方向から同時に画像データを取り
込むことができ、高速処理が可能になる。請求項６の発
明によれば、撮像機構として移動可能な１台の電子カメ
ラを用いるので、装置を安価に製造することができるよ
うになる。
【図１】本発明の平坦度検査装置を概略的に示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】平坦度検査装置の第１の実施例を示す概略平面
図である。
図である。
【図３】同実施例の概略正面図である。
【図４】同実施例の動作を示すフローチャート図であ
る。
る。
【図５】同実施例において姿勢計測部で取り込まれる画
像データを示す図である。
像データを示す図である。
【図６】平坦度検査装置の第２の実施例を示す概略平面
図である。
図である。
【図７】同実施例の概略正面図である。
２ 姿勢計測部
４ 記憶装置
６ ボール計測部
８ データ処理装置
１０ Ｐ＆Ｐユニット
１２ ハンド１２
１４ 半導体パッケージ
２０ 平面ステージ
２２−１〜２２−４，５２ 電子カメラ
３０ 検査カメラ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０１Ｂ 21/00 Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｋ
21/22 Ｍ
Ｆターム(参考） 2F065 AA04 AA37 AA47 CC25 FF04
FF44 GG04 HH14 JJ03 JJ05
JJ26 PP11 QQ04 QQ18 QQ23
QQ25 QQ31 RR03 TT02 TT03
2F069 AA04 AA54 AA71 BB40 GG04
GG07 GG59 GG77 HH09 HH30
MM03 MM26 NN17
Claims (6)
- 【請求項１】 １つの面に複数のボール端子をもつ半導
体装置実装体のボール端子平坦度を検査する方法におい
て、以下の工程（Ａ）から（Ｅ）を含むことを特徴とす
る平坦度検査方法。 （Ａ）前記半導体装置実装体をそのボール端子をもつ面
を下にして平面ステージ上に置き、その半導体装置実装
体の姿勢を求める姿勢計測ステップ、（Ｂ）前記半導体
装置実装体を空中に浮かした状態で各ボール端子先端の
座標位置を求めるボール計測ステップ、（Ｃ）姿勢計測
ステップで求めた半導体装置実装体の姿勢とボール計測
ステップで求めた各ボール端子先端の座標位置とから前
記ボール端子先端のいくつかと接する仮想平面を求める
ステップ、（Ｄ）求めた仮想平面と前記ボール計測ステ
ップで求めた各ボール端子先端の座標位置とからボール
端子の平坦度を求めるステップ、（Ｅ）求めた平坦度を
規格値と比較して良否を判定するステップ。 - 【請求項２】 前記姿勢計測ステップは前後左右の横４
方向からの撮像を行ない、半導体装置実装体の姿勢とし
て全体的な傾き又は部分的な傾きを求めるものである請
求項１に記載の平坦度検査方法。 - 【請求項３】 １つの面に複数のボール端子をもつ半導
体装置実装体のボール端子平坦度を検査する平坦度検査
装置において、 平面ステージ上にボール端子をもつ面を下にして置かれ
た前記半導体装置実装体の姿勢を光学的に計測する姿勢
計測部と、 前記姿勢計測部で求められた半導体装置実装体の姿勢を
記憶する記憶装置と、 前記半導体装置実装体を空中に浮かした状態で各ボール
端子先端の座標位置を求めるボール計測部と、 前記メモリに記憶された半導体装置実装体の姿勢と前記
ボール計測部で求めたその半導体装置実装体の各ボール
端子先端の座標位置とから前記ボール端子先端のいくつ
かと接する仮想平面を求め、その仮想平面とその半導体
装置実装体の各ボール端子先端の座標位置とからボール
端子の平坦度を求め、その平坦度を規格値と比較して良
否を判定するデータ処理装置と、 半導体装置実装体を収納容器から取り出して前記姿勢計
測部及び前記ボール計測部へ位置決めするとともに、検
査修了後の半導体装置実装体を所定の場所へ収納する搬
送機構とを備えたことを特徴とする平坦度検査装置。 - 【請求項４】 前記姿勢計測部は、前記平面ステージの
前後左右４方向の側方に撮像機構を備え、その撮像機構
により撮像された画像データから半導体装置実装体の全
体的な傾きと部分的な傾きの一方又は両方をその半導体
装置実装体の姿勢として抽出するものである請求項３に
記載の平坦度検査装置。 - 【請求項５】 前記撮像機構は前記平面ステージの前後
左右４方向の側方に配置され、前記平面ステージ上に載
せられた半導体装置実装体に向けられた４台の電子カメ
ラである請求項４に記載の平坦度検査装置。 - 【請求項６】 前記撮像機構は前記平面ステージの前後
左右４方向の側方で、前記平面ステージ上に載せられた
半導体装置実装体に対して傾斜して配置された４個の反
射鏡と、 前記各反射鏡を介して前記平面ステージ上の半導体装置
実装体を撮像するように移動可能に取りつけられた１台
の電子カメラとを備えている請求項４に記載の平坦度検
査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001254279A JP4557471B2 (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 半導体装置実装体の平坦度検査方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001254279A JP4557471B2 (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 半導体装置実装体の平坦度検査方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003065754A true JP2003065754A (ja) | 2003-03-05 |
| JP4557471B2 JP4557471B2 (ja) | 2010-10-06 |
Family
ID=19082459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001254279A Expired - Fee Related JP4557471B2 (ja) | 2001-08-24 | 2001-08-24 | 半導体装置実装体の平坦度検査方法及び装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4557471B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012078248A (ja) * | 2010-10-04 | 2012-04-19 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置の検査方法 |
| JP2016151538A (ja) * | 2015-02-19 | 2016-08-22 | 富士機械製造株式会社 | 部品判定装置 |
| JP2020186932A (ja) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | スミダコーポレーション株式会社 | 電子部品評価方法、電子部品評価装置及び電子部品評価プログラム |
| JP2021193706A (ja) * | 2020-06-08 | 2021-12-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 部品実装装置および部品反り検出方法 |
| CN115015596A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-09-06 | 法特迪精密科技（苏州）有限公司 | 一种半导体姿态调整结构、调整方法和探针台 |
Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH1068614A (ja) * | 1996-08-27 | 1998-03-10 | Copal Co Ltd | 撮像装置 |
| JPH1144513A (ja) * | 1997-05-29 | 1999-02-16 | Sony Corp | 半導体装置の外観検査装置および外観検査方法 |
| JPH1163951A (ja) * | 1997-08-20 | 1999-03-05 | Souei Tsusho Kk | 外観検査装置 |
| JPH11132735A (ja) * | 1997-10-28 | 1999-05-21 | Matsushita Electric Works Ltd | Ｉｃリード浮き検査装置及び検査方法 |
| JP2000161916A (ja) * | 1998-12-01 | 2000-06-16 | Kubotekku Kk | 半導体パッケージの検査装置 |
-
2001
- 2001-08-24 JP JP2001254279A patent/JP4557471B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
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| JP2020186932A (ja) * | 2019-05-10 | 2020-11-19 | スミダコーポレーション株式会社 | 電子部品評価方法、電子部品評価装置及び電子部品評価プログラム |
| JP7314608B2 (ja) | 2019-05-10 | 2023-07-26 | スミダコーポレーション株式会社 | 電子部品評価方法、電子部品評価装置及び電子部品評価プログラム |
| US11723183B2 (en) | 2019-05-10 | 2023-08-08 | Sumida Corporation | Electronic component evaluation method, electronic component evaluation device, and electronic component evaluation program |
| JP2021193706A (ja) * | 2020-06-08 | 2021-12-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 部品実装装置および部品反り検出方法 |
| CN115015596A (zh) * | 2022-06-09 | 2022-09-06 | 法特迪精密科技（苏州）有限公司 | 一种半导体姿态调整结构、调整方法和探针台 |
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