JP2008101926A - 金属パターンを有する基板の検査方法及び検査装置 - Google Patents
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Abstract
金属パターンを有する基板の表面に施されためっきされていない非めっき部とめっきがされているめっき部の欠陥検査方法及び検査装置の提供である。
【解決手段】
めっきがされためっき部及びめっきされていない非めっき部で構成された金属パターンを有する基板を、一定速度で一方向へ移動する搬送し、50と、金属基板を一定速度で一方向へ移動する搬送手段50と同期を取り、かつ金属基板の表面に存在する圧延影響を軽減させるため仰角を持たせ金属基板表面を撮影し、金属基板の金属材料とめっき材料との反射強度差異が最も大なる波長域の光を利用し、かつ間接光で照射し、金属基板表面を撮影して得られた画像信号データを用いて、金属基板表面に存在する欠陥を判定する制御・画像処理による検査方法および検査装置を提供する。
【選択図】 図1
Description
現在、リードフレームを使用した半導体パッケージは用途拡大により、基材であるリードフレームに対しても厳しい品質保証が要求されている。一般にリードフレームの基材は鉄ニッケル合金(42材)及び銅合金等が用いられ、その製造方法には超精密金型を用いて機械的に金属を打ち抜くスタンピング方法と、化学的に金属を腐食してパターン形成を行なうエッチング方法がある。
リード間のピッチ、リード幅が狭くなったリードは強度が弱く、僅かな外力によってもリードの変形を生じる。このことから、インナーリード同士及びダイパッドを支える吊りリードとインナーリードとの接触、電気的短絡やインナーリード等の変形を防止するために、保護テープを貼ったリードフレームが製造されるようになった。
そして更にダウンプレス処理後、インナーリード先端をカットする先端カット処理が施されるものもある。
以上により、リードフレームの最終検査における不良項目は、パターン不良(オープン系/ショート系/異物等)、リード変形、保護テープ不良(有無/位置ズレ/幅不良等)、めっき不良(有無/未着/付着/位置ズレ)、ダウンプレス有無等多岐に亘り、自動検査機を活用した製品弁別が欠かせない。しかし、全ての不良を1台の検査機で検査することは難しく、特に最近ではテープやめっきに関する検査要求がさらに高まっている。ICチップとの接続を行なうボンディング部に施される部分的にめっきされた、部分めっきの品位は特に重要で、CCDカメラ等でめっき部を撮像し、画像処理を用いてそのめっき状態を検査する方法として、例えば特許文献1が提案されている。
そして、間接光照射するドーム照明上部の撮像用開口部は、この撮像角度θに合わせた所定の位置に開口形成させる必要がある。
ところで、カメラはその用途に応じてラインカメラ、エリアカメラ、モノクロ、カラーの選択が可能であり、本例ではラインカメラ使用形態を示している。
図3より、銀は波長が300nm付近から急激に反射率が上昇し、400nmを超えると1000nmまで90%以上の高い反射率を有している。また、銅や鉄は波長が300nm付近からなだらかに上昇し、銅の場合反射率が90%を超えるのは600nm以上である。そのため波長が600nm以上の光を使用した場合、銀と銅では反射率が同程度で反射光の差を得ることが難しい。銀と鉄では反射率の差は有しているが出来るだけ汎用的な撮像手段30とすることと使用するCCDの分光感度も考慮し、照射手段20を400nm以上600nm以下の波長で照明する、又は光学フィルタを撮像手段30に装着使用し400nm以上600nm以下の波長のみを捉え、撮像することで非めっき部の金属とめっき部との光学的に分離し、欠陥検出のための明瞭なコントラストを得ることとした。従って、使用する金属パターンを有する基板の非めっき部の金属とめっき材料に応じて反射強度差異が最も大なる波長の範囲を活用して非めっき部の金属材料とめっき材料との光学的分離を図ることで、不良検出感度向上を狙っている。
前述の図2記載の実施形態における実施例1について説明する。図8(a)は、照明手段20にメタルハライド光源、ドーム照明を使用し、撮像手段30において8bit256階調モノクロラインカメラ、撮像角度θを5°、撮像レンズ前面に400nm〜600nmを透過させる光学フィルタを装着とした時のリードフレームのインナーリードめっき付近(図5(a)L1線上)のプロファイルを示したものである。
前述の図6記載の実施形態における実施例2について説明する。この実施形態の特徴は、裏面側に表面側と同様の照明手段20、撮像手段30を持たせている点であり、裏面側でも配線パターン及びめっき検査の実施を狙ったものである。図9(a)は、照明手段20にメタルハライド光源、ドーム照明を使用し、撮像手段30において8bit256階調モノクロラインカメラ、仰角θを5°、撮像レンズ前面に400nm〜600nmを透過させる光学フィルタを装着とした時のリードフレーム裏面側のインナーリード先端付近を撮像した原画像である。
前記図7記載の実施形態における実施例3について説明する。この実施形態の特徴は、表面側に透過撮像検査を実行する手段を追加している点であり、透過撮像検査を追加することで例えばリードフレーム表面に貼られる保護テープ17下に存在する欠陥検査をも実施することができ、より一層の検査合理化を狙ったものである。
従って、表裏に反射検査手段及び表面に透過検査手段を搭載することで金属基板表裏の多岐に亘る配線パターン不良及びめっき不良の検査を同時にかつ合理的に実施することができる。
11 ダイパット
12 インナーリード
13 アウターリード
14 ダムバー
15 フレーム部
16 めっき
17 保護テープ
18 吊りリード
19 空間部
20 照明手段(表面反射照明手段:撮像手段30と対)
21 照明手段(裏面反射照明手段:撮像手段31と対)
22 照明手段(表面透過照明手段:撮像手段32と対)
30 撮像手段(表面反射撮像手段:照明手段20と対)
31 撮像手段(裏面反射撮像手段:照明手段21と対)
32 撮像手段(表面透過撮像手段:照明手段22と対)
35 光学フィルタ
40 制御・画像処理装置
50 搬送手段
Claims (3)
- 表面にめっきがされためっき部とめっきがされていない非めっき部からなる金属パターンを有する基板を一定速度で一方向に搬送する搬送工程と、
前記搬送工程と同期をとるように駆動し、かつ撮像用カメラの撮像角度が0°〜10°で前記金属パターンを有する基板の表面を撮像する工程と、
前記金属パターンを有する基板の前記非めっき部の金属材料と前記めっき部のめっき材料との反射強度の差異が最大となる波長域の光を間接光で照射する工程と、
前記撮像工程により得られた前記金属パターンを有する基板の表面の画像信号データを用いて、前記非めっき部と前記めっき部に存在する欠陥を判定する制御・画像処理する工程と
を有することを特徴とする金属パターンを有する基板の検査方法。 - 表面にめっきがされためっき部とめっきがされていない非めっき部からなる金属パターンを有する基板を搬送する搬送手段と
前記金属パターンを有する基板の表面を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像する際に前記金属パターンを有する基板を照明する照明手段と、
前記撮像手段により得られた前記金属パターンの画像データから、前記めっき部と前記非めっき部の欠陥を判定する制御・画像処理手段と、
を備える金属パターンを有する基板の検査装置であって、
前記撮像手段は、前記搬送手段と同期をとるように駆動し、かつ撮像用カメラの前記金属パターンを有する基板の鉛直方向に対する撮像角度が0°〜10°であり、
前記照明手段は、前記めっき部と前記非めっき部の反射強度の差異が最大となる波長域の光を間接光で照射し、
前記制御・画像処理手段は、前記撮像手段により得られた前記金属基板の表面の画像信号データを用いて、前記非めっき部と前記めっき部に存在する欠陥を判定することを特徴とする金属パターンを有する基板の検査装置。 - 請求項2記載の金属パターンを有する基板の検査装置であって、
前記金属パターンを有する基板の裏面側に
前記金属パターンの表面を撮像する第2の前記撮像手段と、
前記撮像手段により撮像する際に前記金属パターンを照明する第2の前記照明手段と、を備えることを特徴とする請求項2記載の金属パターンを有する基板の検査装置。
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2006
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