JP2012181114A - Appearance inspection device - Google Patents

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Kosaku Uoya
皇作 魚屋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inspect the front and rear surfaces of an inspection target at a time with one camera.SOLUTION: An appearance inspection device 1 includes a camera 4 and an optical system 15. A front surface 20a of an inspection target 20 is arranged in the field of view 4b of the camera 4. The optical system 15 changes the direction of light 102 from a rear surface 20b so that the camera 4 can photograph the front surface 20a and the rear surface 20b of the inspection target 20 simultaneously.

Description

本発明は、外観検査装置及び外観検査方法に関し、特に半導体パッケージの外観検査装置及び外観検査方法と半導体パッケージの製造方法に関する。   The present invention relates to an appearance inspection apparatus and an appearance inspection method, and more particularly to an appearance inspection apparatus and an appearance inspection method for a semiconductor package and a method for manufacturing a semiconductor package.

特開2010−014735号公報は、錠剤等の検査対象物の外観の検査を行うための外観検査装置を開示している。この外観検査装置は、錠剤の上面と側面のうちの一方を撮像するように設置された撮像手段と、上面と側面のうちの他方の画像を撮像手段に取り込むように上面と側面のうちの他方からの光の方向を変更する変更手段と、上面と側面のうちの他方から撮像手段までの第1光路の光路長に上面と側面のうちの一方から撮像手段までの第2光路の光路長を合わせるために、第2光路を冗長させる光路冗長手段とを備えている。   Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2010-014735 discloses an appearance inspection apparatus for inspecting the appearance of an inspection object such as a tablet. The appearance inspection apparatus includes an imaging unit installed to image one of the upper surface and the side surface of the tablet, and the other of the upper surface and the side surface so as to capture the other image of the upper surface and the side surface. Changing the direction of the light from the optical path length of the first optical path from the other of the upper surface and the side surface to the imaging means to the optical path length of the second optical path from one of the upper surface and the side surface to the imaging means In order to match, an optical path redundancy means for making the second optical path redundant is provided.

特開2009−276338号公報は、半導体装置等のデバイスの外観を検査する外観検査装置を開示している。この外観検査装置は、デバイスの底面と撮像面が対向する撮像手段と、デバイスの4側面に対応して設けられたミラーとを備える。ミラーは、デバイスの4側面の像を、撮像面に向けて反射する。撮像手段は、底面画像に加えて4側面の像を撮像する。   Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-276338 discloses an appearance inspection apparatus for inspecting the appearance of a device such as a semiconductor device. This appearance inspection apparatus includes an imaging unit in which the bottom surface of the device and the imaging surface face each other, and mirrors provided corresponding to the four side surfaces of the device. The mirror reflects the images of the four side surfaces of the device toward the imaging surface. The imaging means captures four side images in addition to the bottom image.

特開2010−014735号公報JP 2010-014735 A 特開2009−276338号公報JP 2009-276338 A

本発明者は、上述の外観検査装置では検査対象物の表裏を一台のカメラで一度に検査することができないものと認識している。   The present inventor has recognized that the above-described appearance inspection apparatus cannot inspect the front and back of the inspection object at once with a single camera.

本発明の課題は、検査対象物の表裏を一台のカメラで一度に検査できる外観検査装置、外観検査方法、及び半導体パッケージの製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide an appearance inspection apparatus, an appearance inspection method, and a semiconductor package manufacturing method capable of inspecting the front and back of an inspection object at once with a single camera.

以下に、(発明を実施するための形態)で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、(特許請求の範囲)の記載と(発明を実施するための形態)との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、(特許請求の範囲)に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。   The means for solving the problem will be described below using the numbers used in the (DETAILED DESCRIPTION). These numbers are added to clarify the correspondence between the description of (Claims) and (Mode for Carrying Out the Invention). However, these numbers should not be used to interpret the technical scope of the invention described in (Claims).

本発明の第1の観点による外観検査装置(1)は、カメラ(4)と、前記カメラの視野(4b)に正面(20a、24、28a)が配置される検査対象物(20)の前記正面及び背面(20b、23、28b、27b)を前記カメラが同時に撮影することが可能なように、前記背面からの第1光線(102)の向きを変更する光学系(15)とを具備する。   The visual inspection apparatus (1) according to the first aspect of the present invention includes a camera (4) and the inspection object (20) having a front surface (20a, 24, 28a) disposed in a visual field (4b) of the camera. And an optical system (15) for changing the direction of the first light beam (102) from the back surface so that the camera can simultaneously photograph the front surface and the back surface (20b, 23, 28b, 27b). .

本発明の第2の観点による外観検査方法は、カメラ(4)の視野(4b)に検査対象物(20)の正面(20a、24、28a)を配置するステップと、前記検査対象物の背面(20b、23、28b、27b)からの第1光線(102)の向きを変更するステップと、前記第1光線及び前記正面からの光線(101)に基づいて、前記カメラが前記正面及び前記背面を同時に撮影するステップとを具備する。   The visual inspection method according to the second aspect of the present invention includes the step of placing the front surface (20a, 24, 28a) of the inspection object (20) in the visual field (4b) of the camera (4), and the back surface of the inspection object. Based on the step of changing the direction of the first light beam (102) from (20b, 23, 28b, 27b) and the light beam (101) from the first light beam and the front surface, the camera And simultaneously photographing.

本発明の第3の観点による半導体パッケージの製造方法は、半導体チップをパッケージして半導体パッケージ(20)を形成するステップと、前記半導体パッケージの外観を検査するステップとを具備する。前記半導体パッケージの外観を検査する前記ステップは、カメラ(4)の視野(4b)に前記半導体パッケージの正面(20a、24、28a)を配置するステップと、前記半導体パッケージの背面(20b、23、28b、27b)からの第1光線(102)の向きを変更するステップと、前記第1光線及び前記正面からの光線(101)に基づいて、前記カメラが前記正面及び前記背面を同時に撮影するステップとを含む。   A method of manufacturing a semiconductor package according to a third aspect of the present invention includes the steps of packaging a semiconductor chip to form a semiconductor package (20), and inspecting the appearance of the semiconductor package. The step of inspecting the appearance of the semiconductor package includes the step of placing the front surface (20a, 24, 28a) of the semiconductor package in the field of view (4b) of the camera (4), and the rear surface (20b, 23, 28b, 27b) changing the direction of the first light beam (102) and, based on the first light beam and the front light beam (101), the camera simultaneously photographing the front surface and the back surface. Including.

本発明によれば、検査対象物の表裏を一台のカメラで一度に検査できる外観検査装置、外観検査方法、及び半導体パッケージの製造方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the external appearance inspection apparatus which can test | inspect the front and back of a test object at once with one camera, the external appearance inspection method, and the manufacturing method of a semiconductor package are provided.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る外観検査装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of an appearance inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第2の実施形態に係る外観検査装置の概略図である。FIG. 2 is a schematic view of an appearance inspection apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図3は、第2の実施形態に係る外観検査装置のミラーと検査対象物の配置を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing the arrangement of mirrors and inspection objects of the appearance inspection apparatus according to the second embodiment. 図4は、第2の実施形態に係る外観検査装置の機能ブロック図である。FIG. 4 is a functional block diagram of an appearance inspection apparatus according to the second embodiment. 図5は、第2の実施形態に係る外観検査装置による画像取得を説明する概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating image acquisition by the appearance inspection apparatus according to the second embodiment. 図6は、第2の実施形態に係る外観検査装置により取得される検査対象物の画像の一例を示す。FIG. 6 shows an example of an image of the inspection object acquired by the appearance inspection apparatus according to the second embodiment. 図7は、第2の実施形態に係る外観検査装置により取得される検査対象物の画像の他の例を示す。FIG. 7 shows another example of the image of the inspection object acquired by the appearance inspection apparatus according to the second embodiment. 図8は、検査対象物としてのBGAパッケージを示す。FIG. 8 shows a BGA package as an inspection object. 図9は、第2の実施形態に係る外観検査装置により取得されるBGAパッケージの画像の一例を示す。FIG. 9 shows an example of an image of the BGA package acquired by the appearance inspection apparatus according to the second embodiment. 図10は、検査対象物としてのQFNパッケージを示す。FIG. 10 shows a QFN package as an inspection object. 図11は、第2の実施形態に係る外観検査装置により取得されるQFNパッケージの画像の一例を示す。FIG. 11 shows an example of an image of the QFN package acquired by the appearance inspection apparatus according to the second embodiment. 図12は、本発明の第3の実施形態に係る外観検査装置の概略図である。FIG. 12 is a schematic view of an appearance inspection apparatus according to the third embodiment of the present invention. 図13は、第3の実施形態の変形例に係る外観検査装置の概略図である。FIG. 13 is a schematic diagram of an appearance inspection apparatus according to a modification of the third embodiment. 図14は、本発明の第4の実施形態に係る外観検査装置の機能ブロック図である。FIG. 14 is a functional block diagram of an appearance inspection apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. 図15は、第4の実施形態に係る外観検査装置の効果の一例を示す概念図である。FIG. 15 is a conceptual diagram showing an example of the effect of the appearance inspection apparatus according to the fourth embodiment. 図16は、第4の実施形態に係る外観検査装置の効果の他の例を示す概念図である。FIG. 16 is a conceptual diagram illustrating another example of the effect of the appearance inspection apparatus according to the fourth embodiment. 図17は、第4の実施形態に係る外観検査装置の効果の他の例を示す概念図である。FIG. 17 is a conceptual diagram illustrating another example of the effect of the appearance inspection apparatus according to the fourth embodiment. 図18は、本発明の第5の実施形態に係る外観検査装置の概略図である。FIG. 18 is a schematic view of an appearance inspection apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. 図19は、本発明の第6の実施形態に係る外観検査装置の機能ブロック図である。FIG. 19 is a functional block diagram of an appearance inspection apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. 図20は、第6の実施形態に係る外観検査装置のミラーと検査対象物の配置を示す平面図である。FIG. 20 is a plan view showing the arrangement of mirrors and inspection objects of the visual inspection apparatus according to the sixth embodiment. 図21は、本発明の第7の実施形態に係る外観検査装置の概略図である。FIG. 21 is a schematic view of an appearance inspection apparatus according to the seventh embodiment of the present invention.

添付図面を参照して、本発明による外観検査装置、外観検査方法、及び半導体パッケージの製造方法を実施するための形態を以下に説明する。   With reference to the accompanying drawings, embodiments for carrying out an appearance inspection apparatus, an appearance inspection method, and a semiconductor package manufacturing method according to the present invention will be described below.

(第1の実施形態)
図1を参照して、本発明の第1の実施形態に係る外観検査装置1を説明する。外観検査装置1は、カメラ4と、光学系15とを備える。外観検査装置1に対してX方向、Y方向、及びZ方向が定義されている。X方向、Y方向、及びZ方向は互いに垂直である。以下の説明においてZ方向は水平面に垂直である。カメラ4は例えば2次元カメラである。カメラ4の撮影軸4aがZ方向に平行になるように、カメラ4は下を向いている。撮影軸4aのベクトルのX方向成分、Y方向成分、及びZ方向成分はそれぞれゼロ、ゼロ、及び負である。外観検査装置1によって外観が検査される検査対象物20は、正面20aと、背面20bと、側面20cとを備える。背面20bは正面20aの反対側である。検査対象物20は、正面20aをカメラ4に向けてカメラ4の下方に配置される。正面20aがカメラ4の視野4bに配置されるため、正面20aからの光線101はカメラ4に直接到達する。背面20bからの光線102は、光学系15によって向きが変更されてカメラ4に到達する。カメラ4は、光線101及び102に基づいて正面20a及び背面20bを同時に撮影する。これにより、正面20a及び背面20bの両方が写された一つの画像が得られる。
(First embodiment)
With reference to FIG. 1, the external appearance inspection apparatus 1 which concerns on the 1st Embodiment of this invention is demonstrated. The appearance inspection apparatus 1 includes a camera 4 and an optical system 15. An X direction, a Y direction, and a Z direction are defined for the appearance inspection apparatus 1. The X direction, the Y direction, and the Z direction are perpendicular to each other. In the following description, the Z direction is perpendicular to the horizontal plane. The camera 4 is a two-dimensional camera, for example. The camera 4 faces downward so that the shooting axis 4a of the camera 4 is parallel to the Z direction. The X direction component, the Y direction component, and the Z direction component of the vector of the imaging axis 4a are zero, zero, and negative, respectively. The inspection object 20 whose appearance is inspected by the appearance inspection apparatus 1 includes a front surface 20a, a back surface 20b, and a side surface 20c. The back surface 20b is the opposite side of the front surface 20a. The inspection object 20 is disposed below the camera 4 with the front surface 20 a facing the camera 4. Since the front surface 20 a is arranged in the field of view 4 b of the camera 4, the light beam 101 from the front surface 20 a reaches the camera 4 directly. The light beam 102 from the back surface 20 b is changed in direction by the optical system 15 and reaches the camera 4. The camera 4 photographs the front surface 20a and the back surface 20b simultaneously based on the light beams 101 and 102. Thereby, one image in which both the front surface 20a and the back surface 20b are copied is obtained.

本実施形態によれば、検査対象物20の表裏を一台のカメラで一度に検査することが可能であり、検査時間が短縮される。本実施形態によれば、一つの検査ステージで検査対象物20の表裏を検査することができるため、検査のためのスペースが小さくて済む。更に、半導体パッケージ20を検査ステージ間で搬送するためのピックアップハンドが不要であり、一台のカメラで検査対象物20の表裏を検査するため、装置コストが削減される。   According to this embodiment, it is possible to inspect the front and back of the inspection object 20 at a time with one camera, and the inspection time is shortened. According to this embodiment, since the front and back of the inspection object 20 can be inspected with one inspection stage, the space for inspection can be small. Furthermore, a pick-up hand for transporting the semiconductor package 20 between the inspection stages is unnecessary, and the front and back of the inspection object 20 are inspected with a single camera, so that the apparatus cost is reduced.

(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態に係る外観検査装置1を以下に説明する。本実施形態は以下の説明を除いて第1の実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
An appearance inspection apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention will be described below. This embodiment is the same as the first embodiment except for the following description.

図2を参照して、検査対象物20は半導体パッケージ(以下、「半導体パッケージ20」と称する。)である。半導体パッケージ20は、半導体チップをパッケージすることで形成される。半導体パッケージ20は、矩形平板形状のパッケージ本体21と、複数の外部端子22とを備える。パッケージ本体21は半導体チップを含んでいる。複数の外部端子22は半導体チップ内の回路に電気的に接続されている。パッケージ本体21は、正面20aの一部としての表面24と、背面20bの一部としての裏面23と、側面20cの一部としての側面25とを備える。裏面23は、半導体パッケージ20をプリント配線板に搭載したときにプリント配線板を向く矩形面である。表面24は、裏面23の反対側の矩形面であり、裏面23に平行である。   Referring to FIG. 2, inspection object 20 is a semiconductor package (hereinafter referred to as “semiconductor package 20”). The semiconductor package 20 is formed by packaging a semiconductor chip. The semiconductor package 20 includes a rectangular plate-shaped package body 21 and a plurality of external terminals 22. The package body 21 includes a semiconductor chip. The plurality of external terminals 22 are electrically connected to a circuit in the semiconductor chip. The package body 21 includes a front surface 24 as a part of the front surface 20a, a back surface 23 as a part of the back surface 20b, and a side surface 25 as a part of the side surface 20c. The back surface 23 is a rectangular surface facing the printed wiring board when the semiconductor package 20 is mounted on the printed wiring board. The front surface 24 is a rectangular surface opposite to the back surface 23 and is parallel to the back surface 23.

半導体パッケージ20は例えばSOP(Small Outline Package)又はQFP(Quad Flat Package)である。各外部端子22はガルウイング形状をしたリード(以下、「リード22」と称する。)である。リード22は、パッケージ本体21の側面25から突き出している。   The semiconductor package 20 is, for example, an SOP (Small Outline Package) or a QFP (Quad Flat Package). Each external terminal 22 is a gull-wing shaped lead (hereinafter referred to as “lead 22”). The lead 22 protrudes from the side surface 25 of the package body 21.

第2の実施形態に係る外観検査装置1は、カメラ4及び光学系15に加えて、表面24を照光する照明装置3と、裏面23を照光する照明装置3と、半導体パッケージ20が載せられる台座2とを備える。台座2は、表面24がZ方向に垂直な状態でカメラ4を向くように半導体パッケージ20を支持する。表面24を照光する照明装置3及び裏面23を照光する照明装置3の各々は、Z方向に対して斜めに半導体パッケージ20を照光する。   In addition to the camera 4 and the optical system 15, the appearance inspection apparatus 1 according to the second embodiment illuminates the illumination device 3 that illuminates the front surface 24, the illumination device 3 that illuminates the back surface 23, and a pedestal on which the semiconductor package 20 is mounted. 2 is provided. The pedestal 2 supports the semiconductor package 20 so that the surface 24 faces the camera 4 in a state perpendicular to the Z direction. Each of the illumination device 3 that illuminates the front surface 24 and the illumination device 3 that illuminates the back surface 23 illuminates the semiconductor package 20 obliquely with respect to the Z direction.

光学系15は、ミラー5及び6を備える。ミラー5は、半導体パッケージ20の裏面23の側(すなわち背面20bの側)に配置される。例えば、ミラー5は台座2の側面に取り付けられる。ミラー6は、半導体パッケージ20からX方向に離れて配置される。ミラー6及び半導体パッケージ20はZ方向の位置が概ね一致している。例えば、ミラー6及び半導体パッケージ20の両方と共有点を持ちZ方向に垂直な平面が存在する。ミラー5の反射面の法線ベクトルのX方向成分、Y方向成分、及びZ方向線分はそれぞれ正、ゼロ、及び正である。ミラー6の反射面の法線ベクトルのX方向成分、Y方向成分、及びZ方向線分はそれぞれ負、ゼロ、及び正である。   The optical system 15 includes mirrors 5 and 6. The mirror 5 is disposed on the back surface 23 side of the semiconductor package 20 (that is, the back surface 20b side). For example, the mirror 5 is attached to the side surface of the base 2. The mirror 6 is disposed away from the semiconductor package 20 in the X direction. The positions of the mirror 6 and the semiconductor package 20 are substantially the same in the Z direction. For example, there is a plane having a common point with both the mirror 6 and the semiconductor package 20 and perpendicular to the Z direction. The X-direction component, the Y-direction component, and the Z-direction line segment of the normal vector of the reflecting surface of the mirror 5 are positive, zero, and positive, respectively. The X-direction component, the Y-direction component, and the Z-direction line segment of the normal vector of the reflection surface of the mirror 6 are negative, zero, and positive, respectively.

図3を参照して、パッケージ本体21は、Z方向に平行に見て矩形である。その矩形は、辺21a及び辺21bを備える。辺21a及び辺21bは互いに垂直である。台座2は、辺21aがY方向に平行になるように半導体パッケージ20を支持する。辺21aに沿って複数のリード22が配列されている。辺21aに沿って配列されたリード22を検査するために、ミラー5の反射面がY方向に平行な長辺を持つ矩形であり、ミラー6の反射面がY方向に平行な長辺を持つ矩形であることが好ましい。   Referring to FIG. 3, the package body 21 is rectangular when viewed in parallel with the Z direction. The rectangle includes a side 21a and a side 21b. The side 21a and the side 21b are perpendicular to each other. The pedestal 2 supports the semiconductor package 20 so that the side 21a is parallel to the Y direction. A plurality of leads 22 are arranged along the side 21a. In order to inspect the leads 22 arranged along the side 21a, the reflecting surface of the mirror 5 is a rectangle having a long side parallel to the Y direction, and the reflecting surface of the mirror 6 has a long side parallel to the Y direction. A rectangular shape is preferred.

半導体パッケージ20がQFPである場合、辺21bに沿って配列された複数のリードが追加される。この場合、辺21bに沿って配列されたリードを検査するために、ミラー5及び6に対応する一対のミラーが設けられることが好ましい。   When the semiconductor package 20 is QFP, a plurality of leads arranged along the side 21b are added. In this case, it is preferable to provide a pair of mirrors corresponding to the mirrors 5 and 6 in order to inspect the leads arranged along the side 21b.

図4を参照して、本実施形態に係る外観検査装置1は、画像処理装置16と、記憶装置17と、出力装置18とを備える。出力装置18は例えば表示装置である。カメラ4、画像処理装置16、記憶装置17、及び出力装置18は、互いにデータをやりとりすることが可能なように接続される。   With reference to FIG. 4, the appearance inspection apparatus 1 according to the present embodiment includes an image processing device 16, a storage device 17, and an output device 18. The output device 18 is a display device, for example. The camera 4, the image processing device 16, the storage device 17, and the output device 18 are connected so that they can exchange data with each other.

図5を参照して、リード22は、表面24がZ方向に垂直且つ辺21aがY方向に平行のときにY方向に垂直な平面内で延びるように形成されている。リード22は、パッケージ本体21の側面25から表面24及び裏面23に平行に延びる基部26と、基部26の先端から裏面23の側に延びる中間部27と、中間部27の先端から表面24及び裏面23にほぼ平行に延びる端部28とを備える。中間部27は斜辺部と称される場合がある。端部28はリードフットと称される場合がある。中間部27は、表面24及び裏面23の法線に対して僅かに傾いている。端部28は、表面24及び裏面23に対して僅かに傾いている。半導体パッケージ20をプリント配線板に搭載したときに端部28がプリント配線板に半田付けされる。端部28は、正面20aの一部としての表面28aと、背面20bの一部としての裏面28bと、側面20cの一部としての側面28cとを備える。側面28cは端部28の端面である。   Referring to FIG. 5, lead 22 is formed to extend in a plane perpendicular to the Y direction when surface 24 is perpendicular to the Z direction and side 21a is parallel to the Y direction. The lead 22 includes a base portion 26 extending in parallel to the front surface 24 and the back surface 23 from the side surface 25 of the package body 21, an intermediate portion 27 extending from the front end of the base portion 26 toward the back surface 23, and the front surface 24 and the back surface from the front end of the intermediate portion 27. 23 and an end portion 28 extending substantially parallel to the end portion 23. The intermediate part 27 may be referred to as a hypotenuse part. The end 28 may be referred to as a lead foot. The intermediate portion 27 is slightly inclined with respect to the normal line of the front surface 24 and the back surface 23. The end portion 28 is slightly inclined with respect to the front surface 24 and the back surface 23. When the semiconductor package 20 is mounted on the printed wiring board, the end portion 28 is soldered to the printed wiring board. The end portion 28 includes a front surface 28a as a part of the front surface 20a, a back surface 28b as a part of the back surface 20b, and a side surface 28c as a part of the side surface 20c. The side surface 28 c is an end surface of the end portion 28.

表面28aからの光線101はカメラ4に直接到達する。光線102は裏面28bで反射された光線である。ミラー5は裏面28bからの光線102をミラー6へ反射する。ミラー6はミラー5からの光線102と側面28cからの光線103とをカメラ4へ反射する。カメラ4は、光線101、102、及び103に基づいて、表面28a、裏面28b、及び28cを同時に撮影して画像30を取得する。画像30は、光線101に基づく表面28aの画像としての表面画像31と、光線102に基づく裏面28bの画像としての裏面画像32と、光線103に基づく側面28cの画像としての側面画像33とを含む。画像30に対してV方向及びW方向が定義されている。V方向はX方向及びZ方向に対応する。W方向はY方向に対応する。   The light beam 101 from the surface 28a reaches the camera 4 directly. The light beam 102 is a light beam reflected by the back surface 28b. The mirror 5 reflects the light beam 102 from the back surface 28 b to the mirror 6. The mirror 6 reflects the light beam 102 from the mirror 5 and the light beam 103 from the side surface 28 c to the camera 4. The camera 4 obtains an image 30 by simultaneously photographing the front surface 28a, the back surface 28b, and 28c based on the light beams 101, 102, and 103. The image 30 includes a front image 31 as an image of the front surface 28 a based on the light beam 101, a back image 32 as an image of the back surface 28 b based on the light beam 102, and a side image 33 as an image of the side surface 28 c based on the light beam 103. . A V direction and a W direction are defined for the image 30. The V direction corresponds to the X direction and the Z direction. The W direction corresponds to the Y direction.

ミラー5が裏面28bからの光線102をミラー6へ反射するとき、光線102の方向ベクトルのX方向の成分の符号が逆になる。したがって、ミラー6から見て裏側の裏面28bが撮影される。   When the mirror 5 reflects the light beam 102 from the back surface 28b to the mirror 6, the sign of the component in the X direction of the direction vector of the light beam 102 is reversed. Therefore, the back surface 28b on the back side as viewed from the mirror 6 is photographed.

半導体パッケージ20の外観検査において、画像処理装置16は画像30に対して画像処理を実行する。画像処理装置16は、画像処理により表面28aに付着した異物や裏面28bに形成された傷を検出する。異物及び傷は画像30においてそれぞれ異物の画像201及び傷の画像202として示されている。記憶装置17は画像30や画像処理装置16の画像処理結果を記憶する。出力装置18は、画像30や画像処理装置16の画像処理結果を出力する。検査員が出力された画像30に基づいて表面28aに付着した異物や裏面28bに形成された傷を検出してもよい。   In the appearance inspection of the semiconductor package 20, the image processing device 16 performs image processing on the image 30. The image processing device 16 detects foreign matters attached to the front surface 28a and scratches formed on the back surface 28b by image processing. Foreign objects and scratches are shown in image 30 as foreign object image 201 and scratch image 202, respectively. The storage device 17 stores the image 30 and the image processing result of the image processing device 16. The output device 18 outputs the image 30 and the image processing result of the image processing device 16. Based on the image 30 output by the inspector, foreign matter adhering to the front surface 28a and scratches formed on the back surface 28b may be detected.

外観検査装置1は、表面28aに付着した異物をエアーで吹き飛ばす等して除去することが好ましい。この場合、半導体パッケージ20の製造方法は、半導体チップをパッケージして半導体パッケージ20を形成する工程と、半導体パッケージ20の外観検査を実行する工程と、外観検査で発見された異物を半導体パッケージ20から除去する工程とを含む。   It is preferable that the appearance inspection apparatus 1 removes the foreign matter adhering to the surface 28a by blowing off with air. In this case, the manufacturing method of the semiconductor package 20 includes a step of packaging the semiconductor chip to form the semiconductor package 20, a step of executing an appearance inspection of the semiconductor package 20, and foreign matter found in the appearance inspection from the semiconductor package 20. Removing.

外観検査装置1は、半導体パッケージ20の異物や傷の検査だけでなくリード22の曲がり、浮き、リードフット角度、及びコプラナリティを検査することが可能である。以下、これらの検査を説明する。   The appearance inspection apparatus 1 can inspect not only the foreign matters and scratches of the semiconductor package 20 but also the bending, floating, lead foot angle, and coplanarity of the leads 22. Hereinafter, these inspections will be described.

図6は、半導体パッケージ20が備える複数のリード22が設計どおりに形成されている場合において取得される画像30及び基準線Sを示している。基準線SはW方向に平行である。画像30は、第1のリード22〜第8のリード22のそれぞれについての第1画像群41〜第8画像群48を含んでいる。第1画像群41〜第8画像群48の各々は、表面画像31、裏面画像32、及び側面画像33を含んでいる。第1画像群41〜第8画像群48の全てについて、側面画像33の基準線Sからのズレ量がゼロである。   FIG. 6 shows an image 30 and a reference line S acquired when the plurality of leads 22 included in the semiconductor package 20 are formed as designed. The reference line S is parallel to the W direction. The image 30 includes a first image group 41 to an eighth image group 48 for each of the first lead 22 to the eighth lead 22. Each of the first image group 41 to the eighth image group 48 includes a front image 31, a back image 32, and a side image 33. For all of the first image group 41 to the eighth image group 48, the amount of deviation from the reference line S of the side image 33 is zero.

図7は、半導体パッケージ20が備える複数のリード22のうちのいくつかが設計どおりに形成されていない場合において取得される画像30及び基準線S、S41〜S47を示している。基準線SはW方向に平行である。基準線S41〜S47の各々はV方向に平行である。画像30は、第1のリード22〜第7のリード22のそれぞれについての第1画像群41〜第7画像群47を含んでいる。第1画像群41〜第7画像群47の各々は、表面画像31、裏面画像32、及び側面画像33を含んでいる。   FIG. 7 shows an image 30 and reference lines S, S41 to S47 acquired when some of the plurality of leads 22 included in the semiconductor package 20 are not formed as designed. The reference line S is parallel to the W direction. Each of the reference lines S41 to S47 is parallel to the V direction. The image 30 includes a first image group 41 to a seventh image group 47 for each of the first lead 22 to the seventh lead 22. Each of the first image group 41 to the seventh image group 47 includes a front image 31, a back image 32, and a side image 33.

図7を参照して、第1画像群41において表面画像31、裏面画像32、及び側面画像33が基準線S41に沿って配置され且つ側面画像33の基準線Sからのズレ量がゼロであるため、第1のリード22は設計どおりに形成されていることが検出される。第2画像群42から第2のリード22の端部28が曲がっていることが検出される。第3画像群43において側面画像33が基準線SからV方向の負側にずれているため、第3リード22の端部28に浮きが生じていることが検出される。第4画像群44及び第5画像群の各々において表面画像31及び裏面画像32のV方向の長さが第1画像群41と異なるため、第4リード22及び第5リード22の各々において端部28の角度(リードフット角度)が適切でないことが検出される。   Referring to FIG. 7, in the first image group 41, the front image 31, the back image 32, and the side image 33 are arranged along the reference line S41, and the amount of deviation from the reference line S of the side image 33 is zero. Therefore, it is detected that the first lead 22 is formed as designed. It is detected from the second image group 42 that the end portion 28 of the second lead 22 is bent. In the third image group 43, since the side image 33 is shifted from the reference line S to the negative side in the V direction, it is detected that the end portion 28 of the third lead 22 is floating. In each of the fourth image group 44 and the fifth image group, the lengths in the V direction of the front surface image 31 and the back surface image 32 are different from those in the first image group 41. It is detected that the angle 28 (lead foot angle) is not appropriate.

画像処理装置16は下記のように画像30に基づいてコプラナリティを検査する。半導体パッケージ20の外部端子22がリードであるため、JEITA(社団法人電子情報技術産業協会)の3点設置方式が用いられる。半導体パッケージ20の全てのリード22について、側面画像33の基準線SからのV方向のズレ量を検出する。ここで、側面画像33が基準線SからV方向の正側にずれている場合にズレ量は正の値であり、V方向の負側にずれている場合にズレ量は負の値である。ズレ量が大きいものから順番に3点をその3点を頂点とする三角形が半導体パッケージ20の中心を含むように抽出する。その3点を通る平面の方程式を算出する。その平面から側面28cまでの距離を全てのリード22について算出する。算出した距離の最大値をコプラナリティとして算出する。算出されたコプラナリティは基準値と比較される。   The image processing device 16 inspects the coplanarity based on the image 30 as described below. Since the external terminal 22 of the semiconductor package 20 is a lead, a three-point installation method of JEITA (Japan Electronics and Information Technology Industries Association) is used. For all the leads 22 of the semiconductor package 20, a deviation amount in the V direction from the reference line S of the side image 33 is detected. Here, when the side image 33 is shifted from the reference line S to the positive side in the V direction, the shift amount is a positive value. When the side image 33 is shifted to the negative side in the V direction, the shift amount is a negative value. . In order from the largest deviation amount, three points are extracted in such a manner that a triangle having the three points as vertices includes the center of the semiconductor package 20. The equation of the plane passing through the three points is calculated. The distance from the plane to the side surface 28c is calculated for all the leads 22. The maximum value of the calculated distance is calculated as the coplanarity. The calculated coplanarity is compared with a reference value.

記憶装置17は、算出されたコプラナリティ及び算出されたコプラナリティと基準値の比較結果を記憶する。出力装置18は、算出されたコプラナリティ及び算出されたコプラナリティと基準値の比較結果を出力する。   The storage device 17 stores the calculated coplanarity and the comparison result between the calculated coplanarity and the reference value. The output device 18 outputs the calculated coplanarity and the comparison result between the calculated coplanarity and the reference value.

図8を参照して、半導体パッケージ20はBGA(Ball Grid Array)パッケージ(以下、「BGAパッケージ20」と称する。)でもよい。BGAパッケージ20は、パッケージ本体21と、外部端子22としての半田ボール(以下、「半田ボール22」と称する。)を備える。半田ボール22がパッケージ本体21の裏面23の周縁部のみに設けられている場合、外観検査装置1はBGAパッケージ20についてコプラナリティの検査を実行することができる。   Referring to FIG. 8, semiconductor package 20 may be a BGA (Ball Grid Array) package (hereinafter referred to as “BGA package 20”). The BGA package 20 includes a package main body 21 and solder balls as external terminals 22 (hereinafter referred to as “solder balls 22”). When the solder balls 22 are provided only on the peripheral edge portion of the back surface 23 of the package main body 21, the appearance inspection apparatus 1 can execute a coplanarity inspection on the BGA package 20.

図9は、BGAパッケージ20を撮影した画像30及び基準線Sを示す。画像30は、表面画像31と、裏面画像32と、側面画像33を含む。表面画像31にはパッケージ本体21の表面24が写されている。裏面画像32にはパッケージ本体21の裏面23及び半田ボール22が写されている。側面画像33にはパッケージ本体21の側面25及び半田ボール22が写されている。   FIG. 9 shows an image 30 and a reference line S obtained by photographing the BGA package 20. The image 30 includes a front image 31, a back image 32, and a side image 33. In the surface image 31, the surface 24 of the package body 21 is shown. The back image 32 shows the back surface 23 of the package body 21 and the solder balls 22. In the side image 33, the side surface 25 of the package body 21 and the solder ball 22 are shown.

BGAパッケージ20の場合、画像処理装置16は、3点設置方式のかわりに最小2乗平面方式を用いてコプラナリティを検査する。   In the case of the BGA package 20, the image processing apparatus 16 inspects the coplanarity using a least square plane method instead of the three-point installation method.

図10を参照して、半導体パッケージ20はQFN(Quad Flat No‐Lead)パッケージ(以下、「QFNパッケージ20」と称する。)でもよい。QFNパッケージ20は、パッケージ本体21と、外部端子22としてのパッド22(以下、「パッド22」と称する。)を備える。パッド22がパッケージ本体21の裏面23の周縁部のみに設けられている場合、外観検査装置1はQFNパッケージ20についてコプラナリティの検査を実行することができる。   Referring to FIG. 10, semiconductor package 20 may be a QFN (Quad Flat No-Lead) package (hereinafter referred to as “QFN package 20”). The QFN package 20 includes a package body 21 and pads 22 (hereinafter referred to as “pads 22”) as external terminals 22. When the pad 22 is provided only on the peripheral portion of the back surface 23 of the package body 21, the appearance inspection apparatus 1 can execute the coplanarity inspection for the QFN package 20.

図11は、QFNパッケージ20を撮影した画像30及び基準線Sを示す。画像30は、表面画像31と、裏面画像32と、側面画像33を含む。表面画像31にはパッケージ本体21の表面24が写されている。裏面画像32にはパッケージ本体21の裏面23及びパッド22が写されている。側面画像33にはパッケージ本体21の側面25及びパッド22が写されている。   FIG. 11 shows an image 30 and a reference line S taken from the QFN package 20. The image 30 includes a front image 31, a back image 32, and a side image 33. In the surface image 31, the surface 24 of the package body 21 is shown. In the back image 32, the back surface 23 and the pad 22 of the package body 21 are copied. In the side image 33, the side surface 25 and the pad 22 of the package body 21 are copied.

QFNパッケージ20の場合、画像処理装置16は、3点設置方式のかわりに最小2乗平面方式を用いてコプラナリティを検査する。   In the case of the QFN package 20, the image processing device 16 inspects the coplanarity using a least square plane method instead of the three-point installation method.

本実施形態によれば、リード22の表裏の付着物及び傷の検査とリード22の端部28のZ方向位置の検査とを一つの検査ステージで実行することができる。そのため、検査のためのスペースが小さくて済む。更に、半導体パッケージ20を検査ステージ間で搬送するためのピックアップハンドが不要であるため装置コストが削減される。高価な三次元検査装置を用いずにリード22の端部28のZ方向位置を検査することができるため装置コストが削減される。   According to the present embodiment, it is possible to perform the inspection of the attached matter and scratches on the front and back of the lead 22 and the inspection of the position of the end portion 28 of the lead 22 in the Z direction on one inspection stage. Therefore, the space for inspection can be small. Furthermore, since a pick-up hand for transporting the semiconductor package 20 between inspection stages is not required, the apparatus cost is reduced. Since the position in the Z direction of the end portion 28 of the lead 22 can be inspected without using an expensive three-dimensional inspection apparatus, the apparatus cost is reduced.

(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態に係る外観検査装置1を以下に説明する。本実施形態は以下の説明を除いて第2の実施形態と同様である。
(Third embodiment)
An appearance inspection apparatus 1 according to the third embodiment of the present invention will be described below. This embodiment is the same as the second embodiment except for the following description.

図12を参照して、本実施形態に係る外観検査装置1は、台座2を支持する支柱8を備える。台座2は、半導体パッケージ20の裏面23に接触する上面2aと、上面2aの反対側の下面2bとを備える。支柱8は下面2bの中心に接続される。ミラー5は支柱8に支持される。   Referring to FIG. 12, the appearance inspection apparatus 1 according to this embodiment includes a support column 8 that supports the base 2. The pedestal 2 includes an upper surface 2a that contacts the back surface 23 of the semiconductor package 20, and a lower surface 2b opposite to the upper surface 2a. The support column 8 is connected to the center of the lower surface 2b. The mirror 5 is supported by the support column 8.

ミラー5が支柱に支持されるため、裏面23の中心近傍部分の外観を検査できる。尚、台座2が小型化されることが好ましい。   Since the mirror 5 is supported by the support column, the appearance of the vicinity of the center of the back surface 23 can be inspected. In addition, it is preferable that the base 2 is reduced in size.

(第3の実施形態の変形例)
第3の実施形態の変形例に係る外観検査装置1を以下に説明する。
(Modification of the third embodiment)
An appearance inspection apparatus 1 according to a modification of the third embodiment will be described below.

図13を参照して、台座2が透光性材料により形成されていることが好ましい。この場合、裏面23の中心近傍部分の外観を検査することが更に容易である。台座2が大型である場合であっても、裏面23の中心近傍部分の外観を検査することができる。大型の台座2は半導体パッケージ20を安定的に支持する上で有利である。   Referring to FIG. 13, pedestal 2 is preferably formed of a translucent material. In this case, it is easier to inspect the appearance of the vicinity of the center of the back surface 23. Even when the base 2 is large, the appearance of the vicinity of the center of the back surface 23 can be inspected. The large base 2 is advantageous for stably supporting the semiconductor package 20.

(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態に係る外観検査装置1を以下に説明する。本実施形態は以下の説明を除いて第2又は第3の実施形態と同様である。
(Fourth embodiment)
An appearance inspection apparatus 1 according to the fourth embodiment of the present invention will be described below. This embodiment is the same as the second or third embodiment except for the following description.

図14を参照して、本実施形態に係る外観検査装置1は、駆動部51及び52を備える。   Referring to FIG. 14, the appearance inspection apparatus 1 according to the present embodiment includes drive units 51 and 52.

図15を参照して、駆動部51は、ミラー5をY方向に平行な軸まわりに回転させ、ミラー5をZ方向に移動させる。例えば、駆動部51はガルバノメータの回転手段と類似の手段でミラー5を回転させる。駆動部52は、ミラー6をZ方向及びY方向に移動させる。   Referring to FIG. 15, drive unit 51 rotates mirror 5 around an axis parallel to the Y direction, and moves mirror 5 in the Z direction. For example, the drive unit 51 rotates the mirror 5 by means similar to the rotating means of the galvanometer. The drive unit 52 moves the mirror 6 in the Z direction and the Y direction.

本実施形態によれば、半導体パッケージ20の種類ごとに異なるミラーを用意しなくても外観検査を実行することができる。また、ミラー5と半導体パッケージ20との距離、及びミラー6と半導体パッケージ20との距離を変えることで、焦点を自由に変えることができる。また、本実施形態によればインデックスが早くなる。   According to the present embodiment, the appearance inspection can be executed without preparing a different mirror for each type of the semiconductor package 20. Further, the focal point can be freely changed by changing the distance between the mirror 5 and the semiconductor package 20 and the distance between the mirror 6 and the semiconductor package 20. Moreover, according to this embodiment, an index becomes early.

更に、中間部27の裏面27bの外観検査を精密に行うことが可能である。裏面27bは、たとえZ方向の正側を向くカメラを用いて半導体パッケージ20の下側から撮影したとしても検査をすることが難しい部分である。   Furthermore, the appearance inspection of the back surface 27b of the intermediate portion 27 can be performed precisely. The back surface 27b is a portion that is difficult to inspect even if the image is taken from below the semiconductor package 20 using a camera facing the positive side in the Z direction.

また、ミラー6のZ方向位置を調節可能であるため、図16に示すように裏面23が凹面になるようにパッケージ本体21に反りが生じた場合と図17に示すように裏面23が凸面になるようにパッケージ本体21に反りが生じた場合の両方において、パッケージ本体21の端部の画像と台座2の端部の画像の両方が側面画像33に含まれる。したがって、パッケージ本体21の端部の画像と台座2の端部の画像の位置関係からスタンドオフSOを測定することが可能である。   Further, since the position of the mirror 6 in the Z direction can be adjusted, when the package body 21 is warped so that the back surface 23 becomes concave as shown in FIG. 16, and when the back surface 23 becomes convex as shown in FIG. In both cases where the package main body 21 is warped, the side image 33 includes both the image of the end of the package main body 21 and the image of the end of the base 2. Therefore, the standoff SO can be measured from the positional relationship between the image at the end of the package body 21 and the image at the end of the base 2.

(第5の実施形態)
本発明の第5の実施形態に係る外観検査装置1を以下に説明する。本実施形態は以下の説明を除いて第2乃至第4の実施形態と同様である。
(Fifth embodiment)
An appearance inspection apparatus 1 according to the fifth embodiment of the present invention will be described below. This embodiment is the same as the second to fourth embodiments except for the following description.

図18を参照して、本実施形態に係る外観検査装置1は、上述の照明装置3に加えて、照明装置10、11、及び14を備える。照明装置3は、リング形状又はバー形状に形成される。照明装置10は、表面24及び裏面23に平行に検査対象物20を照光する。照明装置10は、リング形状又はバー形状に形成される。照明装置14は、光源12と、ハーフミラー13とを備える。ハーフミラー13はカメラ4の撮影軸4aの延長上に配置される。光源12はハーフミラー13を介して検査対象物20の正面20aを照光する。カメラ4はハーフミラー13を介して検査対象物20を撮影する。照明装置14は、撮影軸4aと同軸に検査対象物20の正面20aを照光する。照明装置11は、ドームの内側面から検査対象物20の正面20aを照光する照明装置11と、ドームの内側面から検査対象物20の背面20bを照光する照明装置11とを含む。   With reference to FIG. 18, the appearance inspection apparatus 1 according to the present embodiment includes illumination apparatuses 10, 11, and 14 in addition to the illumination apparatus 3 described above. The illumination device 3 is formed in a ring shape or a bar shape. The illumination device 10 illuminates the inspection object 20 in parallel with the front surface 24 and the back surface 23. The illumination device 10 is formed in a ring shape or a bar shape. The illumination device 14 includes a light source 12 and a half mirror 13. The half mirror 13 is disposed on an extension of the photographing axis 4 a of the camera 4. The light source 12 illuminates the front surface 20 a of the inspection object 20 through the half mirror 13. The camera 4 images the inspection object 20 through the half mirror 13. The illumination device 14 illuminates the front surface 20a of the inspection object 20 coaxially with the imaging axis 4a. The illumination device 11 includes an illumination device 11 that illuminates the front surface 20a of the inspection object 20 from the inner surface of the dome, and an illumination device 11 that illuminates the back surface 20b of the inspection object 20 from the inner surface of the dome.

本実施形態によれば、様々な方向から検査対象物20が照光される。   According to the present embodiment, the inspection object 20 is illuminated from various directions.

尚、第2乃至第5の実施形態において、照明装置3、10、11、及び14は、検査対象物20を照らす光の波長を切り替えるように構成されることが好ましい。照明の波長を変えることで焦点の位置を変えることができる。例えば、検査対象物20を第一の色の光(例えば赤色光)で照らしながら検査対象物20の正面20a及び背面20bを同時に撮影して画像30を取得する、検査対象物20を第一の色と異なる第二の色の光(例えば青色光)で照らしながら検査対象物20の正面20a及び背面20bを同時に撮影して画像30を取得する。異なる色の光で撮影することで、検査対象物20に付着した透明な異物を発見できる確率が高くなる。ここで、出力装置18は、第一の色の光で撮影された画像30と第二の色の光で撮影された画像30を並べて表示することが好ましい。   In the second to fifth embodiments, it is preferable that the illumination devices 3, 10, 11, and 14 are configured to switch the wavelength of light that illuminates the inspection object 20. The focus position can be changed by changing the illumination wavelength. For example, the image of the inspection object 20 is obtained by simultaneously photographing the front surface 20a and the back surface 20b of the inspection object 20 while illuminating the inspection object 20 with light of a first color (for example, red light). An image 30 is acquired by simultaneously photographing the front surface 20a and the back surface 20b of the inspection target 20 while illuminating with light of a second color different from the color (for example, blue light). By photographing with light of different colors, the probability that a transparent foreign substance attached to the inspection object 20 can be found increases. Here, the output device 18 preferably displays the image 30 captured with the first color light and the image 30 captured with the second color light side by side.

(第6の実施形態)
本発明の第6の実施形態に係る外観検査装置1を以下に説明する。本実施形態は以下の説明を除いて第2乃至第5の実施形態と同様である。
(Sixth embodiment)
An appearance inspection apparatus 1 according to the sixth embodiment of the present invention will be described below. This embodiment is the same as the second to fifth embodiments except for the following description.

図19を参照して、本実施形態に係る外観検査装置1は、複数の台座2と、複数の台座2の各々をZ方向に平行な回転軸まわりに回転させる駆動部53とを備える。   Referring to FIG. 19, the appearance inspection apparatus 1 according to this embodiment includes a plurality of pedestals 2 and a drive unit 53 that rotates each of the plurality of pedestals 2 around a rotation axis parallel to the Z direction.

図20を参照して、複数の半導体パッケージ20がY方向に並んで支持されるように、複数の台座2がY方向に並んで配置される。ミラー5及びミラー6は、複数の半導体パッケージ20のそれぞれの背面20bをカメラ4が同時に撮影することができるようにY方向に十分な長さを有する。カメラ4は、複数の半導体パッケージ20の正面20a及び背面20bを同時に撮影することができる。   Referring to FIG. 20, a plurality of pedestals 2 are arranged side by side in the Y direction so that a plurality of semiconductor packages 20 are supported side by side in the Y direction. The mirror 5 and the mirror 6 have a sufficient length in the Y direction so that the camera 4 can simultaneously photograph the back surfaces 20 b of the plurality of semiconductor packages 20. The camera 4 can photograph the front surface 20a and the back surface 20b of the plurality of semiconductor packages 20 simultaneously.

本実施形態によれば、複数の半導体パッケージ20の正面20a及び背面20bを一度に検査することができる。   According to the present embodiment, the front surface 20a and the back surface 20b of the plurality of semiconductor packages 20 can be inspected at a time.

更に、駆動部53が複数の半導体パッケージ20の各々をZ方向に平行な回転軸まわりに90度回転させることで、半導体パッケージ20の辺21aと辺21bの両方に沿って外部端子22が配列される場合にも外観検査を短時間で行うことができる。尚、本実施形態においては、台座2が回転してもミラー5は動かないように構成されている。   Further, the drive unit 53 rotates each of the plurality of semiconductor packages 20 by 90 degrees around the rotation axis parallel to the Z direction, so that the external terminals 22 are arranged along both the sides 21 a and 21 b of the semiconductor package 20. Even in this case, the appearance inspection can be performed in a short time. In the present embodiment, the mirror 5 is configured not to move even when the pedestal 2 rotates.

尚、SOPしか検査しない場合は外観検査装置1が半導体パッケージ20をZ方向に平行な回転軸まわりに回転させなくてもよい。   If only the SOP is inspected, the appearance inspection apparatus 1 does not have to rotate the semiconductor package 20 around the rotation axis parallel to the Z direction.

(第7の実施形態)
本発明の第7の実施形態に係る外観検査装置1を以下に説明する。本実施形態は以下の説明を除いて第2乃至第6の実施形態と同様である。
(Seventh embodiment)
An appearance inspection apparatus 1 according to a seventh embodiment of the present invention will be described below. This embodiment is the same as the second to sixth embodiments except for the following description.

図21を参照して、本実施形態に係る外観検査装置1は、ミラー6を備えない。検査対象物20の正面20aからの光線101はカメラ4に直接到達する。ミラー5は、検査対象物20の背面20bからの光線102をカメラ4へ反射する。カメラ4は、光線101及び102に基づいて、正面20a及び背面20bを同時に撮影する。   Referring to FIG. 21, the appearance inspection apparatus 1 according to this embodiment does not include the mirror 6. The light beam 101 from the front surface 20a of the inspection target 20 reaches the camera 4 directly. The mirror 5 reflects the light beam 102 from the back surface 20 b of the inspection object 20 to the camera 4. The camera 4 images the front surface 20a and the back surface 20b simultaneously based on the light beams 101 and 102.

以上、実施の形態を参照して本発明による外観検査装置、外観検査方法、及び半導体パッケージの製造方法を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されない。例えば、上記実施の形態においてカメラ4の下方に配置される検査対象物20を下向きのカメラ4で撮影する場合を説明したが、カメラ4の上方に配置される検査対象物20を上向きのカメラ4で撮影してもよい。この場合、検査対象物20の背面20b(例えば裏面23)を吸引する保持部によって検査対象物20が保持されることが好ましい。   The appearance inspection apparatus, the appearance inspection method, and the semiconductor package manufacturing method according to the present invention have been described above with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, although the case where the inspection object 20 arranged below the camera 4 is photographed by the downward camera 4 in the above embodiment has been described, the inspection object 20 arranged above the camera 4 is directed upward. You may shoot with In this case, it is preferable that the inspection object 20 is held by a holding unit that sucks the back surface 20b (for example, the back surface 23) of the inspection object 20.

また、光学系15は、ミラー5及び6のいずれか一方又は両方に代えてプリズムを備えることが可能である。   The optical system 15 can include a prism in place of either or both of the mirrors 5 and 6.

上記実施の形態どうしを組み合わせることが可能である。   It is possible to combine the above embodiments.

1…外観検査装置
2…台座
2a…上面
2b…下面
3…照明装置
4…カメラ
4a…撮影軸
4b…視野
5、6…ミラー
8…支柱
10…照明装置
11…照明装置
12…光源
13…ハーフミラー
14…照明装置
15…光学系
16…画像処理装置
17…記憶装置
18…出力装置
20…検査対象物(半導体パッケージ)
20a…正面
20b…背面
20c…側面
21…パッケージ本体
21a、21b…辺
22…外部端子
23…裏面
24…表面
25…側面
26…基部
27…中間部
27b…裏面
28…端部
28a…表面
28b…裏面
28c…側面
30…画像
31…表面画像
32…裏面画像
33…側面画像
41〜48…第1画像群〜第8画像群
51〜53…駆動部
101〜103…光線
201…異物の像
202…傷の像
S、S41〜S47…基準線
SO…スタンドオフ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Appearance inspection apparatus 2 ... Base 2a ... Upper surface 2b ... Lower surface 3 ... Illumination device 4 ... Camera 4a ... Shooting axis 4b ... Field of view 5, 6 ... Mirror 8 ... Post 10 ... Illumination device 11 ... Illumination device 12 ... Light source 13 ... Half Mirror 14 ... Illuminating device 15 ... Optical system 16 ... Image processing device 17 ... Storage device 18 ... Output device 20 ... Inspection object (semiconductor package)
20a ... Front 20b ... Back 20c ... Side 21 ... Package body 21a, 21b ... Side 22 ... External terminal 23 ... Back 24 ... Surface 25 ... Side 26 ... Base 27 ... Intermediate 27b ... Back 28 ... End 28a ... Surface 28b ... Back side 28c ... Side face 30 ... Image 31 ... Front side image 32 ... Back side image 33 ... Side face images 41-48 ... First image group to eighth image group 51-53 ... Drive units 101-103 ... Light ray 201 ... Foreign object image 202 ... Scratch image S, S41 to S47 ... reference line SO ... standoff

Claims (21)

カメラと、
前記カメラの視野に正面が配置される検査対象物の前記正面及び背面を前記カメラが同時に撮影することが可能なように、前記背面からの第1光線の向きを変更する光学系と
を具備する
外観検査装置。
A camera,
An optical system that changes the direction of the first light beam from the rear surface so that the camera can simultaneously photograph the front surface and the rear surface of the inspection object whose front surface is arranged in the field of view of the camera. Appearance inspection device.
前記カメラの向きは第1方向に平行であり、
前記光学系は、
前記検査対象物の前記背面の側に配置される第1ミラーと、
前記検査対象物から前記第1方向に垂直な第2方向に離れて配置される第2ミラーと
を備え、
前記第1ミラーは前記背面からの前記第1光線を前記第2ミラーへ反射し、
前記第2ミラーは前記第1ミラーからの前記第1光線を前記カメラへ反射する
請求項1の外観検査装置。
The orientation of the camera is parallel to the first direction;
The optical system is
A first mirror disposed on the back side of the inspection object;
A second mirror disposed away from the inspection object in a second direction perpendicular to the first direction,
The first mirror reflects the first light beam from the back surface to the second mirror;
The visual inspection apparatus according to claim 1, wherein the second mirror reflects the first light beam from the first mirror to the camera.
前記検査対象物は半導体パッケージであり、
前記半導体パッケージは、
矩形平板形状のパッケージ本体と、
前記パッケージ本体の辺に沿って配列された外部端子と
を備え、
前記第1光線は、前記辺が前記第1方向及び前記第2方向に垂直になるように前記半導体パッケージが配置された状態で、前記外部端子によって反射された光線であり、
前記第1ミラーが前記外部端子からの前記第1光線を前記第2ミラーへ反射するとき、前記第1光線の方向ベクトルの前記第2方向の成分の符号が逆になる
請求項2の外観検査装置。
The inspection object is a semiconductor package,
The semiconductor package is:
A rectangular plate-shaped package body;
An external terminal arranged along the side of the package body,
The first light beam is a light beam reflected by the external terminal in a state where the semiconductor package is arranged so that the side is perpendicular to the first direction and the second direction,
The visual inspection according to claim 2, wherein when the first mirror reflects the first light beam from the external terminal to the second mirror, the sign of the second direction component of the direction vector of the first light beam is reversed. apparatus.
前記第2ミラーは、前記カメラが前記検査対象物の前記正面、前記背面、及び側面を同時に撮影することが可能なように、前記側面からの第2光線を前記カメラへ反射する
請求項2又は3の外観検査装置。
The second mirror reflects the second light beam from the side surface to the camera so that the camera can simultaneously photograph the front surface, the back surface, and the side surface of the inspection object. 3. Visual inspection apparatus.
前記検査対象物が載せられる台座と、
前記台座を支持する支柱と
を更に具備し、
前記台座は、
前記背面に接触する上面と、
前記上面の反対側の下面と
を備え、
前記支柱は前記下面に接続され、
前記第1ミラーは前記支柱に支持される
請求項2乃至4のいずれかに記載の外観検査装置。
A pedestal on which the inspection object is placed;
And further comprising a column supporting the pedestal,
The pedestal is
An upper surface that contacts the back surface;
A lower surface opposite to the upper surface,
The support column is connected to the lower surface;
The appearance inspection apparatus according to claim 2, wherein the first mirror is supported by the support column.
前記台座は透光性材料により形成される
請求項5の外観検査装置。
The visual inspection apparatus according to claim 5, wherein the pedestal is formed of a translucent material.
前記第1方向及び前記第2方向に垂直な軸まわりに前記第1ミラーを回転させる第1駆動部を更に具備する
請求項2乃至6のいずれかに記載の外観検査装置。
The visual inspection apparatus according to claim 2, further comprising a first driving unit that rotates the first mirror about an axis perpendicular to the first direction and the second direction.
前記第1ミラーを前記第1方向に移動させる第2駆動部を更に具備する
請求項2乃至7のいずれかに記載の外観検査装置。
The visual inspection apparatus according to claim 2, further comprising a second drive unit that moves the first mirror in the first direction.
前記第2ミラーを前記第1方向に移動させる第3駆動部を更に具備する
請求項2乃至8のいずれかに記載の外観検査装置。
The visual inspection apparatus according to claim 2, further comprising a third drive unit that moves the second mirror in the first direction.
前記光学系は、前記検査対象物の前記正面及び前記背面と、前記カメラの視野に正面が配置される他の検査対象物の前記正面及び背面とを前記カメラが同時に撮影することができるように、前記他の検査対象物の前記背面からの第3光線の向きを変更するように構成され、
前記第1ミラーは前記他の検査対象物の前記背面からの前記第3光線を前記第2ミラーへ反射し、
前記第2ミラーは前記第1ミラーからの前記第3光線を前記カメラへ反射する
請求項2乃至9のいずれかに記載の外観検査装置。
The optical system allows the camera to simultaneously photograph the front and back surfaces of the inspection object and the front and back surfaces of other inspection objects whose front surfaces are arranged in the field of view of the camera. , Configured to change the direction of the third light beam from the back surface of the other inspection object,
The first mirror reflects the third light beam from the back surface of the other inspection object to the second mirror;
The visual inspection apparatus according to claim 2, wherein the second mirror reflects the third light beam from the first mirror to the camera.
前記検査対象物を前記第1方向に平行な第1回転軸まわりに回転させ、前記他の検査対象物を前記第1方向に平行な第2回転軸まわりに回転させる第4駆動部を更に備える
請求項10の外観検査装置。
A fourth driving unit configured to rotate the inspection object around a first rotation axis parallel to the first direction and rotate the other inspection object around a second rotation axis parallel to the first direction; The appearance inspection apparatus according to claim 10.
前記検査対象物を照らす光の波長を切り替えるように構成された照明装置を更に具備する
請求項1乃至11のいずれかに記載の外観検査装置。
The appearance inspection apparatus according to claim 1, further comprising an illumination device configured to switch a wavelength of light that illuminates the inspection object.
カメラの視野に検査対象物の正面を配置するステップと、
前記検査対象物の背面からの第1光線の向きを変更するステップと、
前記第1光線及び前記正面からの光線に基づいて、前記カメラが前記正面及び前記背面を同時に撮影するステップと
を具備する
外観検査方法。
Placing the front of the inspection object in the field of view of the camera;
Changing the direction of the first light beam from the back surface of the inspection object;
A step of simultaneously photographing the front surface and the back surface by the camera based on the first light beam and the light beam from the front surface.
前記カメラの向きは第1方向に平行であり、
前記検査対象物の前記背面の側に第1ミラーが配置され、
前記検査対象物から前記第1方向に垂直な第2方向に離れて第2ミラーが配置され、
前記第1光線の向きを変更する前記ステップは、
前記第1ミラーが前記背面からの前記第1光線を前記第2ミラーへ反射するステップと、
前記第2ミラーが前記第1ミラーからの前記第1光線を前記カメラへ反射するステップと
を含む
請求項13の外観検査方法。
The orientation of the camera is parallel to the first direction;
A first mirror is disposed on the back side of the inspection object;
A second mirror is disposed away from the inspection object in a second direction perpendicular to the first direction;
The step of changing the direction of the first ray comprises:
The first mirror reflecting the first light beam from the back surface to the second mirror;
The visual inspection method according to claim 13, wherein the second mirror includes a step of reflecting the first light beam from the first mirror to the camera.
前記検査対象物は半導体パッケージであり、
前記半導体パッケージは、
矩形平板形状のパッケージ本体と、
前記パッケージ本体の辺に沿って配列された外部端子と
を備え、
前記第1光線は、前記辺が前記第1方向及び前記第2方向に垂直になるように前記半導体パッケージが配置された状態で、前記外部端子によって反射された光線であり、
前記第1ミラーが前記背面からの前記第1光線を前記第2ミラーへ反射する前記ステップにおいて、前記第1光線の方向ベクトルの前記第2方向の成分の符号が逆になる
請求項14の外観検査方法。
The inspection object is a semiconductor package,
The semiconductor package is:
A rectangular plate-shaped package body;
An external terminal arranged along the side of the package body,
The first light beam is a light beam reflected by the external terminal in a state where the semiconductor package is arranged so that the side is perpendicular to the first direction and the second direction,
15. The sign of the second direction component of the direction vector of the first light beam is reversed in the step in which the first mirror reflects the first light beam from the back surface to the second mirror. Inspection method.
前記第2ミラーが前記検査対象物の側面からの第2光線を前記カメラへ反射するステップを更に具備し、
前記カメラが前記正面及び前記背面を同時に撮影する前記ステップにおいて、前記カメラは、前記第1光線、前記正面からの前記光線、及び前記第2光線に基づいて、前記検査対象物の前記正面、前記背面、及び前記側面を同時に撮影する
請求項14又は15の外観検査方法。
The second mirror further comprising reflecting a second light beam from a side surface of the inspection object to the camera;
In the step in which the camera captures the front surface and the back surface at the same time, the camera detects the front surface of the inspection object based on the first light beam, the light beam from the front surface, and the second light beam, The appearance inspection method according to claim 14 or 15, wherein a back surface and the side surface are photographed simultaneously.
前記カメラの前記視野に他の検査対象物の正面を配置するステップと、
前記第1ミラーが前記他の検査対象物の背面からの第3光線を前記第2ミラーへ反射するステップと、
前記第2ミラーが前記第1ミラーからの前記第3光線を前記カメラへ反射するステップと
を更に具備し、
前記カメラが前記正面及び前記背面を同時に撮影する前記ステップにおいて、前記カメラは、前記第1光線、前記検査対象物の前記正面からの前記光線、前記第3光線、及び前記他の検査対象物の前記正面からの光線に基づいて、前記検査対象物の前記正面及び前記背面と前記他の検査対象物の前記正面及び前記背面とを同時に撮影する
請求項14乃至16のいずれかに記載の外観検査方法。
Placing the front of another inspection object in the field of view of the camera;
The first mirror reflecting a third light beam from the back surface of the other inspection object to the second mirror;
The second mirror further comprising reflecting the third light beam from the first mirror to the camera;
In the step in which the camera captures the front surface and the back surface simultaneously, the camera detects the first light beam, the light beam from the front surface of the inspection object, the third light beam, and the other inspection object. The visual inspection according to claim 14, wherein the front and back surfaces of the inspection object and the front and back surfaces of the other inspection object are simultaneously photographed based on light rays from the front surface. Method.
前記検査対象物を前記第1方向に平行な第1回転軸まわりに回転させるステップと、
前記他の検査対象物を前記第1方向に平行な第2回転軸まわりに回転させるステップと
を更に具備する
請求項17の外観検査方法。
Rotating the inspection object around a first rotation axis parallel to the first direction;
The visual inspection method according to claim 17, further comprising a step of rotating the other inspection object around a second rotation axis parallel to the first direction.
前記カメラが前記正面及び前記背面を同時に撮影するステップは、
前記検査対象物を第1の色の光で照らしながら前記検査対象物の前記正面及び前記背面を同時に撮影するステップと、
前記検査対象物を前記第1の色と異なる第2の色の光で照らしながら前記検査対象物の前記正面及び前記背面を同時に撮影するステップと
を含む
請求項13乃至18のいずれかに記載の外観検査方法。
The step in which the camera captures the front and the back at the same time,
Photographing the front and back surfaces of the inspection object simultaneously while illuminating the inspection object with light of a first color;
The step of simultaneously photographing the front surface and the back surface of the inspection object while illuminating the inspection object with light of a second color different from the first color. Appearance inspection method.
半導体チップをパッケージして半導体パッケージを形成するステップと、
請求項13乃至19のいずれかに記載の外観検査方法を実行して前記半導体パッケージの外観を検査するステップと
を具備する
半導体パッケージの製造方法。
Packaging a semiconductor chip to form a semiconductor package;
A method for manufacturing a semiconductor package, comprising: performing an appearance inspection method according to claim 13 to inspect the appearance of the semiconductor package.
前記半導体パッケージの外観を検査する前記ステップで発見された異物を前記半導体パッケージから除去するステップを更に具備する
請求項20の半導体パッケージの製造方法。
21. The method of manufacturing a semiconductor package according to claim 20, further comprising a step of removing from the semiconductor package the foreign matter found in the step of inspecting the appearance of the semiconductor package.
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