JP2676780B2 - 半導体装置のリード曲り検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 以下の順序に従って本発明を説明する。

A.産業上の利用分野 B.発明の概要 C.従来技術［第５図］ D.発明が解決しようとする問題点 E.問題点を解決するための手段 F.作用 G.実施例［第１図乃至第４図］ H.発明の効果 （A.産業上の利用分野） 本発明は半導体装置のリード曲り検査装置、特にリー
ドの半導体装置の平面方向における位置のずれである寄
りと、リードの高さ方向におけるずれである浮きについ
て同時に検査することができる。半導体装置のリード曲
り検査装置に関する。

（B.発明の概要） 本発明は、半導体装置のリード曲り検査装置におい
て、 各リード毎に寄りと浮きを高精度で高速に検査できる
ようにすると共に、リードを走査しているときと下地を
走査しているときの検出信号のレベル差を充分な大きさ
にするために、 リードの上下方向における位置を検出する変位センサ
と、該変位センサと被検査半導体装置の間の位置関係を
変化させる移動手段とを設け、更に半導体装置をそのリ
ードにて支持する支持台の表面部を一定の厚さを有する
透明体で構成したものである。

（C.従来技術）［第５図］ ICの回路基板へのスムーズな接続にはリード曲りの有
無を検査してリード曲りの有るものについては組立工程
から一旦除外しリード曲りを直したうえで組立工程に戻
して回路基板に接続するようにする必要があり、そのた
め例えば特開昭57−122557号公報に示すような半導体装
置のリード曲り検査装置を用いてリード曲りの有無の検
出が行われた。

ところで、ICのリード曲りには第５図に示すようにIC
2の平面方向における位置のずれと、上下方向における
位置のずれとがあり、前者を寄りといい、後者を浮きと
いい、いずれもICの回路基板へのスムーズな取り付けを
妨げる要因となるので検出しなければならない。

そして、上記公報に示された半導体装置のリード曲り
検査装置は、デュアルインラインタイプのICのリードの
先端より稍中央寄りの位置をレーザ等からの光で走査し
リードを挟んでレーザ等と反対側に配置したセンサでそ
の光を受光してそこに存在するリードの先端の数をカウ
ントすることによりリード曲りの有無を検出するもので
ある。この半導体装置のリード曲り検査装置では、カウ
ント値が本来あるべきリードの本数よりも少ないと少な
い数だけリード曲りがあると判断するのである。

また、従来のリード曲り検査装置として画像処理によ
りリード曲りを検出するものがある。これは並んだリー
ドｂ、ｂ、…の端面をビデオカメラにより撮像し、各リ
ードｂ、ｂ、…の各先端面が占める画面上の位置の座標
から各リードｂ、ｂ、…それぞれについて寄りと浮きを
求めるものである。

また、透過方式によりリードの寄りと浮きの両方を検
出する半導体装置のリード曲り検査装置もある。この透
過式のリード曲り検査装置は、ICのリード配置部の上側
にレーザを配置し、下側にフォトセンサを配置し、フォ
トセンサにレーザからのビームを受光させることにより
リードの寄りを検出し、また、リード配置部の一方の側
にレーザを配置し、他方の側にフォトセンサを配置して
レーザからのビームを受光させることによりリードの浮
きを検出するものである。

また、表面粗さ測定方法によりリード曲りを測定する
検査装置もある。これは、測定子をICリードに接触させ
ながら動かし測定子がそれによってどう変位するかによ
ってリード曲りを検出するものである。

（D.発明が解決しようとする問題点） ところで、特開昭57−122557号公報に示された半導体
装置のリード曲り検査装置によれば、何本のリードに寄
りがあったかは判定できてもどのリードに寄りがあった
かは判定できず、しかも、寄りが小さい場合にはその寄
りのあるリードはカウントされてしまうので、小さい寄
りは検出できないという欠点がある。また、浮きは検出
することができない。

また、上記の画像処理によりリード曲りを検出するリ
ード曲り検出装置によれば、リードの寄りと浮きとを同
時に検出することができるけれども、検出装置としての
分解能が使用するカメラと、画像処理用のメモリの容量
とによって規定され、視野を広くすると分解能が悪くな
り、充分な測定精度が得られない。一般には分解能が40
μｍであるがもっと分解能を良くする必要があり、その
要求には応えていないのが実情である。勿論、カメラの
視野を狭くすれば分解能は高くなるが、その代りに１列
のリードのリード曲り検査のために行うカメラによる撮
影及び画像処理の回数が増え、検査に要する時間が長く
なるので好ましくない。

次に、透過方式によりリードの寄りと浮きの両方を検
出する装置はレーザとフォトセンサのセットが２組必要
であり、装置価格が高価になってしまう。そして、浮き
の測定に関しては各リード１本毎の浮きの絶対量を測定
することができないという問題もある。

そして、表面粗さ測定方法によりリード曲りを検査す
る検査装置によれば、機械的な測定をするので高速性に
乏しく、検査時間が長くなるという問題がある。また、
測定のためにリードに測定子を接触させる必要がある
が、ICリードにとってそれは余り好ましくないことでは
なく、これも問題点となる。

本発明はこのような事情に鑑みて為されたものであ
り、各リード毎に寄りと浮きを高精度で高速に且つ簡単
な構造で検査できるようにすることを目的とする。

（E.問題点を解決するための手段） 本発明半導体装置のリード曲り検査装置は上記問題点
を解決するため、リードの上下方向における位置を検出
する変位センサと、該変位センサと被検査半導体装置の
間の位置関係を変化させる移動手段とを設け、更に半導
体装置をそのリードにて支持する支持台の表面部を一定
の厚さを有する透明体で構成したことを特徴とする。

（F.作用） 本発明半導体装置のリード曲り検査装置によれば、変
位センサのアナログ出力信号から直接ないし直接的に各
リードの浮きを順次に検出することができる。

そして、上記変位センサのアナログ出力信号を適宜な
レベルの信号と比較する等してリードが存在する部分と
存在しない部分を２値化したディジタル信号をつくるこ
とにより、各リードの平面的位置関係を把握することが
でき、延いてはリードの寄りを検出することができる。

また、支持台の表面部を一定の厚さを有する透明体で
構成したので、リードを走査しているときとリードの存
在していないところを走査しているときとの反射位置の
高さ（測定用ビーム方向における位置）の差をその透明
体の厚さ分大きくすることができ、延いては検出信号レ
ベルのレベル差を高めることができ、信号処理をし易く
することができ、また、耐ノイズ性を高めることができ
る。

（G.実施例）［第１図乃至第４図］ 以下、本発明半導体装置のリード曲り検査装置を図示
実施例に従って詳細に説明する。

第１図乃至第４図は本発明半導体装置のリード曲り検
査装置の一つの実施例を説明するためのもので、第１図
は装置の概略を示す斜視図、第２図は要部を示す正面
図、第３図は回路図、第４図は動作を示すタイムチャー
トである。

同図において、１はIC2を支持するIC支持台であり、
該IC支持台１の最上部はガラス板3aからなり、該ガラス
板3aの下側の部分は光反射性を有する例えばテフロン3d
からなる。該テフロン3dは光を反射するために設ける。
また、該テフロン3dの上にガラス板3aを設けるのは、リ
ード11の表面とテフロン3dの表面との間に充分な高低差
をつくるためである。このようにする理由は後で明らか
になる。４はIC支持台１を矢印方向に移動する移動機
構、５は該移動機構４の動力源であるステッピィングモ
ータで、パルスゼネレータでつくられたクロックパルス
をドライブ回路で処理してつくったモータ駆動パルスを
受けて回転してIC支持台１を移動させる。６はステッピ
ィングモータ５が一定の回転角度回転する毎に１パルス
を発生するエンコーダである。

７はIC支持台１の上方に配置されたセンサ支持部で、
IC支持台１に対して平行な下面8aに測定用ビーム９を出
射する例えば半導体レーザ等のレーザ10が配置され、上
記下面8aに連なるところの斜め下向きの傾斜面8bに、上
記レーザ10から出射されIC2のリード11あるいはIC支持
台１のテフロン3dで反射されたレーザビーム９を受光す
る変位センサ12が配置されている。該変位センサ12は例
えば光位置検出素子（PSD）からなり、受光面のどの位
置に光を受光したかを検出することができる。

上記レーザ10はIC支持台１の表面に対して垂直に測定
用ビーム９を照射するようにセンサ支持部７の下面8aに
配置されており、そして、例えば第２図において実践で
示すように測定用ビーム９が浮きのあるリード11bによ
って高い位置で反射された場合と、同じく２点鎖線で示
すようにガラス板3aを透過してテフロン3dの表面まで達
し、該表面にて（即ち、低い位置にて）反射された場合
とで測定用ビーム９の変位センサ12受光面に入射する位
置が異なる。即ち、レーザ10から出射された測定用ビー
ム９の変位センサ12側へ反射される場所の高さによって
変位センサ12受光面の入射位置が異なり、そして、その
入射位置が変位センサ12からアナログの信号として出力
される。

次に、第３図に示す回路の構成について説明する。

13は検査時にレーザ10を点灯させ、点灯時に出力を所
定の値を保つように出力制御するレーザ駆動回路で、演
算及び制御回路14により制御される。15は変位センサ12
のアナログの出力信号Ｂをディジタル信号に変換するA/
Dコンバータで、演算及び制御回路14からサンプリング
パルスＥを受けて動作する。16は変位センサ12のアナロ
グ出力信号Ｂと基準信号Ｃを比較するコンパレータ、17
はステッピィングモータ５を駆動するドライブ回路、18
はパルス発生回路である。

次に、第４図に従って回路動作を説明する。この図
は、IC支持台１を第１図における左斜め上方向に一定速
度で移動させることによりリード11、11、…の先端より
も稍内側（例えば2mm程度内側）のところをレーザ10か
ら出力される測定用ビーム９で走査しながら測定した場
合の動作を示す。

IC支持台１をステッピィングモータ５によって移動す
ると一定量移動する毎にエンコーダ６からパルスＡが出
力される。このパルスＡは演算及び制御回路14に入力さ
れ、該回路14内蔵の図示しないカウンタにおいてカウン
トされ、そのカウント値は検査位置を示す位置情報とし
て利用される。

変位センサ12からは測定用ビーム９がリード11あるい
はIC支持台１のテフロン3dによって反射された位置の高
さに対応した大きさのアナログ信号Ｂが出力される。従
って、検査位置、即ち、測定用ビーム９の走査位置がリ
ード11の存在していないところであればテフロン3dの表
面という低い位置がビーム９の反射位置となりアナログ
出力信号Ｂは低レベルになる。走査位置がリード11の存
在しているところであれば高い位置で光が反射されるこ
とになりそのアナログ出力信号Ｂは上記レベルよりも高
いレベルになり、そしてそのリードに浮きがあれば（リ
ード11bがそれである）更に高いレベルになる。従っ
て、この変位センサ12のアナログ出力信号Ｂから浮きに
ついて正確に検査できるのである。ただ、信号処理上の
必要性から上記アナログ出力信号ＢをA/Dコンバータ15
により変換して演算及び制御回路14に入力する。尚、A/
Dコンバータ15のサンプリングのタイミングは演算及び
制御回路14からサンプリングパルスＥによって制御され
るが、このサンプリングパルスＥの形成に関しては後で
説明する。

変位センサ12のアナログ出力信号Ｂはコンパレータ16
において基準信号Ｃと比較されてディジタル信号に変換
され、リードの寄りを示す情報として演算及び制御回路
14において処理される。上記基準信号Ｃは、浮きのない
リード11の表面より稍低い位置で測定用ビーム９が反射
されたとしたら変位センサ12から出力されるアナログ出
力信号Ｂと同じレベルに設定されており、従って、コン
パレータ16の出力信号Ｄはそのまま各リード11、11、…
の上から見た位置を示す信号となり、この信号からリー
ドの寄りを把握することができるのである。

尚、このディジタル信号をつくり易くするためには、
測定用ビーム９がリード11を走査しているときとリード
11が存在していないところを走査しているときとで変位
センサ12のアナログ出力信号Ｂのレベルに充分な差があ
ることが好ましい。そこで、前述のよに支持台１の表面
部をテフロン3dの表面にガラス板3aを配置した構造にし
てリード11の表面とテフロン3dの表面に充分な高低差が
生じるようにしたものである。このコンパレータ16の出
力信号は演算及び制御回路14に入力され、該回路14にお
いて処理されて寄りのデータがつくられる。

尚、コンパレータ16の出力信号Ｄは上記サンプリング
パルスＥの発生タイミングを決めるのにも使用される。
具体的には、コンパレータ16の出力信号Ｄの立ち上りか
ら出力信号Ｄのパルス幅（IC支持台１の移動速度とリー
ド11の幅によって自ずと決まり、既知数として演算及び
制御回路14に記憶されている。）の例えば２分の１時間
経過したときにサンプリングパルスＥを発生するように
されている。このようにするのは、リードに寄りがあっ
ても支障なく浮きの検査ができるようにするためであ
る。即ち、A/D変換のためのサンプリングパルスを常に
リード11の幅方向における中央の位置を測定用ビーム９
が走査したときに行われるようにするので、A/Dコンバ
ータ15の出力は常にリード11の幅方向における中央の位
置の表面高さを示すディジタル信号となる。従って、リ
ード11の平面的位置がどのようにずれていても（つまり
寄りがあっても）支障なくリードの浮きを把握すること
ができるのである。

このリード曲り検査装置によれば、レーザ10と変位セ
ンサ12の組み合せが一組しかないという簡単な機構であ
るにも拘らずリード１本１本について寄りと浮きを同時
に検出することができる。しかも、装置の回路系のクロ
ックパルスとして周波数の高いパルスを使用することに
より高速で且つ高分解能を得ることが実現でき、画像処
理方式のリード曲り検査装置よりも高速で且つ高分解能
にすることが容易に為し得る。

また、IC支持台1Cの最上部をガラス板3aで構成し、該
ガラス板3aの下側の部分を光反射性を有する例えばテフ
ロン3dで構成したので、ビーム９がリード11を走査した
ときの反射面となるリード11表面と、リード11でない部
分を走査したときの反射面となるテフロン3dの表面との
高さの差を大きくすることができる。従って、変位セン
サ12のアナログ出力信号Ｂのビーム９がリード11を走査
したときとリード11でない部分を走査したときとのレベ
ル差を大きくすることができ、アナログ出力信号Ｂのデ
ィジタル化処理が容易となる。

（H.発明の効果） 以上に述べたように、本発明半導体装置のリード曲り
検査装置は、被検査半導体装置をそのリード群にて支持
する支持台と、該支持台と離間して配置され、上記被検
査半導体装置のリード群に対して上記支持台と垂直な方
向に測定用ビームを出射して走査をする測定用光源と、
上記測定用ビームの反射光を該測定用ビームの向きに対
して斜めの角度で検知し反射光の反射位置の上記支持台
に対する高さを検出する変位センサと、該変位センサ及
び上記測定用光源と上記被検査半導体装置との間の相対
的位置を該半導体装置の平面方向に移動させる移動機構
と、を備えた半導体装置のリード曲り検査装置であっ
て、上記支持台の表面部が一定の厚さを有する透明体か
らなることを特徴とするものである。

従って、本発明半導体装置のリード曲り検査装置によ
れば、変位センサのアナログ出力信号から直接各リード
の浮きを順次に検出することができる。そして、変位セ
ンサのアナログ出力信号を適宜なレベルの信号と比較す
る等して、リードが存在する部分と存在しない部分を２
値化したディジタル信号をつくることにより、各リード
の平面的位置関係を把握することができ、延いてはリー
ドの寄りを検出することができる。

また、支持台の表面部を一定の厚さを有する透明体で
構成したので、リードを走査しているときとリードの存
在していないところを走査しているときとの反射位置の
高さ（測定用ビーム方向における位置）の差をその透明
体の厚さ分大きくすることができ、延いては検出信号レ
ベルのレベル差を高めることができ、信号処理をし易く
することができ、また、耐ノイズ性を高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明半導体装置のリード曲り検査
装置の一つの実施例を説明するためのもので、第１図は
装置の斜視図、第２図は要部を示す正面図、第３図は回
路図、第４図はタイムチャート、第５図被検査半導体装
置の斜視図である。 符号の説明 ２……被検査半導体装置、 ４……移動機構、11……リード、 12……変位センサ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査半導体装置をそのリード群にて支持
   する支持台と、 上記支持台と離間して配置され、上記被検査半導体装置
   のリード群に対して上記支持台と垂直な方向に測定用ビ
   ームを出射して走査をする測定用光源と、 上記測定用ビームの反射光を該測定用ビームの向きに対
   して斜めの角度で検知し反射光の反射位置の上記支持台
   に対する高さを検出する変位センサと、 上記変位センサ及び上記測定用光源と上記被検査半導体
   装置との間の相対的位置を該半導体装置の平面方向に移
   動させる移動機構と、 を備えた半導体装置のリード曲り検査装置であって、 上記支持台の表面部が一定の厚さを有する透明体からな
   る ことを特徴とする半導体装置のリード曲り検査装置