JP3341382B2 - Apparatus for visual inspection of semiconductor devices - Google Patents
Apparatus for visual inspection of semiconductor devicesInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、パッケージから複数の
リードが延出する半導体装置の外観を検査する外観検査
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an appearance inspection apparatus for inspecting the appearance of a semiconductor device having a plurality of leads extending from a package.
【0002】[0002]
【従来の技術】モールド樹脂等から成るパッケージを備
えた半導体装置はそのパッケージ側面から複数のリード
が延出しており、パッケージ内に封止された半導体素子
と外部回路との電気的な接続が行えるようになってい
る。このようなパッケージから延出するリードには外部
回路との接続形態に応じて種々の形状のものが用意され
ている。例えば、半導体装置を面実装する場合にはガル
ウイング型のリードが適しており、半導体素子の入出力
数が多い場合にはパッケージの4側面から複数のリード
が延出したいわゆるQuad Flat Packag
e(以下、QFPとする)と呼ばれる半導体装置もあ
る。2. Description of the Related Art A semiconductor device provided with a package made of a mold resin or the like has a plurality of leads extending from a side surface of the package so that a semiconductor element sealed in the package can be electrically connected to an external circuit. It has become. Leads extending from such a package are prepared in various shapes according to the form of connection with an external circuit. For example, a gull-wing type lead is suitable for mounting a semiconductor device on a surface, and a so-called Quad Flat Package in which a plurality of leads extend from four sides of a package when the number of inputs and outputs of a semiconductor element is large.
There is also a semiconductor device called e (hereinafter referred to as QFP).
【0003】近年ではリードの本数が多く、しかもピッ
チが狭い半導体装置が盛んに用いられるようになり、製
造段階でのリード検査に対する要求が厳しいものとなっ
ている。従来、半導体装置の外観検査装置は、パッケー
ジから延出するリードの側方にCCDカメラ等の光学読
み取り機構を配置してリードの投影光を取り込むことで
リードの曲がりやピッチ、浮き等を計測していた。しか
し、このような外観検査装置ではリードが延出するパッ
ケージの各辺にそれぞれ光学読み取り機構を配置する必
要があり設備の複雑化やコストアップを招くことにな
る。In recent years, semiconductor devices having a large number of leads and a narrow pitch have been actively used, and demands for lead inspection in a manufacturing stage have become severe. Conventionally, a visual inspection apparatus for a semiconductor device measures a bend, a pitch, and a lift of a lead by arranging an optical reading mechanism such as a CCD camera on a side of a lead extending from a package and taking in projection light of the lead. I was However, in such a visual inspection device, it is necessary to dispose an optical reading mechanism on each side of the package from which the lead extends, which leads to complication of equipment and cost increase.
【0004】そこで、図5に示す半導体装置10の外観
検査装置1は、リード12が延出するパッケージ11の
外側にプリズム3等の反射手段をそれぞれ配置し、この
プリズム3に反射したリード12の投影光をパッケージ
11の上方に配置した光学読み取り機構4にて一括して
取り込むようにしたものである。これにより、1台の光
学読み取り機構4にて全てのリード12の投影光を取り
込むことができるため設備の簡素化を図ることができ
る。In view of the above, a visual inspection apparatus 1 for a semiconductor device 10 shown in FIG. 5 arranges reflecting means such as a prism 3 outside a package 11 from which a lead 12 extends, and reflects the lead 12 reflected by the prism 3. The projection light is collectively taken in by the optical reading mechanism 4 arranged above the package 11. Thus, the projection light of all the leads 12 can be taken in by one optical reading mechanism 4, so that the equipment can be simplified.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな半導体装置のリード検査装置には次のような問題が
ある。すなわち、このリード検査装置では1台の光学読
み取り機構にて全てのリードの投影光を受光することが
できるものの、反射手段からの投影光を受光するために
パッケージよりも外側の範囲まで視野を広げる必要があ
り光学読み取り機構の倍率を低めに設定しなければなら
ない。このため、精度の高いリード検査を行うことが困
難となるとともに、特にリードのピッチが狭い場合には
検査精度の低下を招くことになる。However, such a lead inspection apparatus for a semiconductor device has the following problems. That is, in this lead inspection apparatus, although one optical reading mechanism can receive the projection light of all leads, the field of view is extended to a range outside the package in order to receive the projection light from the reflection means. Therefore, the magnification of the optical reading mechanism must be set lower. For this reason, it is difficult to perform a highly accurate lead inspection, and especially when the lead pitch is narrow, the inspection accuracy is reduced.
【0006】また、リードの投影光を光学読み取り機構
のレンズの外周付近で受光することになるためレンズの
収差の影響を受けやすくなり、映像のひずみによる検査
精度低下が問題となる。よって、本発明は簡単な設備で
しかも精度良くリードの検査を行うことができる半導体
装置の外観検査装置を提供することを目的とする。[0006] Further, since the projection light of the lead is received near the outer periphery of the lens of the optical reading mechanism, it is susceptible to the aberration of the lens, and there is a problem that the inspection accuracy is reduced due to the distortion of the image. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a semiconductor device appearance inspection apparatus capable of performing lead inspection with high accuracy using simple equipment.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために成された半導体装置の外観検査装置
である。すなわち、パッケージから複数のリードが延出
する半導体装置の外観検査装置であって、半導体装置の
リードを載置する載置部および載置部よりも内側に備え
られた開口部から搭載台を構成し、リードの側方から照
射される光の投影光を開口部を介して搭載台の下方へ反
射させる反射手段を搭載台の開口部の内側から載置部よ
りパッケージ側にかけて配置し、反射手段により反射す
る投影光を受光するための光学読み取り機構を配置した
半導体装置の外観検査装置である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an apparatus for inspecting the appearance of a semiconductor device which has been made to solve such problems. That is, a semiconductor device appearance inspection device in which a plurality of leads extend from a package, wherein a mounting table is configured from a mounting portion for mounting the leads of the semiconductor device and an opening provided inside the mounting portion. The reflecting means for reflecting the projection light of the light emitted from the side of the lead to the lower side of the mounting table through the opening is disposed on the mounting section from the inside of the opening of the mounting table.
This is an appearance inspection device for a semiconductor device in which an optical reading mechanism for receiving projection light reflected by a reflection unit is disposed over a package side .
【0008】また、搭載台の載置部を透光部材から構成
し、この載置部を透過する透過光をも光学読み取り機構
にて受光したり、光学読み取り機構にてパッケージの裏
面からの反射光をも受光するようにした半導体装置の外
観検査装置でもある。Further, the mounting portion of the mounting table is composed of a light transmitting member, and the transmitted light transmitted through the mounting portion is also received by the optical reading mechanism, and is reflected from the back surface of the package by the optical reading mechanism. It is also a visual inspection device for a semiconductor device that also receives light.
【0009】[0009]
【作用】半導体装置のリードを載置する搭載部よりも内
側に反射手段を配置していることにより、リードの投影
光をリードよりもパッケージ側で反射させることができ
る。このため、リードの投影光は半導体装置の外形より
も内側で反射することになり、光学読み取り機構の視野
を半導体装置の外形よりも小さく設定することができる
ようになる。しかも、反射手段を開口部の内側から載置
部よりパッケージ側にかけて配置しているため、載置部
の表面に沿った光の投影光を反射でき、載置部を基準と
したリードの浮き上がりや曲がりを正確に捉えることが
できるようになる。 Since the reflecting means is arranged inside the mounting portion on which the lead of the semiconductor device is mounted, the projection light of the lead can be reflected on the package side with respect to the lead. For this reason, the projection light of the lead is reflected inside the outer shape of the semiconductor device, and the field of view of the optical reading mechanism can be set smaller than the outer shape of the semiconductor device. Moreover, the reflection means is placed from inside the opening
Since it is arranged from the part to the package side, the mounting part
Can reflect the projected light of the light along the surface of the
Can accurately capture the lift and bend of the lead
become able to.
【0010】また、搭載台のリードの載置部を透光部材
にすることで、リードの映像を載置部を介して光学読み
取り機構に取り込むことができる。すなわち、リードの
平面方向の映像と側面方向の映像とを光学読み取り機構
により同時に得ることができる。また、開口部を介して
パッケージの裏面からの反射光をも光学読み取り機構に
て取り込むことでリードとパッケージとの一括した映像
を得ることができるようになる。[0010] Further, when the mounting portion of the lead of the mounting table is made of a light transmitting member, the image of the lead can be taken into the optical reading mechanism via the mounting portion. That is, the image in the plane direction and the image in the side direction of the lead can be simultaneously obtained by the optical reading mechanism. Also, by taking in the optical reading mechanism the reflected light from the back surface of the package through the opening, it is possible to obtain a collective image of the lead and the package.
【0011】[0011]
【実施例】以下に、本発明の半導体装置の外観検査装置
の実施例を図に基づいて説明する。図1は、本発明の半
導体装置の外観検査装置を説明する概略断面図である。
すなわち、この外観検査装置1はパッケージ11から複
数のリード12が延出する半導体装置10の外観を検査
するためのものであり、主として半導体装置10を搭載
する搭載台2と、投影光を反射させるためのプリズム3
と、投影光を受光するための光学読み取り機構4とから
構成されている。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a semiconductor device appearance inspection apparatus according to the present invention. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a semiconductor device appearance inspection apparatus according to the present invention.
That is, the appearance inspection apparatus 1 is for inspecting the appearance of the semiconductor device 10 in which a plurality of leads 12 extend from the package 11, and mainly mounts the mounting table 2 on which the semiconductor device 10 is mounted and reflects the projection light. Prism 3 for
And an optical reading mechanism 4 for receiving projection light.
【0012】搭載台2は半導体装置10のリード12を
載置するための載置部21と載置部21よりも内側に設
けられた開口部22とから構成されており、半導体装置
10を搭載した状態でリード12が載置部21の上面に
接するようになっている。この載置部21の開口部22
の内側から載置部21よりパッケージ11側にかけて例
えばプリズム3から成る反射手段が配置されており、リ
ード12の外側から照射される光の投影光を反射させ開
口部22を介して搭載台2の下方へ導いている。The mounting table 2 includes a mounting portion 21 for mounting the leads 12 of the semiconductor device 10 and an opening 22 provided inside the mounting portion 21. In this state, the lead 12 comes into contact with the upper surface of the mounting portion 21. Opening 22 of this mounting part 21
For example, a reflecting means composed of the prism 3 is disposed from the inside of the device to the package 11 side from the mounting portion 21, and reflects projection light of light emitted from the outside of the lead 12 through the opening 22. To the mounting table 2.
【0013】なお、このプリズム3はリード12が延出
するパッケージ11の辺に対応して配置されており、例
えばQFPから成る半導体装置10の場合にはパッケー
ジ11の4つの辺に対応して4つのプリズム3がそれぞ
れ配置される。The prisms 3 are arranged corresponding to the sides of the package 11 from which the leads 12 extend. For example, in the case of a semiconductor device 10 made of QFP, the prisms 3 correspond to the four sides of the package 11. The three prisms 3 are respectively arranged.
【0014】このような外観検査装置1を用いて半導体
装置10の外観を検査するには、先ず、搭載台2に半導
体装置10を搭載した状態でリード12の側方から図示
しない光源により光を照射する。光は各リード12に当
たり、その投影光が載置部21の内側に配置されたプリ
ズム3に入射される。この投影光はプリズム3にて反射
して搭載台2の下方へ進み、光学読み取り機構4にて取
り込まれることになる。In order to inspect the appearance of the semiconductor device 10 using the appearance inspection apparatus 1, first, light is emitted from a side of the lead 12 by a light source (not shown) while the semiconductor device 10 is mounted on the mounting table 2. Irradiate. The light hits each lead 12, and the projection light is incident on the prism 3 arranged inside the mounting portion 21. The projection light is reflected by the prism 3, travels below the mounting table 2, and is captured by the optical reading mechanism 4.
【0015】この光学読み取り機構4はプリズム3にて
反射される投影光を受光できる視野に設定されている。
すなわち、この視野は半導体装置10の外形よりも小さ
くてもよく、光学読み取り機構4の倍率を高めても投影
光を十分取り込むことができる。The optical reading mechanism 4 is set to have a visual field capable of receiving the projection light reflected by the prism 3.
In other words, this field of view may be smaller than the outer shape of the semiconductor device 10, and sufficient projection light can be captured even when the magnification of the optical reading mechanism 4 is increased.
【0016】図2は、光学読み取り機構4による取り込
み画像を説明する図であり、(a)は全体図、(b)は
拡大図である。すなわち、取り込み画像40にはリード
映像12aと載置部映像21aおよびパッケージ裏面映
像11aが影として写し出されている。なお、この取り
込み画像40はQFPから成る半導体装置10の映像で
あり、パッケージ11の4辺に対応して配置されたプリ
ズム3により反射した投影光を写し出しているものであ
る。そして、この取り込み画像40に基づいてリード1
2の曲がりや浮きを計測する。FIGS. 2A and 2B are views for explaining an image captured by the optical reading mechanism 4. FIG. 2A is an overall view and FIG. 2B is an enlarged view. That is, in the captured image 40, the lead image 12a, the placement unit image 21a, and the package back surface image 11a are shown as shadows. Note that the captured image 40 is an image of the semiconductor device 10 composed of a QFP, and is a projection of light reflected by the prisms 3 arranged corresponding to the four sides of the package 11. Then, based on the captured image 40, the lead 1
Measure the bend and lift of 2.
【0017】つまり、載置部映像21aとリード映像1
2aとの隙間を計測することでリード12の浮きを検査
することができ、また、リード映像12aの並びを計測
することでリード12の曲がりを検査することができ
る。さらに、リード12の検査と同時にパッケージ裏面
映像11aに基づいてパッケージ11の欠陥等の検査を
行うことができる。That is, the receiver image 21a and the lead image 1
By measuring the gap with the lead 2a, it is possible to inspect the floating of the lead 12, and by measuring the arrangement of the lead images 12a, it is possible to inspect the bending of the lead 12. Further, at the same time as the inspection of the leads 12, the inspection of the package 11 for defects or the like can be performed based on the package back surface image 11a.
【0018】このように、各プリズム3にて反射した投
影光を得ることで半導体装置10のパッケージ11から
延出するリード12の検査を一括して行うことができる
ようになる。As described above, by obtaining the projection light reflected by each prism 3, the inspection of the leads 12 extending from the package 11 of the semiconductor device 10 can be performed collectively.
【0019】次に、本発明の他の実施例を図3および図
4に基づいて説明する。図3に示すように、この外観検
査装置1は先に説明したように半導体装置10を搭載す
る搭載台2とプリズム3と光学読み取り機構4とから構
成されるものであるが、搭載台2の載置部21がガラス
等から成る透光部材にて形成されている。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, the visual inspection apparatus 1 includes the mounting table 2 on which the semiconductor device 10 is mounted, the prism 3 and the optical reading mechanism 4 as described above. The mounting portion 21 is formed of a light transmitting member made of glass or the like.
【0020】このため、半導体装置10を搭載台2に搭
載した状態でリード12の側方から光を照射すると、リ
ード12の投影光がプリズム3で反射して搭載台2の下
方へ導かれるとともに、透光部材から成る載置部21を
光が透過して光学読み取り機構4にて取り込まれること
になる。Therefore, when light is irradiated from the side of the lead 12 in a state where the semiconductor device 10 is mounted on the mounting table 2, the projection light of the lead 12 is reflected by the prism 3 and guided to below the mounting table 2. Then, light passes through the mounting portion 21 made of a light transmitting member and is taken in by the optical reading mechanism 4.
【0021】図4は、この外観検査装置1の光学読み取
り機構4による取り込み画像処理装置を説明する図で、
(a)は全体図、(b)は拡大図である。すなわち、こ
のような取り込み画像40によりリード映像12aと透
過映像12bとを同時に得ることができる。例えば、Q
FPから成る半導体装置1の場合には、パッケージ11
の4辺から延出する全てのリード12の立ち上がり部分
および先端部分の映像を得ることができる。FIG. 4 is a view for explaining a captured image processing apparatus using the optical reading mechanism 4 of the visual inspection apparatus 1.
(A) is an overall view and (b) is an enlarged view. That is, the lead image 12a and the transmission image 12b can be simultaneously obtained from the captured image 40. For example, Q
In the case of the semiconductor device 1 composed of FP, the package 11
Of the leads 12 extending from the four sides can be obtained.
【0022】この取り込み画像40のリード映像12a
および透過映像12bに基づいて、リード12の曲がり
や浮きを計測する。例えば、リード12の浮きを計測す
るには載置部映像21aとリード映像12aとの隙間を
求めればよい。また、同時にパッケージ裏面映像11a
を得てパッケージ11の裏面の外観検査を行ってもよ
い。The lead image 12a of the captured image 40
Based on the transmitted image 12b, the bending and lifting of the lead 12 are measured. For example, in order to measure the floating of the lead 12, the gap between the receiver image 21a and the lead image 12a may be obtained. At the same time, the package backside image 11a
Then, the appearance inspection of the back surface of the package 11 may be performed.
【0023】いずれの実施例においても、半導体装置1
0の外形よりも小さい視野にてリード12の映像を得る
ことができるため、光学読み取り機構4の倍率を高くす
ることが可能となる。また、このような視野により投影
光の取り込みの際に光学読み取り機構4のレンズの周辺
部分を使用しなくてもよいため、レンズの収差による取
り込み画像40の歪みが問題にならない。In any of the embodiments, the semiconductor device 1
Since the image of the lead 12 can be obtained in a field of view smaller than the outer shape of 0, the magnification of the optical reading mechanism 4 can be increased. In addition, since the peripheral portion of the lens of the optical reading mechanism 4 does not need to be used when capturing the projection light due to such a visual field, distortion of the captured image 40 due to lens aberration does not matter.
【0024】また、本実施例においてはQFPから成る
半導体装置10の外観を検査する場合を例として説明し
たが、これ以外にも図5に示すようなJ型のリード12
を有するいわゆるSOJやQFJから成る半導体装置1
0の場合であっても検査を行うことができる。In this embodiment, the case where the external appearance of the semiconductor device 10 made of a QFP is inspected has been described as an example. In addition, a J-shaped lead 12 shown in FIG.
Device 1 made of so-called SOJ or QFJ
Inspection can be performed even in the case of 0.
【0025】すなわち、搭載台2の載置部21にJ型の
リード12を載置して、その内側にプリズム3を配置す
るようにする。これにより、リード12の側方から照射
される光の投影光がプリズム3にて反射して搭載台2の
下方へ導かれ、光学読み取り機構4にて受光することが
できるようになる。That is, the J-shaped lead 12 is mounted on the mounting portion 21 of the mounting table 2, and the prism 3 is arranged inside the lead. As a result, the projection light of the light emitted from the side of the lead 12 is reflected by the prism 3, guided to below the mounting table 2, and can be received by the optical reading mechanism 4.
【0026】なお、本実施例において投影光を反射させ
る反射手段としてプリズム3を用いたが、本発明はこれ
に限定されることはなくハーフミラーや他の反射板であ
っても同様である。また、リード12の形状はガルウイ
ング型やJ型に限定されず挿入型や他の形状であっても
検査対象とすることができる。In this embodiment, the prism 3 is used as the reflection means for reflecting the projection light. However, the present invention is not limited to this, and the same applies to a half mirror or another reflection plate. Further, the shape of the lead 12 is not limited to the gull-wing type or the J-type, and even if it is an insertion type or another shape, it can be inspected.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体装置
の外観検査装置によれば次のような効果がある。すなわ
ち、半導体装置の外形よりも小さい視野にてリードの投
影光を受光することができるため取り込み画像の倍率を
高めることができるとともに、光学読み取り機構のレン
ズの収差の影響を受けることが無くなり精度の高いリー
ド検査を行うことが可能となる。As described above, the appearance inspection apparatus for a semiconductor device according to the present invention has the following effects. That is, since the projection light of the lead can be received in a field of view smaller than the outer shape of the semiconductor device, the magnification of the captured image can be increased, and the accuracy of the optical reading mechanism is not affected by the aberration of the lens. It is possible to perform a high lead inspection.
【0028】また、リードの載置部を透光部材にて構成
することで、リードの平面方向の映像をも受光すること
ができ一つの取り込み画像に基づいて種々の検査を行う
ことが可能となる。さらに、パッケージの裏面の映像を
も同時に取り込むことができ簡単な設備であっても多く
の外観検査を行うことが可能となる。Further, by forming the mounting portion of the lead with a light-transmitting member, it is possible to receive an image of the lead in the plane direction and perform various inspections based on one captured image. Become. Further, images of the back surface of the package can be captured at the same time, and many appearance inspections can be performed even with simple equipment.
【図1】本発明の外観検査装置を説明する概略断面図で
ある。FIG. 1 is a schematic sectional view illustrating an appearance inspection apparatus according to the present invention.
【図2】取り込み画像を説明する図で、(a)は全体
図、(b)は拡大図である。FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating a captured image, wherein FIG. 2A is an overall view and FIG. 2B is an enlarged view.
【図3】他の例を説明する概略断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view illustrating another example.
【図4】他の例の取り込み画像を説明する図で、(a)
は全体図、(b)は拡大図である。FIG. 4 is a view for explaining a captured image of another example, and FIG.
Is an overall view, and (b) is an enlarged view.
【図5】他のリード形状の検査を説明する概略断面図で
ある。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating inspection of another lead shape.
【図6】従来例を説明する概略断面図である。FIG. 6 is a schematic sectional view illustrating a conventional example.
1 外観検査装置 2 搭載台 3 プリズム 4 光学読み取り機構 10 半導体装置 11 パッケージ 12 リード 21 載置部 22 開口部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Appearance inspection apparatus 2 Mounting base 3 Prism 4 Optical reading mechanism 10 Semiconductor device 11 Package 12 Lead 21 Mounting part 22 Opening
Claims (3)
半導体装置の外観検査装置において、 前記半導体装置のリードを載置するための載置部を備
え、かつ該載置部よりも内側に開口部が設けられた搭載
台と、 前記搭載台の開口部の内側から前記載置部よりパッケー
ジ側にかけて配置され前記リードの側方から照射される
光の投影光を前記開口部を介して該搭載台の下方へ反射
させるための反射手段と、 前記反射手段により反射する前記投影光を受光するため
の光学読み取り機構とから成ることを特徴とする半導体
装置の外観検査装置。1. A visual inspection apparatus for a semiconductor device in which a plurality of leads extend from a package, comprising a mounting portion for mounting the leads of the semiconductor device, and an opening inside the mounting portion. A mounting table provided with: a package from the mounting section described above from inside the opening of the mounting table.
Receiving a reflection means for reflecting the projection light of light irradiated from the side of the deployed the lead toward di-side through the opening downwardly of said mounting base, said projected light reflected by said reflecting means A visual inspection device for a semiconductor device, comprising:
され、 前記光学読み取り機構は前記載置部を透過する透過光を
も受光することを特徴とする請求項1記載の半導体装置
の外観検査装置。2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the mounting portion of the mounting table is formed of a light transmitting member, and the optical reading mechanism also receives transmitted light transmitted through the mounting portion. Visual inspection equipment.
の裏面からの反射光をも受光することを特徴とする請求
項1または2記載の半導体装置の外観検査装置。3. The visual inspection device for a semiconductor device according to claim 1, wherein the optical reading mechanism also receives light reflected from the back surface of the package.
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JP22205693A JP3341382B2 (en) | 1993-08-12 | 1993-08-12 | Apparatus for visual inspection of semiconductor devices |
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1993
- 1993-08-12 JP JP22205693A patent/JP3341382B2/en not_active Expired - Fee Related
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