JP3444228B2 - Semiconductor device lead inspection device - Google Patents

Semiconductor device lead inspection device

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JP3444228B2
JP3444228B2 JP11300299A JP11300299A JP3444228B2 JP 3444228 B2 JP3444228 B2 JP 3444228B2 JP 11300299 A JP11300299 A JP 11300299A JP 11300299 A JP11300299 A JP 11300299A JP 3444228 B2 JP3444228 B2 JP 3444228B2
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reflected
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俊樹 嶋村
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はリード検査装置に関
し、特に半導体装置のリード成形状態を検査する装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lead inspection apparatus, and more particularly to an apparatus for inspecting a lead molding state of a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体装置の表面実装化・小型化に伴い
リード成形状態の高精度外観検査の必要性が増してい
る。中でも工程中へインライン化可能で検査によりリー
ドに不良を生じさせない構成をとる、簡易外観検査装置
の提供が必要である。
2. Description of the Related Art With the surface mounting and miniaturization of semiconductor devices, there is an increasing need for highly accurate visual inspection of lead molding conditions. Above all, it is necessary to provide a simple appearance inspection device which can be inlined in the process and has a structure that does not cause a defect in the lead by inspection.

【0003】従来のこの種の半導体装置リード検査装置
が特開平7−55441号公報に記載されている。同公
報に記載されているリード検査装置について図9を参照
して説明する。同図に示されているように従来のリード
検査装置は、半導体装置1のリード2を搭載する置台1
0と、この置台10よりも内側に取り付けられ、照明光
源4からの照明光のリード2による影像を図中下方へ反
射させるプリズム90と、この投影光を受光するための
撮像装置7とから構成されている。
A conventional semiconductor device lead inspection apparatus of this type is described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-55441. The lead inspection device described in the publication will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the conventional lead inspection apparatus has a mounting table 1 on which the leads 2 of the semiconductor device 1 are mounted.
0, a prism 90 mounted inside the table 10 for reflecting the image of the illumination light from the illumination light source 4 by the lead 2 downward in the figure, and an image pickup device 7 for receiving the projection light. Has been done.

【0004】この検査装置においては、半導体装置1の
リード2側面に照射された照明光源4からの照明光の影
を、プリズム90により図中下方に導き、半導体装置1
下面に設置された撮像装置7で読取り、リードの浮きや
コプラナリティを検出する装置である。
In this inspection apparatus, the shadow of the illumination light from the illumination light source 4 applied to the side surface of the lead 2 of the semiconductor device 1 is guided downward by the prism 90 in the figure, and the semiconductor device 1
This is a device for reading with an imaging device 7 installed on the lower surface and detecting floating of the leads and coplanarity.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した公報
に記載されている検査装置では、リード成形によるスタ
ンドオフがないデバイスに対して検査適用は困難であ
る。これを解決するために、特開平7−98216号公
報に記載されている検査装置では、スタンドオフがない
デバイスに関しても検査適用可能である。
However, with the inspection apparatus described in the above-mentioned publication, it is difficult to apply the inspection to a device having no standoff by lead molding. In order to solve this, the inspection apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-98216 can be applied to an inspection even for a device having no standoff.

【0006】同公報に記載されている検査装置は、図1
0に示されているように、半導体装置1のリード2を搭
載する置台10と、図示せぬ照明光源からの照明光のリ
ード2による影像を図中上方へ反射させるプリズム90
と、この投影光を受光するための撮像装置7とから構成
されている。
The inspection apparatus described in the publication is shown in FIG.
As shown in FIG. 0, the mounting table 10 on which the leads 2 of the semiconductor device 1 are mounted, and the prism 90 for reflecting the image of the illumination light from the illumination light source (not shown) by the leads 2 upward in the figure.
And an imaging device 7 for receiving this projection light.

【0007】しかしながら、同図の検査装置において
は、フラットリードパッケージ等、リード成形によるス
タンドオフが半導体装置1にない場合、置台10とリー
ド2のフラット部実装面とが接触してしまう。このた
め、撮像装置7でのリード識別が困難であるという欠点
がある。
However, in the inspection apparatus of the same figure, when the semiconductor device 1 does not have a stand-off by lead molding such as a flat lead package, the mounting table 10 and the flat portion mounting surface of the lead 2 come into contact with each other. Therefore, there is a drawback that it is difficult to identify the lead in the image pickup device 7.

【0008】本発明は上述した従来技術の欠点を解決す
るためになされたものであり、その目的はフラットリー
ドパッケージについてのリード検査を確実に行うことの
できるリード検査装置を提供することである。
The present invention has been made to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and an object thereof is to provide a lead inspection apparatus capable of surely performing a lead inspection on a flat lead package.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明によるリード検査
装置は、パッケージから引出されたリードと基板上の配
線とが電気的に接続されることにより、前記基板に表面
実装される半導体装置についてのリード検査装置であっ
て、前記リードの第1及び第2主面に光を照射する光照
射手段と、この光が照射されたリードをその引出し方向
から撮像する撮像手段と、前記リードの第1及び第2主
面によってそれぞれ反射された光を反射してその反射光
をも前記撮像手段に撮像させるための光反射手段とを含
み、前記撮像手段の撮像内容によって前記リードの検査
をするようにしたことを特徴とする。
A lead inspection apparatus according to the present invention relates to a semiconductor device which is surface-mounted on a substrate by electrically connecting a lead drawn from a package and a wiring on the substrate. a lead inspection system, a light irradiating means for irradiating light to the first and second main surfaces of the lead, an imaging unit for imaging the lead the light is irradiated from the pull-out direction, the first of the lead And the second lord
Light reflected by each surface is reflected light
And a light reflecting unit for causing the image pickup unit to pick up an image, and the lead is inspected according to the image pickup content of the image pickup unit.

【0010】[0010]

【0011】また、前記光反射手段は、前記リードの第
1主面の近傍及び第2主面の近傍にそれぞれ設けられ該
リードへの光を通過させかつ該リードからの光を前記撮
像手段側に反射する第1及び第2のビームスプリッタで
あることを特徴とする。そして、前記撮像手段により前
記リードをその引出し方向から撮像した画像と前記光反
射手段及び前記撮像手段により前記リードの第1及び第
2主面を撮像した画像とを同一画面に表示する画像表示
手段を更に含むことを特徴とする。
The light reflecting means is provided in the vicinity of the first main surface and in the vicinity of the second main surface of the lead, respectively, to allow the light to the lead to pass therethrough and to allow the light from the lead to be on the imaging means side. The first and second beam splitters that reflect the light beam are reflected. An image display means for displaying on the same screen an image of the lead taken by the image pickup means in the pull-out direction and an image of the first and second main surfaces of the lead taken by the light reflecting means and the image pickup means. Is further included.

【0012】[0012]

【0013】本発明による更に他のリード検査装置は、
パッケージから引出されたリードと基板上の配線とが電
気的に接続されることにより、前記基板に表面実装され
る半導体装置についてのリード検査装置であって、前記
パッケージをその上面方向から撮像する撮像手段と、第
1の光源と、この光源からの光を反射して前記リードの
第1主面に照射し該第1主面からの反射光を通過させて
前記撮像手段に導く第1のビームスプリッタと、第2の
光源と、この光源からの光を通過させて前記リードの第
2主面に照射し該第2主面からの反射光を反射させて前
記撮像手段に導く第2のビームスプリッタと、前記第2
のビームスプリッタからの反射光及び前記リードの側面
からの反射光を前記撮像手段に導く第3のビームスプリ
ッタとを含むことを特徴とする。
Still another lead inspection apparatus according to the present invention is
A lead inspection apparatus for a semiconductor device which is surface-mounted on the substrate by electrically connecting a lead drawn from the package and a wiring on the substrate, which is an image pickup method for imaging the package from the upper surface direction. Means, a first light source, and a first beam that reflects the light from the light source to irradiate the first main surface of the lead, allows the reflected light from the first main surface to pass, and guides the light to the imaging means. A splitter, a second light source, and a second beam that allows light from the light source to pass therethrough, irradiates the second main surface of the lead, reflects reflected light from the second main surface, and guides the light to the imaging means. The splitter and the second
And a third beam splitter for guiding the reflected light from the beam splitter and the reflected light from the side surface of the lead to the image pickup means.

【0014】要するに本リード検査装置は、リード端子
が樹脂部からフラットに引き出されている形状の半導体
装置、例えばパワーミニモールドSOT−89パッケー
ジにおいて、半導体装置リードの上面及び下面より照明
し、リードフラット部からの反射を半導体装置リード引
出し側から撮像することによりリード浮き・跳ね上げの
ような半導体装置実装面に対し上下方向の曲がりを検査
可能なリード外観検査装置である。
In short, this lead inspection apparatus illuminates from the upper and lower surfaces of the semiconductor device leads in a semiconductor device in which lead terminals are drawn out flat from the resin portion, for example, a power mini-mold SOT-89 package, and leads flat. This is a lead appearance inspection device capable of inspecting a vertical bending with respect to a semiconductor device mounting surface such as lead floating and flipping up by imaging a reflection from a semiconductor device lead side.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の一形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、以下の説明におい
て参照する各図においては、他の図と同等部分には同一
符号が付されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing referred to in the following description, the same parts as those in the other drawings are designated by the same reference numerals.

【0016】図1は本発明によるリード検査装置の実施
の一形態を示すブロック図である。同図において、本検
査装置は、半導体装置1のリード2に対しそのフラット
部上面に光を照射する光源3と、リード2のフラット部
下面に光を照射する光源4と、光源3からの照明光を透
過し、光源3の照明光によるリード2のフラット部から
の反射光を撮像装置7側へ反射するビームスプリッタ5
と、光源4からの照明光を透過し、光源4の照明光によ
るリード2のフラット部からの反射光を撮像装置7側に
反射するビームスプリッタ6と、検査中において検査対
象である半導体装置装置1を保持する置台10とを含ん
で構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a lead inspection apparatus according to the present invention. In the figure, the inspection apparatus includes a light source 3 for irradiating the lead 2 of the semiconductor device 1 with light on the upper surface of the flat portion, a light source 4 for irradiating light on the lower surface of the flat portion of the lead 2, and illumination from the light source 3. A beam splitter 5 that transmits light and reflects the reflected light from the flat portion of the lead 2 due to the illumination light of the light source 3 toward the imaging device 7 side.
And a beam splitter 6 that transmits the illumination light from the light source 4 and reflects the reflected light from the flat portion of the lead 2 due to the illumination light of the light source 4 toward the imaging device 7 side, and the semiconductor device device to be inspected during the inspection. 1 and a mounting table 10 for holding 1.

【0017】また、本検査装置は、リード2のフラット
部の反射光とビームスプリッタ5及び6でそれぞれ反射
されるリード2のフラット部上下面の反射光とを撮像す
る撮像装置7と、この撮像結果について所定の画像処理
を行う画像処理装置8と、この画像処理後の画像を画面
に表示するモニタ9とを含んで構成されている。
The present inspection apparatus also includes an image pickup device 7 for picking up the reflected light from the flat portion of the lead 2 and the reflected light from the upper and lower surfaces of the flat portion of the lead 2 reflected by the beam splitters 5 and 6, respectively. An image processing device 8 that performs a predetermined image process on the result and a monitor 9 that displays the image after the image process on the screen are configured.

【0018】なお本装置は、リード端子が樹脂部からフ
ラットに引き出されている形状の半導体装置、すなわち
パッケージの底面と略同一の面内に引出されたリードを
有し、このリードと基板上の配線とが電気的に接続され
ることにより、基板に表面実装される半導体装置に対し
て適用することができる。例えば、パワーミニモールド
SOT(small outline)−89パッケー
ジについて、そのリードを検査することができる。
This device has a semiconductor device having a shape in which lead terminals are drawn out flat from the resin portion, that is, a lead drawn out in a plane substantially the same as the bottom surface of the package. By being electrically connected to the wiring, it can be applied to a semiconductor device surface-mounted on a substrate. For example, the leads of a power mini mold SOT (small outline) -89 package can be inspected.

【0019】ここでビームスプリッタ5、6と光源3、
4とは、互いに偏光方向が異なるもの同士を組合わせる
ものとする。すなわち、図2に示されているように、ビ
ームスプリッタ5は光源3からの照明光を透過し、リー
ド2フラット部から光源3側への反射光は撮像装置7側
へ反射する。これにより、撮像装置7側への光路Aの光
が導出される。このとき、リード2で反射しない成分は
ビームスプリッタ6を透過して、光路Cの光となる。
Here, the beam splitters 5, 6 and the light source 3,
4 is a combination of those having different polarization directions. That is, as shown in FIG. 2, the beam splitter 5 transmits the illumination light from the light source 3, and the reflected light from the flat portion of the lead 2 to the light source 3 side is reflected to the imaging device 7 side. As a result, the light on the optical path A to the imaging device 7 side is led out. At this time, the component not reflected by the lead 2 passes through the beam splitter 6 and becomes the light on the optical path C.

【0020】また、ビームスプリッタ6による光源3か
らの照明光の撮像装置7側への反射は最小限とする。な
お、ビームスプリッタ5は光源4からの照明光を透過
し、撮像装置7側への反射は最小限とする。
Further, the reflection of the illumination light from the light source 3 toward the image pickup device 7 side by the beam splitter 6 is minimized. The beam splitter 5 transmits the illumination light from the light source 4 and minimizes the reflection toward the imaging device 7 side.

【0021】図1に戻り、撮像装置7の出力信号は画像
処理装置8で画像処理した後、モニタ9にて画像表示さ
れる。画像処理装置8は、撮像装置7の撮像信号の2値
化及び事前に登録された正常信号との一致度検出(マッ
チング)、マッチングパターン間の距離計測ができるも
のとする。
Returning to FIG. 1, the output signal of the image pickup device 7 is subjected to image processing by the image processing device 8 and then displayed on the monitor 9 as an image. The image processing device 8 is assumed to be capable of binarizing the image pickup signal of the image pickup device 7, detecting the degree of matching (matching) with a normal signal registered in advance, and measuring the distance between the matching patterns.

【0022】次に、本発明の半導体装置リード検査装置
の撮像例について説明する。ここでは、図1の構成の装
置で、例えば図3に示されている片側4ピン構成の半導
体装置の検査を行う場合について説明する。図3(a)
は半導体装置の底面図、同図(b)は半導体装置の側面
図である。
Next, an image pickup example of the semiconductor device lead inspection apparatus of the present invention will be described. Here, a case will be described where the semiconductor device having the configuration of FIG. 1 is used to inspect, for example, the semiconductor device having the one-side four-pin configuration shown in FIG. Figure 3 (a)
Is a bottom view of the semiconductor device, and FIG. 6B is a side view of the semiconductor device.

【0023】同図(a)を参照すると、半導体装置1
は、パッケージの底面側において、長辺の長さが5.0
8[mm]、リードのピッチが1.27[mm]であ
る。また、リードの幅が0.4[mm]、リードの長さ
が0.6[mm]である。そして、同図(b)に示され
ているように、パッケージの底面と略同一の面内に厚さ
0.15[mm]のリードが引出されている。このリー
ドと図示せぬ基板上の配線や電極等とが電気的に接続さ
れることによって、半導体装置1が基板表面に実装され
ることになる。
Referring to FIG. 1A, the semiconductor device 1
Has a long side length of 5.0 on the bottom side of the package.
8 [mm] and the lead pitch is 1.27 [mm]. The width of the lead is 0.4 [mm] and the length of the lead is 0.6 [mm]. Then, as shown in FIG. 6B, a lead having a thickness of 0.15 [mm] is drawn out in the same plane as the bottom surface of the package. The semiconductor device 1 is mounted on the surface of the substrate by electrically connecting the leads and the wiring, electrodes, etc. on the substrate (not shown).

【0024】この図3に示されている形状の半導体装置
1を検査した場合、撮像装置7に取込まれる像は図4に
示されているようになる。同図(a)に示されている撮
像例において得られる像は、半導体装置1の上方から見
た像をビームスプリッタ5で反射して導出したリードフ
ラット部上面像31aと、リード2からの反射光による
リード浮き検出像30a、半導体装置1の下方から見た
像をビームスプリッタ6で反射して導出したリードフラ
ット部下面像32aとから構成される。なお、ここで
は、撮像装置7に取付られた光学系や画像処理装置8に
よる、レンズ入射像の反転・回転は無きものとする。
When the semiconductor device 1 having the shape shown in FIG. 3 is inspected, the image captured by the image pickup device 7 is as shown in FIG. The images obtained in the imaging example shown in FIG. 3A are the lead flat portion top surface image 31 a derived by reflecting the image seen from above the semiconductor device 1 by the beam splitter 5, and the reflection from the lead 2. It is composed of a lead floating detection image 30a due to light and a lead flat portion lower surface image 32a derived by reflecting the image seen from below the semiconductor device 1 by the beam splitter 6. Here, it is assumed that there is no inversion / rotation of the lens incident image by the optical system attached to the image pickup device 7 or the image processing device 8.

【0025】半導体装置1のリード2のフラット部上面
像31を参照すると、リード曲がり、フラット部形状、
キズ及びメッキ状態を検査することができる。リード曲
がりは図5(a)に示されているように、リード2のモ
ールド側付け根のセンタC0とリード先端のセンタC1
との間の距離ΔLを計測することで判定できる。この距
離の測定は、画像処理装置8に予め登録したマッチング
パターンと類似するパターンを撮像装置7の出力像から
検出することによって行う。
Referring to the flat portion top surface image 31 of the lead 2 of the semiconductor device 1, the lead bend, the flat portion shape,
It is possible to inspect for scratches and plating. As shown in FIG. 5 (a), the lead bending is caused by the center C0 of the root of the lead 2 on the mold side and the center C1 of the tip of the lead.
It can be determined by measuring the distance ΔL between and. The distance is measured by detecting a pattern similar to the matching pattern registered in advance in the image processing device 8 from the output image of the image pickup device 7.

【0026】半導体装置1については、実装対象によっ
て距離ΔLの許容範囲が予め設定されているものとす
る。そして、画像処理装置8は距離ΔLの計測値が許容
範囲外である場合には、不良品であると判定する。
With respect to the semiconductor device 1, the allowable range of the distance ΔL is set in advance depending on the mounting target. Then, if the measured value of the distance ΔL is outside the allowable range, the image processing device 8 determines that the product is defective.

【0027】また、リード表面のキズや欠けは、撮像装
置7の出力の二値化信号を参照して判定する。この場
合、良品を用いて予め計測しておいたリード2のフラッ
ト部の標準面積範囲(画素数)を設定しておき、画像処
理装置8は検査対象のリード面積が入らない場合に不良
品であると判定する。
Further, a flaw or chip on the lead surface is determined by referring to the binarized signal output from the image pickup device 7. In this case, the standard area range (the number of pixels) of the flat portion of the lead 2 that has been measured in advance using a non-defective product is set, and the image processing device 8 determines that the lead area to be inspected is a defective product. Judge that there is.

【0028】同様に、リード2のフラット部下面像32
を参照すれば、半導体装置実装面側のフラット部キズ、
メッキ状態を検査することができる。
Similarly, the bottom surface image 32 of the flat portion of the lead 2 is shown.
Refer to, scratches on the flat portion of the semiconductor device mounting surface side,
The plating condition can be inspected.

【0029】一方、リード浮き検出像30を参照すれ
ば、リードフラット部の浮き・跳ね上げ状態を検査する
ことができる。例えば、図2に示されているように、フ
ラット部が実装面側(図中下側)に曲がっている場合に
は、光源3による反射光に撮像装置7側への成分が生じ
る。ここで、例えばリード2の長さをLとし曲がり角度
をθとすると、L×sinθに比例した高さを持つ反射
像が得られることになる。同様に、リード2が実装面と
反対側(図中上側)に曲がっている場合には、光源4に
よる反射光が撮像装置7側に生じる。
On the other hand, by referring to the lead floating detection image 30, it is possible to inspect the floating / jumping state of the lead flat portion. For example, as shown in FIG. 2, when the flat portion is bent to the mounting surface side (lower side in the drawing), a component to the image pickup device 7 side is generated in the reflected light from the light source 3. Here, for example, when the length of the lead 2 is L and the bending angle is θ, a reflected image having a height proportional to L × sin θ can be obtained. Similarly, when the lead 2 is bent to the side opposite to the mounting surface (upper side in the drawing), the reflected light from the light source 4 is generated on the imaging device 7 side.

【0030】図4(a)のように導出されて撮像装置7
で撮像された像は、画像処理装置8で二値化処理される
ことによって、同図(b)に示されているような画像と
なる。同図(b)には、同図(a)の各像30a〜32
aにそれぞれ対応する、リード上面像31b、リード下
面像32b、リード浮き検出像30bが示されている。
なお、図中のHは半導体装置のモールド底面基準線であ
る。
The image pickup device 7 is derived as shown in FIG.
The image captured in (1) is binarized by the image processing device 8 to become an image as shown in FIG. In the same figure (b), each image 30a-32 of the same figure (a).
A lead upper surface image 31b, a lead lower surface image 32b, and a lead floating detection image 30b corresponding to a are shown.
In addition, H in the figure is a mold bottom reference line of the semiconductor device.

【0031】同図(b)中の(1)及び(4)には上側
に曲がった状態、(2)には下側に曲がった状態が示さ
れている。同図中の(3)には曲がらず、正常な状態が
示されている。
In the figure (b), (1) and (4) show a state of bending upward, and (2) shows a state of bending downward. (3) in the figure shows a normal state without bending.

【0032】ここで、リード2の浮き・跳ね上げの許容
範囲は、実装時の基板側半田量(半田高さ)によって規
定される。図3に示されている半導体装置を検査する場
合、半田高さを30[μm]とすると、浮き高さ30
[μm]に相当する長さ(画素数)を検出可能な分解能
が画像処理装置8に必要である。例えば、一般的な画像
処理装置の分解能は撮像に対し512×512画素であ
り、図3に示されている半導体装置の全長を5.08
[mm]とすると、1画素あたり約10[μm]の画素
分解能を得ることができる。
Here, the allowable range of floating and flipping up of the lead 2 is defined by the amount of solder on the board side (solder height) during mounting. When inspecting the semiconductor device shown in FIG. 3, if the solder height is 30 [μm], the floating height is 30
The image processing device 8 is required to have a resolution capable of detecting a length (number of pixels) corresponding to [μm]. For example, the resolution of a general image processing device is 512 × 512 pixels for image pickup, and the total length of the semiconductor device shown in FIG. 3 is 5.08.
If it is [mm], a pixel resolution of about 10 [μm] per pixel can be obtained.

【0033】この場合、リード浮き・跳ね上げ許容値3
0[μm]は3画素分に相当するため充分検出可能であ
り、上記の画像処理装置8を用いた場合にはリードピッ
チが1.27[mm]の半導体装置では最大16ピンま
でのものについて検査をすることができる。
In this case, the lead float / rebound allowable value 3
Since 0 [μm] corresponds to 3 pixels, it can be sufficiently detected. For the semiconductor device having a lead pitch of 1.27 [mm] when the above image processing device 8 is used, a maximum of 16 pins can be detected. Can be inspected.

【0034】ところで、図3に示されている半導体装置
1のリード2においては、下側(実装面側)に、片側4
本のリードが同一状態で曲がっていなければならない
(コプラナリティ)。例えば、3本のリードが下側(実
装面側)に曲がり、1本のリードが上側(実装面と反対
側)に曲がっている場合には、各々のリード曲がりが許
容範囲内でも上側に曲がった1本のリードが実装時に基
板上の配線等と接続できない可能性がある。
By the way, in the lead 2 of the semiconductor device 1 shown in FIG. 3, one side 4 is provided on the lower side (mounting surface side).
The leads of the book must be bent in the same condition (coplanarity). For example, if three leads bend downward (mounting surface side) and one lead bends upward (opposite the mounting surface), each lead bends upward even if it is within the allowable range. There is a possibility that one lead cannot be connected to the wiring on the board during mounting.

【0035】図1に示されている実施例では、撮像装置
1と置台10との位置関係は固定であるため、図4
(b)の二値化例に示されているモールド底面基準を画
像処理装置8に設定し、基準に対するリード浮き・バラ
ツキの判定を行う。例えば、半田高さを30[μm]と
するときのバラツキの許容範囲は30[μm]とする。
In the embodiment shown in FIG. 1, the positional relationship between the image pickup apparatus 1 and the mounting table 10 is fixed, and therefore, FIG.
The mold bottom reference shown in the binarization example of (b) is set in the image processing device 8, and lead floating / variation with respect to the reference is determined. For example, the allowable range of variation when the solder height is 30 [μm] is 30 [μm].

【0036】また、半導体装置1のリードは半導体ペレ
ットを実装するアイランド部等と共にリードフレームと
呼ばれるフレームに多数個取りの形態で構成される。そ
して、リードフレーム状態で半導体素子(ペレット)の
実装・ボンディング・樹脂封入を行い、組み立ての最終
段階で個辺に切り出されるのが一般的である。この切り
出し方法には、レーザカット等、カット断面に影響の少
ない方法が知られている。しかしながら一般的には、金
型を用いたシェアによるカッティングが多く用いられて
いる。この金型を用いた場合には、断面へのバリや端面
のダレが生じることがある。
Further, the leads of the semiconductor device 1 are formed in a form called a lead frame in which a plurality of leads are formed together with an island portion for mounting a semiconductor pellet and the like. Then, in general, the semiconductor element (pellet) is mounted, bonded, and sealed with resin in a lead frame state, and is cut into individual sides at the final stage of assembly. As this cutting method, there is known a method such as laser cutting which has little influence on the cut cross section. However, generally, cutting by shearing using a mold is often used. When this mold is used, burrs on the cross section and sagging of the end face may occur.

【0037】図6には、バリの例が示されている。すな
わち、同図に示されているように、カッティング時の切
断面であるリード端部22が図中上方に反り返ることに
よってバリ状態になっている。このようなバリやダレが
あるリード端面では、リード2自体にはリードフラット
部の上面20及び下面21において、上下方向の曲がり
が無いにも関わらず、照明3、4の反射が生じる可能性
がある。つまり、図中の光路40のように、リード端部
22で光源3からの光を撮像装置7方向へ反射すること
がある。
FIG. 6 shows an example of burrs. That is, as shown in the figure, the lead end 22 which is a cut surface at the time of cutting is warped upward in the figure to be in a burr state. On the lead end surface having such burrs and sags, there is a possibility that reflection of the illuminations 3 and 4 may occur even though the lead 2 itself has no vertical bending on the upper surface 20 and the lower surface 21 of the lead flat portion. is there. That is, the light from the light source 3 may be reflected by the lead end 22 toward the image pickup device 7 as in the optical path 40 in the figure.

【0038】ただし、バリ・ダレによる反射光は、リー
ド曲がりによる反射光よりも撮像装置7方向への反射輝
度が高い。このため、図4(a)に示されている撮像例
において撮像結果の高輝度側と低輝度を除去すること
で、同図(b)に示されている二値化例のようにリード
2のフラット部の実際の反射光のみを導出することがで
きる。
However, the reflected light due to burr and sag has a higher reflection luminance in the direction of the image pickup device 7 than the reflected light due to the lead bending. Therefore, by removing the high-luminance side and the low-luminance of the imaging result in the imaging example shown in FIG. 4A, the lead 2 can be obtained as in the binarization example shown in FIG. It is possible to derive only the actual reflected light of the flat portion of the.

【0039】かかる構成において、被検査対象の半導体
装置1のリード2の上面及び下面から光源3及び4によ
りリード2のフラット部上面及び下面を照明し、フラッ
ト部からの反射光を撮像装置7にて撮像する。こうする
ことで、リード2の上下方向の曲がりを検出する。ま
た、光源3及び4からの照明光のリード2フラット部か
らの反射をビームスプリッタ5及び6で撮像装置側へ反
射させることにより、リード2の上下方向曲がり検出と
同時にフラット部キズやリード曲がりを検査することが
できる。図5(b)に示されている正常形状に対し、図
5(c)に示されているようなリード欠け状態や図5
(d)に示されているようなリードキズ状態を検出する
ことができる。
In this structure, the upper and lower surfaces of the lead 2 of the semiconductor device 1 to be inspected are illuminated by the light sources 3 and 4 on the upper and lower surfaces of the flat portion of the lead 2, and the reflected light from the flat portion is transmitted to the image pickup device 7. To image. By doing so, the bending of the lead 2 in the vertical direction is detected. Further, the reflection of the illumination light from the light sources 3 and 4 from the flat portion of the lead 2 is reflected by the beam splitters 5 and 6 to the imaging device side, so that the lead 2 can be detected in the vertical bending and at the same time, the flat portion can be prevented from being scratched or bent. Can be inspected. In contrast to the normal shape shown in FIG. 5B, the lead missing state as shown in FIG.
It is possible to detect the lead scratch state as shown in (d).

【0040】ここで検査に際して半導体装置1は、置台
10にモールド底面を保持するようにセットされる。撮
像装置7の出力は画像処理装置8で処理した後、モニタ
9に表示される。本構成によれば、リードにダメージを
与えること無く、モールド底面を基準としリードの上下
方向の曲がりを検査することができるのである。
At the time of inspection, the semiconductor device 1 is set on the mounting table 10 so as to hold the bottom surface of the mold. The output of the imaging device 7 is displayed on the monitor 9 after being processed by the image processing device 8. According to this configuration, it is possible to inspect the bending of the leads in the vertical direction with the bottom surface of the mold as a reference without damaging the leads.

【0041】以上のように本装置によれば、半導体装置
のリード検査、特にフラットリードパッケージ用のリー
ド不良のうち、リード浮き、リード曲がり、フラット部
形状についての検査を行うために、複数の角度からのリ
ード像を1台の撮像装置で撮影することができるのであ
る。また、本装置では、被検査対象の半導体装置をリー
ドではなくモールド下面で保持するので、検査によるリ
ード曲げが生じないのである。さらに、1台のカメラで
複数方向からの検査を同時に行うことができるので、装
置のコストを低減できるのである。
As described above, according to the present apparatus, a plurality of angles are used for conducting the lead inspection of the semiconductor device, particularly the lead floating, the lead bending, and the flat portion shape of the lead defects for the flat lead package. It is possible to take a lead image from a single image pickup device. Further, in this apparatus, the semiconductor device to be inspected is held not by the leads but by the lower surface of the mold, and therefore, bending of the leads due to the inspection does not occur. Further, since the inspection from a plurality of directions can be simultaneously performed by one camera, the cost of the apparatus can be reduced.

【0042】そして、本装置においては、撮像装置7に
よりリード2をその引出し方向から撮像した画像と、リ
ード2の上面及び下面を撮像した画像とを、モニタ9の
同一画面に表示しているので、検査が容易に行えるので
ある。
In the present apparatus, the image of the lead 2 taken by the image pickup device 7 from the pull-out direction and the image of the upper surface and the lower surface of the lead 2 are displayed on the same screen of the monitor 9. The inspection can be done easily.

【0043】なお、図1に示されている例では、ビーム
スプリッタ5、6及び撮像装置7を半導体装置のリード
の片側のみに構成している。リード引出方向全ての側に
ビームスプリッタ及び撮像装置を取付ければ、全てのリ
ードを同時に検査できることは明らかである。
In the example shown in FIG. 1, the beam splitters 5 and 6 and the image pickup device 7 are formed on only one side of the lead of the semiconductor device. It is obvious that all the leads can be inspected at the same time by mounting the beam splitter and the image pickup device on all sides in the lead-out direction.

【0044】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。図1の実施例のようにリード2のフラット部とビー
ムスプリッタとの距離が長い場合には、撮像装置7への
像光路差が生じる可能性がある。そこで、光路を補正す
るために、リードフラット部からの直接反射光を光路補
正した例が図7に示されている。同図においては、リー
ド2と撮像装置7との間に、光路補正板8が設けられて
いる。この光路補正板8を追加することにより、フラッ
ト部とビームスプリッタとの距離が長い場合でも、リー
ド2からの光が撮像装置7に導かれるように補正され
る。
Next, another embodiment of the present invention will be described. When the distance between the flat portion of the lead 2 and the beam splitter is long as in the embodiment of FIG. 1, an image optical path difference to the image pickup device 7 may occur. Therefore, FIG. 7 shows an example in which the direct reflection light from the lead flat portion is subjected to optical path correction in order to correct the optical path. In the figure, an optical path correction plate 8 is provided between the lead 2 and the imaging device 7. By adding this optical path correction plate 8, even if the distance between the flat portion and the beam splitter is long, the light from the lead 2 is corrected so as to be guided to the imaging device 7.

【0045】さらに本発明の他の実施例について説明す
る。半導体装置1の樹脂表面状態も検査するために、撮
像装置を半導体装置上面側にセットした例が図8に示さ
れている。同図において、図1の構成と異なる点は、ビ
ームスプリッタ11を追加すると共に、光源3及び撮像
装置7の位置を変更した点である。同図においては、光
源3を半導体装置1のリード引き出し側面側にセット
し、光源3からの照明光をビームスプリッタ5でリード
2のフラット部側に反射している。そして、リードフラ
ット部からの反射光はビームスプリッタ5を透過する構
成としている。こうすることで、1台のカメラで全ての
リードを検査することができる。
Further, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 shows an example in which the image pickup device is set on the upper surface side of the semiconductor device in order to inspect the resin surface state of the semiconductor device 1. In the figure, the difference from the configuration of FIG. 1 is that the beam splitter 11 is added and the positions of the light source 3 and the imaging device 7 are changed. In the figure, the light source 3 is set on the side of the lead-out side surface of the semiconductor device 1, and the illumination light from the light source 3 is reflected by the beam splitter 5 toward the flat portion side of the lead 2. The light reflected from the lead flat portion is transmitted through the beam splitter 5. By doing this, all the leads can be inspected by one camera.

【0046】要するに、この実施例では、パッケージを
その上面方向から撮像する位置に撮像装置7を設け、光
源3からの光を反射してリード2のフラット部上面に照
射しその反射光を通過させて撮像装置7に導くビームス
プリッタ5が設けられている。さらに本実施例では、光
源4からの光を通過させてリード2のフラット部下面に
照射しその反射光を反射させて撮像装置7に導くビーム
スプリッタ6と、このビームスプリッタ6からの反射光
及びリード2の側面(端面)からの反射光を撮像装置7
に導くビームスプリッタ11とを含む構成である。
In short, in this embodiment, the image pickup device 7 is provided at a position for picking up an image of the package from the upper surface direction, and the light from the light source 3 is reflected to irradiate the upper surface of the flat portion of the lead 2 and the reflected light is allowed to pass through. A beam splitter 5 that guides the image to the imaging device 7 is provided. Further, in the present embodiment, the beam splitter 6 that allows the light from the light source 4 to pass through, irradiates the lower surface of the flat portion of the lead 2 and reflects the reflected light to the imaging device 7, and the reflected light from the beam splitter 6 and The imaging device 7 reflects the reflected light from the side surface (end surface) of the lead 2.
And a beam splitter 11 that guides the beam.

【0047】かかる構成により、リードの検査と同時
に、半導体装置1の樹脂表面状態も検査することができ
るのである。
With this structure, the resin surface state of the semiconductor device 1 can be inspected at the same time when the leads are inspected.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、光が照射
されたリードをその引出し方向から撮像することによ
り、半導体装置のリード検査、特にフラットリードパッ
ケージ用のリード不良の内、リード浮き、リード曲が
り、フラット部形状の検査において、複数の角度からの
リード像について撮像装置を1台だけ用いて検査するこ
とができるという効果がある。また、被検査対象の半導
体装置をリードではなくモールド下面で保持するため、
検査によるリード曲げが生じないという効果がある。さ
らに、1台のカメラで複数方向からの検査を同時に検査
することができ、装置の低コスト化を実現できるという
効果がある。
As described above, according to the present invention, by picking up an image of the lead irradiated with light from the direction of pulling out the lead, the lead inspection of the semiconductor device, especially the lead floating among the lead defects for the flat lead package, In the inspection of lead bending and flat portion shape, there is an effect that it is possible to inspect lead images from a plurality of angles by using only one imaging device. Further, since the semiconductor device to be inspected is held on the bottom surface of the mold instead of the lead,
There is an effect that lead bending is not caused by the inspection. Further, there is an effect that the inspection from a plurality of directions can be simultaneously inspected by one camera, and the cost reduction of the apparatus can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の一形態によるリード検査装置の
構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a lead inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】リード曲り状態に対する光源からの照射光の光
路を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an optical path of irradiation light from a light source in a bent lead state.

【図3】(a)は半導体装置の底面図、(b)は半導体
装置の側面図である。
3A is a bottom view of the semiconductor device, and FIG. 3B is a side view of the semiconductor device.

【図4】(a)は撮像装置で撮像された像を示す図、
(b)は画像処理装置で二値化処理されることによって
得られる画像である。
FIG. 4A is a diagram showing an image picked up by an image pickup device;
(B) is an image obtained by being binarized by the image processing apparatus.

【図5】(a)はリード曲がり状態を示す図、(b)は
正常形状を示す図、(c)はリード欠け状態を示す図、
(d)はリードキズ状態を示す図である。
5A is a diagram showing a bent lead state, FIG. 5B is a diagram showing a normal shape, and FIG. 5C is a diagram showing a lead missing state;
(D) is a diagram showing a lead scratch state.

【図6】リードのバリの例を示す図であるFIG. 6 is a diagram showing an example of lead burr.

【図7】リードフラット部からの直接反射光を光路補正
する機能を追加した実施例の構成を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of an example in which a function of correcting an optical path of direct reflected light from a lead flat portion is added.

【図8】撮像装置を半導体装置上面側にセットした実施
例の構成を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of an embodiment in which an image pickup device is set on a top surface side of a semiconductor device.

【図9】従来のリード検査装置の構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a conventional lead inspection device.

【図10】従来の他のリード検査装置の構成を示す図で
ある。
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of another conventional lead inspection apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体装置 2 リード 3,4 光源 5,6,11 ビームスプリッタ 7 撮像装置 8 光路補正板 9 モニタ 10 置台 1 Semiconductor device 2 leads 3,4 light source 5,6,11 Beam splitter 7 Imaging device 8 Optical path correction plate 9 monitors 10 table

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−73306(JP,A) 特開 平5−231835(JP,A) 特開 平7−98216(JP,A) 特開 平10−153413(JP,A) 特開 昭62−194403(JP,A) 特開 平3−15707(JP,A) 実開 平6−56846(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 H01L 21/66 G01N 21/88 Continuation of front page (56) Reference JP-A-60-73306 (JP, A) JP-A-5-231835 (JP, A) JP-A-7-98216 (JP, A) JP-A-10-153413 (JP , A) JP 62-194403 (JP, A) JP 3-15707 (JP, A) Actual Kaihei 6-56846 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB) Name) G01B 11/00-11/30 H01L 21/66 G01N 21/88

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 パッケージから引出されたリードと基板
上の配線とが電気的に接続されることにより、前記基板
に表面実装される半導体装置についてのリード検査装置
であって、前記リードの第1及び第2主面に光を照射す
る光照射手段と、この光が照射されたリードをその引出
し方向から撮像する撮像手段と、前記リードの第1及び
第2主面によってそれぞれ反射された光を反射してその
反射光をも前記撮像手段に撮像させるための光反射手段
を含み、前記撮像手段の撮像内容によって前記リード
の検査をするようにしたことを特徴とするリード検査装
置。
1. A lead inspection apparatus for a semiconductor device surface-mounted on a substrate by electrically connecting a lead drawn from a package and a wiring on the substrate, the first lead of the lead. And a light irradiation means for irradiating the second main surface with light, an image pickup means for picking up an image of the lead irradiated with the light from the pull-out direction , and the first and
The light reflected by the second main surface is reflected and
Light reflection means for causing the image pickup means to pick up reflected light
And a lead inspection apparatus for inspecting the lead according to the image pickup content of the image pickup means.
【請求項2】 前記光反射手段は、前記リードの第1主
面の近傍及び第2主面の近傍にそれぞれ設けられ該リー
ドへの光を通過させかつ該リードからの光を前記撮像手
段側に反射する第1及び第2のビームスプリッタである
ことを特徴とする請求項記載のリード検査装置。
2. The light reflecting means is provided in the vicinity of the first main surface and in the vicinity of the second main surface of the lead, respectively, to allow the light to the lead to pass therethrough and to allow the light from the lead to be on the imaging means side. The lead inspection apparatus according to claim 1 , wherein the lead inspection apparatus includes first and second beam splitters that reflect the light beam.
【請求項3】 前記撮像手段により前記リードをその引
出し方向から撮像した画像と前記光反射手段及び前記撮
像手段により前記リードの第1及び第2主面を撮像した
画像とを同一画面に表示する画像表示手段を更に含むこ
とを特徴とする請求項1又は2記載のリード検査装置。
3. An image obtained by picking up the lead from the drawing direction by the image pickup means and an image obtained by picking up the first and second main surfaces of the lead by the light reflecting means and the image pickup means are displayed on the same screen. The lead inspection apparatus according to claim 1, further comprising an image display means.
【請求項4】 パッケージから引出されたリードと基板
上の配線とが電気的に接続されることにより、前記基板
に表面実装される半導体装置についてのリード検査装置
であって、前記パッケージをその上面方向から撮像する
撮像手段と、第1の光源と、この光源からの光を反射し
て前記リードの第1主面に照射し該第1主面からの反射
光を通過させて前記撮像手段に導く第1のビームスプリ
ッタと、第2の光源と、この光源からの光を通過させて
前記リードの第2主面に照射し該第2主面からの反射光
を反射させて前記撮像手段に導く第2のビームスプリッ
タと、前記第2のビームスプリッタからの反射光及び前
記リードの側面からの反射光を前記撮像手段に導く第3
のビームスプリッタとを含むことを特徴とするリード検
査装置。
4. A lead inspection apparatus for a semiconductor device which is surface-mounted on a substrate by electrically connecting leads drawn from the package and wiring on the substrate, wherein the package has an upper surface. An image pickup means for picking up an image from a direction, a first light source, and a light from the light source is reflected to irradiate the first main surface of the lead and the reflected light from the first main surface is passed to the image pickup means. A first beam splitter that guides the light, a second light source, and light from the light source is passed through to irradiate the second main surface of the lead, and reflected light from the second main surface is reflected to the imaging means. A second beam splitter that guides the reflected light from the second beam splitter and a reflected light from the side surface of the lead to the imaging unit.
And a beam splitter.
【請求項5】 前記撮像手段により撮像した前記パッケ
ージの上面の画像と前記第1〜第3のビームスプリッタ
によって導かれた光による画像とを同一画面に表示する
画像表示手段を更に含むことを特徴とする請求項記載
のリード検査装置。
5. An image display means is further included for displaying on the same screen an image of the upper surface of the package captured by the image capturing means and an image of the light guided by the first to third beam splitters. The lead inspection apparatus according to claim 4 .
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