JP5999670B1 - 電子デバイス装着検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ソケットに対する半導体装置の装着状態を正確に検査する電子デバイス装着検査装置を提供する。【解決手段】半導体装置を装着して保持するソケット１２と、第１および第２のソケット側検査領域Ａ１，Ａ２ならびに半導体装置検査領域Ａ３に１本のライン状になったレーザ光を照射するレーザ光源と、に照射されたレーザ光を撮像するカメラと、撮像された画像に基づいて、半導体装置検査領域Ａ３に照射されたレーザ光に基づいた点Ｐ１，Ｐ２から第１および第２のソケット側検査領域Ａ１，Ａ２に照射されたレーザ光で得られる直線Ｒ１への垂線の長さである計測長を算出し、計測長と予め設定されている判定値とから半導体装置のソケット１２に対する装着状態を判定する制御部とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、電子デバイス装着検査装置に関し、特に半導体装置などの電子デバイスがソケットなどのデバイス保持体に正しく装着されているか否かの装着状態の検査に適用して有効な技術に関する。

半導体装置などの電子デバイスでは、検査工程において電気特性を測定検査したり耐久性などの信頼性を試験検査して、不良品や故障を引き起こす可能性のあるものを未然に取り除いている。

そして、このような検査工程では、電子デバイスを固定・保持するための治具であるソケット（バーンインソケット・テストソケット）と呼ばれるデバイス保持体が多数取り付けられたボードが用いられており、当該デバイス保持体に電子デバイスを装着することでデバイス保持体を介して試験装置と電子デバイスとの電気的接続をし、所定の検査を行うようになっている。

ここで、電子デバイスがデバイス保持体に正しく装着されていないと、電子デバイスに設けられたリードフレームやバンプなどの電極がデバイス保持体に設けられた接触子と接触されなかったり、接触が不安定となり、適正な検査ができなくなる。

そこで、電子デバイスがデバイス保持体に正しく装着されているかどうかの装着状態、より詳しくは、電子デバイスがデバイス保持体から浮いていないかどうかという浮きを検査する電子デバイス装着検査装置が用いられている。

例えば、特許文献１（特開２０１５−１０２３９８号公報）には、デバイス保持体（着座部）とデバイス保持体に装着された電子デバイス（半導体パッケージ）にラインレーザ光を照射してデバイス保持体に照射されたレーザ光の近似直線の中点のＹ軸座標またはＸ軸座標の値と電子デバイスに照射されたレーザ光の近似直線の中点のＹ軸座標またはＸ軸座標の値との差分について、電子デバイスがデバイス保持体に正しく装着されていたときの差分である基準値と実際に電子デバイスを装着したときの差分である測定値とに基づいて所定の処理を加え、デバイス保持体に対する電子デバイスの装着状態を検査する技術が開示されている。

特開２０１５−１０２３９８号公報

特許文献１に記載の技術では、座標値の差分に基づいて装着状態を検査しているために、デバイス保持体がＸＹ座標系の座標軸および照射されるレーザ光に対して正確に位置決めされていれば、電子デバイスの装着状態は確実に検査されるものと考えられる。

しかしながら、一般にデバイス保持体はボードに多数が固定されており、ボードを動かしながらこれら多数のデバイス保持体を次々にレーザ光の照射位置に移動させているので、デバイス保持体の方向を安定的にＸＹ座標系の座標軸に一致させるのが困難である。

そして、デバイス保持体とＸＹ座標系の座標軸とが一致していないと、得られたＹ軸座標やＸ軸座標の測定値はＸＹ座標系におけるデバイス保持体および電子デバイスの測定値ではなくなるので、結果的に、デバイス保持体に対する電子デバイスの装着状態の検査信頼性が低下してしまうことになる。

また、特許文献１に記載の技術では、図１３に示すように、電子デバイス１１０の検査領域Ａ１３に照射されたレーザ光Ｌの近似直線Ｒ１３の中点Ｐ１３の座標値に対して、デバイス保持体１１２に照射されたレーザ光Ｌの内でデバイス保持体１１２の図面左側の検査領域Ａ１１に照射されたレーザ光Ｌの近似直線Ｒ１１の中点Ｐ１１の座標値との差分である距離Ｔ１１と図面右側の検査領域Ａ１２に照射されたレーザ光Ｌの近似直線Ｒ１２の中点Ｐ１２の座標値との差分である距離Ｔ１２とが異なっていると、一方側の距離（例えば距離Ｔ１１）で浮き量を算出した場合には装着状態は適正と判定されるが、他方側の距離（例えば距離Ｔ１２）に基づいて浮き量を算出した場合には装着状態は不適正と判定される場合が発生する。

これでは、やはりデバイス保持体に対する電子デバイスの装着状態の検査信頼性が低下してしまうことになる。

本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、デバイス保持体に対する電子デバイスの装着状態を正確に検査することのできる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明に係る電子デバイス装着検査装置は、検査対象となる電子デバイスを装着して保持するデバイス保持体と、前記デバイス保持体の第１の保持体側検査領域、当該デバイス保持体に保持された電子デバイスのデバイス検査領域、および前記デバイス保持体において前記電子デバイスを挟んで前記第１の保持体側検査領域の反対側に位置する第２の保持体側検査領域に１本のライン状になった検査光を照射する検査光照射手段と、前記デバイス保持体および前記電子デバイスに照射された検査光を撮像する撮像手段と、前記撮像手段に撮像された画像に基づいて、前記第１の保持体側検査領域および前記第２の保持体側検査領域に照射された検査光に基づいて第１の直線を抽出し、前記デバイス検査領域に照射された検査光に基づいて第２の直線を抽出し、前記第２の直線の所定点から前記第１の直線に対して垂線を引き、当該垂線の長さである計測長を算出する算出手段と、前記計測長と予め設定されている判定値とから前記電子デバイスの前記デバイス保持体に対する装着状態を判定する判定手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明に係る電子デバイス装着検査装置は、上記請求項１に記載の発明に係る電子デバイス装着検査装置おいて、前記判定値は、前記計測長の許容範囲を規定した計測許容範囲値であり、前記判定手段は、算出された前記計測長が前記計測許容範囲値の範囲内であるときにのみ、前記電子デバイスの前記デバイス保持体に対する装着状態と適正と判定する、ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明に係る電子デバイス装着検査装置は、上記請求項２に記載の発明に係る電子デバイス装着検査装置おいて、前記算出手段は、さらに、前記デバイス検査領域に照射された検査光で得られる前記第２の直線の前記第１の保持体側検査領域および前記第２の保持体側検査領域に照射された検査光で得られる前記第１の直線に対する傾斜角を算出し、前記判定値は、前記計測長の許容範囲を規定した前記計測許容範囲値に加えて、前記傾斜角の許容範囲を規定した傾斜角許容範囲値であり、前記判定手段は、算出された前記計測長が前記計測許容範囲値の範囲内であり、且つ前記傾斜角が前記傾斜角許容範囲値の範囲内であるときにのみ、前記電子デバイスの前記デバイス保持体に対する装着状態が適正と判定する、ことを特徴とする。

請求項４に記載の発明に係る電子デバイス装着検査装置は、上記請求項２または３記載の発明に係る電子デバイス装着検査装置おいて、前記所定点、前記垂線および前記計測長は複数あり、前記判定手段は、前記計測許容範囲値については、算出された複数の前記計測長の全部が前記計測許容範囲値の範囲内であるときにのみ、前記電子デバイスの前記デバイス保持体に対する装着状態が適正と判定する、ことを特徴とする。

請求項５に記載の発明に係る電子デバイス装着検査装置は、上記請求項２または３記載の発明に係る電子デバイス装着検査装置おいて、前記所定点、前記垂線および前記計測長は複数あり、前記判定手段は、前記計測許容範囲値については、算出された複数の前記計測長の平均値が前記計測許容範囲値の範囲内であるときにのみ、前記電子デバイスの前記デバイス保持体に対する装着状態が適正と判定する、ことを特徴とする。

請求項６に記載の発明に係る電子デバイス装着検査装置は、上記請求項１に記載の発明に係る電子デバイス装着検査装置おいて、前記判定値は、前記計測長と予め設定された垂線の基準長との差分の許容範囲を規定した差分許容範囲値であり、前記判定手段は、算出された前記計測長と前記基準長との差分の値である計測差分値が前記差分許容範囲値の範囲内であるときにのみ、前記電子デバイスの前記デバイス保持体に対する装着状態が適正と判定する、ことを特徴とする。

請求項７に記載の発明に係る電子デバイス装着検査装置は、上記請求項６に記載の発明に係る電子デバイス装着検査装置おいて、前記算出手段は、さらに、前記デバイス検査領域に照射された検査光で得られる前記第２の直線の前記第１の保持体側検査領域および前記第２の保持体側検査領域に照射された検査光で得られる前記第１の直線に対する傾斜角を算出し、前記判定値は、前記計測長と前記基準長との差分の許容範囲を規定した前記差分許容範囲値に加えて、前記傾斜角の許容範囲を規定した傾斜角許容範囲値であり、前記判定手段は、算出された前記計測長と前記基準長との差分の値である計測差分値が前記差分許容範囲値の範囲内であり、且つ前記傾斜角が前記傾斜角許容範囲値の範囲内であるときにのみ、前記電子デバイスの前記デバイス保持体に対する装着状態が適正と判定する、ことを特徴とする。

請求項８に記載の発明に係る電子デバイス装着検査装置は、上記請求項６または７記載の発明に係る電子デバイス装着検査装置おいて、前記所定点、前記垂線および前記計測長は複数あり、前記判定手段は、前記差分許容範囲値については、算出された複数の前記計測長と前記基準長との差分の値である複数の計測差分値の全部が前記差分許容範囲値の範囲内であるときにのみ、前記電子デバイスの前記デバイス保持体に対する装着状態が適正と判定する、ことを特徴とする。

請求項９に記載の発明に係る電子デバイス装着検査装置は、上記請求項６または７記載の発明に係る電子デバイス装着検査装置おいて、前記所定点、前記垂線および前記計測長は複数あり、前記判定手段は、前記差分許容範囲値については、算出された複数の前記計測長と前記基準長との差分の値である複数の計測差分値の平均値が前記差分許容範囲値の範囲内であるときにのみ、前記電子デバイスの前記デバイス保持体に対する装着状態が適正と判定する、ことを特徴とする。

本発明によれば、垂線の計測長と予め設定されている垂線の判定値とで電子デバイスのデバイス保持体に対する装着状態の適否を判定している。したがって、デバイス保持体の方向とＸＹ座標系の座標軸とを一致させる必要がなくなるので、両者の一致・不一致を問わず、デバイス保持体に対する電子デバイスの装着状態を正確に検査することが可能になる。

また、本発明によれば、垂線を複数設定した場合、複数の垂線の計測長の全てまたは複数の垂線の計測長の平均値が計測許容範囲値の範囲内であるときに装着状態が適正と判定しているので、デバイス保持体に対する電子デバイスの装着状態の検査信頼性を担保することが可能になる。

本発明の一実施の形態である電子デバイス装着検査装置の要部の構成を示す概念図である。 図１の電子デバイス装着検査装置においてライン状のレーザ光が照射されたソケットおよび半導体装置を示す平面図である。 カメラで撮影されたソケットおよび半導体装置に関して、垂線を２本に設定した場合の検査時画像を示す説明図である。 ソケットに対する半導体装置の装着状態の適否を検査する処理の流れを示すフローチャートである。 半導体装置がソケットに対して適正に装着されている状態を示す説明図である。 半導体装置がソケットに対して図面手前側が浮いて装着されている状態を示す説明図である。 半導体装置がソケットに対して図面奥側が浮いて装着されている状態を示す説明図である。 半導体装置がソケットに対して図面左側が浮いて装着されている状態を示す説明図である。 半導体装置がソケットに対して図面右側が浮いて装着されている状態を示す説明図である。 図５〜図９に示す半導体装置の装着状態における図３に沿った所定の数値の具体例を表形式で示した図である。 カメラで撮影されたソケットおよび半導体装置に関して、垂線を１本に設定した場合の検査時画像を示す説明図である。 図５〜図９に示す半導体装置の装着状態における図１１に沿った所定の数値の具体例を表形式で示した図である。 特許文献１において、カメラで撮影されたソケットおよび半導体装置の検査時画像を示す説明図である。

以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１は本発明の一実施の形態である電子デバイス装着検査装置の要部の構成を示す概念図、図２は図１の電子デバイス装着検査装置においてライン状のレーザ光が照射されたソケットおよび半導体装置を示す平面図である。

本実施の形態の電子デバイス装着検査装置は、集積回路の形成されたＩＣチップがセラミックや樹脂パッケージなどの封止体に封入された半導体装置１０（電子デバイス）に熱的なストレスをかけた状態で動作させることによって故障を引き起こす可能性のあるものを不良品として抽出するバーンイン工程に備えられた装置であり、バーンイン装置（図示せず）にセットされるボード１１（図１）に搭載されたソケット１２（デバイス保持体）に半導体装置１０が適正に装着されているか否かを検査する装置である。なお、ボード１１には複数のソケット１２が縦横に整列して搭載されているが、図１においては、１つのソケット１２のみが示されている。

ソケット１２は検査対象である半導体装置１０を装着して固定・保持するための治具である。但し、半導体装置１０は検査対象となる電子デバイスの一例であり、半導体装置１０以外の様々な電子デバイスを検査対象とすることができる。

図１において、電子デバイス装着検査装置は、ボード１１を動かして複数のソケット１２を次々に検査位置(後述するレーザ光の照射位置）に移動させるためのモータなどの駆動部１３と、検査位置にあるソケット１２およびソケット１２に装着された半導体装置１０に１本のライン状になったレーザ光（検査光）を照射するレーザ光源１４（検査光照射手段）と、ソケット１２および半導体装置１０に照射されたレーザ光を撮像するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）カメラなどのカメラ１５（撮像手段）と、ＲＡＭやＲＯＭで構成されて必要な情報が格納されたメモリ１６と、メモリ１６から情報を読み取ったり書き込んだりして電子デバイス装着検査装置の動作を司る制御部１７とを備えている。

ここで、本実施の形態では、レーザ光源１４には、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）の光をスリットに通したスリット光が用いられている。但し、ライン状のレーザ光にはこのようなスリット光以外を用いることができる。さらに、検査光はライン状であれば足り、必ずしもレーザ光ではなくてもよい。よって、光源についても、必ずしもレーザ光源１４ではなくてもよい。

なお、本実施の形態の電子デバイス装着検査装置においては、レーザ光の照射角θは４０°に設定されている。但し、照射角θは自由に設定可能であり、４０°に限定されるものではない。

図２は、ライン状のレーザ光Ｌが照射されたソケット１２および半導体装置１０を示している。

この図２において、ソケット１２は、半導体装置１０が装着されるソケット本体１２ａと、ソケット本体１２ａの直上において昇降可能に設けられたソケット押さえ１２ｂとで構成されている。ソケット押さえ１２ｂは、ソケット本体１２ａに半導体装置１０を挿入したり抜き取ったりするときに下降してソケット本体１２ａを押さえるためのもので、ソケット押さえ１２ｂで押さえられると、半導体装置１０のリード１０ａと接触する接触子列が開き、ソケット押さえ１２ｂが上昇すると、当該接触子列が閉じて半導体装置１０のリード１０ａと接触する構造になっている。

そして、半導体装置１０のソケット１２に対する装着状態の検査は、ソケット押さえ１２ｂを下降させてソケット本体１２ａを押さえて接触子列を開き、半導体装置１０をソケット本体１２ａに挿入した段階で行われる。そして、装着状態が適正であればソケット押さえ１２ｂを上昇させて接触子列を閉じる。これにより、半導体装置１０がソケット本体１２ａに固定される。

なお、半導体装置１０の装着状態を検査した後にソケット本体１２ａの接触子列を閉じて半導体装置１０を固定するようにしているのは、検査前に当該接触子列を閉じてしまうと、半導体装置１０の装着状態が不適正だった場合には、接触子列で半導体装置１０のリード１０ａが変形してしまうおそれがあるからである。

さて、レーザ光は所定の照射角θ（本実施の形態では４０°）が与えられているので、１本のライン状のレーザ光Ｌを高さがそれぞれ異なるソケット押さえ１２ｂ、ソケット本体１２ａおよび半導体装置１０に照射した場合、図示するように、ソケット押さえ１２ｂにおけるレーザ光Ｌの照射位置、ソケット本体１２ａにおけるレーザ光Ｌの照射位置、および半導体装置１０におけるレーザ光Ｌの照射位置は相互に相違している。

そこで、本実施の形態の電子デバイス装着検査装置では、このような相違を利用して、次のようにしてソケット１２に対する半導体装置１０の装着状態の適否（換言すれば、半導体装置１０の浮きの有無）を検査している。また、検査のための一連の処理は、制御部１７により実行される。

本実施の形態では、第１のソケット側検査領域Ａ１と第２のソケット側検査領域Ａ２とはソケット押さえ１２ｂに設定されているが、ソケット本体１２ａに設定してもよい。また、本実施の形態では、ソケット押さえ１２ｂの設けられたソケット１２が表されているが、ソケット押さえ１２ｂのないソケット１２であってもよい。

ここで、図３は、カメラで撮影されたソケットおよび半導体装置に関して、垂線を２本に設定した場合の検査時画像を示す説明図、図４は、ソケットに対する半導体装置の装着状態の適否を検査する処理の流れを示すフローチャートである。

図３において、ソケット１２の所定エリア（本実施の形態では、ソケット押さえ１２ｂの図面左側のエリア）に第１のソケット側検査領域Ａ１（第１の保持体側検査領域）を、ソケット１２に保持された半導体装置１０の所定エリアに半導体装置検査領域Ａ３（デバイス検査領域）を、ソケット１２における半導体装置１０を挟んで第１のソケット側検査領域Ａ１の反対側のエリア（本実施の形態では、ソケット押さえ１２ｂの図面右側のエリア）に第２のソケット側検査領域Ａ２（第２の保持体側検査領域）を、それぞれ割り当てる。そして、これらの領域Ａ１，Ａ２，Ａ３を通るようにして、レーザ光源１４から前述した１本のライン状のレーザ光Ｌを照射する（図４のステップＳ１）。

ここで、領域Ａ１，Ａ２，Ａ３は後述するカメラ１５で撮影された画像に対して割り当てられるものである。なお、本実施の形態では、領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の形状は矩形となっているが、矩形に限定されるものではないことは勿論である。

次に、カメラ１５を用いて、ソケット１２および半導体装置１０に照射されたレーザ光Ｌを撮影し（図４のステップＳ２）、撮影した画像をメモリ１６に格納する（図４のステップＳ３）。

そして、算出手段としての制御部１７は、メモリ１６に格納されている画像に基づいて、半導体装置検査領域Ａ３に照射されたレーザ光Ｌに基づいた所定点（後述する点Ｐ１および点Ｐ２）から第１のソケット側検査領域Ａ１および第２のソケット側検査領域Ａ２に照射されたレーザ光Ｌで得られる直線Ｒ１への垂線Ｔ１，Ｔ２の長さである計測長、ならびに直線Ｒ２（後述する）の直線Ｒ１に対する傾斜角を算出する（図４のステップＳ４〜ステップＳ６）。

具体的には、図３において、先ず、第１のソケット側検査領域Ａ１、第２のソケット側検査領域Ａ２および半導体装置検査領域Ａ３でエッジ検出（画像中の濃淡や色の急峻な変化部分の検出）を行う（図４のステップＳ４）。

次に、第１のソケット側検査領域Ａ１で検出されたエッジと第２のソケット側検査領域Ａ２で検出されたエッジとから最小二乗法により、第１のソケット側検査領域Ａ１および第２のソケット側検査領域Ａ２に照射されたレーザ光Ｌから近似直線である直線Ｒ１（第１の直線）を抽出し、半導体装置検査領域Ａ３で検出されたエッジから、同じく最小二乗法により、半導体装置検査領域Ａ３に照射されたレーザ光Ｌから近似直線である直線Ｒ２（第２の直線）を抽出する（図４のステップＳ５）。

なお、直線Ｒ１，Ｒ２は最小二乗法以外の方法で抽出してもよい。例えば、領域Ａ１，Ａ２，Ａ３を二値化し、次に、二値化された画像において、線の中心１画素分だけを残す細線化処理をし、この細線化処理された画像から近似直線である直線Ｒ１，Ｒ２を抽出することなどが考えられる。

続いて、抽出された直線Ｒ２における半導体装置検査領域Ａ３の両端の点Ｐ１（所定点）および点Ｐ２（所定点）から直線Ｒ１へ垂線Ｔ１および垂線Ｔ２を引き、これらの垂線Ｔ１，Ｔ２のそれぞれの長さ（計測長）を算出する。また、直線Ｒ２の直線Ｒ１に対する傾斜角も併せて算出する（図４のステップＳ６）。なお、点Ｐ１，Ｐ２および後述する点ＰＣは必ずしも近似直線である直線Ｒ２上に設定されていなくてもよく、半導体装置検査領域Ａ３に照射されたレーザ光Ｌに基づいた点であればよい。

そして、判定手段としての制御部１７は、垂線Ｔ１，Ｔ２の計測長および直線Ｒ２の傾斜角と予め設定されている判定値とから半導体装置１０のソケット１２に対する装着状態の適否を判定する（図４のステップＳ７）。

ここで、本実施の形態においては、２つの判定値をもっている。すなわち、１つの判定値は、垂線Ｔ１，Ｔ２の計測長の許容範囲（半導体装置１０がソケット１２から浮いていない場合における垂線Ｔ１，Ｔ２の長さの範囲）を規定した計測許容範囲値である。また、もう１つの判定値は、半導体装置検査領域Ａ３で抽出された直線Ｒ２の第１のソケット側検査領域Ａ１および第２のソケット側検査領域Ａ２で抽出された直線Ｒ１に対する傾斜角の許容範囲（半導体装置１０がソケット１２から浮いていない場合における直線Ｒ２の直線Ｒ１に対する傾斜角の範囲）を規定した傾斜角許容範囲値である。

ステップＳ７において、判定手段としての制御部１７は、算出された垂線Ｔ１，Ｔ２の計測長の両方（全部）が計測許容範囲値の範囲内であり、且つ直線Ｒ２の直線Ｒ１に対する傾斜角が傾斜角許容範囲値の範囲内であるときにのみ、半導体装置１０のソケット１２に対する装着状態が適正であると判定される。

次に、半導体装置１０のソケット１２に対する装着状態の判定について、図５〜図１０を用いて具体的に説明する。

ここで、図５は半導体装置がソケットに対して適正に装着されている状態を示す説明図、図６は半導体装置がソケットに対して図面手前側が浮いて装着されている状態を示す説明図、図７は半導体装置がソケットに対して図面奥側が浮いて装着されている状態を示す説明図、図８は半導体装置がソケットに対して図面左側が浮いて装着されている状態を示す説明図、図９は半導体装置がソケットに対して図面右側が浮いて装着されている状態を示す説明図、図１０は図５〜図９に示す半導体装置の装着状態における図３に沿った所定の数値の具体例を表形式で示した図である。なお、図５〜図９において、各図面の（ａ）はソケットを平面から見た図、（ｂ）はソケットを正面から見た断面図、（ｃ）はソケットを左側面から見た断面図である。なお、半導体装置１０の浮きには図６〜図９に示す以外のパターンもあるが、ここでは割愛する。また、図１０に示す数値および後述する判定値は一例であり、本発明がこれらの値に限定されるものではない。

図１０に関連して、判定値については、計測許容範囲値を８０±１０（ｐｉｘ：ｐｉｘｅｌ〜画素）、傾斜角許容範囲値を±２．５（ｄｅｇ：ｄｅｇｒｅｅ〜°（度））に設定したとする。

そして、図５に示すように半導体装置１０がソケット１２に対して適正に装着されている状態では、図１０の該当行に示すように、点Ｐ１のＸ座標の値が４８０（ｐｉｘ）、Ｙ座標の値が１６７．８７（ｐｉｘ）、点Ｐ２のＸ座標の値が４８０（ｐｉｘ）、Ｙ座標の値が１６７．９（ｐｉｘ）であり、点Ｐ１から直線Ｒ１に引いた垂線Ｔ１の計測長が７９．０４（ｐｉｘ）、点Ｐ２から直線Ｒ１に引いた垂線Ｔ２の計測長が７８．９１（ｐｉｘ）、直線Ｒ２の直線Ｒ１に対する傾斜角が０．０１９９（ｄｅｇ）であったとする。

すると、垂線Ｔ１の計測長および垂線Ｔ２の計測長は何れも計測許容範囲値内であり、直線Ｒ２の直線Ｒ１に対する傾斜角も傾斜角許容範囲値内であるので、半導体装置１０の装着状態は「ＯＫ」（適正）との判定結果が得られることになる。

また、図６に示すように半導体装置１０がソケット１２に対して手前側が浮いて装着されている状態では、図１０の該当行に示すように、垂線Ｔ１の計測長が６０．７７（ｐｉｘ）、垂線Ｔ２の計測長が５９．６４（ｐｉｘ）、直線Ｒ２の傾斜角が−０．４４９５（ｄｅｇ）であったとする。

すると、直線Ｒ２の傾斜角は傾斜角許容範囲値内であるが、垂線Ｔ１の計測長および垂線Ｔ２の計測長が何れも計測許容範囲値内ではないので、半導体装置１０の装着状態は「ＮＧ」（不適正）との判定結果が得られることになる。

さらに、図７に示すように半導体装置１０がソケット１２に対して奥側が浮いて装着されている状態では、図１０の該当行に示すように、垂線Ｔ１の計測長が６７．００９（ｐｉｘ）、垂線Ｔ２の計測長が６３．７７６（ｐｉｘ）、直線Ｒ２の傾斜角が−１．４１４９（ｄｅｇ）であったとする。

すると、やはり直線Ｒ２の傾斜角は傾斜角許容範囲値内であるが、垂線Ｔ１の計測長および垂線Ｔ２の計測長が何れも計測許容範囲値内ではないので、半導体装置１０の装着状態は「ＮＧ」（不適正）との判定結果が得られることになる。

図８に示すように半導体装置１０がソケット１２に対して左側が浮いて装着されている状態では、図１０の該当行に示すように、垂線Ｔ１の計測長が７３．８５（ｐｉｘ）、垂線Ｔ２の計測長が５３．９８（ｐｉｘ）、直線Ｒ２の傾斜角が−８．９６５８（ｄｅｇ）であったとする。

すると、垂線Ｔ１の計測長は計測許容範囲値内であるが、垂線Ｔ２の計測長が計測許容範囲値内ではなく、直線Ｒ２の傾斜角も傾斜角許容範囲値内ではないので、半導体装置１０の装着状態は「ＮＧ」（不適正）との判定結果が得られることになる。

そして、図９に示すように半導体装置１０がソケット１２に対して右側が浮いて装着されている状態では、図１０の該当行に示すように、垂線Ｔ１の計測長が４７．８２（ｐｉｘ）、垂線Ｔ２の計測長が７２．５７（ｐｉｘ）、直線Ｒ２の傾斜角が１１．２７２８（ｄｅｇ）であったとする。

すると、垂線Ｔ２の計測長は計測許容範囲値内であるが、垂線Ｔ１の計測長が計測許容範囲値内ではなく、直線Ｒ２の傾斜角も傾斜角許容範囲値内ではないので、半導体装置１０の装着状態は「ＮＧ」（不適正）との判定結果が得られることになる。

さて、図４のステップＳ７において、垂線Ｔ１，Ｔ２の計測長が計測許容範囲値の範囲内であり、且つ直線Ｒ２の直線Ｒ１に対する傾斜角が傾斜角許容範囲値の範囲内であったならば（図５に示す装着状態）、半導体装置１０のソケット１２に対する装着状態が適正であると判定して、次の半導体装置１０が検査位置にセットされ（図４のステップＳ８）、前述したステップＳ１に戻って当該半導体装置１０に対して同様の検査が実行される。

また、図４のステップＳ７において、垂線Ｔ１，Ｔ２の計測長が計測許容範囲値の範囲内ではなく、または直線Ｒ２の直線Ｒ１に対する傾斜角が傾斜角許容範囲値の範囲内ではない場合には（図６〜図９に示す装着状態）、半導体装置１０のソケット１２に対する装着状態が不適正であると判定して、アラームを鳴動させるとともに装置を停止させる（図４のステップＳ９）。これを受けて作業者が半導体装置１０をソケット１２から除去したならば（図４のステップＳ１０）、装置が再稼働して次の半導体装置１０が検査位置にセットされ（図４のステップＳ８）、前述したステップＳ１に戻って当該半導体装置１０に対して同様の検査が実行される。

なお、ステップＳ１０では、半導体装置１０を除去するのではなく、作業者が半導体装置１０の装着状態が適正になるように姿勢を修正してもよい。

以上説明したように、本実施の形態の電子デバイス装着検査装置によれば、垂線Ｔ１，Ｔ２の計測長および直線Ｒ２の直線Ｒ１に対する傾斜角と予め設定されている判定値とから半導体装置１０のソケット１２に対する装着状態の適否を判定している。より具体的には、算出された垂線Ｔ１，Ｔ２の計測長が計測許容範囲値の範囲内であり、且つ直線Ｒ２の直線Ｒ１に対する傾斜角が傾斜角許容範囲値の範囲内であるときにのみ、半導体装置１０のソケット１２に対する装着状態が適正であると判定している。

よって、デバイス保持体であるソケット１２の方向とＸＹ座標系の座標軸とを一致させる必要がなくなるので、両者の一致・不一致を問わず、ソケット１２に対する半導体装置１０の装着状態を正確に検査することが可能になる。

また、一方の垂線（例えば垂線Ｔ１）の計測長が計測許容範囲値の範囲内であるが他方の垂線（例えば垂線Ｔ２）の計測長が計測許容範囲値の範囲内はないケースで片方の垂線だけで判断すると検査信頼性が低下することになる。

これに対して、本実施の形態の電子デバイス装着検査装置では、算出された垂線Ｔ１の計測長と垂線Ｔ２の計測長の両方ともが計測許容範囲値の範囲内であるときに装着状態が適正と判定しているので、ソケット１２に対する半導体装置１０の装着状態の検査信頼性を担保することが可能になる。

なお、以上の説明では、直線Ｒ２における半導体装置検査領域Ａ３の両端の点Ｐ１および点Ｐ２から垂線Ｔ１および垂線Ｔ２を引いているが、点Ｐ１，Ｐ２は直線Ｒ２のどの箇所に設定してもよく、半導体装置検査領域Ａ３の両端に限定されるものではない。

また、垂線の本数は２本に限定されるものではなく、１本または３本以上であってもよい。垂線を１本に設定した場合については、後ほど具体的に説明する。なお、垂線を３本以上設定した場合にも、全ての垂線の計測長が計測許容範囲値の範囲内であるときにのみ、装着状態が適正と判定される。

ここで、垂線が複数本（本実施の形態のように２本、あるいは３本以上）の場合、全ての垂線の計測長が計測許容範囲値の範囲内であるときではなく、算出された複数の垂線の計測長についての平均値が計測許容範囲値の範囲内であるときにのみ、ソケット１２に対する半導体装置１０の装着状態を適正と判定するようにしてもよい。

さらに、以上の説明では、ステップＳ６において、直線Ｒ２の直線Ｒ１に対する傾斜角を算出し、ステップＳ７において、判定値として傾斜角許容範囲値をもって、直線Ｒ２の直線Ｒ１に対する傾斜角についても傾斜角許容範囲値の範囲内か否かを判定していたが、直線Ｒ２の直線Ｒ１に対する傾斜角は判定しなくてもよい。

これは、図５〜図９に示す半導体装置１０の５つのパターンの装着状態を数値化した図１０では、傾斜角が傾斜角許容範囲値の範囲内であっても垂線の計測長は計測許容範囲値の範囲内ではないケースはあるが、その逆のケースはないので、ソケット１２に対する半導体装置１０の装着状態は垂線の計測長が計測許容範囲値の範囲内か否かに依存する傾向が極めて強いと考えられるからである。但し、直線Ｒ２の直線Ｒ１に対する傾斜角も判定するようにした方が、より検査信頼性が向上するものと思われる。

さらに、以上の説明では、垂線に関する判定値としては、垂線の計測長の許容範囲を規定した計測許容範囲値が用いられているが、計測許容範囲値に換えて、垂線の計測長と予め設定された垂線の基準長との差分の許容範囲を規定した差分許容範囲値を用いることもできる。差分許容範囲値を用いた場合、判定手段である制御部１７は、算出された計測長と基準長との差分の値である計測差分値が差分許容範囲値の範囲内であるときにのみ、ソケット１２に対する半導体装置１０の装着状態を適正と判定される。

前述した図１０において、基準長は例えば８０（ｐｉｘ）、差分許容範囲値は例えば±１０（ｐｉｘ）と設定することができる。この場合、図１０における図５のケースの数値を示す行において、垂線Ｔ１の差分は、計測長７９．０４（ｐｉｘ）から基準長８０（ｐｉｘ）を引いた−０．９６（ｐｉｘ）、垂線Ｔ２の差分は、計測長７８．９１（ｐｉｘ）から基準長８０（ｐｉｘ）を引いた−１．０９（ｐｉｘ）となる。

なお、垂線に関する判定値として差分許容範囲値を用いた場合において、さらに傾斜角許容範囲値の判定値を加えた場合には、計測差分値が差分許容範囲値の範囲内であり、且つ直線Ｒ２の直線Ｒ１に対する傾斜角が傾斜角許容範囲値の範囲内であるときにのみ、ソケット１２に対する半導体装置１０の装着状態を適正と判定される。

また、垂線を複数設定した場合には、算出された複数の垂線の計測長と基準長との差分の値である複数の計測差分値の全部が差分許容範囲値の範囲内であること、あるいは算出された複数の垂線の計測長と基準長との差分の値である複数の計測差分値の平均値が差分許容範囲値の範囲内であることが、ソケット１２に対する半導体装置１０の装着状態が適正と判定される条件となる。

さて、垂線を１本に設定した場合についてのソケット１２に対する半導体装置１０の装着状態の判定について、図１１および図１２を用いて説明する。なお、半導体装置１０の装着状態のパターンについては、図６〜図９に示したものを用いる。また、ここでは直線Ｒ２の直線Ｒ１に対する傾斜角については判定していないが、判定要素に入れてもよいことは勿論である。

ここで、図１１は、カメラで撮影されたソケットおよび半導体装置に関して、垂線を１本に設定した場合の検査時画像を示す説明図、図１２は、図５〜図９に示す半導体装置の装着状態における図１１に沿った所定の数値の具体例を表形式で示した図である。

図１１において、抽出された直線Ｒ２（第２の直線）における半導体装置検査領域Ａ３の中央の点ＰＣ（所定点）から直線Ｒ１（第１の直線）へ垂線ＴＣを引いている点だけが、既に説明した図３に示す場合と異なっている。なお、点ＰＣは直線Ｒ２のどの箇所に設定してもよく、半導体装置検査領域Ａ３の中央に限定されるものではない。

また、図１２に関連して、判定値である計測許容範囲値は、８０±１０（ｐｉｘ）に設定したとする。

そして、図５に示すように半導体装置１０がソケット１２に対して適正に装着されている状態では、図１２の該当行に示すように、点ＰＣのＸ座標の値が５４２．５（ｐｉｘ）、Ｙ座標の値が１６７．８９（ｐｉｘ）であり、点ＰＣから直線Ｒ１に引いた垂線ＴＣの計測長が７８．９８（ｐｉｘ）であったとする。

すると、垂線ＴＣの計測長は計測許容範囲値内であるので、半導体装置１０の装着状態は「ＯＫ」（適正）との判定結果が得られることになる。

また、図６に示すように半導体装置１０がソケット１２に対して手前側が浮いて装着されている状態では、図１２の該当行に示すように、垂線ＴＣの計測長が６０．２１（ｐｉｘ）であったとする。

すると、垂線ＴＣの計測長は計測許容範囲値内ではないので、半導体装置１０の装着状態は「ＮＧ」（不適正）との判定結果が得られることになる。

同様にして、図７に示すように半導体装置１０がソケット１２に対して奥側が浮いて装着されている状態では、垂線ＴＣの計測長が６５．３８（ｐｉｘ）、図８に示すように半導体装置１０がソケット１２に対して左側が浮いて装着されている状態では、垂線ＴＣの計測長が６３．９１（ｐｉｘ）、図９に示すように半導体装置１０がソケット１２に対して右側が浮いて装着されている状態では、垂線ＴＣの計測長が６０．２０（ｐｉｘ）であったとする。

すると、これらの場合でも、垂線ＴＣの計測長は計測許容範囲値内ではないので、半導体装置１０の装着状態は「ＮＧ」（不適正）との判定結果が得られることになる。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。

以上の説明では、本発明の電子デバイス装着検査装置はバーンイン工程に備えられた装置として示されているが、これに限定されるものではなく、例えば電子デバイスに電気を流して正常に動作するかを試験するテスタ工程に備えられた装置などにおける電子デバイス装着検査装置に適用することができる。

１０ 半導体装置（電子デバイス）
１０ａ リード
１１ ボード
１２ ソケット（デバイス保持体）
１２ａ ソケット本体
１２ｂ ソケット押さえ
１３ 駆動部
１４ レーザ光源（検査光照射手段）
１５ カメラ（撮像手段）
１６ メモリ
１７ 制御部（算出手段、判定手段）
Ａ１ 第１のソケット側検査領域（第１の保持体側検査領域）
Ａ２ 第２のソケット側検査領域（第２の保持体側検査領域）
Ａ３ 半導体装置検査領域（デバイス検査領域）
Ｌ レーザ光（検査光）
Ｐ１，Ｐ２，ＰＣ 点（所定点）
Ｒ１，Ｒ２ 直線
Ｔ１，Ｔ２，ＴＣ 垂線

Claims (9)

1. 検査対象となる電子デバイスを装着して保持するデバイス保持体と、
   前記デバイス保持体の第１の保持体側検査領域、当該デバイス保持体に保持された電子デバイスのデバイス検査領域、および前記デバイス保持体において前記電子デバイスを挟んで前記第１の保持体側検査領域の反対側に位置する第２の保持体側検査領域に１本のライン状になった検査光を照射する検査光照射手段と、
   前記デバイス保持体および前記電子デバイスに照射された検査光を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段に撮像された画像に基づいて、前記第１の保持体側検査領域および前記第２の保持体側検査領域に照射された検査光に基づいて第１の直線を抽出し、前記デバイス検査領域に照射された検査光に基づいて第２の直線を抽出し、前記第２の直線の所定点から前記第１の直線に対して垂線を引き、当該垂線の長さである計測長を算出する算出手段と、
   前記計測長と予め設定されている判定値とから前記電子デバイスの前記デバイス保持体に対する装着状態を判定する判定手段と、
   を備えたことを特徴とする電子デバイス装着検査装置。
2. 前記判定値は、前記計測長の許容範囲を規定した計測許容範囲値であり、
   前記判定手段は、算出された前記計測長が前記計測許容範囲値の範囲内であるときにのみ、前記電子デバイスの前記デバイス保持体に対する装着状態と適正と判定する、
   ことを特徴とする請求項１記載の電子デバイス装着検査装置。
3. 前記算出手段は、さらに、前記デバイス検査領域に照射された検査光で得られる前記第２の直線の前記第１の保持体側検査領域および前記第２の保持体側検査領域に照射された検査光で得られる前記第１の直線に対する傾斜角を算出し、
   前記判定値は、前記計測長の許容範囲を規定した前記計測許容範囲値に加えて、前記傾斜角の許容範囲を規定した傾斜角許容範囲値であり、
   前記判定手段は、算出された前記計測長が前記計測許容範囲値の範囲内であり、且つ前記傾斜角が前記傾斜角許容範囲値の範囲内であるときにのみ、前記電子デバイスの前記デバイス保持体に対する装着状態が適正と判定する、
   ことを特徴とする請求項２記載の電子デバイス装着検査装置。
4. 前記所定点、前記垂線および前記計測長は複数あり、
   前記判定手段は、前記計測許容範囲値については、算出された複数の前記計測長の全部が前記計測許容範囲値の範囲内であるときにのみ、前記電子デバイスの前記デバイス保持体に対する装着状態が適正と判定する、
   ことを特徴とする請求項２または３記載の電子デバイス装着検査装置。
5. 前記所定点、前記垂線および前記計測長は複数あり、
   前記判定手段は、前記計測許容範囲値については、算出された複数の前記計測長の平均値が前記計測許容範囲値の範囲内であるときにのみ、前記電子デバイスの前記デバイス保持体に対する装着状態が適正と判定する、
   ことを特徴とする請求項２または３記載の電子デバイス装着検査装置。
6. 前記判定値は、前記計測長と予め設定された垂線の基準長との差分の許容範囲を規定した差分許容範囲値であり、
   前記判定手段は、算出された前記計測長と前記基準長との差分の値である計測差分値が前記差分許容範囲値の範囲内であるときにのみ、前記電子デバイスの前記デバイス保持体に対する装着状態が適正と判定する、
   ことを特徴とする請求項１記載の電子デバイス装着検査装置。
7. 前記算出手段は、さらに、前記デバイス検査領域に照射された検査光で得られる前記第２の直線の前記第１の保持体側検査領域および前記第２の保持体側検査領域に照射された検査光で得られる前記第１の直線に対する傾斜角を算出し、
   前記判定値は、前記計測長と前記基準長との差分の許容範囲を規定した前記差分許容範囲値に加えて、前記傾斜角の許容範囲を規定した傾斜角許容範囲値であり、
   前記判定手段は、算出された前記計測長と前記基準長との差分の値である計測差分値が前記差分許容範囲値の範囲内であり、且つ前記傾斜角が前記傾斜角許容範囲値の範囲内であるときにのみ、前記電子デバイスの前記デバイス保持体に対する装着状態が適正と判定する、
   ことを特徴とする請求項６記載の電子デバイス装着検査装置。
8. 前記所定点、前記垂線および前記計測長は複数あり、
   前記判定手段は、前記差分許容範囲値については、算出された複数の前記計測長と前記基準長との差分の値である複数の計測差分値の全部が前記差分許容範囲値の範囲内であるときにのみ、前記電子デバイスの前記デバイス保持体に対する装着状態が適正と判定する、
   ことを特徴とする請求項６または７記載の電子デバイス装着検査装置。
9. 前記所定点、前記垂線および前記計測長は複数あり、
   前記判定手段は、前記差分許容範囲値については、算出された複数の前記計測長と前記基準長との差分の値である複数の計測差分値の平均値が前記差分許容範囲値の範囲内であるときにのみ、前記電子デバイスの前記デバイス保持体に対する装着状態が適正と判定する、
   ことを特徴とする請求項６または７記載の電子デバイス装着検査装置。

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