JPH01318947A - Ｘ線検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、Ｘ線を用いた検査装置において、作業者の人
手による作業が不可能な装置内部において不良品が検出
された場合の処理を自動化できる技術に関する。

〔従来の技術〕

この種のＸ線検査装置について記載されている例として
は、株式会社工業調査会、昭和５６年１１月１０日発行
、「電子材料別冊、超ＬＳＩ製造・試験装置ガイドブッ
クＪＰ２４３〜Ｐ２４７がある。

上記文献にも記載されているように、従来はＸ線撮影に
よるフィルム観察が主流であったのに対して、近年はＸ
線透過によるＴＶ観察が可能となってきている。

このため、品質評価の高速化の要求に伴い、半導体装置
製造工程においても、パッケージ組立後の内部状態の検
査、たとえばポンディングワイヤのループ形状検査、あ
るいは気密封止パッケージ内のブローホール検査等にＸ
線検査装置が用いられるようになってきている。

このようなＸ線検査装置を用いた検査技術では、たとえ
ばトレイ上に被検査物体である半導体装置を所定個数だ
け載置し、このトレイをＸＹ力方向順次移動して一面側
よりＸ線照射を行い、この透過光を他面側で撮像する方
式が一般的である。すなわち検査作業者は、ＴＶ画面を
監視しなからトレイを外部から操作し、個々の半導体装
置について良否を判定することになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記技術におけるＸ線検査装置では、通常、
Ｘ線の人体への影響を考慮して、半導体装置を載置した
トレイを検査装置内に収容した後は、該検査装置内部は
外部と遮断されて検査が実施されるのが一般的である。

したがって、検査途中においていくつかの半導体装置が
製品不良と判定された場合、検査作業者は、該不良品の
トレイ上における位置、あるいは品番等を記録しておき
、検査終了後において、検査装置の外部にトレイを取り
出した後に、上記記録に基づいて不良品を排除する必要
があった。

ところが、１枚あたりのトレイに数十〜百個以上の半導
体装置を載置してバッチ検査処理を行った場合、上記不
良品の位置あるいは品番等を誤記する場合も多く、誤選
別を生じる可能性が高かった。したがって、最終的な製
品信頼性を確保するためには上記のＸ線検査装置による
検査を再度回繰り返す必要があった。

本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、そ
の目的は、誤選別を防止してＸ線検査装置における検査
効率並びに検査信頼性を高めることのできる技術を提供
するものである。

本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、概ね次の通りである。

すなわち、外部と遮断された装置内部において、被検査
物を検査ステージ上から除去するリジェクト手段又はマ
ーキング手段を備えていることを特徴とするＸ線検査装
置構造とするものである。

〔作用〕

上記した手段によれば、装置内部においてリジェクト手
段又はマーキング手段を備えているため、バッチ検査の
途中において不良品が検出された場合には装置内部で検
査ステージ上から当該不良品を除去、あるいは当該不良
品にマーキングを施すことが可能となる。このなめ、誤
選別の確率が低減され、再検査が不要となり検査効率並
びに検査信頼性を高めることが可能となる。

〔実施例１〕 箪１図は本発明の一実施例であるＸ線検査装置の構成を
示す説明図、第２図は動作状態を示す説明図、第３図は
本実施例に用いられる被゛検査物である半導体装置を示
す概略断面図、第４図はブロホールの発生状態を示すＸ
線撮影画像であり、第３図ＩＶ−ＩＶ線にふける断面図
となっている。

本実施例のＸ線検査装置ｌは、゛検査トレイ２上に載置
された複数個の半導体装置３（被検査物）をバッチ処理
により検査するものであり、その内部構造は第１図に示
す通りである。なお、同図に示す構造は、外部とは遮断
されているものとする。

装置内部において、複数個の半導体装置３が検査トレイ
２上に載置されており、該検査トレイ２は装置外部より
移動可能なＸＹステージ４　〈検査ステージ）上に載置
されている。

上記検査トレイ２並びにｘＹステージ４はともにＸ線透
過可能な物質で構成されており、この下方にはＸ＠ＴＶ
カメラ５が配置されている。一方、上記ＸＹステージ４
の上方にはＸ線放射口６が設けられており、このＸ線放
射口６より放射されたＸ線が被検査物を透過してＸ１ｌ
ＴＶカメラ５に達する構造とされている。

本実施例に用いられる半導体装置３は、第３図に示され
ているように、いわゆる気密封止形のＬＣＣ（Ｌｅａｄ
ｌｅｓｓ　Ｃｈｉｐ　Ｃａｒｒｉｅｒ）パッケージ構造
によるものであり、セラミックからなるパッケージ基板
７と板状のキャップ８とを封止する低融点ガラス１０中
の気泡（ブローホール１１）の発生状態を検査するため
のものである。すなわち、第４図に示すように、封止材
としての低融点ガラス１０中にブローホール１１が多く
発生している場合には、加熱等におけるブローホール１
１の体積膨張により低融点ガラス１０内に空気の流通路
１１ａが形成されてしまい、半導体装置３のパフケージ
内部の気密状態が維持できなくなり、この結果半導体ペ
レット２１等のパッケージ内部を腐食する等、半導体装
置３の信頼性低下を来すことになる。このようなブロー
ホール１１は、キャップ８とパッケージ基板７の接合部
の低融点ガラス１０内に存在するため、外部からの観察
では検出が不可能である。そのため、該ブローホール１
１の検査には本実施例のようなＸ線検査装置１が適して
いる。

本実施例において、Ｘ線検査装置１における装置内部に
はピニオンラック１２と連動されて図中において水平方
向への移動が可能な水平動ガイドブロック１３が配置さ
れている。この水平動ガイドブロック１３の一端には上
下動ガイドブロック１４が上下動駆動モータ１５により
上下方向に移動可能な状態で配置されており、上下動ガ
イドブロック１４の側端には吸着ノズル１６が下方の半
導体装置３の方向に開口された状態で配置されている。

上記吸着ノズル１６には可撓性の吸引管１７が連結され
ており、装置外部の図示されない真空源等により真空吸
引が可能とされている。

また、検査トレイ２の斜め上方には不良品トレイ１８が
配置されており、上記吸着ノズル１６は少なくともこの
不良品ドレイ１８と上記検査トレイ２の両トレイの上方
を移動可能とされている。

なお、第１図においては、上記吸着ノズル１６は検査ト
レイ２上の半導体装置３の直上に位置されているが、通
常の状態ではＸ線照射経路から外れた図中の右側、たと
えば不良品トレイ１８の上方に配置されている。このた
め、該吸着ノズル１６が検査時におけるＸ線照射の際の
障害になることはない。

続いて、本実施例のＸ線検査装置１を用いた検査工程に
ついて説明する。

トレイ上に半導体装置３がたとえば５０個程度マトリク
ス状に配列・載置された状態で、該トレイが本検査装置
内部のＸＹステージ４上に載置されると、検査作業者は
外部より上記ＸＹステージ４を制御して、Ｘ線ＴＶカメ
ラ５との相対位置を決定する位置決めを行う。

上言己位置決めの後、ＸＹステージ４を移動して所定の
半導体装置３がＸ線照射経路の略中夫に配置されるよう
制御し、Ｘ線放射口６より所定波長のＸ線照射を行う。

この照射光は半導体装置３を透過し、Ｘ″ａＴＶａＴＶ
カメラ５゜Ｘ線ＴＶカメラ５による撮影画像は、装置外
部のモニターデイスプレィ上（図示せず）に表示され、
検査作業者はこの撮影画像によりブローホール１１の発
生状態を観察する。

このとき、ブローホール１１の形成状態より製品不良と
判定した場合には以下の不良品排除処理を行う。

この不良品排除処理の手順を第２図によって説明する。

ＸｍＴＶカメラ５からの観察画像において不良を検出し
た場合には、検査作業者は、ＸＹステージ４をそのまま
の状態に一旦固定し、Ｘ線検査装置１に対してリジェク
ト指示を与える。このリジェクト指示は、たとえば図示
されない操作パネルのリジェクトボタンを押す、あるい
はスイッチを切り替える等の操作によって行われ、これ
によって本実施例のＸ線検査装置１はリジェクトモード
に入る。

リジェクト指示がなされると、装置内部において、まず
ピニオンラック１２が所定景だけ回転されて、水平動ガ
イドブロック１３を移動させる。

これにより吸着ノズル１６は原点位置である不良品トレ
イ１８の上方からＸ線照射経路上に移動される。

ここで、ｘＹステージ４は上記のように不良品検出時点
のまま固定されているため、吸着ノズル１６の直下には
不良と判定された半導体装置３が位置した状態となって
いる。

続いて、上下動駆動モータ１５が作動され、上下動ガイ
ドブロック１４が図中の下方に降下されると、これと連
動して吸着ノズル１６も降下される。これと同時に、吸
着ノズル１６は真空吸引を開始する。

上記吸着ノズル１６が所定位置まで降下されると、真空
吸引作用により、吸着ノズル１６の直下に位置していた
半導体装置３はノズル口に吸着される。このように、吸
着ノズル１６が半導体装置３を吸着すると、上下動駆動
モータ１５により上下動ガイドブロック１４が図中上方
に移動され、所定の高さ位置で停止する。

次に、ピニオンラック１２が回転され、水平動ガイドブ
ロック１３が上記と逆方向に移動され、吸着ノズル１６
が原点位置に復帰される。

半導体装置３を保持した吸着ノズル１６が原点位置、す
なわち不良品トレイ１８の上方に移動されると、吸着ノ
ズル１６の真空吸引が停止され、保持されていた半導体
装１ｔ３が吸着を解除され、不良品トレイ１８内に落下
される。

以上のように、不良品が不良品トレイ１８内に収容され
ると、ＸＹステージ４の固定が解除され、検査トレイ２
上における次の半導体装置３の検査が行われる。

このように本実施例によれば、Ｘ線検査装置１の装置内
部にリジェクト手段が設けられているため、バッチ検査
途中で不良が検出された場合には、直ちに当該不良品が
装置内部の不良トレイに移し換えられるため、検査トレ
イ２上の不良品位置あるいは不良品番号等を検査作業者
が記録していた従来方式のように誤選別となる右それが
なく、検査効率並びに検査信頼性を大幅に高めることが
できる。

〔実施例２〕 第５図は本発明の他の実施例であるＸ線検査装置の内郭
構成を示す説明図、第６図はこの動作状態を示す説明図
である。

本実施例２では上記実施例１における吸着ノズル１６の
かわりにマーキング手段としてのスタンプ２０を有して
いる。また、不良品トレイ１８も設けられていない。

すなわち、本実施例２では、スタンプ２０がスタンプ面
２０ａを図中の下方に位置させた状態で上下動ガイドブ
ロック１４の側端に取り付けられており、当該スタンプ
２０以外の構成ならびに駆動方向については上記実施例
１と同様である。

本実施例２によれば、検査作業者がＸ線撮影画像より不
良を検出した場合に、Ｘ線検査装置１に対してマーキン
グ指示を与える。このマーキング指示は押しボタンある
いはスイッチ等により、上記実施例１と同様に行われる
。

上記マーキング指示が与えられると、装置内部では水平
動ガイドブロック１３壮びに上下動ガイドブロック１４
が上記実施例１と同様の作動を行い、これによって、ス
タンプ２０は原点位置から水平方向に移動し、Ｘ線照射
経路上に位置され、さらに降下され、不良と判定された
半導体装置３のキャップ８面にスタンプ２０のスタンプ
面２０ａと当接して所定のマーキングを行う。

本実施例２によれば、検査を完了し、検査トレイ２を外
部に取り出した状態で該検査トレイ２上から、マーキン
グの施された半導体装置３のみを排除することにより、
不良品の排除が可能となる。

このように、本実施例２によっても、バッチ検査途中で
不良が検出された場合には、直ちに当該不良品に対して
マーキングが行われるため、検査トレイ２上の不良品位
置あるいは不良品番号等を検査作業者が記録し、該記録
に基づいて検査トレイ２を外部に取り出した段階で不良
品を排除していた従来方式のように誤選別となるおそれ
がなく、検査効率並びに検査信頼性を大幅に高めること
ができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、上記実施例では製品の良否の判定は、Ｘ線撮
影画像の検査作業者の目視観察により行う場合について
説明したが、該撮影画像に画像処理を施し、予め設定さ
れたブローホール１１の許容しきい値との比較により製
品の良否を自動判定することとしてもよい。この場合に
は、Ｘ線検査ならびに不良品排除が自動化され、検査効
率がさらに向上する。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその利用分野である、いわゆるにＬＣＣパッケージ構
造の半導体装置におけるブローホール検査に適用した場
合について説明したが、これに限定されるものではなく
、たとえばパッケージ組立後における内部のボンディン
グワイヤの形状検査等に適用できる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。

すなわち、外部と遮断された装置内部において、被検査
物を検査ステージ上から除去するリジェクト手段又はマ
ーキング手段を備えていることを特徴とするＸ線検査装
置構造とすることによって、バッチ検査の途中において
不良品が検出された場合には装置内部で検査ステージ上
から当該不良品を除去、あるいは当該不良品にマーキン
グを施すことが可能となるため、誤選別の確率が低減さ
れ、再検査が不要となり検査効率並びに検査信頼性を高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるＸ線検査装置の構成を
示す説明図、 第２図は実施例１のＸ線検査装置における動作状態を示
す説明図、 第３図は実施例１に用いられる被検査物である半導体装
置を示す概略断面図、 第４図はこの半導体装置におけるブロホールの発生状態
を示すＸ線撮影画像であり、第３図■−■線に対応した
断面図、 第５図は本発明の実施例２であるＸ線検査装置の内部構
成を示す説明図、 第６図は実施例２のＸ線検査装置における動作状態を示
す説明図である。 １・・・Ｘ線検査装置、２・・・検査トレイ、３・・・
半導体装置、４・・・ＸＹステージ、５・・・Ｘ線ＴＶ
カメラ、６・・・Ｘ線放射口、７・・・パッケージ基板
、８・・・キャップ、１０・・・低融点ガラス、１１・
・・ブローホール、１２・・・ピニオンラック、１３・
・・水平動ガイドブロック、１４・・・上下動ガイドブ
ロック、１５・・・上下動駆動モータ、１６・・・吸着
ノズル、１７・・・吸引管、１８・・・不良品トレイ、
２０・・・スタン７”、−２０ａ・・・スタンプ面。 第　　１　図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、検査ステージ上の被検査物に対してＸ線を照射し、
   該透過光を光学的に認識して被検査物の良否を判定する
   Ｘ線検査装置であって、外部と遮断された装置内部にお
   いて、被検査物を検査ステージ上から除去するリジェク
   ト手段又はマーキング手段を備えていることを特徴とす
   るＸ線検査装置。 ２、上記リジェクト手段が、検査ステージの上方と不良
   品収納トレイの上方との間を上記被検査物を保持した状
   態で移動可能な吸着ノズル機構であることを特徴とする
   請求項１記載のＸ線検査装置。