JPH0339607A - 半導体識別用光学装置 - 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】 〔概　要〕 例えば、半導体装置の組立工程における自動ダイスボン
ダーなどに配設する識別用光学装置に関し、 被識別物体の内部識別のために十分な光のコントラスト
が得られ、正しく位置検出できるようにすることを目的
とし、 被識別物体に光を照射し、反射光を２値化して前記被識
別物体の内部構造を認識する半導体識別用光学装置にお
いて、 光を照射する光リングファイバと前記被識別物体との間
に偏光フィルタを挿入して、光リングファイバからの照
射光を偏光し、更に、反射光を再び前記偏光フィルタに
よって偏光して、該反射光の光強度を２値化して識別す
るようにしたことを特徴とする。

また、被識別物体に光を照射し、レンズを通して入射し
た反射光を２値化して前記被識別物体の内部構造を認識
する半導体識別用光学装置において、光を照射する光リ
ングファイバと前記被識別物体との間に第１の偏光フィ
ルタを挿入して、光リングファイバからの照射光を偏光
し、且つ、前記レンズの前面に第２の偏光フィルタを挿
入し、前記被識別物体からの反射光を偏光して、該反射
光の光強度を２値化して識別するようにしたことを特徴
とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は半導体識別用光学装置に係り、例えば、半導体
装置の組立工程における自動ダイスボンダーなどに配設
する識別用光学装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、ＩＣ，ＬＳＩなどの半導体装置の驚異的な発展の
裏には各種の半導体製造装置の開発が大きく寄与してお
り、その代表的なものに自動ダイスボンダーや自動ワイ
ヤボンダーなどが含まれる自動組立用機器がある。これ
らの装置、例えば、自動ダイスボンダーは ■半導体チップを供給するダイス供給部■パソケージや
リードフレームを供給し、且つダイス付けした後のそれ
らを排出させるローダ部とアンローダ部 ■ダイス付けするための加熱源や不活性ガスを制御する
ワークフィーダ部 ■ソルダー材をカットして供給するプリフォーム供給部 ■パンケージのダイス付は位置を検出するための検出部 から構成されているが、そのうちの検出部ではＣＣＤカ
メラによりパッケージの画像を白黒に写し出し、これを
２値化処理して、その明暗の差から位置を検出する検出
方式が採られている。そのために識別用光学系（光学装
置）は必須のもので、パッケージ全面を光学装置によっ
て照射しているが、そのような光学装置は全面に均一な
照度をあたえるようにすることが極めて重要である。

第３図は自動ダイスボンダーに取り付けられた従来の識
別用光学装置の要部断面図を示しており、記号ｌはＣＣ
Ｄカメラ、２はレンズ位置調整部。

２Ｔは調整ツマミ、３はレンズ、４はハーフミラ−５は
光ファイバ、６はす声クライン位置調整部。

７はサークラインである。また、１０はパッケージを示
し、図示していないが、識別用光学装置のサークライン
７とパッケージ１０との間にプリフォームや半導体チッ
プを把持したコレットを導入して、自動的にパッケージ
１０に半導体チップを接着させるものである。

第４図（ａ）、　（ｂ）はパッケージの一例を示し、同
図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡＡ断面
図である。

本例のパッケージ型式はスタンドを設けたフラットパッ
ケージ型（ＦＰＴ）で、図中の記号１１は白色セラミッ
ク基材、　１２は底板（Ｃｕ／Ｍｏ／Ｃｕ材またはＣｕ
／Ｗ材）、１３はＭｏステージ、１４はスタッド（Ｍｏ
材）、１５は外部リード、１６は金（Ａｕ）パターンで
、本例は白色セラ旦ツタパソケージに属するパンケージ
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記のような従来の識別用光学装置はサーク
ライン７で照射する光と光フアイバ５からハーフミラ−
４を通して照射する光との２つの光を合成してパッケー
ジ１０を照射し、パッケージ全面に均一な照度を与えて
パンケージ１０内の半導体チップ取付は位置を検出して
おり、半導体チップの取付は位置はＭｏステージ１３上
である。しかし、旧ステージ１３は底板１２に接合して
その位置精度が余り良くないために、加ステージ１３を
半導体チップ取付は位置の基準として検出しても無意味
になり、従って、パフケージ面の金パターン１６を識別
して半導体チップの取付は位置を検出している。

即ち、パフケージ表面の金パターンとパッケージ１０と
の反射光のコントラスト（対比）からその光強度をスラ
イスレベルを設けて、２値化してダイス付は位置を検出
しており、例えば、ニッケル鍍金リードフレーム（パッ
ケージ基材）と金パターン、あるいは、凹凸あるパッケ
ージ基材や黒色パッケージ基材と金パターンとのコント
ラストから反射光を２値化している。

しかし、すべてのパッケージがコントラストが得やすく
て、正しく２値化し易いわけではなく、第４図に示すよ
うな白色セラミックパッケージの白色セラミック基材と
金パターンとはコントラストが十分に得られず、誤りな
く２値化処理することが困難である。従って、現在、白
色セラミソクパソケージは正しく半導体チップの取付は
位置を検出部で検出することができないために、自動ダ
イスボンダーを使用することができず、未だ手作業で処
理している状況にある。これは半導体装置が高集積化さ
れて半導体チップから外部端子への引出し数が多く、金
パターンも微細に高密度に形成されることに問題があり
、また、そのために更に高精度な半導体チップの取付は
位置を必要とされるからである。

第５図はその従来の問題点を図示しており、第４図に示
す白色セラミックパッケージの白色セラミック基材と金
パターンとを第３図に示す従来の識別用光学装置によっ
て２値化した画像を示している。第５図において、Ａは
金パターンからの反射光、Ｒは白色セラミック基材から
の反射光で、このように、白色セラミック基材は周囲が
らの室内光の影響を受けて、しかも、白色セラミック基
材からの反射光が強いために、金パターンからの反射光
と区別がつけ難く、金パターンのみを白色セラ柔ツタ基
材から選別して識別することは困難である。従って、自
動ダイスボンダーを使用することができない。

本発明はこのような問題点を解決して、例えば、白色セ
ラミックパッケージと金パターンとの識別に十分な光の
コントラストが得られる等、被識別物体の内部識別のた
めに十分な光のコントラストが得られ、正しく位置検出
できるようにすることを目的とした識別用光学装置を提
案するものである。

〔課題を解決するための手段〕

その課題は、被識別物体に光を照射し、反射光を２値化
して前記被識別物体の内部構造を認識する半導体識別用
光学装置において、光を照射する光リングファイバと前
記被識別物体との間に偏光フィルタを挿入して、光リン
グファイバからの照射光を偏光し、更に、反射光を再び
前記偏光フィルタによって偏光して、該反射光の光強度
を２値化して識別するようにした半導体識別用光学装置
、または、被識別物体に光を照射し、レンズを通して入
射した反射光を２値化して前記被識別物体の内部構造を
認識する半導体識別用光学装置において、光を照射する
光リングファイバと前記被識別物体との間に第１の偏光
フィルタを挿入して、光リングファイバからの照射光を
偏光し、且つ、前記レンズの前面に第２の偏光フィルタ
を挿入し、前記被識別物体からの反射光を偏光して、該
反射光の光強度を２値化して識別するようにした半導体
識別用光学装置によって解決される。

〔作　用〕

即ち、本発明は光リングファイバから光を照射し、それ
を偏光フィルタによって偏光して、被識別物体（例えば
、パッケージ）を照射し、その反射光を再び偏光し、そ
の反射光を２４Ｍ化して内部構造を識別する。

そうすれば、白色セラミックパッケージなどのようなコ
ントラストが得難い被識別物体でも、十分なコントラス
トが得られて正しく２値化して、被識別物体の内部構造
を正確に認識することができる。

〔実　施　例〕

以下に図面を参照して実施例によって詳細に説明する。

第１図は本発明にかかる識別用光学装置の実施例（Ｉ）
を示しており、同図（ａ）は要部断面図、同図（ｂｌは
被識別物体（パッケージ）から見た識別用光学装置の平
面図である。図中の記号１はＣＯＤカメラ、２はレンズ
位置調整部、　２Ｔは調整ツマミ。

３はレンズ、２６は光フアイバ位置調整部、２０は光リ
ングファイバ、２１は偏光フィルタ、１０はパッケージ
を示している。

第３図に示す従来の識別用光学装置と比較すれば判るよ
うに、中央からの光ファイバと周囲からのサークライン
の２つの光の代わりに光リングファイバ２０のみを用い
ている。且つ、偏光フィルタ２１によって特定方向から
の光のみ透過させて、乱反射をカットする。そうすると
、例えば、白色セラミンクパッケージを検出した場合、
金パターンと白色セラミックとでは反射光が異なり、一
方のみを正確に認識することができ、その際、偏光フィ
ルタ２１を調整すればいずれか一方が白く、他方を黒く
することができる。若し、光強度が不足すれば、光リン
グファイバ２０に入射させるハロゲンランプ（図示せず
）の光強度を強くすることができ、このようにすれば、
２値化のためのスライスレベル範囲が広くなり、十分な
コントラストが得られて、白色セラミックパフケージと
金パターンとを精度良く識別することができる。

また、第２図は本発明にかかる識別用光学装置の実施例
（Ｉｆ）を示しており、第１図と同一部位に同一記号が
付けであるが、その他の２１′は第１の偏光フィルタ、
　２１”は第２の偏光フィルタである。本例のように、
リング状の第１の偏光フィルタ２１′によって照射光を
偏光し、中実状の第２の偏光フィルタ２１”によって反
射光を偏光すると、照射光の偏光フィルタによる反射が
なくなる利点がある。この実施例（ｎ）の第１の偏光フ
ィルタ２１°と第２の偏光フィルタ２１”とを合成すれ
ば、実施例（Ｉ）の偏光フィルタ２１が得られるもので
ある。

上記のように、識別用光学装置に偏光フィルタを配置す
ると、従来はダイス付は位置の検出が難しかった白色セ
ラミ・ンクパッケージにおいても、このような識別用光
学装置を付設すれば位置検出ができ、自動ダイスボンダ
ーによって自動的にダイス付けすることが可能になる。

なお、上記は自動ダイスボンダーについて説明したが、
自動ワイヤーボンダーその他の自動組立など自動化機器
にもこのような識別用光学装置を付設して同様の効果が
得られるものである。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明にかかる識別用
光学装置によれば自動化機器の汎用化に寄与して、ＩＣ
などの半導体装置のコストダウンに大きく役立つもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる識別用光学装置の実施例（１）
を示す図、 第２図は本発明にかかる識別用光学装置の実施例（ｎ）
を示す図、 第３図は従来の識別用光学装置の要部断面図、第４図は
パッケージの一例を示す図、 第５図は従来の問題点を示す図である。 図において、 １はＣＯＤカメラ、 ２はレンズ位置調整部、 ２Ｔは調整ツマミ、 ３はレンズ、 ４はハーフくラー ５は光ファイバ、 ６はサークライン位置調整部、 ７はサークライン、 １０はパッケージ、 ２１は偏光フィルタ、 ２１′は第１の偏光フィルタ、 ２１”は第２の偏光フィルタ を示している。 不発明１；Ｄ・か３瑣゛別吊パ啜１のに滌σ・Ｊ（ｒ島
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Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被識別物体に光を照射し、反射光を２値化して前
   記被識別物体の内部構造を認識する半導体識別用光学装
   置において、 光を照射する光リングファイバと前記被識別物体との間
   に偏光フィルタを挿入して、光リングファイバからの照
   射光を偏光し、更に、反射光を再び前記偏光フィルタに
   よつて偏光して、該反射光の光強度を２値化して識別す
   るようにしたことを特徴とする半導体識別用光学装置。
2. （２）被識別物体に光を照射し、レンズを通して入射し
   た反射光を２値化して前記被識別物体の内部構造を認識
   する半導体識別用光学装置において、光を照射する光リ
   ングファイバと前記被識別物体との間に第１の偏光フィ
   ルタを挿入して、光リングファイバからの照射光を偏光
   し、且つ、前記レンズの前面に第２の偏光フィルタを挿
   入し、前記被識別物体からの反射光を偏光して、該反射
   光の光強度を２値化して識別するようにしたことを特徴
   とする半導体識別用光学装置。