JPH05275506A - 半導体装置の検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表面実装型半導体装置のリードを変形させる
ことなく、正確に高信頼度でリード外観や電気特性の検
査を行うことにある。 【構成】 定位置の検査ステージ（5）の開口（10）に
昇降ステージ（6）を上下動可能に配置する。検査ステ
ージ（5）の上方定位置に、半導体装置（2）が吸着ヘッ
ド（1）で運ばれてくると、昇降ステージ（6）が上昇し
て半導体装置（2）のパッケージ（3）を下から位置決め
して支持し、吸着ヘッド（1）の吸着が解除されると、
昇降ステージ（6）が半導体装置（2）と共に低速で下降
して、半導体装置（2）のリード（4）を検査ステージ
（5）上の対応する電極ランド（9）上に位置決め搭載す
る。この状態が維持されて、半導体装置（2）がカメラ
（13）などで検査される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、表面実装型半導体装置
を水平な検査ステージに位置決め載置してそのリード外
観や電気特性などの検査を行う検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】表面実装型半導体装置の検査装置の一例
を図７及び図８に示して説明する。

【０００３】図７（イ）は検査装置の側面図で、半導体
装置（2）は吸着ヘッド（1）で真空吸着されて検査ステ
ージ（20）の上方近傍に運ばれ、吸着ヘッド（1）から
検査ステージ（20）上に落下供給される。半導体装置
（2）は、樹脂モールドされた矩形のパッケージ（3）の
側面から複数のリード（4）を導出している。各リード
（4）の先端部は、パッケージ（3）の下面とほぼ面一で
ある。図７（ロ）に示すように、検査ステージ（20）の
上面には、半導体装置（2）の各リード（4）の先端部に
対応したパターンで電極ランド（9）が形成される。

【０００４】半導体装置（2）のパッケージ（3）の上面
を吸着した吸着ヘッド（1）は、半導体装置（2）を検査
ステージ（20）の真上の検査ポジションに移動させる。
この移動位置で、リード（4）の先端部と検査ステージ
（20）の電極ランド（9）が数ｍｍの間隔で対向する。
吸着ヘッド（1）の真空吸引が解除されて、半導体装置
（2）は数ｍｍの高さから検査ステージ（20）上の定位
置に自重落下する。

【０００５】図８は検査ステージ（20）に半導体装置
（2）を落下させた状態を示す。この状態で半導体装置
（2）の各リード（4）が対応する電極ランド（9）に接
触して、半導体装置（2）の電気特性検査が行われる。
また、検査ステージ（20）の周辺に配置された、例えば
ＣＣＤカメラ（13）でリード（4）の外観検査が行われ
る。ＣＣＤカメラ（13）をラインセンサ〔図示せず〕に
代えて、リード（4）の外観検査が行われる場合もあ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】近年の電子部品の小型
化、高密度実装化に伴い、半導体装置（2）のリード
（4）は益々細径化され、リードピッチが０．５ｍｍ以
下と狭ピッチ化されている。このように細くてピッチの
小さいリード（4）を有する半導体装置（2）を、図８に
示すように吸着ヘッド（1）から数ｍｍ下の検査ステー
ジ（20）上に自重落下させると、落下時の衝撃でリード
（4）が不規則に曲ることがある。また、落下時の衝撃
で半導体装置（2）が検査ステージ（20）上で横に位置
ずれし、リード（4）が対応する電極ランド（9）から外
れたり、電極ランド（9）間をショートすることがあ
る。かかるリード（4）の曲がりや位置ずれが発生する
と、検査ステージ（20）上で半導体装置（2）のリード
外観や電気特性の正確な検査ができなく、信頼性を悪く
していた。

【０００７】本発明の目的とするところは、細くてピッ
チの小さいリードを有する表面実装型半導体装置のリー
ド曲がりなどのトラブル発生を少なくして、高信頼度で
リード外観などの検査が容易に行える検査装置を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、表面実装型半
導体装置を吸着ヘッドで真空吸着して水平な検査ステー
ジの上に移動させ、吸着ヘッドから離脱させた半導体装
置の複数のリードを検査ステージ上に位置決め載置した
状態でリード外観を含む検査をする装置であって、検査
ステージの上面より突出退入して上下動可能に配置さ
れ、上昇により吸着ヘッドに保持された半導体装置の下
面を支持し、且つ、下降により支持した半導体装置を検
査ステージ上に位置決め載置する昇降ステージを備えた
ことにより、上記目的を達成する。

【０００９】昇降ステージは、吸着ヘッドに吸着された
半導体装置を下から支持する状態で位置ずれを修正する
位置決めガイドを上端部に有する構造や、上端部で支持
した半導体装置を適宜下方に真空吸引する吸着ノズルを
備えた構造が、吸着ヘッドから半導体装置をスムーズに
正確に検査ステージに移行させる上で望ましい。

【００１０】

【作用】検査ステージの真上近くに吸着ヘッドで運ばれ
てきた半導体装置を、その真下から上昇させた昇降ステ
ージで受けて支持し、そのまま吸着ヘッドに代り昇降ス
テージで半導体装置を検査ステージ上まで降下させて、
半導体装置のリードを検査ステージ上に位置決め載置さ
せると、半導体装置は落下衝撃無く、従って、リード曲
がりや位置ずれ無くして検査ステージ上に正確に位置決
めされ、そのままの状態で所望の検査を受けることがで
きる。

【００１１】昇降ステージの上端部に半導体装置の位置
決めガイドを設けておくと、吸着ヘッドや昇降ステージ
に対して半導体装置が位置ずれしていても、この位置ず
れが位置決めガイドで修正され、半導体装置を検査ステ
ージ上により正確に位置決め供給することができる。

【００１２】昇降ステージに半導体装置を適宜下方に真
空吸着する吸着ノズルを設けておくと、昇降ステージで
の半導体装置の支持が確実に行えるようになる。また、
昇降ステージで半導体装置を検査ステージ上に供給して
置いて、吸着ノズルで半導体装置を軽く吸引するように
すると、半導体装置のリードが検査ステージ上に軽く押
し当てられ、リードと検査ステージの電極ランドなどと
の電気的な接触状態が良くなる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の各種実施例を図１乃至図６を
参照して説明する。尚、図７と図８を含む全図を通じ、
同一又は相当部分には同一符号を付して重複説明は省略
する。

【００１４】図１の第１の実施例に示される検査装置
は、定位置の検査ステージ（5）の他に、独自に上下動
する昇降ステージ（6）と、これを上下動させる駆動機
構（11）と、そのコントローラ（12）を備える。昇降ス
テージ（6）は、検査ステージ（5）の検査ポジションに
ある吸着ヘッド（1）から半導体装置（2）を受け取っ
て、検査ステージ（5）上に位置決め供給する。

【００１５】例えば検査ステージ（5）の検査ポジショ
ンである中央部に矩形の開口（10）を設け、この開口
（10）を貫通するように昇降ステージ（6）が上下動可
能に配置される。検査ステージ（5）の上面の開口（1
0）周辺に、半導体装置（2）のリード（4）と対応する
複数の電極ランド（9）が形成される。昇降ステージ
（6）は、半導体装置（2）のパッケージ（3）を下から
受けて支持する水平ステージで、駆動機構（11）とコン
トローラ（12）で次のように定ストローク上下駆動制御
される。

【００１６】図１（イ）に示すように吸着ヘッド（1）
が半導体装置（2）を吸着して検査ステージ（5）上方の
検査ポジションに移動させた時、昇降ステージ（6）は
半導体装置（2）の真下の下限位置にある。半導体装置
（2）が検査ポジションに移動したタイミングで、図１
（ロ）に示すように昇降ステージ（6）が上昇して半導
体装置（2）のパッケージ（3）の下面に当る上限位置で
止まる。この上昇停止のタイミングで吸着ヘッド（1）
の真空吸引が停止し、半導体装置（2）の支持が吸着ヘ
ッド（1）から昇降ステージ（6）に代わる。

【００１７】次に半導体装置（2）と共に昇降ステージ
（6）が下降し、図１（ハ）に示すように半導体装置
（2）のリード（4）を検査ステージ（5）の電極ランド
（9）上に位置決め載置する。この位置で昇降ステージ
（6）が停止、或いは少し下降して停止し、検査ステー
ジ（5）への半導体装置（2）の供給が完了する。

【００１８】昇降ステージ（6）の下降速度を駆動機構
（11）で低速にコントロールすることで、半導体装置
（2）を検査ステージ（5）上に衝撃無く、正確に位置決
め供給することができる。したがって、半導体装置
（2）のリード曲がりや位置ずれが発生する心配が無
い。

【００１９】図２に示す第２の実施例の検査装置は、昇
降ステージ（6）の上部に半導体装置（2）の位置決めガ
イド（7a）と、半導体装置（2）を昇降ステージ（6）で
適宜真空吸引する吸着ノズル（8a）を有する。昇降ステ
ージ（6）が吸着ヘッド（1）に吸着された半導体装置
（2）を支持するとき、位置決めガイド（7a）が昇降ス
テージ（6）に対する半導体装置（2）の位置ずれを修正
する。昇降ステージ（6）で支持された半導体装置（2）
を検査ステージ（5）に載置する時、吸着ノズル（8a）
を真空引きして半導体装置（2）を軽く吸引し、リード
（4）を電極ランド（9）に軽く圧接させる。

【００２０】位置決めガイド（7a）は、例えば昇降ステ
ージ（6）の上面４隅に突設した上端円錐状のガイドピ
ンである。位置決めガイド（7a）に対応して、半導体装
置（2）はパッケージ（3）の下面４隅に、位置決めガイ
ド（7a）の円錐上端部が嵌挿される逆円錐状のガイド穴
（14）を有する。吸着ノズル（8a）の先端部には、多孔
質のクッション材例えばスポンジ（15）が嵌挿される。
吸着ノズル（8a）に外部の真空ポンプ（16）が連結され
る。

【００２１】図２（イ）に示すように昇降ヘッド（1）
の真上に吸着ヘッド（1）で半導体装置（2）が移送され
てくると、昇降ヘッド（1）が上昇し、図２（ロ）に示
すように位置決めガイド（7a）の先端部が半導体装置
（2）のガイド穴（14）に嵌挿される。この時、昇降ス
テージ（6）に対して半導体装置（2）が横に位置ずれし
ていると、位置決めガイド（7a）の円錐上端部がガイド
穴（14）のテーパ内面を滑ることにより、半導体装置
（2）の位置ずれが修正される。

【００２２】半導体装置（2）は位置決めガイド（7a）
で支持され、この時、半導体装置（2）のパッケージ
（3）と昇降ステージ（6）の間に若干の隙間が形成され
る。また、位置決めガイド（7a）がガイド穴（14）に嵌
挿される前後でスポンジ（15）がパッケージ（3）に当
り、位置決めガイド（7a）で半導体装置（2）を支持す
る時のショックを吸収する。位置決めガイド（7a）が半
導体装置（2）を支持した後、吸着ヘッド（1）の吸着が
解除され、昇降ステージ（6）が下降する。

【００２３】図２（ハ）に示すように半導体装置（2）
のリード（4）が検査ステージ（5）の電極ランド（9）
に接触する位置まで昇降ステージ（6）が下降すると、
吸着ノズル（8a）が真空ポンプ（16）で軽く真空引きさ
れる。すると、半導体装置（2）と昇降ステージ（6）の
隙間からスポンジ（15）を介して吸着ノズル（8a）に外
気が吸引され、この吸引で半導体装置（2）が軽く下方
に吸引されて、リード（4）が電極ランド（9）に適度な
圧力で接触する。リード（4）が不本意に曲がらない範
囲で真空引きが維持され、昇降ステージ（6）の下降が
停止する。このようにリード（4）を電極ランド（9）に
適度な力で接触させることで、両者の電気的接続が良好
に維持され、半導体装置（2）の特性検査が正確に行わ
れる。尚、スポンジ（15）は必ずしも必要としない。

【００２４】図３乃至図５と図６に示される第３及び第
４の実施例は、比較的小形の半導体装置（2）に適用し
たものである。

【００２５】図３の第３の実施例の検査装置は、昇降ス
テージ（6）の上面中央に吸着ノズル（8b）を、上面４
隅にピン状の位置決めガイド（7b）を突設し、４本の位
置決めガイド（7b）で半導体装置（2）のパッケージ
（3）の下面４隅を位置決めして支持するようにしてい
る。

【００２６】昇降ステージ（6）に対応して検査ステー
ジ（5）は、図４に示すように中央とその周辺４箇所に
貫通穴（17）（18）を有する。中央の貫通穴（17）に吸
着ノズル（8b）が挿通され、周辺の貫通穴（18）に位置
決めガイド（7b）が挿通される。

【００２７】かかる昇降ステージ（6）の位置決めガイ
ド（7b）と吸着ノズル（8b）は、図２の装置の対応部品
と同様の作用をして、半導体装置（2）を検査ステージ
（5）に位置決め供給する。つまり、図５（イ）に示す
ように昇降ステージ（6）が上昇すると、位置決めガイ
ド（7b）の上端部が半導体装置（2）のパッケージ（3）
の下面４隅を位置決めして支持する。昇降ステージ
（6）が下降すると、図５（ロ）に示すように半導体装
置（2）が検査ステージ（5）上に位置決め載置され、こ
の時、吸着ノズル（8b）が半導体装置（2）を軽く吸引
して、リード（4）を電極ランド（9）に圧接させる。

【００２８】図３の装置においては、検査ステージ
（5）に小さな貫通穴（17）（18）を形成するだけであ
るから、検査ステージ（5）は薄くても機械的強度が大
きく保てる。また、貫通穴（18）を位置決めガイド（7
b）のガイド穴として利用することで、検査ステージ
（5）上での半導体装置（2）の位置決めがより正確にな
る。更に、昇降ステージ（6）に対して４本の位置決め
ガイド（7b）を独立して上下動させ、この４本で半導体
装置（2）のパッケージ（3）の４隅の高さを独自に調整
できるようにしておけば、半導体装置（2）の傾きに対
する位置決め修正も可能となる。

【００２９】図６の第４の実施例に示す検査装置は、検
査ステージ（5）と昇降ステージ（6）を一体化して、検
査ステージ（5）に昇降ステージ（6）の上記機能を持た
せたものである。この場合も検査ステージ（5）と昇降
ステージ（6）の中央に吸着ノズル（8c）を形成し、検
査ステージ（5）の上面の中央部４隅に位置決めガイド
（7c）を設ける。位置決めガイド（7c）は、半導体装置
（2）のパッケージ（3）の下面４隅を位置決めして支持
する。

【００３０】図６（イ）に示すように吸着ヘッド（1）
が半導体装置（2）を検査ポジションに移動させると、
検査ステージ（5）と昇降ステージ（6）の一体物が上昇
して、検査ステージ（5）上の位置決めガイド（7c）に
半導体装置（2）のパッケージ（3）の下面４隅が位置決
めされて支持される。この状態で半導体装置（2）のリ
ード（4）が検査ステージ（5）の電極ランド（9）に接
触するか、微小間隙で対向する。吸着ヘッド（1）の吸
着が解除されて、半導体装置（2）が検査ステージ（5）
上に位置決め載置される。

【００３１】次に図６（ロ）に示すように検査ステージ
（5）と昇降ステージ（6）の一体物が初めの下限位置ま
で下降し、半導体装置（2）が吸着ヘッド（1）から離れ
る。この下降と前後して吸着ノズル（8c）が真空引きさ
れ、半導体装置（2）が検査ステージ（5）に軽く吸引さ
れ、リード（4）が電極ランド（9）に圧接されて、所望
の検査が行われる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、吸着ヘッドで運ばれて
きた半導体装置を自重落下させることなく、昇降ステー
ジで検査ステージ上の定位置まで移動させるので、半導
体装置のリード曲がりや検査ステージ上での位置ずれが
無くなり、半導体装置の電気特性検査やリード外観検査
が常に良好に、高信頼度で行える効果がある。

【００３３】また、昇降ステージの上端部に半導体装置
の位置決めガイドを設けておくと、吸着ヘッドや昇降ス
テージに対して半導体装置が位置ずれしていても、この
位置ずれが位置決めガイドで自動修正され、半導体装置
を検査ステージ上により正確に位置決め供給することが
でき、半導体装置の検査の信頼度がより向上する。

【００３４】更に、昇降ステージに半導体装置を適宜下
方に真空吸着する吸着ノズルを設け、この吸着ノズルで
半導体装置を検査ステージ上に軽く吸引することで、半
導体装置のリードと検査ステージとの電気的かつ機械的
な接触状態が良好に維持され、特に半導体装置の電気特
性検査が良好に行える効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す部分断面を含む側
面図で、（イ）は検査前、（ロ）は検査直前、（ハ）は
検査時のものである。

【図２】本発明の第２の実施例を示す部分断面を含む側
面図で、（イ）は検査前、（ロ）は検査直前、（ハ）は
検査時のものである。

【図３】本発明の第３の実施例を示す部分断面を含む側
面図

【図４】図３の装置における検査ステージの部分平面図

【図５】図３の装置の動作時を示し、（イ）は検査直
前、（ロ）は検査時の側面図

【図６】本発明の第４の実施例を示す部分断面を含む側
面図で、（イ）は検査前、（ロ）は検査時のものであ
る。

【図７】従来の半導体装置の検査装置を示し、（イ）は
検査装置の側面図、（ロ）は検査装置における検査ステ
ージの部分平面図

【図８】図７の装置の動作時の側面図

【符号の説明】

1 吸着ヘッド 2 半導体装置 5 検査ステージ 6 昇降ステージ 7a、7b、7c 位置決めガイド 8a、8b、8c 吸着ノズル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面実装型半導体装置を吸着ヘッドで真
   空吸着して水平な検査ステージの上に移動させ、吸着ヘ
   ッドから離脱させた半導体装置の複数のリードを検査ス
   テージ上に位置決め載置した状態で検査する装置であっ
   て、 検査ステージの上面より突出退入して上下動可能に配置
   され、上昇により吸着ヘッドに保持された半導体装置の
   下面を支持し、且つ、下降により支持した半導体装置を
   検査ステージ上に位置決め載置する昇降ステージを備え
   たことを特徴とする半導体装置の検査装置。
2. 【請求項２】 昇降ステージは、吸着ヘッドに吸着され
   た半導体装置を下から支持する状態で位置ずれを修正す
   る位置決めガイドを有する請求項１記載の半導体装置の
   検査装置。
3. 【請求項３】 昇降ステージは、上端部で支持した半導
   体装置を下方に真空吸引する吸着ノズルを備えた請求項
   １又は２記載の半導体装置の検査装置。
4. 【請求項４】 昇降ステージは、検査ステージを貫通し
   て上下動する請求項１、２又は３記載の半導体装置の検
   査装置。