JPH05322782A

JPH05322782A - 半導体検査装置

Info

Publication number: JPH05322782A
Application number: JP12862192A
Authority: JP
Inventors: Jiichi Nakaki; 治一仲喜
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1992-05-21
Filing date: 1992-05-21
Publication date: 1993-12-07

Abstract

(57)【要約】【目的】複雑なリード曲がりに起因する半導体素子の
リード形状不良を安定に判別でき、一対の発光部および
受光部によりリードの種類に関係なく安定に判別でき、
さらに外乱光の影響を抑制した半導体検査装置を提供す
る。【構成】トランジスタ１は、所定のチルト角θを有し
た移動ライン８上のホルダ５内のレール（図示せず）に
沿って矢印Ａ方向に移動させる。半導体検査装置は、発
光部３と受光部７とからなり、発光部３は、トランジス
タ１のリード２に入射角度θ₁で所定時間毎にビーム４
ａを照射するものである。ビーム４ａの形状は、トラン
ジスタ１のリード２の長手方向に対して垂直方向に幅広
の長楕円形のものである。また、受光部７は、リード２
から入射角度θ₁と同一の反射角度θ₂で反射するビー
ム４ａの反射光４ｂを受光し、これを光電変換して得た
電気信号の出力レベルに基づいてリード２の形状の良否
を判別するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半導体素子の金属リ
ードの形状を検査するための半導体検査装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体素子における金属リード形
状の検査は、製造工程の最終段階で全数検査されるよう
になってきた。金属リード（以下「リード」という。）
の形状不良、例えばリードが曲がった状態となると、プ
リント基板のピンホール位置およびリード位置が一致し
ないために、プリント基板に半導体素子を実装すること
が不可能となり、半導体素子の実装の自動化の妨げとな
る。

【０００３】そこで、従来、実装前に、半導体検査装置
を用いて、各半導体素子のリード形状の良否が検査され
ている。以下、従来の半導体検査装置について説明す
る。図８は従来の半導体検査装置の構成を示す概略図で
ある。なお、図８(a) は正面図、図８(b) は側断面図で
ある。

【０００４】図８において、８１は被検査対象の半導体
素子である３ピンのトランジスタ、８２はトランジスタ
８１のリード、８４は透過型フォトセンサ発光部、８６
は透過型フォトセンサ受光部、８７は透過型フォトセン
サ発光部８４から発する赤外光、８３はトランジスタ８
１を固定するハンガ、８６は各トランジスタ８１のリー
ド８２に対応した位置に、複数組の透過型フォトセンサ
発光部８４および透過型フォトセンサ受光部８６を固定
した固定台である。

【０００５】図８に示すように、ハンガ８３には複数の
トランジスタ８１が固定されている。また、固定台８６
には、トランジスタ８１の各リード８２のピッチと同ピ
ッチで複数個の透過型フォトセンサ受光部８４および透
過型フォトセンサ発光部８６が配置してある。以下、こ
のように構成された従来の半導体検査装置の動作につい
て図８および図９を参照しながら説明する。

【０００６】図９は従来の半導体検査装置を用いた半導
体素子のリード形状の検査を説明するための説明図であ
る。図９において、８２ａは正常なリード、８２ｂ，８
２ｃは形状不良のリードである。なお、図８と同符号の
部分は、同様の部分を示す。先ず、トランジスタ８１の
リード８２が、図９(a) に示すように、正常なリード８
２ａである場合には、このリード８２ａを透過型フォト
センサ発光部８４および透過型フォトセンサ受光部８６
間に挿入すると、透過型フォトセンサ発光部８４から発
する赤外光８７がリード８７に妨げられて、透過型フォ
トセンサ受光部８６に達することがない。したがって、
透過型フォトセンサ受光部８６のコレクタ出力はオフと
なる。

【０００７】一方、トランジスタ８１のリード８２が曲
がっており、図９(b) に示すように、形状不良のリード
８２ｂである場合には、このリード８２ｂを透過型フォ
トセンサ発光部８４および透過型フォトセンサ受光部８
６間に挿入しても、透過型フォトセンサ発光部８４から
発する赤外光８７はリード８２ｂには妨げられることが
なく、透過型フォトセンサ受光部８６に達する。したが
って、透過型フォトセンサ受光部８６のコレクタ出力は
オンとなる。このリード８２ｂは、赤外光８７の光軸に
対して垂直な平面内で曲がっている。

【０００８】このように透過型フォトセンサ受光部８６
のコレクタ出力のオン・オフ状態により、トランジスタ
１のリード８２の形状が正常であるか不良であるかが判
別される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、半導体
素子のリードの形状不良としては、赤外光の光軸に対し
て垂直な平面内でのリード曲がり，赤外光の光軸を含む
平面内でのリード曲がりおよびこれらリード曲がりの複
合的なものがある。その結果、従来の半導体検査装置で
は、検出不可能な形状不良があるという問題があった。

【００１０】すなわち、従来の半導体検査装置では、図
９(b) に示すように、赤外光８７の光軸に対して垂直な
平面内で曲がっているリード８２ｂの場合には、赤外光
８７を妨げることがなく、赤外光８７は透過型フォトセ
ンサ受光部８６に到達するため、このリード８２ｂは不
良であると判別することができるが、図９(c）に示すよ
うに、赤外光８７の光軸を含む平面内で曲がっており、
単に光軸上でずれているリード８２ｃの場合には、正常
なリード８２ａと同様に、リード８２ｃは赤外光８７を
妨げることとなり、透過型フォトセンサ受光部８６に達
することがない。したがって、透過型フォトセンサ受光
部８６のコレクタ出力はＯＦＦとなり、形状不良のリー
ド８２ｃでありながら、正常なリードであると誤った判
断がなされることとなる。

【００１１】また、従来の半導体検査装置では、検査の
際に、半導体素子の各リードを各透過型フォトセンサ発
光部および各透過型フォトセンサ受光部の光軸に位置合
わせすることが必要となる。このような位置合わせは、
リード幅およびピッチ等が異なる種類の半導体素子を検
査するような場合に、非常に困難となり、検査時間の長
期化に繋がり実用的ではない。さらに、このような場合
には、透過型フォトセンサ発光部および透過型フォトセ
ンサ受光部が複数台必要となり、装置が大型となるた
め、コスト的にも高くなるという問題があった。

【００１２】また、従来の半導体検査装置では、半導体
素子のリードの種類やリードピッチまたはリード幅等の
相違により、各々別々のピッチ間隔を有して配置した透
過フォトセンサが必要となり、特に、半導体素子がリー
ドピッチ間隔の狭いパッケージのトランジスタである場
合には、透過型フォトセンサのパッケージ幅の物理的限
界により、検査することが不可能であるという問題があ
った。

【００１３】また、従来の半導体検査装置の透過型フォ
トセンサ受光部は、外乱光の影響を受けやすく、外乱光
の影響により誤った判断をするという問題があった。な
お、複雑なリード形状を認識する装置として画像処理を
用いた装置もあるが、装置そのものが大型となり、内部
の電子回路も複雑なものとなり、またコスト的にも非常
に高くなる欠点がある。

【００１４】この発明の目的は、上記問題点に鑑み、複
雑なリード曲がりに起因する半導体素子のリード形状不
良を安定に判別でき、一対の発光部および受光部により
リードの種類に関係なく安定に判別でき、さらに外乱光
の影響を抑制した半導体検査装置を提供することであ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の半導体検
査装置は、被検査対象となる半導体素子のリードに、こ
のリードに対して所定角度でビームを照射する発光部
と、リードから所定角度と同一角度で反射するビームの
反射光を受光し光電変換した電気信号の出力レベルに基
づいてリードの形状の良否を判別する受光部とを備えた
ものである。

【００１６】請求項２記載の半導体検査装置は、請求項
１記載の半導体検査装置において、発光部が、パルス駆
動される発光素子と、この発光素子から出射したビーム
を平行光化するコリメータ光学系と、この平行光化した
ビームを長楕円化するエキスパンダ光学系と、コリメー
タ光学系およびエキスパンダ光学系間に設けられ平行光
化したビームの幅を可変自在とするスリットとを有する
ことを特徴とする。

【００１７】請求項３記載の半導体検査装置は、請求項
１または２記載の半導体検査装置において、受光部が、
入射光を光電変換する受光素子と、この受光素子から出
力された電気信号の出力レベルと所定の基準レベルとを
比較する基準レベル比較回路と、この基準レベル比較回
路の比較結果に基づいて半導体素子のリード形状の良否
を判別する判別回路とを有することを特徴とする。

【００１８】請求項４記載の半導体検査装置は、請求項
３記載の半導体検査装置において、受光素子に対向した
位置に発光素子から出射されるビームの波長スペクトル
よりやや大きめの波長スペクトルを有するバンドパスフ
ィルタを設けたものである。

【００１９】

【作用】この発明の構成によれば、発光部により、半導
体素子のリードに所定の入射角度でビームを照射し、受
光部により、リードから上記の入射角度と同一の反射角
度で反射するビームの反射光を受光し、これを光電変換
して得た電気信号の出力レベルに基づいてリードの形状
の良否を判別することにより、３次元的な複雑なリード
曲がりに起因するリード形状不良を安定して判別するこ
とができる。

【００２０】すなわち、形状の正常なリードは平面であ
るため、このリードに照射したビームの反射光はスネル
（Sneell）の法則により、ビームの入射角度と同一の反
射角度で反射し、形状が正常なリードでは常に一定の反
射角度を有することとなる。これにより、正常なリード
からの反射光により、受光部で得られる電気信号の出力
レベルはある一定の基準レベル以上となる。これに対
し、曲がりが生じたリードからの反射光は、ビームの入
射角度とは異なった反射角度で反射する。これにより、
形状不良の生じたリードからの反射光により、受光部で
得られる電気信号の出力レベルはある一定の基準レベル
より小さくなる。したがって、受光部で電気信号の出力
レベルに基づいてリードの形状の良否を判別することに
より、従来のようにリード曲がりの種類に関係なく、３
次元的な複雑なリード曲がりに起因するリード形状不良
を安定して判別することができる。また、発光部により
出射するビームの形状を、半導体素子のリードの長手方
向に対して垂直方向に幅広の長楕円形とし、スリットに
よりビームの幅を可変にしたことにより、様々なリード
ピッチを有するリードに対応したビームを出射すること
ができる。

【００２１】また、受光部では、基準レベル比較回路に
より、受光素子から出力された電気信号の出力レベル
と、基準レベルとを比較し、この比較結果に基づいて半
導体素子のリードの形状の良否を判別する。したがっ
て、リードの幅およびピッチに応じて基準レベルを設定
しておくことで、一対の発光部および受光部でリードの
種類に関係なく、リード形状の良否を安定に判別するこ
とができる。

【００２２】さらに、受光素子に対向した位置に発光部
から出射されるビームの波長スペクトルよりやや大きめ
の波長スペクトルを有するバンドパスフィルタを設ける
ことにより、外乱光のうち反射光のみを波長選別して受
光部内に透過させることができる。これにより、外乱光
の悪影響を抑制した半導体検査装置を得ることができ
る。

【００２３】

【実施例】以下、この発明の一実施例の半導体検査装置
について、図面を参照しながら説明する。図１はこの発
明の一実施例の半導体検査装置の構成を示す概略図であ
る。図１において、１は被検査対象の半導体素子となる
３ピンのリード２を有するトランジスタ、３はトランジ
スタ１のリード２にビーム４ａを照射する発光部、５は
トランジスタ１を直線状に配列するためのホルダ、６は
バンドパスフィルタ、７は受光面にバンドパスフィルタ
６を有する受光部、８は一軸上にトタンジスタ１を移動
させる移動ライン、θはホルダ５のチルト角である。

【００２４】図１に示すように、所定のチルト角θを有
した移動ライン８上には、トランジスタ１を直線状に配
列するためのホルダ５が固定してある。ホルダ５内には
レール（図示せず）が設けてあり、このレールに沿って
トランジスタ１を矢印Ａ方向に移動させる。発光部３
は、トランジスタ１のリード２に入射角度θ₁で所定時
間毎にビーム４ａを照射するものである。ビーム４ａの
形状は、トランジスタ１のリード２の長手方向に対して
垂直方向に幅広の長楕円形のものである。

【００２５】また、受光部７は、リード２から入射角度
θ₁と同一の反射角度θ₂で反射するビーム４ａの反射
光４ｂを受光し、これを光電変換して得た電気信号の出
力レベルに基づいてリード２の形状の良否を判別するも
のである。なお、ビーム４ａの入射角度θ₁と反射光４
ｂの反射角度θ₂とチルト角θとは等しくなる。

【００２６】次に、発光部３の詳細について図２を参照
しながら説明する。図２はこの発明の一実施例の半導体
検査装置を構成する発光部を示す断面図である。図２に
おいて、１０は近赤外半導体レーザからなる発光素子、
１１は発光素子１０をパルス駆動するためのパルス駆動
回路、１３はビーム１４ａの幅を任意に変えるための長
方形型のスリット、１４は発光素子１０から出射された
ビーム１０ａを平行光化させるためのコリメータ光学
系、１５はレンズ１５ａ，１５ｂからなる逆ガリレオ型
のエキスパンダ光学系、１６は各部品を固定するホル
ダ、１７は電源である。なお、図１と同符号の部分は同
様の部分を示す。

【００２７】発光素子１０は、パルス駆動回路１１によ
り、オン・オフ動作を繰り返して駆動される。したがっ
て、発光素子１０から出射されるビーム４ａは、断続的
に出射されるパルス状のものとなる。また、発光素子１
０から出射されるビーム４ａの形状は、水平方向および
垂直方向の幅と厚みが異なることによる回折効果によ
り、ビーム径が１：３程度の楕円形のものである。この
発光素子１０は、ビーム４ａがトランジスタ１のリード
２の長手方向に対して垂直方向に長い楕円形となるよう
に位置決めしてホルダ１６に固定したものである。

【００２８】また、コリメータ光学系１４は、発光素子
１０から出射されたビーム１０ａを平行化するものであ
る。また、エキスパンダ光学系１５は、レンズ１５ａ，
１５ｂからなり、ビーム１４ａを長楕円化するものであ
る。ここで、レンズ１５ａの焦点距離をｆ₁ とし、レン
ズ１５ｂの焦点距離をｆ₂とすると、角倍率γは〔数
１〕で示される。

【００２９】

【数１】 γ＝ｆ₁ ／ｆ₂ また、レンズ１５ａへの入射光をｈとし、出射光をｈ’
とすると、〔数２〕の関係がある。

【００３０】

【数２】ｈ’＝１／γ×ｈさらに、入射光の半径をＷとし、出射光の半径をＷ’と
すると、〔数３〕の関係がある。

【００３１】

【数３】Ｗ’＝ｆ₂ ／ｆ₁ ×Ｗこの〔数３〕により、エキスパンダ光学系１５によるビ
ームの倍率Ｍは、

【００３２】

【数４】Ｍ＝Ｗ’／Ｗ＝ｆ₂ ／ｆ₁ となる。したがって、倍率Ｍ（ｆ₂ ／ｆ₁ ）を１より大
きくすることでビームの水平幅（トランジスタ１のリー
ド２の長手方向に対して垂直方向の幅）を拡大でき、例
えばＭ＝３とすると、水平幅：垂直幅が３：１程度の楕
円形のビームを水平幅：垂直幅が９：１となった水平幅
がかなり長い楕円形のビームに変換できる。

【００３３】また、スリット４３は、コリメータ光学系
１４から出射されるビームの水平幅、すなわち〔数３〕
における入射光の半径Ｗを可変するものである。このス
リット４３により入射光の半径Ｗを調整することで、所
望の水平幅（出射光の半径Ｗ’）を有するビームを得る
ことができる。このように構成した発光部３は、パルス
駆動回路１１により駆動される発光素子１０から断続的
に出射される楕円形のビーム１０ａをコリメータ光学系
１４により平行光化してエキスパンダ光学系１５により
水平幅を拡大して長楕円形のビーム４ａを出射するもの
である。ビーム４ａの水平幅は、スリット１３により調
整することができ、これにより、トランジスタ１のリー
ドピッチに応じて所望の水平幅を有するビーム４ａを出
射することができる。

【００３４】次に、受光部７の詳細について図３を参照
しながら説明する。図３はこの発明の一実施例の半導体
検査装置を構成する受光部を示す断面図である。図３に
おいて、７は受光部、６は発光部３の出射するビーム４
ａのスペクトル半値幅よりやや大きめのスペクトル半値
幅を有するバンドパスフィルタ、２２は集光用レンズ、
２３は集光用レンズ２２を介して受光した反射光４ｂを
光電変換する集積型ピンフォトダイオード、２４は各部
品を固定するホルダ、２５は集積型ピンフォトダイオー
ド２３から出力された電気信号の出力レベルと、所定の
基準レベルとを比較する基準レベル比較回路、２６は基
準レベル比較回路２６の比較結果に基づいてトランジス
タ１のリード形状の良否を判別する判別回路である。

【００３５】バンドパスフィルタ６は、外乱光のうち反
射光４ｂのみを波長選別して受光部７内に透過させるも
のである。すなわち、受光部７内には、発光部３から出
射されるビーム４ａと異なる波長帯域の光は、殆ど透過
することがない。したがって、集積型ピンフォトダイオ
ード２３に与える外乱光の悪影響を抑制することができ
る。

【００３６】また、集光レンズ２２は、バンドパスフィ
ルタ６を透過した光を、焦点位置に配置した集積型ピン
フォトダイオード２３に集光するものである。また、集
積型ピンフォトダイオード２３は、バンドパスフィルタ
６および集光レンズ２２を介して入射された光を電気信
号に変換し、基準レベル比較回路２５に入力するもので
ある。前述のように発光部３の発光素子１０はパルス駆
動されており、これにより、集積型ピンフォトダイオー
ド２３の入射光も断続的なパルス状のものとなる。した
がって、集積型ピンフォトダイオード２３から出力され
る電気信号は、パルス出力となる。また、集積型ピンフ
ォトダイオード２３は、複数個分割されたものであり、
被検査対象となるトランジスタ１のリード２のピン数に
対応づけてある。リード２のピン数が多い場合は集積型
ピンフォトダイオード２３を複数個連結して使用すれば
良い。

【００３７】また、基準レベル比較回路２５は、所定の
基準レベルを設定し、この基準レベルと、集積型ピンフ
ォトダイオード２３から出力された電気信号の出力レベ
ルとを比較して基準レベル未満の信号をカットするもの
である。基準レベル比較回路２５に内蔵したメモリ（図
示せず）に、リードの種類やリード幅等に応じて各基準
レベルを記憶させておくことで、リードの種類やリード
幅に応じて基準レベルを設定することができ、安定した
出力を得ることができる。

【００３８】また、判別回路２６は、基準レベル比較回
路２６の出力信号を２値符号化することで、トランジス
タ１のリード２が正常か不良かを判別し、出力表示する
ものである。なお、判別回路２６は信号に対してＡＮＤ
論理等の手段による処理を施しても良い。このように構
成した受光部７は、バンドパスフィルタ６により、波長
選別してリード２からの反射光４ｂのみを透過させて、
集光レンズ２２により集積型ピンフォトダイオード２３
に集光することにより、光電変換してパルス出力である
電気信号を得る。そして、基準レベル比較回路２５によ
り、集積型ピンフォトダイオード２３からの電気信号の
出力レベルと、基準レベルとを比較し、この比較結果を
判別回路２６により２値符号化することで、表示出力す
る。これにより、被検査対象となるトランジスタ１のリ
ード２の形状が正常であるか不良であるかを判別するも
のである。

【００３９】このように構成した半導体検査装置を用い
たトランジスタのリード形状の検査について図４，図
５，図６および図７を参照しながら具体的に説明する。
図４，図５および図６はこの発明の一実施例の半導体検
査装置を用いた半導体素子のリード形状検査を説明する
ための説明図である。なお、図４，図５は、図１に示す
トランジスタを上方から見た図、図６は図１に示すトラ
ンジスタを側方から見た図である。

【００４０】また、図７はこの発明の一実施例の半導体
検査装置を構成する受光部で得られる電気信号を示す波
形図である。なお、図７(a) は発光部から出射されるビ
ームを直接光電変換したパルス出力を示す図、図７(b)
は正常なリードからの反射光が入射された場合の受光部
でのパルス出力を示す図、図７(c）は形状不良のリード
からの反射光が入射された場合の受光部でのパルス出力
を示す図である。

【００４１】図４において、２ａは形状が正常なリー
ド、５ａはレール、４０，４１，４２は発光部３により
照射された長楕円形のビームであり、図１に示したビー
ム４ａと同一のものである。なお、図１と同符号の部分
は同様の部分を示す。先ず、図４および図７を参照しな
がら、トランジスタ１のリード２の形状が正常である場
合を説明する。なお、発光部３から出射されたビーム４
ａを直接受光部７で光電変換すると、図７(a) に示すパ
ルス出力が得られるとする。

【００４２】図４に示すように、トランジスタ１をレー
ル５ａに沿って矢印Ｂ方向に移動させることにより、発
光部３により樹脂モールド部からリード２ａの先端の順
にビーム４０，４１，４２を照射する。発光部３から樹
脂モールド部にビーム４０を照射すると、樹脂モールド
部が黒色であるために、反射することがなく、これによ
り、この段階では、受光部７でパルス出力は検出されな
い。

【００４３】次に、発光部３から樹脂モールド部近傍の
リード２ａにビーム４１を照射することによる反射光を
受光部７で受光すると、図７(b) に示すように基準レベ
ルＰより高い信号レベルのパルス出力が得られる。この
段階が検査の開始点となる。そして、発光部３からリー
ド２ａの先端にビーム４２を照射することによる反射光
を受光部７で受光すると、図７(b) に示すように基準レ
ベルＰより高い信号レベルのパルス出力が得られる。

【００４４】このように、リード２ａは形状が正常であ
り平面であるために、発光部３から出射されたビーム４
１，４２は、スネルの法則に従って、リード２ａの表面
で入射角度と略同一の角度で反射されて、受光部７に入
射される。したがって、反射光強度は一定となり、受光
部で検出される電気信号のパルス列は、図７(b) のよう
に、基準レベルＰを超えて、判別回路２６により２値符
号化すると、常に一定の符号となる。

【００４５】次に、図５および図７を参照しながら、ト
ランジスタのリードが形状不良である場合を説明する。
なお、発光部３から出射されたビーム４ａを直接受光部
７で光電変換すると、図７(a) に示すパルス出力が得ら
れるとする。リード２ｂは、移動ラインに対して平行方
向に曲がっており、形状不良であるとする。

【００４６】図５に示すように、トランジスタ１をレー
ル５ａに沿って矢印Ｂ方向に移動させることにより、発
光部３により樹脂モールド部からリード２ｂの先端の順
に各ビーム５０，５１，５２を照射する。この際、リー
ド２ｂの曲がりが生じている部分に照射したビーム５
１，５２による反射光は、正常なリード２ａに対するビ
ーム４１，４２の反射角度と異なる角度で反射すること
となる。したがって、不良のリード２ｂからの反射光は
受光部３で受光することができず、図７(c）に示すよう
に、受光部３で得られるパルス出力は、基準レベルＰに
達することがなく、判別回路２６により２値符号化する
と、正常なリード２ａの場合と異なる符号となり、不良
であると判別することができる。

【００４７】また、図６に示すように、リード２ｃが移
動ライン８に対して垂直方向に曲がっている場合も、発
光部３から出射されたビーム６１は、正常なリード２ａ
に対するビーム４１，４２の反射角度と異なる角度θ₃
で反射することとなる。したがって、リード２ｃからの
反射光を受光した受光部７で得られるパルス出力は、基
準レベルＰに達することがなく、判別回路２６により２
値符号化すると、上述の正常なリード２ａの場合と異な
る符号となり、不良であると判別することができる。

【００４８】以上のように実施例によれば、発光部３に
より、トランジスタ１のリード２に入射角度θ₁でビー
ム４ａを照射し、受光部７により、リード２からビーム
４ａの入射角度θ₁と同一の反射角度θ₂で反射するビ
ーム４ａの反射光４ｂを受光し、これを光電変換して得
た電気信号の出力レベルに基づいてリード２の形状の良
否を判別することにより、３次元的な複雑なリード曲が
りに起因するリード形状不良を安定して判別することが
できる。

【００４９】すなわち、形状の正常なリード２ａ面は平
面であるため、このリード２ａに照射したビーム４ａの
反射光はスネル（Sneell）の法則により、ビーム４ａの
入射角度θ₁と同一の反射角度θ₂で反射し、形状が正
常なリード２ａでは常に一定の反射角度を有することと
なる。これにより、正常なリード２ａからの反射光によ
り、受光部７で得られる電気信号の出力レベルはある一
定の基準レベルＰ以上となる。これに対し、曲がりが生
じたリード２ｂからの反射光は、ビーム４ａの入射角度
θ₁とは異なった反射角度θ₃で反射する。これによ
り、形状不良の生じたリード２ａからの反射光により、
受光部７で得られる電気信号の出力レベルはある一定の
基準レベルＰより小さくなる。したがって、受光部７で
電気信号の出力レベルに基づいてリード２の形状の良否
を判別することにより、従来のようにリード曲がりの種
類に関係なく、３次元的な複雑なリード曲がりに起因す
るリード形状不良を安定して判別することができる。ま
た、発光部３により出射するビーム４ａの形状を、トラ
ンジスタ１のリード２の長手方向に対して垂直方向に幅
広の長楕円形とし、スリット１２によりビーム４ａの幅
を可変にしたことにより、様々なリードピッチを有する
リードに対応したビーム４ａを出射することができる。

【００５０】また、受光部７では、基準レベル比較回路
２５により、集積型ピンフォトダイオード２３から出力
された電気信号の出力レベルと、基準レベルＰとを比較
し、この比較結果を判別回路２６により２値符号化する
ことで、トランジスタ１のリード２の形状の良否を判別
する。したがって、リード２の幅およびピッチに応じて
基準レベルＰをメモリに設定しておくことで、一対の発
光部３および受光部７でリード２の種類に関係なく、リ
ード形状の良否を安定に判別することができる。これに
より、大量のトランジスタ１のリード２の形状の良否を
連続して検査できるため、従来のように複数個のセンサ
を必要とせず、装置の小型軽量が計れ、コスト的にも有
利である優れた半導体検査装置を実現できる。

【００５１】さらに、集積型ピンフォトダイオード２３
に対向した位置に発光部３から出射されるビーム４ａの
波長スペクトルよりやや大きめの波長スペクトルを有す
るバンドパスフィルタ６を設けることにより、外乱光の
うち反射光４ｂのみを波長選別して受光部７内に透過さ
せることができる。これにより、外乱光の悪影響を抑制
した半導体検査装置を得ることができる。

【００５２】なお、この実施例では、発光素子として半
導体レーザを用いたが、これに限らずＬＥＤ等でも良
い。また、実施例では、発光部において、発光素子をパ
ルス駆動することによりオン・オフ動作を繰り返し、パ
ルス状のビームを照射しているが、これに限らず、判別
手段を変更することで連続発振でも良い。

【００５３】

【発明の効果】この発明の半導体検査装置によれば、発
光部により、半導体素子のリードに所定の入射角度でビ
ームを照射し、受光部により、リードから上記の入射角
度と同一の反射角度で反射するビームの反射光を受光
し、これを光電変換して得た電気信号の出力レベルに基
づいてリードの形状の良否を判別することにより、３次
元的な複雑なリード曲がりに起因するリード形状不良を
安定して判別することができる。

【００５４】また、発光部により出射するビームの形状
を、半導体素子のリードの長手方向に対して垂直方向に
幅広の長楕円形とし、スリットによりビームの幅を可変
にしたことにより、様々なリードピッチを有するリード
に対応したビームを出射することができる。また、受光
部では、基準レベル比較回路により、受光素子から出力
された電気信号の出力レベルと、基準レベルとを比較
し、この比較結果に基づいて半導体素子のリードの形状
の良否を判別する。したがって、リードの幅およびピッ
チに応じて基準レベルを設定しておくことで、一対の発
光部および受光部でリードの種類に関係なく、リード形
状の良否を安定に判別することができる。

【００５５】さらに、受光素子に対向した位置に発光部
から出射されるビームの波長スペクトルよりやや大きめ
の波長スペクトルを有するバンドパスフィルタを設ける
ことにより、外乱光のうち反射光のみを波長選別して受
光部内に透過させることができる。これにより、外乱光
の悪影響を抑制した半導体検査装置を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の半導体検査装置の構成を
示す概略図である。

【図２】この発明の一実施例の半導体検査装置を構成す
る発光部を示す断面図である。

【図３】この発明の一実施例の半導体検査装置を構成す
る受光部を示す断面図である。

【図４】この発明の一実施例の半導体検査装置を用いた
半導体素子のリード形状検査を説明するための説明図で
ある。

【図５】この発明の一実施例の半導体検査装置を用いた
半導体素子のリード形状検査を説明するための説明図で
ある。

【図６】この発明の一実施例の半導体検査装置を用いた
半導体素子のリード形状検査を説明するための説明図で
ある。

【図７】この発明の一実施例の半導体検査装置を構成す
る受光部で得られる電気信号を示す波形図である。

【図８】従来の半導体検査装置の構成を示す概略図であ
る。

【図９】従来の半導体検査装置を用いた半導体素子のリ
ード形状の検査を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１トランジスタ（半導体素子）２リード３発光部 4a ビーム 4b 反射光７受光部 10 発光素子 14 コリメータ光学系 15 エキスパンダ光学系 13 スリット 23 集積型ピンフォトダイオード（受光素子） 25 基準レベル比較回路 26 判別回路６バンドパスフィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検査対象となる半導体素子のリード
に、このリードに対して所定角度でビームを照射する発
光部と、前記リードから前記所定角度と同一角度で反射
する前記ビームの反射光を受光し光電変換した電気信号
の出力レベルに基づいて前記リードの形状の良否を判別
する受光部とを備えた半導体検査装置。
【請求項２】発光部が、パルス駆動される発光素子
と、この発光素子から出射したビームを平行光化するコ
リメータ光学系と、この平行光化したビームを長楕円化
するエキスパンダ光学系と、前記コリメータ光学系およ
び前記エキスパンダ光学系間に設けられ前記平行光化し
たビームの幅を可変自在とするスリットとを有すること
を特徴とする請求項１記載の半導体検査装置。
【請求項３】受光部が、入射光を光電変換する受光素
子と、この受光素子から出力された電気信号の出力レベ
ルと所定の基準レベルとを比較する基準レベル比較回路
と、この基準レベル比較回路の比較結果に基づいて半導
体素子のリード形状の良否を判別する判別回路とを有す
ることを特徴とする請求項１または２記載の半導体検査
装置。
【請求項４】受光素子に対向した位置に発光素子から
出射されるビームの波長スペクトルよりやや大きめの波
長スペクトルを有するバンドパスフィルタを設けた請求
項３記載の半導体検査装置。