JPH06308038A - Semiconductor element inspection device - Google Patents

Semiconductor element inspection device

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Publication number
JPH06308038A
JPH06308038A JP5099191A JP9919193A JPH06308038A JP H06308038 A JPH06308038 A JP H06308038A JP 5099191 A JP5099191 A JP 5099191A JP 9919193 A JP9919193 A JP 9919193A JP H06308038 A JPH06308038 A JP H06308038A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
transparent resin
light emitting
light receiving
elliptical
Prior art date
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Pending
Application number
JP5099191A
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Japanese (ja)
Inventor
Jiichi Nakaki
治一 仲喜
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to JP5099191A priority Critical patent/JPH06308038A/en
Publication of JPH06308038A publication Critical patent/JPH06308038A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a semiconductor element inspection device capable of stably discriminating shape defect and the like of transparent resin of semiconductor element regardless of the kind and size of the resin. CONSTITUTION:A test system comprises a holder 2 to linearly arrange the transparent resin part 1c of a semiconductor element 1 having an LED element part 1a, lead part 1b and a transparent resin part 1c, a moving line 3 to move the transparent resin part 1c together with a holder 2, a luminous part 4 to irradiate a beam 4a on the transparent resin part 1c, a receiver 5 to receive the beam 4b as a diffusion reflection light, and an oblique reflection mirror 6 to adjust focus of the reflection light to the receiver 5. With the receiver 5, the beam 4b coming after diffusion reflection from the defect surface such as concave and covex of the transparent resin part 1 is received and based on the output level of the electric signal converted from the beam, the surface shape defect of the transparent resin part 1c, the properness of inside void are discriminated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は半導体発光素子を用いた
半導体封止透明樹脂の欠陥形状およびボイド検査に使用
する半導体素子検査装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor element inspection apparatus used for defect shape and void inspection of a semiconductor sealing transparent resin using a semiconductor light emitting element.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体素子の透明樹脂部の欠陥形
状等の外観検査およびボイド検査は、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。
2. Description of the Related Art In recent years, all the visual inspections and void inspections such as the defect shape of the transparent resin portion of a semiconductor element have been inspected at the final stage of the manufacturing process.

【0003】透明樹脂部の形状不良、たとえば透明樹脂
部表面の一部が欠けた状態、割れた状態および透明樹脂
内部のボイドが発生していると、透明樹脂により封止さ
れている半導体素子の特性が低下する。また、外観的に
も不良として扱われていた。そこで、従来は、封止樹脂
の組立て後に、半導体素子検査装置を用いて、各半導体
封止樹脂の欠陥形状の良否を検査していた。
If the shape of the transparent resin portion is defective, for example, the surface of the transparent resin portion is partially chipped, cracked, or voids are formed inside the transparent resin, the semiconductor element sealed by the transparent resin is The characteristics deteriorate. Also, it was treated as a defect in appearance. Therefore, conventionally, after assembling the sealing resin, the quality of the defect shape of each semiconductor sealing resin is inspected by using a semiconductor element inspection device.

【0004】以下、従来の半導体素子検査装置について
図面を参照しながら説明する。図13〜図18は、従来
の半導体素子検査装置の構成を示す側面図と画像結果を
示す図である。
A conventional semiconductor device inspection apparatus will be described below with reference to the drawings. 13 to 18 are a side view showing a configuration of a conventional semiconductor device inspection apparatus and a diagram showing image results.

【0005】図13に示す従来の半導体素子検査装置
は、被検査対象の発光ダイオード部81a、リード部8
1bおよび透明樹脂部81cを有した半導体素子81の
前記透明樹脂部81cを固定する固定ワーク台82と、
透光性の光拡散板83と、順次走査型テレビジョンカメ
ラ84とで構成され、連続して水平方向に移動する機構
となっている。また、順次走査型テレビジョンカメラ8
4は、2値化回路を有するビデオ信号画像化回路を内蔵
している。そして、平行な照明光85が光拡散板83に
入射すると、照明光85が拡散されて拡散光86とな
り、被検査物である透明樹脂部81cに入射する。
The conventional semiconductor device inspection apparatus shown in FIG. 13 has a light emitting diode portion 81a and a lead portion 8 to be inspected.
1b and a fixed work base 82 for fixing the transparent resin portion 81c of the semiconductor element 81 having the transparent resin portion 81c,
It is composed of a translucent light diffusing plate 83 and a sequential scanning type television camera 84, and has a mechanism for continuously moving in the horizontal direction. In addition, the progressive scanning television camera 8
4 has a built-in video signal imaging circuit having a binarization circuit. Then, when the parallel illumination light 85 is incident on the light diffusion plate 83, the illumination light 85 is diffused to become diffused light 86, which is incident on the transparent resin portion 81c which is the inspection object.

【0006】以上のように構成された従来の半導体封止
樹脂検査について、以下、その動作を説明する。
The operation of the conventional semiconductor encapsulating resin inspection configured as described above will be described below.

【0007】まず図13は、正常な半導体封止樹脂の形
状の検査を示す概略側面図である。図13に示すよう
に、半導体素子81は固定ワーク台82で固定され、照
明光85が照射される。そして、光拡散板83に平行に
入射した照明光85は拡散して、透明樹脂部81cに均
一な光量で拡散光86として入射する。拡散光86は透
明樹脂部81cを透過して、順次走査型テレビジョンカ
メラ84に入射する。順次走査型テレビジョンカメラ8
4は、入射光に対応する信号をビデオ信号画像化回路
で、2値化による画素分離の処理を施し、モニター装置
などに画像として出力する。
First, FIG. 13 is a schematic side view showing the inspection of the shape of a normal semiconductor sealing resin. As shown in FIG. 13, the semiconductor element 81 is fixed by the fixed work table 82, and the illumination light 85 is irradiated. Then, the illumination light 85 that is incident on the light diffusion plate 83 in parallel is diffused and is incident on the transparent resin portion 81c as a diffused light 86 with a uniform light amount. The diffused light 86 passes through the transparent resin portion 81c and sequentially enters the scanning television camera 84. Sequential scanning type television camera 8
Reference numeral 4 denotes a video signal imaging circuit that performs a pixel separation process by binarizing a signal corresponding to incident light and outputs it as an image to a monitor device or the like.

【0008】透明樹脂部81cが正常なものであれば、
その表面に凹凸状の割れや欠け、内部のボイド等の形状
欠陥がないので、図14に示すように均一な明るさの画
像が得られる。
If the transparent resin portion 81c is normal,
Since there are no irregularities such as cracks or chips and shape defects such as internal voids on the surface, an image with uniform brightness can be obtained as shown in FIG.

【0009】これに対して、図15に示すように、光拡
散板83に平行に入射した照明光85が光拡散板83で
拡散されて、透明樹脂部81cに均一な光量で拡散光8
6として入射し、透明樹脂部81c内部の発光ダイオー
ド部81aとリード部81bとで反射すると、順次走査
型テレビジョンカメラ84の画像は、図16に示すよう
に、発光ダイオード部81aとリード部81bとに対応
する部分が黒部分となってしまう。
On the other hand, as shown in FIG. 15, the illumination light 85 incident in parallel to the light diffusing plate 83 is diffused by the light diffusing plate 83, and is diffused into the transparent resin portion 81c with a uniform light amount.
When the light is incident as 6 and is reflected by the light emitting diode portion 81a and the lead portion 81b inside the transparent resin portion 81c, the image of the progressive scanning television camera 84 is, as shown in FIG. 16, the light emitting diode portion 81a and the lead portion 81b. The part corresponding to and becomes a black part.

【0010】また、図17に示すように、透明樹脂部8
1cに凹凸状の割れや欠け、内部のボイド等の形状欠陥
がある不良な場合では、拡散光86は、透明樹脂部81
cの表面の凹凸状の割れや欠け、内部のボイド等の欠陥
箇所でさらに拡散、回折されて、その不良箇所部分に対
応する部分が暗くなるため、順次走査型テレビジョンカ
メラ84の画像は図18に示すように不良箇所が暗い画
像となる。
Further, as shown in FIG. 17, the transparent resin portion 8
In the case where the 1c is defective such as uneven cracks or chips and shape defects such as internal voids, the diffused light 86 is transmitted through the transparent resin portion 81.
The image of the progressive scanning type television camera 84 is as shown in the figure because the portion corresponding to the defective portion is further diffused and diffracted at the defective portion such as uneven cracks or chips on the surface of c and the void inside and the portion corresponding to the defective portion becomes dark. As shown in FIG. 18, the image becomes a dark image of the defective portion.

【0011】従来は、これらの画像データをマイクロコ
ンピュータ等で処理して、正常な透明樹脂と、凹凸状の
割れや欠け、内部のボイド等が生じている不良な透明樹
脂とを判別していた。
Conventionally, these image data are processed by a microcomputer or the like to discriminate between a normal transparent resin and a defective transparent resin having uneven cracks, chips, internal voids and the like. .

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来の構成では、透明樹脂面の凹凸状の割れや欠け、ボ
イド等の検出能力は、順次走査型テレビジョンカメラ8
4の走査線分解能に制限され、微小なものについては検
出することができない。
However, in the above-mentioned conventional structure, the progressive scanning television camera 8 has a capability of detecting irregular cracks, chips, voids, etc. on the transparent resin surface.
It is limited to the scanning line resolution of 4 and cannot detect minute objects.

【0013】画素分解能δは次式(1)で表される。 δ=3L/N ………………… (1) ただし、L:ワーク寸法 N:垂直方向走査数 たとえば、ワーク寸法50mm内での封止樹脂の欠陥を
判断するための最小分解能は、通常の順次走査型テレビ
ジョンカメラの垂直方向有効走査数N≒250とする
と、式(1)よりδ=0.6mmとなり、それ以下の明
暗パターンすなわち0.6mm以下の割れや欠け、ボイ
ド等による欠陥を認識することができない。なお、透明
封止樹脂部の割れや欠け、ボイド等があると、その欠陥
面に拡散光を当てたとき、拡散光は透明封止樹脂部を透
過せず、その欠陥面で拡散反射および回折現象により順
次走査型テレビジョンカメラに写る像が暗くなる。それ
以外の正常な部分は均一な明るさの像となる。したがっ
て、順次走査型テレビジョンカメラの走査線数によって
分解能が制限される。
The pixel resolution δ is expressed by the following equation (1). δ = 3L / N (1) However, L: Work size N: Number of scans in the vertical direction For example, the minimum resolution for judging defects in the sealing resin within a work size of 50 mm is usually Assuming that the number of effective scanning in the vertical direction of the progressive scanning type television camera of N is about 250, δ = 0.6 mm according to the equation (1), and a light / dark pattern of less than that, that is, a defect due to cracks, chips or voids of 0.6 mm or less. Can't recognize. If the transparent sealing resin part has cracks, chips, voids, etc., when diffused light is applied to the defective surface, the diffused light does not pass through the transparent sealing resin part, and diffuse reflection and diffraction occur on the defective surface. Due to the phenomenon, the image displayed on the progressive scanning television camera becomes dark. The other normal parts have an image of uniform brightness. Therefore, the resolution is limited by the number of scanning lines of the progressive scanning television camera.

【0014】また、複数の透明封止樹脂部の欠陥を同時
に認識しようとすると、ワーク寸法が大きくなり、さら
に分解能が低下し、欠陥面の認識範囲が低下して検査に
要する時間が長くなる。すなわち、検査時間を短くする
には複数の透明樹脂部の欠陥検出をする必要があり、そ
のためにはワーク寸法が大きくなり、分解能が低下して
しまう。また、検査時間はデータ総数すなわち画素数に
大きく影響されるために、水平垂直の走査線数を増やす
と、検査時間が大幅に長くなってしまう。これらの検査
時間を大幅に短縮するためには、データ圧縮回路と高速
のマイクロコンピュータとを使用してビデオ信号の処理
をしなければならず、それにはコスト的にかなり高価と
なる。また、多くのデータ処理回路、2値化回路、パル
ス発生回路、同期信号発生回路、シフトレジスター等が
必要になることから、装置が複雑化し大型化する。
Further, if it is attempted to simultaneously recognize defects in a plurality of transparent sealing resin portions, the work size becomes large, the resolution is lowered, the recognition range of the defective surface is lowered, and the time required for inspection becomes long. That is, in order to shorten the inspection time, it is necessary to detect defects in a plurality of transparent resin portions, which increases the work size and lowers the resolution. Further, the inspection time is greatly affected by the total number of data, that is, the number of pixels. Therefore, if the number of horizontal and vertical scanning lines is increased, the inspection time will be significantly lengthened. In order to significantly reduce these inspection times, a data compression circuit and a high-speed microcomputer must be used to process the video signal, which is considerably expensive. Further, since many data processing circuits, a binarization circuit, a pulse generation circuit, a synchronization signal generation circuit, a shift register, etc. are required, the device becomes complicated and large in size.

【0015】さらに、照明条件の変動によってビデオ信
号レベルが増減する、したがって、閾値レベルも増減す
るため、ビデオ信号の2値化にばらつきが生じてしま
い、結果として誤った判断をする可能性がある。これら
は外乱光によっても同様なことが起こる。
Further, since the video signal level increases or decreases due to the change of the illumination condition, and therefore the threshold level also increases or decreases, the binarization of the video signal may vary, resulting in an erroneous determination. . The same thing happens with ambient light.

【0016】さらに、上述したように、透明樹脂部81
cに照射された拡散光86の一部分が、内部の発光ダイ
オード部81aやリード部81bで遮られると、それら
が順次走査型テレビジョンカメラ84による画像上で図
16に示すように黒部分となる。したがって、発光ダイ
オード部81aおよびリード部81b部分に面する透明
樹脂部81cで凹凸の欠陥があったときには、不良とし
て認識できず、検出不能の箇所が生じてしまう。
Further, as described above, the transparent resin portion 81
When a part of the diffused light 86 radiated to c is shielded by the light emitting diode portion 81a and the lead portion 81b inside, they become a black portion on the image by the progressive scanning television camera 84 as shown in FIG. . Therefore, when the transparent resin portion 81c facing the light emitting diode portion 81a and the lead portion 81b has an uneven defect, it cannot be recognized as a defect and an undetectable portion occurs.

【0017】以上のように、従来の半導体素子検査装置
では、検出不可能な形状不良があり、誤った判断をする
という大きな問題と、画像処理回路が複雑で装置自体が
大型で高価であるという問題があった。
As described above, in the conventional semiconductor device inspection apparatus, there is a large problem that there is an undetectable shape defect and an erroneous judgment is made, and the image processing circuit is complicated and the apparatus itself is large and expensive. There was a problem.

【0018】本発明は、前記課題を解決すべくなされた
もので、半導体封止樹脂の形状欠陥等を非接触で検査す
る半導体素子検査装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor element inspection apparatus for inspecting a shape defect or the like of a semiconductor sealing resin in a non-contact manner.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の半導体素子検査装置は以下のような構成を
有している。すなわち、発光ダイオード部、リード部お
よび透明樹脂部を有した被検査対象の半導体素子の透明
樹脂部を直線状に配列するホルダー部と、ホルダー部と
ともに透明樹脂部を移動させる移動ラインと、透明樹脂
部に第1ビームを照射する発光部と、発光部から発せら
れた第1ビームの拡散反射光である第2ビームを受ける
受光部と、受光部に反射光の焦点を合わせる楕円反射鏡
とを備えている。さらに、このような装置において、発
光部が、発光素子と、それをパルス駆動する回路を内蔵
したパルス駆動部と、発光素子から出射された楕円光ビ
ームを平行光化させて平行ビームを得るコリメータ光学
系と、平行ビームからP偏光成分のみを透過させてP偏
光ビームを発するP偏光板と、レンズ群からなるビーム
エキスパンダ光学系と、P偏光ビームのビーム幅を変え
てP偏光平行楕円ビームを得る長方形型のビーム径可変
スリットと、P偏光平行楕円ビームを任意の形状に交換
する線状のラインスリットとを備えている。さらにま
た、受光部は、上方に楕円面形状の楕円反射鏡を有し、
その焦点付近に設置された第2ビームを受ける半球面状
の広角レンズと、干渉フィルターと、反射光である第2
ビームを受けて光電変換する受光素子と、受光素子を動
作させる回路を備えた駆動部と、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出力レベル以下の
電気信号をカットする基準レベル閾値回路部と、基準レ
ベル閾値回路から出力された電気信号にもとづいて判別
信号を出す判別回路部とを備えている。
In order to solve the above-mentioned problems, the semiconductor device inspection apparatus of the present invention has the following structure. That is, a holder part for linearly arranging the transparent resin part of a semiconductor element to be inspected having a light emitting diode part, a lead part and a transparent resin part, a movement line for moving the transparent resin part together with the holder part, and a transparent resin part A light emitting unit that irradiates the first beam onto the light receiving unit, a light receiving unit that receives the second beam that is the diffuse reflected light of the first beam emitted from the light emitting unit, and an elliptical reflecting mirror that focuses the reflected light on the light receiving unit. I have it. Further, in such a device, the light emitting section includes a light emitting element, a pulse driving section having a circuit for pulse driving the light emitting element, and a collimator for collimating an elliptical light beam emitted from the light emitting element to obtain a parallel beam. An optical system, a P-polarizing plate that transmits a P-polarized beam from a parallel beam and emits a P-polarized beam, a beam expander optical system that includes a lens group, and a P-polarized parallel elliptical beam by changing the beam width of the P-polarized beam. And a linear beam slit for exchanging the P-polarized parallel elliptical beam into an arbitrary shape. Furthermore, the light receiving section has an elliptical reflecting mirror having an elliptical shape on the upper side,
A hemispherical wide-angle lens installed near the focal point for receiving the second beam, an interference filter, and a second reflected light.
A light receiving element that receives a beam and performs photoelectric conversion, a drive unit that has a circuit that operates the light receiving element, an output level of the electric signal output from the light receiving element, and a reference level that cuts an electric signal below a predetermined reference output level. A threshold circuit section and a discrimination circuit section that outputs a discrimination signal based on the electric signal output from the reference level threshold circuit are provided.

【0020】[0020]

【作用】前記構成によれば、発光部により、半導体素子
の透明樹脂部表面にP偏光成分の垂直方向ラインビーム
光のみを、入射角が偏光角になる角度でビームを照射
し、楕円反射鏡焦点に設けた受光部により、半導体封止
樹脂欠陥部表面から拡散反射してくるビームの反射光を
いったん楕円反射鏡で集光させさらに受光部の半球面状
の広角レンズと干渉フィルターにより、その拡散反射光
の波長選別を行い任意の光束のみを受光素子に集光さ
せ、これを光電変換して得た電気信号の出力レベルにも
とづいて透明樹脂部の欠陥状態の有無を判別することに
より、微小な欠陥、内部のボイド等の欠陥を高速時間で
安定して認識できる。すなわち、半導体素子の透明樹脂
部表面にP偏光成分のビームを偏光角の角度で入射させ
照射させると、正常な透明樹脂表面での反射成分がほぼ
0であり、照射したビームはすべて透過する。したがっ
て、正常な透明樹脂部面に照射したビームはつねに反射
成分のない全透過ビームとなる。これにより、正常な透
明樹脂部の反射光は0であるため、受光部で得られる電
気信号の出力レベルはつねに0レベルとなる。
According to the above construction, the light emitting portion irradiates the surface of the transparent resin portion of the semiconductor element only with the vertical direction line beam light of the P-polarized component at an angle at which the incident angle becomes the polarization angle, and the elliptical reflecting mirror. By the light receiving part provided at the focal point, the reflected light of the beam diffused and reflected from the surface of the semiconductor encapsulating resin defect part is once condensed by the elliptical reflecting mirror, and by the hemispherical wide-angle lens and the interference filter of the light receiving part, By selecting the wavelength of the diffuse reflected light and condensing only an arbitrary light beam on the light receiving element, and by determining the presence or absence of a defect state of the transparent resin portion based on the output level of the electric signal obtained by photoelectrically converting it, Small defects, internal voids, and other defects can be recognized stably in a short time. That is, when a beam of P-polarized component is made incident on the surface of the transparent resin portion of the semiconductor element at an angle of polarization angle and irradiated, the reflected component on the normal transparent resin surface is almost 0, and the irradiated beam is entirely transmitted. Therefore, the beam applied to the normal transparent resin portion surface is always a totally transmitted beam having no reflection component. As a result, since the normal reflected light of the transparent resin portion is 0, the output level of the electric signal obtained at the light receiving portion is always 0 level.

【0021】これに対して、透明樹脂部表面上に欠けや
傷、割れの凹凸等がある欠陥透明樹脂部では、その凹凸
の欠陥により入射角度がもはや偏光角とはならず、凹凸
形状に応じた入射角度を持ち、また凹凸面で光の回折等
の影響により反射成分を持つビームとなる。また、透明
樹脂内部のボイドも単に凹凸上の欠陥であるため、前記
と同様な現象により反射成分を持つビームとなる。すな
わち、凹凸面の欠陥部にビームを照射すると拡散反射光
が生じるため、受光部で得られる出力はある一定の基準
レベルより大きくなる。したがって、受光部で電気信号
の出力レベルにもとづいて透明樹脂の欠陥の有無を判別
することにより、微小な欠陥、樹脂内部のボイドを短時
間で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、垂直方向が長いラインビー
ムし、スリットでビームライン長を可変するので、さま
ざまな透明樹脂部の大きさ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、楕円反射鏡を設け透
明樹脂欠陥部表面および透明樹脂内部のボイド等の凹凸
面から拡散反射してくる反射光を集光して、その楕円反
射鏡焦点に設置した受光部に入射させ、さらに受光部で
は半球面状の広角レンズにより楕円反射鏡によって集光
された広い幅の入射角度を持つ拡散反射光を受光素子に
集光させることにより、微小な凹凸の欠陥や微小なボイ
ド等からの微弱な反射光でもある一定の基準レベルより
高いレベルにすることができる。
On the other hand, in the case of a defect transparent resin portion where the transparent resin portion has irregularities such as cracks, scratches, and cracks on the surface, the incident angle is no longer the polarization angle due to the irregularities of the irregularities, and it depends on the irregular shape. A beam having a different incident angle and having a reflection component due to the influence of light diffraction etc. on the uneven surface. Further, since the void inside the transparent resin is simply a defect on the unevenness, it becomes a beam having a reflection component by the same phenomenon as described above. That is, when the beam is applied to the defective portion of the uneven surface, diffuse reflection light is generated, so that the output obtained at the light receiving portion becomes larger than a certain reference level. Therefore, by determining the presence or absence of a defect in the transparent resin on the basis of the output level of the electric signal in the light receiving unit, it is possible to stably determine a minute defect and a void inside the resin in a short time. Further, since the shape of the beam emitted by the light emitting unit is a line beam having a long vertical direction and the beam line length is variable by the slit, it is possible to emit a beam corresponding to various sizes of the transparent resin portion. In the light receiving part, an elliptical reflecting mirror is provided to collect the reflected light diffusely reflected from the surface of the transparent resin defect part and the uneven surface such as voids inside the transparent resin, and the light receiving part installed at the focus of the elliptical reflecting mirror. The diffuse reflection light having a wide incident angle, which is collected by the elliptical reflecting mirror by the hemispherical wide-angle lens in the light receiving part, is collected by the light receiving element, so that defects of minute unevenness and minute Even a weak reflected light from a void or the like can be set to a level higher than a certain reference level.

【0022】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、この比較結果にもとづいて透明
樹脂部の欠陥の有無を判別することで、この基準レベル
の大きさを欠陥形状の大きさにに対応したレベルに設定
することで、一対の発光部および受光部で任意の欠陥形
状の大きさを指定することができる。すなわち、封止さ
れた半導体素子の信頼性および特性に影響を与える凹凸
形状の欠陥部だけを判別することができる。さらに、受
光部では発光部の光源のピーク波長幅にほぼ対応した感
度波長バンド幅を持つ干渉フィルターを受光部の受光素
子前面に取付た構造になっているため、外乱光等の外部
からの光束がほとんどカットされ、外乱光による誤った
認識や判断をするようなことは起こらない。すなわち、
光源の光束のみを受光素子に透過させるため、つねに安
定した半導体素子検査装置を得ることができる。
In the light receiving section, the output level of the electric signal output from the light receiving element is detected by the reference level comparison circuit,
By comparing with the reference level and determining the presence or absence of a defect in the transparent resin portion based on the comparison result, by setting the size of this reference level to a level corresponding to the size of the defect shape, The size of an arbitrary defect shape can be designated by the light emitting portion and the light receiving portion of. That is, it is possible to discriminate only the concave and convex defective portions that affect the reliability and characteristics of the sealed semiconductor element. In addition, the light receiving part has an interference filter with a sensitivity wavelength bandwidth that approximately corresponds to the peak wavelength width of the light source of the light emitting part, and is attached to the front surface of the light receiving element of the light receiving part. Is cut, and false recognition or judgment due to ambient light does not occur. That is,
Since only the light flux of the light source is transmitted to the light receiving element, a stable semiconductor element inspection device can always be obtained.

【0023】[0023]

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】図1は本発明の一実施例における半導体素
子検査装置の構成を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing the configuration of a semiconductor device inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【0025】図1に示すように、本実施例に係る半導体
素子検査装置は、被検査対象の発光ダイオード部1a、
リード部1bおよび透明樹脂部1cを有した半導体素子
1の透明樹脂部1cを直線状に配列するためのホルダー
部2と、このホルダー部2とともに透明樹脂部1cを移
動させる移動ライン3と、透明樹脂部1cに光ビーム4
aを照射する発光部4と、発光部4から発せられた光ビ
ーム4aの拡散反射光であるビーム4bを受ける受光部
5と、受光部5に反射光の焦点を合わせるための楕円反
射鏡6とを備えている。ホルダー部2は、反射を防止す
るために、全面黒色のアルマイト処理が施されている。
なお、θBは光ビーム4aが透明樹脂部1cに入射する
角度で偏光角となっている。
As shown in FIG. 1, the semiconductor device inspecting apparatus according to the present embodiment includes a light emitting diode section 1a to be inspected,
A holder part 2 for linearly arranging the transparent resin part 1c of the semiconductor element 1 having the lead part 1b and the transparent resin part 1c, a moving line 3 for moving the transparent resin part 1c together with the holder part 2, and a transparent line. Light beam 4 on resin part 1c
a, a light emitting section 4 for irradiating a, a light receiving section 5 for receiving a beam 4b which is a diffuse reflection light of the light beam 4a emitted from the light emitting section 4, and an elliptical reflecting mirror 6 for focusing the reflected light on the light receiving section 5. It has and. The holder portion 2 is entirely black-anodized to prevent reflection.
It should be noted that θ B is a polarization angle at which the light beam 4a enters the transparent resin portion 1c.

【0026】以上のように構成された本実施例に係る半
導体素子検査装置について、以下、その動作について説
明する。
The operation of the semiconductor device inspection apparatus according to this embodiment having the above structure will be described below.

【0027】図1に示すように、所定の偏光角θBを有
した角度に発光部4が設置されており、移動ライン3上
には、透明樹脂部1cを直線上に配列するためのホルダ
ー部2が設置してある。したがって、移動ライン3によ
ってホルダー部2が矢印A方向へ移動することになる。
発光部4は、透明樹脂部1cに対して偏光角θBに等し
い角度で所定時間毎に光ビーム4aを照射する、光ビー
ム4aのビーム形状は透明樹脂部1cの長手方向に対し
て平行方向(縦方向)が長いラインビーム形状のもので
ある。また、受光部5は、透明樹脂部1cの凹凸部等の
欠陥面による拡散反射光ビーム4bを受光する。拡散反
射光ビーム4bを光電変換して得たビデオ信号の出力レ
ベルにもとづいて、透明樹脂部1cの表面形状欠陥、内
部のボイド等の有無を判別する。なお、拡散反射光4b
は、その凹凸形状によりあらゆる角度を持つ反射光とな
り、広がりを持つ光束となる。
As shown in FIG. 1, the light emitting portion 4 is installed at an angle having a predetermined polarization angle θ B , and a holder for arranging the transparent resin portions 1c on the moving line 3 in a straight line. Part 2 is installed. Therefore, the holder 2 is moved in the arrow A direction by the moving line 3.
The light emitting part 4 irradiates the transparent resin part 1c with the light beam 4a at an angle equal to the polarization angle θ B at predetermined time intervals. The beam shape of the light beam 4a is parallel to the longitudinal direction of the transparent resin part 1c. It has a long line beam shape (longitudinal direction). Further, the light receiving section 5 receives the diffuse reflected light beam 4b due to the defective surface such as the uneven portion of the transparent resin section 1c. Based on the output level of the video signal obtained by photoelectrically converting the diffuse reflected light beam 4b, the presence or absence of the surface shape defect of the transparent resin portion 1c, the internal void, etc. is determined. Note that the diffuse reflected light 4b
Is a reflected light having any angle due to the uneven shape, and becomes a light flux having a spread.

【0028】次に、前記発光部4について図面を参照し
ながら説明する。図2はその側面断面図であり、図3は
正面図である。
Next, the light emitting section 4 will be described with reference to the drawings. 2 is a side sectional view thereof, and FIG. 3 is a front view thereof.

【0029】図2に示すように、発光部4は、可視半導
体レーザからなる発光素子40と、前記発光素子40を
パルス駆動するための回路を内蔵したパルス駆動部41
と、発光素子40から出射された楕円光ビーム40aを
平行光化させて平行ビーム40bを得るためのコリメー
タ光学系42と、平行ビーム40bからP偏光成分のみ
を透過させてP偏光ビーム40cを生ずる2色性偏光板
であるP偏光板43と、レンズ44aおよびレンズ44
bからなる逆ガリレオ型のビームエキスパンダ光学系4
4と、P偏光ビーム40cのビーム幅を任意に変えてP
偏光平行楕円ビーム40dを得るための長方形型のビー
ム径可変スリット45と、任意の形状に交換可能な線状
のラインスリット46と、これら各構成体を固定するホ
ルダー47と、電源ライン48と、枠体49とを備えて
いる。
As shown in FIG. 2, the light emitting section 4 includes a light emitting element 40 made of a visible semiconductor laser, and a pulse driving section 41 having a circuit for pulse driving the light emitting element 40.
And a collimator optical system 42 for collimating the elliptical light beam 40a emitted from the light emitting element 40 to obtain a collimated beam 40b and a P-polarized beam 40c for transmitting only the P-polarized component from the collimated beam 40b. P polarizing plate 43, which is a dichroic polarizing plate, and lenses 44a and 44
Inverse Galileo type beam expander optical system 4
4 and P by changing the beam width of the P polarized beam 40c arbitrarily.
A rectangular beam diameter variable slit 45 for obtaining a polarized parallel elliptical beam 40d, a linear line slit 46 that can be exchanged into an arbitrary shape, a holder 47 for fixing each of these components, and a power supply line 48, And a frame 49.

【0030】このような構造の発光部の動作について説
明する。発光素子40は、パルス駆動部41によりオ
ン、オフ動作を繰り返して、パルス状の楕円光ビーム4
0aを出射する。また、発光素子40から出射する楕円
光ビーム40aは発光素子40の活性層の水平方向の幅
と垂直方向の厚みが異なることによる回折効果により、
ビーム径が1:3〜4程度の縦方向が長い楕円形のビー
ムである。したがって、この縦方向が長い楕円形のビー
ムをコリメータ光学系42で平行光化させて得た平行ビ
ーム40bをP偏光板43に入射させると、発光素子4
0の楕円光ビーム40aはP偏光成分とS偏光成分の両
方を持つが、P偏光板43によりP偏光成分の光束のみ
が透過し(P偏光ビーム40c)、エキスパンダ光学系
44によって縦方向がさらに拡大される。すなわち、P
偏光ビーム40cは、ビーム径可変スリット45により
縦方向(垂直方向)を任意のビーム幅になるよう不要な
部分がカットされる。この縦方向が任意のビーム幅にな
るようにカットされたP偏光ビーム40cは、ビームエ
キスパンダ光学系44のレンズ44aとレンズ44bと
によって任意の倍率で拡大され、P偏光平行楕円ビーム
40dとなる。P偏光平行楕円ビーム40dは光ビーム
4aとして発光部4から出射される。
The operation of the light emitting portion having such a structure will be described. The light emitting element 40 is repeatedly turned on and off by the pulse driving section 41 to produce the pulsed elliptical light beam 4
0a is emitted. Further, the elliptical light beam 40a emitted from the light emitting element 40 is diffracted by the difference in the horizontal width and the vertical thickness of the active layer of the light emitting element 40.
It is an elliptical beam having a long diameter in the longitudinal direction with a beam diameter of about 1: 3 to 4. Therefore, when the parallel beam 40b obtained by collimating the elliptical beam having a long vertical direction by the collimator optical system 42 is incident on the P polarizing plate 43, the light emitting element 4
The elliptical light beam 40a of 0 has both P-polarized light component and S-polarized light component, but only the light flux of P-polarized light component is transmitted by the P-polarizing plate 43 (P-polarized light beam 40c), and the vertical direction is expanded by the expander optical system 44. Further expanded. That is, P
An unnecessary portion of the polarized beam 40c is cut by the beam diameter variable slit 45 so as to have an arbitrary beam width in the vertical direction (vertical direction). The P-polarized beam 40c, which is cut so that the vertical direction has an arbitrary beam width, is expanded at an arbitrary magnification by the lenses 44a and 44b of the beam expander optical system 44 to become a P-polarized parallel elliptical beam 40d. . The P-polarized parallel elliptical beam 40d is emitted from the light emitting unit 4 as the light beam 4a.

【0031】ビームエキスパンダ光学系44のレンズ4
4aの焦点距離をfa、レンズ44bの焦点距離をfb
すると、ビームエキスパンダ光学系44の倍率Mは次の
式(2)で示される。
Lens 4 of beam expander optical system 44
When the focal length of 4a is f a and the focal length of the lens 44b is f b , the magnification M of the beam expander optical system 44 is expressed by the following equation (2).

【0032】 M=W’/W=fb/fa ………………… (2) ただし、W’:出射光の半径 W :入射光の半径 この倍率M(=fb/fa)を1より大きくすることで、
任意の楕円光ビーム幅となったP偏光平行楕円ビーム4
0dの縦方向(透明樹脂部1cの長手方向と同一方向)
を拡大することができる。もし、倍率M=5と固定し、
ビーム径可変スリット45によってビームの水平幅:垂
直幅=1:2程度としたP偏光成分平行楕円ビーム40
dの場合には、水平幅:垂直幅=1:10となった垂直
方向がかなり長い楕円形のビームとなる。また、ビーム
径可変スリット45で水平幅:垂直幅=1:3と設定す
れば、P偏光平行楕円ビーム40dは、水平幅:垂直幅
=1:15の垂直方向がさらに長い楕円形ビームに可変
できる。すなわち、ビーム径可変スリット45により縦
方向(垂直方向)だけを任意に変化させるだけで、ビー
ムエキスパンダ光学系44の倍率M倍拡大された楕円形
としてビーム幅を可変することができる。
M = W ′ / W = f b / f a (2) where W ′: radius of emitted light W: radius of incident light This magnification M (= f b / f a ) Is greater than 1,
P-polarized parallel elliptical beam 4 with an arbitrary elliptical beam width
Vertical direction of 0d (the same direction as the longitudinal direction of the transparent resin portion 1c)
Can be expanded. If the magnification is fixed to M = 5,
P-polarized component parallel elliptical beam 40 in which horizontal width: vertical width = 1: 2 is set by the beam diameter variable slit 45.
In the case of d, the beam becomes an elliptical beam in which the horizontal width: vertical width = 1: 10 is considerably long in the vertical direction. Further, if the horizontal width: vertical width = 1: 3 is set by the beam diameter variable slit 45, the P-polarized parallel elliptical beam 40d can be changed to an elliptical beam having a horizontal width: vertical width = 1: 15 with a longer vertical direction. it can. That is, the beam width can be changed as an elliptical shape magnified by M times of the beam expander optical system 44 only by arbitrarily changing only the vertical direction (vertical direction) by the beam diameter variable slit 45.

【0033】以上のように発光部4は、パルス駆動回路
41により駆動される発光素子40から断続的に出射さ
れる楕円光ビーム40aを、コリメータ光学系42によ
り平行光化して、P偏光板43で平行光化された楕円光
ビーム40aのP,S両偏光成分のうちP偏光成分のみ
透過させ、P偏光成分のみの平行ビーム40bとしてビ
ームエキスパンダ光学系44によりその垂直幅を拡大し
てP偏光平行楕円ビーム40dとして出射する。平行ビ
ーム40bの垂直幅はスリット45により調整できるた
め、任意の入射光垂直幅を選択することにより拡大され
たP偏光平行楕円ビーム40dの楕円比を調整できる。
また、発光部4から最終的に出射するビーム(光ビーム
4a)は、線状の長方形をしたラインスリット46で線
状になるよう不要部分がカットされる。すなわち、P偏
光平行楕円ビーム40dはラインスリット46により、
縦方向(垂直方向)が長いライン状の光ビーム4aとな
り、最終的に発光部4から出射する。これにより、透明
樹脂部1cの大きさに応じて所望の垂直幅を有する光ビ
ーム4aを出射することができる。
As described above, the light emitting section 4 collimates the elliptical light beam 40a emitted intermittently from the light emitting element 40 driven by the pulse drive circuit 41 by the collimator optical system 42, and the P polarizing plate 43. The P-polarized light component of the P and S polarized light components of the elliptical light beam 40a that has been collimated by P is transmitted, and the vertical width is expanded by the beam expander optical system 44 as a parallel beam 40b of only the P-polarized light component. The polarized parallel elliptical beam 40d is emitted. Since the vertical width of the parallel beam 40b can be adjusted by the slit 45, the ellipticity of the P-polarized parallel elliptical beam 40d expanded by selecting an arbitrary incident light vertical width can be adjusted.
Further, the beam (light beam 4a) finally emitted from the light emitting unit 4 is cut into unnecessary portions so as to be linear by the line slit 46 having a linear rectangular shape. That is, the P-polarized parallel elliptical beam 40d is converted by the line slit 46 into
A linear light beam 4a having a long vertical direction (vertical direction) is finally emitted from the light emitting unit 4. Thereby, the light beam 4a having a desired vertical width can be emitted according to the size of the transparent resin portion 1c.

【0034】発光部4は、それから出射する光ビーム4
aが透明樹脂部1cに入射する角度θBを偏光角と等し
くなるように設置されているが、この場合、透明樹脂部
1cの屈折率nをたとえばn=1.55程度とすると、
P偏光成分だけのフレネルの反射係数rpは次式(3)
で表される。
The light emitting section 4 is provided with a light beam 4 emitted therefrom.
Although the angle θ B at which a enters the transparent resin portion 1c is equal to the polarization angle, in this case, assuming that the refractive index n of the transparent resin portion 1c is, for example, n = 1.55,
The Fresnel reflection coefficient r p of only the P polarization component is calculated by the following equation (3).
It is represented by.

【0035】 rp=(n2cosθ1−n1cosθ2)/(n2cosθ1+n1cosθ2) ={tan(θ1−θ2)}/{tan(θ1+θ2)} ……… (3) ただし、n1:空気中の屈折率(=1.00) n2:透明樹脂の屈折率(=1.55) rp:p偏光成分の反射係数 θ1:入射角 θ2:屈折角 式(3)において、θ1+θ2=π/2のとき、式(3)
はrp=0となる。すなわち、反射係数が0となる(rp
=0)入射角θB(偏光角)が存在する。このθB(偏光
角)はスネルの屈折の法則の式を用いると、下記の式
(4)が求められる。
R p = (n 2 cosθ 1 −n 1 cosθ 2 ) / (n 2 cosθ 1 + n 1 cosθ 2 ) = {tan (θ 1 −θ 2 )} / {tan (θ 1 + θ 2 )} ... (3) where n 1 : refractive index in air (= 1.00) n 2 : refractive index of transparent resin (= 1.55) r p : reflection coefficient of p-polarized component θ 1 : incident angle θ 2 : Refraction angle When θ 1 + θ 2 = π / 2 in formula (3), formula (3)
Is r p = 0. That is, the reflection coefficient becomes 0 (r p
= 0) there is an incident angle θ B (polarization angle). This θ B (polarization angle) can be obtained by the following equation (4) by using the Snell's law of refraction.

【0036】 tanθB=n2/n1 …………………………… (4) したがって、この場合の偏光角は式(4)により57°
となり、この角度付近で光ビーム4aの入射角を設定す
ると、透明樹脂部1c表面からの反射光はほとんどあり
得ない状態となり、反射光がほぼ0となって、この偏光
角で入射する光ビーム4aはほとんど全て透明樹脂部1
cを透過する状態となる。
Tan θ B = n 2 / n 1 (4) Therefore, the polarization angle in this case is 57 ° according to the equation (4).
Therefore, if the incident angle of the light beam 4a is set in the vicinity of this angle, the reflected light from the surface of the transparent resin portion 1c becomes almost impossible, the reflected light becomes almost 0, and the light beam incident with this polarization angle is 4a is almost all transparent resin part 1
It is in a state of transmitting c.

【0037】次に、受光部5について図面を参照しなが
ら説明する。図4はその側面断面図である。
Next, the light receiving section 5 will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a side sectional view thereof.

【0038】図4に示すように、受光部5は、上方に楕
円面形状となっている楕円反射鏡6を有し、楕円反射鏡
6の焦点付近に設置されたビーム4bを受ける半球面状
の広角レンズ50と、発光部4から出射される光ビーム
4aのピーク波長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干渉フィルター51と、反射
光を光電変換するpinフォトダイオードである受光素
子52と、受光素子52を動作させる回路を備えた駆動
部53と、各構成体を固定するホルダー54と、受光素
子52から出力された電気信号の出力レベルと所定の基
準出力レベル以下の電気信号をカットする基準レベル閾
値回路部55と、基準レベル閾値回路55から出力され
た電気信号にもとづいて透明樹脂部1cの凹凸面やボイ
ド面等による欠陥部の有無を判別する判別回路部56と
を備えている。
As shown in FIG. 4, the light receiving portion 5 has an elliptical reflecting mirror 6 having an elliptical shape on the upper side, and has a hemispherical shape for receiving a beam 4b installed near the focal point of the elliptic reflecting mirror 6. Wide-angle lens 50, an interference filter 51 having a spectral half-value width slightly larger than the spectral half-value width of the peak wavelength of the light beam 4a emitted from the light-emitting unit 4, and a light-receiving element that is a pin photodiode that photoelectrically converts reflected light. 52, a drive unit 53 having a circuit for operating the light receiving element 52, a holder 54 for fixing each component, an output level of an electric signal output from the light receiving element 52, and an electric signal equal to or lower than a predetermined reference output level. Based on the electric signal output from the reference level threshold circuit 55, and the defect due to the uneven surface or the void surface of the transparent resin portion 1c. And a determination circuit 56 for determining the presence or absence of.

【0039】楕円反射鏡6は、透明樹脂部1cの表面で
凹凸状の割れや欠け、樹脂内部のボイドによる欠陥面か
ら反射してくる拡散反射光(ビーム4b)を半球面状の
広角レンズに集光させるためのものである。干渉フィル
ター51は、発光部4の光源のピーク波長のスペクトル
半値幅の特性ばらつきを考慮して、次のような半値幅範
囲に設定されている。光源のピーク波長範囲をたとえば
λ=650(nm)とし、これ以外の波長成分をカット
する反射率RをR=0.9とすれば、次式(5)の関係
がなりたつ。
The elliptic reflecting mirror 6 converts the diffuse reflection light (beam 4b) reflected from the defective surface due to the voids inside the resin and the uneven cracks or chips on the surface of the transparent resin portion 1c into a hemispherical wide-angle lens. It is for collecting light. The interference filter 51 is set in the following half width range in consideration of the characteristic variation of the spectrum half width of the peak wavelength of the light source of the light emitting unit 4. If the peak wavelength range of the light source is set to λ = 650 (nm) and the reflectance R for cutting wavelength components other than this is set to R = 0.9, the relationship of the following expression (5) is established.

【0040】 w=(1−R)λ/πmR1/2 …………………… (5) ただし、w:半値幅 m:次数 したがって、650nmのピーク波長に対して半値幅が
27nmよりやや大きめの半値幅の干渉フィルター51
を用いれば、光源のピーク波長範囲に応じた波長選別が
でき、これ以外の波長帯域はほぼカットすることができ
る。すなわち、受光部5内には、発光部4から出射され
る光ビーム4aと異なる波長帯域の光は、ほとんど透過
することはない。したがって、外乱光等により受光素子
52が誤った出力を出すことを抑制することができる。
W = (1−R) λ / πmR 1/2 (5) where w: half width m: order Therefore, the half width is more than 27 nm for the peak wavelength of 650 nm. Interference filter 51 with slightly larger half width
By using, it is possible to perform wavelength selection according to the peak wavelength range of the light source, and it is possible to almost cut other wavelength bands. That is, the light in the wavelength band different from that of the light beam 4a emitted from the light emitting unit 4 hardly passes through the light receiving unit 5. Therefore, it is possible to prevent the light receiving element 52 from outputting an erroneous output due to ambient light or the like.

【0041】また、楕円反射鏡6によって集められた拡
散反射光であるビーム4bの入射角度は大きな画角とな
り、楕円反射鏡6によって反射集光される出射光も大き
な画角となる。したがって、受光部5に設置された受光
素子52の受光面から見れば非常に大きな開口となる。
したがって、cos4乗則により画角の大きな角度範囲で
入射してくるビーム4bでは、受光素子52で受光する
像面強度は受光素子52に入射する画角が大きくなるに
つれて、cos4乗に比例してかなり小さくなっていく。
Further, the incident angle of the beam 4b which is the diffuse reflection light collected by the elliptical reflecting mirror 6 has a large angle of view, and the outgoing light reflected and condensed by the elliptical reflecting mirror 6 also has a large angle of view. Therefore, when viewed from the light receiving surface of the light receiving element 52 installed in the light receiving section 5, the opening is very large.
Therefore, in the beam 4b that is incident in a large angle range according to the cos4 law, the image plane intensity received by the light receiving element 52 is proportional to the fourth power of cos as the angle of view incident on the light receiving element 52 increases. It gets smaller.

【0042】これらcos4乗則による受光強度の大幅な
低下を避けるために、半球面状の広角レンズ50を用い
ている。図5(a),(b)に示すように、広角レンズ
50により、楕円反射鏡6で集光された大きな画角を持
つ拡散反射光であるビーム4bを受光素子52の受光面
に小さな画角で集光できるため、cos4乗則による受光
素子52の受光レベルの低下を抑制できる。なお、一例
として y’=fθ …………………… (6) ただし、y’:像高 θ :画角 f :焦点距離 となるfθレンズ等を用いれば、受光強度が半減となる
画角は58度であり、補正レンズのない場合では受光強
度が半減となる画角は32度となるため、これに比べて
26度広い画角まで安定して受光できる。
A hemispherical wide-angle lens 50 is used in order to avoid a large reduction in the received light intensity due to the cos fourth power law. As shown in FIGS. 5A and 5B, the wide-angle lens 50 causes the beam 4b, which is diffuse reflected light having a large angle of view, collected by the elliptical reflecting mirror 6, to be reflected on the light receiving surface of the light receiving element 52 in a small image. Since the light can be condensed at an angle, it is possible to suppress a decrease in the light receiving level of the light receiving element 52 due to the cos fourth law. As an example, y ′ = fθ (6) However, if an fθ lens or the like where y ′: image height θ: angle of view f: focal length is used, the image intensity at which light is received is halved. The angle is 58 degrees, and the angle of view at which the received light intensity is halved without the correction lens is 32 degrees, so that it is possible to stably receive light up to a field angle that is 26 degrees wider than this.

【0043】また、基準レベルを出力する基準レベル閾
値回路部54は、所定の基準レベルを設定し、前記基準
レベルの値を閾値とした出力レベル以下の受光素子52
の出力レベルをカットするものである。この所定の基準
レベルは、透明樹脂部1cの表面の凹凸形状、内部のボ
イド形状の大きさにより基準レベル閾値回路部54に内
蔵したメモリ(図示せず)に記憶させておくことで、透
明樹脂部1cの欠陥形状(凹凸面、ボイド等)面の大き
さに応じて、閾値である基準レベルを設定することがで
きる。また、判別回路部55は、基準レベル閾値回路部
54の出力信号を2値符号化することで、透明樹脂部1
cの表面および内部が正常か欠陥面が存在するかどうか
を判別し、その結果を出力する。なお、判別回路部55
は信号に対してAND論理等の手段による処理を施して
もよい。
Further, the reference level threshold circuit section 54 for outputting the reference level sets a predetermined reference level, and the light receiving element 52 below the output level with the value of the reference level as a threshold value.
The output level of is cut. This predetermined reference level is stored in a memory (not shown) built in the reference level threshold circuit section 54 according to the size of the uneven shape on the surface of the transparent resin portion 1c and the size of the void shape inside the transparent resin portion 1c. A reference level, which is a threshold value, can be set according to the size of the defect shape (uneven surface, void, etc.) surface of the portion 1c. In addition, the discrimination circuit unit 55 binary-codes the output signal of the reference level threshold circuit unit 54, so that the transparent resin unit 1
It is determined whether the surface and inside of c are normal or whether a defective surface exists, and the result is output. The discrimination circuit unit 55
May perform processing on the signal by means such as AND logic.

【0044】なお、図4においては、基準レベル閾値回
路部55および判別回路部56は受光部5内に内蔵させ
ているが、外部に離して使用してもかまわない。
Although the reference level threshold circuit section 55 and the discrimination circuit section 56 are incorporated in the light receiving section 5 in FIG. 4, they may be separated from each other and used.

【0045】以上のように構成された受光部5につい
て、以下、その動作を説明する。楕円反射鏡6と半球面
状の広角レンズ50によって集められた拡散反射光であ
る光ビーム4bを、干渉フィルター51により波長選別
して、透明樹脂部1cの欠陥面から反射してくるビーム
4bのみを透過させ、半球面状の広角レンズ50の焦点
に設置した受光素子52の受光面に集光することで、光
電変換したパルス状の電気信号を得る。そして、電気信
号の所定の閾値レベルを発生させる基準レベル閾値回路
部54により、受光素子52からの電気信号の出力レベ
ルと、閾値レベルとを比較し、この閾値を超えた出力の
みを判別回路部55により2値符号化、もしくはAND
論理等で表示出力する。これにより、検査対象となる透
明樹脂部1cの表面の凹凸状の欠陥面および内部のボイ
ド等の状態が正常であるか不良であるかを判別すること
ができる。
The operation of the light receiving section 5 constructed as described above will be described below. The light beam 4b which is the diffuse reflection light collected by the elliptical reflecting mirror 6 and the hemispherical wide-angle lens 50 is wavelength-selected by the interference filter 51, and only the beam 4b reflected from the defective surface of the transparent resin portion 1c is selected. Is transmitted and is condensed on the light-receiving surface of the light-receiving element 52 installed at the focal point of the hemispherical wide-angle lens 50 to obtain a photoelectrically converted pulsed electric signal. Then, the reference level threshold circuit 54 that generates a predetermined threshold level of the electric signal compares the output level of the electric signal from the light receiving element 52 with the threshold level, and only the output exceeding this threshold is determined by the judgment circuit. Binary encoding by 55 or AND
Display output with logic etc. As a result, it is possible to determine whether the irregular defect surface on the surface of the transparent resin portion 1c to be inspected and the state of internal voids are normal or defective.

【0046】次に本実施例の半導体素子検査装置を用い
て半導体素子の透明樹脂部の欠陥状態を検査する方法に
ついて、図6〜図12を参照しながら説明する。
Next, a method for inspecting the defect state of the transparent resin portion of the semiconductor element using the semiconductor element inspection apparatus of this embodiment will be described with reference to FIGS.

【0047】図6は、本実施例の半導体素子検査装置を
用いて、透明樹脂部の検査時にラインビームを照射する
様子を示す図である。図6において、ラインビーム箇所
60、61、62は図1に示した発光部4より照射され
た光ビーム4a(ラインビーム)と同一のものが照射さ
れる箇所である。図7は本実施例の半導体素子検査装置
を用いた透明樹脂部の検査時の受光部5の出力を示す波
形図である。図8〜図10は本実施例の半導体素子検査
装置を用いた透明樹脂部の検査方法を示す側面図であ
る。図11は本実施例の半導体素子検査装置を用いた透
明樹脂部の検査時の受光部5の出力を示す波形図であ
る。図12は本実施例の半導体素子検査装置の発光部4
の光源を直接パルス駆動させるためのパルス駆動部41
の出力を示す波形図である。なお、前記に示した図と同
符号の構成は同様の構成を示すものである。
FIG. 6 is a diagram showing a state in which a line beam is irradiated at the time of inspecting a transparent resin portion by using the semiconductor device inspecting apparatus of this embodiment. In FIG. 6, line beam locations 60, 61, and 62 are locations where the same light beam 4a (line beam) emitted from the light emitting unit 4 shown in FIG. 1 is emitted. FIG. 7 is a waveform diagram showing the output of the light receiving portion 5 when inspecting the transparent resin portion using the semiconductor element inspection apparatus of this embodiment. 8 to 10 are side views showing a method of inspecting a transparent resin portion using the semiconductor device inspection apparatus of this embodiment. FIG. 11 is a waveform diagram showing the output of the light receiving portion 5 when inspecting the transparent resin portion using the semiconductor element inspection apparatus of this embodiment. FIG. 12 shows the light emitting unit 4 of the semiconductor device inspection apparatus of this embodiment.
Pulse driving unit 41 for directly pulse driving the light source of
5 is a waveform diagram showing the output of FIG. The same reference numerals as those used in the above figures denote the same configurations.

【0048】まず、図6〜図8を参照しながら、半導体
素子を封止している透明樹脂部1cの形状が正常な場合
について説明する。なお、発光部4から出射された光ビ
ーム4aを直接受光部5で光電変換すると、図7に示す
波形が得られるとする。
First, a case where the transparent resin portion 1c encapsulating the semiconductor element has a normal shape will be described with reference to FIGS. It is assumed that when the light beam 4a emitted from the light emitting section 4 is directly photoelectrically converted by the light receiving section 5, the waveform shown in FIG. 7 is obtained.

【0049】図6に示すように、透明樹脂部1cを固定
しているホルダー2を矢印A方向へ移動させることによ
り、発光部4からの光ビーム4aはホルダー2の左端か
ら透明樹脂部1cの左端へ、さらにそれから右端へと連
続して動いて行く。順序的には光ビーム4aはラインビ
ーム箇所60からラインビーム箇所62へ照射されてい
く。なお、光ビーム4aによってはホルダー2部全面が
黒色のアルマイト処理されているためホルダー部2から
の反射光は生じない。光ビーム4aが透明樹脂部1cに
照射されている場合では、光ビーム4aがP偏光成分の
みのビームであり、また図8に示すように透明樹脂部1
cに偏光角θBで入射しているため、フレネルの反射係
数式式(3)から反射係数は0となり、透明樹脂部1c
の表面および内部から反射してくる反射光はほとんどあ
り得ない。すなわち、照射された光ビーム4aはすべて
透過する。したがって、図7に示すように、閾値レベル
Pを越えて出力される波形が生じないため、判別回路部
55でその出力信号を2値符号化すると全て0符号の出
力結果となる。
As shown in FIG. 6, the light beam 4a from the light emitting portion 4 is moved from the left end of the holder 2 to the transparent resin portion 1c by moving the holder 2 fixing the transparent resin portion 1c in the direction of arrow A. It moves continuously to the left end, and then to the right end. The light beam 4a is sequentially irradiated from the line beam spot 60 to the line beam spot 62. Since the entire surface of the holder 2 is black-anodized by the light beam 4a, the reflected light from the holder 2 does not occur. When the transparent resin portion 1c is irradiated with the light beam 4a, the light beam 4a is a beam of only P-polarized component, and as shown in FIG.
Since it is incident on c at the polarization angle θ B , the reflection coefficient becomes 0 from the Fresnel reflection coefficient equation (3), and the transparent resin portion 1c
There is almost no reflected light that is reflected from the surface or inside the. That is, the irradiated light beam 4a is entirely transmitted. Therefore, as shown in FIG. 7, since a waveform that exceeds the threshold level P is not generated, if the output signal is binary-coded by the determination circuit unit 55, all 0-coded output results are obtained.

【0050】次に、半導体素子1の透明樹脂部1cによ
り封止されているリード部1bおよび発光ダイオード部
1aが金属面および鏡面であることによって、光ビーム
4aが照射された場合では、図9に示すように、スネル
(Snnell)の反射の法則により入射角と同一角度で反射
されるため、反射光4cの出射角はかなり大きな角度と
なり、受光部5の楕円反射鏡6が設置されている部分に
入射することはない。すなわち、楕円反射鏡6が発光部
4と一体化となっているため、発光部4方向へ戻ってく
る反射光以外は楕円反射鏡6部分に入射できない構造と
なっている。したがって、受光部5には入射するような
ことがないため、受光部5で検出されることはない。
Next, since the lead portion 1b and the light emitting diode portion 1a, which are sealed by the transparent resin portion 1c of the semiconductor element 1, have a metal surface and a mirror surface, the case where the light beam 4a is irradiated is shown in FIG. As shown in FIG. 3, the angle of incidence of the reflected light 4c is considerably large because the light is reflected at the same angle as the angle of incidence according to the Snell's law of reflection, and the elliptical reflecting mirror 6 of the light receiving unit 5 is installed. It does not enter any part. That is, since the elliptical reflecting mirror 6 is integrated with the light emitting unit 4, the structure is such that only the reflected light returning toward the light emitting unit 4 can enter the elliptic reflecting mirror 6 portion. Therefore, since it does not enter the light receiving unit 5, it is not detected by the light receiving unit 5.

【0051】以上のように、透明樹脂部1cの形状が正
常であれば、透明樹脂部1cに偏光角で入射するP偏光
成分のみの光束(ビーム)は全て透明樹脂部1cを透過
することになり、反射光が全く生じないために受光部5
に入射するビームは生じない。したがって、受光部5で
検出される電気信号の出力信号は、図7のように、閾値
レベルPをはるかに下回る波形を示し、判別回路部56
で2値符号化すると全て0の符号となる。
As described above, if the shape of the transparent resin portion 1c is normal, all the light flux (beam) of only the P-polarized component incident on the transparent resin portion 1c at the polarization angle passes through the transparent resin portion 1c. Since no reflected light is generated, the light receiving unit 5
There is no beam incident on. Therefore, as shown in FIG. 7, the output signal of the electric signal detected by the light receiving unit 5 exhibits a waveform far below the threshold level P, and the discrimination circuit unit 56.
When binary-coded by, all codes are 0.

【0052】次に、図6、図10および図11を参照し
ながら、透明樹脂部1cの形状が不良である場合につい
て説明する。透明樹脂部1cは表面が凹凸状の割れ、欠
け等の欠陥が生じており、形状不良であるとする。
Next, the case where the transparent resin portion 1c has a defective shape will be described with reference to FIGS. 6, 10 and 11. It is assumed that the transparent resin portion 1c has a defective shape such as irregular cracks and chips on the surface.

【0053】図6に示すように、ホルダー2に固定され
ている透明樹脂部1cを矢印A方向へ移動させることに
より、発光部4より出射した光ビーム4aはホルダー2
の左端から透明樹脂部1cの左端に移り、連続的にその
右端方向へと移動して照射していく。この際、透明樹脂
部1cの表面に凹凸状の割れ、欠けによる外観的欠陥お
よび内部のボイドによる欠陥が生じていると、その欠陥
部分の凹凸面に照射された光ビーム4aはもはや正常時
の偏光角θBで入射しない状態となり、反射光を生じる
状態となっている。また、その凹凸面は非常に面が粗い
ので、照射された光ビーム4aは拡散反射する。さら
に、凹凸面は光を回折させる効果ももっているため、凹
凸面での反射光は非常に広く拡散し反射する。したがっ
て、凹凸状の欠陥面がある場合では、図10に示すよう
に拡散反射光が生じるため、発光部4側に設置された楕
円反射鏡6に入射するビーム4bが無数に生じる結果と
なる。この結果、受光部5の楕円反射鏡6に入射した拡
散反射光であるビーム4bは、楕円反射鏡6により集光
され、広角レンズ50および干渉フィルター51を通
り、受光素子52に集光される。したがって、受光素子
52により光電変換された拡散反射光であるビーム4b
の電気信号出力は、図11に示すように閾値レベルPを
超えたレベルとなるため、判別回路部55で2値符号化
すると凹凸状の欠陥箇所の所だけが1の出力表示とな
り、正常な透明樹脂部1cとは異なった符号となるた
め、不良であると判別できる。
As shown in FIG. 6, by moving the transparent resin portion 1c fixed to the holder 2 in the direction of arrow A, the light beam 4a emitted from the light emitting portion 4 is moved to the holder 2
From the left end of the transparent resin portion 1c to the left end of the transparent resin portion 1c, and continuously moves toward the right end thereof for irradiation. At this time, if the surface of the transparent resin portion 1c has irregular cracks, appearance defects due to chipping and defects due to internal voids, the light beam 4a irradiated on the irregular surface of the defective portion is no longer normal. The light is not incident at the polarization angle θ B , and the reflected light is generated. Moreover, since the uneven surface is very rough, the irradiated light beam 4a is diffusely reflected. Furthermore, since the uneven surface also has the effect of diffracting light, the reflected light on the uneven surface diffuses and spreads very widely. Therefore, in the case where there is an uneven defect surface, diffuse reflected light is generated as shown in FIG. 10, resulting in innumerable beams 4b incident on the elliptical reflecting mirror 6 installed on the light emitting unit 4 side. As a result, the beam 4b that is the diffuse reflection light that has entered the elliptical reflecting mirror 6 of the light receiving unit 5 is condensed by the elliptic reflecting mirror 6, passes through the wide-angle lens 50 and the interference filter 51, and is condensed on the light receiving element 52. . Therefore, the beam 4b which is the diffuse reflection light photoelectrically converted by the light receiving element 52
As shown in FIG. 11, the electric signal output of No. 2 becomes a level exceeding the threshold level P. Therefore, when binary coding is performed by the discrimination circuit unit 55, only the defective portions having concave and convex portions are displayed with an output of 1, which is normal. Since the code is different from that of the transparent resin portion 1c, it can be determined that it is defective.

【0054】また、透明樹脂部1cの内部のボイドは樹
脂を硬化するときに空気層が内部に入って生じることか
ら、その空気層があるボイド部分は凹凸面となってい
る。したがって、透明樹脂部1cの表面が正常であって
も、ボイドが内部にあると、そのボイド面で拡散反射光
4bが生じる結果となり、透明樹脂部1cを透過し受光
部5に入射するため、表面の凹凸状の欠陥と同一の結果
を生じることになる。すなわち、判別回路部55で2値
符号化すると1の出力表示となり、正常な透明樹脂部1
cとは異なった符号となるため、不良であると判別でき
る。なお、参考として、図12は発光部4の光源を直接
パルス駆動させるためのパルス駆動部41の出力を示す
図である。
Further, since the void inside the transparent resin portion 1c is generated by the air layer entering inside when the resin is cured, the void portion having the air layer is an uneven surface. Therefore, even if the surface of the transparent resin portion 1c is normal, if the void is inside, the diffuse reflection light 4b is generated on the void surface, and the diffuse reflection light 4b is transmitted through the transparent resin portion 1c and enters the light receiving portion 5, This will give the same result as the irregularities on the surface. That is, when the discrimination circuit unit 55 performs binary coding, the output display of 1 is obtained, and the normal transparent resin portion 1 is displayed.
Since the code is different from c, it can be determined to be defective. For reference, FIG. 12 is a diagram showing the output of the pulse driving unit 41 for directly pulse-driving the light source of the light emitting unit 4.

【0055】以上のように実施例によれば、発光部4に
より、半導体素子1を封止している透明樹脂部1cに入
射角度θBの偏光角で入射させ、P偏光成分のみの光ビ
ーム4aを照射し、透明樹脂部1cからの反射光の有無
により受光部5で光電変換して得た電気信号の出力レベ
ルにもとづいて透明樹脂部1cの形状欠陥の有無を安定
して判別できる。すなわち、形状が正常な透明樹脂部1
cは表面および内部状態が凹凸状にはなっていない平面
であるため、偏光角θBで入射したP偏光成分ビーム4
aの反射光であるビーム4bは、前記したフレネルの反
射係数式式(3)からわかるように、その反射光は全く
生じない状況である。したがって、光ビーム4aは全て
透明樹脂部1cを透過するため、受光部5で受光できる
反射光が生じなくなり、光電変換した出力の電気信号波
形は図7に示すように0の出力結果となる。これに対し
て、透明樹脂部1cの表面および内部に凹凸状の欠陥が
生じている場合には、その凹凸面の欠陥面から反射して
くる拡散反射光であるビーム4bを生じる結果となり、
発光部4からの光ビーム4aに対して反射光であるビー
ム4bが生じる。
As described above, according to the embodiment, the light emitting section 4 causes the transparent resin section 1c encapsulating the semiconductor element 1 to enter the transparent resin section 1c at the polarization angle of the incident angle θ B , and the light beam of only the P polarization component is emitted. It is possible to stably determine the presence or absence of the shape defect of the transparent resin portion 1c based on the output level of the electric signal obtained by photoelectrically converting the light by the light receiving portion 5 depending on the presence or absence of the reflected light from the transparent resin portion 1c. That is, the transparent resin part 1 having a normal shape
Since c is a plane whose surface and internal state are not uneven, the P-polarized component beam 4 incident at the polarization angle θ B
As can be seen from the Fresnel reflection coefficient formula (3), the beam 4b, which is the reflected light of a, is in a state in which the reflected light does not occur at all. Therefore, since all the light beam 4a passes through the transparent resin portion 1c, no reflected light that can be received by the light receiving portion 5 is generated, and the electric signal waveform of the photoelectrically converted output has an output result of 0 as shown in FIG. On the other hand, when an uneven defect is generated on the surface and inside of the transparent resin portion 1c, a beam 4b which is a diffuse reflection light reflected from the defect surface of the uneven surface is generated,
A beam 4b that is reflected light is generated with respect to the light beam 4a from the light emitting unit 4.

【0056】したがって、受光部5で受光する拡散反射
光であるビーム4bを光電変換すると、電気信号波形は
図11に示すように、閾値レベルPを超える1の出力結
果を得る。したがって、受光部5で得られる電気信号の
出力レベルにもとづいて透明樹脂部1cの形状不良の有
無を判別することにより、従来のようにワーク寸法およ
びテレビジョンカメラの走査線数によって制限されてい
た微小な凹凸形状においても問題なく検出できる。さら
に、従来のように発光ダイオード1a、およびリード部
1bに面する透明樹脂部1cに欠陥が生じていても、そ
れを検出できないような部分が生じるというようなこと
がない。また、閾値レベルを任意に設定できるため、問
題となる形状欠陥の大きさを超える分の欠陥があった場
合、不良と指定することもできる。すなわち、半導体素
子に与える信頼性および特性的に問題のない非常に微小
なものは正常品として扱える。さらに、その透明樹脂部
1cの大きさに応じて欠陥面の形状大きさを指定するこ
ともできる。したがって、ワーク寸法すなわち透明樹脂
部1cの大きさ等に制限されることもなく、安定して判
別することができる。
Therefore, when the beam 4b which is the diffuse reflection light received by the light receiving section 5 is photoelectrically converted, the electric signal waveform has an output result of 1 which exceeds the threshold level P as shown in FIG. Therefore, by determining the presence or absence of a defective shape of the transparent resin portion 1c based on the output level of the electric signal obtained by the light receiving portion 5, the work size and the number of scanning lines of the television camera are limited as in the conventional case. Even a minute uneven shape can be detected without any problem. Further, unlike the conventional case, even if the light emitting diode 1a and the transparent resin portion 1c facing the lead portion 1b have a defect, there is no possibility that a portion that cannot detect the defect is generated. Further, since the threshold level can be set arbitrarily, if there is a defect that exceeds the size of the shape defect in question, it can be designated as a defect. That is, a very minute product which has no problem in reliability and characteristics given to a semiconductor element can be treated as a normal product. Further, the shape size of the defective surface can be designated according to the size of the transparent resin portion 1c. Therefore, the size of the work, that is, the size of the transparent resin portion 1c is not limited, and stable determination can be performed.

【0057】また、発光部4により出射する光ビーム4
aの形状を、スリット45により透明樹脂部1cの長手
方向に対して平行方向に幅広の長楕円形にし、またその
間隔を可変とすることで光ビーム4aの任意の幅とする
ことにより、さまざまの透明樹脂部1cの大きさに対応
した光ビーム4aを出射することができる。また、受光
部5では、基準レベル閾値回路部54により、pinフ
ォトダイオード等の受光素子52から出力された電気信
号の出力レベルと閾値レベルとを比較し、この結果を判
別回路部55で2値符号化して透明樹脂部1cの形状欠
陥の有無を判別することで、簡単な回路構成ですみ、従
来のような画像処理に用いる多くの複雑な回路を必要と
しないために、小型軽量化され、さらにコスト的にも有
利となる優れた半導体素子検査装置を実現できる。さら
に、従来のように画素数によって検査時間が大きく影響
を受けるというようなこともないため、検査時間は高速
で処理でき、全数検査が可能となる。さらに、発光部4
の光源に半導体発光素子を用いているため、従来のよう
な照明光のレベル変動に伴う誤った判断も生じない。さ
らに、照明光よりも半導体発光素子のほうがはるかに寿
命も長いため、つねに安定して判別ができる。また、受
光部5に干渉フィルター51を設けることにより、波長
選別して発光部4から出射する光ビーム4aとほぼ同一
の波長スペクトルである拡散反射光であるビーム4bし
か透過できないため、外乱光等による悪影響を抑制でき
る。なお、本実施例では、発光素子40として半導体レ
ーザを用いたが、これに限らず、LED等でもよい。ま
た、発光部4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
で連続発振でもよい。
The light beam 4 emitted by the light emitting unit 4
By changing the shape of a to an arbitrary elliptical shape having a wide width in the direction parallel to the longitudinal direction of the transparent resin portion 1c by the slit 45 and varying the interval thereof, the width of the light beam 4a can be varied. The light beam 4a corresponding to the size of the transparent resin portion 1c can be emitted. Further, in the light receiving section 5, the reference level threshold circuit section 54 compares the output level of the electric signal output from the light receiving element 52 such as a pin photodiode with the threshold level, and the discrimination circuit section 55 outputs the result as a binary value. By encoding and determining the presence or absence of a shape defect in the transparent resin portion 1c, a simple circuit configuration is sufficient, and since many complicated circuits used for image processing as in the past are not required, the size and weight are reduced. Further, it is possible to realize an excellent semiconductor device inspection apparatus that is advantageous in terms of cost. Further, unlike the conventional case, the inspection time is not greatly affected by the number of pixels, so that the inspection time can be processed at high speed and 100% inspection can be performed. Furthermore, the light emitting unit 4
Since the semiconductor light emitting element is used as the light source of, the erroneous determination caused by the level change of the illumination light unlike the conventional case does not occur. Furthermore, since the semiconductor light emitting element has a much longer life than illumination light, it is always possible to make a stable determination. Further, by providing the interference filter 51 in the light receiving section 5, only the beam 4b which is diffuse reflected light having a wavelength spectrum substantially the same as the wavelength spectrum of the light beam 4a emitted from the light emitting section 4 can be transmitted. The adverse effect due to can be suppressed. In this embodiment, the semiconductor laser is used as the light emitting element 40, but the light emitting element 40 is not limited to this and may be an LED or the like. Further, in the light emitting unit 4, the light emitting element is pulse-driven to repeat the on / off operation and irradiate the pulsed beam, but the invention is not limited to this, and continuous oscillation may be performed by changing the determination means.

【0058】[0058]

【発明の効果】本発明の半導体素子検査装置によれば、
発光部により、半導体素子を封止している透明樹脂部に
所定の大きさの特定の偏光成分のみのラインビームを偏
光角で照射することにより、透明樹脂表面、および内部
のボイド等による凹凸状の形状欠陥面から反射してくる
拡散反射光を受光し、これを光電変換して得られた電気
信号の出力レベルにもとづいて透明樹脂部の形状欠陥の
有無を判別することで、微小な欠陥形状でも安定して判
別することができる。また、検出不能な透明樹脂部分も
生じることがない。
According to the semiconductor device inspection apparatus of the present invention,
By irradiating the transparent resin part encapsulating the semiconductor element with a line beam of only a specific polarization component of a predetermined size at a polarization angle by the light emitting part, unevenness due to the transparent resin surface and internal voids etc. By receiving the diffuse reflection light reflected from the surface of the shape defect and photoelectrically converting it, the presence or absence of the shape defect of the transparent resin part is determined based on the output level of the electric signal. Even the shape can be stably discriminated. Further, no undetectable transparent resin portion is generated.

【0059】また、発光部により出射するビーム形状
を、透明樹脂部の長手方向に対して同方向の縦長のライ
ンビームとし、スリットによりビーム長を可変したこと
により、さまざまな透明樹脂部の大きさに対応したライ
ンビームを出射することができる。また、検査時間が制
限されることもなく高速の検査時間で処理でき、さらに
光源のレベル変動および劣化に伴う誤った判断も生じな
い。また、受光部では、閾値レベルを発生させる基準レ
ベル閾値回路部により、受光素子から出力された電気信
号の出力レベルと、閾値レベルを比較し、この結果にも
とづいて透明樹脂部の形状欠陥の有無を判別すること
で、さまざまの形状欠陥の大きさに対応した閾値レベル
を設定することができる。
Further, the shape of the beam emitted by the light emitting section is a vertically long line beam in the same direction as the longitudinal direction of the transparent resin section, and the beam length is varied by the slit, so that various transparent resin section sizes can be obtained. It is possible to emit a line beam corresponding to. Further, the inspection time is not limited, the processing can be performed in a high-speed inspection time, and an erroneous determination due to the level variation and deterioration of the light source does not occur. Further, in the light receiving section, the reference level threshold circuit section for generating the threshold level compares the output level of the electric signal output from the light receiving element with the threshold level, and based on this result, the presence or absence of the shape defect of the transparent resin section. It is possible to set threshold levels corresponding to the sizes of various shape defects.

【0060】したがって、一対の発光部、受光部で透明
樹脂の形状欠陥の大きさに関係なく、安定して透明樹脂
部の形状の良否を判別できる。また、複雑な回路を必要
としないため装置を小型軽量化でき、コスト的にも有利
となる。さらに、受光素子全面に発光部から出射される
ビームとほぼ同一の波長スペクトル半値幅を持つ干渉フ
ィルターを設けることで波長選別が可能となり、透明樹
脂の形状欠陥面から反射してくる拡散反射光以外の外乱
光は干渉フィルターを透過できないため、受光素子には
入射しない。したがって、外乱光による悪影響を抑制す
ることができる。
Therefore, regardless of the size of the shape defect of the transparent resin, the pair of the light emitting portion and the light receiving portion can stably determine whether the shape of the transparent resin portion is good or bad. Moreover, since a complicated circuit is not required, the device can be made smaller and lighter, which is advantageous in terms of cost. Furthermore, by providing an interference filter that has almost the same half-value width of the wavelength spectrum as the beam emitted from the light-emitting part on the entire surface of the light-receiving element, wavelength selection becomes possible, and other than diffuse reflection light reflected from the shape defect surface of the transparent resin. Since the disturbance light of 2 cannot pass through the interference filter, it does not enter the light receiving element. Therefore, it is possible to suppress the adverse effect of ambient light.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例における半導体素子検査装置
の側面図
FIG. 1 is a side view of a semiconductor device inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例における発光部の側面断面図FIG. 2 is a side sectional view of a light emitting portion according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例における半導体素子検査装置
の発光部の正面断面図
FIG. 3 is a front sectional view of a light emitting portion of a semiconductor device inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例における半導体素子検査装置
の受光部の断面図
FIG. 4 is a cross-sectional view of a light receiving portion of a semiconductor device inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例における半導体素子検査装置
の受光部の集光を示す図
FIG. 5 is a diagram showing focusing of light on a light receiving portion of a semiconductor device inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例における半導体素子検査装置
を用いた透明樹脂部の検査時のラインビーム照射を示す
FIG. 6 is a diagram showing line beam irradiation at the time of inspecting a transparent resin portion using a semiconductor element inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例における半導体素子検査装置
を用いた透明樹脂部の検査時の受光部の出力を示す波形
FIG. 7 is a waveform diagram showing the output of the light receiving portion when inspecting the transparent resin portion using the semiconductor element inspection device according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例における半導体素子検査装置
を用いた透明樹脂部の検査方法を示す側面図
FIG. 8 is a side view showing a method for inspecting a transparent resin portion using a semiconductor element inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施例における半導体素子検査装置
を用いた透明樹脂部の検査方法を示す側面図
FIG. 9 is a side view showing a method for inspecting a transparent resin portion using a semiconductor element inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施例における半導体素子検査装
置を用いた透明樹脂部の検査方法を示す側面図
FIG. 10 is a side view showing a method for inspecting a transparent resin portion using a semiconductor element inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図11】本発明の一実施例における半導体素子検査装
置を用いた透明樹脂部の検査時の受光部の出力を示す波
形図
FIG. 11 is a waveform diagram showing the output of the light receiving portion when inspecting the transparent resin portion using the semiconductor element inspection device according to the embodiment of the present invention.

【図12】本発明の一実施例における半導体素子検査装
置の発光部の光源を直接パルス駆動させるためのパルス
駆動部の出力を示す波形図
FIG. 12 is a waveform diagram showing an output of a pulse driving unit for directly pulse-driving the light source of the light emitting unit of the semiconductor device inspection apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図13】従来の半導体素子検査装置の側面図FIG. 13 is a side view of a conventional semiconductor device inspection apparatus.

【図14】従来の半導体素子検査装置による画像出力を
示す図
FIG. 14 is a diagram showing image output by a conventional semiconductor device inspection apparatus.

【図15】従来の半導体素子検査装置の側面図FIG. 15 is a side view of a conventional semiconductor device inspection apparatus.

【図16】従来の半導体素子検査装置による画像出力を
示す図
FIG. 16 is a diagram showing image output by a conventional semiconductor device inspection apparatus.

【図17】従来の半導体素子検査装置の側面図FIG. 17 is a side view of a conventional semiconductor device inspection apparatus.

【図18】従来の半導体素子検査装置による画像出力を
示す図
FIG. 18 is a diagram showing image output by a conventional semiconductor device inspection apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体素子 1a 発光ダイオード(発光ダイオード)部 1b リード部 1c 透明樹脂部 2 ホルダー部 3 移動ライン 4 発光部 4a ビーム 4b ビーム 5 受光部 6 楕円反射鏡 40 発光素子 40a 楕円光ビーム 40b 平行ビーム 40c P偏光ビーム 40d P偏光平行楕円ビーム 41 パルス駆動部 42 コリメータ光学系 43 P偏光板 44 ビームエキスパンダ光学系 44a レンズ 44b レンズ 45 ビーム径可変スリット 46 ラインスリット 47 ホルダー 48 電源ライン 49 枠体 50 広角レンズ 51 干渉フィルター 52 受光素子 53 駆動部 54 固定するホルダー 55 基準レベル閾値回路部 56 判別回路部 60 ラインビーム箇所 61 ラインビーム箇所 62 ラインビーム箇所 81 半導体素子 81a 発光ダイオード(発光ダイオード)部 81b リード部 81c 透明樹脂部 82 固定ワーク台 83 光拡散板 84 順次走査型テレビジョンカメラ 85 照明光 86 拡散光 1 semiconductor element 1a light emitting diode (light emitting diode) section 1b lead section 1c transparent resin section 2 holder section 3 moving line 4 light emitting section 4a beam 4b beam 5 light receiving section 6 elliptical reflecting mirror 40 light emitting element 40a elliptical light beam 40b parallel beam 40c P Polarized beam 40d P-polarized parallel elliptical beam 41 Pulse drive unit 42 Collimator optical system 43 P polarizing plate 44 Beam expander optical system 44a Lens 44b lens 45 Beam diameter variable slit 46 Line slit 47 Holder 48 Power line 49 Frame body 50 Wide angle lens 51 Interference filter 52 Light receiving element 53 Drive section 54 Fixing holder 55 Reference level threshold circuit section 56 Discrimination circuit section 60 Line beam location 61 Line beam location 62 Line beam location 81 Semiconductor element 81a Light emitting die Over de (light emitting diode) unit 81b lead portion 81c transparent resin section 82 fixed worktable 83 light diffusing plate 84 progressive scan television camera 85 the illumination light 86 diffused light

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】発光ダイオード部、リード部および透明樹
脂部を有した被検査対象の半導体素子の前記透明樹脂部
を直線状に配列するホルダー部と、前記ホルダー部とと
もに前記透明樹脂部を移動させる移動ラインと、前記透
明樹脂部に第1ビームを照射する発光部と、前記発光部
から発せられた第1ビームの拡散反射光である第2ビー
ムを受ける受光部と、前記受光部に反射光の焦点を合わ
せる楕円反射鏡とを備えていることを特徴とする半導体
素子検査装置。
1. A holder part for linearly arranging the transparent resin part of a semiconductor element to be inspected, which has a light emitting diode part, a lead part and a transparent resin part, and the transparent resin part is moved together with the holder part. A moving line, a light emitting portion that irradiates the transparent resin portion with the first beam, a light receiving portion that receives a second beam that is a diffuse reflection light of the first beam emitted from the light emitting portion, and a light reflected by the light receiving portion. And an elliptical reflecting mirror for focusing the semiconductor device.
【請求項2】発光部が前記発光部からの第1ビームが被
検査対象の半導体素子の透明樹脂部に偏光角で入射する
位置に設けられたことを特徴とする請求項1記載の半導
体素子検査装置。
2. The semiconductor element according to claim 1, wherein the light emitting portion is provided at a position where the first beam from the light emitting portion is incident on the transparent resin portion of the semiconductor element to be inspected at a polarization angle. Inspection device.
【請求項3】全面黒色のアルマイト処理を施したホルダ
ー部を有することを特徴とする請求項1記載の半導体素
子検査装置。
3. The semiconductor device inspection apparatus according to claim 1, further comprising a holder portion which is entirely black-anodized.
【請求項4】発光素子と、前記発光素子をパルス駆動す
る回路を内蔵したパルス駆動部と、前記発光素子から出
射された楕円光ビームを平行光化させて平行ビームを得
るコリメータ光学系と、前記平行ビームからP偏光成分
のみを透過させてP偏光ビームを発するP偏光板と、レ
ンズ群からなるビームエキスパンダ光学系と、前記P偏
光ビームのビーム幅を変えてP偏光平行楕円ビームを得
る長方形型のビーム径可変スリットと、P偏光平行楕円
ビームを任意の形状に交換する線状のラインスリットと
を備えた発光部を有することを特徴とする請求項1記載
の半導体素子検査装置。
4. A light emitting element, a pulse driving section having a circuit for pulse driving the light emitting element, and a collimator optical system for collimating an elliptical light beam emitted from the light emitting element to obtain a parallel beam. A P-polarizing plate that transmits only a P-polarized component from the parallel beam to emit a P-polarized beam, a beam expander optical system including a lens group, and a beam width of the P-polarized beam are changed to obtain a P-polarized parallel elliptical beam. 2. The semiconductor device inspection apparatus according to claim 1, further comprising a light emitting unit having a rectangular beam diameter variable slit and a linear line slit for exchanging a P-polarized parallel elliptical beam into an arbitrary shape.
【請求項5】受光部が、上方に楕円面形状の楕円反射鏡
を有し、前記楕円反射鏡の焦点付近に設置された第2ビ
ームを受ける半球面状の広角レンズと、干渉フィルター
と、反射光である第2ビームを受けて光電変換する受光
素子と、前記受光素子を動作させる回路を備えた駆動部
と、前記受光素子から出力された電気信号の出力レベル
と所定の基準出力レベル以下の電気信号をカットする基
準レベル閾値回路部と、前記基準レベル閾値回路から出
力された電気信号にもとづいて判別信号を出す判別回路
部とを備えていることを特徴とする請求項1記載の半導
体素子検査装置。
5. A hemispherical wide-angle lens having an elliptical reflecting mirror having an elliptical shape formed above the light receiving portion, the semi-spherical wide-angle lens being installed near the focal point of the elliptic reflecting mirror, and an interference filter. A light receiving element that receives the second beam that is reflected light and performs photoelectric conversion, a drive unit that includes a circuit that operates the light receiving element, an output level of an electric signal output from the light receiving element, and a predetermined reference output level or less 2. The semiconductor according to claim 1, further comprising: a reference level threshold circuit section that cuts the electric signal of 1. and a discrimination circuit section that outputs a discrimination signal based on the electric signal output from the reference level threshold circuit. Element inspection device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007101227A (en) * 2005-09-30 2007-04-19 Toshiba Corp Surface inspection device
CN114690326A (en) * 2022-02-25 2022-07-01 湖北优光科学仪器有限公司 Elliptical optical fiber collimator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007101227A (en) * 2005-09-30 2007-04-19 Toshiba Corp Surface inspection device
JP4690841B2 (en) * 2005-09-30 2011-06-01 株式会社東芝 Surface inspection device
CN114690326A (en) * 2022-02-25 2022-07-01 湖北优光科学仪器有限公司 Elliptical optical fiber collimator

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