JPH0771917A - 半導体デバイスのリード検査装置 - Google Patents

半導体デバイスのリード検査装置

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JPH0771917A
JPH0771917A JP6065895A JP6589594A JPH0771917A JP H0771917 A JPH0771917 A JP H0771917A JP 6065895 A JP6065895 A JP 6065895A JP 6589594 A JP6589594 A JP 6589594A JP H0771917 A JPH0771917 A JP H0771917A
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JP6065895A
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Charles K Harris
ケイ ハリス チャールズ
Joseph F Borchard
エフ ボーチャード ジョセフ
Robert H Clunn
エイチ クルン ロバート
James R Maunder
アール モーンダー ジェームズ
Walter E Marrable
イー マーレイブル ウォルター
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Texas Instruments Inc
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    • HELECTRICITY
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Abstract

(57)【要約】 【目的】半導体デバイスのリードを検査する装置を得る
こと。 【構成】本発明の検査装置は、折り返し光路に沿って像
を反射することにより対象物の距離を効果的に折り返す
複数のミラー(16,17,21)を有する像の2重設
計を利用している。ストロボ照明がシャッターのないカ
メラ(31)と共に用いられている。増大された像の解
像度は垂直拡大を伴う光学的アナモルフィック・レンズ
から生じる。レンズ装置は加工可能な単一体の光学材料
から作られた同心状トロイダル・レンズを有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体デバイス、特に
半導体デバイスのリードを検査するときに用いられる改
良された検査装置に関する。
【0002】
【本発明の背景】半導体デバイスをテストし、マウント
する場合に、デバイスのリードが正確に位置決めされ、
且つリードの終端が共通平面にあることが必要である。
これは、表面にマウントされるデバイスに対しては特に
そうである。半導体デバイスのリードは、ピンの端を、
他のピンの端と共通な面から動かして、横方向に、外側
に、内側に、或いは下側に曲げられることがある。例え
ば、一つ、あるいは多くのピンが、他のピンより大きな
高さを有することがある。平面検査装置を設けることは
対費用効果がなかったり、検査が品質制御操作における
ような「オフライン」で行われる。オフライン検査に必
要なハードウエアは高価なものではないが、検査がリー
ドごとに人手で行われ、コストが高くつくばかりか、検
査時間が非常に掛かってしまう。オンライン検査装置に
用いられる自動装置は他の処理装置と一体化されたスタ
ンドアロン装置である。
【0003】
【発明の概要】検査装置は、折り返し路に沿って像を反
射することにより、対象物の距離を効果的に折り曲げる
複数のミラーを有する像二重設計(image doubler desig
n)を利用する。優れた像の解像度は、単一体片の加工可
能な光学材料で作られた同心状トロイダルレンズを有す
る光学的アナモルフィック・レンズ(optical anamorph
ic lens)で得られる。この光学レンズは、同じ水平サイ
ズを保ちつつ、大きな垂直の拡大を与える。スプリット
像は、背景の照明を暗くして、発光ダイオード照明をス
トローブ(strobing) することによりシャッターのいら
ない全フレーム高解像度カメラで作られる。ストロボの
間隔は、見られている対象物が表示されるビジョン・コ
ンピュータによって制御される。本検査装置は、半導体
デバイス上のリード線を検査するためのものであり、検
査されるべきデバイスを保持するための検査ステーショ
ン、デバイスを照明するための検査されるデバイスの近
くにある照明のストロボ源、検査されるデバイスの像を
受けるためのシャッターのないカメラ、照明源の反対側
で、前記デバイスの一方の側に折り返し光路を有し、検
査されるデバイスのスプリット像を前記カメラに向ける
ための光学装置、及び検査されるデバイスのスプリット
像を表示するための表示装置を有している。
【0004】光学的同心状トロイダル・アナモルフィッ
ク・レンズ装置は、2つのレンズを形成する4つの非球
面と空間的に離れた位置にこの2つのレンズを支持する
支持部材を有している。1つの平面に上記2つのレンズ
の第1のレンズは2つの凹面を有し、上記2つのレンズ
の第2のレンズは1つの凹面と1つの凸面を有してい
る。このレンズ装置は、他の面(直交面)においては同
心状である。即ち、2つのレンズの4つの面は共通軸か
ら延びる半径上で切られている。これは、このレンズ装
置が、一片の加工可能な光学的材料から旋盤を回して剣
バイトで容易に作られるようにする。更に、同心状の設
計により、1つの構成で同時に多重装置が再切断でき
る。本発明の目的ばかりでなく本発明による技術的利点
は、添付図面と特許請求の範囲に記載された新規の特徴
を参照して、本発明の好ましい実施例の以下の説明から
明らかになるであろう。
【0005】
【実施例】図1は、リード検査装置用の光路と構成要素
を示している。本体11と複数のリードを有する半導体
デバイス10が照明装置の前に置かれている。照明され
た像は、ミラー装置17に向かう光路14に沿い、そこ
で反射されて光路15に沿ってミラー16に戻り、そこ
で45度の角度で反射され光路20に沿ってミラー/ビ
ーム・スプッリター21に向かい、カメラ31によって
見られる。像が、ミラー/ビーム・スプッリター21に
突き当たると、像は反射され、光路24を通って反射鏡
22に向かい、光路25に沿って戻され、ミラー/ビー
ム・スプッリター21を通って光路28に沿ってレンズ
装置30、カメラ31へ向かう。また一方、像は、ミラ
ー/ビーム・スプッリター21を通って進み、光路26
に沿って反射鏡23へ向かい、そこで光路27に沿って
戻されミラー/ビーム・スプッリター21に向かい、更
にそこで反射され光路29に沿ってレンズ装置30へ進
み、像はカメラ上に焦点を結ぶ。ミラー/ビーム・スプ
ッリター21での像の分離の間に、2つの像は垂直に分
離され、像32と像33は垂直と水平に間隔があけら
れ、カメラ31で互いに水平にシフトされることに留意
すべきである。
【0006】光学レンズ30aは垂直の大きな拡大によ
る好ましい解像度を与えるために用いることができる。
レンズ30aについては、図4を参照してより詳細に述
べられる。カメラ31は、例えばシャッターが取り除か
れているコダックのカメラ「メガプラス(MegaPlus)」の
ような全フレーム高解像度型カメラである。照明源13
はデバイス10の連続像を表す、コンピュータ制御の像
表示装置の速さにマッチした速さでストローブされる。
図2は、光路14と15によって表された光路とミラー
装置17の上面図である。デバイス10は照明源13の
前に置かれる(図1参照)。デバイス10の像は光路1
4に沿ってミラー装置17に向けられる。ミラー装置1
7は、互いに90度の角度で配置された2つのミラー1
8と19を有している。像は、ミラー19に突き当た
り、反射してミラー18に向かい、再びそこで反射して
光路15にそってミラー16に進む。ミラー16は、図
1に示されるように水平面から45度の角度で配置され
ている。図3は、ビデオモニターに表示された検査され
る半導体デバイスの表示された像を示す。図2を参照し
て説明したように、像は分割され、2つの部分が垂直に
互いに置き換えられている。実際には、2つの像は半導
体デバイス11の一方の側の反対側11a,11bを表
している。2つの像にはコンタクト12の重なった部分
があるが、像を2つの部分に分けることによって、リー
ド12の大きく、かつ鮮明な像が可能である。分割した
像を用いることは、通常3:4あるいは正方形のアスペ
クト比を有する高解像度カメラ・イメージャーのより良
い使用を可能にする。先に指摘したように、光学レンズ
30aを使用して、追加的な垂直解像度が得られる。不
適当な長さのリードの例として、リード12aが他のリ
ードより長く示されている。リード12cは外方向に曲
げられているので、半導体デバイスの側面に沿った他の
リードと一列になっていない。検査装置は曲げられたリ
ード、短過ぎたり、長過ぎるリードあるいは適当な位置
にないリードを示すであろう。
【0007】図4は、レンズ装置30aの側面図を示
す。レンズ装置30aは、非球面を利用した同心状トロ
イダル・アナモルフィック・レンズであり、2つの空間
的に離れたレンズ40と41を形成する。レンズ40は
同じ面に2つの凹面を有している。レンズ41は1つの
凹面41aと1つの凸面41bを有している。2つのレ
ンズは支持部材44によって離れた位置に置かれてい
る。レンズ装置30aは単一体のアクリル酸プラスチッ
クである。レンズ装置は、他の(紙面に直交した)面に
垂直な軸を中心として他の面内で同心状であり、剣バイ
トによる製造工程に役立つ。2つのレンズの4つの表面
は、点46から半径A,B,CおよびD上でカットされ
る。図5は、半径A,B,CとDおよび点46を示す。
【0008】以上の記載に関連して、以下の各項を開示
する。 (1)半導体デバイスのコンタクトを検査するための検
査装置であって、検査されるべきデバイスを保持する検
査ステーション、前記デバイスを照射するための、検査
される前記デバイスの近くにある照明ストロボ源、検査
されるデバイスの像を受けるためのシャッターのない全
フレーム高解像度カメラ、前記照明源の反対側で、前記
デバイスの一方の側に折り返し光路を有し、検査される
デバイスのスプリット像を前記カメラに向けるための光
学装置、及び検査される前記デバイスのスプリット像を
表示するための表示装置、を有する検査装置。 (2)前記照明源は照明の不連続なストロボ源である前
記(1)項に記載の検査装置。 (3)前記カメラはシャッターのない全フレーム高解像
度カメラである前記(1)項に記載の検査装置。 (4)検査されるデバイスの像を2つの像に分割するた
めのビーム・スプリッターを有する前記(1)項に記載
の検査装置。 (5)前記2つの像は、互いに垂直と水平に置き換えら
れる前記(4)項に記載の検査装置。 (6)光学装置は同心状トロイダル・アナモルフィック
・レンズである前記(1)項に記載の検査装置。 (7)前記同心状トロイダル・アナモルフィック・レン
ズは非球面を利用し、2つの空間的に離れたレンズを形
成する前記(1)項に記載の検査装置。 (8)前記光学装置は、前記デバイスの像を180度方
向に向け、像の光路を水平に分けるための一対のミラ
ー、前記像を45度角度で反射する第2のミラーと前記
像を2つの像に分けるためのビーム・スプリッターを有
している前記(6)項に記載の検査装置。 (9)2つの像間の垂直と水平間隔を調整するための2
つの傾斜可能なミラーを有している前記(8)項に記載
の検査装置。 (10)前記カメラは観測装置に接続され、前記カメラ
は走査およびフレーム速度を有し、かつ前記照明源は前
記観測装置上に安定した像を与えるために前記カメラの
走査およびフレーム速度に同期している前記(1)項に
記載の検査装置。 (11)半導体デバイス上のコンタクトを検査するため
の検査装置であって、検査されるべきデバイスを支持す
るための検査ステーション、前記デバイスを照明するた
め、検査される前記デバイスに近接した照明のストロボ
源、検査されるデバイスの像を受けるためのシャッター
のない全フレーム高解像度カメラ、検査されるデバイス
の分割像を前記カメラに向けるための、照明源の反対側
の前記デバイスの1つの側上に折り返し光路を有する光
学装置、および検査される前記デバイスの分割像を表示
するための表示装置、を有する検査装置。 (12)検査されるデバイスの像をデバイスの2つの像
に分割するためのビーム・スプリッターを有する前記
(11)項に記載の検査装置。 (13)前記2つの像は互いに垂直と水平に置き換えら
れる前記(12)項に記載の検査装置。 (14)前記光学装置は同心状トロイダル・アナモルフ
ィック・レンズを有する前記(11)項に記載の検査装
置。 (15)前記同心状トロイダル・アナモルフィック・レ
ンズは2つの空間的に離れたレンズを形成するために非
球面を利用している前記(14)項に記載の検査装置。 (16)前記光学装置は、前記デバイスの像を180度
方向に向け、像の光路を水平に分けるための一対のミラ
ー、前記像を45度角度で反射する第2のミラーと前記
像を2つの像に分けるためのビーム・スプリッターを有
している前記(11)項に記載の検査装置。 (17)2つの像間の垂直と水平間隔を調整するための
2つの傾斜可能なミラーを有している前記(16)項に
記載の検査装置。 (18)前記カメラは観測装置に接続され、前記カメラ
は走査およびフレーム速度を有し、かつ前記照明源は前
記観測装置上に安定した像を与えるために前記カメラの
走査およびフレーム速度に同期している前記(11)項
に記載の検査装置。 (19)同心状トロイダル・アナモルフィック・レンズ
装置であって、2つのレンズを形成する4つの非球面、
および空間的に離れた位置に前記2つのレンズを支持す
る支持部材、を有するレンズ装置。 (20)1つの平面に、前記2つのレンズの第1のレン
ズは2つの凹面を有し、前記前記2つのレンズの第2の
レンズは1つの凹面と1つの凸面を有している前記(1
9)項に記載のレンズ装置。 (21)前記レンズと前記支持部材は単一体の加工可能
な光学材料で形成されている前記(19)項に記載のレ
ンズ装置。 (22)前記レンズ装置は一平面で同心状であり、前記
2つのレンズの4つの表面は共通軸から延びた半径上で
カットされている前記(19)項に記載のレンズ装置。 (23)前記レンズは、単一構成体から前記レンズを形
成するのに剣バイト回転旋盤上を回転される前記(1
9)項に記載のレンズ装置。 (24)前記レンズは、単一構成体から多重レンズを形
成するのに剣バイト回転旋盤上を回転される前記(1
9)項に記載のレンズ装置。 (25)本発明の検査装置は、折り返し光路に沿って像
を反射することにより対象物の距離を効果的に折り返す
複数のミラー(16,17,21)を有する像の二重設
計を利用している。ストロボ照明がシャッターのないカ
メラ(31)と共に用いられる。増大された像の解像度
は、垂直拡大を伴う光学的アナモルフィック・レンズか
ら生じる。レンズ装置は加工可能な単一体の光学材料か
ら作られた同心状トロイダル・レンズを利用している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の検査装置における折り返し光路と関連
する構成要素を示す。
【図2】光路の上面図である。
【図3】本発明の検査装置で観察される表示されたデバ
イスを示す。
【図4】同心状トロイダル・アナモルフィック・レンズ
装置の側面図である。
【図5】図4のレンズ装置の上面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート エイチ クルン アメリカ合衆国 テキサス州 75081 リ チャードソン カールトン ドライヴ 509 (72)発明者 ジェームズ アール モーンダー アメリカ合衆国 テキサス州 78739 オ ースティン オールド ハーバー 6207 (72)発明者 ウォルター イー マーレイブル アメリカ合衆国 テキサス州 75240 ダ ラステイホー ドライヴ 13115

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体デバイスのコンタクトを検査するた
    めの検査装置であって、 検査されるべきデバイスを保持する検査ステーション、 前記デバイスを照射するための、検査される前記デバイ
    スの近くにある照明ストロボ源、 検査されるデバイスの像を受けるためのシャッターのな
    い全フレーム高解像度カメラ、 前記照明源の反対側で、前記デバイスの一方の側に折り
    返し光路を有し、検査されるデバイスのスプリット像を
    前記カメラに向けるための光学装置、及び検査される前
    記デバイスのスプリット像を表示するための表示装置、
    を有する検査装置。
JP6065895A 1993-04-06 1994-04-04 半導体デバイスのリード検査装置 Pending JPH0771917A (ja)

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US08/043,333 US5414458A (en) 1993-04-06 1993-04-06 Semiconductor device lead inspection system
US08/043333 1993-04-06

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JPH0771917A true JPH0771917A (ja) 1995-03-17

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ID=21926638

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JP6065895A Pending JPH0771917A (ja) 1993-04-06 1994-04-04 半導体デバイスのリード検査装置

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