JPH0843043A

JPH0843043A - Ｉｃパッケージ検査用撮像装置

Info

Publication number: JPH0843043A
Application number: JP17424294A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Komatsu; 保雄小松; Katsuhisa Azuma; 賀津久東; Hajime Takeuchi; 元竹内
Original assignee: Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nidec Instruments Corp
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1994-07-26
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】面実装型のＩＣパッケージのリードピンの配列
ピッチの乱れ及び浮きの有無を能率良く検査できる新規
なＩＣパッケージ検査用撮像装置の提供【構成】面実装型のＩＣパッケージの互いに対応する２
側面におけるリードピンの状態を同時に撮像するため
に、共通の結像レンズ１２に対し、光軸に対して対称的
に傾いた２遮光線を結像光路として遮光線光路形成部材
１４により設定し、被検ＩＣパッケージの上記２側面の
像が、上記結像レンズ１２により共通のエリアセンサー
１０上に結像するようにした。上記２つの遮光線の光路
を、それぞれ第１および第２の反射面対（１６Ａ，１８
Ａ，１６Ｂ，１８Ｂ）により、被検ＩＣパッケージ１の
セット領域の両側へ導く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はＩＣパッケージ検査用
撮像装置、より詳細には、面実装型のＩＣパッケージに
おけるリードピンの配列ピッチの乱れ及び浮きの有無を
検査するための撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣパッケージを「配設基板」に実装す
るのに、リードピンを基板に設けられたホールに差し込
む方式のもののほかに、基板表面にリードピンを接合さ
せる方式のものがある。後者、即ち、リードピンを基板
表面に接合する方式のＩＣパッケージは「面実装型」と
呼ばれ、ＱＦＰ（クワット・フラット・パッケージ）や
ＳＯＰ（スモール・アウトライン・パッケージ）が、こ
れに属する。

【０００３】図８（ａ）において、符号１は、面実装型
のＩＣパッケージの１例であるＳＯＰを示している。本
体１Ａの両側に、リードピン１ａ１，１ａ２，．．，１
ａｉ，．．．１ａｎが設けられている。各リードピン１
ａｉの、下方に伸びた自由端部は、本体１Ａの表面と平
行なるように滑らかに曲げられており、この部分が基板
表面への「接合部」になる。

【０００４】ＳＯＰ１を実装される配設基板２の表面に
は、各リードピン１ａｉの接合部の配置に応じたハンダ
２ａ１，２ａ２，．，２ａｉ，．．２ａｎのパターンが
「印刷」により形成されている。このハンダのパターン
に合わせて、ＳＯＰ１を配設基板２上に載置し、各リー
ドピン１ａｉの接合部が、対応するハンダ２ａｉ上に位
置するようにする。

【０００５】この状態でハンダのパターンを加熱し、ハ
ンダ付けにより各リードピンを配設基板２の表面に接合
するのである。

【０００６】ＱＦＰは、矩形状の本体の、４つの辺のそ
れぞれにリードピンが設けられている点が上記ＳＯＰと
異なっているが、配設基板への接合は上に説明したＳＯ
Ｐの場合と同様に、リードピンの接合部の配列に合わせ
たハンダのパターンを配設基板に形成し、リードピンと
ハンダのパターンとのパターン合わせをして加熱し、接
合を行うのである。

【０００７】このような接合が正常に行われるために
は、面実装型のＩＣパッケージにおけるリードピンの配
列が、設計通りの配列ピッチを持ち、リードピンの接合
部が実質的に同一の平面上に位置していなければならな
い。

【０００８】リードピンの配列ピッチに「乱れ」があっ
たり、あるいは、図８（ｂ）に示すように、リードピン
１ａｊの接合部が浮き上がっている（この状態を、リー
ドピンの「浮き」と称する）と、配設基板上に印刷形成
されたハンダと接触しないリードピンが生じ、実装不良
となる。

【０００９】ＱＦＰやＳＯＰでは、リードピンのピン数
が「数十本から数百本」と多数であり、リードピンは極
めて細く、ＩＣパッケージの取り扱い中に不用意な力を
受けて配列ピッチが「乱れ」たり、「浮き」が発生しや
すい。

【００１０】このためＩＣパッケージを面実装するに先
立ち、リードピンの配列ピッチに乱れがないか、接合部
の浮きが無いかを検査する必要がある。この検査が「Ｉ
Ｃパッケージ検査」である。

【００１１】このような、ＩＣパッケージ検査を行う装
置として、従来、透明板によるステージ上に、被検ＩＣ
パッケージをセットし、ステージ上に設置された４つの
ハーフミラーを介して、ステージ面と略平行に４方から
照明し、リードピンによる反射光を上記ハーフミラーに
より反射させて上記ステージの下位に配備された４つの
結像レンズに導き、４つの結像レンズによるリードピン
の像を４つのラインセンサー上にそれぞれ結像させ、４
つのラインセンサーを、結像面上でライン直交方向へ変
位させてリードピンの像を走査して、リードピンに関す
る２次元的な画像を得、この画像に基づき検査を行う方
式のものが意図されている。

【００１２】このような装置は、４つのラインセンサー
を移動させてリードピンの像を走査するので、被検ＩＣ
パッケージ一つ当たりの検査時間が長く必要であり、検
査能率の向上が困難である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みて成されたものであって、面実装型のＩＣパッ
ケージのリードピンの配列ピッチの乱れ及び浮きの有無
を能率良く検査できる新規なＩＣパッケージ検査用撮像
装置の提供を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明のＩＣパッケー
ジ検査用撮像装置は「面実装型のＩＣパッケージのリー
ドピンの、配列ピッチの乱れ及び浮きの有無を検査す
る」ための撮像装置であるが、請求項１記載の発明は、
「被検ＩＣパッケージの、互いに対向する２つの側面部
の像を撮像する装置」である。

【００１５】即ち、図８に即して説明したような「ＳＯ
Ｐ」は、本体の両側、即ち「互いに対向する２つの側面
部」にリードピンを有するが、このようなリードピンを
有する「互いに対向する２つの側面部」の像を同時に撮
像できる装置である。

【００１６】請求項１記載のＩＣパッケージ検査用撮像
装置は、１以上のエリアセンサーと１以上の結像レン
ズ、斜光線光路形成部材、第１および第２の反射面対
と、照明手段とを有する。

【００１７】１以上の「エリアセンサ」ーは撮像用に用
いられる。２以上のエリアセンサーが用いられるとき
は、撮像すべき部分の像が分割されて個々のエリアセン
サーにより撮像される。

【００１８】１以上の「結像レンズ」は、１：１にエリ
アセンサーに対応し、撮像すべき部分の像を対応するエ
リアセンサー上に結像させる。

【００１９】「斜光線光路形成部材」は、結像レンズを
介してエリアセンサーと逆の側において、結像レンズの
光軸上に、２面の反射面を結像レンズから離れる向きに
開くようにＶ字型に組み合わせて設けられ、結像レンズ
の光軸に対して「対称に傾いた１対の結像光路」を構成
する。

【００２０】「第１の反射面対」は、１対の反射面を所
定の角をなして組み合わせて成り、エリアセンサーから
結像レンズと「斜光線光路形成部材の一方の反射面」と
を介して、被検ＩＣパッケージのセット領域の「所定の
側」に到る結像光路を形成する。

【００２１】「第２の反射面対」は、１対の反射面を所
定の角をなして組み合わせて成り、エリアセンサーから
結像レンズと「斜光線光路形成部材の他方の反射面」と
を介して、被検ＩＣパッケージのセット領域の、「上記
所定の側とは逆の側」に到る結像光路を形成する。

【００２２】「照明手段」は、上記「セット領域」にセ
ットされた被検体ＩＣパッケージを照明する手段であ
る。

【００２３】上記結像レンズとして、合焦範囲の広いも
の、即ち、エリアセンサーに対して実質的な共役関係を
満たす物体側の領域が広く、被検ＩＣパッケージのサイ
ズの変化に拘らず、常に、被検ＩＣパッケージの互いに
対向する２つの側面部の像がエリアセンサー上に結像す
るような場合には、上記結像のピント合わせは不用であ
り、１以上の結像レンズと対応する１以上のエリアセン
サーとは、固定的に配備することができる。

【００２４】勿論、上記請求項１記載のＩＣパッケージ
検査用撮像装置は、被検ＩＣパッケージの互いに対向す
る２つの側面部の像を、１以上のエリアセンサー上に結
像させるための「合焦手段」を有することができる（請
求項２）。

【００２５】「合焦手段」は、後述する実施例における
場合のように、「１以上のエリアセンサーと１以上の結
像レンズとを一体として、結像レンズの光軸方向へ移動
させる」ようにしたものでもよいし、可変焦点式の結像
レンズを用い、結像レンズの焦点距離の調整により合焦
を行うようにしてもよい。

【００２６】請求項１，２記載のＩＣパッケージ検査用
撮像装置において、「斜光線光路形成部材と１以上の結
像レンズとの間の光路」を、１以上の反射面を有する
「光束ガイド手段」で屈曲させることができる（請求項
３）。

【００２７】請求項１または２記載のＩＣパッケージ検
査用撮像装置を「縦方向撮像用」とし、請求項３記載の
ＩＣパッケージを「横方向撮像用」とし、これらを直角
をなすように組合せ、被検ＩＣパッケージの「４側面
部」が同時に撮像可能であるように構成することができ
る（請求項４）。

【００２８】上記の如く、請求項１または２または３ま
たは４記載のＩＣパッケージ検査用撮像装置は、エリア
センサーおよび結像レンズを複数有することもできる
が、この場合、複数のエリアセンサーと、これらエリア
センサーに対応する複数の結像レンズは、「斜光線光路
形成部材の２面の反射面の組合せ稜線部に平行な方向」
へ所定間隔で配列される（請求項５）。

【００２９】上記請求項１または２または３または４ま
たは５記載のＩＣパッケージ検査用撮像装置において、
「斜光線光路形成部材」の２面の反射面と、第１の反射
面対の１対の反射面と、第２の反射面対の１対の反射
面」、即ち６面の反射面を「結像光ガイドユニット」と
して一体化することができる（請求項６）。

【００３０】請求項６記載のＩＣパッケージ検査用撮像
装置のように、６面の反射面を「結像光ガイドユニッ
ト」として一体化する場合、一体化は、種々の形態が可
能である。例えば、結像光ガイドユニットを、プラスチ
ックの中空構造で構成し、内面の必要な部分に反射面を
形成してもよい。

【００３１】あるいは「結像光ガイドユニット」を、ガ
ラス等の透明材質により形成し、結像光束の出入部と、
反射面部分以外の部分は、少なくとも一部を拡散面処理
してもよい（請求項７）。この場合、「照明手段」は、
結像光ガイドユニットの結像光束の入射部近傍の拡散面
処理された部分を介して、拡散光により被検ＩＣパッケ
ージを照明するようにすることができる（請求項７）。

【００３２】

【作用】上記のように、この発明では、結像レンズによ
る結像光束は、光軸に関して対称に傾いた２つの斜光線
光束である。２つの斜光線光束は、物体側においては、
それぞれ３面の反射面により光路を屈曲され、被検ＩＣ
パッケージがセットされる領域の両側へ導かれる。

【００３３】また、これら斜光線光束は、結像レンズの
像側においては、互いに光軸の反対側へ分離しつつも、
共通のエリアセンサー上に結像する。

【００３４】従って、セット領域にセットされた被検Ｉ
Ｃパッケージの、互いに対向する２つの観察面の像を、
共通のエリアセンサーに同時に結像させることができ
る。

【００３５】セット領域にセットされる被検ＩＣパッケ
ージは、その中心部がセット領域の中心部と合致するよ
うにセットされるが、被検ＩＣパッケージの形状やサイ
ズの違いにより、結像レンズに対する物体距離が異なる
ので、合焦動作が必要な場合には、合焦手段により、例
えば「結像レンズと、これに対応するエリアセンサーと
を一体として、結像レンズの光軸方向へ変位させ」た
り、あるいは可変焦点式の結像レンズを用いる場合は
「焦点距離を調整し」つつピント合わせを行う（請求項
２）。

【００３６】このピント合わせは、エリアセンサーの出
力をモニターしながら手動で行うようにしてもよいし、
エリアセンサーの出力画像を画像処理しつつピント合わ
せを行う、従来から知られた自動合焦システムを用いて
行っても良く、あるいは、被検ＩＣパッケージの種類や
サイズを情報として与えることにより、物体距離を自動
的に演算し、演算された物体距離を実現するようにエリ
アセンサーと結像レンズを変位させてピント合わせする
ようにしてもよい。

【００３７】

【実施例】以下、具体的な実施例を説明する。

【００３８】図１は、請求項１，２，５，６，７記載の
ＩＣパッケージ検査用撮像装置の１実施例を説明するた
めの図である。

【００３９】この実施例は、面実装型のＩＣパッケージ
のリードピンの、配列ピッチの乱れ及び浮きの有無を検
査するために、被検ＩＣパッケージの、互いに対向する
２つの側面部の像を撮像する装置である。

【００４０】図１（ａ）に示すように、この実施例の撮
像装置は、１以上のエリアセンサー１０に対応して１以
上の結像レンズ１２が配備され、結像レンズ１２を介し
てエリアセンサー１０と逆の側に斜光線光路形成部材１
４が配備されている。

【００４１】斜光線光路形成部材１４は、結像レンズ１
２の光軸（鎖線で示す）上に、２面の反射面１４Ａ，１
４Ｂを、結像レンズ１２から離れる向きに開くようにＶ
字型に組み合わせて設けられている。

【００４２】「第１の反射面対」を構成する１対の反射
面１６Ａ，１８Ａは、互いに所定の角をなして組み合わ
せられ、エリアセンサー１０から結像レンズ１２と、斜
光線光路形成部材１４の反射面１４Ａとを介して、被検
ＩＣパッケージ１のセット領域の所定の側（図１（ａ）
で右側）への結像光路を形成する。

【００４３】「第２の反射面対」を構成する１対の反射
面１６Ｂ，１８Ｂは、互いに所定の角をなして組み合わ
せられ、エリアセンサー１０から結像レンズ１２と、斜
光線光路形成部材１４の反射面１４Ｂを介して、被検Ｉ
Ｃパッケージ１のセット領域の、上記所定の側とは逆の
側（図の左方）への結像光路を形成する。

【００４４】符号２０Ａ，２０Ｂは、上記「セット領
域」にセットされた被検体ＩＣパッケージ１を照明する
照明手段を示している。

【００４５】第１の反射面対（１６Ａ，１８Ａ）は、セ
ット領域に図のようにセットされた被検ＩＣパッケージ
１の、図で右側の側面部からの結像光束を「コ字状」に
屈曲させて、斜光線光路形成部材１４の反射面１４Ａに
導く。

【００４６】即ち、反射面１８Ａ，１６Ａ，１４Ａは、
結像レンズ１２による一つの斜光線光路（結像レンズ１
２の光軸に対して時計回りに傾いている）形成し、被検
ＩＣパッケージ１の右側面部の像は、この斜光線結像光
路を通り、結像レンズ１２によりエリアセンサー１０
の、図で左側の領域に縮小結像される。

【００４７】第２の反射面対（１６Ｂ，１８Ｂ）は、セ
ット領域に図のようにセットされた被検ＩＣパッケージ
１の、図で左側の側面部からの結像光束を「逆コ字状」
に屈曲させて、斜光線光路形成部材１４の反射面１４Ｂ
に導く。

【００４８】即ち、反射面１８Ｂ，１６Ｂ，１４Ｂは、
結像レンズ１２による一つの斜光線光路（結像レンズ１
２の光軸に対して反時計回りに傾いている）を形成し、
被検ＩＣパッケージ１の右側面部の像は、この斜光線結
像光路を通り、結像レンズ１２によりエリアセンサー１
０の、図で右側の領域に縮小結像される。

【００４９】１以上のエリアセンサー１０と１以上の結
像レンズ１２とは一体として、結像レンズ１０の光軸方
向へ移動可能であり、ステッピングモーターを用いた移
動機構５０によりピント合わせのために図１（ａ）の上
下方向に変位させられるように成っている（請求項
２）。

【００５０】移動機構５０は、撮像装置を制御する制御
手段（コンピュータ等）による自動合焦システムで制御
される。

【００５１】エリアセンサー１０および結像レンズ１２
は、原理的には、それぞれ１個でよいが、この実施例で
は、エリアセンサーと結像レンズの組みを３組用い、３
個のエリアセンサー１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと、対応す
る３個の結像レンズ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを、図１
（ｂ）に示すように並列的に配列して使用している（請
求項５）。

【００５２】図１（ｂ）における左右方向（エリアセン
サー、結像レンズの配列方向）は、図１（ａ）において
は図面に直交する方向であり、斜光線光路形成部材１４
における反射面１４Ａ，１４Ｂの組合せ稜線部に平行な
方向である。

【００５３】各結像レンズ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、
図に示すように、隣接する結像レンズの結像領域が端部
において、互いに重なりあうように配備され、エリアセ
ンサー１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃで撮像した画像を「一つ
の画像として合成できる」ようになっている。

【００５４】エリアセンサー１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ
と、結像レンズ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃとの距離、即
ち、各結像レンズの像側距離は一定距離に固定されてい
る。

【００５５】図１（ｂ）において、符号１１で示す面
は、結像レンズ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃによりエリアセ
ンサー１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの受光面と共役関係にあ
る共役面であり、ピント合わせは、この共役面１１を被
検ＩＣパッケージの側面部に合致させる操作に他ならな
い。

【００５６】結像レンズ１０が単一であると、エリアセ
ンサー１２も単一ですみ、撮像装置のコスト低下の面か
らは有効であるが、必要な観察領域を単一の結像レンズ
でカバーしようとすると、広角なレンズが必要と成っ
て、コストの低減性が損なわれたり、あるいは、結像の
光路長が長くなって、撮像装置の小型化が困難になった
りする。

【００５７】エリアセンサーと結像レンズを複数組用い
れば、コストの高い広角の結像レンズを用いる必要が無
く、装置の小型化が可能となる。

【００５８】図１（ａ）に戻ると、斜光線光路形成部材
１４、第１の反射面対を構成する反射面１６Ａ，１８
Ａ、第２の反射面対を構成する反射面１６Ｂ，１８Ｂ
は、結像光ガイドユニットとして一体化されている（請
求項６）。

【００５９】即ち、この結像光ガイドユニットは、全体
をガラスプリズムを組み合わせて一体化した構成を有
し、実線で示す部分は研磨面とし、破線で示す部分は拡
散面処理を施され、且つ、拡散面処理を施された部分
は、黒色遮光材を塗布されている（請求項７）。

【００６０】反射面１４Ａ，１４Ｂ，１６Ａ，１６Ｂ
は、研磨面に反射膜を形成することにより反射面とさ
れ、反射面１８Ａ，１８Ｂは、研磨面に「ハーフミラー
処理」を施すことにより反射面となっている。

【００６１】符号１９Ａ，１９Ｂで示す研磨面部分は、
結像光束の入り口部であり、符号１５で示す研磨面部分
は、結像光束の出口部分をなしている。

【００６２】照明手段２０Ａ，２０Ｂは、蛍光ランプや
ハロゲンランプ等の光源ランプである。

【００６３】以下、この実施例装置による被検ＩＣパッ
ケージの撮像を説明する。被検ＩＣパッケージ１（図の
ようにＳＯＰであるとする）は、一定の方向に向きを揃
えられて、図示されない搬送ラインを搬送される。

【００６４】このように搬送されてくる被検ＩＣパッケ
ージ１は、プログラム制御されたアームロボット（図示
されず）の吸引式の保持部１００により吸引保持され、
図１（ａ）に示すように、所定のセット位置にセットさ
れる。

【００６５】このとき、被検ＩＣパッケージ１の種類
等、サイズに関する情報が制御手段に予め与えられ、こ
の情報に基づき、制御手段が移動機構５０を制御して、
ピント合わせが成されている。

【００６６】照明手段２０Ａ，２０Ｂを点灯すると、照
明光は、ハーフミラーによる反射面１８Ａ，１８Ｂを透
過して、被検ＩＣパッケージ１の左右両側の面を照明す
る。

【００６７】被検ＩＣパッケージ１の右側の面からの反
射光束は、研磨面１９Ａから結像光ガイドユニットに入
射し、反射面１８Ａ，１６Ａ，１４Ａを介して斜め結像
光束として結像レンズ１２に入射し、エリアセンサー１
０上に結像する。

【００６８】被検ＩＣパッケージ１の左側の面からの反
射光束は、研磨面１９Ｂから結像光ガイドユニットに入
射し、反射面１８Ｂ，１６Ｂ，１４Ｂを介して斜め結像
光束として結像レンズ１２に入射し、エリアセンサー１
０上に結像する。

【００６９】エリアセンサー１０（１０Ａ，１０Ｂ，１
０Ｃ）に結像した像は、各エリアセンサーにより撮像さ
れる。各エリアセンサーの出力は、図示されない画像処
理装置（コンピュータ等）へ送られる。以上が、ＩＣパ
ッケージ検査用撮像装置による撮像動作である。

【００７０】各エリアセンサー１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ
の出力を受けた画像処理装置は、各エリアセンサーの撮
像画像を１画像に合成して、リードピンの配列ピッチの
乱れや「浮き」の有無を検査する（プログラムされた画
像処理工程で実行される）とともに、上記合成された画
像をモニターディスプレイに表示する。

【００７１】図３は、モニターディスプレイに表示され
た合成画像である。画像の上半分は、被検ＩＣパッケー
ジ１の右側面の画像、下半分は左側面の画像である。リ
ードピンの「浮き」や配列ピッチの「乱れ」が明瞭に捕
らえられている。

【００７２】図２は、請求項３，５，６，７記載の発明
の１実施例を説明するための図である。

【００７３】符号１０’は１以上のエリアセンサー、符
号１２’は１以上の結像レンズ、符号１７は結像光ガイ
ドユニット、符号２５は光束ガイド手段をそれぞれ示
し、符号２０Ａ’、２０Ｂ’は照明手段を、また符号５
０’はピント合わせのための移動機構を示している。

【００７４】結像光ガイドユニット１７は、斜光線光路
形成部材１４’をなす反射面１４ａ，１４ｂと、第１の
反射面対をなす反射面１６ａ，１８ａ、第２の反射面対
をなす反射面１６ｂ，１８ｂを、ガラスプリズムを組み
合わせて一体的に形成したものである。

【００７５】反射面１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂは
研磨面に反射面を形成した構成であり、反射面１８ａ，
１８ｂは研磨面にハーフミラーを形成した構成である。

【００７６】研磨面１９ａ，１９ｂは結像光束の入射
部、研磨面１５’は結像光束の出口部であり、他の部分
は拡散面処理されて黒色遮光処理されている。

【００７７】光束ガイド手段２５は、ガラスプリズムを
板状に組合せてなり、互いに平行な反射面２５ａ，２５
ｂを有する。

【００７８】図に示すように、被検ＩＣパッケージ１を
セット領域にセットし、移動機構５０’によりピント合
わせを行い、照明手段２０Ａ’，２０Ｂ’により被検Ｉ
Ｃパッケージ１を照明すると、被検ＩＣパッケージ１の
右側面からの光は、研磨面１９ａ，反射面１８ａ，１６
ａ，１４ａ，２５ａ，２５ｂを介して、結像レンズ１
２’に入射し、エリアセンサー１０’上に結像する。

【００７９】被検ＩＣパッケージ１の左側面からの光
は、研磨面１９ｂ，反射面１８ｂ，１６ｂ，１４ｂ，２
５ａ，２５ｂを介して結像レンズ１２’に入射し、エリ
アセンサー１０’上に結像する。

【００８０】従って、図１の実施例と同様に、被検ＩＣ
パッケージ１の左右の面における画像を撮像できる。

【００８１】図１，図２の実施例において、ＱＦＰ（４
つの面に、リードピン配列がある）の検査を行う場合に
は、上記の手順で、先ず「左右方向の側面」におけるリ
ードピンの状態を撮像して検査を行い、しかる後に、被
検ＩＣパッケージを吸引により保持する保持部１００に
より、被検ＩＣパッケージ（ＱＦＰ）を９０度回転さ
せ、「前後両面」のリードピンの状態を撮像して検査を
行えば良い。

【００８２】図４〜図６に、請求項４，５，６，７記載
の発明の１実施例を示す。この実施例は、図１に即して
説明した請求項１，２記載の発明の実施例と、図２に即
して説明した請求項３記載の発明の実施例を組み合わせ
たもの（請求項４）である。従って、混同の慮がないと
思われるものについては、図１および図２において用い
たのと同一の符号を伏する。

【００８３】図４は当該実施例の平面図を、照明手段を
省いて示している。

【００８４】符号１Ａ’で示す被検ＩＣパッケージは
「ＱＦＰ」であって、４つの辺のそれぞれにリードピン
を有している。符号１３で示す部分は、図１（ａ）に即
して説明した実施例におけると同様の結像光ガイドユニ
ットを示し、符号１７’で示す部分は、図２の実施例に
おけると同様の結像光ガイドユニットを示す。また、符
号２５で示す部分は、図２の実施例におけると同じ光束
ガイド手段を示す。

【００８５】反射面１８Ａ’，１８Ｂ’，１８ａ’，１
８ｂ’は、図１，２の実施例におけるハーフミラーと異
なり、全反射ミラー（通常の反射鏡）である。

【００８６】図５は、図４のＶ−Ｖ断面図を示す。

【００８７】被検ＩＣパッケージ１Ａ’は、吸引式の保
持部１００によりセット領域にセットされる。照明手段
２００ａ，２００ｂはＬＥＤであり、結像光ガイドユニ
ット１７’を介して、被検ＩＣパッケージ１Ａ’を左右
方向から照明する。

【００８８】即ち、結像光ガイドユニット１７’の研磨
面１９ａ’，１９ｂ’および反射面１８ａ’，１８ｂ’
の下位の部分は拡散面処理されているが遮光塗装はなさ
れていない。従って、照明手段２００ａ，２００ｂを発
光させると、光は上記拡散面処理された部分を通り、拡
散光となって被検ＩＣパッケージ１Ａ’を照明する（請
求項７）。

【００８９】被検ＩＣパッケージ１Ａ’の「左右のリー
ドピン部」からの光は、結像光ガイドユニット１７’と
光束ガイド手段２５により結像レンズ１２’（図６に示
すように、３個の結像レンズ１２Ａ’，１２Ｂ’，１２
Ｃ’を、図５の図面に直交する方向へ配列してなる）に
導かれ、エリアセンサー１０’（図６に示すように、３
個のエリアセンサー１０Ａ’，１０Ｂ’，１０Ｃ’を、
図５の図面に直交する方向へ配列してなる）上に結像
し、撮像される。

【００９０】ここで注意すべきことは、照明手段２００
ｂは、被検ＩＣパッケージ１Ａ’の、図５における右側
のリードピン部分の撮像用の照明手段であり、照明手段
２００ａは、左側のリードピン部分の撮像用の照明手段
であることである。

【００９１】リードピンは金属でできており、その表面
は通常、剥き出しの金属表面で高い反射率を有する。こ
のため、図１，２の実施例のように、照明光束で直接に
リードピン部分を照明すると、反射によるハレーション
で、リードピン部分の撮像画像の解像度が悪くなる場合
がある。

【００９２】説明中の実施例のように、例えば、図５で
照明手段２００ｂにより被検ＩＣパッケージ１Ａ’の右
側のリードピン部を照明すると、この右側のリードピン
は、エリアセンサー１０’側から見て、所謂「逆光」で
照明されることになるから、リードピン部は、拡散光で
ある逆光をバックにシルエット像として「くっきり」と
浮かび上がり、エリアセンサー１０’により鮮明に撮像
することが可能になるのである。

【００９３】図６は、図４のＶＩ−ＶＩ断面図を示す。

【００９４】被検ＩＣパッケージ１Ａ’は、吸引式の保
持部１００によりセット領域にセットされる。照明手段
２００Ａ，２００ＢはＬＥＤであり、結像光ガイドユニ
ット１３の、研磨面１９Ａ’，１９Ｂ’および反射面１
８Ａ’，１８Ｂ’の下位の拡散面処理された光通過部を
介して、被検ＩＣパッケージ１Ａ’を、図６の左右方向
から照明する。

【００９５】図６において、被検ＩＣパッケージ１Ａ’
の「左右のリードピン部」からの光は、結像光ガイドユ
ニット１３により、結像レンズ１２（図５に示すよう
に、３個の結像レンズ１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを、図６
の図面に直交する方向へ配列してなる）に導かれ、エリ
アセンサー１０（図５に示すように、３個のエリアセン
サー１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを、図５の図面に直交する
方向へ配列してなる）上に結像し、撮像される。

【００９６】照明手段２００Ｂは、被検ＩＣパッケージ
１Ａ’の、図６における右側のリードピン部分の撮像用
の照明手段であり、照明手段２００Ａは、左側のリード
ピン部分の撮像用の照明手段である。

【００９７】図６における左右方向のリードピン部も、
エリアセンサー１０側から見て、拡散光である逆光をバ
ックに、シルエット像として「くっきり」と浮かび上が
り、エリアセンサー１０により鮮明に撮像できる。

【００９８】従って、被検ＩＣパッケージ１Ａ’の４側
面における各リードピン列の状態を同時に撮像すること
ができる。

【００９９】なお、エリアセンサー１０と結像レンズ１
２、エリアセンサー１０’と結像レンズ１２’をそれぞ
れ一体として、結像レンズ１２，１２’の光軸方向へ変
位させてピント合わせを行うことは、図１，図２の実施
例の場合と同様である。

【０１００】エリアセンサー１０，１０’の出力は図示
されない画像処理装置へ送られ、各リードピン列におけ
るリードピンの「浮き」や、配列ピッチの「乱れ」の検
査に供される。

【０１０１】被検ＩＣパッケージ１Ａ’の、対向する２
側面における１ラインのリードピン列ごとに、１画面と
してモニターディスプレイに表示されるが、この２画面
は、１つのディスプレイ上に別個に表示しても良いし、
異なるモニターディスプレイに１つずつ表示してもよ
い。

【０１０２】図７に変形例を要部のみ示す。

【０１０３】図７（ａ）において、符号１９Ａ’，１９
Ｂ’，１９ａ’，１９ｂ’は、図４〜６に即して説明し
た実施例における撮像光の入り口と成る研磨面を一般的
に示し、符号１８Ａ’，１８Ｂ’，１８ａ’，１８ｂ’
は反射面を一般的に示している。

【０１０４】図４〜図６に即して説明した実施例では、
前述の如く、照明手段２００Ａ，２００Ｂ，２００ａ，
２００ｂによる照明光は、拡散光と成って、照明目的と
するリードピン部分を斜め下方から斜め上方へ向かうよ
うに照明する。

【０１０５】そこで、このような場合、撮像光を研磨面
１９Ａ’等から有効に取り込むために、図７の実施例で
は研磨面１９Ａ’等に、断面くさび型のプリズム５００
を一体に設け、プリズム面での屈折により、撮像光が研
磨面１９Ａ’等に直交する方向に近づくようにして、撮
像光の有効な取り込みを図っている。

【０１０６】また、プリズム５００には、図７（ｂ）に
示すように、細い直線パターン５０１が印付けられてい
る。直線パターン５０１は、例えば、被検ＩＣパッケー
ジの一つの側面のリードピン配列状況を、３つのエリア
センサー１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃで撮像し、各エリアセ
ンサーの撮像画像を１つの画像に合成する場合の基準と
して用いられる。

【０１０７】なお、吸引式の保持部は、例えば「アーム
ロボット」とし、方向を揃えられて搬送されてくる被検
ＩＣパッケージを、プログラム制御により自動的にチャ
ッキングしてステージ上にセットし、検査後は、不良品
を回収部に、良品を組立てライン上に戻すようにするの
が良い。

【０１０８】被検ＩＣパッケージのセットは、これに限
らず、適当なステージ（結像光ガイドユニットの水平な
面を利用することもできる）上に、透明な直方体状の支
持台を置き、この支持台の上に手動もしくは自動的にセ
ットするようにしてもよい。

【０１０９】上記実施例では、結像レンズとこれに対応
するエリアセンサーとを一体として合焦動作を行う場合
を説明したが、合焦動作を必要としない場合には、勿
論、エリアセンサー・結像レンズとも、固定的な配備で
よいし、結像レンズとして、可変焦点式のものを用い、
結像レンズの焦点距離調整でピント合わせを行っても良
いことは言うまでもない。

【０１１０】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規なＩＣパッケージ検査用撮像装置を提供できる。
この発明のＩＣパッケージ検査用撮像装置は、エリアセ
ンサーにより撮像を行うため、検査の能率を高めること
ができる。

【０１１１】請求項１，２または３記載の発明によれ
ば、被検ＩＣパッケージの互いに対向する２つの側面に
おけるリードピン列の状態を同時に撮像できるが、上記
２側面の状態を共通の結像レンズとエリアセンサーで撮
像するので、装置をコンパクト化できる。

【０１１２】請求項４記載の発明によれば、被検ＩＣパ
ッケージ４つの側面におけるリードピン列の状態を同時
に撮像できるが、対向する２側面ごとの状態を、それぞ
れ共通の結像レンズとエリアセンサーで撮像するので、
装置をコンパクト化できる。

【０１１３】請求項５記載の発明によれば、高コストの
広画角結像レンズを用いること無く、被検ＩＣパッケー
ジセット領域とエリアセンサーとの間の光路長を短縮で
き、撮像装置のコンパクト化に有効である。

【０１１４】請求項６，７記載の発明では、遮光線光路
形成部材と第１及び第２の反射面対を結像光ガイドユニ
ットとして一体化されているので、撮像装置の組付けに
おける位置合わせが容易であり、撮像装置本体の組立て
能率が良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の１実施例を説明するため
の図である。

【図２】請求項３記載の発明の１実施例を説明するため
の図である。

【図３】上記実施例層値より撮像下画像をモニターディ
スプレイに表示した状態を説明するための図である。

【図４】請求項４記載の発明の１実施例を説明するため
の図で、要部平面図である。

【図５】図４の実施例装置のＶ−Ｖ断面図である。

【図６】図４の実施例装値のＶＩ−ＶＩ断面図である。

【図７】図４〜図６に示す実施例の変形例を特徴部分の
み示す図である。

【図８】ＩＣパッケージの１例であるＳＯＰを説明する
ための図である。

【符号の説明】

１被検ＩＣパッケージ１０エリアセンサー１２結像レンズ１４斜光線光路形成部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】面実装型のＩＣパッケージのリードピン
の、配列ピッチの乱れ及び浮きの有無を検査するため
に、被検ＩＣパッケージの、互いに対向する２つの側面
部の像を撮像する装置であって、１以上のエリアセンサー（１０）と、各エリアセンサー
（１０）上に検査部の像を結像させる１以上の結像レン
ズ（１２）と、上記結像レンズ（１２）を介して上記エリアセンサー
（１０）と逆の側において、上記結像レンズ（１２）の
光軸上に、２面の反射面（１４Ａ，１４Ｂ）を結像レン
ズ（１２）から離れる向きに開くようにＶ字型に組み合
わせて設けられ、上記結像レンズの光軸に対して対称に
傾いた１対の結像光路を構成するための斜光線光路形成
部材（１４）と、１対の反射面（１６Ａ，１８Ａ）を所定の角をなして組
み合わせて成り、上記エリアセンサー（１０）から上記
結像レンズ（１２）と斜光線光路形成部材（１４）の一
方の反射面（１４Ａ）とを介して、被検ＩＣパッケージ
のセット領域の所定の側への結像光路を形成する第１の
反射面対と、１対の反射面（１６Ｂ，１８Ｂ）を所定の角をなして組
み合わせて成り、上記エリアセンサー（１０）から上記
結像レンズ（１２）と斜光線光路形成部材（１４）の他
方の反射面（１４Ｂ）を介して、被検ＩＣパッケージの
セット領域の、上記所定の側とは逆の側への結像光路を
形成する第２の反射面対と、上記セット領域にセットされた被検体ＩＣパッケージ
（１）を照明する照明手段（２０Ａ，２０Ｂ）とを有す
ることを特徴とする、ＩＣパッケージ検査用撮像装置。
【請求項２】請求項１記載のＩＣパッケージ検査用撮像
装置において、被検ＩＣパッケージの、互いに対向する２つの側面部の
像を、１以上のエリアセンサー上に結像させるための合
焦手段を有することを特徴とする、ＩＣパッケージ検査
用撮像装置。
【請求項３】請求項１または２記載のＩＣパッケージ検
査用撮像装置において、斜光線光路形成部材と１以上の結像レンズとの間の光路
を、１以上の反射面を有する光束ガイド手段で屈曲させ
たことを特徴とするＩＣパッケージ検査用撮像装置。
【請求項４】請求項１または２記載のＩＣパッケージ検
査用撮像装置を縦方向撮像用とし、請求項３記載のＩＣ
パッケージを横方向撮像用とし、これらを直角をなすよ
うに組合せ、被検ＩＣパッケージの４側面部を同時に撮
像可能とするように構成したことを特徴とするＩＣパッ
ケージ検査用撮像装置。
【請求項５】請求項１または２または３または４記載の
ＩＣパッケージ検査用撮像装置において、複数のエリアセンサーと、これらエリアセンサーに対応
する複数の結像レンズが、斜光線光路形成部材における
反射面の組合せ稜線部に平行な方向へ所定間隔で配列さ
れていることを特徴とするＩＣパッケージ検査用撮像装
置。
【請求項６】請求項１または２または３または４または
５記載のＩＣパッケージ検査用撮像装置において、２面の反射面（１４Ａ，１４Ｂ）による斜光線光路形成
部材と、１対の反射面（１６Ａ，１８Ａ）による第１の
反射面対と、１対の反射面（１６Ｂ，１８Ｂ）による第
２の反射面対とを結像光ガイドユニットとして一体化し
たことを特徴とするＩＣパッケージ検査用撮像装置。
【請求項７】請求項６記載のＩＣパッケージ検査用撮像
装置において、結像光ガイドユニットが、透明材質により形成され、結
像光束の出入部と、反射面部分以外の部分は、少なくと
も一部が拡散面処理されており、照明手段は、結像光ガイドユニットの結像光束の入射部
近傍の拡散面処理された部分を介して、拡散光により被
検ＩＣパッケージを照明することを特徴とするＩＣパッ
ケージ検査用撮像装置。