JPH10227620A - 半導体パッケージの端子検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】端子の頂点付近のエッジパターンを鮮明かつ適
当なる大きさで得ることができ、かつ背景像とのコント
ラストが良好な端子像を得ることができ、隣接端子像が
完全に分離された撮像画像を得ることができるようにし
て、端子平坦度の検査精度を向上させる。 【解決手段】ボール状の端子が列設された半導体パッケ
ージの斜め方向から撮像する撮像手段と、斜め撮像手段
による撮像用に前記パッケージ面を照明する手段とを具
え、半導体パッケージの端子を検査する半導体パッケー
ジの端子検査装置において、斜め撮像用照明手段は、少
なくともその内周面から照明光を発生し、前記半導体パ
ッケージの上方に配設されてそのリング面が斜め撮像手
段の光軸に略直角となるように配設された半リング形状
の第１の照明と、リング形状の第２の照明とを有し、斜
め撮像手段による撮像の際に、第１及び第２の照明を同
時に点灯する点灯制御手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はＢＧＡやＣＳＰな
どの半導体パッケージのボール状端子の位置ズレ、ピッ
チ、平坦度などの各種検査項目を検査する半導体パッケ
ージの端子検査装置に関し、特に半導体パッケージの撮
像処理の際に用いる照明手法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＢＧＡ（Ball Grid Array）またはＣＳ
Ｐ（Chip Size Package）と呼ばれる半導体パッケージ
（以下これらをまとめてＢＧＡと略記する）は、半導体
パッケージの裏面にボール状のハンダバンプが２次元配
列されたものであり、ＢＧＡはこれらハンダバンプによ
ってプリント配線基板に直接ハンダ付けして実装される
ようになっている。

【０００３】このＢＧＡのようなパッケージ裏面に端子
が形成されたタイプの半導体パッケージに関して、端子
の位置ズレ、ピッチ、平坦度などを検査する際、従来
は、３角測量の原理を用いて被検査対象までの距離を測
定するレーザ変位計を用いるようにしていた。

【０００４】すなわち、このレーザ変位計を用いた従来
技術では、裏面を上にして配設された上記半導体パッケ
ージの上にレーザ変位計を配置し、このレーザ変位計で
半導体パッケージの各ハンダバンプの頂上部付近を１つ
ずつ走査することで、各ハンダバンプの高さなどを計測
するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このようなレーザ変位
計を用いた従来技術では、レーザ変位計によって各ハン
ダバンプの高さを１つずつ計測するようにしているの
で、検査に多くの時間がかかり、またハンダバンプの表
面に傷等がある場合、正確な検査測定をなし得ないとい
う問題がある。

【０００６】そこで、本出願人は、特願平８−１２４９
５３号によって上記の問題点を解決するようにしてお
り、図１１にその構成を示す。

【０００７】すなわち、図１１において、ＢＧＡ１は表
裏反転されてＢＧＡトレイ３上に載置されており、ＢＧ
Ａ１の上方には、ハーフミラーＨＭが配設され、更にそ
の上方にはカメラＡ用の照明５が配設されている。カメ
ラＡは、ハーフミラーＨＭを介してＢＧＡ１の裏面像を
平面図像として撮像する。ＢＧＡ１の側部にはカメラＢ
用の照明６が設けられており、カメラＢでハンダボール
（ハンダバンプ）２が配設されたＢＧＡ１の裏面を斜め
上方から撮像する。この場合、カメラＡで撮像する際に
はカメラＡ用の照明５のみを点灯し、またカメラＢで撮
像する際にはカメラＢ用の照明６のみを点灯する。

【０００８】上記図１１に示す構成では、２台のカメラ
Ａ，Ｂで撮像した画像データをステレオ法によって処理
することで各ボールの３次元情報（平面位置(ｘｙ位置)
及び高さ(ｚ位置)）を得るようにしている。

【０００９】ここで、上記２台のカメラＡ，Ｂの撮像画
像中でボール２の画像位置を特定する際には、通常パタ
ーンマッチング処理が用いられが、パターンマッチング
において、位置決めする対象（この場合はハンダボール
２）と背景（この場合はパッケージ基板面４）とのコン
トラストが高いほど位置の検出精度は向上する。また、
逆に、背景（パッケージ面４）からの反射光がカメラに
入ってしまうと、位置決め対象であるハンダボールとの
コントラストが低下して、位置決め精度、ひいては平坦
度（高さ）などの検査精度自体が低下してしまう。

【００１０】また、一般に、ＢＧＡパッケージの基板中
にはランダムな配線パターンが走っているために、基板
からの反射光がカメラにはいる場合は、これら配線パタ
ーンからの反射光もカメラにはいることになる。このラ
ンダムな配線パターンからの反射光はパターンマッチン
グの際の外乱になり、これも位置決め精度を低下させる
原因となる。

【００１１】ここで、上記図１１に示す構成において、
ＢＧＡ１を斜め上方から撮像するカメラＢ用の照明とし
ては、通常図１２または図１３に示すような平板状の反
射照明６が用いられていた。

【００１２】これら平板照明は、プレート上に多数個の
ＬＥＤをマトリクス状に配列したもので、図１２の場合
は、ＢＧＡ１の斜め上方からＢＧＡ１を照明するように
している。なお、ＢＧＡやＣＳＰの場合は、撮像対象で
ある端子（ボール）が基板のエリア内に存在し、ＱＦＰ
のようにパッケージの外側に突出していないので、透過
照明は使用不可能で、どうしても反射照明を使用する必
要がある。

【００１３】この図１２のような斜め上方からの照明６
を用いた場合、ハンダボールの撮像像は円形の光った像
となるが、隣接したハンダボールの撮像像がつながらな
いように照明光の光量を下げると、カメラＢに入射され
るハンダボールからの反射光量自体も減少することにな
り、この結果ハンダボールの撮像像は図１４(a)に示す
ように、１個１個が非常に小さな像となってしまい、実
用には供さない。

【００１４】また、図１２において、照明６の光量を上
げてハンダボールの光る部分の像を大きくしようとする
と、カメラＢからみて奥行き方向に対しても光る部分が
増大されるために、結果として、図１４(b)に示すよう
に、隣接するハンダボールの像がつながってしまう。こ
のように、図１２に示す照明６では、光量を増減して
も、要求されるパターンマッチングの精度を確保するこ
とができない。

【００１５】次に、図１３に示す技術では、ＢＧＡ１を
挟んでカメラＢと正対するように平板照明６を配置して
いるが、この場合には、ＢＧＡ１のパッケージ基板４か
ら反射光がまともにカメラＢに入射されてしまい、カメ
ラＢの撮像像において背景部分（パッケージ基板４）と
ハンダボール２部分とのコントラストが低下して、これ
も要求される位置決め精度を確保することができない。

【００１６】この発明はこのような実情に鑑みてなされ
たもので、端子の頂点付近のエッジパターンを鮮明かつ
適当なる大きさで得ることができ、かつ背景像とのコン
トラストが良好な端子像を得ることができ、さらに隣接
端子像が完全に分離された撮像画像を得ることができる
ようにして、端子平坦度などの検査精度を向上させる半
導体パッケージの端子検査装置を提供することを目的と
する。

【００１７】

【課題を解決するための手段および作用効果】第１の発
明では、ボール状の端子が列設された半導体パッケージ
のパッケージ面を所定の仰角をもって斜め方向から撮像
する斜め撮像手段と、前記斜め撮像手段による撮像用に
前記パッケージ面を照明する斜め撮像用照明手段とを具
え、これら斜め撮像手段の撮像データに基づいて半導体
パッケージの端子を検査する半導体パッケージの端子検
査装置において、前記斜め撮像用照明手段は、少なくと
もその内周面から照明光を発生し、前記半導体パッケー
ジの上方に配設されてそのリング面が前記斜め撮像手段
の光軸に略直角となるように配設された半リング形状の
第１の照明と、前記半導体パッケージの上方で半導体パ
ッケージを囲むようにリング状の照明部分が配設された
リング形状の第２の照明とを有し、前記斜め撮像手段に
よる撮像の際に、前記第１及び第２の照明を同時に点灯
する点灯制御手段と、を備えるようにしている。

【００１８】まず、第１の照明である半リング状照明を
リングの頂上部分とその両側にある側部領域との３つの
領域に分けて考えた場合、上記頂上部分からの光のみで
は撮像した端子像の形状はボール状端子の形をそのまま
反映する略円形となり、隣接した端子像とつながりやす
くなる。また、隣接した端子像がつながらないように頂
上部分の照明の光量を下げた場合は、光量が不足して、
その端子像は小さなものとなる。また、上記頂上部分の
照明を強くすると、端子像は大きくはなるが隣接した端
子像とつながってしまう。

【００１９】そこで第１の発明では、第１の照明を半リ
ング状に照明を構成することにより、半導体パッケージ
を上記頂上部分からの他に該頂上部分の両側にある前記
側部領域からも照明することにより、上記頂上部分の照
明のみではボール状端子用の照明としては不足する分を
上記頂上部分の両側にある側部領域からの照明によって
補填するようにしている。すなわち、ボール状端子の頂
上付近に前記側部領域から斜め側方から照明をした像
が、半リング状照明の頂上部分からの照明による像に追
加される、この結果、第１の照明のみを点灯して撮像を
行った場合は、撮像された像は略Ｕ字型となり、隣接端
子像とつながり難く分離し易くなる。

【００２０】また、リング状照明のリング面は斜め撮像
手段の光軸に略直角となるように配設されているので、
半リング状照明の前記側部領域からの光は半導体パッケ
ージの基板面で反射されても斜め撮像手段に直接入射さ
れる光量は極めて少なくなる。一方、半リング状照明の
前記側部領域からボール状端子の頂上付近に入射された
光は、端子がボール状をしているので、各方向に適宜散
乱されて斜め撮像手段へも適当量入射される。

【００２１】したがって、斜め撮像手段により撮像され
たボール状端子像は、背景である基板画像とのコントラ
ストが良好なものになる。

【００２２】上記第１の照明のみによる撮像によれば、
ボール状端子の表面形状が滑らかである場合には、前述
した理由で、隣接端子像とつながり難く分離し易い、逆
Ｕ字型のボール状端子像を背景像とのコントラストが良
好な状態で得ることができる。

【００２３】しかし、上記第１の照明手段のみでは、ボ
ール状端子の表面形状が滑らかでない場合には、そのボ
ール状端子表面の凹部が影として逆Ｕ字型のボール端子
像に反映されてしまい、光った像としてのボール端子像
の面積が小さくなると共に、結果的にその形状も様々に
変動することになる。

【００２４】そこで、第１の発明では、斜め撮像手段用
の照明として、上記第１の照明である半リング状の照明
の他に、半導体パッケージの上方で半導体パッケージを
囲むようにリング状の照明部分が配設されたリング形状
の第２の照明を追加することにより、各ボールに対して
３６０゜横方向から光が照射されるようにし、これによ
りボール表面の凹凸によって発生した輝点や暗点をなく
すと共に、各ボールパターンの面積を隣接したボール像
とつながらない程度に増大させるようにしている。

【００２５】したがって、この第１の発明によれば、ボ
ール状端子の表面形状が滑らかでない場合においても、
端子の頂点付近のエッジパターンを鮮明かつ適当なる大
きさで得ることができ、また背景像とのコントラストが
良好な端子像を得ることができ、さらに隣接端子像が完
全に分離された撮像画像を得ることができ、これにより
端子平坦度などの検査精度を従来に比べ大幅に向上させ
ることができる。

【００２６】第２の発明では、ボール状の端子が列設さ
れた半導体パッケージのパッケージ面を所定の仰角をも
って斜め方向から撮像する斜め撮像手段と、前記斜め撮
像手段による撮像用に前記パッケージ面を照明する斜め
撮像用照明手段とを具え、これら斜め撮像手段の撮像デ
ータに基づいて半導体パッケージの端子を検査する半導
体パッケージの端子検査装置において、前記斜め撮像用
照明手段は、少なくともその内周面から照明光を発生
し、前記半導体パッケージを囲繞するように配設されて
そのリング面が前記斜め撮像手段の光軸に略直角となる
ように配設されたリング形状の第１の照明と、前記半導
体パッケージの上方で半導体パッケージを囲むようにリ
ング状の照明部分が配設されたリング形状の第２の照明
とを有し、前記斜め撮像手段による撮像の際に、前記第
１及び第２の照明を同時に点灯する点灯制御手段と、を
備えるようにしている。

【００２７】かかる第２の発明によれば、先の第１の発
明では半リング形状であった第１の照明を完全なリング
状形状とし、このリング状形状の照明を半導体パッケー
ジを囲繞するように配設しかつそのリング面が前記斜め
撮像手段の光軸に略直角となるように配設するようにし
ている。第２の照明については、先の第１の発明と同
様、半導体パッケージの上方で半導体パッケージを囲む
ように配設されたリング状照明を用い、撮像の際にはこ
れら第１および第２の照明を同時に点灯するようにして
いる。

【００２８】したがって、この第２の発明においても、
先の第１の発明と同様、ボール状端子の表面形状が滑ら
かでない場合においても、隣接ボール画像と分離し易い
形状であるボール端子像を、或る程度の面積を確保しつ
つ得ることができるようになるとともに、背景である基
板画像とボール画像とのコントラストも良好なものにな
る。

【００２９】第３の発明では、ボール状の端子が列設さ
れた半導体パッケージのパッケージ面を所定の仰角をも
って斜め方向から撮像する斜め撮像手段と、前記斜め撮
像手段による撮像用に前記パッケージ面を照明する斜め
撮像用照明手段とを具え、これら斜め撮像手段の撮像デ
ータに基づいて半導体パッケージの端子を検査する半導
体パッケージの端子検査装置において、前記斜め撮像用
照明手段は、少なくともその内周面から照明光を発生
し、前記半導体パッケージの上方に配設されてそのリン
グ面が前記斜め撮像手段の光軸に略直角となるように配
設された半リング形状の第１の照明と、前記半導体パッ
ケージを略真上から照明する第２の照明とを有し、前記
斜め撮像手段による撮像の際に、前記第１及び第２の照
明を同時に点灯する点灯制御手段と、を備えるようにし
ている。

【００３０】かかる第３の発明によれば、第１の照明は
先の第１の発明と同様、半リング状とし、第２の照明を
半導体パッケージをほぼ真上から照明する平板照明とす
るようにしており、撮像の際にはこれら第１および第２
の照明を同時に点灯するようにしている。

【００３１】この第３の発明によれば、第２の照明は半
導体パッケージをほぼ真上から照明するようにしている
ので、撮像によって得られたボール状端子像は、第１の
照明のみを点灯することによって得られるボール状端子
像に比べ、その面積がさらに増加されたものとなる。

【００３２】したがって、第３発明においても、先の第
１又は第２の発明同様、ボール状端子の表面形状が滑ら
かでない場合においても、隣接ボール画像と分離し易い
形状であるボール端子像を、或る程度の面積を確保しつ
つ得ることができるようになるとともに、背景である基
板画像とボール画像とのコントラストも良好なものにな
る。

【００３３】第４の発明では、ボール状の端子が列設さ
れた半導体パッケージのパッケージ面を所定の仰角をも
って斜め方向から撮像する斜め撮像手段と、前記斜め撮
像手段による撮像用に前記パッケージ面を照明する斜め
撮像用照明手段とを具え、これら斜め撮像手段の撮像デ
ータに基づいて半導体パッケージの端子を検査する半導
体パッケージの端子検査装置において、前記斜め撮像用
照明手段は、少なくともその内周面から照明光を発生
し、前記半導体パッケージを囲繞するように配設されて
そのリング面が前記斜め撮像手段の光軸に略直角となる
ように配設されたリング形状の第１の照明と、前記半導
体パッケージを略真上から照明する第２の照明とを有
し、前記斜め撮像手段による撮像の際に、前記第１及び
第２の照明を同時に点灯する点灯制御手段と、を備える
ようにしている。

【００３４】かかる第４の発明によれば、第１の照明は
先の第２の発明と同様、完全リング状とし、第２の照明
を半導体パッケージをほぼ真上から照明するようにして
おり、撮像の際にはこれら第１および第２の照明を同時
に点灯する。

【００３５】この第４の発明によれば、第２の照明は半
導体パッケージをほぼ真上から照明するようにしている
ので、撮像によって得られたボール状端子像は、第１の
照明のみを点灯することによって得られるボール状端子
像に比べ、その面積がさらに増加されたものとなる。

【００３６】したがって、第４発明においても、先の第
１又は第２又は第３の発明同様、ボール状端子の表面形
状が滑らかでない場合においても、隣接ボール画像と分
離し易い形状であるボール端子像を、或る程度の面積を
確保しつつ得ることができるようになるとともに、背景
である基板画像とボール画像とのコントラストも良好な
ものになる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を添付図
面に従って詳細に説明する。

【００３８】なお、以下の実施例では、検査対象とする
半導体パッケージをＢＧＡ１とする。ＢＧＡ１は、周知
のように、プリント基板を用いたＬＧＡ（Land grid ar
rey）タイプのチップキャリアであり、チップの上面側
をモールドするとともに、下面側に複数のハンダバンプ
２（以下ボールという）を格子状に形成したものであ
る。

【００３９】［第１実施例］図１にこの発明の第１実施
例を示す。

【００４０】図１において、ＢＧＡ１は表裏反転されて
ボール２が列設されたボール面を上にしてＢＧＡトレイ
３上に載置されている。

【００４１】ＢＧＡ１の上方には、ＢＧＡ１のボール２
が配設された裏面を真っ直ぐ上方から撮像するためのカ
メラＡが配設されている。また、ＢＧＡ１の上方には、
ＢＧＡトレイ３を囲むようにリング状照明７が配設され
ている。このリング状照明７は後述するように、カメラ
Ａでの撮像のときとカメラＢでの撮像のときの双方で点
灯される。このリング状照明７は、通常の白色蛍光灯で
もよいし、リングの内周面に多数のＬＥＤをマトリクス
状に列設したものを用いてもよい。

【００４２】一方、ＢＧＡ１の斜め上方には、ＢＧＡ１
の裏面を斜め上方から撮像するカメラＢが配設されてお
り、その仰角θは例えば２０度前後に設定するようにし
ている。

【００４３】また、カメラＡとリング状照明７の間に
は、カメラＢ用の照明としてのアーチ状の半リング照明
８が設けられており、この半リング照明８はカメラＢで
の撮像のときにのみ点灯される。この場合、この半リン
グ状照明８の内周面全領域には、多数個の発光素子９
（例えばＬＥＤ）がマトリクス状に列設されている。

【００４４】図２は、図１に示した構成の動作手順を示
すもので、図１の構成によれば、カメラＡによる撮像を
行う際には、リング照明７を点灯し、半リング照明８は
消灯しておく（ステップ１００、１１０）。そして、カ
メラＡによってＢＧＡ１の裏面の平面像を撮像し、この
撮像データを画像処理することにより、各ＢＧＡ１のボ
ール２のｘ−ｙ位置を求める。また、必要に応じて、各
ボールの直径、変形の有無等の情報も求める（ステップ
１２０、１３０、１４０）。

【００４５】一方、カメラＢによる撮像を行う際には、
リング照明７および半リング照明８の双方を点灯する
（ステップ１５０）。この点が本発明の特徴である。

【００４６】そして、この状態で、ＢＧＡ１の裏面を斜
め上方から撮像し、その撮像データを画像処理すること
で、各ボール２の斜め方向の高さｄを求める。そして、
これら各ボール２の高さデータｄが得られると、この高
さデータｄと予め既知であるボールの理想半径ｒおよび
カメラＢの仰角θを用いて、各ボールのｚ方向の高さＨ
を演算する（ステップ１６０、１７０、１４０）。

【００４７】ここで、半リング照明８であるが、その半
径は、図３に示すように、少なくとも検査対象である１
つのＢＧＡパッケージ１を上方の略１８０度方向から照
明できる大きさに設定している。また、この半リング照
明８は、カメラＢの光軸に対しそのリング面Ｇがほぼ直
角になるように配設されている。なお、図１の場合は、
半リング状照明８のリング面Ｇを、ＢＧＡ１に対する正
対面Ｊから少しずらせて配設するようにしているが、こ
れはこの場合半リング状照明８の各ＬＥＤの照射方向を
リング面にＧに対し角度を付けて設定して、ＢＧＡ１の
裏面を均一に照明できるようにしたためであり、この配
設位置はＢＧＡ１の上方であれば任意の位置でよい。例
えば、リング面Ｇを面Ｊに一致させるようにしてもよ
い。

【００４８】図４は、かかる半リング状照明８のみを点
灯した場合に得られたカメラＢによるボール２の撮像画
像の一部を示すもので、この半リング状照明によれば各
ボールの頂点付近の画像は、逆Ｕ字型のエッジパターン
として得ることができる。なお、図４において、２´は
ボール像、４´は基板画像である。

【００４９】即ち、半リング状照明８によれば、図３に
示すように、ＢＧＡ１から見て高い位置にある照明領域
Ａ１の部分でＢＧＡ１のボール２の頂点付近を照明する
とともに、その両側のＢＧＡ１から見て低い位置にある
照明領域Ａ２，Ａ３の部分でＢＧＡ１を斜め側方から照
明することにより、ボール２の光る部分の面積を増大さ
せるようにして、図４に示したような逆Ｕ字型のボール
画像を得るようにしている。

【００５０】すなわち、半リング状照明８の照明領域Ａ
１の部分は基本的には先の図１２に示した平板照明と同
じような作用をするが、この照明領域Ａ１の両側に領域
Ａ２，Ａ３を延設して照明８を半リング状としたことに
よって、照明領域Ａ１のみでは不足しているボール２の
光る部分の面積を増大させ（なぜならば、ボールの表面
は球状であるため側方の照明領域Ａ２，Ａ３からの光で
もカメラＢに入射される）、かつその形状は隣接ボール
像とつながり易い円形ではなく逆Ｕ字型とするようにし
ている。

【００５１】また、前記照明領域Ａ２，Ａ３は先の図１
３に示した平板照明と同様、ＢＧＡ１から見て低い位置
にあるが、照明８を半リング状として照明領域Ａ２，Ａ
３からの光をＢＧＡ１のななめ側方（図１ではＹ方向）
から入射するようにしているので、図３に示すように、
照明領域Ａ２，Ａ３の光のパッケージ基板での反射光
は、殆どカメラＢに入射されることはない。このため、
カメラＢによって得られたボールパターンは、背景部分
であるパッケージ基板とのコントラストが大きなものと
なる。

【００５２】なお、図１の場合は、カメラＢの仰角θを
２０゜程度に設定してカメラＢを比較的低い位置に配設
するようにしたので、半リング状照明８のリング面Ｇを
カメラＢの光軸にほぼ直角にするようにしたが、カメラ
Ｂの仰角θが４５゜程度の場合は例外であり、リング面
ＧをカメラＢの光軸に直角にするべきではない。なぜな
らば、カメラＢの仰角θおよびリング面Ｇが双方とも４
５゜程度の場合は、リング状照明８の高い位置にある照
明領域Ａ１からの光のパッケージ基板での反射光がカメ
ラＢに直接入射されるようになり、基板像とボール像と
のコントラストを考えた場合、好ましくないからであ
る。

【００５３】図５は、半リング状照明８およびリング状
照明７を同時点灯とした場合に得られたカメラＢによる
ボール２の撮像画像の一部を示すもので、この場合のボ
ールの撮像画像は、リング状照明７を追加したことによ
って、先の図４に示す半リング状照明８のみの場合の撮
像画像に比べ、そのボール像２´は面積が増加し、また
形状は卵形状となっている。なお、図５において、各ボ
ール像２´に形成されている影の部分２５はボール２の
頂点からカメラＢ側に位置する一部領域に対応する。

【００５４】半リング状照明８のみによる撮像によれ
ば、ボール２の表面形状が滑らかである場合には、前述
した理由で、隣接端子像とつながり難く分離し易い、逆
Ｕ字型のボール端子像を背景像とのコントラストが良好
な状態で得ることができる。

【００５５】しかし、半リング状照明８のみによれば、
ボール２の表面形状が滑らかでない場合には、そのボー
ル２の表面の凹部が影として逆Ｕ字型のボール端子像に
反映されてしまい、光った像としてのボール端子像の面
積が小さくなり、結果的にその形状もボール表面の凹凸
に応じて様々に変動することになる。

【００５６】すなわち、ＢＧＡやＣＳＰにおいては、テ
スト工程でテスト用触針（プローブ）と接触したりして
ボール表面に圧痕が残ったり、製造工程あるいは保存上
の問題でボール表面に微小な凹凸が形成されたりするこ
とがあり、これらの表面が滑らかではないボール表面に
ＬＥＤ等の指向性の高い照明を直接当てると、カメラＢ
で撮像されたボール画像自体に前記ボール表面の凹凸に
対応する輝点や暗点が生じてしまう。これらの輝点及び
暗点は、パターンマッチングの際に大きな悪影響を及ぼ
し、位置決め精度を低下させる１つの原因となる。

【００５７】そこでこの実施例では、半リング状の照明
８の他に、ＢＧＡ１の上方でＢＧＡ１を囲むように配設
されたリング状照明７による照明を追加し、撮像の際に
は上記半リング状照明８およびリング状照明７を同時点
灯することにより、各ボールに対して３６０゜の横方向
からも光が照射されるようにし、これによりボール表面
の凹凸によって発生した輝点や暗点をなくすと共に、各
ボール像の撮像面積を隣接したボール像とつながらない
程度に増大させるようにしている。

【００５８】したがって、この第１の実施例によれば、
ボールの表面形状が滑らかでない場合においても、ボー
ルの頂点付近のエッジパターンを鮮明かつ適当なる大き
さで得ることができ、また背景像とのコントラストが良
好な端子像を得ることができ、さらに隣接端子像が完全
に分離された撮像画像を得ることができ。

【００５９】さらに、この実施例では、リング状照明７
は、カメラＡ用の照明とカメラＢ用の照明として共用さ
れるので、装置構成をコンパクト且つ安価にできる利点
も有している。

【００６０】［第２実施例］図６にこの発明の第２実施
例を示す。

【００６１】前述した第１の実施例においては、カメラ
Ｂ用の照明８を半リング状としたが、これはＢＧＡ１を
保持している面より下側の領域がＢＧＡ１の搬送装置な
どのためのエリア用に確保しなくてはならないことを考
慮したためである。

【００６２】この第２実施例においては、ＢＧＡ１の下
側の領域が自由に使用できる場合を想定しており、この
場合はカメラＢ用の照明として、完全なリング状の照明
１７を用いるようにしている。

【００６３】もう一方のリング状照明７は、先の第１の
実施例と同様、ＢＧＡトレイ３を囲むようにＢＧＡ１の
上方に配設されている。

【００６４】この第２の実施例においても、カメラＡで
の撮像の際にはリング状照明７のみを点灯し、カメラＢ
での撮像の際にはリング状照明７およびリング状照明１
７を同時点灯する。

【００６５】この第２の実施例によって得られるカメラ
Ｂの撮像画像は先の図５に示した第１の実施例のものと
基本的に同じである。

【００６６】［第３実施例］図７にこの発明の第３実施
例を示す。

【００６７】この第３実施例においては、先の第２の実
施例の構成に対し、上部平板照明２０をさらに追加する
ようにしており、この上部平板照明２０によってＢＧＡ
１をほぼ真上から均一に照明できるようにしている。す
なわちこの場合、上部照明２０は、高周波蛍光灯照明２
１と、その前方で照明２１の指向性を弱めるための光拡
散板２２とで構成され、一様な光をもってＢＧＡ１を上
方から照明する。

【００６８】図８は、図７に示した構成の動作手順を示
すもので、図７の構成によれば、カメラＡによる撮像を
行う際には、リング照明７を点灯し、リング照明１７お
よび上方照明２０は消灯しておく（ステップ２００、２
１０）。そして、カメラＡによってＢＧＡ１の裏面の平
面像を撮像し、この撮像データを画像処理することによ
り、各種の検査項目を測定する（ステップ２２０、２３
０、２４０）。

【００６９】一方、カメラＢによる撮像を行う際には、
リング照明１７および上方照明２０の双方を点灯し、リ
ング状照明７は消灯しておく（ステップ２５０）。

【００７０】そして、この状態で、ＢＧＡ１の裏面をカ
メラＢによって斜め上方から撮像し、その撮像データを
画像処理することで、各種の検査項目を計測する（ステ
ップ２６０、２７０、２４０）。

【００７１】図９は、リング状照明１７および上方照明
２０を同時点灯とした場合に得られたカメラＢによるボ
ール２の撮像画像の一部を示すもので、この場合のボー
ルの撮像画像は、ＢＧＡ１をほぼ真上から照らす上方照
明２０を追加したことによって、先の図４に示す半リン
グ状照明８のみの場合の撮像画像に比べ、そのボール像
２´は面積が増加し、また形状も逆Ｕ字型を膨らませた
ような形状となっている。

【００７２】このようにこの実施例では、リング状照明
１７の他に、ＢＧＡ１の上方でＢＧＡ１を上方から均一
に照射する上方照明２０を追加し、カメラＢによる撮像
の際には上記リング状照明１７および上方照明２０を同
時点灯することにより、各ボールに対して上方からも均
一に光が照射されるようにし、これによりボール表面の
凹凸によって発生した輝点や暗点をなくすと共に、各ボ
ール像の撮像面積を隣接したボール像とつながらない程
度に増大させてパターンマッチング精度を向上させるよ
うにしている。

【００７３】したがって、この実施例によれば、ボール
の表面形状が滑らかでない場合においても、ボールの頂
点付近のエッジパターンを鮮明かつ適当なる大きさで得
ることができ、また背景像とのコントラストが良好な端
子像を得ることができ、さらに隣接端子像が完全に分離
された撮像画像を得ることができる。

【００７４】［第４実施例］図１０にこの発明の第４実
施例を示す。

【００７５】この第４実施例においては、先の第１の実
施例の構成に対し、上部照明２０をさらに追加するよう
にしており、カメラＢによる撮像の際には半リング状照
明８と上方照明２０を同時に点灯して、半リング状照明
８の他に、上部照明２０によってＢＧＡ１をほぼ真上か
ら均一に照明できるようにしている。

【００７６】なお、第３及び第４実施例で用いた上方照
明２０であるが、ＢＧＡ１をほぼ真上から均一に照らす
ものであれば、蛍光灯以外の他の任意の照明を用いるよ
うにしてもよい。例えば、ＬＥＤを多数個格子状に配列
したＬＥＤアレイの前面に光拡散シートを配置し、さら
にその前面に一次元の集光作用を持つレンズアレイを配
置して、ＬＥＤアレイの光量を低下させることなく光拡
散性を増すようにした照明を用いるようにしてもよい。
また、上方照明２０はＢＧＡ１をほぼ真上から均一に照
らすものであれば、平板状に限るものでもない。また、
上記上方照明として適宜の光源からの光が光反射率のよ
い天井で反射された光を利用する間接照明方式を用いる
ようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示す図。

【図２】第１実施例の動作を説明するためのフローチャ
ート図。

【図３】第１実施例の作用を説明するための図。

【図４】第１実施例の半リング状照明のみによって得ら
れるボール撮影像を示す図。

【図５】第１実施例により得られるボール撮影像を示す
図。

【図６】この発明の第２実施例を示す図。

【図７】この発明の第３実施例を示す図。

【図８】第３実施例の動作を説明するためのフローチャ
ート図。

【図９】第３実施例により得られるボール撮影像を示す
図。

【図１０】この発明の第４実施例を示す図。

【図１１】先行技術を示す図。

【図１２】先行技術による照明の一例を示す図。

【図１３】先行技術による照明の他の一例を示す図。

【図１４】先行技術によるボール撮影像を示す図。

【符号の説明】

１…ＢＧＡ ２…ハンダバンプ（ボール） ３…ＢＧＡトレイ ４…基板面 ５，７…カメラＡ用照明 ６…カメラＢ用照明 Ａ，Ｂ…カメラ ８…半リング状照明 ９…ＬＥＤ １７…リング状照明

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ボール状の端子が列設された半導体パッケ
   ージのパッケージ面を所定の仰角をもって斜め方向から
   撮像する斜め撮像手段と、 前記斜め撮像手段による撮像用に前記パッケージ面を照
   明する斜め撮像用照明手段と、 を具え、これら斜め撮像手段の撮像データに基づいて半
   導体パッケージの端子を検査する半導体パッケージの端
   子検査装置において、 前記斜め撮像用照明手段は、 少なくともその内周面から照明光を発生し、前記半導体
   パッケージの上方に配設されてそのリング面が前記斜め
   撮像手段の光軸に略直角となるように配設された半リン
   グ形状の第１の照明と、 前記半導体パッケージの上方で半導体パッケージを囲む
   ようにリング状の照明部分が配設されたリング形状の第
   ２の照明と、 を有し、 前記斜め撮像手段による撮像の際に、前記第１及び第２
   の照明を同時に点灯する点灯制御手段と、 を備えるようにしたことを特徴とする半導体パッケージ
   の端子検査装置。
2. 【請求項２】ボール状の端子が列設された半導体パッケ
   ージのパッケージ面を所定の仰角をもって斜め方向から
   撮像する斜め撮像手段と、 前記斜め撮像手段による撮像用に前記パッケージ面を照
   明する斜め撮像用照明手段と、 を具え、これら斜め撮像手段の撮像データに基づいて半
   導体パッケージの端子を検査する半導体パッケージの端
   子検査装置において、 前記斜め撮像用照明手段は、 少なくともその内周面から照明光を発生し、前記半導体
   パッケージを囲繞するように配設されてそのリング面が
   前記斜め撮像手段の光軸に略直角となるように配設され
   たリング形状の第１の照明と、 前記半導体パッケージの上方で半導体パッケージを囲む
   ようにリング状の照明部分が配設されたリング形状の第
   ２の照明と、 を有し、 前記斜め撮像手段による撮像の際に、前記第１及び第２
   の照明を同時に点灯する点灯制御手段と、 を備えるようにしたことを特徴とする半導体パッケージ
   の端子検査装置。
3. 【請求項３】ボール状の端子が列設された半導体パッケ
   ージのパッケージ面を所定の仰角をもって斜め方向から
   撮像する斜め撮像手段と、 前記斜め撮像手段による撮像用に前記パッケージ面を照
   明する斜め撮像用照明手段と、 を具え、これら斜め撮像手段の撮像データに基づいて半
   導体パッケージの端子を検査する半導体パッケージの端
   子検査装置において、 前記斜め撮像用照明手段は、 少なくともその内周面から照明光を発生し、前記半導体
   パッケージの上方に配設されてそのリング面が前記斜め
   撮像手段の光軸に略直角となるように配設された半リン
   グ形状の第１の照明と、 前記半導体パッケージのパッケージ面を略真上から照明
   する第２の照明と、 を有し、 前記斜め撮像手段による撮像の際に、前記第１及び第２
   の照明を同時に点灯する点灯制御手段と、 を備えるようにしたことを特徴とする半導体パッケージ
   の端子検査装置。
4. 【請求項４】前記第２の照明の前面に光拡散手段を配置
   するようにしたことを特徴とする請求項３記載の半導体
   パッケージの端子検査装置。
5. 【請求項５】ボール状の端子が列設された半導体パッケ
   ージのパッケージ面を所定の仰角をもって斜め方向から
   撮像する斜め撮像手段と、 前記斜め撮像手段による撮像用に前記パッケージ面を照
   明する斜め撮像用照明手段と、 を具え、これら斜め撮像手段の撮像データに基づいて半
   導体パッケージの端子を検査する半導体パッケージの端
   子検査装置において、 前記斜め撮像用照明手段は、 少なくともその内周面から照明光を発生し、前記半導体
   パッケージを囲繞するように配設されてそのリング面が
   前記斜め撮像手段の光軸に略直角となるように配設され
   たリング形状の第１の照明と、 前記半導体パッケージを略真上から照明する平板形状の
   第２の照明と、 を有し、 前記斜め撮像手段による撮像の際に、前記第１及び第２
   の照明を同時に点灯する点灯制御手段と、 を備えるようにしたことを特徴とする半導体パッケージ
   の端子検査装置。
6. 【請求項６】前記第２の照明の前面に光拡散手段を配置
   するようにしたことを特徴とする請求項５記載の半導体
   パッケージの端子検査装置。