JPH102725A - テープキャリアパッケージの外観検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 半導体チップ部品を高い信頼性で検査するこ
とにより製造工程上のテープキャリアパッケージを正確
に良否判定ができる外観検査装置を提供する。 【解決手段】 カラーカメラ３で撮像されたＲＧＢのカ
ラー画像信号を受信して予め設定された被検査対象物１
の色分布内の色を呈する部分を抽出して２値化するカラ
ー画像処理装置５、カラー画像処理装置５によって２値
化された画像を受信して、半導体チップ１を検出してそ
のサイズを検定するチップサイズ検定部１２、内部にあ
る異物やキズを検出する内部異物検定部１３、外形線を
検出する境界線検出部１４、周辺部に露出しているリー
ドを検定するリード検定部１５、捺印された文字品質の
検査を行う文字検定部１６、最終的な良否の判定を行う
判定部１７からなる認識処理部９とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テープキャリアに
ＩＣパッケージを所定ピッチで配設してなるテープキャ
リアパッケージにおけるチップの外観を検査するテープ
キャリアパッケージの外観検査装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のテープキャリアパッケージの外観
検査装置においては、図８に示すように、テープキャリ
ア５２の移送経路の上部に二次元のＣＣＤカメラ５３を
配設し、該カメラ５３によって撮像したテープキャリア
パッケージ５１の画像データを、画像処理検査判定部５
４で処理し、リードの外観形状の検査を行うように構成
されている。また、テープキャリアパッケージ５１の微
細なリード上に、ごみやほこりなどが付着していると、
リード自体は良好であっても検査結果は不良とされる恐
れがあるので、ＣＣＤカメラ５３の上手側に、エアーブ
ロー５５を配設して、ごみ等を除去するようにしたもの
も知られている。

【０００３】また、検査においては各検査部位ごとに検
査エリアを設定して、検査部位に対してパターンマッチ
ングを行ったり、面積判定や境界追跡等の周知の方法に
よって正常、不良の判定を行っている。例えば、チップ
の場合には、図９に示すように、チップ５６に対して検
査エリア５７を設定し、良品との比較によるパターンマ
ッチングを行って良否判定を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成では、
検査エリアをはじめとした多くのデータが必要なためデ
ータ作成が難しく、良品との比較によるパターンマッチ
ングでは、チップ表面のばらつきを吸収できず誤検出が
多くなるという問題がある。また、チップ周辺の樹脂の
未充填による不良も多く、従来の方法では、樹脂の未充
填を検査するための専用の検査エリアをあらかじめ設定
しておく必要があるが、検査エリアにズレが生じた場合
は、正常な検査ができないため、正確な位置決め補正が
必要になる。

【０００５】また、一般にチップ表面は光量の反射のば
らつきが大きいため、周辺の樹脂と同様の光量レベルの
時もあり、そのため、樹脂部の一部が検査に悪影響を与
えるという問題がある。また、チップ表面に文字が刻印
されている場合は、チップ表面の文字に影響されて、表
面上のキズや異物検査ができないという問題がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のテープキャリア
パッケージの外観検査装置は、カラーカメラで撮像され
たカラー画像信号を受信して予め設定された被検査対象
物１の色分布内の色を呈する部分を抽出して２値化する
カラー画像処理装置と、カラー画像処理装置によって２
値化された画像を受信して、半導体チップを検出してそ
のサイズを検定するチップサイズ検定部と、半導体チッ
プの内部にある異物やキズを検出してそのサイズを検定
する内部異物検定部と、半導体チップの外形線を検出し
てその直線性を検定する境界線検出部と、半導体チップ
の周辺部に露出しているリードを検出してそのサイズを
検定するリード検定部と、半導体チップ上に捺印された
文字のエリアを検出して文字品質の検査を行う文字検定
部と、最終的な良否の判定を行う判定部からなる認識処
理部を備えたことを特徴とする。本発明によれば、半導
体チップ部品を高い信頼性で検査することにより、製造
工程上のテープキャリアパッケージを正確に良否判定で
きる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、カラーカメラで撮像されたカラー画像信号を受信し
て予め設定された被検査対象物１の色分布内の色を呈す
る部分を抽出して２値化するカラー画像処理装置と、カ
ラー画像処理装置によって２値化された画像を受信し
て、半導体チップを検出してそのサイズを検定するチッ
プサイズ検定部と、半導体チップの内部にある異物やキ
ズを検出してそのサイズを検定する内部異物検定部と、
半導体チップの外形線を検出してその直線性を検定する
境界線検出部と、半導体チップの周辺部に露出している
リードを検出してそのサイズを検定するリード検定部
と、半導体チップ上に捺印された文字のエリアを検出し
て文字品質の検査を行う文字検定部と、最終的な良否の
判定を行う判定部からなる認識処理部を備えた、テープ
キャリアパッケージ上の外観検査装置であり、半導体チ
ップ部品を高い信頼性で検査することにより、製造工程
上のテープキャリアパッケージを正確に良否判定でき
る。

【０００８】請求項２に記載の発明は、チップの検査を
行うチップ検査部において、チップの外接四角形を形成
してその内部を白黒反転し、白部分の面積によって良否
判定を行う手段と、チップの境界線を検出してその直線
性から良否判定を行う手段を備えたことを特徴とするテ
ープキャリアパッケージの外観検査装置であり、チップ
の外接四角形を形成してその内部を白黒反転し、白部分
の面積によって良否判定を行い、チップの境界線を検出
してその直線性から良否判定を行うので、チップの位置
を教示するための検査データが不要になる。

【０００９】請求項３に記載の発明は、チップの検査を
行うチップ検査部において、チップの外接四角形の周辺
にリード検出エリアを形成し、リード検出エリア内の白
部分の面積によって良否判定を行う手段を備えたことを
特徴とするテープキャリアパッケージの外観検査装置で
あり、チップの外接四角形の周辺にリード検出エリアを
形成し、リード検出エリア内の白部分の面積によって良
否判定を行うので、リード検出エリア生成のための検査
データが不要になるとともに、位置決めのための補正演
算が不要になる。

【００１０】請求項４に記載の発明は、チップの検査を
行うチップ検査部において、チップの色抽出データとリ
ードの色抽出データを互いに異なる割り付けにする色抽
出手段を備えたことを特徴とするテープキャリアパッケ
ージの外観検査装置であり、チップ周辺の樹脂未充填検
査の際に、樹脂とチップの色成分の一部が重なることに
より発生するノイズの影響によるキズなどの未検出を避
けることができる。

【００１１】請求項５に記載の発明は、チップの検査を
行うチップ検査部において、チップの表面の文字エリア
を自動検出し、文字エリア内のサイズ検定により文字検
査を行い、さらに、文字エリア外の表面キズ検査を行う
手段を備えたことを特徴とするテープキャリアパッケー
ジの外観検査装置であり、文字エリアを予め検出するこ
とにより、文字部を傷または異物と誤認識することを避
けることができる。

【００１２】請求項６に記載の発明は、チップの検査を
行うチップ検査部において、チップ部と文字部をそれぞ
れ別のプレーンを用いて色抽出し、投影法などによりチ
ップエリアの検出を行い、次いで、文字検出部におい
て、チップエリア内に文字エリアを生成する手段を備え
たことを特徴とするテープキャリアパッケージの外観検
査装置であり、チップ表面の文字エリアを正確かつ自動
的に検出することができる。

【００１３】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図７を用いて説明する。図１は本発明の実施例にお
ける外観検査装置の構成を示すものである。図１におい
て、１は被検査対象物である半導体チップ、２は照明、
３はカラーカメラ、４はカメラＩ／Ｆである。また、５
はカラーカメラ３で撮像されたＲＧＢのカラー画像信号
を受信して、予め設定された被検査対象物１の色分布内
の色を呈する部分を抽出し、２値化するカラー画像処理
装置である。カラー画像処理装置５はＲＧＢカラー画像
信号を明度・色相・彩度に変換する色座標変換部６と、
予め設定された色に対応して２値化データに変換する色
抽出部７と、２値化の際に使用する数値を保管し、かつ
制御部１０からの制御によって対象物に応じた設定値に
切り替えるデータ切換部８によって構成される。９は認
識処理部であり、カラー画像処理装置５によって２値化
された画像を受信し、所定の認識処理を行うものであ
る。認識処理部９は、半導体チップ１を検出してそのサ
イズを検定するチップサイズ検定部１２、半導体チップ
１の内部にある異物やキズを検出してそのサイズを検定
する内部異物検定部１３、半導体チップ１の外形線を検
出してその直線性を検定する境界線検出部１４、半導体
チップ１の周辺部に露出しているリードを検出してその
サイズを検定するリード検定部１５、半導体チップ１上
に捺印された文字のエリアを検出して文字品質の検査を
行う文字検定部１６、最終的な良否の判定を行う判定部
１７によって構成される。１０は本装置全体の制御を行
う制御部であり、１１は検査に使用するデータを保持す
るデータ記憶部である。

【００１４】以下、上記の各構成を備えた外観検査装置
について、図１〜図７を参照しながらその動作について
説明する。被検査対象物である半導体チップ１をカラー
カメラ３で撮像し、半導体チップ部のみをカラー画像処
理装置５により抽出する（図２ ＃１）。カラー画像処
理装置５によって２値化された半導体チップ１は、認識
処理装置９のチップサイズ検定部１２において、投影処
理などによりチップ部のみ検出される（図２ ＃２、図
３（ａ））。検出された半導体チップ１はサイズを測定
されて、予め決められたサイズと大きく異なるときは不
良として扱われる（図２ ＃３）。正常なサイズである
場合には、内部異物検定部１３において、内部の異物検
定が行われる（図２ ＃４、図３（ｂ））。これは図２
＃２で検出されたチップ部に対して、外接四角形を発
生させ、外接四角形内部の２値画像を白黒反転し、白に
なる固まりのサイズを検定して検出を行う。サイズが予
め定められた値よりも大きいときは不良となる。この過
程で正常である場合には、さらに、境界線検出部１４に
おいて、半導体チップ１の境界線の検出が行われ（図２
＃５、図３（ｃ））、検出した境界線の直線性を識別
して良否判定を行う（図２ ＃６）。予め定められた値
により、直線であると判別された場合は正常である。以
上のようにして、半導体チップ１の良否判定を行う。

【００１５】半導体チップ１はチップ周辺部を樹脂を用
いて封止されている。ところが、製造上の過程におい
て、この樹脂が周辺部全体を覆わずに、内部からリード
が露出してしまうことがある。図４および図５を参照し
ながら、このような場合の実施例を説明する。まず、半
導体チップ１とリード部を抽出する（図４ ＃７、＃
８）。次いで、既に説明した図２のステップを用いてチ
ップの検査を行う（図４＃９）。チップの検査において
正常であったものは、リード検定部１５において、チッ
プの検査の過程で検出されたチップの外接四角形の周辺
の境界線に沿ってリード検出エリアを生成する（図４
＃１０）。リード検出エリアは予め定めた値に従ってサ
イズ等が決定される。次いで、各リード検出エリア内に
抽出されたリードが存在するか否かを、各抽出部の白部
分の面積から検定する（図４ ＃１１）。抽出された部
位が予め定めた値よりも小の場合には、ノイズであると
判断し、大の場合にはリードが露出していると判断す
る。

【００１６】このとき、チップ部とリード部を同一の数
値で抽出する場合は、リードとキズの色成分が同等であ
ることが多いため、キズがチップとして抽出され、結果
としてキズの検出が行えないことがある。このような場
合には、図５に示すように、リード部を抽出する数値と
チップ部を抽出する数値を別々に設定すればよい。この
とき、単純に数値を分けただけでは２値化された画像を
２回取り込む必要が生じる。そこで本発明では、濃淡の
８Ｂｉｔの各々のＢｉｔに、異なる数値で２値化された
画像を格納できるようにしてあるため、リード部の抽出
画、チップの抽出画をそれぞれプレーン１、プレーン２
といった形で、予め定めた各Ｂｉｔに割り付けて、１回
の取り込みで同時に処理できるようにしてある。

【００１７】次に、チップ表面に文字が刻印されている
場合の検査について図６および図７を参照しながら説明
する。チップ表面に文字が刻印されている場合には、チ
ップ表面の文字を異物として誤判定することがある。こ
のような誤判定を避けるために、まずチップ部と文字部
をそれぞれ別々のプレーンを使って色抽出する（図６
＃１２、＃１３）。次いで、投影法などによりチップエ
リアの検出を行い（図３、図６ ＃１４）、文字検知部
１６において検出されたチップエリア内を処理エリアと
して文字エリアの生成を行う。まず、投影法などにより
文字列のＹ方向の切り出しを行い（図７（ｂ））、次い
で、Ｘ方向の切り出しを行う（図７（ｃ））。こうし
て、各文字ごとの文字エリアが生成される（図６ ＃１
５、図７（ｄ））。次いで、文字エリアのサイズ検定を
行い（図６ ＃１６）、予め定めた値により文字である
と判断されたエリアについては文字検査を行う（図６
＃１７）。また、前記文字エリアについては、ステップ
＃１８で未検査の領域のマスク処理が行われ、ステップ
＃１９で図２のステップを用いてチップ検査が行われ
る。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、チップの外接四角形を形
成してその内部を白黒反転し、白部分の面積によって良
否判定を行い、チップの境界線を検出してその直線性か
ら良否判定を行うことにより、チップの位置を教示する
ための検査データが不要になる。

【００１９】またチップ上の大きい欠けや異物付着は、
白黒反転した白部分の面積によって良否判定を行い、チ
ップ境界上のチップカットの際の不良は、直線性を検定
することにより検出率を向上することができる。また、
チップの外接四角形の周辺にリード検出エリアを形成
し、リード検出エリア内の白部分の面積によって良否判
定を行うことにより、リード検出エリア生成のための検
査データが不要になるとともに、位置決めのための補正
演算が不要になる。

【００２０】また、チップの色抽出データとリードの色
抽出データを互いに異なる割り付けにする色抽出手段を
備えたことにより、チップ周辺の樹脂未充填検査の際
に、樹脂とチップの色成分の一部が重なることにより発
生するノイズの影響によるキズなどの未検出を避けるこ
とができる。また、文字エリアを予め検出することによ
り、文字部を傷または異物と誤認識することを避けるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のテープキャリアパッケージの外観検査
装置の一実施例の概略図である。

【図２】同実施例におけるチップ検査の動作フロー図で
ある。

【図３】同実施例におけるチップ検査の概念図である。

【図４】同実施例におけるリード露出検査の動作フロー
図である。

【図５】同実施例におけるリード露出検査の概念図であ
る。

【図６】同実施例における文字捺印時のチップ検査の動
作フロー図である。

【図７】同実施例における文字エリア生成の概念図であ
る。

【図８】従来例のテープキャリアパッケージの外観検査
装置の概略構成図である。

【図９】従来例におけるチップ検査方法の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 被検査対象 ２ 照明 ３ カラーカメラ ４ カメラＩ／Ｆ ５ カラー画像処理装置 ６ 色座標変換部 ７ 色抽出部 ８ データ切換部 ９ 認識処理部 １０ 制御部 １１ データ記憶部 １２ チップサイズ検定部 １３ 内部異物検定部 １４ 境界線検出部 １５ リード検定部 １６ 文字検定部 １７ 判定部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カラーカメラで撮像されたカラー画像信
   号を受信して予め設定された被検査対象物１の色分布内
   の色を呈する部分を抽出して２値化するカラー画像処理
   装置と、カラー画像処理装置によって２値化された画像
   を受信して、半導体チップを検出してそのサイズを検定
   するチップサイズ検定部と、半導体チップの内部にある
   異物やキズを検出してそのサイズを検定する内部異物検
   定部と、半導体チップの外形線を検出してその直線性を
   検定する境界線検出部と、半導体チップの周辺部に露出
   しているリードを検出してそのサイズを検定するリード
   検定部と、半導体チップ上に捺印された文字のエリアを
   検出して文字品質の検査を行う文字検定部と、最終的な
   良否の判定を行う判定部からなる認識処理部を備えた、
   テープキャリアパッケージ上の外観検査装置。
2. 【請求項２】 内部異物検査部において、チップの外接
   四角形を形成し、外接四角形内部の２値画像を白黒反転
   し、白部分の面積によって良否判定を行うことを特徴と
   する請求項１記載のテープキャリアパッケージの外観検
   査装置。
3. 【請求項３】 リード検定部において、チップの外接四
   角形の周辺にリード検出エリアを形成し、リード検出エ
   リア内の白部分の面積によって良否判定を行うことを特
   徴とする請求項１記載のテープキャリアパッケージの外
   観検査装置。
4. 【請求項４】 リード検定部において、チップの色抽出
   データとリードの色抽出データを互いに異なる割り付け
   にしたことを特徴とする請求項３記載のテープキャリア
   パッケージの外観検査装置。
5. 【請求項５】 文字部検査部において、チップ表面の文
   字エリアを自動検出し、文字エリア内のサイズ検定によ
   り文字検査により文字検査を行い、さらに、文字エリア
   外の表面キズ検査を行うことを特徴とする請求項１記載
   のテープキャリアパッケージの外観検査装置。
6. 【請求項６】 文字部検査部において、チップと文字部
   をそれぞれ別のプレーンを用いて色抽出し、投影法など
   によりチップエリアの検出を行い、次いで、文字検出部
   において、チップエリア内に文字エリアを生成すること
   を特徴とする請求項５記載のテープキャリアパッケージ
   の外観検査装置。