JPS61148338A - 検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野］ 本発明は、検査技術、特に、半導体装置の製造において
、半導体素子を封入する封止構造の気密性検査技術に通
用して有効な技術に関する。

［背景技術］ 半導体装置の製造においては、たとえばシリコンなどか
らなる半導体素子を、外部の湿気や不純物などから保護
する目的で、たとえばセラミックなどからなる封止体（
パフケージ）内に封入して半導体装置の出荷形態とする
ことが行われる。

この場合、パフケージの気密が不完全であると、出荷後
、外部の湿気などが半導体装置内に浸入し、半導体素子
に腐食などを発生して半導体装置の信頼性低下の原因と
なる。

このため、通常出荷に先立って半導体素子が封入された
パッケージの気密性検査が行われる。

このような半導体装置の気密性検査としては、次のよう
なものが考えられる。

すなわち、所定の温度に加熱されたエチレングリコール
などの流体中に半導体装置を浸漬する。

このとき、半導体素子を封入したパッケージの気密が不
完全であると、半導体素子とともにパフケージ内に封入
されたガスが加熱されて膨張し、パッケージの封着部や
その他の欠陥部から半導体装置が浸漬された流体中に漏
洩され、気泡として観察される。

そして、この流体中の気泡の有無を作業者が目視によっ
て観察し、半導体装置の気密性の可否を判定するもので
ある。

しかしながら、上記のように発生される気泡を目視によ
って観察する方法では、作業者に長時間の持続的な集中
力が要求されるため検査工程の効率や信頼性が低く、さ
らに検査前後の工程の自動化を妨げるなど、検査工程の
生産性低下の原因となっていることを本発明者は見いだ
した。

なお、半導体装置の気密性検査について説明されている
文献としては、丸善株式会社、昭和４３年１１月２５日
発行、「集積回路ハンドブックｊＰ２９２、がある。

［発明の目的］ 本発明の目的は、生産性の良好な検査技術を提供するこ
とにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

［発明の概要］ 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、つぎの通りである。

すなわち、所定の温度に保持された流体中に浸漬される
被検査物の上方に昇降自在に位置され、流体の液面下に
没入される透明な底部によって被検査物から発生され流
体中を上昇される気泡を捕捉する箱体と、この箱体内に
位置され、箱体の透明な低部に捕捉された気泡を検知す
る光学検知機構とを設けることにより、流体中に浸漬さ
れた被検査物から発生される気泡の有無を、作業者の目
視によることなく、自動的に観察することを可能にして
、検査工程における生産性を向上させたものである。

［実施例１］ 第１図は本発明の一実施例である気密性検査装置の略断
面図である。

透明な検査槽１の底部には、ヒータ２が設けられ、検査
槽１の内部に貯留された、たとえばエチレングリコール
などからなる検査液３が所定の温度に加熱されるように
構成されている。

また、所定の温度に加熱された検査液３の中には、移動
自在な載置台４の上に位置された、たとえば気密封止型
のパッケージ内に半導体素子を封入した半導体装置５（
被検査物）が浸漬されている。

この検査液３に浸漬された半導体装置５の上方には、底
部が水平で透明なカメラ槽６（箱体）が昇降自在に設け
られており、適時に透明な底部が検査液３の液面下に没
入され、下方の検査液３内に浸漬された半導体装置５か
ら発生されて検査液３内を上昇される気泡７が付着して
捕捉されるように構成されている。

７は、所定の時期にカメラ槽６が上昇され底部が空気中
に露出されることによって消滅され、繰り返し半導体装
置５の検査を行うことができるものである。

さらに、カメラ槽６の内部には、光軸が鉛直方向となる
ようにテレビカメラ８がカメラ槽６と同時に昇降可能な
ように、あるいは別個に昇降可能なように独立の移動機
構が設けられ、カメラ槽６の透明な底部下面の気泡７が
捕捉される部位に焦点が合わせられている。

そして、検査槽１の外部の所定の位置に設けられた照明
機構９によって所定の照度にされるカメラ槽６の透明な
底面に捕捉される気泡７が検知されるように構成されて
いる。

この場合、テレビカメラ８によって検知された画像信号
は、たとえば二値化部１０において所定のしきい値に基
づいてディジタル信号に変換され、さらに判定部１１に
おいて、たとえば予め設定された観察視野の明暗の比率
などと比較することによ−ア慣淘７の有無が！！ＩＩ定
され、ブラウン管などの表示部１２に気泡７の発生の有
無が表示される。

以下、本実施例の作用について説明する。

まず、検査槽ｌ内に貯留される検査液３は、検査槽１の
底部に設けられたヒータ２によって所定の温度に加熱さ
れる。

次に、載置台４の上に置かれた半導体装置５は、載置台
４とともに検査液３の液面下の所定の深さに浸漬される
。

その後、カメラ槽６が検査液３に浸漬された半導体装置
５の上方に降下され、透明な底部は検査液３の液面下の
所定の位置で停止される。

この時、カメラ槽６内のテレビカメラ８もカメラ槽６の
降下とともに下方に移動され、テレビカメラ８の焦点は
力、メラ槽６の透明な底部下面に合わせられている。

そして、検査液３に浸漬された半導体装置５の、たとえ
ばセラミックなどからなる封止パッケージの気密状態が
不完全である場合には、封止構造の内部に半導体素子（
図示せず）とともに封入されているガスが半導体装１ｆ
５の周囲の検査液３によって加熱されて膨張し、半導体
装置５の外部に漏洩され、気泡７となって検査液３の中
を上昇してカメラ槽６の透明な底部に捕捉されて停止さ
れる。

このカメラ槽６の透明な底部に捕捉された気泡７の像は
、カメラ槽６内のテレビカメラ８によって検知され、画
像信号として二値化部１０および判定部１１をへて表示
部１２に気泡７の存在が表示される。

この場合、カメラ槽６の底部における気泡７の像は、た
とえばテレビカメラ８の観察視野内の明暗の変化として
検出され、予め設定された視野内の明暗の比率と比較す
ることによって気泡７の有無が迅速に判定されるもので
ある。

このように、検査液３内に浸漬された半導体装置５から
の気泡７の発生の有無が、作業者の目視によることなく
自動的に行われるため、検査が正確かつ迅速となり、検
査工程の生産性が向上される。

所定の時間経過後、カメラ槽６はテレビカメラ８ととも
に上昇され、カメラ槽６の底部は空気中に露出されて、
捕捉されていた気泡７は消滅される。

この場合、たとえばカメラ槽６の底部下面に密着されて
摺動されるワイパ機構（図示せず）を設け、カメラ槽６
の底部における気泡７の有無の判定後、捕捉された気泡
７を排除する構造とすることも可能である。

その後、載置台４上に位置される半導体装置５は、載置
台４とともに上昇され、検査槽１の外部に取り出される
。

上記の一連の操作を繰り返すことによって、多数の半導
体装置５の気密性試験が迅速に行われる。

また、上記のように一連の検査動作が自動的に行われる
ため、たとえば検査工程前後の封止工程および出荷梱包
工程などの自動化された工程と組み合わせることが可能
となり、半導体装置５の製造工程全体の生産性が向上さ
れる。

［実施例２］ 第２図は、本発明の他の実施例である気密検査貼奢の畝
將面酉１本ス 本実施例２においては、カメラ槽６の透明な底部が水平
面から所定の角度だけ傾斜され、テレビカメラ８が傾斜
された底部に垂直となるように設置されているところが
前記実施例１と異なり、他は同様である。

すなわち、上記のようにカメラ槽６の底面を傾斜させ、
テレビカメラ８を傾斜面に垂直となるように構成するこ
とにより、検査液３に浸漬された半導体装置５から発生
される気泡７がカメラ槽６の透明な底部の傾斜面に沿っ
て移動される間に傾斜面の所定の位置でテレビカメラ８
によって検知され、さらに気泡７は傾斜面に停滞するこ
となく順次検査液３の液面に向かって排出される。

この結果、複数の半導体装置５の検査毎にカメラ槽６の
底部の気泡７を排除するための、前記実施例１における
動作や機構などを省略でき、効率よく気密検査が行われ
るものである。

［効果］ （１）、流体中に浸漬される被検査物の上方に昇降自在
に設けられ、流体の液面下に没入される透明な底部によ
って被検査物から発生される気泡を捕捉する箱体と、こ
の箱体内に位置され、箱体の透明な底部に捕捉された気
泡を認識する光学検知機構とが設けられているため、流
体中に浸漬された被検査物から発生される気泡の有無を
、作業者の目視によることなく、自動的に観察すること
が可能となり、検査工程における生産性が向上される。

（２）０箱体の透明な底部が、水平面から所定の角度に
傾斜されていることにより、被検査物から発生される気
泡が停滞することなく順次箱体の底部から排除され、気
泡を排除するための動作や機構などを省略でき、効率よ
く検査が行われる。

（３）、前記（１）の結果、被検査物の気密性の良否判
定が正確となり、検査工程における信鎖性が向上される
。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、透明な検査槽の一側面を検査槽の内側に傾斜
させ、半導体装置から発生される気泡を前記傾斜に沿っ
て上昇するように構成し、気泡を観測するテレビカメラ
を検査槽の外部に設ける構造とすることも可能である。

［利用分野］ 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置の気密検
査技術に適用した場合について説明したが、それに限定
されるものではなく、たとえば、腕時計などの気密構造
の検査技術に適用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である気密性検査装置の略断
面図、 第２図は本発明の他の実施例である気密検査装置の略断
面図である。 ｌ・・・検査槽、２・・・ヒータ、３・・・検査液（流
体）、４・・・載置台、５・・・半導体装置（被検査物
）、６・・・カメラ槽（箱体）、７・・・気泡、８・・
・テレビカメラ（光学検知機構）、９・・・照明機構、
１０・・・二値化部、１１・・・判定部、１２・・・表
示部。 第　　１　　図 第　　２　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、所定温度の流体中に浸漬された被検査物から発生さ
   れる気泡を検知することによって被検査物の気密性を検
   査する検査装置であって、流体中に浸漬される被検査物
   の上方に昇降自在に設けられ、流体の液面下に没入され
   る透明な底部によって被検査物から発生される気泡を捕
   捉する箱体と、該箱体内に位置され、箱体の透明な底部
   に捕捉された気泡を検知する光学検知機構とからなるこ
   とを特徴とする検査装置。 ２、箱体の透明な底部が、水平面から所定の角度に傾斜
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の検査装置。 ３、光学検知機構がテレビカメラであることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の検査装置。 ４、被検査物が気密封止型の半導体装置であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の検査装置。