JPS62274205A - Method and device for inspecting lead flatness - Google Patents

Method and device for inspecting lead flatness

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JPS62274205A
JPS62274205A JP11738886A JP11738886A JPS62274205A JP S62274205 A JPS62274205 A JP S62274205A JP 11738886 A JP11738886 A JP 11738886A JP 11738886 A JP11738886 A JP 11738886A JP S62274205 A JPS62274205 A JP S62274205A
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JP
Japan
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lead
inspection
flatness
image
gap
Prior art date
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Pending
Application number
JP11738886A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Momota
光宏 百田
Kazuo Toyoda
和男 豊田
Toshikazu Oshino
押野 利和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Renesas Eastern Japan Semiconductor Inc
Original Assignee
Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Tokyo Electronics Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To improve the accuracy and efficiency of inspection by picking up the image of the gap between a lead and a reference surface and inspecting the flatness. CONSTITUTION:The image of the gap between the lead 11 of a semiconductor device 2 which consists of a package body 10 having a semiconductor pellet 9 molded out of synthetic resin and the lead 11 and a stage surface 4a as the reference surface of an inspection state 4 is picked up by a TV camera 5 and a light-dark image signal is obtained through lighting 3. This image signal is processed by an image signal processing part 12 to calculate the lead flatness from the gap (d) and perform automatic inspection, thereby improving the accuracy and efficiency of the lead inspection.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は、リードを有する面実装型の半導体装置等のリ
ード平坦度の検査に適用して有効な技術に関するもので
ある。
[Detailed Description of the Invention] 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a technique that is effective when applied to the inspection of lead flatness of surface-mounted semiconductor devices having leads, etc. It is.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

面実装型の半導体装置の実装技術については、たとえば
日経マグロウヒル社1984年6月11日発行、日経エ
レクトロニクス別冊「マイクロデバイセズNa2J P
2S5〜P153に記載されている。ここには、特にプ
ラスチック・リーデツド・チップキャリア型の半導体装
置(以下PLCCという)の実装状態が図示等により説
明されている。
Regarding the mounting technology of surface-mounted semiconductor devices, for example, Nikkei Electronics special edition "Micro Devices Na2JP" published by Nikkei McGraw-Hill on June 11, 1984.
2S5-P153. In particular, the mounting state of a plastic leaded chip carrier type semiconductor device (hereinafter referred to as PLCC) is explained with illustrations and the like.

本発明者は、上記PLCC等のように面実装される半導
体装置のリード平坦度検査技術について検討した。
The present inventor has studied lead flatness inspection technology for surface-mounted semiconductor devices such as the above-mentioned PLCC.

すなわち、面実装される半導体装置では、リ一ドの不揃
いがそのまま実装不良になることが多い。
That is, in semiconductor devices that are surface-mounted, uneven leads often directly result in mounting defects.

つまり、面実装では、半導体装置のリードと基板の所定
電極とを半田等を用いて接合することが一般的であるが
、各リードが不揃いの状態で、たとえば最低位にあるリ
ードと最高位にあるリードとの位置差が1fl程度以上
あると、接続不良を生じ実装信鎖性を欠くことになる。
In other words, in surface mounting, the leads of the semiconductor device and the predetermined electrodes of the board are generally joined using solder, etc., but the leads are not aligned, for example, the lowest lead and the highest lead. If the positional difference with a certain lead is about 1 fl or more, a connection failure will occur and mounting reliability will be lost.

そのため、面実装型の製品では、製造工程の最終段階で
外観検査のひとつとして、リードの平坦度検査が行われ
ている。なお、本明細書に使用する平坦度とは、リード
と基準面の隙間を測定し、その隙間の最大値を平坦度と
呼称している。
Therefore, for surface-mounted products, lead flatness inspection is performed as one of the visual inspections at the final stage of the manufacturing process. Note that the term "flatness" used in this specification refers to the measurement of the gap between the lead and the reference surface, and the maximum value of the gap is called the flatness.

このリードの平坦度を検査する方法としては、第2図に
示すように、7字状の溝21が形成された検査ブロック
22のブロック面22a上に被検査物である半導体装置
2を載置して、前記7字溝21の片側の斜面に保持され
た鏡面体23にリード11の近傍の投影を反射させて、
この投影像を光学顕微、A24で3〜lO倍程度に拡大
して検査者の肉眼により観察することが考えられる。
As shown in FIG. 2, the method for inspecting the flatness of the lead is to place the semiconductor device 2 to be inspected on the block surface 22a of the inspection block 22 in which the figure 7 groove 21 is formed. Then, the projection near the lead 11 is reflected on the mirror surface body 23 held on the slope of one side of the 7-shaped groove 21,
It is conceivable to magnify this projected image by about 3 to 10 times with an optical microscope, A24, and observe it with the naked eye of the examiner.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところが、上記検査技術では、視野の狭い顕微鏡を用い
てしかも、検査に際して検査者の肉眼に依存するため、
リードの浮き量の正確な判定が困難な場合が多く、しか
も1個の製品の検査に多くの時間を費やすことになり、
検査精度および検査効率のいずれも良好でないことが本
発明者によって見い出された。
However, the above inspection techniques use a microscope with a narrow field of view and rely on the naked eye of the examiner during the inspection.
It is often difficult to accurately determine the floating amount of a lead, and moreover, a lot of time is spent inspecting a single product.
The present inventor found that neither the test accuracy nor the test efficiency was good.

本発明は、上記問題点に着目してなされたものであり、
その目的は検査精度および検査効率に優れたリード平坦
度検査技術を提供することにある。
The present invention has been made focusing on the above problems,
The purpose is to provide a lead flatness inspection technique with excellent inspection accuracy and inspection efficiency.

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
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

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、次の通りである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、光学系カメラで被検査リードと基準面との隙
間を撮影して、該撮影情報に基づきリードの平坦度を検
査するものである。
That is, the gap between the lead to be inspected and the reference surface is photographed using an optical camera, and the flatness of the lead is inspected based on the photographed information.

〔作用〕[Effect]

上記した手段によれば、撮影情報に基づき表示部への画
像表示もしくは画像処理による自動検査が可能となるた
め、リード平坦度の検査精度および検査効率を向上させ
ることができる。
According to the above-described means, automatic inspection can be performed by displaying an image on the display unit or processing the image based on the photographic information, so that it is possible to improve the inspection accuracy and inspection efficiency of lead flatness.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、本発明の一実施例であるリード平坦度検査装
置を示す概略説明図である。
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing a lead flatness inspection apparatus which is an embodiment of the present invention.

本実施例のリード平坦度検査装置1は、被検査物として
PLCC型の半導体装置2を用いたリード平坦度検査装
置であり、照明機構3、検査ステージ4および光学系テ
レビカメラ5が1列に並設されている。
The lead flatness inspection apparatus 1 of this embodiment is a lead flatness inspection apparatus using a PLCC type semiconductor device 2 as an object to be inspected, and an illumination mechanism 3, an inspection stage 4, and an optical television camera 5 are arranged in one line. They are installed in parallel.

ここで照明機構3は、たとえばタングステンランプ6お
よび集光レンズ7を備えており、検査ステージ4のステ
ージ面4aに対して該ステージ面4aと平行な検査光8
を投射可能な構造となっている。
Here, the illumination mechanism 3 includes, for example, a tungsten lamp 6 and a condensing lens 7, and the inspection light 8 is parallel to the stage surface 4a of the inspection stage 4.
It has a structure that allows it to project.

検査ステージ4は、たとえば図示しないXY駆勅機構を
有しており、固定状態で取付けられたテレビカメラ5に
対してXY方向への水平動自在な構造となっている。検
査ステージ4のステージ面4aには半導体装置2が実装
時と同様の状態で載置されている。ここで、この半導体
装置2は、シリコン半導体よりなる半導体ペレット9が
エポキシ樹脂等の合成樹脂によりモールドされてパフケ
ージ本体10を形成しており、このパッケージ本体10
の四側面より突出されたリード11がパフケージ本体l
Oの裏面側方間に湾曲成形された構造となっているもの
である。このようなリード構造の半導体装置2は、実装
時にはリード11の接合部分がパッケージ本体10の裏
面側に隠れてしまうため、実装状態と同じ状態でのリー
ド平坦度検査が特に難しいものである。
The inspection stage 4 has, for example, an XY driving mechanism (not shown), and is configured to be horizontally movable in the XY directions with respect to the television camera 5 fixedly attached. The semiconductor device 2 is placed on the stage surface 4a of the inspection stage 4 in the same state as when it is mounted. Here, in this semiconductor device 2, a semiconductor pellet 9 made of a silicon semiconductor is molded with a synthetic resin such as an epoxy resin to form a puff cage body 10.
The leads 11 protruding from the four sides of the puff cage body l
It has a structure that is curved between the sides of the back surface of the O. In the semiconductor device 2 having such a lead structure, the bonded portions of the leads 11 are hidden behind the back side of the package body 10 during mounting, so it is particularly difficult to inspect the lead flatness in the same state as the mounted state.

テレビカメラ5は、上記半導体装置2のり一ド11とス
テージ面4aとの接触部分を撮影可能な位置に取付けら
れており、該テレビカメラ5は画像処理部12および表
示部13に接続され、該テレビカメラ5による画像信号
が画像処理部12および表示部13に各々送られるよう
になっている。
The television camera 5 is installed at a position where it can photograph the contact portion between the glue 11 of the semiconductor device 2 and the stage surface 4a, and the television camera 5 is connected to the image processing section 12 and the display section 13. Image signals from the television camera 5 are sent to an image processing section 12 and a display section 13, respectively.

次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

検査ステージ4のステージ面4a上に、半導体装置2が
被検査リード列をテレビカメラ5側にして載置されると
、照射機構3のタングステンランプ6が点灯されて検査
光8の照射が行われる。この検査光8はステージ面4a
上を平行光として進行してテレビカメラ5に受光される
。このとき、被検査リード列の各リードのうち、ステー
ジ面4aから浮き上がったリードがある場合、該ステー
ジ面とリードとの隙間から検査光が通過し、テレビカメ
ラ5に受光されることになる。
When the semiconductor device 2 is placed on the stage surface 4a of the inspection stage 4 with the lead row to be inspected facing the television camera 5, the tungsten lamp 6 of the irradiation mechanism 3 is turned on and irradiation with inspection light 8 is performed. . This inspection light 8 is the stage surface 4a.
The light travels upward as parallel light and is received by the television camera 5. At this time, if any of the leads in the lead array to be inspected is lifted from the stage surface 4a, the inspection light passes through the gap between the stage surface and the leads and is received by the television camera 5.

画像処理部12では、上記テレビカメラ5による盪影画
像中、検査対象部位の明部すなわち検査光8をテレビカ
メラ5が直接受光した部分と、暗部すなわち検査光8が
リード11によって遮られた部分とのそれぞれの明暗量
が検出され、数値に置き換えられる。これをさらに具体
的に説明すると、検査対象リード11がステージ面4a
から浮き上がっている場合すなわちリード11のばらつ
きのある場合には、該リード11とステージ面4aとの
間には隙間が形成されることになる。このとき隙間は上
記検査光8が通過可能な状態となっており、テレビカメ
ラによりこの通過検査光8が撮影され、画像信号が画像
処理部12に送られると、この通過検査光8の通過幅が
所定のプログラムにより数値情報に置き換えられる。こ
のとき、画像処理部12の内部では、撮影信号の分析が
行なわれ、その明度差により隙間量が検出されている。
In the image processing unit 12 , in the shadow image taken by the television camera 5 , a bright part of the region to be inspected, that is, a part where the television camera 5 directly receives the inspection light 8 , and a dark part, that is, a part where the inspection light 8 is blocked by the lead 11 . The amount of brightness and darkness of each is detected and replaced with a numerical value. To explain this more specifically, the lead 11 to be inspected is on the stage surface 4a.
In the case where the lead 11 is lifted from the surface, that is, if there is variation in the lead 11, a gap is formed between the lead 11 and the stage surface 4a. At this time, the gap is in a state where the inspection light 8 can pass through, and when this passing inspection light 8 is photographed by a television camera and an image signal is sent to the image processing section 12, the passing width of this passing inspection light 8 is determined. is replaced with numerical information by a predetermined program. At this time, inside the image processing section 12, the photographic signal is analyzed, and the gap amount is detected from the difference in brightness.

したがって、隙間量が多いほど画像処理部12で置き換
えられる数値も大となり、これにより当該リード11の
平坦度が大となり、製品不良の度合が高いということに
なる。
Therefore, the larger the gap amount, the larger the numerical value replaced by the image processing unit 12, which increases the flatness of the lead 11 and increases the degree of product failure.

もし、このようにして置き換えられた数値が所定値を超
えていると、リード不揃いとして表示部13に表示され
る。ここで、所定値としては、たとえばリード11とス
テージ面4aとの隙間の通過光を実測値に換夏して80
μm程度としてよい。
If the numerical value replaced in this way exceeds a predetermined value, it is displayed on the display unit 13 as lead misalignment. Here, as the predetermined value, for example, the light passing through the gap between the lead 11 and the stage surface 4a is converted to an actual value, and 80.
It may be about μm.

なお、第1図においては、表示部13には画像処理部1
2を通過せずに画像処理の行われていない状態の撮影画
像が表示されている。このように、表示部13には撮影
画像を並行してそのまま表示してもよい、これにより、
検査者の目視による把握も可能となり、検査過程の認識
が容易となる。
Note that in FIG. 1, the display section 13 includes an image processing section 1.
A photographed image that has not passed step 2 and has not been subjected to image processing is displayed. In this way, the captured images may be displayed as they are in parallel on the display unit 13.
Visual comprehension by the inspector becomes possible, and the inspection process becomes easier to recognize.

また、表示部13の表示画面13aに基準目盛等を設け
ておくことにより、検査者の目視による平坦度の検査す
なわちリード浮き量dの観察も可能となる。このような
画像表示のみによって検査した場合でも、光学顕微鏡を
用いた場合と比較してリード11の浮き量の把握が容易
であり、高い検査精度を得ることができる。
Furthermore, by providing a reference scale or the like on the display screen 13a of the display unit 13, it becomes possible for the inspector to visually inspect the flatness, that is, observe the lead floating amount d. Even when inspecting only by such image display, it is easier to grasp the floating amount of the lead 11 compared to the case where an optical microscope is used, and high inspection accuracy can be obtained.

上記検査は、XY駆動機構により検査ステージ4が移動
されながら1列中の全てのリードについて行われる。
The above inspection is performed on all the leads in one row while the inspection stage 4 is moved by the XY drive mechanism.

次に、図示しない真空吸着治具により半導体装置2が水
平方向に90度回動されて、上記で説明したリー゛ド列
とは隣り合うリード列の検査が上記と同様に行われる。
Next, the semiconductor device 2 is horizontally rotated 90 degrees by a vacuum suction jig (not shown), and the lead rows adjacent to the lead rows described above are inspected in the same manner as above.

このような検査をパッケージ本体10の各側面の全てに
ついて順次繰り返してリード11の平坦度検査が完了す
る。どの結果、リード11のステージ面4aからの浮き
量が80μm以上あるものが1本でも検出された場合に
は、製品不良として排除される。このように平坦度検査
を自動化することにより、従来の技術として説明した光
学¥a微鏡による検査に比較して10分の1程度に検査
時間を短縮することができる。
The flatness test of the leads 11 is completed by repeating this test on all sides of the package body 10 in sequence. As a result, if even one lead 11 is detected having a floating amount of 80 μm or more from the stage surface 4a, the product is rejected as a defective product. By automating the flatness inspection in this manner, the inspection time can be shortened to about one-tenth that of the inspection using an optical microscope described as a conventional technique.

このように、本実施例によれば以下の効果を得ることが
できる。
As described above, according to this embodiment, the following effects can be obtained.

(l)、テレビカメラ5による撮影信号を画像処理し、
明暗反応によりリード11の浮き量dを検出することに
より、高精度のリード平坦度検査が可能となる。
(l), image-processing the photographic signal from the television camera 5;
By detecting the floating amount d of the lead 11 by light-dark reaction, highly accurate lead flatness inspection becomes possible.

伏)、前記+11により、自動検査が可能となるため、
リード平坦度検査を効率的に行うことが可能となる。
), above +11 enables automatic inspection,
It becomes possible to perform lead flatness inspection efficiently.

(3)6表示部13に画像表示を並行して行うことによ
り、検査部位の把握が容易となる。
(3) By displaying images in parallel on the six display units 13, it becomes easier to understand the examination site.

(4)、前記(3)により、目視による平坦度検査も可
能となる。
(4) According to (3) above, it is also possible to visually inspect the flatness.

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、実施例では、
撮影信号を明暗反応により自動処理する場合と、表示部
に過剰画像を表示して検査者の目視も可能にした場合の
2通りについて説明したが、いずれか一方の検査方法の
みで検査を行ってもよい。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, in the example,
Two methods have been described: one in which the photographic signal is automatically processed using light-dark reaction, and the other in which the excess image is displayed on the display section to allow visual inspection by the inspector. Good too.

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
をその利用分野である、いわゆるPLCC型の半導体装
置のリード平坦度検査方法に適用した場合について説明
したが、これに限定されるものではなく、たとえばフラ
ットパッケージ(FP)あるいはスモール・アウトライ
ン・J IJ−ド(SOJ)型の半導体装置等、面実装
型の半導体装置には如何なるものにも適用できる。
In the above explanation, the invention made by the present inventor was mainly applied to the field of application, which is a lead flatness inspection method for a so-called PLCC type semiconductor device, but the present invention is not limited to this, and for example, The present invention can be applied to any type of surface-mounted semiconductor device, such as a flat package (FP) or small outline J-type (SOJ) type semiconductor device.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、被検査リードと基準面との隙間を光学系カメ
ラで撮影し、該撮影情報により基準面からの被検査リー
ドの浮き量を判定することにより撮影情報に基づき表示
部への画像表示もしくは画像処理による自動検査が可能
となるため、リード平坦度の検査精度および検査効率を
向上させることができる。
That is, the gap between the lead to be inspected and the reference surface is photographed with an optical camera, and the amount of floating of the lead to be inspected from the reference surface is determined based on the photographed information, and the image is displayed or displayed on the display unit based on the photographed information. Since automatic inspection by processing becomes possible, the inspection accuracy and inspection efficiency of lead flatness can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の一実施例であるリード平坦度検査装
置を示す概略説明図、 第2図は、背景技術におけるリード平坦度の検査方法の
一例を示す説明図である。 l・・・・リード平坦度検査装置、2・・・・半導体装
置(被検査物)、3・・・・照明機構、4・・・・検査
ステージ、4a・・・・ステージ面(基準面)、5・・
・・テレビカメラ、6・・・・タングステンランプ、7
・・・・集光レンズ、8・・・・検査光、9・・・・半
導体ペレット、10・・・・パッケージ本体、11・・
・・リード、12・・・・画像処理部、13・・・・表
示部、13a・・・・表示画面、14・・・光学系、2
1・・・・溝、22・・・・検査ブロック、22a・・
・・ブロック面、23・・・・鏡面体、24・・・・光
学顕微繞。 代理人 弁理士 小 川 勝 男 第  2  図
FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing a lead flatness inspection device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a lead flatness inspection method in the background art. l... Lead flatness inspection device, 2... Semiconductor device (tested object), 3... Illumination mechanism, 4... Inspection stage, 4a... Stage surface (reference surface) ), 5...
...TV camera, 6...Tungsten lamp, 7
...Condensing lens, 8...Inspection light, 9...Semiconductor pellet, 10...Package body, 11...
...Lead, 12...Image processing unit, 13...Display unit, 13a...Display screen, 14...Optical system, 2
1...Groove, 22...Inspection block, 22a...
...Block surface, 23... Mirror surface object, 24... Optical microscope. Agent: Patent Attorney Katsoo Ogawa Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、被検査リードと基準面との隙間を光学系カメラで撮
影し、該撮影情報により基準面からの被検査リードの浮
き量を判定することを特徴とするリード平坦度検査方法
。 2、上記撮影情報に画像処理を施し、その明暗反応によ
りリードの浮き量を自動判定することを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載のリード平坦度測定方法。 3、上記撮影情報を画像として表示部に表示することを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載のリード平坦度検
査方法。 4、被検査物の載置される検査テーブルと、該検査物の
リードを撮影する光学系カメラと、光学系カメラに接続
され撮影情報を表示する表示部とからなるリード平坦度
検査装置。5、光学系カメラと表示部との間に画像処理
部が介設されていることを特徴とする特許請求の範囲第
4項記載のリード平坦度検査装置。
[Claims] 1. Lead flatness characterized by photographing the gap between the lead to be inspected and a reference surface with an optical camera, and determining the amount of floating of the lead to be inspected from the reference surface based on the photographed information. Inspection method. 2. The method for measuring lead flatness according to claim 1, wherein the photographic information is subjected to image processing, and the floating amount of the lead is automatically determined based on the contrast reaction. 3. The lead flatness inspection method according to claim 1, wherein the photographing information is displayed as an image on a display unit. 4. A lead flatness inspection device consisting of an inspection table on which an object to be inspected is placed, an optical camera that photographs the leads of the inspection object, and a display unit that is connected to the optical camera and displays photographic information. 5. The lead flatness inspection device according to claim 4, wherein an image processing section is interposed between the optical system camera and the display section.
JP11738886A 1986-05-23 1986-05-23 Method and device for inspecting lead flatness Pending JPS62274205A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0255106U (en) * 1988-10-14 1990-04-20
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JPH04157743A (en) * 1990-10-20 1992-05-29 M I Technol:Kk Method for measuring floating of lead pin of flat-package type ic
JPH04157744A (en) * 1990-10-20 1992-05-29 M I Technol:Kk Method for measuring floating of lead pin of flat-package type ic

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