JPS6313339A - 異物有無検査装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は物品の空洞内に異物が存在するか否かを検出す
る異物有無検査装置、たとえば、ＥＰ−ＲＯＭやセラミ
ック封止型の半導体集積回路装置におけるパッケージ内
異物有無検査技術に適用して有効な技術に関する。

〔従来の技術〕

ＥＰ−ＲＯＭやセラミンク封止型の半導体集積回路装置
（半導体装置）のように、パッケージ内部に空洞を有す
るタイプの電子部品では、その空洞内に小さな異物が入
り込んでいることがある。

この異物は種々のトラブルの原因となる。たとえば、Ｅ
Ｐ−ＲＯＭのパッケージ内に入り込んだ異物は、内部の
半導体チップ表面を傷付けたりするほかに、そのＲＯＭ
の記憶内容を消去するための紫外線の照射を部分的に妨
げて、いわゆる消去不良の原因となる。いずれにせよ、
異物の混入は電子部品の信頼性を著しく損ねる。

そこで、第４図に示されるような超音波式の電子部品検
査装置が、本発明者らによって提案され使用されていた
。

第４図に示す検査装置は、音響センサー１および加振台
２などによって構成される。音響センサー１には、たと
えば、圧電素子を用いた超音波センサーが使用される。

この音響センサー１の感知面３には、電子部品４のパッ
ケージ５が音響的に密着して取り付けられる。加振台２
には、たとえば、電磁パイブレークのような励振手段を
備え、上記音響センサー１を保持するとともに、上記電
子部品４を音響センサー１とともに振動させる。

ここで、被検査体である電子部品４のパッケージ５内に
微小な異物が入り込んでいると、その電子部品４が振動
させられるのに伴って内部の異物も振動させられる。す
ると、この異物の振動によって一種の超音波、すなわち
、音響が発せられる。

したがって、その異物による超音波を上記音書センサー
１で検出することにより、その異物の存在を検査するこ
とができる。

この場合、上記異物によって発せられる超音波を確実に
検査するためには、電子部品４のパンケージ５と音響セ
ンサー１の感知面３との間の音響結合をできるだけ密に
する必要がある。

そこで、本出願人は以前においては、第４図に示される
ように、音響センサー１と電子部品４との間に両面粘着
シート片６を介在させ、この両面粘着シート片６でもっ
て両者を互いに面接着させることにより、その両者間の
音響的結合を図っていた。

しかしながら、上述した技術にあっては、多数の電子部
品を次々に交換させて検査する場合に、上記両面粘着シ
ート片６の粘着力の劣化が早く、その両面粘着シート片
６を頻繁に貼り替える必要かあ、た。しかし、その度に
検査作業を中断して面倒な貼り替え作業を行わなければ
ならず、このことが検査の能率向上を妨げる大きな原因
となっていた。

また、その両面粘着シート片６の糊の一部が電子部品４
に付着してしまうことも多く、このことが製品管理の上
で大きな問題となっていた。

さらに、上記両面粘着シート片６に使われている粘着剤
は、音響的には吸振材として作用する損失体であること
から、前記両面粘着シート片６を厚手にすると、異物に
よる音響が音響センサー１側に伝播し難くなり、これに
よって検査の信頼性が損なわれるようになる。

一方、被検査体である電子部品４のパッケージ５０表面
は、必ずしも平坦とは限らない。たとえば、ＥＰ−ＲＯ
Ｍの消去用紫外線導入のために設けられた透明窓（ブル
ーズアイ）の表面は、緩やかな曲面となっている。この
ように、必ずしも平坦でない電子部品４のパッケージ５
を音響センサー１の感知面３に音響的に密着させるため
には、上記両面粘着シート片６では不充分である。

なお、超音波を利用した検査技術については、たとえば
、ＣＱ出版社発行「トランジスタ技術」１９８２年７月
号、Ｐ３１６〜Ｐ３２７　（超音波センサー）などにそ
の概要が記載されている。

一方、本出願人は上述の欠点を解消するために、以下の
装置（特願昭６０−１３４１６１号）を提案している。

この装置は、第５図に示されるように、音響センサー１
の感知面３には、真空吸着ブロック７が機械的かつ音響
的に取り付けられている。この真空吸着ブロック７の主
面には、第６図に示されるように、無端状に可視性のシ
ールリング８が配設されるとともに、このシールリング
８に取り囲まれる領域の真空吸着ブロック７の主面には
真空吸着孔９が設けられている。この結果、同図に示さ
れるように、電子部品４は前記真空吸着孔９からの真空
吸引によってシールリング８上に真空吸着保持される。

この気密性はシールリング８の変形による電子部品４の
パッケージ５面との密着によって保たれる。また、前記
シールリング８に取り囲まれる領域の真空吸着ブロック
７の主面中央には、ストレス波を伝播する袋体１０が配
設されている。この袋体１０は前記真空吸着ブロック７
の主面に機械的かつ音響的に取り付けられ、電子部品４
と音響センサー１相互の超音波伝播を可能としている。

また、前記音響センサー１によって検出されるパッケー
ジ５の異物の音響は、モニター装置１１に表示されるよ
うになっている。

この構造にあっては、電子部品４の突出したブルーズア
イ１２は、変形可能な袋体１０に沈み込むようにして真
空吸着保持される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

電子部品４を真空吸着保持する上記技術は、電子部品４
が糊で汚れるようなことがないととともに、電子部品４
の真空吸着ブロック７に対する着脱は、たとえば、ロー
ダ・アンローダの電子部品着脱動作を真空吸引動作のＯ
Ｎ、ＯＦＦに同期させればよいことから、作業性も高い
。

しかし、この装置は、ワークである電子部品のブルー１
７４１２部分が袋体１０に埋まり、ワークの周辺部分が
シールリング８上に載る構造となっていることと、ワー
クが細長の矩形体であることから、ワークの形状のバラ
ツキが大きい場合は、安定した検出ができ難くなるとい
うことが本発明者によってあきらかにされた。

すなわち、前述のように、ワークの形状のバラツキによ
っては、ワークが細長であることもあって、印加される
振動や衝撃（ショック）によって、ワークがブルーズア
イ１２を支点として、シーソのように激しく揺れ、この
時の音響（ノイズ）によって誤検出する場合もあり、精
度の高い異物検査が保証でき難いことが判明した。

本発明の目的は空洞内の異物有無検出を高精度に行うこ
とができる異物有無検査装置を提供することにある。

本発明の前記ならびにそのほか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あきらかになるであ
ろう。

〔問題点を解決するための手段〕

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、下記のとおりであすなわち、本発
明の異物有無検査装置は、音響センサーの感知面にテス
ティングヘッドとして真空吸着ブロックを配設している
。この真空吸着ブロックの主面には無端状に可撓性のシ
ールリングが配設されるとともに、このシールリングに
接触する被検査体である電子部品のパッケージ部分を真
空吸着保持するようになっている。また、前記真空吸着
プロツタの主面には、電子部品のブルーズアイを受ける
部分に可撓性の伝播体を配設しであるとともに、この伝
播体の両端に電子部品のパッケージを受ける台座が配設
されている。

〔作用〕

上記した手段によれば、電子部品のブルーズアイは、真
空吸着ブロックの伝播体に食い込んで機械的かつ音響的
に伝播体に接触するとともに、電子部品はパフケージ部
分が真空吸着プロ・ツクの台座に安定して支えられる。

この結果、音響センサーを励振させて電子部品のパッケ
ージ内空洞に異物が存在するか否かの検査時、パッケー
ジ部分が台座によって支持されているため、パンケージ
がブルーズアイを支点として激しく揺れ動くこともない
ことからノイズの発生もなく、このノイズを誤って検出
することもないことから、高精度な異物検出が行える。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の一実施例について説明する
。

第１図は本発明の一実施例による異物有無検査装置の要
部を示す断面図、第２図は同じく真空吸着ブロックを示
す斜視図、第３図は同じく真空吸着ブロックに半導体装
置が真空吸着保持された状態を示す一部の拡大断面図で
ある。

この実施例の異物有無検査装置は、第１図に示されるよ
うに、音響センサー１および加振台２などによって構成
される。音響センサー１には、たとえば、圧電素子を用
いた超音波センサーが使用　゛される。加振台２には、
たとえば、電磁バイブレータのような励振手段を備え、
上記音響センサー１を保持するとともに、音響センサー
１を超音波振動させるようになっている。また、前記音
響センサー１等は制御装置１３によって制御される。

すなわち、加振台２は制御装置１３によって励振制御さ
れるとともに、音響センサーｌによって拾われた音響は
制御装置１３で処理され、制御装置１３のモニター装置
１１に表示される。

一方、前記音響センサー１の上端の感知面３には、マイ
クロホンとしても作用するテスティングヘッドとしての
真空吸着プロ・ツク７が、機械的かつ音響的に取り付け
られている。この真空吸着ブロック７は、第２図にも示
されるように、ＥＰ−ＲＯＭのような半導体装置（電子
部品）４をｉａ置できるように細長のブロックとなって
いる。また、前記真空吸着ブロック７の主面中央には、
第３図に示されるように、真空吸着保持する電子部品４
のブルーズアイ１２に対応して伝播体１４が配設されて
いる。この伝播体１４は、伝播性能が良好でかつ可撓性
からなる薄いゴム板によって構成されている。したがっ
て、この伝播体１４は、ブルーズアイ１２が押し付けら
れれば縮んでブルーズアイ１２に音響的に接触する。ま
た、前記伝播体１４の両端側の真空吸着ブロック７の主
面には、それぞれ台座１５が配設されている。この台座
１５は、前記伝播体１４よりも高くなっていて、電子部
品４のパッケージ５を支えるようになっている。電子部
品４はパッケージ５面が台座１５に載るようにして真空
吸着ブロック７に取り付けられた状態では、ブルーズア
イ１２は伝播体１４に沈み込むようにして伝播体１４に
音響的に接触するとともに、伝播体１４の両端の台座１
５でパッケージ５部分が確実に支持されるため安定し、
ブルーズアイ１２を支点として、シーソのように揺れ動
かなくなる。

また、前記真空吸着ブロック７の主面には、前記伝播体
１４および台座１５を取り囲むように、可撓性のシール
リング８が無端状に配設されている。このシールリング
８は、前記台座１５よりも高く突出していて、真空吸着
ブロック７の主面に電子部品４を載置した際、このシー
ルリング８が電子部品４のパンケージ５を支える。前記
シールリング８は、その全周がパッケージ５に密着する
。

また、前記シールリング８に取り囲まれる領域の真空吸
着ブロック７の主面には、特に限定はされないが、複数
の真空吸着孔９が設けられている。

これら真空吸着孔９は真空吸着ブロック７内を延在して
、真空吸着孔９の両端に取り付けられた接手１５に連通
している。この接手１６には真空ポンプに繋がるパイプ
が接続される。

このような異物有無検査装置で電子部品４の異物有無検
査を行うには、最初に前記真空吸着ブロック７の主面に
電子部品４が位置決め１Ｔ２ｉＺされるとともに、真空
吸着系がＯＮ操作され、電子部品４が真空吸着ブロック
７に真空吸着保持される。

この際、真空吸着によって最初にシールリング８が弾力
的に縮み、電子部品４は真空吸着ブロック７の主面に接
近するように降下し、パッケージ５の平坦面がそれぞれ
真空吸着ブロック７の主面の台座１５に接触した時点で
静止する。この状態では、電子部品４のパッケージ５か
ら突出したブルーズアイ１２は伝播体１４に音響的に接
触している。

つぎに、音響センサー１が加振台２によって励振される
。音響センサー１の超音波振動によって、音響センサー
１と一体的となる電子部品４も超音波振動する。この振
動によって、電子部品４のパッケージ５内の空洞内に異
物が混入していれば、空洞内壁やリード、チップ等の固
体に衝突する異物に起因する音響（ノイズ）が発せられ
る。このノイズは音響センサー１がマイクロフォンの役
割をも果たしていることから、音響センサー１に検出さ
れ、伝播体１４で処理されて記憶されるとともに、その
データはプリントアウトあるいはモニター装置１１に表
示される。

このような実施例によれば、っぎのような効果が得られ
る。

（１）本発明の異物有無検査装置は、音響センサーで電
子部品を振動やショックを加えて、電子部品のパッケー
ジ内に異物が存在しているか否かを音響の有無によって
検査する際、音響センサーの感知面に機械的かつ音響的
に取り付けた真空吸着ブロックの主面に電子部品を真空
吸着によって固定するが、この固定時、電子部品のブル
ーズアイの両端に拡がるパッケージ面が、真空吸着ブロ
ックの主面に設けられた台座に密着するため、ブルーズ
アイを支点として電子部品が揺動するようなことはなく
、励振時のショフクで音響を発生させることもないこと
から、誤検出もなく、高精度の異物有無検査が達成でき
るという効果が得られる。

（２）上記（１）により、本発明の異物有無検査装置は
、電子部品のパッケージにおける空洞部に対面する位置
に伝播体が配置されているとともに、前記空洞部の両側
の位置のパッケージ部分は、台座に密着していることか
ら、音響の伝播経路は前記伝播体を介する以外に、台座
を介する経路もあり、検出性能が向上するため、より高
精度の異物有無検査が達成できるという効果が得られる
。

（３）上記（１）により、本発明の異物有無検査装置は
、被検査体である電子部品が真空吸着ブロックの主面に
対して、真空吸着系のＯＮ、ＯＦＦ操作によってローデ
ィング・アンローディングされるため、作業性が良いと
いう効果が得られる。

（４）上記（２）により、本発明の異物有無検査装置に
あっては、電子部品は真空吸着系で保持され、保持に糊
が使用されないため、電子部品の糊による汚染が防止で
きるという効果が得られる。

（５）上記（１）〜（４）により、本発明によれば、電
子部品を汚染させることなく、高精度の異物有無検査が
効率的に行えるため、検査コストの低減が達成できると
いう相乗効果が得られる。

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、本発明は上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、伝播体１４と
して、内部に液体を充填した袋体を使用しても前記実施
例同様な効果が得られる。また、電子部品４を支持する
台座１５は伝播体１４を取り囲むように配置しても前記
実施例同様な効果が得られる。

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ＥＰ−ＲＯＭにおけ
る異物有無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、他の電子部品の異物
検出技術にも適用できる。

本発明は少なくとも内部に空洞を有する物品における空
洞内異物の有無検出技術には適用できる。

〔発明の効果〕

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、下記のとおりであ
る。

本発明の異物有無検査装置にあっては、真空吸着ブロッ
クに保持される電子部品は、電子部品のブルーズアイが
真空吸着ブロックの伝播体に食い込んで機械的かつ音響
的に伝播体に接触するとともに、電子部品のパッケージ
部分が真空吸着ブロックの台座に安定して支えられる。

この結果、音響センサーを励振させて電子部品のパッケ
ージ内空洞に異物が存在するか否かの検査時、パッケー
ジ部分が台座によって安定に支持されているため、パッ
ケージがブルーズアイを支点として激しく揺れ動くこと
もないことからノイズの発生もなく、このノイズを誤っ
て検出することもないことから、高精度な異物検出が行
える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による異物有無検査装置の要
部を示す断面図、 第２図は同じく真空吸着ブロックを示す斜視図、第３図
は同じく真空吸着ブロックに半導体装置が真空吸着保持
された状態を示す一部の拡大断面図、 第４図は本出願人が以前使用していた異物有無検査装置
の要部を示す正面図、 第５図は本出願人が既に提案している異物有無検査装置
の要部を示す正面図、 第６図は同じく一部の平面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被検査体を振動させる励振手段と、被検査体内で発
   せられる音響を検出する音響センサーと、前記音響セン
   サーの感知面に被検査体を真空吸着保持する保持機構と
   、前記感知面の一部に設けられ前記被検査体に接触する
   可撓性の伝播体と、を有する異物有無検査装置であって
   、前記音響センサーの感知面には被検査体に接触して被
   検査体の保持状態を安定させる台座が設けられているこ
   とを特徴とする異物有無検査装置。 ２、前記保持機構は感知面上の所望領域を可撓性の無端
   状シールリングで取り囲み、この取り囲まれた空間部分
   の真空化によって被検査体を真空吸着保持するように構
   成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の異物有無検査装置。 ３、前記被検査体はパッケージの上面中央に小高く盛り
   上がったブルーズアイを有する半導体装置からなるとと
   もに、前記パッケージの上面が前記台座に接触しかつ前
   記ブルーズアイが前記感知面の伝播体に接触するように
   構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   または第２項記載の異物有無検査装置。