JPS63182552A - 変形検査装置 - 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、金属薄板をエツチング法、エレクトロフォー
ミング法、プレス法などによりパターン加工した部材の
光学的な検査装置に係り、特に、ＩＣ用リードフレーム
、電子管用メツシュ電極。

及びカラーブラウン管用シャドウマスクなどの検査に好
適な変形検査装置に関する。

〔従来の技術〕

上記したＩＣ用リードフレームなどの部材は、厚さが数
１００μｍ程度までの平坦な金属薄板から、上記したよ
うに、エツチング法やエレクトロフォーミング法などに
より加工製造されるもので、薄板状である上、切抜きに
よる種々のパターンを有するものとなっているため、強
度がかなり低く外力に弱い。このため、製造過程での取
り扱いミスなどによる変形発生の可能性が高い。

しかして、この様な変形を生じた製品を部品として使用
すると、最終製品での不良発生や信頼性の低下などの不
具合を起こすため、このようなＩＣ用リードフレームな
どの部材では製造後検査を行い、不良品を排除する事が
不可欠となっており、このため、従来は肉眼観察によっ
て不良部品を検出し、検査を行うのが通例となっていた
。なお、この種のものとして関連するものとしては、例
えば特開昭６１−２５２６５３号公報を挙げることがで
きる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では、肉眼によって直接、ｒｃ用リードフ
レームなどの被検体を観察し、変形部分を見イ・］げ出
ずものであるため、変形部分の発見が苅しくで不良部分
の見逃しの可能性を含み、検査精度及び信頼性に問題が
あった。

本発明の目的は、肉眼観察による被検体の変形部分の発
見が容易で、高梢度、高信頬性を保っての検査が確実に
得られるようにした変形検査装置を提供することにある
。

〔問題点を解決するための手段〕 上記目的は、被検体の表面での正反射光による選択的な
結像を行なわせ、この正反射光によって得られた像を観
察するようにして達成される。

〔作用〕

被検体の表面による正反射光の状態は、この表面の変形
によって大きく影響される。従って、この正反射光によ
る像には変形部分とそうでない部分との間で大きなコン
トラストを生し、変形部分の検出が容易になる。

〔実施例〕

以下、本発明による変形検査装置について、図示の実施
例により詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例で、図において、１は例えば
ＩＣ用リードフレームなどの被検体、２は結像レンズ、
３は空間フィルタ、４は光源、５はハーフミラ−１６は
投映レンズ、７は結像用スクリーンである。

被検体１となるＩＣ用リードフレームは、エツチング法
やプレス法で厚さ１００〜３００μｍの所定の材質の金
属板を第２図示の様な形状に加工し、アイランド１１及
びインナーリード］２の先端部に金、銀等の金属を部分
的にメッキしたもので、このリードフレームのアイラン
ド１１に半導体チップを装着（グイボンディング）し、
さらにインナーリード先端部と半導体チップの電極を金
。

アルミなどの細い金属線で接続（ワイヤーボンディング
）して半導体装置を製造するものである。

なお、第２図で、１３はダム、１４はアラクーリード、
１５は外枠、１６は部分メッキ領域をそれぞれ表わす。

以上はリードフレームの説明であるが、リードフレーム
自体は前述の様に板厚が小さく、かつインナーリート１
２など各部の巾は１００〜数１００　μｍと細いため、
製造途中で変形を起こす場合があり、本来は全体が同一
平面に揃っていなければならないものが、第１図で１ａ
で示すように変形部分を生じることがあるものである。

結像レンズ２は、図では１枚の凸レンズで示しであるが
、全体として焦点距離ｆｊ２をもつ凸レンズ結像光学系
として構成され、被検体１の像を光軸Ｏ−Ｏ上の空間フ
ィルタ３と投映レンズ６の間の所定の位置に結像させる
働きをする。

なお、このときの結像位置は、この結像レンズ２の焦点
距離ｆ！と、被検体１との間の距離で定まるものである
。

空間フィルタ３は、例えば第３図（ａｌ、　（ｂｌに示
すように、透明部３ａと不透明部３ｂとを備えたもので
、詳しくは後述する。

光源４は平行光りを発生し、ハーフミラ−５により光軸
０−０に沿った方向から被検体１の被検面に平行光を照
射する働きをする。

投映レンズ６は、これも図では１枚の凸レンズで表わし
であるが、全体として所定の焦点距離をもつ凸レンズ投
影光学系を構成し、結像レンズ２による被検体１の像を
中継してスクリーン７上に投映するリレーレンズとして
動作する。なお、このスクリーン７は、例えばスリガラ
スなどで作られているもので、結像観察面として機能す
るものである。

次に、この実施例の動作について説明する。

被検体１が光源４からの平行光で照明されると、その一
部は被検体１の被検面で正反射され、正反射光を生じる
。

一方、このようにして被検体１が照明されたことにより
、この被検体１の像が結像レンズ２によって、上記した
ように、光軸Ｏ−０上の空間フィルタ３の後方に結ばれ
る。

このとき、上記した被検体１の被検面による正反射光に
ついてみると、この正反射光は、被検面が光軸０−０に
対して直角になっている限りは、光軸Ｏ−Ｏに平行して
現われ、かつ、それが光源４からの平行光りによるもの
であることから、結像レンズ２によって集光された結果
、その光軸上の焦点位置Ｆに全て集束される。しかして
、このとき、被検体１の変形部分１ａでは、その被検面
が光軸Ｏ−○に対する垂直面から傾いていることにより
、そこからの正反射光は光軸上の焦点位置Ｆを通らずに
結像されることになる。

そこで、第１図に示すように、結像レンズ２の平行光に
対する焦点位置、つまりこのレンズ２の焦点距離だけ光
軸上で離れた位ｉＦに空間フィルタ３を設け、このフィ
ルタ３の面上での上記正反射光の通過位置についてみる
と、被検体１の被検面が正しく垂直になっている部分か
らの正反射光り、、は全て光軸上の焦点位置Ｆを通過し
ているのに対して、変形部分１ａからの正反射光Ｌ３ば
、いずれも光軸０−０を外れ、焦点位置Ｆの周辺部分Ｆ
′を通過するようになり、その通過位置は、変形部分１
ａの傾き角度の大きさと方向で決まるようになっている
ことが判る。

従って、いま、空間フィルタ３として第３図（ａ）に示
すように、透明部分３ａが中心部だけに存在するものを
用いたとすれば、被検体１の正常な部分からの正反射光
り。だけが空間フィルタ３を通過でき、これによる像が
スクリーン７上に結像されることになり、この結果、ス
クリーン７上で観察される被検体１の像は、正常部では
明るく、変形部分１ａと光を透過する部分だけが賄くな
って現われ、正常部分と異常部分とでははっきりとした
コントラストの違いが与えられることになり、単に被検
体１をそのまま観察した場合に比して異常部分の存在が
大きく強調され、容易に、しかも確実に異常検出を行な
うことができる。

次に、空間フィルタ３として、第３図（ｂｌに示すよう
に、中心部だけを不透明部分３ｂとしたものを用いたと
すれば、今度は被検体１の正常部での正反射光が遮ぎら
れ、変形部分１ａからの正反射光だけが通過するように
なるから、このときにはスクリーン７上で観察される被
検体１の像は、変形部分１ａだけが明るく見え、やはり
正常部と異常部とでは大きなコントラストの差が現われ
、容易に、しかも確実に異常検出を行なうことができる
。

ところで、以上の実施例では、次のような問題点が考え
られる。

まず、第３図（ａ）に示す空間フィルタを用いた場合に
は異常部分が暗部としてスクリーン７上で観察されるよ
うになるが、一方、被検体１の開口部（第２図でパター
ンが残っていない部分）では反射光が生じないため、同
しくこの部分もスクリーン７上では暗部として観察され
るようになる。従って、この場合には、被検体１のパタ
ーンの形状によっては、異常部と開口部の区別がつけ難
くなって異常を見逃すことが考えられる。

また、第３図（ｂｌに示す空間フィルタを用いた場合に
は、被検体１の変形部分１ａが明部として観察されるの
であるが、しかし、これも程度問題で、変形部分１ａの
変形角度が成る程度以上大きくなって正反射光が結像レ
ンズ２を外れるようになると、この変形部分の像も暗部
として観察されるようになり、やはり異常部が見逃され
てしまうことになる。

そこで、このような問題のない実施例を第４図に示す。

この第４図の実施例において、８は光源で、元からある
光源４と同じく平行光を発生ずるものであるが、その位
置が光軸上で被検体１の背後にあり、この被検体１を背
面から光軸に沿った平行光で照射するようになっており
、かつ、空間フィルタ３として第３図（ａ）に示すよう
なもの、つまり、中心部にだけ透明部分３ａが存在する
ものを用いるようになっているものである。

この実施例によれば、光［８からの光が被検体開口部か
ら光軸０−○に沿って結像レンス２に入躬されるように
なるが、このときの光も平行光であるため、結像レンズ
２からみると被検体１の正常部分による正反射光と全く
同じ条件となり、従って空間フィルタ３の中心部を通過
してスクリーン７に到達するようになり、従って、この
実施例によれば、スクリーン７上で観察される被検体１
の像は、正常部と開口部の双方が全て明部として現われ
、変形部分１ａのような異常部だけが暗部となるため、
異常検出は単に暗部が存在するか否かだこりで可能にな
り、確実な検出を行なうことができる。なお、このとき
には、空間フィルタ３として第３図（ａｌに示すものが
使用されているため、変形部分１ａの角度が大きくなっ
た場合での問題点は最初から生じない。

次に、本発明のさらに別の実施例について説明する。

以上の実施例では、光源４として平行光を発生ずるもの
を用い、さらに投映レンズ６を用いてスクリーン７上に
結像させるようになっているが、これらは本発明の必須
構成要件という訳ではない。

そこで、まず、第５図の実施例は、光源４として集束光
り、を用い、かつ結像レンズ５によって被検体１の像を
直接、スクリーン７」二に結像させるようにしたもので
、このときには被検体１による正反射光も平行光にはな
らないで集束光になり、従って、その集束位置、つまり
空間フィルタ２の設置位置は結像レンズ２の焦点距離ｆ
ｎの手前になる。

次に、第６図の実施例は、光源４からの光が発散光■、
６となるようにした場合で、このときには、空間フィル
タ３の設置位置は焦点距離ｆβよりも先になる。

なお、ここては説明しないが、平行光で照射し、直接、
結像レンズで像を得るようにしてもよいことは言うまで
もない。

第７図は本発明のさらに別の一実施例で、光源４による
被検体１の照明にハーフミラ−を用いないで直接行なう
ようにしたものである。ずなわら、この第７図の実施例
は、被検体１からの正反則光の光路から光＃、４を外す
ため、斜め方向から光を照射し、これに合わせて正反射
光の光路に結像レンズ２．空間フィルタ３．投映レンズ
６、それにスクリーン７を配置したものであり、このと
き、像のゆがみをなくし、結像条件を正しく保つため、
これらを被検体１と平行に保持したものである。

なお、この場合でも、投映レンズ６を用いない構成とし
てもよく、また、光源４による光も平行光に限らないこ
とば言うまでもない。

ところで、以上の実施例は、いずれも結像観察手段とし
てスクリーンを用い、それを直接、肉眼で観察して検査
を行なうものとなっているが、この結像観察手段として
ビデオカメラなどを用い、ビデオ信号化したあとの信号
処理により検査を行なうようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明の様に、本発明によれば、被検体の変形部分
を正常部分と異なる明るさで示す事ができ、直接観察し
たのでは検出が困難な微少な変形までも容易に検出する
事ができ、充分に高精度で高信頼度の検査を容易に得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による変形検査装置の一実施例を示す説
明図、第２図はＩＣ用リードフレームの平面図、第３図
（ａｌ、　（ｂｌは空間フィルタの説明図、第４図、第
５図、第６図、それに第７図はそれぞれ本発明の他の一
実施例を示す説明図である。 １−−−−−一被検体、２−−−−−〜−結像レンズ、
３−−−−−−−空間フィルタ、４−−−−−光源、５
−−−−−−−ハーフミラ−１６−−−−−−−投映レ
ンズ、７−−−−−−−スクリーン、計−−−−−一光
源。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検面の変形を光学的に検出するようにした薄板
   状被検体の変形検査装置において、上記被検面の像を結
   像観察面に投映する結像光学系と、該結像光学系と上記
   結像観察面との間に位置する空間フィルタとを設け、該
   空間フィルタの上記結像光学系の光軸上での位置を、上
   記結像光学系によつて作り出される上記被検面からの正
   反射光の集束位置に一致させることにより、上記被検面
   での変形部分とそうでない部分との間で、上記結像観察
   面での上記被検面の像にコントラストが与えられるよう
   に構成したことを特徴とする変形検査装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、上記被検体が裏
   面から照明されるように構成されていることを特徴とす
   る変形検査装置。