JPH0719855A

JPH0719855A - 平坦度検査装置

Info

Publication number: JPH0719855A
Application number: JP16245593A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Fukuchi; 一博福地
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1993-06-30
Filing date: 1993-06-30
Publication date: 1995-01-20
Anticipated expiration: 2012-12-10
Also published as: JP2690675B2

Abstract

(57)【要約】【目的】フラットパッケージのリードの平坦度を検査
する検査装置において、装置のタクトタイムを短縮し、
検査による製品へのダメージを防止する。【構成】検査対象のフラットパッケージ１の全リード
２の仮想平面からの高さ位置を高さ測定器３により測定
し、その測定データに基づいて、演算処理部６は、フラ
ットパッケージ１を、検査が行なわれた状態から仮想平
面上に自然落下させたときに該仮想平面上でフラットパ
ッケージ１が自立するまでの各リード２の位置をシミュ
レーションし、シミュレーションの結果により、仮想平
面と検査対象フラットパッケージのリードの位置との距
離を浮き量とし、その最大値を平坦度として良否の判定
を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置のリード検
査装置に関し、特にフラットパッケージ集積回路のリー
ド曲がり，リード平坦度等のリードの配列や位置の適否
を検査する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のフラットパッケージのリード検査
装置では、図５（ａ）に示すリード２の曲がり量ｖ，リ
ード２相互感のピッチｐ、図５（ｂ）に示すリード２の
基板７からの浮き量ｈを主な検査項目としている。特に
近年の装置では、図５（ｂ）の表面実装型のフラットパ
ッケージ１を基板７上に置いたときに、基板７から各リ
ード２の浮き量ｈを測定し、その浮き量ｈの最大値をそ
のフラットパッケージ１の平坦度として算出し、これを
規格値と比較し、不良品を検出する技術の開発が進んで
いる。この平坦度の検出について、従来の技術を図を用
いて説明する。

【０００３】従来技術１を図６を用いて説明する。従来
の平坦度検査方法の主なものは、測定対象となるフラッ
トパッケージ１を搬送ハンド（図示省略）により吸着又
はチャッキングし、平坦な検査ステージ１０まで搬送
後、検査ステージ１０上に載せ、測定対象のフラットパ
ッケージ１を検査ステージ１０上に自立させた状態でカ
メラ１１により側面から画像を取り込み、画像処理装置
１２によってステージ１０と各リード２との距離ｈを測
定し、この結果を各リード２の浮き量ｈとして、その最
大値を、その測定対象フラットパッケージ１の平坦度と
して予め登録しておいた規格値と比較し、合否判定を行
なっている。

【０００４】従来技術２を図７を用いて説明する。従来
技術２は、測定対象のフラットパッケージ１を空中で保
持した状態で測定を行なう方法である。測定対象となる
フラットパッケージ１を搬送ハンド（図示省略）により
空中で保持した状態で透過型のセンサ１３により測定対
象のフラットパッケージ１の各辺のリード２を側面より
検出する。リード２の浮き量の測定方法としては、駆動
源（図示省略）により測定対象フラットパッケージ１を
保持している搬送ハンドを上下に駆動するか、又は、駆
動源（図示省略）により透過型センサ１３を上下に駆動
し、リード２の検出される範囲ｈ（図５（ｂ））を計測
し、これを各辺の浮き量としてその最大値を平坦度とし
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来技術１では、フラ
ットパッケージ１を平坦な検査ステージ１０上に自立さ
せて測定を行なうため、吸着等でフラットパッケージを
搬送するハンド（図示省略）から一度フラットパッケー
ジ１を離し、これをステージ１０上に自立させなければ
ならず、装置全体のタクトタイムが遅くなってしまう。
また、フラットパッケージ１を検査ステージ１０に自立
させることから、リード２に施した半田や、リード２上
の異物が検査ステージ１０に付着し、測定精度に影響を
与える可能性がある。さらに、フラットパッケージ１を
検査ステージ１０上に搬送し、測定終了後に検査ステー
ジ１０上から排出するため、フラットパッケージ１のリ
ード２に負担がかかり、リード２を変形させる恐れがあ
る等問題がある。

【０００６】従来技術２では、フラットパッケージ１の
傾きによる測定誤差が大きいだけでなく、各辺毎のデー
タしか測定できないため、実際にフラットパッケージ１
を自立させたときの全てのリード２の状態を一括して測
定できないという問題がある。

【０００７】本発明の目的は、装置のタクトタイムを短
縮し、かつ検査による製品へのダメージをなくすように
した平坦度検査装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る平坦度検査装置は、高さ測定器と、メ
モリと、演算処理部とを有し、表面実装型フラットパッ
ケージの実装用基板に相当する平面として仮想平面が設
定され、該フラットパッケージを仮想平面の上方に保持
し、フラットパッケージのリードの平坦度を検査する平
坦度検査装置であって、高さ測定器は、仮想平面からの
リードの高さ位置を全てのリードについて測定し、その
測定データをメモリに出力するものであり、メモリは、
高さ測定器より出力された測定データを入力とし、フラ
ットパッケージの全リードの仮想平面からの高さ位置デ
ータをリード毎に記憶し、そのデータを演算処理部に出
力するものであり、演算処理部は、メモリより出力され
たリードの高さ位置データを入力とし、この高さ位置デ
ータに基づいて、フラットパッケージの実装時にリード
先端の上下の不揃いにより生ずる基板からのリードの浮
き量を各リード毎にそれぞれ算出し、その最大値を平坦
度とし、該平坦度を規格値と比較して良否の判定を行な
い、リード平坦度の良否判定信号を出力するものであ
る。

【０００９】また、演算処理部は、検査対象フラットパ
ッケージを、検査が行なわれた状態から仮想平面上に自
然落下させたときに該仮想平面上で該フラットパッケー
ジが自立するまでの各リードの高さ位置をシミュレーシ
ョンし、シミュレーションの結果により、該仮想平面と
該検査対象フラットパッケージのリードの高さ位置との
距離を浮き量とし、その最大値を平坦度として良否の判
定を行なうものである。

【００１０】

【作用】表面実装型フラットパッケージの実装用基板に
相当する平面として仮想平面が設定されており、検査対
象用フラットパッケージは、仮想平面の上方に保持さ
れ、仮想平面からのリードの高さ位置が全てのリードに
ついて測定される。その測定データに基づいて、検査対
象のフラットパッケージが実装用基板に自立したときの
状態を仮想平面を用いてシミュレーションし、そのシミ
ュレーションの結果より、フラットパッケージのリード
の合否を判定する。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図により説明す
る。図１において、本発明装置は、レーザ変位計等の高
さ測定器３と、インターフェース回路４と、メモリ５
と、演算処理部６とを有しており、表面実装型フラット
パッケージ１の実装用基板７に相当する平面として仮想
平面が設定され、該フラットパッケージ１を仮想平面の
上方に保持し、フラットパッケージ１のリード２の平坦
度を検査するようになっている。

【００１２】高さ測定器３は、仮想平面からのリード２
の高さ位置を全てのリード２について測定し、その測定
データをインターフェース回路４を介してメモリ５に出
力するようになっている。インターフェース回路４は、
高さ測定器３からのデータを数値化してメモリ５に出力
する。

【００１３】メモリ５は、高さ測定器３より出力された
測定データを入力とし、フラットパッケージ１の全リー
ド２の仮想平面からの高さ位置データをリード毎に記憶
し、そのデータを演算処理部６に出力するようになって
いる。

【００１４】演算処理部６は、メモリ５より出力された
リード２の高さ位置データを入力とし、以下に説明する
仮想的な平面を用いたアルゴリズムによる計算を行な
い、検査対象のフラットパッケージ１を実装用基板７に
自立させたときにリード２の先端の不揃いにリードの浮
き量を全てのリード２についてそれぞれ算出し、その最
大値として平坦度を求め、これを予め設定された平坦度
の規格値と検査結果の平坦度とを比較し、規格内であれ
ば良品として収納又は次工程へ送り、規格外であれば不
良品として排出するための良否判定信号を出力するよう
になっている。

【００１５】次に、検査対象のフラットパッケージを基
板上に自立させたときの各リードの浮き量を求める計算
アルゴリズムの概要を説明する。まず、検査対象のフラ
ットパッケージ１の全リード２の仮想平面からの高さ位
置を高さ測定器３で測定データを用い、検査対象フラッ
トパッケージ１を、検査が行なわれた状態から基板上に
自然落下させたときに実装用基板上でフラットパッケー
ジ１が自立するまでの各リード２の高さ位置をシミュレ
ーションし、シミュレーションの結果に基づいて、基板
と検査対象フラットパッケージ１のリード２の高さ位置
との距離を浮き量として計算するものである。

【００１６】本アルゴリズムにおけるフラットパッケー
ジが基板に自立するまでのシミュレーション方法を図１
（ｂ）〜図１（ｆ）を用いて説明する。図１（ｂ）のよ
うにフラットパッケージ１を測定状態の姿勢からそのま
ま基板（仮想平面）７上に落下させると、フラットパッ
ケージ１はそのままの姿勢を保ったまま落下し、最も基
板７に近かったリード２ａが基板７に接する。

【００１７】図１（ｃ）のように、リードが基板７に接
すると、このリード２ａを回転軸８ａとしてフラットパ
ッケージの重心９方向にフラットパッケージ１が回転し
ていく。フラットパッケージ１が回転していくと、やが
て２番目のリード２ｂが基板７に接する。

【００１８】図１（ｄ）のように、２本のリード２ａ，
２ｂが基板７に接すると、この２本のリード２ａ，２ｂ
を結ぶ直線を回転軸８ｂとしてフラットパッケージの重
心９方向に回転する。フラットパッケージが回転してい
くと、３本目のリード２ｃが基板７に接する。

【００１９】図３（ａ）のように、３本のリード２ａ，
２ｂ，２ｃが基板７に接したとき、この基板７に接する
３本のリード２ａ，２ｂ，２ｃを結んでできる三角形の
中にフラットパッケージ１の重心９が存在すれば、フラ
ットパッケージ１は回転を止め、基板７上で安定する
（自立する）。

【００２０】しかし、図３（ｂ）のように、基板７に接
する３本のリード２ａ，２ｂ，２ｃ’を結んでできる三
角形の中にフラットパッケージ１の重心９が存在しない
ときは、フラットパッケージ１の重心９に近い２本のリ
ード２ａ，２ｃ’を結ぶ直線を回転軸８ｃとしてフラッ
トパッケージ１の重心９方向に回転を続ける。このよう
に、基板に接する２本のリードを結ぶ直線を回転軸とし
て、フラットパッケージ１は、その重心方向に回転を続
け、基板に接する３本のリードを結ぶ三角形の中に重心
が存在するまで繰り返す。

【００２１】次に、仮想平面による計算アルゴリズムに
ついての詳細をフローチャート（図４）を用いて説明す
る。まず、図１に示すメモリ６中に記憶された測定基準
に対する各リードの距離データを昇順に並び替え、最小
データのリードを求める。最小データのリードを通り測
定基準と平行な仮想平面を計算する。最小データのリー
ドを通り、このリードの存在する辺と平行で仮想平面上
の直線を回転軸とする。この回転軸よりフラットパッケ
ージの重心側にある全てのリードの回転軸を頂点とし、
リードと仮想平面とでできる角度を計算する。計算され
た角度のうち最も小さな角度を持つリードが次に仮想平
面と接するリードとなる。

【００２２】ここで、初めに設定した回転軸を含み仮想
平面との成す角度の最も小さいリード（次に仮想平面と
接するリード）を通る仮想平面を計算すれば、この仮想
平面は２本目のリードが接する平面の様子を表すことが
てきる。この仮想平面に接する２本のリードを通る直線
を回転軸とし、この回転軸によりフラットパッケージの
重心側にある各リードの回転軸を頂点としたリードと仮
想平面とでできる角度を計算する。計算された角度の最
小のリードが次に仮想平面と接する３本目のリードとな
る。

【００２３】次に、回転軸を構成する２本のリード（現
在の仮想平面に接しているリード）と次に仮想平面と接
するリード（仮想平面と成す角度が最小のリード）を通
る仮想平面を計算すれば、この仮想平面は、３本のリー
ドが接している状態の平面を表す。３本のリードが接し
ている状態で、この３本のリードを結ぶ三角形の中にフ
ラットパッケージの重心が存在すれば、この仮想平面
は、測定対象フラットパッケージが安定して自立できる
平面の様子を表している。しかし、３本のリードが接し
ている状態で、この３本のリードを結ぶ三角形の中にフ
ラットパッケージの重心が存在しない場合、フラットパ
ッケージは、この仮想平面では安定して自立できないの
で、接している３本のリードのうち２本を結んでできる
３組の直線のうち、最もフラットパッケージの重心に近
い直線が次の回転軸となって回転を続ける。このよう
に、仮想平面に接している２本のリードを通る直線を回
転軸として、フラットパッケージが安定して自立する仮
想平面を求めていく。

【００２４】フラットパッケージが基板上に安定して自
立する仮想平面が求まれば、この仮想平面から各リード
までの距離が計算でき、この時の仮想平面と各リードと
の距離が各リードの浮き量となり、この浮き量の最大値
がそのフラットパッケージの平坦度となる。計算によっ
て求めた平坦度を予め登録しておいた規格値と比較し、
規格内ならば合格，規格外ならば不合格の出力を行な
う。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、検査対象
のフラットパッケージを空中で保持した状態で各リード
の高さを測定し、その測定データに基づいて、測定対象
フラットパッケージが基板に自立したときの状態を仮想
平面を用いたシミュレーション的なアルゴリズムで計算
することにより、検査対象のフラットパッケージを空中
で保持したままフラットパッケージを基板上に置いたと
きの各リードの浮き量を正確に求めることができる。

【００２６】また、実装用基板に相当する仮想平面の上
方に保持したまま検査しているため、装置のハンドリン
グ時間が約１秒程度短縮して装置全体のタクトタイムを
短くすることができ、しかもリードを基板上に設置させ
ないため、リードへの負担をなくしてリードの変形を未
然に防止することができる。また、検査ステージにリー
ドの半田や、異物が付着しないため、測定結果に悪影響
を与える恐れがない。また、仮想平面を用いて計算アル
ゴリズムにより処理するため、判定結果から検査時のフ
ラットパッケージの傾き等の姿勢の影響を受けずに測定
器の精度（通常±１０μｍ程度）と同等の精度で正確に
高速な計算を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るフラットパッケージの
リード検査装置を示す構成図である。

【図２】フラットパッケージが基板上に自立するまでの
シミュレーションを示す説明図である。

【図３】フラットパッケージが基板上に自立するまでの
シミュレーションを示す説明図である。

【図４】仮想平面による浮き量の計算フローチャートで
ある。

【図５】フラットパッケージのリードの曲がり状態，浮
き量を示す図である。

【図６】従来例１を示す構成図である。

【図７】従来例２を示す構成図である。

【符号の説明】

１フラットパッケージ２ａ，２ｂ，２ｃリード３高さ測定器４インターフェース回路５メモリ６演算処理部７実装用基板８ａ，８ｂ，８ｃ回転軸９フラットパッケージの重心１０検査ステージ１１カメラ１２画像処理装置１３透過型センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高さ測定器と、メモリと、演算処理部と
を有し、表面実装型フラットパッケージの実装用基板に
相当する平面として仮想平面が設定され、該フラットパ
ッケージを仮想平面の上方に保持し、フラットパッケー
ジのリードの平坦度を検査する平坦度検査装置であっ
て、高さ測定器は、仮想平面からのリードの高さ位置を全て
のリードについて測定し、その測定データをメモリに出
力するものであり、メモリは、高さ測定器より出力された測定データを入力
とし、フラットパッケージの全リードの仮想平面からの
高さ位置データをリード毎に記憶し、そのデータを演算
処理部に出力するものであり、演算処理部は、メモリより出力されたリードの高さ位置
データを入力とし、この高さ位置データに基づいて、フ
ラットパッケージの実装時にリード先端の上下の不揃い
により生ずる基板からのリードの浮き量を各リード毎に
それぞれ算出し、その最大値を平坦度とし、該平坦度を
規格値と比較して良否の判定を行ない、リード平坦度の
良否判定信号を出力するものであることを特徴とする平
坦度検査装置。
【請求項２】演算処理部は、検査対象フラットパッケ
ージを、検査が行なわれた状態から仮想平面上に自然落
下させたときに該仮想平面上で該フラットパッケージが
自立するまでの各リードの高さ位置をシミュレーション
し、シミュレーションの結果により、該仮想平面と該検
査対象フラットパッケージのリードの高さ位置との距離
を浮き量とし、その最大値を平坦度として良否の判定を
行なうものであることを特徴とする請求項１に記載の平
坦度検査装置。