JPH07120530A - 半導体検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体装置がトレーに歯抜けの状態で収納さ
れていても半導体装置の有無を確実に認識し、電気的特
性を効率的に測定する。 【構成】 トレー供給部４には、複数の半導体装置が収
納されたトレーがセットされる。トレー供給部４内の半
導体装置は吸着ヘッド３に吸着され、電気的特性を測定
するための測定部９へ搬送される。トレー認識部８は、
トレー全体を一括して撮像するカメラ８ｂと、カメラ８
ｂで得られた画像から半導体装置の位置を認識し、この
情報を制御部１０へ出力する有無位置認識処理部８ａと
を有する。制御部１０ではトレー認識部８からの情報に
基づき、半導体装置が有る位置にのみ吸着ヘッド３を移
動させる。カメラ８ｂで画像を得るためにトレー供給部
４に光を照射する光源１１とトレー供給部４との間には
乱反射板１２が設けられ、トレー供給部４には乱反射し
た光が照射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の電気的特
性を測定する選別工程に使用する半導体検査装置に関
し、特に、複数個の半導体装置が収納されたトレーを扱
う半導体検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の半導体検査装置は、図３
に示すように、ｙ軸アーム１０１に、ｙ軸方向に移動自
在に設けられたｘ軸アーム１０２には、吸着ヘッド１０
３がｘ軸方向に移動自在に設けられている。吸着ヘッド
１０３は半導体装置を真空吸着するための吸着パッド
（不図示）を有しており、ｙ軸アーム１０１およびｘ軸
アーム１０２の駆動により、半導体装置を吸着し、トレ
ー供給部１０４から位置認識部１０７へ搬送したり、位
置認識部１０７から測定部１０９へ搬送したり、測定部
１０９での測定結果に応じて不良品収納部１０５または
良品収納部１０６へ搬送する構成となっている。すなわ
ち、ｙ軸アーム１０１、ｘ軸アーム１０２および吸着ヘ
ッド１０３により搬送手段が構成されている。

【０００３】測定部１０９は、半導体装置の電気的特性
を測定するためのものであり、半導体装置が接続される
電気的な配線と機械的な接続機構（不図示）が設けられ
ている。また、吸着ヘッド１０３による半導体装置の吸
着は１回毎にその位置や姿勢が異なり、トレー供給部１
０４から半導体装置をそのまま測定部１０９へ搬送した
のでは、半導体装置を測定部１０９に接続できない場合
がある。そこで位置認識部１０７を設け、測定部１０９
に接続する前に、位置認識部１０７により半導体装置が
吸着ヘッド１０３にどのような位置や姿勢で吸着されて
いるかが認識される。位置認識部１０７は、図４に示す
ように吸着ヘッド１０３に吸着された半導体装置を撮像
するカメラ１０７ｂと、このカメラ１０７ｂで撮像され
た画像から半導体装置の特徴点を認識し、半導体装置が
どのような状態で吸着ヘッドに吸着されているかの位置
情報を生成する位置認識処理部１０７ａとを有する。そ
して、この認識結果に基づき、制御部１１０を介してｙ
軸アーム１０１およびｘ軸アーム１０２が制御され、半
導体装置は確実に測定部１０９に接続される。

【０００４】トレー供給部１０４、不良品収納部１０５
および良品収納部１０６には、それぞれ図５に示すよう
なトレー５１がセットされ、さらに、それを固定するた
めに、制御部１１０からの指令により駆動される爪等の
固定手段（不図示）が設けられている。トレー５１は図
５に示すように、格子状に配置され、それぞれ吸着逃げ
穴５３が形成された複数のポケット５２を有し、各ポケ
ット５２にそれぞれ１つの半導体装置が収納される。な
お、トレー５１の大きさは３０ｃｍ四方程度であり、そ
の大きさに１ｍｍ程度の公差を持つので、この公差を吸
収するために、吸着パッドは吸着ヘッド１０３に対して
ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸（ｘ軸およびｙ軸に垂直な軸）の３軸
方向にに１ｍｍ程度移動可能に取り付けられている。

【０００５】次に、動作について説明する。

【０００６】始めに、トレー供給部１０４には半導体装
置が収納されたトレー５１をセットし、不良品収納部１
０５および良品収納部１０６にはそれぞれ空のトレー５
１をセットしておく。この状態で半導体検査装置を動作
させると、まず、トレー供給部１０４のトレー５１から
１つの半導体装置が吸着ヘッド１０３により吸着され、
位置認識部１０７に搬送される。位置認識部１０７で
は、吸着ヘッド１０３に吸着された状態での半導体装置
をカメラ１０７ｂにより撮像することで半導体装置の吸
着位置や吸着姿勢を認識し、位置情報として制御部１１
０に出力する。認識する方法としては、例えば、半導体
装置のリード、あるいは封止剤の角部の位置を認識する
方法等がある。

【０００７】半導体装置の吸着状態が認識され位置情報
が得られたら、この位置情報に基づいてｙ軸アーム１０
１およびｘ軸アーム１０２の移動量を補正し、半導体装
置を測定部１０９に搬送し接続する。そして、測定部１
０９で半導体装置の電気的特性が測定され、測定結果に
基づき半導体装置は不良品収納部１０５あるいは良品収
納部１０６に収納される。以上の一連の動作をトレー供
給部１０４のトレー５１から半導体装置がなくなるまで
繰り返し、半導体装置を良品と不良品とに選別する。

【０００８】一方、トレー５１のポケット５２の数と検
査対象となる半導体装置の数とが一致していない場合
や、トレー５１をトレー供給部１０４にセットする前の
員数確認で、リード曲り等の明かな外観不良が取り除か
れた場合には、半導体装置はトレー５１に歯抜けの状態
で収納されることになる。このような場合、半導体装置
が収納されていないポケット５２では、吸着ヘッド１０
３による吸着の際に吸着逃げ穴５３からエアーが吸い込
まれ、これにより、そのポケット５２には半導体装置が
収納されていないことが制御部１１０で認識される。ポ
ケット５２に半導体装置が収納されていないことが認識
されたら、吸着ヘッド１０３を位置認識部１０７へは移
動させず次のポケット５２に移動させ、次のポケット５
２で吸引動作を行なう。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の半導体検査装置では、トレー供給部内の半導体
装置を吸着させる際に、トレーの全てのポケットに対し
て吸着動作を行なっていたので、半導体装置が収納され
ていないポケットの数が多い場合には無駄な吸着動作が
多くなってしまい、測定の時間当りの効率が悪くなると
いう問題点があった。

【００１０】一方、半導体ペレットの外観検査において
は、特性検査で不良判定され不良マークが施されたもの
を含む複数のペレットを、シートに所定のパターンで整
列させておき、これら複数のペレットを一括して撮像す
ることにより不良マークの施されているペレットの所在
を認識し、良品のペレットのみを外観検査する方法が知
られている（特開昭５７−９２８４４号公報参照）。そ
こで上記問題点を解決するために、この技術を応用し、
予めトレー全体を撮像してポケット内の半導体装置の有
無を認識し、半導体装置が収納されているポケットのみ
に吸着ヘッドを移動させることが考えられる。ところ
が、半導体装置はトレーに収納されているので、単にカ
メラによってトレー全体を撮像しても、カメラによる画
像を得るための光源の光がトレーに反射し、この反射光
によってトレー内の半導体装置が認識できない場合があ
る。

【００１１】本発明は、半導体装置がトレーに歯抜けの
状態で収納されていても半導体装置の有無を確実に認識
し、電気的特性を効率的に測定できる半導体検査装置を
提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の半導体検査装置は、複数個の半導体装置が整列
して収納される収納部と、半導体装置が接続されてその
電気的特性を測定する測定部と、前記収納部から半導体
装置を１つずつ取り出し前記測定部に搬送する搬送手段
とを有する半導体検査装置において、前記供給部に収納
された全ての半導体装置を一括して撮像するカメラと、
前記カメラにより画像を得るために前記供給部を照射す
る光源の光を、乱反射させて照射させる乱反射部材と、
前記カメラから得られた画像により半導体装置が前記供
給部のどの位置に収納されているかを認識し、この認識
結果に基づいて前記搬送手段を駆動させるための認識処
理部とを有することを特徴とする。

【００１３】

【作用】上記のとおり構成された本発明の半導体検査装
置では、供給部に収納された半導体装置を搬送手段によ
り測定部に搬送するのに先立って、まず、カメラで供給
部に収納された全ての半導体装置を一括して撮像する。
このとき、カメラにより画像を得るために供給部を照射
する光源の光は、乱反射部材により乱反射されてから供
給部に照射されるので、光が供給部で反射せず、供給部
内の半導体装置のが確実に撮像される。そして、カメラ
から得られた画像から、認識処理部で供給部のどの位置
に半導体装置が収納されているかが認識される。この認
識結果に基づいて搬送手段が駆動され、半導体装置は供
給部から測定部へ搬送される。これにより、供給部に半
導体装置が歯抜けの状態で収納されている場合でも、供
給部から半導体装置を取り出すときに半導体装置が存在
する位置にのみ搬送手段を移動させることができるの
で、供給部から測定部への半導体装置の搬送効率が向上
する。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１５】（第１実施例）図１は、本発明の半導体検
査装置の第１実施例の概略構成図である。本実施例の半
導体検査装置は、図１に示すようにトレー認識部８を新
たに設けた点が従来の半導体検査装置と異なる。その他
の構成および配置については従来の半導体検査装置と同
様であり、さらにはトレー供給部４、不良品収納部５お
よび良品収納部６にセットされるトレーについて図５に
示したものと同様であるのでその説明は省略し、以下
に、トレー認識部８について図１および図５を参照して
説明する。

【００１６】トレー認識部８は、トレー供給部４内の半
導体装置を吸着するのに先立って、トレー供給部４にセ
ットされたトレー５１のどのポケット５２に半導体装置
が収納されているかを一括して識別するためのものであ
り、トレー５１全体が撮像可能なカメラ８ｂと、カメラ
８ｂによって撮像された画像からトレー５１のどのポケ
ット５２に半導体装置が収納されているかを認識して有
無情報を生成し、この有無情報を制御部１０へ出力する
有無位置認識処理部８ａとを有する。カメラ８ｂは、ト
レー５１の全てのポケット５２を一括して撮像できるよ
うに、トレー供給部４の上方に配置されている。カメラ
８ｂの配置については、トレー供給部４の真上でもよい
し、あるいは、カメラ８ｂがトレー供給部４の真上にあ
るとｙ軸アーム１やｘ軸アーム２が邪魔になるような場
合には、水平面に対して４０〜７０°傾けたポイントか
ら見るように配置してもよい。

【００１７】また、カメラ８ｂによりトレー５１を撮像
するに際し、トレー供給部４に光を照射する光源１１が
設けられており、この光源１１とトレー供給部４との間
には、光源１１の光を乱反射させてから照射させるため
の乱反射板１２が設けられている。乱反射板１２として
は、例えば乳白色のプラスチック板等が用いられ、光源
１１からの光が乱反射板１２を透過することにより、ト
レー供給部４には乱反射した光が照射される構成となっ
ている。また、光源１１は、トレー供給部４全体をほぼ
均一に照射できるように、面状の光源が好ましい。

【００１８】次に、本実施例の半導体検査装置の動作に
ついて説明する。

【００１９】始めに、トレー供給部４には半導体装置が
収納されたトレー５１をセットし、不良品収納部５およ
び良品収納部６にはそれぞれ空のトレー５１をセットし
ておく。この状態で半導体検査装置を動作させると、ま
ず、トレー認識部８のカメラ８ｂによりトレー供給部４
のトレー５１全体が一括して撮像される。このとき、光
源１１からの光は乱反射板１２を透過し、乱反射した状
態でトレー５１に照射されるので、光源１１からの光の
トレー５１での反射が防止されトレー５１内の半導体装
置の画像を確実に得ることができる。

【００２０】撮像された画像は有無位置認識処理部８ａ
で処理されてトレー５１のどのポケット５２に半導体装
置が収納されているかが認識され、有無情報として制御
部１０へ出力される。トレー認識部８で得る必要のある
情報としては、ポケット５２の詳細な位置は予め使用す
るトレー５１のポケット位置として入力することができ
るので、トレー５１のポケット５２に半導体装置が有る
か無いかを識別するだけでよく、確実に半導体装置の有
無を判定できるしきい値を設定し、封止剤の表面を最も
よく判別できる方法および方向で光を当て、最もよい確
率で半導体装置の有無を判定できる方法をとることがで
きる。

【００２１】トレー認識部８により上記有無情報が得ら
れたら、制御部１０は、トレー認識部８からの有無情報
に基づいてｙ軸アーム１、ｘ軸アーム２および吸着ヘッ
ド３を駆動させ、トレー供給部４のトレー５１から半導
体装置を吸着して位置認識部７に搬送する。位置認識部
７では、吸着ヘッド３に吸着された状態での半導体装置
をカメラ７ｂにより撮像することで、位置認識処理部７
ａで半導体装置の吸着位置や吸着姿勢を認識し、位置情
報として制御部１０に出力する。

【００２２】半導体装置の吸着状態が認識され位置情報
が得られたら、この位置情報に基づいてｙ軸アーム１お
よびｘ軸アーム２の移動量を補正し、半導体装置を測定
部９に搬送し接続する。そして、測定部９で半導体装置
の電気的特性が測定され、測定結果に基づき半導体装置
は不良品収納部５あるいは良品収納部６に収納される。
以上の一連の動作をトレー供給部４のトレー５１から半
導体装置がなくなるまで繰り返し、半導体装置を良品と
不良品とに選別する。

【００２３】ここで、トレー供給部４にセットされたト
レー５１に、半導体装置が歯抜けの状態で収納されてい
る場合には、予めトレー認識部８により、トレー５１の
どのポケット５２に半導体装置が収納されているかの有
無情報が制御部１０に送られているので、半導体装置が
収納されていないポケット５２についてはそのポケット
５２をスキップし、吸着ヘッド３を、半導体装置が収納
されている次のポケット５２へ移動させる。

【００２４】これにより、従来のように吸着ヘッド３の
吸着動作を利用して半導体装置の有無を検出する必要が
なくなるので、半導体装置が歯抜けの状態でトレー供給
部４にセットされた場合の半導体装置の有無検出に要す
る時間が短縮される。具体的には、従来の半導体検出装
置では、半導体装置の有無を検出するのに１つのポケッ
ト５２当り２秒程度の時間を要していたが、本実施例で
は、全てのポケット５２について瞬時にして半導体装置
の有無を検出することができる。そして、半導体装置の
有無検出に要する時間が短縮されることによって、半導
体装置の電気的特性の測定が効率的に行なわれる。な
お、本実施例では上述したように吸着ヘッド３の吸着動
作を利用して半導体装置の有無を検出しないので、トレ
ー５１のポケット５２の吸着逃げ穴５３は必ずしも必要
なものではない。

【００２５】（第２実施例）図２は、本発明の半導体検
査装置の第２実施例の概略構成図である。本実施例で
は、図１に示した位置認識部７とトレー認識部８との機
能を１つにまとめた半導体装置認識部２８を設けた点が
第１実施例のものと異なる。すなわち半導体装置認識部
２８は、トレー供給部２４にセットされたトレー５１全
体を一括して撮像してその画像から半導体装置の有無情
報を得るとともに、半導体装置が吸着ヘッド２３に吸着
された状態での半導体装置の位置情報を得るものであ
り、カメラと２８ｂ、カメラ２８ｂで撮像された画像か
ら上記各情報を生成し制御部３０へ出力する半導体装置
認識処理部２８ａとを有する。カメラ２８ｂは、トレー
５１全体を均一に認識できる位置、例えばトレー５１の
中心部の上方に配置され、また、吸着ヘッド２３に吸着
された半導体装置の特徴点が認識できるように、第１実
施例で用いたトレー認識部８のカメラ８ｂよりも分解能
が高いものが用いられている。ｙ軸アーム２１、ｘ軸ア
ーム２２、吸着ヘッド２３、トレー供給部２４、不良品
収納部２５、良品収納部２６、測定部２９、光源３１お
よび乱反射板３２の構成および配置については第１実施
例と同様であるので、その説明は省略する。

【００２６】次に、本実施例の半導体検査装置の動作に
ついて説明する。

【００２７】始めに、トレー供給部２４には半導体装置
が収納されたトレー５１をセットし、不良品収納部２５
および良品収納部２６にはそれぞれ空のトレー５１をセ
ットしておく。この状態で半導体検査装置を動作させる
と、まず、カメラ２８ｂによりトレー供給部２４のトレ
ー５１全体が一括して撮像される。撮像された画像は半
導体装置認識処理部２８ａで処理されてトレー５１のど
のポケット５２に半導体装置が収納されているかが認識
され、有無情報として制御部３０へ出力される。

【００２８】半導体装置認識部２８により上記有無情報
が得られたら、制御部３０は、半導体装置認識部２８か
らの有無情報に基づいてｙ軸アーム２１、ｘ軸アーム２
２および吸着ヘッド２３を駆動させ、トレー供給部２４
のトレー５１から半導体装置を吸着する。このとき、吸
着ヘッド２３に吸着された状態の半導体装置がカメラ２
８ｂで撮像され、その画像から、半導体装置認識処理部
２８で半導体装置の吸着位置や吸着姿勢を認識し、位置
情報として制御部３０へ出力される。カメラ２８ｂの画
像から位置情報を得る際に吸着ヘッド２３が邪魔になる
場合には、吸着ヘッド２３は、邪魔になる部分に穴を開
けたり、邪魔になる部分を透明な部材で構成してもよ
い。

【００２９】半導体装置の吸着状態が認識され位置情報
が得られたら、この位置情報に基づいてｙ軸アーム２１
およびｘ軸アーム２２の移動量を補正し、半導体装置を
測定部２９に搬送し接続する。そして、測定部２９で半
導体装置の電気的特性が測定され、測定結果に基づき半
導体装置は不良品収納部２５あるいは良品収納部２６に
収納される。以上の一連の動作をトレー供給部２４のト
レー５１から半導体装置がなくなるまで繰り返し、半導
体装置を良品と不良品とに選別する。

【００３０】そして、トレー供給部２４にセットされた
トレー５１に、半導体装置が歯抜けの状態で収納されて
いる場合には、予め半導体装置認識部２８により、トレ
ー５１のどのポケット５２に半導体装置が収納されてい
るかの有無情報が制御部３０に送られているので、半導
体装置が収納されていないポケット５２についてはその
ポケット５２をスキップし、吸着ヘッド２３を、半導体
装置が収納されている次のポケット５２へ移動させる。

【００３１】本実施例では、１台のカメラ２８ｂでトレ
ー５１内の半導体装置の有無情報および吸着ヘッド２３
に吸着された半導体装置の位置情報を得ることができる
ので、第１実施例で述べた効果に加え、簡単な構成でし
かも小型の半導体検査装置とすることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体検査
装置は、供給部に収納された全ての半導体装置を一括し
て撮像するカメラと、カメラで得られた画像から半導体
装置が供給部のどの位置に収納されているかを認識し、
その認識結果に基づいて搬送手段を駆動させるための認
識処理部とを有することにより、供給部から測定部への
半導体装置の搬送を効率的に行なうことができる。その
結果、半導体装置の電気的特性の測定を効率的に行なう
ことができるようになる。また、光源からの光は乱反射
部材により乱反射されて収納部に照射されるので、光源
からの光が収納部で反射せず、収納部内の半導体装置の
画像を確実に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半導体検査装置の第１実施例の概略構
成図である。

【図２】本発明の半導体検査装置の第２実施例の概略構
成図である。

【図３】従来の半導体検査装置の概略構成図である。

【図４】図３に示した半導体検査装置の概略構成図であ
る。

【図５】半導体装置を収納するトレーの平面図である。

【符号の説明】

１、２１ ｙ軸アーム ２、２２ ｘ軸アーム ３、２３ 吸着ヘッド ４、２４ トレー供給部 ５、２５ 不良品収納部 ６、２６ 良品収納部 ７ 位置認識部 ７ａ 位置認識処理部 ７ｂ、８ｂ、２８ｂ カメラ ８ トレー認識部 ８ａ 有無位置認識処理部 ９、２９ 測定部 １０、３０ 制御部 １１、３１ 光源 １２、３２ 乱反射部材 ２８ 半導体装置認識部 ２８ａ 半導体装置認識処理部 ５１ トレー ５２ ポケット ５３ 吸着逃げ穴

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【手続補正書】

【提出日】平成６年３月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の半導体検査装置は、複数個の半導体装置が整列
して収納される収納部と、半導体装置が接続されてその
電気的特性を測定する測定部と、前記収納部から半導体
装置を１つずつ取り出し前記測定部に搬送する搬送手段
とを有する半導体検査装置において、前記供給部に収納
された全ての半導体装置を一括して撮像するカメラと、
前記カメラにより画像を得るために前記供給部を照射す
る光源の光を、乱反射させて照射させる乱反射部材と、
前記カメラから得られた画像により半導体装置が前記供
給部のどの位置に収納されているかを認識し、この認識
結果に基づいて前記搬送手段を駆動させるための認識処
理部とを有することを特徴とする。また、前記光源は面
状光源であるものであってもよいし、前記搬送手段は半
導体装置を真空吸着する吸着ヘッドを有し、前記認識処
理部は、前記カメラから得られた画像により、半導体装
置が前記供給部のどの位置に収納されているかを認識す
るとともに、半導体装置が前記吸着ヘッドに対してどの
ように吸着されているかを認識するものであってもよ
い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個の半導体装置が整列して収納され
   る収納部と、半導体装置が接続されてその電気的特性を
   測定する測定部と、前記収納部から半導体装置を１つず
   つ取り出し前記測定部に搬送する搬送手段とを有する半
   導体検査装置において、 前記供給部に収納された全ての半導体装置を一括して撮
   像するカメラと、 前記カメラにより画像を得るために前記供給部を照射す
   る光源の光を、乱反射させて照射させる乱反射部材と、 前記カメラから得られた画像により半導体装置が前記供
   給部のどの位置に収納されているかを認識し、この認識
   結果に基づいて前記搬送手段を駆動させるための認識処
   理部とを有することを特徴とする半導体検査装置。