JPH09304030A

JPH09304030A - 半導体パッケージの端子検査装置

Info

Publication number: JPH09304030A
Application number: JP12495396A
Authority: JP
Inventors: Tomikazu Tanuki; 富和田貫; Takashi Kurihara; 栗原　　隆; Takahiro Ueda; 隆弘上田; Hisafumi Hamachi; 尚史浜地
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1996-05-20
Filing date: 1996-05-20
Publication date: 1997-11-28
Also published as: WO1997044634A1; TW325517B

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、検査速度を向上させると共に、検
査対象の表面状態に影響されることなく正確な測定をな
し得ることを目的とする。【解決手段】この発明では、半導体パッケージの端子を
検査する半導体パッケージの端子検査装置において、こ
の半導体パッケージのパッケージ面を所定の仰角をもっ
て斜め方向から撮像する撮像手段と、この撮像手段の撮
像データに基づいて半導体パッケージの端子を検査する
検査手段とを具える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はＰＧＡ、ＢＧＡ、
ＱＦＰ、ＱＦＪなどの各種半導体パッケージの端子の位
置ズレ、ピッチ、平坦度、先端不揃いなどの各種検査項
目を検査する半導体パッケージの端子検査装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ＢＧＡ（Ball Grid Array）は、半導体
パッケージの裏面にボール状のハンダバンプが２次元配
列されたものであり、これらハンダバンプによってプリ
ント配線基板に直接ハンダ付けして実装される。

【０００３】このＢＧＡのようなパッケージ裏面に端子
が形成されたタイプの半導体パッケージに関して、端子
の位置ズレ、ピッチ、平坦度などを検査する際、従来
は、３角測量の原理を用いて被検査対象までの距離を測
定するレーザ変位計を用いるようにしていた。

【０００４】すなわち、この従来技術では、裏面を上に
して配設された上記半導体パッケージの上にレーザ変位
計を配置し、このレーザ変位計で半導体パッケージの各
ハンダバンプの頂上部付近を１つずつ走査することで、
各ハンダバンプの高さを計測するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように従来技術で
は、レーザ変位計によって各ハンダバンプの高さを１つ
ずつ計測するようにしているので、検査に多くの時間が
かかり、またハンダバンプの表面に傷等がある場合、正
確な検査測定をなし得ないという問題がある。

【０００６】この発明はこのような実情に鑑みてなされ
たもので、その検査速度を向上させると共に、検査対象
の表面状態に影響されることなく正確な測定をなし得る
半導体パッケージの端子検査装置を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明では、半導体パ
ッケージの端子を検査する半導体パッケージの端子検査
装置において、この半導体パッケージのパッケージ面を
所定の仰角をもって斜め方向から撮像する撮像手段と、
この撮像手段の撮像データに基づいて半導体パッケージ
の端子を検査する検査手段とを具えるようにする。

【０００８】すなわち、半導体パッケージのパッケージ
面を斜め上方から撮像するようにして、各端子列を分離
した画像として得るようにするとともに、それらの高さ
に関する情報も得る。また、端子に関する情報は端子全
体画像として捉えるので、端子に傷などがあった場合で
も正確な高さ測定をなし得る。

【０００９】またこの発明では、前記撮像手段の撮像面
を撮像手段の光軸に対し所定角度傾斜させるようにする
ことで、パッケージ面の広い範囲に撮像手段のピントが
合うようにして、一回の検査範囲を広げるようにしてい
る。

【００１０】またこの発明では、前記撮像手段のレンズ
として、物体側テレセントリックレンズを採用するよう
にして、半導体パッケージ自体の位置ズレが発生しても
各端子の結像位置、大きさ、形状への影響が小さくなる
ようにする。

【００１１】更にこの発明では、前記撮像手段のレンズ
として、両側テレセントリックレンズを採用するように
して、半導体パッケージ自体の位置ズレが発生しても各
端子の結像位置、大きさ、形状が変わらないようにする
とともに、パッケージ面の各位置にある端子が同じ大き
さ及び形状で撮像されるようにしている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施例を添付図面
に従って詳細に説明する。

【００１３】［第１実施例］図１にこの発明の第１実施
例を示す。

【００１４】図１の実施例では検査対象をＢＧＡ１とす
る。ＢＧＡ１は、周知のように、プリント基板を用いた
ＬＧＡ（Land grid arrey）タイプのチップキャリアで
あり、チップの上面側をモールドし、下面側に複数のハ
ンダバンプ２（以下ボールという）を格子状に形成した
ものである。

【００１５】このＢＧＡ１を表裏反転してＢＧＡトレイ
３上に載置する。この場合、ＢＧＡトレイ３は、ｘ方向
にのみ移動可能とする。

【００１６】ＢＧＡ１の上方には、ハーフミラー４が配
設され、更にその上方には照明５が配設されている。カ
メラＡは、ＢＧＡ１のボール２が配設された裏面を真っ
直ぐ上方から撮像するためのもので、この場合はハーフ
ミラー４を介してＢＧＡ１の裏面像を平面図像として撮
像する。なお、照明５はカメラＡ用の照明である。

【００１７】一方、ＢＧＡ１の側部にも照明６が設けら
れており、他方のカメラＢで撮像を行うときに点灯され
る。カメラＢは、ボール２が配設されたＢＧＡ１の裏面
を斜め上方からから撮像するもので、その仰角θは例え
ば２０度前後に設定する。なお、この場合、照明６は平
面照明として、ＢＧＡ１の裏面が一様に照射されるよう
にしている。また、照明６は、ＢＧＡ１の基板面が光ら
ないようにＢＧＡトレイ３の上面からある程度の高さを
設けることが必要である。

【００１８】なお、照明５，６としては、平板状のもの
を用いると、基板面を一様に照明する点で有利である
が、この平板照明としては、複数のＬＥＤを配列したも
の、ファイババンドル照明などを利用することができ
る。

【００１９】上記カメラＡ，Ｂ、照明５，６およびハー
フミラー４は、図２に示すように、検査ユニット７内に
収容されており、検査ユニット７自体はｙ−ｚ方向に移
動可能なように構成されている。ただし、カメラＢに関
しては、カメラＢ単独でｘ方向に移動できるようになっ
ている。

【００２０】すなわち、この場合カメラＡおよびＢは、
ＢＧＡ１の裏面全体を１度に撮像することができない視
野を持つものを想定しているので、ＢＧＡトレイ１のｘ
方向の移動と検査ユニット７のｙ−ｚ方向への移動とを
併用することで、ＢＧＡ１に対する撮像走査を行うよう
にしている。なお、勿論、検査ユニット７側をｘ−ｙ−
ｚ方向に移動自在としてＢＧＡトレイ３を固定とするよ
うにしてもよく、またその逆に設定するようにしてもよ
い。また、カメラＡ，Ｂとして、ＢＧＡ１の裏面全体を
１度に撮像することができる視野をもつものを採用する
ようにしてもよい。

【００２１】ただし、この場合、カメラＢに関しては、
ＢＧＡ１を斜め上方から撮像するようにしているので、
一度の撮像でカメラの視野全体にピントを合わせるのが
不可能なので、１度の撮像で撮像したデータのうち１列
〜数列分のボール２の画像を検査対象として取り込むよ
うにしている。すなわち、この場合は、カメラＢをｘ方
向に移動させながら１列〜数列ずつボール画像を取り込
むようにしている。

【００２２】これらカメラＡおよびＢの撮像データは、
図１の制御部８に取り込まれる。制御部８は、カメラＡ
およびＢの撮像データを画像処理して、下述する演算を
行うことで、ボール２の平面上（ｘ−ｙ面）での位置ズ
レ、各ボールの真の高さ、各ボールの高さ方向（ｚ方
向）の平坦度などを検査する。

【００２３】かかる図１及び図２に示す構成において、
ＢＧＡ検査を実行する際、まずＢＧＡトレイ３をｘ方向
に搬送して今回の検査対象のＢＧＡ１を所定の検査位置
に位置させ停止する。一方、検査ユニット７を適宜ｙ−
ｚ方向に移動させて、検査ユニット７をＢＧＡ１の上方
の所定の撮像位置に位置させる。

【００２４】この状態で、照明５を点灯し、カメラＡに
よってＢＧＡ１の裏面の平面像を撮像する。なお、この
際、他方の照明６は消灯しておく。カメラＡの撮像デー
タからは、各ＢＧＡ１のボール２のｘ−ｙ位置を得る。
また、必要に応じて、各ボールの直径、変形の有無等の
情報も得る。

【００２５】次に、照明５を消灯し他方の照明６を点灯
し、カメラＢによってＢＧＡ１の裏面を斜め上方から撮
像することで、各ボールの斜め方向の高さｄを得る。す
なわち、図３に示すように、カメラＢの撮像データによ
り、カメラＢの光軸に直角な方向ｚ´についてのボール
２の高さｄを得る。前述したように、カメラＢは斜め上
方からＢＧＡ１の裏面画像を捉えるために、１列〜数列
単位のボール画像取り込みとｘ方向への移動とを交互に
繰り返すようにする。なお、焦点深度の深いカメラを用
いる場合には、カメラ視野に捉えられた全てのボール画
像を１度に取り込むことができる。なお、カメラにＣＣ
Ｄカメラを用いる場合、ＣＣＤのシャッタ機能を用い
て、適当な周期でトリガをかけて撮像画像を取り込むよ
うにし、カメラを停止させることなく画像を取り込みを
行うことも可能である。

【００２６】制御部８では、カメラＢの撮像データにパ
ターンマッチングなどの処理を加えて各ボールの斜め方
向の高さｄを得る。そして、この高さデータｄが得られ
ると、図４に示すように、この高さデータｄと予め既知
であるボールの理想半径ｒおよびカメラＢの仰角θを用
いて、各ボールのｚ方向の高さＨを下式(1)に従って演
算する。

【００２７】Ｈ＝（ｄ／cosθ）−（ｒ／cosθ）＋ｒ …(1) このようにこの実施例によれば、２つのカメラによって
一度に複数列分のボール画像を撮像し、この撮像データ
に基づいてＢＧＡのボールの各種項目についての検査を
行うようにしたので、検査速度が向上すると共に、ボー
ル表面の傷などの表面状態に影響されることない正確な
検査をなし得る。また、この実施例では、ＢＧＡ１の斜
め上方からＢＧＡ１の裏面のボール２を撮像するように
したので、各ボール列を分離した画像として得られると
共に、それらの高さに関する情報も得ることができる。
また、高さ情報はボール全体像から測定されるので、ボ
ールに傷などがあった場合でも正確な高さ測定をなし得
る。

【００２８】［第２実施例］ところで、上記第１の実施
例では、ＢＧＡ１の斜め上方からの画像を得るためのカ
メラＢは、図５に示すように、カメラＢの光軸１０に対
し、レンズ１１および撮像面１２が直角に配設されてい
る通常のカメラを用いるようにしている。

【００２９】したがって、この場合には、カメラＢのピ
ントが合う位置（面）１３は、レンズ１１の焦点位置近
傍のごく一部に限られ、それ以外ではピントが合わな
い。すなわち、これは光軸１０に対して物体面（ＢＧＡ
１の裏面）が傾き、ＢＧＡ１の図面上の左部と右部で物
体距離が変化したのも係わらず、撮像面１２は光軸１２
に対し垂直となっているために、レンズ１１までの距離
が長いＢＧＡ左部では結像面１２よりレンズ１１側に結
像し、レンズ１１までの距離が短いＢＧＡ右部では結像
面１２より遠い側に結像することによる。したがって、
先の第１の実施例では、カメラＢ（またはＢＧＡトレイ
３）をｘ方向に移動して、合焦点位置を順次移動させる
ことが必要になる。

【００３０】このように先の第１の実施例では、通常の
カメラＢを用いるようにしているので、カメラＢのピン
トが合う位置はごく一部に限られる。

【００３１】これを改良するために本第２の実施例で
は、図６に示すように、カメラＢの撮像面１２を光軸１
０に対し傾斜するようにしている。すなわち、撮像面１
２を物体面（この場合はＢＧＡ１の裏面）と共役関係と
なるように撮像面１２を光軸１０に対し所定角度φ2だ
け傾斜する。

【００３２】ここで、図７に示すように、レンズ１１の
焦点距離をｆ、レンズ１１から物体面１までの距離をＬ
1、レンズ１１から撮像面１２までの距離をＬ2、物体面
１の光軸１０に対する傾斜角をφ1、撮像面１２の傾斜
角をφ2とした場合、下式(2)(3)が成立するように、傾
斜角φ2を決定する。すなわち、値Ｌ1、φ1は、任意に
設定することができるが、これを予め決定し、下記(2)
(3)式を解くことでＬ2およびφ2を決定する。

【００３３】（１／Ｌ1）−（１／Ｌ2）＝−（１／ｆ） …(2) Ｌ1・tanφ1＝Ｌ2・tanφ2 …(3) このようにこの第２の実施例では、撮像面１２を物体面
１と共役な関係にとなるように傾斜させるようにしたの
で、物体面上の全ての位置でピントを合わせることがで
き、これによりＢＧＡ検査の際、カメラＢ（またはＢＧ
Ａトレイ３）をｘ方向に移動する必要がなくなり、これ
により検査速度の向上、装置構成の簡単化を実現でき
る。

【００３４】なお、この第２の実施例において、カメラ
Ａに関しては、先の第１の実施例同様、ＢＧＡ１の上方
からＢＧＡ裏面の平面像を撮像する。

【００３５】また、カメラＢの撮像面１２を傾斜させる
ための手法としては、図８(a)に示すように、カメラＢ
の筐体１９に対し、撮像面（ＣＣＤ）１２自体を傾斜さ
せる方法と、図８(b)に示すように、カメラＢのレンズ
１１と撮像面１２との間にカメラ筐体１９自体を光軸１
０に対し傾斜させるためアタッチメント１４を配置し
て、撮像面１２自体はカメラＢの筐体１３に対し傾斜さ
せない様にする手法がある。

【００３６】図８(a)の手法を用いた場合は、カメラＢ
をコンパクトにできるという利点があり、また図８(b)
の手法を用いた場合は通常市販されているカメラが使え
装置コスト安価にできるという利点がある。

【００３７】ところで、上記第２実施例では、カメラＢ
の撮像面１２に関してはその角度を傾けた特殊なものを
採用するようにしたが、レンズ１１に関しては通常のレ
ンズを用いるようにしている。

【００３８】このような通常のレンズ１１においては、
図９に示すように、レンズ１１の入射光および出射光共
に画角を持っている。したがって、このような通常レン
ズ１１を用いて、図１０(a)に示すように、同じ大きさ
ｑの複数のワーク２０を撮像した場合、ワーク２０の位
置によって撮像面１２上でのワークの大きさが変化して
しまう（ｑ1，ｑ2参照）。また、図１０(b)に示すよう
に、物体１自体の位置が変化した場合は（この場合は光
軸１０に沿った方向にずれたとしている）、物体の撮像
面１２上での形状、大きさが変化してしまう。

【００３９】因みに、図１１(a)に示すようなボール２
が２次元配列されたＢＧＡ１を、第２の実施例による構
成によって撮像した場合、その撮像画像は、図１１(b)
に示すように遠近図法を用いたごとくになり、ボール２
の位置によって撮像ボールの大きさ、形状が変化してし
まう。

【００４０】［第３実施例］そこで、この第３の実施例
では、図１０(b)で示した、撮像物体自体が光軸方向に
ずれると撮像画像の大きさ、形状が変化するという問題
点を改良すべく、先の第２の実施例の通常レンズ１１に
変えて物体側テレセントリックレンズ３０を採用する。

【００４１】テレセントリックレンズとは、周知のよう
に、画角が０゜、すなわち主光線が光軸に対して平行な
レンズをいい、物体側テレセントリックレンズとは物体
側にのみテレセントリックレンズを実現したものをい
う。

【００４２】図１２は、この第３の実施例を示すもので
あり、カメラＢの撮像面１２を光軸１０に対し傾斜する
とともに、カメラＢのレンズとして物体側テレセントリ
ックレンズ３０を採用している。カメラＡに関しては、
先の実施例同様、ＢＧＡ１の上方からＢＧＡ裏面の平面
像を撮像する。なお、撮像面１２の傾斜角φ2に関して
は、通常レンズの場合と同様、先の第(2)(3)式を用いて
設定する。

【００４３】このようにこの実施例では、カメラＢのレ
ンズに物体側テレセントリックレンズ３０を用いるよう
にしているので、図１２に示すようにレンズ３０に対す
る物体からの光（主光線）は光軸１０と平行になる。

【００４４】したがって、この第３実施例の場合は、Ｂ
ＧＡ１面上の各位置での画角が一定となり、図１３に示
すように、ＢＧＡ１自体が光軸方向にずれた場合でも、
像はぼけるが、各ボールが撮像面で結像する位置自体に
変化がなくなるようになる。すなわち、ＢＧＡ１が光軸
方向へ移動しても、撮像した像の大きさ、相対位置には
変化がない。なお、物体が光軸以外の方向にずれた場合
は、このずれにより像の大きさに変化が生じる。

【００４５】また、ＢＧＡ１が光軸方向に移動すること
によって生じる像のぼけに関しても、物体側テレセント
リックレンズ３０は通常レンズ１１よりも被写界深度が
深いので、そのボケ量を少なくすることができる。すな
わち、光軸方向に物体１が同じ距離だけずれた場合は、
物体側テレセントリックレンズ３０のほうが通常レンズ
よりもそのぼけ方が少なくなる。

【００４６】なお、物体側テレセントリックレンズ３０
を用いても、撮像したＢＧＡ１上の各ボール２の大き
さ、形状は、先の通常レンズ１１と同様、図１１(b)に
示したように、ボール２の位置によって変化してしま
う。

【００４７】［第４実施例］この第４の実施例は、通常
レンズ１１または物体側テレセントリックレンズ３０を
用いた場合に発生する、先の図１１(b)に示したような
現象、すなわち撮像する対象物体の位置に応じて撮像画
像の大きさ、形状が変化するという現象をなくすため
に、物体側テレセントリックレンズ３０に変えて両側テ
レセントリックレンズ４０を採用する。両側テレセント
リックレンズとは物体側および撮像面側にテレセントリ
ック光学系を実現したものをいう。

【００４８】図１４は、この第４の実施例を示すもので
あり、カメラＢの撮像面１２を光軸１０に対し傾斜する
とともに、カメラＢのレンズとして両側テレセントリッ
クレンズ４０を採用している。カメラＡに関しては、先
の実施例同様、ＢＧＡ１の上方からＢＧＡ裏面の平面像
を撮像する。

【００４９】このようにこの第４実施例では、カメラＢ
のレンズとして両側テレセントリックレンズ４０を用い
るようにしているので、レンズ４０に対する物体からの
光は光軸１０と平行になるとともに、レンズ４０から撮
像面１２に出射される光も光軸１０と平行になる。

【００５０】したがって、この第４実施例の場合、図１
５(a)に示すように、撮像した各ボール２の大きさ、形
状は、ＢＧＡ１上のボールの位置によらず一定となる
（ｑ3=ｑ3）。したがって、この第４実施例によるＢＧ
Ａ１の撮像画像は、図１１(c)に示すように、全てのボ
ールの大きさが一定となる。なお、図１５の場合は、便
宜上、ボール２を四角形として示している、また、この
第４実施例の場合、図１５(b)に示すように、ＢＧＡ１
自体の位置がずれた際でも、撮像した像の大きさ（相対
位置）、形状には変化がない。

【００５１】ところで、この第４実施例の場合は、両側
テレセントリックレンズ４０を用いるようにしているの
で、撮像面１２の傾斜角φ2に関する式が先の第(2)式お
よび第(3)式とは少し異なるようになる。

【００５２】すなわち、図１６に示すように、両側テレ
セントリックレンズ４０を焦点距離ｆ1をもつレンズ４
０ａと焦点距離ｆ2を持つレンズ４０ｂとで構成した場
合を考える。物体１がレンズ４０ａから距離（ｆ1＋ｕ
1）だけ離れた位置にあるとし、撮像面１２がレンズ４
０ｂから距離（ｆ2−ｕ2）だけ離れた位置にあるとした
場合、下式(4)(5)を解くことでφ2を決定する。なお、^
2は２乗を示す代用記号である。

【００５３】ｕ1（ｆ2／ｆ1）^2＝ｕ2 …(4) ｆ1・tanφ1＝ｆ2・tanφ2 …(5) 次に、この第４の実施例によるＢＧＡ１の検査の詳細に
ついて説明する。

【００５４】まずカメラＡによって、ＢＧＡ１の裏面の
平面像を撮像する。この撮像データを図１７(a)に示
す。そして、この撮像データからは、例えば以下の３項
目の検査を行う。

【００５５】(1)各ボール２の中心位置の測定（ボール
が本来あるべき位置(一点鎖線の交点)からのずれ量） (2)各ボールの大きさ（面積または直径） (3)余計なところにボール（異物）がないかどうか。

【００５６】次に、カメラＢによってＢＧＡ１の裏面を
斜め上方から撮像する。

【００５７】この場合、ＢＧＡ１上には、図１７(b)に
示すように、高さが高い、普通、低い３つのボール２が
存在しているとする。このような３つのボールをカメラ
Ａで捉えても、図１７(c)に示すように、その画像には
差はない。しかし、これら３つのボールをカメラＢで撮
像した場合は、図１７(d)に示すように、撮像面１２上
での各ボールの位置が撮像面の１軸方向ｗに対し変化す
ることになる。したがって、この撮像面１２上での変位
Δｗ1およびΔｗ2を測定することで、各ボールの相対高
さ変位Δｈ1、Δｈ2を求めることができる。

【００５８】図１８は、カメラＡおよびカメラＢで撮像
したボール像に基づいて各ボールの標準高さからの変位
Δｈを求めるための演算を説明するための図面であり、
この場合は、ボール２がｚ方向のみならず、ｘ方向に関
してもずれているとする。

【００５９】すなわち、ボール２が理想的なｘ位置にあ
るときのカメラＡの撮像面１５上でのｘ方向位置をｘ1
とし、ボール２が理想的なｚ位置にあるときのカメラＡ
の撮像面１５上でのｗ方向位置をｗ1とすると、各カメ
ラＡ、Ｂの各方向ｘ，ｗについてのボール像の位置ｘ
2，ｗ2を検出し、これを下式(6)に代入することで、上
記変位Δｈを求めることができる。

【００６０】 Δｈ＝｛（ｗ1−ｗ2）sinφ2−（ｘ1−ｘ2）sinθ｝／cosθ …(6) そして、このようにして求めたΔｈをレンズの倍率を考
慮して補正することで、ボールの真の高さ変位を求める
ことができる。

【００６１】尚、上記ＢＧＡ１の検査の詳細は、第２実
施例、第３実施例と同様である。

【００６２】このようにこの第４実施例では、カメラＢ
の撮像面を物体面と共役な関係となるように傾斜させる
と共にカメラＢのレンズとして両側テレセントリックレ
ンズを用いるようにしたので、広い範囲でＢＧＡ１の裏
面ボール像を一度に確保することができるようになり、
またＢＧＡ１上で異なる位置にあるボールを同じ大き
さ、同じ形状の像として撮像する事ができるようにな
る。

【００６３】なお、上記実施例では、本発明をＢＧＡに
適用するようにしたが、ＰＧＡ（Pin Grid Array）、Ｑ
ＦＰ（Quad flat package）、ＱＦＪ（Quad flat j-lea
dedpackage）など他の任意の半導体パッケージの端子検
査に適用するようにしてもよい。また、本発明をコネク
タなどの電極配列検査に適用するようにしてもよい。

【００６４】例えば、図１９(a)に示すようなコネクタ
の電極５０のピッチｐを計測するような場合において、
これを通常のカメラで上方から撮像すると、図１９(b)
に示すように、電極取り付け部５１の部分の像の影響を
受けて電極５０のみの鮮明な影像を捉える事ができな
い。

【００６５】そこで、図１９(c)に示すように、撮像面
１２を傾斜させたカメラで斜め上方から電極配列を撮像
するようすると、全ての電極の頂上部でカメラのピント
を合わせることができ、かつ電極取り付け部５１の像が
撮像されないようにする事ができる。

【００６６】また、本発明は、図２０に示すようなＩＣ
の端子の平坦度検査（ＩＣ端子の上下方向のズレ検出）
や、図２１に示すようなボンディングワイヤ５２の高さ
検査に適用する事もできる。

【００６７】また、図２２に示すように、カメラＢに対
する物体光をミラー５３を介して入射するようにすれ
ば、カメラＢとカメラＡの位置を近づけることができ、
これによりカメラ部分の構成をコンパクトにすることが
できる。

【００６８】また、上記第１の実施例では、２つの照明
５、６を交互に点灯するようにしたが、一方の照明に赤
照明を用い、他方の照明に緑の照明を用いるなど、両照
明の発光スペクトルを異ならせ、各カメラＡ，Ｂに一方
の照明光のみを通過させるフィルタを設けるようにすれ
ば、２つの照明５，６を常に点灯できるようになり、交
互点灯という面倒な制御を省略する事が可能になる。

【００６９】また、図２３に示すように、カメラＡ用の
照明としてＬＥＤ等からなるリング状照明７０を用いる
ようにしてもよい。すなわち、この図２３の構成では、
カメラＡを駆動する際にはリング状照明７０を点灯し
（平板照明７１は消灯）、カメラＢを駆動する際には平
板照明７１を点灯する（リング状照明７０は消灯）。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
この半導体パッケージのパッケージ面を所定の仰角をも
って斜め方向から撮像することにより半導体パッケージ
の端子を検査するようにしたので、各端子列を分離した
画像として得ることができるととに、各端子の高さに関
する情報も得ることができる。また、端子に関する情報
は端子全体画像として捉えるので、端子に傷などがあっ
た場合でも正確な高さ測定をなし得る。

【００７１】またこの発明では、撮像手段の撮像面を撮
像手段の光軸に対し所定角度傾斜させるようにしたの
で、パッケージ面の広い範囲に撮像手段のピントが合う
ようになり、これにより一回の検査範囲を広げることが
でき、検査速度を向上させることができる。

【００７２】またこの発明では、撮像手段のレンズとし
て、物体側テレセントリックレンズを採用するようにし
たので、半導体パッケージ自体の位置ズレが発生しても
各端子の結像位置、大きさ、形状が変わらないようにな
り、これにより端子検査のための画像処理および演算処
理を簡単化する事が可能になる。

【００７３】更にこの発明では、撮像手段のレンズとし
て、両側テレセントリックレンズを採用するようにした
ので、半導体パッケージ自体の位置ズレが発生しても各
端子の結像位置、大きさ、形状が変わらないようにな
り、またパッケージ面の各位置にある端子が同じ大きさ
及び形状で撮像されるようになる。この結果、端子検査
のための画像処理および演算処理をさらに簡単化する事
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示す図。

【図２】この発明の第１実施例を示す斜視図。

【図３】第１の実施例によるカメラによる測定原理を示
す図。

【図４】第１の実施例によるボール高さ測定式の説明
図。

【図５】この発明の第１実施例を示す図。

【図６】この発明の第２実施例を示す図。

【図７】第２実施例の撮像面の傾斜角の説明図。

【図８】第２実施例による撮像面を傾斜させる具体例を
示す図。

【図９】この発明の第２実施例を示す図。

【図１０】第２実施例の作用を説明するための図。

【図１１】ＢＧＡの撮像画像などを示す図。

【図１２】この発明の第３実施例を示す図。

【図１３】第３実施例の作用を説明する為の図。

【図１４】この発明の第４実施例を示す図。

【図１５】第４実施例の作用を説明する為の図。

【図１６】第４実施例の撮像面の傾斜角の説明図。

【図１７】第４実施例のボール検査を説明するための
図。

【図１８】第４実施例のボールの高さ変位の演算手法を
説明する図。

【図１９】この発明の変形例を示す図。

【図２０】この発明の変形例を示す図。

【図２１】この発明の変形例を示す図。

【図２２】この発明の変形例を示す図。

【図２３】この発明の変形例を示す図。

【符号の説明】

１…ＢＧＡ２…ハンダバンプ（ボール）３…ＢＧＡトレイ４…ハーフミラー５，６…照明Ａ，Ｂ…カメラ８…制御部１１…レンズ１２…撮像面３０…物体側テレセントリックレンズ４０…両側テレセントリックレンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浜地尚史東京都大田区蒲田４ー20ー１ランディック蒲田ビル４Ｆ株式会社小松製作所オプトロニクス事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体パッケージの端子を検査する半導体
パッケージの端子検査装置において、この半導体パッケージのパッケージ面を所定の仰角をも
って斜め方向から撮像する撮像手段と、この撮像手段の撮像データに基づいて半導体パッケージ
の端子を検査する検査手段と、を具える半導体パッケージの端子検査装置。
【請求項２】撮像手段は、レンズ手段と、このレンズ手
段を介してパッケージ面像が入射される撮像面とを有
し、前記撮像面を撮像手段の光軸に対し所定角度傾斜させる
ようにしたこと特徴とする請求項１記載の半導体パッケ
ージの端子検査装置。
【請求項３】前記レンズ手段を物体側テレセントリック
レンズとしたことを特徴とする請求項２記載の半導体パ
ッケージの端子検査装置。
【請求項４】前記レンズ手段を両側テレセントリックレ
ンズとしたことを特徴とする請求項２記載の半導体パッ
ケージの端子検査装置。
【請求項５】前記撮像手段は、撮像手段の本体に対して
傾斜された撮像面を有する請求項２〜４記載の半導体パ
ッケージの端子検査装置。
【請求項６】前記撮像手段は、前記レンズ手段と撮像面
を収容する撮像面収容体の間に配設されて撮像面収容体
をレンズ手段の光軸に対し傾斜させるアタッチメントを
有する請求項２〜４記載の半導体パッケージの端子検査
装置。
【請求項７】前記半導体パッケージのパッケージ面の平
面像を撮像する平面像撮像手段を更に具え、前記検査手段は、前記撮像手段及び平面像撮像手段の撮
像データに基づいて半導体パッケージの端子を検査する
ことを特徴とする請求項１記載の半導体パッケージの端
子検査装置。
【請求項８】前記半導体パッケージのパッケージ面を上
から照明する第１の照明手段と、前記前記半導体パッケージのパッケージ面を斜め側方か
ら照明する第２の照明手段と、これら第１及び第２の照明手段を排反的に点灯し、第１
の照明手段が点灯しているときには前記平面像撮像手段
を作動し、前記第２の照明手段が点灯しているときには
前記撮像手段を作動するように制御する制御手段と、を更に具えるようにしたことを特徴とする請求項７記載
の半導体パッケージの端子検査装置。