[发明专利]用肉眼检查半导体器件引线的方法及设备

说明书

本发明涉及用肉眼检查扁平封装形半导体器件引线的方法及设备。特别涉及不仅检测引线、并且也检查整个半导体器件的尺寸的半导体器件的引线的肉眼检查方法和设备。

将扁平封装形半导体器件安装到印刷电路板上，以便用引线焊接到印刷电路板的焊盘上。由于近年来所获得的半导体器件有许多功能，这倾向于使引线增多，而导致高封装密度。高封装密度必须使引线间距和印刷电路板上的焊盘间距减小。若半导体器件的引线过分弯曲或移位，则会使半导体器件不能安装到印刷电路板上。为了避免这种缺陷，则严格要求消除引线过分弯曲和移位，并彐惯于在半导体器件制造过程中用肉眼检查半导体器件的引线是否过分弯曲和位移。

由日本特许公开平4-809371(1992)公开了一种肉眼检查半导体器件的引线的常规设备。附图1是这种常规肉眼检查半导体器件引线用设备的方框图。附图2是常规肉眼检查半导体器件引线用设备的主要零件的透视图。附图3是图2所示主要另件的光路图。

如图2和图3所示，半导体器件303位于检查台302的上表面上。检查台302包括一个导电的弱漫反射树脂块304，其侧面由导电的强漫反射树脂层322覆盖。检查台302透过位于透光台302下面的光源321发射的光。导电的弱漫反射的树脂块304，其上表面上有多个凸起307，每个凸起正对着从半导体器件303的外壳横向引出的引线324，起着光学棱镜的作用，把光分成沿引线324延伸方向取向的光线和沿垂直于该方向取向的光线，两种光线产生不同的亮度由检查光形成的引线324的投影图像通过反射镜305和棱镜306而被CCD(电荷耦合器件)照像机301拍摄。

导电的弱漫反射的树脂块304和导电的强漫反射的树脂层322均有不同程度的混浊度。光源321发射出的光朝上通过两个有不同程度混浊度的区域，在检查台302的上表面产生不同的亮度。更具体地说，若平行于检查台302的上表面水平透过的光线的亮度弱于以检查台302朝上透过的光线的亮度，则，水平光会在向上的光线干扰下漫反射。水平光线用于测试引线324的平整度，然后消失，造成引线平整度的测试误差。为了防止这种缺陷，将导电块304和导电层322的混浊度设计成使水平光线产生较大亮度。

在导电的强漫反射的树脂层322的外表面上安装金属遮光板323，以防止不希望的光线从导电层322到处横向散射。每个凸起307是进入由半导体器件303的外壳与引线324的弯曲部分之间限定的间隔的这样一种垂直形，因而半导体器件303可放在检查台302上的适当位置。

如图1所示，肉眼检查半导体器件引线的常规设备有读出CCD摄像机301拍摄的投影图像的图像读出器308，暂时存储投影图像数据用的图像存储器309，将图像数据变换成二进制图像数据的二进制数据发生器308a，按二进制图像数据产生引线324的投影图形用的仿形发生器31a，和CPU(中央处理单元)332。

CPU 332包括一个共面度计算单元313，用于由沿引线324伸出方向的投影图形的二进制图像数据来计算由引线324尖端构成的平面的平面度；一个引线弯曲计算单元333，用于由沿与引线324伸出方向垂直的方向的投影图形的二进制图像数据来计算沿引线324延伸的方向引线的弯曲度；和一个判断单元314，根据共面度计算单元313和引线弯曲计算单元333的计算结果，判断被检查引线是否合格。引线弯曲计算单元333由一个中心值计算器310和一个三角计算器311构成。

与CPU相连接的有分别通过I/O接口317a、317b存储计算和决定结果的外部存储器315、316；通过I/O接口371c、317d输出存储于外部存储器件315、316的计算和决定结果的CRT(阴极射线管)318和打印机319；以及一个通过I/O接口317d在检查工序之前把判断标准键入到外部存储器316的键盘。

以下将说明按图1至图3所示半导体器件引线的肉眼检查设备的测试过程和计算测试值的方法。图4给出了用图1所示半导体引线肉眼检查设备计算横向引线弯曲的计算方法。图5(a)至5(c)是测试值计算处理流程图。图6说明了引线共面度的计算处理。

用各检查CCD摄像机301拍摄由通过检查台302的光所形成的投影图像。用图像读出器308读出拍摄到的投影图像，并将其处理线6-位、64-级多值数据，然后将该数据存入图像存储器309。用二进制数据发生器308a将所储存的多值数据变换成二进制图像数据，并将二进制图像数据再存入图像存储器309。