(57)【要約】集積回路デバイス（１０）上のピングリッドアレイ（１５）を検査するための検査システム（１）は、ピングリッドアレイ（１５）を有するデバイスを受け付けるように構成されたピンベースマスク（３０）を備えている。暗視野・低角度照明システム（４０）は、ピングリッドアレイ（１５）に発光する。ピンベースマスク（３０）および暗視野・低角度照明システム（４０）は、ピングリッドアレイ（１５）に関する鮮明で明確な画像を提供する。カメラ（５０）はピングリッドアレイ（１５）の画像を取得する。カメラ（５０）に接続されたプロセッサ（９０）は、カメラ（５０）により取得された画像を分析する。取得された画像に基づいて、プロセッサ（９０）はピングリッドアレイ（１５）上のピンが湾曲（１３、１４）または欠落しているか否か、または、余剰なピンが存在しているか否かを決定する。
2009511908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テストハンドラのためのピングリッドアレイ検査システムであって、
被検査デバイスのピングリッドアレイ上の複数のピンを受け付けるように構成された複数のピン穴を有するピンベースマスクと、
前記ピングリッドアレイ上の前記ピンを照らすための暗視野・低角度照明システムであって、前記ピンベースマスク近傍に位置する暗視野・低角度照明システムと、
前記デバイスの照射されたピンを撮像するように構成されたカメラと、
前記カメラに接続されたプロセッサであって、前記ピングリッドアレイにおける欠陥を検出するために、前記カメラによって取得された画像を分析するように構成されたプロセッサと、
を含むピングリッドアレイ検査システム。
【請求項２】
前記カメラの光軸は、前記ピングリッドアレイの表面に対して垂直である、請求項１にかかるテストハンドラのためのピングリッドアレイ検査システム。
【請求項３】
前記暗視野・低角度照明システムは、前記ピングリッドアレイ全体に均一に光を照射する、請求項１記載のテストハンドラのためのピングリッドアレイ検査システム。
【請求項４】
前記暗視野・低角度照明システムによって照射された光は、前記ピングリッドアレイの表面に対して略０度の角度となる、請求項１記載のテストハンドラのためのピングリッドアレイ検査システム。
【請求項５】
前記暗視野・低角度照明システムによって照射された光は、前記ピングリッドアレイの表面に対して略０ないし１０度の範囲の角度となる、請求項１記載のテストハンドラのためのピングリッドアレイ検査システム。
【請求項６】
前記暗視野・低角度照明システムを制御するためのコントローラと、
前記暗視野・低角度照明システムの温度を調整するための前記低角度照明システムに動作可能に接続された冷却システムと、
をさらに含む、請求項１記載のテストハンドラのためのピングリッドアレイ検査システム。
【請求項７】
前記暗視野・低角度照明システムは、少なくとも一つのＬＥＤアレイからなる、請求項１記載のテストハンドラのためのピングリッドアレイ検査システム。
【請求項８】
前記ピンベースマスクは、前記マスクの入力側における前記ピングリッドアレイの複数のピンを受け付けるよう面取りされた複数のピン穴を有する、請求項１記載のテストハンドラのためのピングリッドアレイ検査システム。
【請求項９】
前記プロセッサは、前記カメラにより取得された画像に対して最小二乗平均最適アルゴリズムを使用して前記ピンの位置を決定するように構成されている、請求項１記載のテストハンドラのためのピングリッドアレイ検査システム。
【請求項１０】
前記プロセッサは、前記カメラにより取得された前記ピングリッドアレイに関する画像に対してブロブ分析アルゴリズムを使用して前記ピングリッドアレイ上の欠陥を検出するように構成されている、請求項１記載のテストハンドラのためのピングリッドアレイ検査システム。
【請求項１１】
テストハンドラにおけるデバイスのピングリッドアレイを検査するための方法であって、
ピンベースマスクを前記デバイスの基板に適用するステップと、
暗視野・低角度光を使用して前記ピングリッドアレイの表面を照射するステップと、
所定の準備モデルで前記ピングリッドアレイを検査するステップと、
ピンの欠陥が検出されたときに、修理のために前記デバイスを前記テストハンドラから取り除くステップと、
を含む方法。
【請求項１２】
前記検査ステップは、
ブロブ分析アルゴリズムを使用して、前記取得した画像データを処理するステップと、
前記ＩＣデバイスの前記ピングリッドアレイ上の各ピンの状態を特定する検査報告を作成するステップと、
さらに含む請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記暗視野・低角度照明システムにより照射された光は、前記ピングリッドアレイの表面に対して略０ないし１０度の範囲の角度を有する請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
前記暗視野・低角度照明システムにより照射された光は、前記ピングリッドアレイの表面に対して略０度の角度を有する、請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
前記欠陥は、前記ピングリッドアレイ上に存在する、湾曲したピン、欠落したピン、または余剰のピンの何れかである請求項１１記載の方法。
【請求項１６】
ピンの欠陥が検出されないとき、前記デバイスは、さらなる検査のための別個のシステムに渡される請求項１１記載の方法。
【請求項１７】
テストハンドラにおけるデバイスのピングリッドアレイを検査するためのシステムであって、
ピンベースマスクを前記デバイスの基板に適用するための手段と、
暗視野・低角度光を使用して前記ピングリッドアレイの表面を照らすための手段と、
所定の準備モデルで前記ピングリッドアレイを検査するための手段と、
ピンの欠陥が検出されたときに、修理のために前記デバイスを前記テストハンドラから取り除くための手段と、
を含むシステム
【請求項１８】
ブロブ分析アルゴリズムを使用して、前記取得した画像データを処理するための手段と、
前記ＩＣデバイスの前記ピングリッドアレイ上の各ピンの状態を特定する検査報告を作成するための手段と、
をさらに含む、請求項１７記載のテストハンドラにおけるデバイスのピングリッドアレイを検査するためのシステム。
【請求項１９】
前記ピングリッドアレイの表面を照らすための手段により照射された光は、前記ピングリッドアレイの表面に対して略０度の角度を有する、請求項１７記載のテストハンドラにおけるデバイスのピングリッドアレイを検査するためのシステム。
【請求項２０】
前記ピングリッドアレイの表面を照らすための手段により照射された光は、前記ピングリッドアレイの表面に対して略０ないし１０度の範囲の角度を有する、請求項１７記載のテストハンドラにおけるデバイスのピングリッドアレイを検査するためのシステム。
【請求項２１】
ピンベースマスクと、暗視野低角度照明システムと、を有するピングリッドアレイ検査システムと、
配列検出システムと、
電気試験システムと、
認証検出システムと、
前記テストハンドラを介して前記集積回路デバイスを運搬するためのピックアンドプレイスハンドラおよび複数アーム型タレットアセンブリと、
を含む、集積回路デバイスを検査するためのテストハンドラ。
【請求項２２】
前記ピングリッド検査システムは、
被検査デバイスのピングリッドアレイ上の複数のピンを受け付けるように構成された複数のピン穴を有するピンベースマスクと、
前記ピングリッドアレイ上のピンを照らすための暗視野・低角度照明システムであって、前記ピンベースマスクの近傍に位置する暗視野・低角度照明システムと、
前記デバイスの前記照射されたピンを撮像するように構成されたカメラと、
前記カメラに接続されたプロセッサであって、前記ピングリッドアレイにおける欠陥を検出するために、前記カメラにより取得された画像を分析するように構成されたプロセッサと、
をさらに含む、請求項２１記載の集積回路デバイスを検査するためのテストハンドラ。
【請求項２３】
前記暗視野・低角度照明システムにより照射された光は、前記ピングリッドアレイの表面に対して略０度の角度を有する、請求項２２記載の集積回路デバイスを検査するためのテストハンドラ。
【請求項２４】
前記暗視野・低角度照明システムにより照射された光は、前記ピングリッドアレイの表面に対して略０ないし１０度の範囲の角度を有する、請求項２２記載の集積回路デバイスを検査するためのテストハンドラ。
【発明の詳細な説明】
【関連特許出願の相互参照】
【０００１】
本願は、2005年10月12日に出願した米国仮特許出願第60/725,296による優先権を主張し、その全体を参照文献としてここに組み込まれる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、一般にデバイス検査システムに関し、特に、カメラ実装型ピングリッドアレイ（ＰＧＡ）検査システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
製造業者は、様々な形態のオートメーション化された機械を用いて、半導体または集積回路（ＩＣ）デバイスを処理または試験する。ＩＣデバイスは、卸売業者または消費者に届けられる前に、性能に関する試験および物理的欠陥に関する検査をしなければならない。特定するのが重要となる物理的欠陥は、ピングリッドアレイ（ＰＧＡ）を有するＩＣデバイス上の湾曲したピンの存在である。
【０００４】
一般に、機械システムまたは基本的なカメラシステムは、湾曲したピンの特定に採用されている。しかし、現行の機械システムおよびカメラシステムでは、湾曲したピンを正確に検出する能力に限界がある。従来の機械システムは、単純な湾曲したピンを特定すること以外の情報を提供する能力が欠けている。さらに、湾曲したピンの検出にカメラを使用する基本的な視覚システムは、一般にピンの先端部とピンの基端部（ピンベース）との間のコントラストが弱いので、有効性に限界がある。また、ピン先端部およびピン基端部間の弱いコントラストによって、基本的な視覚システムがピングリッドアレイ上の湾曲したピンを正確に検出することが妨げられる。
【０００５】
他の従来のシステムについても、同様に運用上の欠点がある。例えば、従来のカメラシステムには、ブロブ分析に連動した一般的な照明システムを使用するものがある。２値画像において、ブロブは同一論理状態を有する画素の領域である。ブロブ分析は、画像におけるブロブの検出および測定に使用される。しかし、ブロブ分析システムで使用される照明は均一ではないので、検出結果に信頼性があるとはいえない。さらに他の周知の検査システムでは、ＰＧＡに対して３Ｄ検出を実行する。しかし、この方法は３次元画像を取得する必要があるために複雑になるので、不必要に高額なものとなる。したがって、選択肢としては望ましくない。
【０００６】
したがって、ＰＧＡ上の湾曲したピンを正確に検出しＰＧＡにおける個々のピンについての詳細な情報を提供することが可能な低廉なシステムを提供することが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一実施形態によれば、検査システムは、被検査デバイスのピングリッドアレイ上の複数のピンを受け付けるように構成された複数のピン穴を有するピンベースマスクと、ピングリッドアレイ上のピンを照らすための暗視野・低角度照明システムであって、ピンベースマスクの近傍に位置する暗視野・低角度照明システムと、デバイスの照射されたピンを撮像するように構成されたカメラと、カメラに接続されたプロセッサであって、ピングリッドアレイにおける欠陥を検出するためにカメラにより取得された画像を分析するように構成されたプロセッサと、を備える。
【０００８】
本発明の他の実施形態によれば、テストハンドラにおけるデバイスのピングリッドアレイを検査するための方法は、ピンベースマスクをデバイスの基板に適用するステップと、ピングリッドアレイの表面に対して略０度の角度の暗視野・低角度光を使用して、ピングリッドアレイの表面を照らすステップと、ピンの欠陥が検出される場合に、所定の準備モデル（trained model）されたに基づいてピングリッドアレイを検査するステップと、修理のためにデバイスをテストハンドラから取り除くステップと、を備える。
【０００９】
本発明のさらに他の実施形態によれば、テストハンドラにおけるデバイスのピングリッドアレイを検査するためのシステムは、ピングリッドマスクをデバイスの基板に適用するための手段と、ピングリッドアレイの表面に対して略０度の角度の暗視野・低角度光を使用してピングリッドアレイの表面を照らすための手段と、ピンの欠陥が検出された場合に、所定の準備モデルに基づいてピングリッドアレイを検査するための手段と、修理のためにデバイスをテストハンドラから取り除くための手段と、を備える。
【００１０】
本発明のさらに他の実施形態によれば、集積回路デバイスを検査するためのテストハンドラは、ピンベースマスクおよび暗視野・低角度光システムを有するピングリッドアレイ検査システムと、配列検出システムと、電気試験システムと、認証検出システムと、テストハンドラを介して集積回路デバイスを運搬するためのピックアンドプレイスハンドラおよび複数アーム型タレットアセンブリと、を備える。本発明の他の特徴および利点については下記の記載から明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
一般的には、ＩＣ検査システムは、製造プロセス中および製造プロセス後において、各ＩＣデバイスに対して多くの個別の試験を実行する。図１は、本発明を組み込まれ得るＩＣ検査システム１００の一例のワークフローを示している。本発明は他の検査システムで使用され得るようにしてもよい。この例では、ＩＣデバイス１０は、ＩＣ検査システム１００を通じて様々な工程（station）で検査される。ＩＣデバイス１０は、部品ハンドラを介して、キャリアに載置された状態でＩＣ検査システム１００を移動する。この例の部品ハンドラは、ピックアンドプレイスハンドラ２と、複数アーム型タレットアセンブリ３とで構成し得る。ピックアンドプレイスハンドラ２およびタレットアセンブリ３は、様々な製造段階で、ＩＣデバイス１０を移動して位置決めするために使用される。
【００１２】
この特定の例では、異なるシステムを用いる幾つかの検査ステップが各ＩＣデバイス１０を試験するために採用される。図１に示すように、３つの検査工程において視覚システムを使用する。物理的欠陥検査工程１では、ＩＣデバイス１０における物理的な欠陥を検出する。認証視覚システム４は、ＩＣデバイス１０の認証で支援する。一般的には、コードは、各々の特定のＩＣデバイス１０を一意的に識別するため使用される。配列視覚システム５は、ＩＣデバイス１０の配列はもとより、オフセットの位置情報も決定する。視覚システム１、４、５により取得されたすべての情報は、ＩＣデバイス１０の検査中に取得された視覚映像を処理するためのソフトウェアを実行するマイクロプロセッサ（図示せず）によって処理される。最後に、図１に示すように、ＩＣ検査システム１００は、ＩＣデバイス１０に対して電気試験を実行するための電気試験システム６を備えるようにしてもよい。
【００１３】
図１に示すように、物理的欠陥検査システム１は、検査中のＩＣデバイス１０の形態に基づいて異なるように構成してもよい。グリッドアレイを有するＩＣデバイスの検査では、下記で詳細に説明されるＰＧＡ検査システム１を使用するようにしてもよい。本発明の一実施形態によれば、ＰＧＡ検査システム１が、検査対象のＩＣデバイス１０に対して、湾曲したピン等の物理的な欠陥を検出すれば、ＩＣデバイス１０は、検査が進められる前に、ピックアンドプレイスハンドラ２を介して取り除かれる。ここで、本発明における典型的なＰＧＡ検査システム１について図面を参照して説明する。言うまでもなく、他の方法は当業者にとって明らかである。
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、ＰＧＡ検査システム１は図２ａに示されている。ＰＧＡ検査システム１は、様々なサイズのＩＣデバイス１０を検査するように構成されている。例えば、ＩＣデバイス１０は、２５ｍｍ×２５ｍｍないし５１ｍｍ×５１ｍｍの範囲の基板面（surface area）を有するようにし得る。図２ａに示すように、ピングリッドアレイ１５を有するＩＣデバイス１０は、キャリア２０に位置付けられている。
【００１５】
図２ａおよび図２ｂに示すように、複数のピン穴３５を有するピンベースマスク３０は、ＩＣデバイス１０のピングリッドアレイ１５を補完するように構成され、またＩＣデバイス１０を受け付ける。図３は、本発明の一実施形態におけるピンベースマスク３０の斜視図である。ピンベースマスク３０は、入力側３１および出力側３２を有する。ピン穴３５の入力側３１は、出力側３２より大きい。より大きい入力側３１は、ピンベースマスク３０へのピンの挿入を支援する。図４ａおよび図４ｂに示すように、ピンベースマスク３０の各ピン穴３５は、ピングリッドアレイ１５のピンを、対応するピン穴３５に案内するために面取りされている。さらに、ピンベースマスク３０は、ピンの出力側３２（カメラ５０に対向）が黒色で、表面が平坦であることが好ましい。図４ｂは、ピンベースマスク３０のピン穴３５の内部に位置付けられたピンの拡大図である。このように、図示したとおり、ピンベースマスク３０は、ピン基端部１２をＩＣデバイス１０のピン先端部１１から効果的にマスクするように構成されている。
【００１６】
図２ｂに示すように、本発明の一実施形態によれば、暗視野・低角度照明システム４０は、ＩＣデバイス１０の下方に位置している。図２ｂは、説明目的で使用するＰＧＡシステム１に関する断面図である。照明システム４０は、マスク３０の前後側の下方に位置する照明要素を備えてもよいことを理解すべきである。本発明の一実施形態によれば、暗視野・低角度照明システムは、ピンベースマスク３０に搭載されている。暗視野・低角度照明システム４０は、ＩＣデバイス１０のＰＧＡ１５に対して均一の低角度照明を供給するように構成されている。一般的には、暗視野照明は、ターゲットの背景と特定の特徴との間の著しいコントラストを作り出すために、反射面上で使用される。本発明の一実施形態によれば、ＩＣデバイス１０のＰＧＡ１５に対して照射された暗視野光の角度は、ＰＧＡ１５の表面に対して約０度である。好ましくは、暗視野・低角度照明システムにより照射される光の角度は、１０度未満である。このように、ＰＧＡ１５の表面に対する暗視野・低角度照明システムにより照射された光の角度は、０度ないし１０度の範囲にすることが可能である。低角度照明は、例えば図６ａに示すように、ピンベースマスク３０が適用されるときにピン先端部１１のみを際立たせるようピン基端部１２上に影を作る。
【００１７】
図５は、本発明の一実施形態における暗視野・低角度照明システム４０用の光ハウジングアセンブリ６０に関する上面図である。この実施形態によれば、暗視野・低角度照明システム４０は、マスク３０を貫通して延びるピン先端部の頂部および側部を囲むように構成された４つのＬＥＤアレイバー６１で構成されている。本発明の他の実施形態によれば、異なる特徴を有するＬＥＤを使用してもよい。また、ＬＥＤは、様々なレベルの輝度（intensity）を有するようにしても良い。例えば、ＬＥＤは、８３００ｍｃｄの最大輝度を有するようにしても良い。
【００１８】
他の実施形態において、光ハウジング６０は、暗視野・低角度照明に加えて、中角度照明および高角度照明を含んでもよい。この例で提供され、光ハウジングアセンブリ６０の周囲に隣接する低角度表面実装型ＬＥＤ６３は、ＰＧＡ１５の表面に対して約０度の角度で暗視野・低角度照明を供給する。上記のとおり、ピンベースマスク３０がＰＧＡ１５に適用され、ＰＧＡ１５が暗視野・低角度照明に対して露出されるとき、著しいコントラストが、ＰＧＡ１５の表面上に作られる。ＰＧＡ１５のピン先端部１１の各々は、明確に区別可能になっている。そして、この明らかに区別可能な画像は、画像処理のためにカメラ５０によって取得される。
【００１９】
図２ａおよび図２ｂに示すように、カメラ５０は、ピングリッドアレイ１５の画像を取得するために、暗視野・低角度照明システムの近傍に位置付けられている。このカメラは、その光軸が、照射されたピングリッドアレイの表面に対しほぼ垂直になるよう位置付けられることが好ましい。カメラ５０は、メガピクセルカメラであることが好ましい。例えば、本発明の一実施形態によれば、ＰＵＬＮｉＸ（登録商標）ＴＭ−１４００のカメラを採用することが可能である。ＰＵＬＮｉＸ（登録商標）ＴＭ−１４００は、１３００×１０００の有効画素数を有する撮像素子（area imager）を有する。さらに、本発明の一実施形態によれば、ＩＣデバイス１０の最適な画像を取得するために、カメラ５０は８に設定された絞り値（f/stop）と１２ｍｍの焦点距離を有する。
【００２０】
カメラ５０が最高の画像を得るため、ピックアンドプレイスハンドラ２は、ＩＣデバイス１０をカメラ５０の視野に正確に位置付けるべきである。例えば、本発明の一実施形態によれば、大型のＩＣデバイス１０に対するカメラ５０の視野は、略７１．５ｍｍ×５５ｍｍである。所定の幅以内での位置精度は、カメラ５０の視野内に配置するのが望ましい。例えば、ハンドラによりＩＣデバイス１０の配置についての傾転精度（tilt and rotational accuracy）は、好ましくは−１度ないし＋１度の範囲内とするべきである。ハンドラの並進配置精度（translational placement accuracy）は、−０．５ｍｍないし＋０．５ｍｍの範囲内であることが好ましい。最後に、本発明の一実施形態によれば、ハンドラの高さの配置精度（height placement accuracy）は、−１ｍｍないし＋１ｍｍの範囲内である。
【００２１】
図６ａおよび６ｂでは、マスクの使用により提供される利点を説明している。図６ａでは、マスクされたピングリッドアレイの画像が示されている。図６ｂでは、ピンベースマスク３０を使用せずに撮影されたＰＧＡの画像が示されている。図６ｂに示すように、ピングリッドアレイに備えられたピンベースマスクを使用せずに取得された画像は、図６ａより明確といえない。図示のとおり、図６ｂでは、ピンの先端部１１とピンの基端部１２とを識別することが難しい。したがって、画像処理アルゴリズムでそのような不明確な画像を分析することは、正確な検出結果をもたらすことにならない可能性がある。
【００２２】
図７ａおよび７ｂには、高角度照明に対して暗視野・低角度照明を使用して得られる利点が示されている。図７ａは、高角度照明で照射された、マスクされたＰＧＡ１５の画像である。一方、図７ｂは、低角度照明で照射された、マスクされたＰＧＡ１５の画像である。図７ｂに示すように、ピンの先端部は、明確に識別可能で、ＰＧＡ１５の他の部分と区別可能である。さらに、ピンの先端部１１は、明確にはっきりと視認可能である一方、ピンの基端部１２は、非常に暗い。このコントラストにより、ＰＧＡシステム１は、ＰＧＡ１５上のピンの状態を正確に検出することが可能となる。このように、ピンベースマスク３０と暗視野・低角度照明４０とを組み合わせることにより、画像処理アルゴリズムにより容易に処理することができる明確な画像が形成される。
【００２３】
図８ａおよび８ｂは、検査中にマスクされた同一のＰＧＡ１５の画像である。図８ａは、中角度照明下で取得された画像である。図８ｂは、暗視野・低角度照明下で取得された画像である。図示したとおり、ＰＧＡ１５は、左下部分に１つの湾曲したピン１３を有し、右下部分には複数の湾曲したピン１４を有する。図８ａと図８ｂとを比較すると、湾曲したピン１３および１４は、図８ｂの画像、すなわち暗視野・低角度照明下で取得されたものにおいて、より視認可能となる。
【００２４】
図２ａに示すように、このシステムは、カメラ５０に動作可能に接続されたプロセッサ９０をさらに備える。プロセッサ９０は、ピンにおける欠陥を検出するためのアルゴリズムを実行するように構成されている。例えば、この技術で周知の最小二乗最適アルゴリズムが採用されてもよい。プロセッサ９０により実行される最小二乗最適アルゴリズムは、効果的なピングリッドアレイの検出を提供する。具体的には、最小二乗最適アルゴリズムは、検査中のＩＣデバイス１０のカメラ５０により取得された画素データを使用し、このデータを予め定義された理想的なデータセットに合わせる。
【００２５】
さらに、またプロセッサ９０は、カメラ５０により取得された画像に対してブロブ分析を実行するように構成されている。ブロブ（バイナリ・ラージ・オブジェクト：binary large object）は、同一の論理状態を有する隣接画素の領域である。ブロブ分析により、画像中のブロブを検出し、これらのブロブに対して選択された測定を行うことができる。ブロブ分析は、具体的な特徴を持つブロブを発見するための効果的なアルゴリズムである。さらに、ブロブ分析は、ブロブ領域のサイズ、数および位置を含む豊富な統計情報をシステムに提供する。本発明において、ブロブ分析を明確に定義された画像に対して適用することにより、どのピンが湾曲し、間違って配置され、または欠落しているかを確定することを含め、ＰＧＡ１５表面上の物理的欠陥をＰＧＡ検査システム１が検出可能となる情報をもたらす。他の案においては、このシステムが他の周知のアルゴリズム（例えば、ボールグリッドアレイアルゴリズム）を使用してもよい。
【００２６】
本発明の他の実施形態によれば、コントローラ７０は、光の輝度、光のレベルおよび照明システム４０の配置を調整する。好ましくは、コントローラ７０は、ソフトウェアにより制御可能な複数のチャネル光コントローラからなる。ユーザはコントローラ７０を使用して、ＰＧＡシステム１の照明の選好を特定または編集してもよい。各チャネルの電流を０ないし５００ｍＡの範囲内に設定してもよい。さらに、ＰＧＡ検査システム１の温度を調整するために冷却システム８０を採用してもよい。
【００２７】
ここで、ＰＧＡシステム１を準備するための方法およびＩＣデバイス１０のＰＧＡ１５上の欠陥を検出するための方法を説明する。この場合も、これらの方法は、本発明の一実施形態の説明であって、他の特定の方法も可能であることを理解すべきである。図９は、ＰＧＡ検査システム１を準備するための方法を説明するフローチャートである。図９に示すように、まず、ピンベースマスク３０がＩＣデバイスに適用される（ステップ８００）。次に、照明システム４０がマスクされたデバイスを照らす（ステップ８１０）。そして、検査モデルが定義される（ステップ８２０）。このステップの間、ユーザは、被検査ＩＣデバイス１０上のピンの行および列の数だけでなく、被検査ＩＣデバイス１０のＰＧＡ１５上の関心のある領域も定義する。さらに、例えばＩＣデバイス１０の位置の特性などの他の仕様が決定される。
【００２８】
次に、カメラ５０を使用するＰＧＡシステム１は、ＩＣデバイス１０の正確な位置を決定する（ステップ８３０）。本発明のこの特定の実施形態によれば、ＰＧＡシステム１は、正規化相互相関アルゴリズムを採用する。正規化相互相関アルゴリズムは、与えられた画像に対して特定の特徴を検出するための画像処理で使用される一般的なアルゴリズムである。ここで、正規化相互相関アルゴリズムは、ＩＣデバイス１０に対する位置情報を決定するため、モデル定義ステップ８２０で特定された位置情報を使用する。ステップ８４０において、このシステムはＰＧＡ１５のピンの先端部１１の座標を決定する。次に、このシステムは、算出された理想的なデータに、取得した画素データを合わせるための最小二乗最適リゴリズムを適用する（ステップ８５０）。同一結果を得るために他のアルゴリズムが使用されてもよいことを理解すべきである。一旦モデルが正確に定義され検定（test）されると、そのモデルは後に使用するために保存され得る（ステップ８６０）。一般的には、このステップは、ＩＣデバイス１０の各種類に対して一度だけ完了するはずである。
【００２９】
図１０は、ＰＧＡ検査システム１を使用するＩＣデバイス１０上のＰＧＡ１５を検査するための方法を説明するフローチャートである。まず、検査中のＩＣデバイス１０がマスク３０に挿入される（ステップ９００）。次に、ＩＣデバイス１０が暗視野・低角度照明を使用して照射される（ステップ９１０）。暗視野・低角度照明を使用して、ＩＣデバイス１０は、ステップ８６０で取得された準備モデルに基づいて、湾曲したピン、欠落したピン、または余剰のピンに関して検査される（ステップ９２０）。そして、本発明に関するこの実施形態によれば、ブロブ検出アルゴリズムが、湾曲したピン、欠落したピン、または余剰のピンを発見するための暗視野・低角度照明下で取得された画像に適用される。本発明の一実施形態によれば、予め定義された使用公差が湾曲したピンを識別するために使用される。ピンが予め定義された閾値よりも大きく湾曲しているときは、ＰＧＡシステム１は、そのピンが湾曲している旨を示すフラグを立てる。
【００３０】
次に、ＰＧＡ検査システム１は、検査の詳細を含む報告を作成する（ステップ９３０）。これらの詳細は、湾曲したピンまたは欠落したピンの数、最も湾曲した一または複数の特定のピン、他の特定のピンに関する情報を含んでもよい。最後に、ステップ９４０に示すように、湾曲したピン、欠落したピンまたは余剰のピンがＰＧＡ１５上で検出される場合、ＩＣデバイス１０は、修理のためピックアンドプレイスハンドラによって取り除かれる（ステップ９５０）。物理的欠陥が検出されない場合、ＩＣデバイスは、次の検査段階に移行する（ステップ９６０）。
【００３１】
本発明のある態様によれば、ある効果が得られる。例えば、本システムは、現在周知のシステムより、実施するコストが低くなる。また、本システムは、様々な形態のハンドラシステムで実施することが可能となる。さらに、本発明のシステムは、現行のシステムより、ＰＧＡに関するさらに詳細な情報を提供することができる。
【００３２】
本発明は、特定の実施形態に関して説明してきたが、種々の他の実施形態および変更が当業者に明らかである。したがって、好ましい実施形態の上記説明は例示に過ぎないものとして考慮されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態におけるＩＣデバイス検査システムに関するワークフローに関する概略図。
【図２ａ】本発明の一実施形態におけるＰＧＡ検査システムに関するブロック図。
【図２ｂ】本発明の一実施形態におけるカメラおよびＩＣデバイスに低角度光を照射する暗視野・低角度照明システムに関するブロック図。
【図３】本発明の一実施形態において使用されるピンベースマスクに関する斜視図。
【図４ａ】本発明の一実施形態において使用されるピンベースマスク上のピン穴についての断面図。
【図４ｂ】本発明の一実施形態において使用されるピンベースマスクのピン穴に挿入されたピンに関する断面図。
【図５】本発明の一実施形態において使用される光ハウジングアセンブリに関するブロック図。
【図６ａ】ピンベースマスクを使用して観察されたピン先端部およびピン基端部に関する図。
【図６ｂ】ピンベースマスクを使用せずに観察されたピン先端部およびピン基端部に関する図である。
【図７ａ】高角度照明を使用して照射されたピングリッドアレイに関する画像を示す図。
【図７ｂ】本発明の一実施形態における暗視野・低角度照明を使用して照射された図７ａにおけるマスクされたピングリッドアレイに関する画像を示す図。
【図８ａ】中角度照明を使用して照射されたマスクされたピングリッドアレイに関する画像である。
【図８ｂ】本発明の一実施形態における暗視野・低角度照明を使用して照射された、マスクされたピングリッドアレイに関する画像である。
【図９】本発明の一実施形態におけるＰＧＡ検査システムに関するトレーニングプロセスに関するフローチャート。
【図１０】本発明の一実施形態におけるＰＧＡ検査プロセスに関するフローチャート。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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