JP2001033223A

JP2001033223A - リードフレーム検査装置

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Publication number: JP2001033223A
Application number: JP21050199A
Authority: JP
Inventors: Haruhisa Makino; 晴久牧野
Original assignee: Apic Yamada Corp
Current assignee: Apic Yamada Corp
Priority date: 1999-07-26
Filing date: 1999-07-26
Publication date: 2001-02-09
Anticipated expiration: 2019-07-26
Also published as: JP4099294B2

Abstract

(57)【要約】【課題】前処理における記憶値の決定を簡略化し、一
定の明度レベルにおいて異常状態を高精度に検出可能な
リードフレーム検査装置を提供する。【解決手段】制御手段８は前処理工程でリードフレー
ム３の前処理画像Ｔを解析して得られた画素毎の輝度デ
ータの画像間変動量Δｐを記憶し、該前処理画像Ｔに続
く入力画像Ｐ，Ｑを解析して得られた検査画像Ｐ１，Ｑ
１どうしの輝度データｑ，ｐの差ｄを画像間変動量Δｔ
を考慮して各画素毎にｄ＝ｑ−ｐ−Δｔを算出して異常
判定を行い、次に前記検査画像Ｑ１を前記検査画像Ｐ１
に置き換えて入力画像Ｑに続く入力画像Ｒを解析して得
られた検査画像Ｒ１と検査画像Ｑ１との輝度データｒ，
ｑの差ｄを画像間変動量Δｔを考慮して各画素毎にｄ＝
ｒ−ｑ−Δｔを算出して異常判定を行うという作業を繰
り返し行い、異常を検出するとリードフレーム検査装置
６の動作を一時停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は打ち抜き加工後のリ
ードフレームの打痕や傷、変色等の表面状態の異常を検
出することが可能なリードフレームの検査装置に関す
る。

【０００２】

【背景技術】従来、リードフレームを打ち抜きリードフ
レームを形成するプレス工程において、例えば短冊状リ
ードフレームであれば、プレスより搬送されたところ
で、大きな打痕やバリ等は作業者が肉眼で確認してい
た。また、搬送されるリードフレームをプレス後に任意
に抜き取り、顕微鏡で検査及び測定を行っていた。ま
た、リールに巻き取られたリードフレームにおいては、
途中で抜き取り検査を行うことができないので、作業者
の肉眼に頼るしかなく、精密検査はリールの最後で打痕
等の有無を検査するしかなかった。

【０００３】上記リードフレームの検査効率や検査精度
を向上させるため、本件出願人は特願平９ー２７８７１
３号に示すリードフレームの検査装置を提案した。この
検査装置は、プレス加工後に搬送されるリードフレーム
をリング状照明より光照射して、反射光をＣＣＤカメラ
により画像入力を行い、入力画像の輝度を解析し、得ら
れた解析値と予めティーチングにより記憶部に記憶させ
た記憶値との比較を行ってリードフレームの異常を検出
するものである。

【０００４】上記検査装置を用いてリードフレームの検
査を行うためには、予め正常なリードフレームを用いて
画像を取得し、画像解析に必要なパラメータの設定や、
解析値との比較に用いる記憶値の設定、画像の明度レベ
ルがほぼ同一になる部分毎に区画を作成するなどのティ
ーチングを行う必要がある。ティーチングにより記憶さ
せる記憶値は、各区画毎に複数画像の解析値の平均値に
付加値を加算した値に設定したり（記憶値＝平均値＋付
加値）、或いは解析値の状況によっては、平均値の代わ
りに最大値或いは最小値などを用いても良い（例えば記
憶値＝最大値＋付加値）。

【０００５】実際の検査を行う場合には、リング状照明
よりリードフレームにティーチング時とほぼ同一の明度
が得られる照度で光照射してＣＣＤカメラにより画像入
力を行う。そして、ティーチングされている区画毎に輝
度の解析を実行し、解析データを複数画像に渡って記憶
する。得られた複数画像を各区画毎の平均値を算出しこ
の平均値を解析値として記憶する。この解析値とティー
チングにより記憶させた記憶値とを比較し、解析値がこ
の記憶値より大きくなった場合にエラーが生じたものと
判定して、リードフレーム検査装置を停止させて、リー
ドフレームの点検を行っていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ティーチング作業にお
いて、図１５に示すように、リードフレーム１０１の品
種毎に得られた画像から画像の明度レベルがほぼ同一と
なる部分毎に区画１０２（ＮＯ．１〜ＮＯ．５の破線で
囲まれたエリア）を作成する必要があるが、この区画１
０２を作成するには熟練を要する。例えば、インナーリ
ード部はどのように分割すれば良いか、或いはアウター
リード部はどのように分割すれば良いかなど慣れた人で
も１時間半〜２時間程度かかり、作業者の習熟度に頼る
ほかはないため、区画決定作業に時間と労力を費やして
いた。また、ティーチング作業において、図１６に示す
ように、各区画１０２毎に記憶させる記憶値には付加値
が設定されるが、この付加値の決定にも熟練を要する。
即ち、付加値が小さすぎるとエラー検出レベルが厳しく
なり過ぎて、エラーが頻発することになり、付加値が大
き過ぎるとエラー検出レベルが甘くなりすぎてエラーを
看過してしまうことになる。付加値が適正か否かは、設
定者が常に検査状態を見ている必要はないが、リードフ
レームを３時間程度搬送して確認する必要があった。こ
のように付加値の設定にも多くの時間を費やしていた。
また、例えば入力画像を明部解析範囲のみで解析する場
合、記憶値＝最大値＋付加値に設定すると、同一区画内
に暗い部分と明るい部分とを含んでいる場合に、暗い部
分に生じた異常を検出し損なう可能性があった。また、
プレス加工において、パンチ折れが生じて、リード部に
欠損が生じていても、フレーム面からの反射光が得られ
るため、エラーとして検出できないという課題があっ
た。

【０００７】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、検査前処理における記憶値の決定を簡略化し、一
定の明度レベルにおいて異常状態を高精度に検出可能な
リードフレーム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】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、帯状に連続する
リードフレームを搬送する搬送手段と、搬送手段により
搬送される際にリードフレームのリード形成領域の画像
入力を行う撮像手段と、撮像手段の光軸を取り囲むよう
リング状に配置されかつリードフレームと撮像手段との
間に光軸方向に多段に配置されてなる、リードフレーム
に光を照射する照明手段と、撮像手段より取り込んだ前
処理画像Ｔに前処理を施して、検査画像領域の輝度デー
タの変動量Δｔを各画素毎に算出して記憶し、前処理画
像Ｔに続く入力画像Ｐを取得して解析し検査画像領域に
対応する検査画像Ｐ１を位置補正して記憶し、入力画像
Ｐに続く入力画像Ｑを取得して解析し検査画像領域に対
応する検査画像Ｑ１を位置補正して記憶し、検査画像Ｑ
１と検査画像Ｐ１との輝度データｑ，ｐの差ｄを変動量
Δｔを考慮して各画素毎にｄ＝ｑ−ｐ−Δｔを算出して
異常判定を行い、次に検査画像Ｑ１を検査画像Ｐ１に置
き換えて入力画像Ｑに続く入力画像Ｒを取得して解析し
検査画像領域に対応する検査画像Ｒ１を位置補正して記
憶し、該検査画像Ｒ１と検査画像Ｑ１との輝度データ
ｒ，ｑの差ｄを変動量Δｔを考慮して各画素毎にｄ＝ｒ
−ｑ−Δｔを算出して異常判定を行うという作業を繰り
返して行い、各異常判定において輝度データの差ｄ≧０
であれば異常と判定して検査装置の動作を一時停止する
よう制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】また、制御手段は、前処理において、前処
理画像Ｔとして取り込んだ複数入力画像の検査画像領域
の輝度データの最大値と最小値の差分を各画素毎に算出
して画像間変動量Δｔとして記憶しているのが好まし
く、必要に応じて検査が不用な部位にマスクを施すよう
にしても良い。

【００１０】上記構成によれば、制御手段は前処理工程
でリードフレームの前処理画像Ｔを解析して得られた画
素毎の輝度データの画像間変動量Δｔを記憶し、該前処
理画像Ｔに続く入力画像Ｐ，Ｑを解析して得られた検査
画像Ｐ１，Ｑ１どうしの輝度データｑ，ｐの差ｄを画像
間変動量Δｔを考慮して各画素毎にｄ＝ｑ−ｐ−Δｔを
算出して異常判定を行い、次に検査画像Ｑ１を検査画像
Ｐ１に置き換えて入力画像Ｑに続く入力画像Ｒを解析し
て得られた検査画像Ｒ１と検査画像Ｑ１との輝度データ
ｒ，ｑの差ｄを画像間変動量Δｔを考慮して各画素毎に
ｄ＝ｒ−ｑ−Δｔを算出して異常判定を行うという作業
を繰り返し行うので、従来のようにティーチングにおけ
る画像の明度レベルがほぼ同一となる区画の作成や付加
値の決定などの作業者の熟練度に頼った作業は省略で
き、検査前処理における記憶値の決定を簡略化できる。
また、従来同一区画内に明部及び暗部を含んだ検査画像
の場合に検査漏れを生ずるおそれがあったが、前後の検
査画像の対応する輝度データを各画素毎に差をとって異
常判定するので一定の明度レベルでしかも迅速で高精度
に異常を検出でき、リードフレームの検査作業を短時間
で効率的に行うことができる。また、従来プレス加工に
おいて、パンチ折れが生じてリード部に欠損が生じても
エラーとして検出できなかったが、前後の検査画像の対
応する輝度データを各画素毎に差をとって異常判定する
ので、パンチ折れによるリード部の欠損などのエラーも
高精細に検出することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るリードフレー
ムの検査装置の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細
に説明する。図１はリードフレーム検査装置を含むリー
ドフレーム製造装置の全体構成を示す説明図、図２はリ
ードフレーム検査装置の構成を示すブロック説明図、図
３はリードフレーム検査装置の断面説明図、図４はリン
グ状照明の構成を示す説明図、図５及び図６はリング状
照明による画像入力状態を示す説明図、図７（ａ）
（ｂ）は入力データのピークカット検出を示す説明図、
図８はリードフレームの輪郭にマスクを施した状態を示
す比較説明図、図９はリードフレームの検査画像領域を
示す説明図、図１０及び図１１はリードフレーム検査装
置による検査動作の流れを示すフローチャート、図１２
は前処理で取得した入力画像の輝度データの変動量を示
すグラフ図、図１３は検査画像領域の前後の入力画像の
輝度データの差分を示すグラフ図、図１４は本実施例の
検査結果を示すグラフ図である。

【００１２】先ず図１を参照してリードフレームの検査
装置を含むリードフレーム製造装置の全体構成について
説明する。１，２は帯状に連続するリードフレーム３を
繰り出し、巻き取り用のリールである。本実施例では図
面左側の繰り出し用リール１よりリードフレーム１を繰
り出し、図面右側に配置された巻き取り用リール２に巻
き取るように構成されている。

【００１３】４はレベラーであり、繰り出し用リール１
より繰り出されたリードフレーム３の巻きぐせを平坦化
する装置である。５は上型５ａ，下型５ｂを装備してプ
レスによりリードを形成するプレス装置である。６はリ
ードフレームの検査装置であり、プレス装置５により打
ち抜かれたリードフレーム３の表面状態に打痕，傷，変
色等の異常がないかどうかを検査するものである。上記
検査装置６には、搬送手段としての搬送ローラ６ａ，照
明手段の一部を構成する複数のリング状照明６ｂ，撮像
手段としてのＣＣＤ（電荷結合素子）カメラ６ｃ，リン
グ状照明６ｂやＣＣＤカメラ６ｃが一体に搭載された可
動テーブル６ｄ等を装備している。７は層間紙であり、
巻き取り用リール２に巻き取られるリードフレーム３間
に介在させて巻き取らせ、リードフレーム相互間の摺擦
より保護をしている。なお、本実施例では、検査装置６
はプレス装置５の後に配置されているが、リードフレー
ム１の洗浄装置の後やその他の処理後に配置することも
可能である。

【００１４】次に図２を参照してリードフレームの検査
装置６の全体構成についてブロック図を参照して説明す
る。８は制御手段であり、制御プログラムにしたがって
装置全体の動作を制御するＣＰＵ８ａ、外部より入力さ
れたデータの一時保存を行ったり、ＣＰＵ８ａのワーキ
ングエリアとして使用されるＲＡＭやＣＰＵ８ａの制御
プログラムを記憶したＲＯＭ等を備えた記憶部８ｂ、デ
ータの入出力を行う入出力部（Ｉ／Ｏ部）８ｃ、リング
状照明６ｂの光源装置９の照度を制御する照度コントロ
ーラ８ｄ、ＣＣＤカメラ６ｃにより撮影した画像にマス
ク処理を施す画像処理ボード８ｅ等を装備している。上
記画像処理ボード８ｅには、ＣＣＤカメラ６ｃより後述
するモニター表示用の画像が入力される。

【００１５】また１０は駆動手段としてのコントローラ
であり、リードフレーム３を搬送する搬送ローラ６ａを
駆動させる駆動モータ（図示せず）や可動テーブル６ｄ
を走査させる駆動モータ（図示せず）を作動／停止させ
るドライバー回路を有する。また、上記ＣＰＵ８ａに
は、Ｉ／Ｏ部８ｃを介してリードフレーム３の搬送量を
検出するためのフレーム搬送センサ１１からの検出信号
が入力し、プレス装置５を作動／停止させる制御信号が
出力される。

【００１６】上記制御手段８のＣＰＵ８ａは、照度コン
トローラ８ｄにより光源装置９の照度を制御してリング
状照明６ｂによりリードフレーム３のをほぼ同一明度と
なるように光照射する。本実施例ではＩＣ１ピース分を
ほぼ同一明度となる領域として一括してＣＣＤカメラ６
ｃにより撮影して画像処理ボード８ｅを介して輝度デー
タとして取り込み記憶部８ｂに記憶する。このとき、リ
ードフレーム３を搬送しながら画像を取り込む際に検査
を必要としない部分（例えば孔など）に必要に応じて画
像処理ボード８ｅによりマスク処理を施して輝度データ
を取り込む。ＣＰＵ８ａは検査画像ポイントを中心とし
た検査画像領域を指定した場合に当該領域を各画素毎に
検査し、特に検査画像領域を指定しない場合には画面全
体を各画素毎に検査する。そして、検査状態に応じて入
出力部８ｃを介してコントローラ１０により搬送ローラ
６ａの駆動を制御して搬送動作を停止させる。

【００１７】次に図３を参照してリードフレーム検査装
置６の具体的な装置構成について説明する。以下、プレ
ス後のリードフレーム３の搬送経路にしたがって説明す
る。リードフレーム３は図面左側より下方にＵ字状に垂
れ下がってリードフレーム検査装置６に進入し、リード
フレームばたつき防止機構１２に沿って鉛直上方に向か
って搬送される。リードフレーム３のリードフレーム検
査装置６への進入位置には複数のセンサが設けられてい
る。６ｅは検査側停止センサであり、リードフレーム３
のたるみ部分を検出すると搬送ローラ６ａの動作を停止
するようになっている。即ち、プレス装置５に異常が生
じて停止した場合、搬送ローラ６ａが回転し続けると、
リードフレーム３のたるみ部分の巻き取りが進行してＡ
位置に到達する。このとき、検査側停止センサ６ｅがリ
ードフレーム３のたるみ部分を検出すると、検査装置６
は搬送ローラ６ａの回転を停止させる。６ｆ，６ｇは速
度制御センサであり、リードフレーム３のたるみ部分が
所定範囲に保たれるように搬送ローラ６ａの回転速度を
制御するようになっている。即ち、リードフレーム３の
たるみ部分が速度制御センサ６ｆに検出されると、プレ
ス装置５の搬送速度より搬送ローラ６ａの巻き取り速度
が速過ぎるので、搬送ローラ６ａの回転速度を遅くする
ようにコントローラ１０により速度制御して、リードフ
レーム３のたるみ部分が速度制御センサ６ｆ，６ｇ間の
Ｂ位置にあるように保たれる。６ｈはプレス側停止セン
サであり、リードフレーム３のたるみ部分を検出すると
プレス装置５の動作を停止するようになっている。即
ち、検査装置６に異常が生じて搬送ローラ６ａが回転停
止或いは回転動作が遅延すると、リードフレーム３が巻
き取られずたるみ部分が多くなりＣ位置に到達する。こ
のとき、プレス側停止センサ６ｈがリードフレーム３の
たるみ部分を検出すると、プレス装置５はプレス動作を
停止させる。

【００１８】また、リードフレーム３は、フレームガイ
ド１２により幅方向の位置決めがなされ、図の矢印に示
すＹＺ軸方向に移動可能な可動テーブル６ｄに取り付け
られたリング状照明６ｂによりリードフレーム３の所定
領域に光照射されてその表面画像がＣＣＤカメラ６ｃに
より取り込まれる。また、可動テーブル６ｄは図示しな
い駆動モータにより図３のＹＺ軸方向に走査可能に構成
されている。リング状照明６ｂの照度は、リードフレー
ム３のリード形成領域の輝度に応じて可動テーブル６ｄ
の下方に設けられた光源装置９により調整される。ま
た、上記ＣＣＤカメラ６ｃの焦点は、可動テーブル６ｄ
の後端側にあるノブ６ｊにより手動で調整する。なお、
図３において、Ｙ軸方向とは紙面に対して垂直方向をい
う。

【００１９】また、リードフレーム３は、連続搬送され
ながらＣＣＤカメラ６ｃより画像入力を行い全数検査が
行われる。この際、ＣＣＤカメラ６ｃによる画像入力
は、フレーム搬送センサ１１から出力される検出信号
（許可フラグ）に同期して１ピース単位で行うようにす
ると良い。搬送ローラ６ａは、図示しない駆動モータに
より回転駆動され、リードフレーム３をその円弧面の一
部に巻き付けて搬送する。上記フレーム搬送センサ１１
の検出信号に基づいて駆動モータの動作を制御して、搬
送ローラ６ａによるリードフレーム３の搬送動作が制御
される。

【００２０】１３は搬送ガイドであり、搬送ローラ６ａ
を経たリードフレーム３の搬送をガイドするものであ
る。上記搬送ガイド１３の搬送路には、リードフレーム
３の上下一方或いは双方に当接して従動回転する複数の
補助ローラ１４が設けられている。上記搬送ガイド１３
を経たリードフレーム３は装置外へ導かれ、巻き取り側
に搬送される。

【００２１】また、装置下部には、制御手段８や電源部
等を配置した制御パネル１５が配置されている。また、
装置上部には制御データコントロール用の制御用モニタ
ー１６ａ、ＣＣＤカメラ６ｃより取り込んだ画像をリア
ルタイムで表示するための表示用モニター１６ｂが装備
されている。なお、モニターは１台とし、切り換えなが
ら制御データコントロール用の制御用として、また画像
表示用として使用するようにしても良い。

【００２２】ここで、リードフレーム検査装置６の各部
の構成及び機能について詳細に説明する。先ず、複数設
けられたリング状照明６ｂの構成について詳述する。各
リング状照明６ｂは同じ構成であり、図４に示すように
リング状照明６ｂのリング６ｐ内には光源としての光フ
ァイバー６ｑが装備されている。また上記リング６ｐに
は支持部材６ｒが設けられており、該支持部材６ｒには
半透明フィルム６ｓがリング６ｐの発光面と対向するよ
うに配置されている。また半透明フィルム６ｓのうち高
輝度部分には遮光用のマスク６ｔが設けられている。そ
して、各リング状照明６ｂは、ＣＣＤカメラ６ｃの光軸
を取り囲み、かつリードフレーム３とＣＣＤカメラ６ｃ
との間に光軸方向に沿って多段（本例では２段である
が、３段以上でも良い）に配置されている。

【００２３】上述のようにリング状の照明を用いたの
は、リードフレーム３と照明手段との間隔が狭いためフ
レーム面に明暗が生じ易いので、リードフレーム３の各
領域をできるだけ均一に光照射するためである。また、
リング６ｐの発光面に対向する位置に半透明フィルム６
ｓを設けたのは、光の拡散を良くするためであり、更に
はマスク６ｔを設けたのは、高輝度部分を遮光してフレ
ーム面を均一な照度で光照射して、ＣＣＤカメラ６ｃに
より打痕，傷等を鮮明に見るためである。なお、リング
状照明６ｂの発光面の外径を検査対象フレーム面の長さ
に比較して大きくする（一例として２倍以上）ことによ
り、リング状照明６ｂからの直接光の影響を少なくする
ことができ、この場合には半透明フィルム６ｓは不要で
ある。また、リング状照明６ｂを多段に設けた理由につ
いて図５と図６を用いて説明すると、ＣＣＤカメラ６ｃ
により直接検査される図６中のリードフレーム３の検査
面（打ち抜き時に下面となるバリ面）に打痕が存在する
場合には打痕の表面が急激にへこんでいるため、リング
状照明６ｂが１段でもそこから照射される光が打痕の表
面のいずれかの部分でＣＣＤカメラ６ｃのレンズ方向へ
反射する（光路は実線で示す）。よって反射部分は打痕
がない状態の正常の輝度よりも高くなってＣＰＵ８ａで
は打痕として認識できる。

【００２４】しかしながら、図５に示すようにリードフ
レーム３の検査裏面（打ち抜き時に上面となるダレ面）
に打痕が存在する場合には、その打痕の裏面側、つまり
検査面側の突出部の変形量は小さく、しかも突出部の表
面は緩やかな曲面となるために、リング状照明６ｂが１
段しかない場合には、リング状照明６ｂの光源１からの
光（光路は実線で示す）は当該曲面で反射してもＣＣＤ
カメラ６ｃのレンズ内へは入光しない。このため、ＣＰ
Ｕ８ａでは打痕なしと判断してしまう可能性が高い。そ
こで、上述したようにこの第１段目のリング状照明６ｂ
の他に、第２段目のリング状照明６ｂを光軸Ｇ方向に沿
って第１段目のリング状照明６ｂと離間して設けると、
第２段目のリング状照明６ｂの光源２からの光の打痕に
より検査面側に生じた突出部への入射角が変わり（この
場合には小さくなり）、その反射光はＣＣＤカメラ６ｃ
に入光されることになり（光路は点線で示す）、ＣＰＵ
８ａにおいて突出部の存在を認識でき、その結果リード
フレーム３の検査裏面の打痕の存在を検出することがで
きる。

【００２５】しかし、このリードフレーム３の検査裏面
（ダレ面）の打痕は、プレス加工を行った際に発生する
抜きカスやゴミが該リードフレーム３の上に残り、この
抜きカス等により生ずるものであり、実際には上記リー
ドフレーム３の上に抜きカス等は入り込み難い。そのた
め、検査裏面の打痕の発生率は検査面の打痕の発生率と
比べて著しく低い（約１０分の１程度）。また、リード
フレーム３はダイ上を所定の速度で移動しているため、
小さな抜きカス等はダイ上から飛び散ってしまいリード
フレーム３の検査裏面に付着する抜きカス等は比較的大
きく重いものが殆どである。このため、リードフレーム
３の検査裏面の打痕により検査面に生ずる突出部はその
変形量が比較的大きなものが多く、リング状照明６ｂを
多段に設けることで検出できるものが多いのである（図
５参照）。

【００２６】また、照度コントローラ８ｄは、リードフ
レーム３の面粗度の違いにより、同一照度でのフレーム
の明度に違いが生ずる場合に、できるだけ均一な明度に
なるように調整するものである。この調整は、ＣＣＤカ
メラ６ｃにより一括して画像入力される領域毎に、画像
を取り込む際に照度コントロールを行う。

【００２７】また、リードフレーム３の表面の明度のピ
ーク値を観察していると、図７（ａ）に示すように、正
常なフレームでも面粗度の違いによりピーク値が上昇す
る場合がある（相違量ａ）。そこで、図７（ｂ）に示す
ように、ピークレベルからある一定量だけカットしたと
ころの輝度レベルを記憶しておき、検査時においても一
定量だけカットしたところの輝度レベルで比較している
（相違量ｂ）。

【００２８】また、図８（ａ）に示すように、プレス装
置５によりプレス後のリードフレーム３の輪郭部３ａや
打ち抜き部分３ｂには、ダレ，カエリ，バリ等が存在す
る。このダレ，カエリ，バリ等が検査領域内に存在する
と、ダレ，カエリ，バリ等で照射された光をＣＣＤカメ
ラ６ｃ方向へ反射し、ダレ等が存在しない場合に比べて
輝度データが極端に大きな値となり誤って打痕と認識し
てしまう。このため、他のリードフレーム面と同じ輝度
として認識するように、一旦リードフレーム３の画像を
例えば１ピース分サンプルとして取り込み、リードフレ
ーム３の輪郭に沿ってエアブラシ，ボカシ等を使用して
画像編集し、マスク画像として記憶部８ｂに記憶させ
る。そして、図８（ｂ）に示すように、リードフレーム
３の輪郭部３ａや打ち抜き部分３ｂに画像処理ボード８
ｅにおいてマスク画像を重ね合わせて輝度を補正しダ
レ，バリ等の影響を抑えている。

【００２９】また、照度コントローラ８ｄにより照度を
制御する単位となるリードフレーム３の検査画像領域
は、一例として図９に示すように、〜に示す任意の
検査画像ポイントを含むようにパイロット孔３ｃからの
Ｘ−Ｙ座標を指定して行われる。また、ＣＣＤカメラ６
ｃより取り込んだ画像を輝度データに解析する画像処理
ボード８ｅの解析能力は、受光素子の数や解像度によっ
ても左右されるが、本実施例では１ピースを一括して画
像入力し、最大で１画面当たり５１２×４８０ピクセル
分の画素毎に輝度データを解析できるようになってい
る。また、検査画像ポイントを含む検査画像領域が指定
された場合には当該指定領域毎に、検査画像領域指定さ
れない場合には１画面全体に渡って画像処理を行うよう
になっている。

【００３０】次に、上述のように構成されたリードフレ
ーム検査装置６の制御動作について図１０及び図１１に
示すフローチャートに沿って説明する。本実施例では、
リードフレーム３を連続搬送しながらＩＣ１ピース毎に
表面状態の検出を行う場合の流れについて説明するもの
とする。

【００３１】先ず、リードフレーム全体の検査の流れに
ついて概略説明すると、プレス装置５を経て連続的に加
工され搬送されるリードフレーム３をリードフレーム検
査装置６に進入させ、リードフレーム３のＩＣ１ピース
単位でＣＣＤカメラ６ｃより前処理画像Ｔを取り込む。
このとき、前処理画像Ｔに前処理を施して、検査画像ポ
イントを中心に指定された検査画像領域の輝度データの
変動量Δｔを各画素毎に算出して記憶する。次に検査を
開始すると、前処理に続く入力画像Ｐを取得して検査画
像領域に対応する検査画像Ｐ１を位置補正して記憶し、
入力画像Ｐに続く入力画像Ｑを取得して検査画像領域に
対応する検査画像Ｑ１を位置補正して記憶し、検査画像
Ｑ１と検査画像Ｐ１との輝度データｑ，ｐの差ｄを変動
量Δｔを考慮して各画素毎にｄ＝ｑ−ｐ−Δｔを算出し
て異常判定を行う。

【００３２】次に制御手段８による具体的手順について
説明する。図１０において、ステップＳ１において、検
査装置の電源を投入すると、ステップＳ２に進行して初
期パラメータが設定されているか否かを判定する。この
初期パラメータには、図９の〜に示す任意の検査画
像ポイントを含む検査画像領域を特定するためのパイロ
ット孔３ｃを基準とするＸ−Ｙ方向の位置決め情報、リ
ング状照明６ｂの光源装置９の照度などがある。

【００３３】初期パラメータが設定してある場合には、
ステップＳ３に進行して検査開始スイッチの入力を待っ
てステップＳ４に進行して前処理画像Ｔを取得する。ま
た、初期パラメータが設定してない場合には、ステップ
Ｓ５に進行して位置決め情報を入力し、ステップＳ６に
進行して検査画像領域を指定する場合には当該指定した
領域、或いは検査画像領域を指定しない場合には画面全
域で検査を行う。また、検査画像領域において必要に応
じてマスク処理を施す。このマスク処理は、リードフレ
ーム３のダレ，バリ部分は他の面と光の反射が異なるた
め、この部分は検査しないようにしたり或いは、特に検
査させない部分（例えば刻印部）があればマスクを施す
ものである。このマスク処理は、各検査画像領域におい
て１回目の入力画像において行えば足りる。この後、ス
テップＳ３に戻って検査開始スイッチの入力を待ってス
テップＳ４に進行して前処理画像Ｔを取得する。このと
き、入力画像はリアルタイムで表示用モニター１６ｂに
写し出され、その表面状態を視認することができる。

【００３４】前処理画像Ｔは、ＩＣ１ピース単位で複数
画像分、本実施例では１０ピース分取得して検査画像領
域の各画素ごとの輝度を解析して輝度データとして記憶
する。次に、ステップＳ７に進行して検査画像領域内の
各画素ごとの輝度データの変動量Δｔを求める（図１２
参照）。Δｔの値は、各画素毎の輝度データの最大値と
最小値の差分に相当する。

【００３５】次にステップＳ８に進行して、ＣＣＤカメ
ラ６ｃより前処理画像Ｔに続く次の画像Ｐを画像処理ボ
ード８ｅを介して輝度データとして取り込み記憶部８ｂ
に記憶する。次いでステップＳ９に進行して、画像Ｐの
輝度データのうち、前処理工程で入力した図９の〜
のうち所定の検査画像ポイントを含む位置決め情報に従
って検査画像領域に相当する検査画像Ｐ１を読み出して
位置補正する移動処理を行う。検査画像と前処理工程の
記憶画像間に位置ずれが生じている場合に輝度データ間
の正確な比較ができないからである。

【００３６】次にステップＳ１０に進行して、ＣＣＤカ
メラ６ｃより画像Ｐに続く次の画像Ｑを画像処理ボード
８ｅを介して輝度データとして取り込み記憶部８ｂに記
憶する。次いでステップＳ１１に進行して、画像Ｑの輝
度データのうち、前処理工程で入力した位置決め情報に
従って検査画像Ｐ１に対応する検査画像Ｑ１を読み出し
て位置補正する移動処理を行う。

【００３７】次にステップＳ１２に進行して、ＣＰＵ８
ａは検査画像Ｑ１，Ｐ１と前処理画像Ｔとの輝度データ
間でＱ１−Ｐ１−Ｔの演算処理を行う。具体的には、対
応する各画素間において変動量を加味した輝度データの
差ｄ＝ｑ−ｐ−Δｔの演算処理を行い結果を記憶部８ｂ
に記憶する。この検査画像Ｑ１，Ｐ１の特定の画素の輝
度データｑ，ｐと前処理画像Ｔより得られた輝度データ
の変動量Δｔ（＞０）及び輝度データｑ，ｐ間の差ｑ−
ｐの関係を図１３に示す。

【００３８】次にステップＳ１３に進行して、検査画像
Ｑ１，Ｐ１の全ての対応する画素間で演算結果ｄ＜０か
否かを判定する。演算結果ｄ＜０であれば、検査画像Ｑ
１，Ｐ１間で輝度データが正常範囲と判断してステップ
Ｓ１４に進行して、記憶部８ｂに記憶した検査画像Ｐ１
のデータを検査画像Ｑ１のデータに置き換える。また演
算結果ｄ≧０であれば、ステップＳ１５に進行してＣＰ
Ｕ８ａは異常と判定して、ステップＳ１６に進行して検
査装置の動作を停止させ、ステップＳ１７に進行してリ
ードフーム３の異常を確認して回復処理した後、検査装
置を再スタートさせる。

【００３９】このとき、演算結果ｄ＜０の判定について
詳細に説明すると、検査画像Ｑ１，Ｐ１の特定画素の輝
度データｑ，ｐ間に変動がない場合（ｑ＝ｐの場合）、
ｄ＝ｑ−ｐ−Δｔ＝−Δｔ＜０となって、ｑ−ｐ＜Δｔ
となる。よって、輝度データｑ，ｐの差が変動量Δｔよ
り小さいので正常範囲と判定する。また輝度データｑ，
ｐ間に変動がある場合（ｑ≠ｐの場合）、ｑ＜ｐとする
と、ｑ−ｐ＜０であるからｄ＝ｑ−ｐ−Δｔ＜０となっ
てｑ−ｐ＜Δｔとなる。よって、輝度データｑ，ｐの差
が変動量Δｔより小さいので正常範囲と判定する。ま
た、ｑ＞ｐとすると、ｄ＝ｑ−ｐ−Δｔ＜０の場合には
ｑ−ｐ＜Δｔとなるため正常範囲と判定できるが、ｄ＝
ｑ−ｐ−Δｔ＞０の場合にはｑ−ｐ＞Δｔとなるため、
輝度データｑ，ｐの差が変動量Δｔより大きいので異常
有りと判定する。

【００４０】次にステップＳ１８に進行してリードフレ
ーム３からの入力画像があるか否かを判定し、検査画像
がない場合には検査終了するものと判断してステップＳ
１９に進行して検査装置の動作を停止する。また、更に
入力画像がある場合には、ステップＳ１０に戻って、Ｃ
ＣＤカメラ６ｃより次の画像Ｒを画像処理ボード８ｅを
介して輝度データとして取り込み記憶部８ｂに記憶す
る。次いでステップＳ１１に進行して、画像Ｒの輝度デ
ータのうち、前処理工程で入力した図９の〜のうち
所定の検査画像ポイントを含む位置決め情報に従って検
査画像Ｑ１に対応する検査画像Ｒ１を記憶部８ｂ内で読
み出す移動処理を行う。以後同様に検査画像Ｑ１，Ｒ１
と前処理画像Ｔとの輝度データ間でＲ１−Ｑ１−Ｔの演
算処理を行うという検査動作を繰り返し行う。

【００４１】このようにして得られたある入力画像の検
査画像ポイント〜を含む輝度データの解析値（破線
部分）と、直前に得られた入力画像の輝度データの記憶
値＋画像間変動量（実線部分）との関係を図１４に示
す。図１４において、検査画像ポイントにおいては、
当該検査画像の解析値が直前の検査画像の記憶値＋画像
間変動量の値を超えているため、異常が生じたものと判
定できる。

【００４２】上記構成によれば、制御手段８は前処理工
程でリードフレーム３の前処理画像Ｔを解析して得られ
た画素毎の輝度データの画像間変動量Δｔを記憶し、該
前処理画像Ｔに続く入力画像Ｐ，Ｑを解析して得られた
検査画像Ｐ１，Ｑ１どうしの輝度データｑ，ｐの差ｄを
画像間変動量Δｔを考慮して各画素毎にｄ＝ｑ−ｐ−Δ
ｔを算出して異常判定を行い、次に検査画像Ｑ１を検査
画像Ｐ１に置き換えて入力画像Ｑに続く入力画像Ｒを解
析して得られた検査画像Ｒ１と検査画像Ｑ１との輝度デ
ータｒ，ｑの差ｄを画像間変動量Δｔを考慮して各画素
毎にｄ＝ｒ−ｑ−Δｔを算出して異常判定を行うという
作業を繰り返し行うので、従来のようにティーチングに
おける画像の明度レベルがほぼ同一となる区画の作成や
付加値の決定などの作業者の熟練度に頼った作業は省略
でき、検査前処理における記憶値の決定を簡略化でき
る。また、従来同一区画内に明部及び暗部を含んだ検査
画像の場合に検査漏れを生ずるおそれがあったが、前後
の検査画像の対応する輝度データを各画素毎に差をとっ
て異常判定するので一定の明度レベルでしかも迅速で高
精度に異常を検出でき、リードフレームの検査作業を短
時間で効率的に行うことができる。また、従来プレス加
工において、パンチ折れが生じてリード部に欠損が生じ
てもエラーとして検出できなかったが、前後の検査画像
の対応する輝度データを各画素毎に差をとって異常判定
するので、パンチ折れによるリード部の欠損などのエラ
ーも高精細に検出することができる。

【００４３】本発明のリードフレーム検査装置は上述し
た実施例に限定されるものではなく、例えば、前処理工
程で記憶値＋画像間変動量の算出に当たって取得する入
力画像は、１０ピース分に限らずこれより多くても少な
くても良い。また、検査画像領域を指定する場合におい
て、検査画像ポイントは任意に設定することが可能であ
る。また、リードフレーム検査装置の設置箇所もリード
フレームの洗浄後またはその他の処理後に設置しても良
い等、発明の精神を逸脱しない範囲内でさらに多くの改
変を施し得るのはもちろんのことである。

【００４４】

【発明の効果】本発明は前述したように、制御手段は前
処理工程でリードフレームの前処理画像Ｔを解析して得
られた画素毎の輝度データの画像間変動量Δｔを記憶
し、該前処理画像Ｔに続く入力画像Ｐ，Ｑを解析して得
られた検査画像Ｐ１，Ｑ１どうしの輝度データｑ，ｐの
差ｄを画像間変動量Δｔを考慮して各画素毎にｄ＝ｑ−
ｐ−Δｔを算出して異常判定を行い、次に検査画像Ｑ１
を検査画像Ｐ１に置き換えて入力画像Ｑに続く入力画像
Ｒを解析して得られた検査画像Ｒ１と検査画像Ｑ１との
輝度データｒ，ｑの差ｄを画像間変動量Δｔを考慮して
各画素毎にｄ＝ｒ−ｑ−Δｔを算出して異常判定を行う
という作業を繰り返し行うので、従来のようにティーチ
ングにおける画像の明度レベルがほぼ同一となる区画の
作成や付加値の決定などの作業者の熟練度に頼った作業
は省略でき、検査前処理における記憶値の決定を簡略化
できる。また、従来同一区画内に明部及び暗部を含んだ
検査画像の場合に検査漏れを生ずるおそれがあったが、
前後の検査画像の対応する輝度データを各画素毎に差を
とって異常判定するので一定の明度レベルでしかも迅速
で高精度に異常を検出でき、リードフレームの検査作業
を短時間で効率的に行うことができる。また、従来プレ
ス加工において、パンチ折れが生じてリード部に欠損が
生じてもエラーとして検出できなかったが、前後の検査
画像の対応する輝度データを各画素毎に差をとって異常
判定するので、パンチ折れによるリード部の欠損などの
エラーも高精細に検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】リードフレーム検査装置を含むリードフレーム
製造装置の全体構成を示す説明図である。

【図２】リードフレーム検査装置の構成を示すブロック
説明図である。

【図３】リードフレーム検査装置の断面説明図である。

【図４】リング状照明の構成を示す説明図である。

【図５】リング状照明による画像入力状態を示す説明図
である。

【図６】リング状照明による画像入力状態を示す説明図
である。

【図７】入力データのピークカット検出を示す説明図で
ある。

【図８】リードフレームの輪郭にマスクを施した状態を
示す比較説明図である。

【図９】リードフレームの検査画像領域を示す説明図で
ある。

【図１０】リードフレーム検査装置による検査動作の流
れを示すフローチャートである。

【図１１】リードフレーム検査装置による検査動作の流
れを示すフローチャートである。

【図１２】前処理で取得した入力画像の輝度データの変
動量を示すグラフ図である。

【図１３】検査画像領域の前後の入力画像の輝度データ
の差分を示すグラフ図である。

【図１４】本実施例の検査結果を示すグラフ図である。

【図１５】背景技術におけるリードフレームの検査画像
領域を示す説明図である。

【図１６】背景技術における検査結果を示すグラフ図で
ある。

【符号の説明】

１繰り出し用リール２巻き取り用リール３リードフレーム４レベラー５プレス装置６リードフレーム検査装置６ａ搬送ローラ６ｂリング状照明６ｃＣＣＤカメラ６ｄ可動テーブル６ｅ検査側停止センサ６ｆ，６ｇ速度制御センサ６ｈプレス側停止センサ６ｊノブ６ｐリング６ｑ光ファイバー６ｒ支持部材６ｓ半透明フィルム６ｔマスク７層間紙８制御手段８ａＣＰＵ８ｂ記憶部８ｃ入出力部８ｄ照度コントローラ８ｅ画像処理ボード９光源装置１０コントローラ１１フレーム搬送センサ１２リードフレームばたつき防止機構１３搬送ガイド１４補助ローラ１５制御パネル１６ａ制御用モニター１６ｂ表示用モニターＧ光軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】帯状に連続するリードフレームを搬送す
る搬送手段と、前記搬送手段により搬送される際に前記リードフレーム
のリード形成領域の画像入力を行う撮像手段と、前記撮像手段の光軸を取り囲むようリング状に配置され
かつ前記リードフレームと前記撮像手段との間に前記光
軸方向に多段に配置されてなる、前記リードフレームに
光を照射する照明手段と、前記撮像手段より取り込んだ前処理画像Ｔに前処理を施
して、検査画像領域の輝度データの変動量Δｔを各画素
毎に算出して記憶し、前記前処理画像Ｔに続く入力画像
Ｐを取得して解析し前記検査画像領域に対応する検査画
像Ｐ１を位置補正して記憶し、前記入力画像Ｐに続く入
力画像Ｑを取得して解析し前記検査画像領域に対応する
検査画像Ｑ１を位置補正して記憶し、前記検査画像Ｑ１
と前記検査画像Ｐ１との輝度データｑ，ｐの差ｄを前記
変動量Δｔを考慮して各画素毎にｄ＝ｑ−ｐ−Δｔを算
出して異常判定を行い、次に前記検査画像Ｑ１を前記検
査画像Ｐ１に置き換えて前記入力画像Ｑに続く入力画像
Ｒを取得して解析し前記検査画像領域に対応する検査画
像Ｒ１を位置補正して記憶し、該検査画像Ｒ１と前記検
査画像Ｑ１との輝度データｒ，ｑの差ｄを前記変動量Δ
ｔを考慮して各画素毎にｄ＝ｒ−ｑ−Δｔを算出して異
常判定を行うという作業を繰り返して行い、各異常判定
において輝度データの差ｄ≧０であれば異常と判定して
検査装置の動作を一時停止するよう制御する制御手段
と、を備えたことを特徴とするリードフレーム検査装置。
【請求項２】前記制御手段は、前処理において、前処
理画像Ｔとして取り込んだ複数入力画像の検査画像領域
の輝度データの最大値と最小値の差分を各画素毎に算出
して画像間変動量Δｔとして記憶していることを特徴と
する請求項１記載のリードフレーム検査装置。
【請求項３】前記制御手段は、前処理において、必要
に応じて検査が不要な部位にマスクを施すことを特徴と
する請求項１記載のリードフレーム検査装置。