JP2001280928A - 形状認識方法および形状認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロスプリングの形状を認識し外観を検
査する。 【解決手段】 形状認識ステージ２０にはＭＯＳＴ・Ｉ
Ｃ１を保持して水平移動装置１１によりＸ方向に移動さ
れる検査台１２と、ＩＣ１を斜め上方から照明する斜方
照明装置２１と、Ｙ方向に延在するラインセンサ２５を
有しＩＣ１の第一主面８を煽り撮影する煽り撮像装置２
２と、煽り撮像装置２２の煽り像に基づいてマイクロス
プリング６の形状を認識し外観を検査する画像処理装置
２６とが設置され、先端検出ステージ３０にはマイクロ
スプリング６の先端部だけを照明するレーザ照射装置３
１と、その反射光を検出する先端反射光検出装置３４
と、その先端像から先端位置を特定する画像処理装置３
８とが設置されている。 【効果】 煽り撮像装置の煽り像に基づいてマイクロス
プリングの三次元像を認識できるため、マイクロスプリ
ングの外観を検査できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、形状認識技術、特
に、平面から突出した突出部の三次元の形状を認識する
技術に関し、例えば、マイクロスプリング・オン・シリ
コン・テクノロジーパッケージ（以下、ＭＯＳＴとい
う。）を備えている半導体集積回路装置（以下、ＩＣと
いう。）の外部端子であるマイクロスプリングの形状を
認識するのに利用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣを使用する電子機器の小型薄形化に
伴って、ＩＣのパッケージの縮小が要望されており、こ
の要望に応ずるためにパッケージの大きさをチップのサ
イズまで縮小しようとする所謂チップ・スケール・パッ
ケージ（以下、ＣＳＰという。）が種々提案されてい
る。

【０００３】ボール・グリッド・アレイパッケージ（以
下、ＢＧＡという。）に代表されるように、一般的に、
ＣＳＰにおいては外部端子がバンプ（突起電極）によっ
て形成されている。ところが、ＣＳＰを備えたＩＣ（以
下、ＣＳＰ・ＩＣという。）がプリント配線基板に半田
付けされると、外部端子がバンプによって形成されてい
るため、実装時や実装後の熱応力の影響を受け易く、ま
た、放熱性能が低下する。

【０００４】そこで、熱応力の影響を受け難く、放熱性
能を向上することができるＣＳＰとして、ワイヤボンデ
ィング技術を応用してＳ字形状のマイクロスプリングか
らなる外部端子を形成するＭＯＳＴが開発されている。
すなわち、ＭＯＳＴはボンディングパッドに金ワイヤの
先端を第一ボンディングしてから中間部をＳ字形状に形
成した後に、第二ボンディングせずに後端を切断するこ
とによってマイクロスプリングからなる外部端子を形成
したパッケージである。

【０００５】なお、ＭＯＳＴを述べてある例としては、
「ＮＩＫＫＥＩ ＭＩＣＲＯＤＥＶＩＣＥＳ １９９９
年２月号」Ｐ５８〜Ｐ５９、がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記したＭＯＳＴにお
ける外部端子であるマイクロスプリングの形状は、ＭＯ
ＳＴを備えているＩＣ（以下、ＭＯＳＴ・ＩＣとい
う。）のプリント配線基板に対する半田付けの良否に影
響するため、ＭＯＳＴ・ＩＣのメーカーの出荷時やユー
ザーの受入れ時に外観検査する必要がある。

【０００７】しかしながら、ＭＯＳＴ・ＩＣの外部端子
であるマイクロスプリングは挿入リード形パッケージ
（例えば、ＤＩＰ）および表面実装形パッケージ（例え
ば、ＱＦＰやＱＦＪ）の外部端子であるアウタリードと
異なり、ワイヤボンディングによって三次元の略Ｓ字形
状に形成されているため、これらのリード外観検査装置
では外部端子であるマイクロスプリングの形状を認識す
ることができない。その結果、これらのリード外観検査
装置によるＭＯＳＴについての外観検査においては充分
な精度を確保することができない。

【０００８】本発明の目的は、突出部の三次元の形状を
認識することができる形状認識技術を提供することにあ
る。

【０００９】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、次の通り
である。

【００１１】すなわち、被認識物の一主面に突出した突
出部の三次元の形状を認識する形状認識装置であって、
前記突出部をその突出方向と交差する方向から照明する
突出部照明装置と、撮像面が前記一主面と平行に配置さ
れて前記突出部を撮影する煽り撮像装置と、前記煽り撮
像装置の撮影画像における前記突出部の二次元像に基づ
いて前記突出部の三次元の形状を認識する画像処理装置
とを備えていることを特徴とする。

【００１２】前記した手段によれば、煽り撮像装置によ
り突出部を撮像することによって突出部の三次元の形状
を二次元の画像として出現させることができるため、こ
の二次元の画像に基づいて突出部の三次元の形状を認識
することができる。そして、突出部の三次元の形状を認
識することにより、突出部の外観を簡単かつ精度よく検
査することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態であ
る外観検査装置を示す模式図である。図２はＭＯＳＴ・
ＩＣのマイクロスプリングを示しており、（ａ）は外観
斜視図、（ｂ）は拡大断面図である。図３は形状認識ス
テージの作用を説明するための説明図であり、（ａ）は
斜視図、（ｂ）は模式図である。図４は先端検出ステー
ジの作用を説明するための説明図であり、（ａ）は模式
図、（ｂ）は拡大図である。

【００１４】本実施の形態において、本発明に係る形状
認識装置は、ＭＯＳＴ・ＩＣにおける外部端子であるマ
イクロスプリングの外観を検査する外観検査装置として
構成されている。

【００１５】被検査物としてのＭＯＳＴ・ＩＣ１は一主
面に突出した三次元形状の突出部としてのマイクロスプ
リングを備えている。すなわち、図２に詳しく示されて
いるように、半導体素子を含む半導体集積回路が作り込
まれたチップ２の上には絶縁膜３が形成されているとと
もに、絶縁膜３の上にはチップ２の電極パッド４に電気
的に接続された再配線５が敷設されており、再配線５の
上には三次元形状の突出部としてのマイクロスプリング
６がワイヤボンディング技術によって突設されている。
そして、マイクロスプリング６は再配線５に金ワイヤの
先端が第一ボンディングされてから中間部がＳ字形状に
形成された後に第二ボンディングせずに後端が溶断され
ることによって形成されたＭＯＳＴの外部端子であり、
先端には溶断時に生成されたボール７を備えている。

【００１６】外観検査装置１０は検査台１２を一方向
（以下、Ｘ方向とする。）に水平移動させる水平移動装
置１１を備えており、検査台１２は被検査物としてのＭ
ＯＳＴ・ＩＣ１をマイクロスプリング６側を上向きにし
た状態で位置決め保持し得るようにされている。水平移
動装置１１の途中には形状認識ステージ２０と先端検出
ステージ３０とがそれぞれ設定されている。

【００１７】形状認識ステージ２０には突出部であるマ
イクロスプリング６をその突出方向（以下、Ｚ方向とす
る。）と交差する方向から照明する突出部照明装置とし
ての斜方照明装置２１が設置されている。すなわち、斜
方照明装置２１は光軸がＸ方向の平面に含まれる平行光
束を検査台１２に対して４５度の傾斜角をもって照射す
るように構成されており、検査台１２に保持されたＭＯ
ＳＴ・ＩＣ１のマイクロスプリング６群を４５度の斜め
上方から照明するようになっている。

【００１８】形状認識ステージ２０における斜方照明装
置２１と検査台１２を挟んでＸ方向の対称位置には煽り
撮像装置２２が設置されている。煽り撮像装置２２は暗
箱２３、レンズ２４、画像取り込み装置としてのライン
センサ２５を備えている。レンズ２４は光軸が検査台１
２に対して傾斜角が４５度になるように暗箱２３に配設
されており、斜方照明装置２１の照射光の検査台１２か
らの正反射光が光軸と平行に入射するようになってい
る。レンズ２４は焦点距離が検査台１２に保持されたＭ
ＯＳＴ・ＩＣ１のマイクロスプリング６群の先端部が形
成する平面に略一致するように設定されているととも
に、ラインセンサ２５の撮像面２５ａにマイクロスプリ
ング６の像を鮮明に結像させるように設定されている。
すなわち、レンズ２４は被写体であるＭＯＳＴ・ＩＣ１
に対して煽る状態に配置されていないが、ＭＯＳＴ・Ｉ
Ｃ１に平行に走査するという条件の下では、煽り撮像装
置２２は煽りによる斜め撮像（煽り撮像）の効果が得ら
れるように構成されている。

【００１９】ラインセンサ２５はＣＣＤ（電荷結合素
子）等の光学センサが使用されて、被写体であるＭＯＳ
Ｔ・ＩＣ１の線（ライン）画像情報を取り込むように構
成されており、線画像情報である電気信号を画像処理装
置２６に入力させるようになっている。ラインセンサ２
５は撮像面２５ａが被写体であるＭＯＳＴ・ＩＣ１と平
行になるように暗箱２３に水平に、かつ、検査台１２の
移動方向であるＸ方向と直角方向（以下、Ｙ方向とす
る。）に長く敷設されている。そして、検査台１２がＸ
方向に水平移動装置１１によって水平移動されると、ラ
インセンサ２５の撮像面２５ａは被写体であるＭＯＳＴ
・ＩＣ１と平行なエリア（面）撮像面を構成するように
なっている。検査台１２からの正反射光はこのラインセ
ンサ２５の撮像面２５ａが構成するエリア撮像面に対し
て４５度の夾角をもって入射するようになっている。す
なわち、ラインセンサ２５は被写体であるＭＯＳＴ・Ｉ
Ｃ１のマイクロスプリング６群が整列された側の第一主
面８に対して煽る状態に配置されている。

【００２０】画像処理装置２６はラインセンサ２５から
の線画像情報としての電気信号と、水平移動装置１１を
制御するためのコントローラ（図示せず）からの操作信
号とを電気的に処理して被写体であるＭＯＳＴ・ＩＣ１
の煽り画像（二次元像）を形成するように構成されてい
る。また、画像処理装置２６は煽り撮像装置２２による
マイクロスプリング６の二次元像である煽り画像に基づ
いてマイクロスプリング６の三次元の形状を認識し、そ
の認識結果に基づいてマイクロスプリング６の良否を判
定するように構成されている。

【００２１】先端検出ステージ３０には検査台１２に保
持されたＭＯＳＴ・ＩＣ１のマイクロスプリング６に平
行光束を照射する先端照明装置としてのレーザ照射装置
３１が設置されており、レーザ照射装置３１はレーザ光
３２をマイクロスプリング６群列のうちＹ方向に延在す
る一列の先端部だけを斜め上方から照射するように構成
されている。

【００２２】先端検出ステージ３０のレーザ照射装置３
１と光学的に後方の位置には、レーザ光３２のマイクロ
スプリング６の先端部の正反射光３３を検出する先端反
射光検出装置３４が設置されている。先端反射光検出装
置３４は暗箱３５、レンズ３６、正反射した正反射光３
３の検出器としてのラインセンサ３７を備えており、ラ
インセンサ３７には画像処理装置３８が接続されてい
る。暗箱３５に配設されたレンズ３６の光軸はマイクロ
スプリング６の先端部からの正反射光３３が平行に入射
するようになっており、レンズ３６の焦点距離はマイク
ロスプリング６の先端部に略一致するように設定されて
いるとともに、ラインセンサ３７の撮像面３７ａに一列
のマイクロスプリング６群の先端部の像を鮮明に結像さ
せるように設定されている。

【００２３】ラインセンサ３７はＣＣＤ（電荷結合素
子）等の光学センサが使用されて、被写体である一列の
マイクロスプリング６の先端部の線（ライン）画像情報
を取り込むように構成されており、線画像情報である電
気信号を画像処理装置３８に入力させるようになってい
る。ラインセンサ３７は撮像面３７ａが被写体であるマ
イクロスプリング６の列と平行になるように暗箱３５に
水平に配設されており、マイクロスプリング６の先端部
からの正反射光３３が撮像面３７ａに対して垂直に入射
するようになっている。

【００２４】画像処理装置３８はラインセンサ３７から
の線画像情報としての電気信号と、水平移動装置１１を
制御するためのコントローラ（図示せず）からの操作信
号とを電気的に処理して被写体であるマイクロスプリン
グ６の先端部の煽り画像（二次元像）を形成するように
構成されている。また、画像処理装置３８は先端反射光
検出装置３４によるマイクロスプリング６の先端部の二
次元像である煽り画像に基づいてマイクロスプリング６
の先端部の位置を認識し、その認識結果を煽り撮像装置
２２の画像処理装置２６に送信するように構成されてい
る。

【００２５】なお、４１は形状認識ステージ２０の画像
処理装置２６の認識画像や判定結果等をモニタリングす
るためのモニタであり、４２は先端検出ステージ３０の
画像処理装置３８の認識画像や特定した座標等をモニタ
リングするためのモニタである。

【００２６】次に、前記構成に係る外観検査装置１０の
作用を説明することにより、本発明の実施の形態である
外観検査方法を説明する。

【００２７】ＭＯＳＴ・ＩＣ１はマイクロスプリング６
群が整列された第一主面８側を上向きに配置されて検査
台１２に保持される。ＭＯＳＴ・ＩＣ１を保持した検査
台１２は水平移動装置１１によってＸ方向に送られる。

【００２８】形状認識ステージ２０において、検査台１
２に保持されたＭＯＳＴ・ＩＣ１は斜方照明装置２１に
よって斜方照明される。検査台１２がＸ方向に移動され
ると、煽り撮像装置２２は被写体であるＭＯＳＴ・ＩＣ
１の第一主面８に対して平行であるＸ方向に走査される
状態になる。これにより、煽り撮像装置２２はＭＯＳＴ
・ＩＣ１の第一主面８に整列されたマイクロスプリング
６をＸ方向に順次撮影して面画像情報を画像処理装置２
６に出力し、画像処理装置２６は面画像情報に基づいて
マイクロスプリング６の二次元像である煽り画像を出力
する。すなわち、煽り撮像装置２２の画像処理装置２６
からは、図３（ｂ）に示されているように、白色の背景
の中に黒色のシルエット像（二次元像）であるマイクロ
スプリング煽り像２９が出力されることになる。つま
り、画像処理装置２６はマイクロスプリング６の二次元
像を認識することになる。

【００２９】ここで、白色の背景の中に黒色のシルエッ
ト像（二次元像）であるマイクロスプリング煽り像２９
が形成される原理を説明する。

【００３０】図３に示されているように、斜方照明装置
２１から照射された照射光２７はＭＯＳＴ・ＩＣ１の第
一主面８に左斜め上方から入射して右斜め上方に正反射
する正反射光２８となり、煽り撮像装置２２のラインセ
ンサ２５に入射する。そして、ＭＯＳＴ・ＩＣ１はＸ方
向に移動されているため、ラインセンサ２５はＭＯＳＴ
・ＩＣ１の第一主面８の煽り像（二次元像）を形成して
行くことになる。なお、ラインセンサ２５に入射する光
は煽り撮像装置２２のレンズ２４によって集光されるこ
とは言うまでもない。

【００３１】この際、図３（ｂ）に示されているよう
に、マイクロスプリング６に左斜め上方から照射した照
射光２７のうち水平面に照射した照射光２７ａは右斜め
上方に正反射する正反射光２８ａとなるが、それ以外の
照射光２７ｂは右斜め上方には進まない正反射光２８ｂ
となる。第一主面８で正反射した正反射光２８のうちマ
イクロスプリング６に入射した光２８ｃは左上方に正反
射する正反射光２８ｄになるため、右斜め上方には進ま
ない。第一主面８で正反射した正反射光２８のうちマイ
クロスプリング６に入射しない光は全て右斜め上方に進
むため、煽り撮像装置２２のラインセンサ２５によって
受光される。

【００３２】つまり、マイクロスプリング６に照射した
光はマイクロスプリング６の水平面に照射して正反射し
た正反射光２８ａを除いて右斜め上方には進まないた
め、煽り撮像装置２２のラインセンサ２５によって受光
されない。これに対して、マイクロスプリング６に照射
しない第一主面８での正反射光２８はラインセンサ２５
によって受光される。すなわち、ラインセンサ２５の煽
り撮影において、マイクロスプリング６は白色の背景の
中に黒色のシルエット像である図３（ｂ）に示されたマ
イクロスプリング煽り像２９として出現されることにな
る。

【００３３】以上のようにして撮影されて画像処理され
たマイクロスプリング煽り像２９にに基づいて、画像処
理装置２６は図３（ｂ）に示されたマイクロスプリング
６の高さＨと幅Ｗとを次式によって求める。

【００３４】Ｈ＝ｘ・ｔａｎΘ・・・（１） Ｗ＝ｙ ・・・（２）

【００３５】式中、ｘはマイクロスプリング煽り像２９
のＸ方向の寸法であり、煽り像２９を実測することによ
って求まる値である。ｙはマイクロスプリング煽り像２
９のＹ方向の寸法であり、煽り像２９を実測することに
よって求まる値である。Θは正反射角であって照射光２
７の照射角に等しい。

【００３６】本実施の形態において、Θは４５度である
から、ｔａｎΘは「１」である。故に、前式（１）は、
Ｈ＝ｘ、になる。したがって、マイクロスプリング６に
変形がなくマイクロスプリング６が垂直に立っていると
いう前提条件下では、マイクロスプリング６の高さＨ
は、マイクロスプリング煽り像２９のＸ方向の実測値ｘ
に等しいということになる。但し、レンズ２４の倍率等
についての補正は必要であることは言うまでもない。

【００３７】以上のようにしてマイクロスプリング６の
高さＨ（ｘ）と幅Ｗ（ｙ）とを求めることにより、画像
処理装置２６はマイクロスプリング６の三次元像を認識
したことになる。つまり、画像処理装置２６はマイクロ
スプリング６の二次元像であるマイクロスプリング煽り
像２９からマイクロスプリング６の三次元像を認識した
ことになる。

【００３８】さらに、以上のようにして求めたマイクロ
スプリング６の高さＨ（ｘ）と予め設定された標準値と
の差を算出し、その差の値が予め設定された公差の範囲
内か否かを判定することにより、画像処理装置２６はマ
イクロスプリング６の高さＨの良否を検査する。また、
マイクロスプリング６の幅Ｗ（ｙ）と予め設定された標
準値との差を算出し、その差の値が予め設定された交差
の範囲内か否かを判定することにより、画像処理装置２
６はマイクロスプリング６の幅Ｗの良否を検査する。

【００３９】ところで、図２（ｂ）に示されているよう
に、再配線５が露出されている場合においては、第一主
面８に照射した照射光２７が再配線５のエッジにおいて
乱反射することにより、右斜め上方に進まない反射光が
出現することになるため、マイクロスプリング６の黒色
のシルエット像以外に黒色の像がラインセンサ２５によ
る画像に出現してしまう。すなわち、マイクロスプリン
グ煽り像２９の背景に再配線５のエッジ像が撮影されて
しまう。

【００４０】マイクロスプリング煽り像２９は再配線５
のエッジ像に対して特徴的であるので、人がモニタ４１
を観察してマイクロスプリング煽り像２９と再配線エッ
ジ像とを判別することは可能である。しかし、マイクロ
スプリング煽り像２９および再配線エッジ像のいずれも
が黒色像であるため、画像処理装置２６において両者を
自動的に判別することは容易ではなく、高度の画像処理
技術（電気的フィルタ回路やソフトウエア等）が必要に
なり、経済的に不利になる。

【００４１】そこで、本実施の形態においては、先端検
出ステージ３０においてマイクロスプリング６の先端で
あるボール７の位置（座標）を特定し、その先端に連な
る黒色画像をマイクロスプリング煽り像２９と特定して
残すこととして、相対的に、再配線５のエッジ像をノイ
ズとして打ち消すことにしている。

【００４２】ここで、先端検出ステージ３０においてマ
イクロスプリング６の先端であるボール７の位置を検出
する原理を図４について説明する。

【００４３】図４に示されているように、先端検出ステ
ージ３０のレーザ照射装置３１から照射されたレーザ光
３２はマイクロスプリング６の先端部のボール７を含む
限られた範囲だけに照射される。マイクロスプリング６
の表面は鏡面になっているため、マイクロスプリング６
の先端部に照射されたレーザ光３２は正反射することに
なる。

【００４４】この際、球形状のボール７において頂点７
ａは水平面状態になっており、入射角と反射角とは等し
いという法則から、頂点７ａに入射したレーザ光３２の
頂点正反射光３３ａはレーザ光３２の照射角の正反射角
位置に配置された先端反射光検出装置３４に入射するた
め、ラインセンサ３７に接続した画像処理装置３８によ
る煽り画像には頂点７ａの明るい像（以下、先端像とい
う。）３９が形成される。これに対して、ボール７の頂
点７ａ外の球面に照射したレーザ光３２の頂点外正反射
光３３ｂは、入射角と反射角とは等しいという法則か
ら、先端反射光検出装置３４の方向に進まないため、先
端反射光検出装置３４に入射せずに暗い像を相対的に形
成することになる。

【００４５】ちなみに、レーザ光３２はマイクロスプリ
ング６の先端部の限られた範囲だけを照射しているた
め、ＭＯＳＴ・ＩＣ１の第一主面８において正反射した
レーザ光３２が先端反射光検出装置３４のラインセンサ
３７に入射することはない。つまり、先端像３９は黒色
の背景の中に白色の像として撮影されることになる。

【００４６】以上のようにして先端反射光検出装置３４
により得られた先端像３９はマイクロスプリング６のボ
ール７の頂点の位置を示しているため、先端検出ステー
ジ３０の画像処理装置３８はこの先端像３９の座標をラ
インセンサ３７の出力と水平移動装置１１のコントロー
ラからの制御信号とに基づいて求めることにより、マイ
クロスプリング６の先端位置を特定することができる。
そして、先端検出ステージ３０の画像処理装置３８は特
定したマイクロスプリング６の先端の位置を形状認識ス
テージ２０の画像処理装置２６に送信する。

【００４７】形状認識ステージ２０の画像処理装置２６
は先端検出ステージ３０の画像処理装置３８から送信さ
れて来たマイクロスプリング６の先端位置を示す座標に
連なる黒色像だけをマイクロスプリング煽り像２９と認
識することにより、マイクロスプリング６の三次元像を
認識し、外観検査を実行する。

【００４８】なお、前述したマイクロスプリング６の並
び方向（Ｘ方向）についての走査による画像の取込みが
終了した後に、検査台１２またはＭＯＳＴ・ＩＣ１を９
０度回動させて、マイクロスプリング６の並び方向と９
０度の方向（Ｙ方向）だけ異なる方向からの二次元像
（マイクロスプリング煽り像）を認識することにより、
マイクロスプリング６の三次元像の認識精度を高めるこ
とが望ましい。

【００４９】以上本発明者によってなされた発明を実施
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００５０】例えば、形状認識ステージおよび先端検出
ステージは異なる場所に配置するに限らず、同一の場所
に配置してもよい。

【００５１】ＭＯＳＴ・ＩＣの第一主面に再配線が形成
されていない場合や、再配線の上にパッシベーション膜
やソルダレジストおよび保護膜等の正反射面が形成され
ている場合には、再配線のエッジ像がノイズとして形状
認識ステージの煽り撮像装置におけるマイクロスプリン
グ煽り像に出現しないため、先端検出ステージは省略す
ることができる。

【００５２】撮像装置としてはラインセンサを使用する
に限らず、エリアセンサを使用してもよいし、ラインセ
ンサやエリアセンサ等の固体撮像装置を使用するに限ら
ず、テレビカメラ等の撮像管装置を使用してもよい。

【００５３】ラインセンサを使用してマイクロスプリン
グ煽り像を形成する場合には、ＭＯＳＴ・ＩＣ（被認識
物）側をＸ方向に移動させるに限らず、ラインセンサ側
をＸ方向に移動させてもよい。

【００５４】マイクロスプリングの先端部を限定的に照
明する先端照明装置としては、レーザ照射装置を使用す
るに限らず、光フアイバを使用した照明装置、レンズや
凹面鏡を使用した照明装置等を使用してもよい。

【００５５】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるＭＯＳ
Ｔ・ＩＣのマイクロスプリングの外観検査技術に適用し
た場合について説明したが、マイクロスプリングの形状
を認識する形状認識技術に適用してもよい。例えば、Ｍ
ＯＳＴ・ＩＣをプリント配線基板に自動的に搭載するマ
ウンタ（マウンティング装置）において、マイクロスプ
リングの先端の位置を認識してＭＯＳＴ・ＩＣをプリン
ト配線基板上に精度よく搭載するのに適用することがで
きる。

【００５６】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるＭＯＳ
Ｔ・ＩＣの外部端子であるマイクロスプリングの外観検
査技術および形状認識技術に適用した場合について説明
したが、それに限定されるものではなく、ＤＩＰやＱＦ
ＰおよびＱＦＪ等のアウタリードや、ピン・グリット・
アレイパッケージのピン等の突出部の外観検査技術や形
状認識技術全般に適用することができる。

【００５７】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。

【００５８】煽り撮像装置により突出部を撮像すること
によって突出部の三次元の形状を二次元の画像として出
現させることにより、この二次元の画像に基づいて突出
部の三次元の形状を認識することができる。突出部の三
次元の形状を認識することにより、突出部の外観を簡単
かつ精度よく検査することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である外観検査装置を示
す模式図である。

【図２】ＭＯＳＴ・ＩＣのマイクロスプリングを示して
おり、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は拡大断面図であ
る。

【図３】形状認識ステージの作用を説明するための説明
図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は模式図である。

【図４】先端検出ステージの作用を説明するための説明
図であり、（ａ）は模式図、（ｂ）は拡大図である。

【符号の説明】

１…ＭＯＳＴ・ＩＣ（被認識物）、２…チップ、３絶縁
膜、４…電極パッド、５…再配線、６…マイクロスプリ
ング（突出部）、７…ボール（先端部）、７ａ…頂点、
８…第一主面、１０…外観検査装置（形状認識装置）、
１１…水平移動装置、１２…検査台、２０…形状認識ス
テージ、２１…斜方照明装置（突出部照明装置）、２２
…煽り撮像装置、２３…暗箱、２４…レンズ、２５…ラ
インセンサ、２５ａ…撮像面、２６…画像処理装置、２
７…照射光、２７ａ…水平面に照射した照射光、２７ｂ
…水平面外照射光、２８…正反射光、２８ａ…水平面で
反射した正反射光、２８ｂ…右斜め上方には進まない正
反射光、２８ｃ…マイクロスプリング６に入射した光、
２８ｄ…左斜め上方に正反射する正反射光、２９…マイ
クロスプリング煽り像、３０…先端検出ステージ、３１
…レーザ照射装置（先端照明装置）、３２…レーザ光
（平行光束）、３３…正反射光、３３ａ…頂点正反射
光、３３ｂ…頂点外正反射光、３４…先端反射光検出装
置、３５…暗箱、３６…レンズ、３７…ラインセンサ、
３７ａ…撮像面、３８…画像処理装置、３９…先端像
（明るい像）、４１、４２…モニタ。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 7/60 １５０ Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｒ Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｇ０１Ｂ 11/24 Ｋ Ｆターム(参考） 2F065 AA11 AA53 BB05 BB25 CC25 FF04 FF44 GG01 GG04 HH03 HH04 HH12 JJ02 JJ25 KK01 MM03 PP12 UU01 UU02 UU05 4M106 AA05 BA04 CA38 DB04 DB19 DB20 DJ11 DJ23 5B047 AA07 AA12 BB02 BB04 BB06 BC11 BC12 CB22 5B057 AA03 BA02 BA11 CA02 CA12 CA16 CB02 CB13 CB16 DB03 DB05 DC09 5L096 AA09 BA03 CA02 CA16 CA17

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被認識物の一主面に突出した突出部の三
   次元の形状を認識する形状認識方法であって、前記突出
   部をその突出方向と交差する方向から照明し、撮像面が
   前記一主面と平行に配置された煽り撮像装置によって前
   記突出部を撮影し、この撮影画像における前記突出部の
   二次元像に基づいて前記突出部の三次元の形状を認識す
   ることを特徴とする形状認識方法。
2. 【請求項２】 前記突出部の先端部に平行光束を照射し
   てその反射光を検出することにより、前記突出部の先端
   を特定することを特徴とする請求項１に記載の形状認識
   方法。
3. 【請求項３】 被認識物の一主面に突出した突出部の三
   次元の形状を認識する形状認識装置であって、前記突出
   部をその突出方向と交差する方向から照明する突出部照
   明装置と、撮像面が前記一主面と平行に配置されて前記
   突出部を撮影する煽り撮像装置と、前記煽り撮像装置の
   撮影画像における前記突出部の二次元像に基づいて前記
   突出部の三次元の形状を認識する画像処理装置とを備え
   ていることを特徴とする形状認識装置。
4. 【請求項４】 前記突出部の先端部に平行光束を照射す
   る先端照明装置と、この先端照明装置の平行光束の前記
   突出部の先端部からの反射光を検出する先端反射光検出
   装置と、この先端反射光検出装置の検出結果に基づいて
   前記突出部の先端を特定する先端特定手段とを備えてい
   ることを特徴とする請求項３に記載の形状認識装置。
5. 【請求項５】 前記先端照明装置および前記先端反射光
   検出装置が、前記突出部照明装置および煽り撮像装置と
   異なるステージに設置されていることを特徴とする請求
   項４に記載の形状認識装置。