JP2001304836A - 半導体パッケージ外観検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多品種の半導体パッケージの外観を多項目に
わたって検査するに際し、高速検査を可能とする外観検
査装置を提供すること。 【構成】 画像取り込み手段９で取り込んだ半導体パッ
ケージ１の同一画像を、複数の画像メモリに記憶し、各
画像メモリと１対１に配置した複数の処理ユニットで各
々異項目の検査を並行して行う。 【効果】 異項目の検査を並行して行うことができるの
で、検査を連続して行うよりも検査時間が短縮でき、高
速検査が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体ＩＣパッケージ
あるいは他の電子部品等のリード形状検査，モールド形
状検査，リード表面検査，モールド表面検査，マーク検
査，リード間異物検査等々の検査を行う画像処理装置及
び画像処理方法及び半導体パッケージ外観検査装置に関
し、特に、検査項目が多く、しかも高速で検査を行う必
要がある場合や、多品種の被検査物を同一の画像処理装
置あるいは半導体パッケージ外観検査装置で検査を行う
必要がある場合に有効な、あるいは、半導体パッケージ
のリード間に、リードから突出するバリやリードに付着
する導電性異物などの不良が有るか無いかを検出し、検
査する場合に有効な、画像処理装置及び画像処理方法及
び半導体パッケージ外観検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】製品の検査等のために画像を取り込んで
視覚認識を行う技術としては、特開平３−２０４０８５
号公報に記載の画像記憶装置が挙げられる。この先願に
よる手法は、高解像度カメラから得られた画像を複数の
画像メモリに分散して高解像の画像を記憶するものであ
るが、多品種、多項目、かつ高速の検査を目的としたも
のではない。

【０００３】また、半導体パッケージのリード自体の検
査、すなわち、リード曲がりやリード浮き量を検査する
装置としては、特開平２−２６９９０５号公報記載の
「ＩＣリード検査装置」、特開平４−２９００７号公報
記載の「光学検査装置」、特開平２−１０３４０４号公
報記載の「リード検査装置」等が挙げられる。しかし、
これらの先願に開示された従来技術には、半導体パッケ
ージのリード間に、リードから突出するバリやリードに
付着する導電性異物などの不良が有るか無いかを検出
し、検査するようにした、半導体パッケージ外観検査装
置についての記載は見当らない。すなわち現在では、上
記した半導体パッケージのリード間異物不良検査は、作
業者がルーペや顕微鏡を使用してリード間を目視検査す
ることにより行われているのが一般的である。そして、
この目視検査は、半導体パッケージのリード間異物不良
の基準を作成して、この基準に基づき不良判定を行って
いる。斯様な不良判定の基準としては、例えば、リード
から突出するバリやリードに付着する異物の大きさが、
隣接リード間のスペースの半分以上に及ぶ場合には、不
良とするといった判定基準が挙げられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】半導体ＩＣパッケージ
あるいは他の電子部品等の製造においては、品質保証の
ために製造後に、リード形状検査，モールド形状検査，
リード表面検査，モールド表面検査，マーク検査，リー
ド間異物検査等の外観検査を必要としている。これらの
検査は、半導体ＩＣパッケージあるいは他の電子部品等
の品種が多く、また検査項目も多いため、品種毎及び検
査項目毎に外観検査装置を設置して行われている。しか
し、これでは、外観検査装置の数が多くなるため費用が
かさみ、場所も広くとる必要がある。そこで、多品種、
多項目の検査を同一の装置で行うことも検討されたが、
検査項目が多いために検査時間がかかるという不具合が
あった。

【０００５】また、半導体パッケージのリード間異物不
良検査を、前記したように目視検査する手法では、作業
者による検査ばらつきや見逃しなど検査信頼性の面で問
題があった。また、長時間の目視検査は、作業者にとっ
て大変疲れる作業であるという問題もあつた。

【０００６】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、多品種、多項目の検査を高速
で実行可能な装置もしくは方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的とするところは、半導体パッケ
ージのリード間異物不良検査を、自動的に高速で実行可
能とすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、被検査物の画像を取り込む画像取込み手段と、該画
像取込み手段で取込んだ被検査物の同一画像を同時に記
憶する複数個の画像メモリと、該複数個の画像メモリと
１対１で対応する複数個の処理ユニットとを有し、この
複数個の処理ユニット毎に対応する画像メモリの画像を
使用して、各々異種の検査を並行して行うようにした。

【０００８】また、半導体パッケージの画像を取り込む
手段と、該画像取り込み手段で取り込んだ画像を記憶す
る画像メモリと、該画像メモリに記憶した画像を使用し
て各種画像処理を行う画像処理手段とを有する半導体パ
ッケージ外観検査装置において、上記画像処理手段によ
り半導体パッケージのリード位置を検出し、隣接リード
間に検査線を設定し、この検査線上の明るさ濃度が、設
定した明るさ濃度より明るいか、または暗い画素を有す
るときに、リード間異物不良として検出するようにし
た。

【０００９】

【作用】画像取込み手段は被検査物の画像を取り込み、
その被検査物の画像を複数個の画像メモリに同時に記憶
させる。従って、複数個の画像メモリには被検査物の同
一画像が記憶される。複数個の処理ユニットの１個１個
は、複数個の画像メモリの１個１個に対応しているの
で、各々の処理ユニットがそれぞれ異種の検査を並行し
て行うことが可能となり、画像処理並びに外観検査の高
速化が図れるようになる。

【００１０】また、画像処理手段は、半導体パッケージ
の画像を記憶した画像メモリをアクセスして、リードの
明るさ濃度が、背景の明るさ濃度より明るくなる、また
は、暗くなる事を利用し、半導体パッケージの全リード
位置を検出し、このリード位置を基にして、リード間の
異物の有無を検査するための検査線を隣接リード間に設
定する。この検査線上は、隣接リード間スペースの半分
以上にバリや異物がない場合は、背景の明るさ濃度であ
るが、検査線上にバリや異物がある場合には、背景の明
るさ濃度より明るい（または暗い）画像となる。そこ
で、背景より明るい（または暗い）明るさ濃度を設定
し、この設定した明るさ濃度より明るい（または暗い）
画素があったときは、リード間にバリや異物があるとし
て不良検出及び不良検査することが可能となり、以っ
て、半導体パッケージのリード間異物不良の検出及び検
査の自動化が図れるようになる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図１９によっ
て説明する。図１は本発明の１実施例による半導体パッ
ケージ外観検査装置の構成を示すブロック図である。こ
の半導体パッケージ外観検査装置は、半導体パッケージ
１（図３参照）の外観検査を画像処理により行う画像処
理装置２、半導体パッケージ１の搬送，反転，位置決め
等を行う機構部３、機構部３の駆動部分を制御する機構
制御部４、運転開始スイッチや運転停止スイッチ等の操
作スイッチを有し操作指令を機構制御部４に出力した
り、機構部３や機構制御部４の状態を表示する操作表示
部５、検査条件入力や検査結果出力を行う入出力端末
６、半導体パッケージ１の画像を良好に取り込めるよう
に適切に照明する照明装置７、被検査物である半導体パ
ッケージ１の画像を取り込む画像取り込み手段である２
０４８カメラ９、及びオペレータの目視による監視を可
能とするために検査状態や検査不良個所を表示するモニ
タＴＶ１０から主として構成されている。

【００１２】また、画像処理装置２内には、複数枚の基
板の共通伝送路であるシステムバス２１、このシステム
バス２１に挿入設置され画像処理装置２全体を制御する
ＣＰＵ基板２２、ＣＰＵ基板２２の指令により２０４８
カメラ９の動作を制御する２０４８カメラコントローラ
基板２３、半導体パッケージ１の画像を記憶し画像処理
する画像処理基板である２０４８ＤＳＰ基板２４、及び
照明装置７の光量調整及び機構制御部４との交信を行う
照明コントローラ＆Ｉ／Ｏ基板２５、外部記憶装置であ
るハードディスク装置２６とフロッピー（登録商標）デ
ィスク装置２７、及び直流定電圧電源２８が具備されて
いる。

【００１３】図１に示すように、本実施例の半導体パッ
ケージ外観検査装置は、半導体パッケージ１の側面を検
査する第１検査部１３ａ（Ｓｔ．１）、半導体パッケー
ジ１の上面を検査する第２検査部１３ｂ（Ｓｔ．２）、
及び半導体パッケージ１の下面を検査する第３検査部１
３ｃ（Ｓｔ．３）の３つの検査部１３を持っている。各
検査部１３ａ〜１３ｃは、２０４８カメラ９を１台（Ｓ
ｔ．１は２０４８カメラ９ａ、Ｓｔ．２は２０４８カメ
ラ９ｂ、Ｓｔ．３は２０４８カメラ９ｃ）、２０４８カ
メラコントローラ基板２３を１枚（Ｓｔ．１は２０４８
カメラコントローラ基板２３ａ、Ｓｔ．２は２０４８カ
メラコントローラ基板２３ｂ、Ｓｔ．３は２０４８カメ
ラコントローラ基板２３ｃ）、２０４８ＤＳＰ基板２４
を１枚ないし数枚（Ｓｔ．１は２０４８ＤＳＰ基板２４
ａの１枚、Ｓｔ．２は２０４８ＤＳＰ基板２４ｂ１，２
４ｂ２，２４ｂ３の３枚、Ｓｔ．３は２０４８ＤＳＰ基
板２４ｃ１，２４ｃ２の２枚）、モニタＴＶ１０を１台
（Ｓｔ．１はモニタＴＶ１０ａ、Ｓｔ．２はモニタＴＶ
１０ｂ、Ｓｔ．３はモニタＴＶ１０ｃ）、照明装置を１
個ないし数個（Ｓｔ．１は７ａ１，７ａ２の２個、Ｓ
ｔ．２は７ｂ１，７ｂ２の２個、Ｓｔ．３は７ｃの１
個）から、それぞれ構成されている。また、２０４８Ｄ
ＳＰ基板２４内には（図９参照）、２０４８カメラ９で
取り込んだ半導体パッケージ１の画像を記憶する画像メ
モリ６２、画像メモリ６２を使用して半導体パッケージ
外観検査を行う処理ユニット６３、処理ユニット６３の
プログラムを格納するプログラムメモリ６４、及び外観
検査に使用する定数，変数等を格納するデータメモリ６
５などが配置されている。

【００１４】被検査物である半導体パッケージ１は、機
構部３により３つの検査部１３に順次搬送・位置決めさ
れる。ＣＰＵ基板２２は半導体パッケージ１の搬送・位
置決め後、システムバス２１を介して各検査部１３の２
０４８カメラコントローラ基板２３ａ，２３ｂ，２３ｃ
に画像入力指令を出力する。第１検査部１３ａ（Ｓｔ．
１）においては、２０４８カメラコントローラ基板２３
ａが２０４８カメラ９ａを制御して半導体パッケージ１
の側面画像を取り込むと共に、２０４８ＤＳＰ基板２４
ａ内の画像メモリ６２ａのアドレスを出力して、側面画
像データを順次画像メモリ６２ａに記憶していく。第２
検査部１３ｂ（Ｓｔ．２）においては、２０４８カメラ
コントローラ基板２３ｂが２０４８カメラ９ｂを制御し
て半導体パッケージ１の上面画像を取り込むと共に、２
０４８ＤＳＰ基板２４ｂ１，２４ｂ２，２４ｂ３内の画
像メモリ６２ｂ１，６２ｂ２，６２ｂ３のアドレスを出
力して、上面画像データを２０４８ＤＳＰ基板２４ｂ
１，２４ｂ２，２４ｂ３内の画像メモリ６２ｂ１，６２
ｂ２，６２ｂ３に同時に記憶させる。第３検査部１３ｃ
（Ｓｔ．３）においても、同様に２０４８カメラコント
ローラ基板２３ｃが２０４８カメラ９ｃを制御して半導
体パッケージ１の下面画像を取り込むと共に、２０４８
ＤＳＰ基板２４ｃ１，２４ｃ２内の画像メモリ６２ｃ
１，６２ｃ２のアドレスを出力して、下面画像データを
２０４８ＤＳＰ基板２４ｃ１，２４ｃ２内の画像メモリ
６２ｃ１，６２ｃ２に同時に記憶させる。

【００１５】ＣＰＵ基板２２は、各検査部１３ａ〜１３
ｃの２０４８カメラコントローラ基板２３ａ，２３ｂ，
２３ｃを監視し、画像取り込みが終了した検査部１３ａ
〜１３ｃに対して検査スタート指令を２０４８ＤＳＰ基
板２４に出力する。検査スタート指令を受けた２０４８
ＤＳＰ基板２４は、内部の処理ユニット６３により画像
メモリ６２内の画像データを用いて検査を開始する。こ
のため、第２検査部１３ｂ（Ｓｔ．２）においては、２
０４８ＤＳＰ基板２４ｂ１，２４ｂ２，２４ｂ３内の画
像メモリ６２ｂ１，６２ｂ２，６２ｂ３に同時に同一の
上面画像データを記憶させると共に、２０４８ＤＳＰ基
板２４ｂ１，２４ｂ２，２４ｂ３内の処理ユニット６３
ｂ１，６３ｂ２，６３ｂ３により並行して検査処理を行
うことができる。また、第３検査部１３ｃ（Ｓｔ．３）
においては、２０４８ＤＳＰ基板２４ｃ１，２４ｃ２内
の画像メモリ６２ｃ１，６２ｃ２に同時に同一の上面画
像データを記憶させると共に、２０４８ＤＳＰ基板２４
ｃ１，２４ｃ２内の処理ユニット６３ｃ１，６３ｃ２に
より並行して検査処理を行うことができる。すなわち、
半導体パッケージ１の外観検査の並行処理が、２０４８
ＤＳＰ基板２４の枚数分だけ可能となり、検査項目の追
加削除が２０４８ＤＳＰ基板２４の基板枚数の増減で対
処可能となる。

【００１６】図２は半導体パッケージ外観検査装置の機
構部３における半導体パッケージ１の移動手順等を示す
ブロック説明図である。図２に示すように機構部３は、
ローダ１１、リード修正部１２、３つの検査部１３ａ，
１３ｂ，１３ｃを持つ検査部１３、アンローダ１４、回
転移動部１５、搬送反転部１６等から構成されている。

【００１７】機構部３のローダ１１から供給されリード
修正部１２で予めリード修正された被検査物たる半導体
パッケージ１は、検査部１３の第１検査部１３ａ，第２
検査部１３ｂ，第３検査部１３ｃにおいて位置決めさ
れ、それぞれ所定の外観検査が実施される。半導体パッ
ケージ１のローダ１１からリード修正部１２までの搬
送、リード修正部１２から第１検査部１３ａまでの搬
送、第１検査部１３ａから第２検査部１３ｂまでの搬
送、第２検査部１３ｂから第３検査部１３ｃまでの搬
送、第３検査部１３ｃからアンローダ１４までの搬送
は、搬送部によって行われる。また、第２検査部１３ｂ
と第３検査部１３ｃとの間、及び第３検査部１３ｃとア
ンローダ１４との間には半導体パッケージ１を反転させ
る反転部がある。この半導体パッケージ１の移動は、例
えばコンベア等の搬送手段やモータ等の反転手段によっ
て行なわれ、これらは機構制御部４によって制御されて
いる。また、機構制御部４と画像処理装置２との間は同
期をとるために交信している。

【００１８】図３は被検査物である半導体パッケージ１
の１例を示す外観図である。図３の半導体パッケージ１
は、パッケージ名称がフラットパッケージと呼ばれる半
導体パッケージ１である。半導体パッケージ１は複数の
リード９１とモールド９２から構成されており、半導体
パッケージ１の品種が異なると、リード９１の本数が異
なったり、リード９１の長さが異なってくる。

【００１９】図４の（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１及
び図２の検査部１３のそれぞれ第１検査部１３ａ，第２
検査部１３ｂ，第３検査部１３ｃにおける被検査対象物
の半導体パッケージ１と２０４８カメラ９との位置関係
を示す斜視図である。図４において、図４の（ａ）に示
す第１検査部１３ａの位置関係では、半導体パッケージ
１の側面方向にカメラ９が配置されており、回転移動部
１５により半導体パッケージ１を載置したθＹテーブル
を回転移動して、リードの平坦度等のリード形状検査、
パッケージ側面のボイド等のモールド表面検査、リード
根本部分の半田付着等のリード表面検査、リード間のリ
ードから突出したバリやリードに付着した導電性異物を
検査するリード間異物検査が行われる。図４の（ｂ）に
示す第２検査部１３ｂの位置関係では、半導体パッケー
ジ１の上方に２０４８カメラ９が配置されており、主と
してパッケージ表面のボイド，異物付着，パッケージの
欠け／くぼみ，パッケージクラック等のモールド表面検
査、パッケージの大幅な欠けを検査するモールド形状検
査、マーキング状態を検査するマーク検査、リードのピ
ッチや曲がりを検査するリード形状検査、リードの打痕
等を検査するリード表面検査、リード間のリードから突
出したバリやリードに付着した導電性異物を検査するリ
ード間異物検査が行われる。図４の（ｃ）に示す第３検
査部１３ｃの位置関係では、反転された半導体パッケー
ジ１の上方に２０４８カメラ９が配置されており、半導
体パッケージ１の裏面側からマーク検査を除く図４の
（ｂ）に示した第２検査部１３ｂでのものと同様の検査
項目（マーク検査を除く）を実施する。

【００２０】図５は画像入力方法とその光学系の構造図
である。図５において、被検査物の半導体パッケージ１
に対して上方に反射光を受光可能な位置に、撮像手段の
２０４８カメラ９と、光を照射する照明手段の照明装置
７とが設置され、他方に照明装置７からの光の反射光を
２０４８カメラ９に戻さないための一定角度のテーパを
持つ円錐状の背景を成す検査ステージ１７が設置されて
おり、照明装置７によって適切に照明された半導体パッ
ケージ１を２０４８カメラ９によって撮像し、この撮像
画像が２０４８カメラコントローラ基板２３の画像入力
となる。このとき、２０４８カメラ９は、２０４８カメ
ラコントローラ基板２３からミラー制御信号８２により
動作を制御され、２０４８カメラコントローラ基板２３
出力のクロック８１に同期して画像信号８３を出力す
る。

【００２１】図６は図５の光学系の反射状態を示す説明
図である。図６において検査ステージ１７は傾斜角４５
度程度の円錐としており、この円錐の表面を鏡面にした
場合には上方からの照明光が全反射しても、その反射光
は２０４８カメラ９に戻らないため撮像した画像の背景
は暗くなり、半導体パッケージ１の画像に対して良好な
コントラストが得られる。

【００２２】図７は２０４８カメラ９の構成を示す説明
図である。２０４８カメラ９は、レンズ３０、ガルバノ
ミラー３２、ガルバノモータ３１、リニアセンサ３３な
どから構成されている。リニアセンサ３３は、被検査物
である半導体パッケージ１の最大視野サイズを５１．２
×５１．２ｍｍ2 と想定し、分解能２５μｍを得るため
に２０４８×１画素のリニアセンサとしている。半導体
パッケージ１で反射した光は、レンズ３０を通過し、ガ
ルバノミラー３２で反射しリニアセンサ３３に結ばれ
る。このリニアセンサ３３の光軸上に入れたガルバノミ
ラー３２の角度を、ミラー制御信号８２をガルバノモー
タ３１に与えることによって変化させ、これによって半
導体パッケージ１のＹ軸方向の走査を行いリニアセンサ
３３で撮像する。このように、リニアセンサ３３でＸ軸
方向の撮像を行い、プログラマブルにガルバノミラー３
２の角度を変化させることによってＹ軸方向の走査を行
う。それによって、半導体パッケージ１の平面画像がリ
ニアセンサ３３で撮像される。２０４８カメラコントロ
ーラ基板２３はガルバノミラー３２の角度変化と同期し
て、クロック８１を２０４８カメラ９に出力しているの
で、このクロック８１に同期して画像信号８３を取り込
めば、ガルバノミラー３２の角度変化と同期した画像が
カメラコントローラ基板２３に取り込める。

【００２３】図８は、２０４８カメラコントローラ基板
２３のブロック図である。２０４８カメラコントローラ
基板２３は、２０４８カメラ９のガルバノモータ３１に
ミラー制御信号８２を与えることによってガルバノミラ
ー３２の角度を制御すると共に、２０４８カメラ９のリ
ニアセンサ３３から出力される画像信号８３がガルバノ
ミラー３２の角度に同期して取り込めるように、リニア
センサ３３に対してミラー制御信号８２と同期したクロ
ック（同期信号）８１を出力する。更に、２０４８カメ
ラコントローラ基板２３は、リニアセンサ３３出力の画
像信号８３をＡ／Ｄ変換後、後述する複数の２０４８Ｄ
ＳＰ基板２４に画像バス２９を通じて画像データ８４と
して出力することを目的とした基板である。

【００２４】上記２０４８カメラコントローラ基板２３
は、図８に示したように、クロック発生回路４１、分周
回路４２、ガルバノデータメモリアドレス発生回路４
３、セレクタ４５、ガルバノデータメモリ４６、セレク
タ４７、Ｄ／Ａ変換回路４８、ガルバノアンプ４９、カ
メラＩ／Ｆ５０、Ａ／Ｄ変換回路５１、画像バスＩ／Ｆ
５２、画像メモリアドレス発生回路５３、システムバス
Ｉ／Ｆ４４から構成される。

【００２５】この２０４８カメラコントローラ基板２３
の動作を説明する。ガルバノミラー角度、リニアセンサ
の画像出力タイミング、及び２０４８ＤＳＰ基板への画
像記憶アドレスの３つの同期をとるため、クロック発生
回路４１で発生したクロック８１を、分周回路４２、２
０４８カメラ９、画像メモリアドレス発生回路５３に出
力する。分周回路４２に加えられたクロック８１は１６
分の１の周波数に分周され、ガルバノデータメモリアド
レス発生回路４３に加えられる。ガルバノデータメモリ
アドレス発生回路４３はカウンタで構成され、分周回路
４２出力のクロックが加わる毎に１ずつカウントアップ
していく。このガルバノデータメモリアドレス発生回路
４３の出力がガルバノデータメモリ４６のアドレスとな
る。従って、クロック発生回路４１の発生するクロック
８１の１６パルス毎にガルバノデータメモリアドレスが
１ずつ増加していく。

【００２６】ガルバノデータメモリアドレス発生回路４
３の出力は直接ガルバノデータメモリ４６に接続されず
セレクタ４５の一方の入力に接続されている。セレクタ
４５のもう一方の入力はシステムバスＩ／Ｆ４４と接続
されている。これは、ＣＰＵ基板２２がシステムバス２
１を介して直接ガルバノデータメモリアドレスを制御で
きるように、セレクタ４５でガルバノデータメモリアド
レス発生回路４３の出力とシステムバスＩ／Ｆ４４とを
選択できるようにしたものである。

【００２７】ガルバノデータメモリ４６はＲＡＭまたは
ＲＯＭで構成され、２０４８カメラ９内のガルバノミラ
ー３２の角度が記憶されている。従って、ガルバノミラ
ー３２の角度はこのＲＡＭまたはＲＯＭを書き直すこと
により自由に変更できる。特にＲＡＭの場合には、半導
体パッケージ１の品種が変わる毎にＲＡＭの内容を変更
し、品種による寸法変化に対応してガルバノミラー３２
の最大振り角度を変えることができる。ガルバノデータ
メモリ４６のガルバノミラー角度データ出力はセレクタ
４７の一方の入力に接続される。セレクタ４７のもう一
方の入力にはシステムバスＩ／Ｆ４４が接続されてい
る。これは、ＣＰＵ基板２２がシステムバス２１を介し
て直接ガルバノミラー角度を制御できるように、セレク
タ４７でガルバノデータメモリ４６の出力とシステムバ
スＩ／Ｆ４４の信号とを選択できるようにしたものであ
る。ガルバノミラー角度データはＤ／Ａ変換回路４８で
アナログ信号に変換され、ガルバノアンプ４９で電力増
幅して２０４８カメラ９に出力される。

【００２８】一方、２０４８カメラ９にはクロック発生
回路４１で発生したクロック８１が直接加えられる。こ
のクロック８１は、２０４８カメラ９内のリニアセンサ
３３から出力される画像信号８３がガルバノミラー３２
の角度に同期して取り込めるようにリニアセンサ３３に
対して加えるクロックである。

【００２９】更に、クロック発生回路４１で発生したク
ロック８１は画像メモリアドレス発生回路５３に出力さ
れる。画像メモリアドレス発生回路５３はカウンターで
構成され、クロック発生回路４１出力のクロック８１が
加わる毎に１ずつカウントアップしていく。従って、２
０４８カメラ９内のリニアセンサ３３に加わるクロック
８１と同期して、画像メモリアドレス８５が１アドレス
ずつ発生されることになる。２０４８カメラ９のリニア
センサ３３から出力された画像信号８３は、カメラＩ／
Ｆ５０にて信号レベルを変化後、Ａ／Ｄ変換回路５１に
より量子化され画像データ８４となる。この画像データ
８４と画像メモリアドレス発生回路５３出力の画像メモ
リアドレス８５は、画像バスＩ／Ｆ５２を介して画像バ
ス２９に出力される。このようにして、クロック発生回
路４１で発生したクロック８１に同期して２０４８カメ
ラ９のガルバノミラー３２が動作し、更に画像データ８
４と画像メモリアドレス８５が同期して画像バス２９に
出力されることになる。このときの画像データ８４は、
２０４８画素×２０４８画素×８ビットのデータであ
る。

【００３０】図９は２０４８ＤＳＰ基板２４のブロック
図である。２０４８ＤＳＰ基板２４は、２０４８カメラ
コントローラ基板２３が画像バス２９に出力した画像メ
モリアドレス８５と画像データ８４を受信し、画像メモ
リ６２に記憶すると共に、処理ユニット６３でこの画像
データ８４を使用して半導体パッケージ１の検査を行う
ことを目的とする基板である。

【００３１】２０４８ＤＳＰ基板２４は、画像バス２９
から画像データ８４と画像アドレス８５とを受信する画
像バスＩ／Ｆ６８、基板内部のローカルバス６１、半導
体パッケージ１の画像データ８４を記憶する画像メモリ
６２、処理ユニットであるＤＳＰ（Digital Signal Pro
cessor）６３、システムバスＩ／Ｆ６７、ＤＳＰ６３の
プログラムを格納するプログラムメモリ６４、ＤＳＰ６
３の変数，定数を格納するデータメモリ６５、システム
バス２１を使用してＣＰＵ基板２２と交信するためのデ
ュアルポートメモリ６６、画像メモリ６２の内容を表示
するビデオＲＡＭ６９、及びモニタバスＩ／Ｆ（ビデオ
ＲＡＭＩ／Ｆ）７０から構成されている。

【００３２】この２０４８ＤＳＰ基板２４の動作を説明
する。２０４８カメラコントローラ基板２３から画像バ
ス２９経由で２０４８ＤＳＰ基板２４に転送された半導
体パッケージ１の画像データ８４は、画像メモリ６２の
画像アドレス８５で示されるアドレスに記憶される。Ｃ
ＰＵ基板２２は被検査物の半導体パッケージ１の画像デ
ータ８４を２０４８ＤＳＰ基板２４の画像メモリ６２に
記憶後、デュアルポートメモリ６６に検査スタート指令
フラグを書き込むことにより検査開始をＤＳＰ（処理ユ
ニット）６３に指示する。ＤＳＰ６３は、デュアルポー
トメモリ６６からスタート指令を読み込むと、画像メモ
リ６２に記憶された半導体パッケージ１の画像データ８
４を使用し、検査（画像処理）を開始する。２０４８Ｄ
ＳＰ基板２４は、基板毎に画像メモリ６２と処理ユニッ
ト（ＤＳＰ）６３の対を有しているので、半導体パッケ
ージ１の検査は２０４８ＤＳＰ基板２４毎に行うことが
できる。従って、２０４８カメラコントローラ基板２３
から伝送された同一の画像データ８４を使用して、２０
４８ＤＳＰ基板２４毎に別個の検査項目を並行して検査
できる。

【００３３】２０４８ＤＳＰ基板２４内の検査（画像処
理）が終了すると、ＤＳＰ６３は検査結果と検査終了フ
ラグをデュアルポートメモリ６６に書き込む。ＣＰＵ基
板２２は、例えば第２検査部１３ｂ内の３枚の２０４８
ＤＳＰ基板２４ｂ１，２４ｂ２，２４ｂ３の全てが検査
終了になるのを監視し、全てが検査終了になった時その
半導体パッケージ１に対する第２検査部１３ｂの検査は
終了したとする。なおこれは、第１，第３検査部１３
ａ，ｃに対しても同様である。

【００３４】２０４８ＤＳＰ基板２４には、検査状態を
モニタＴＶ１０に表示する機能が具備されている。ＤＳ
Ｐ６３がビデオＲＡＭ６９に表示したい画像を書き込
み、この内容がモニタバスＩ／Ｆ７０を通して基板外部
のモニタＴＶ１０へ送出されて表示される。この表示
時、画像メモリ６２は２０４８画素×２０４８画素の半
導体パッケージ画像を有しているが、通常のモニタＴＶ
１０は５１２画素×５１２画素しか表示出来ないので、
半導体パッケージ１の全体像を表示するときには、画像
メモリ６２内の画像データ８４を間引いてビデオＲＡＭ
６９に書き込み表示しなくてはならない。半導体パッケ
ージ１の部分像をそのまま表示するときは、画像メモリ
６２内の画像データ８４を間引かずビデオＲＡＭ６９に
書き込む。このときは、２０４８画素×２０４８画素の
画像データ８４の中の５１２画素×５１２画素しか表示
出来ない。全体像を表示するか部分像を表示するかは、
ＤＳＰ６３のプログラムで決めることができ、通常の状
態表示時は全体像を、不良検出時は不良検出個所の部分
画像を表示する。

【００３５】図１０は第２検査部１３ｂの各部の処理分
担等を示す説明図である。第１検査部１３ａ，第３検査
部１３ｃについても同様のタイムチャートとなる。検査
の順序はつぎの通りである。

【００３６】ＣＰＵ基板２２内のＣＰＵが、画像取り
込み指令を第２検査部１３ｂの２０４８カメラコントロ
ーラ基板２３ｂに出力する。

【００３７】第２検査部１３ｂの２０４８カメラコン
トローラ基板２３ｂは、２０４８カメラ９ｂを制御し、
半導体パッケージ１上面の画像を取り込み、更にＡ／Ｄ
変換した後、第２検査部１３ｂの３枚の２０４８ＤＳＰ
基板２４ｂ１，２４ｂ２，２４ｂ３に画像データ８４を
転送する。３枚の２０４８ＤＳＰ基板２４ｂ１，２４ｂ
２，２４ｂ３の画像メモリ６２ｂ１，６２ｂ２，６２ｂ
３には、半導体パッケージ１上面の同一画像が同時に入
力される。

【００３８】ＣＰＵは、第２検査部１３ｂの２０４８
カメラコントローラ基板２３ｂを監視し、２０４８カメ
ラ９ｂの画像取り込み終了を確認後、３枚の２０４８Ｄ
ＳＰ基板２４ｂ１，２４ｂ２，２４ｂ３に検査スタート
指令を出す。

【００３９】３枚の２０４８ＤＳＰ基板２４ｂ１，２
４ｂ２，２４ｂ３は、同一の半導体パッケージ１上面の
画像データ８４に対して各々異種の検査項目の検査を行
う。例えば、１枚目の２０４８ＤＳＰ基板２４ｂ１はマ
ーク検査を、２枚目２４ｂ２はモールド表面検査を、３
枚目２４ｂ３はリード形状，リード表面検査及びリード
間異物検査を担当する。すなわち、１つまたは複数の検
査項目を１枚の２０４８ＤＳＰ基板２４毎に担当させ
る。これらの分担は各２０４８ＤＳＰ基板２４ｂ１、２
４ｂ２、２４ｂ３の検査合計時間がほぼ同一となるよう
にするのが好ましい。これら３枚の２０４８ＤＳＰ基板
２４ｂ１，２４ｂ２，２４ｂ３は、それぞれ検査を並行
して行うことができるので多項目の検査を高速で行うこ
とができる。

【００４０】ＣＰＵは、３枚の２０４８ＤＳＰ基板２
４ｂ１，２４ｂ２，２４ｂ３の各々の検査終了を監視
し、全ての２０４８ＤＳＰ基板２４が検査を終了した場
合に第２検査部１３ｂの検査終了とみなす。

【００４１】ＣＰＵは、第１検査部１３ａ，第２検査
部１３ｂ，第３検査部１３ｃのすべての検査部１３が検
査終了となると、機構制御部４と交信し半導体パッケー
ジ１の搬送，反転を行わせる。また、入出力端末６に対
して、検査結果を出力する。

【００４２】機構制御部４から、半導体パッケージ１
の搬送、反転が終了し、検査スタート指令が来ると、画
像処理装置２は、からまでを再実行し検査を続け
る。

【００４３】次に、リード間異物不良検出方法及び検査
方法について説明する。図１１は、被検査物であるガル
ウィング型と呼ばれる半導体パッケージ１の上面画像９
３と側面画像９４、及びこれらの画像上に引いた走査線
上での明るさ濃度分布を示す説明図である。

【００４４】図１１の（ａ）は半導体パッケージ１の上
面画像９３を、図１１の（ｆ）は半導体パッケージ１の
側面画像９４を示しており、この図１１の（ａ）及び図
１１の（ｆ）においてそれぞれ図示した、各走査線ａ
ｂ，ｃｄ，ｅｆ，ｇｈ、及び各走査線ｉｊ，ｋｌ，ｍ
ｎ，ｏｐ上の明るさ濃度分布が、図１１の（ｂ），
（ｃ），（ｄ），（ｅ）、及び図１１の（ｇ），
（ｈ），（ｉ），（ｊ）にそれぞれ示されている。

【００４５】図１１の（ｂ），（ｇ）は、１本のリード
９１上に引いた走査線ａｂ，ｉｊ上の明るさ濃度分布を
それぞれ示している。半導体パッケージ１の上面側から
見た上面画像９３では、光軸に垂直に近いリード先端９
５の明るさ濃度１０４やリード根元９７の明るさ濃度１
０６が高く（明るく）なり、光軸に平行に近いリード中
央９６の明るさ濃度１０５が低く（暗く）なる。従っ
て、走査線ａｂのようにリード背景（検査ステージ）１
７からモールド９２方向に走査線を引くと、まず背景１
７の明るさ濃度１１５が最も暗く、次にリード先端９５
の明るさ濃度１０４が最も明るくなり、リード中央９６
の明るさ濃度１０５が暗くなり、リード根元９７の明る
さ濃度１０６が再び最も明るくなり、モールド９２の明
るさ濃度１１３が暗くなる。そこで、適当な明るさ濃度
のしきい値１１６を設定すれば、リード先端９５やリー
ド根元９７を検出可能となる。

【００４６】また、半導体パッケージ１の側面側から見
た側面画像９４においては、光軸に垂直に近いリード先
端９９の明るさ濃度１０８やリード中央１０１の明るさ
濃度１１０が高くなり、それ以外のリード曲線部１００
の明るさ濃度１０９やリード根元１０２の明るさ濃度１
１１は低くなる。従って、走査線ｉｊのようにリード背
景（検査ステージ）１７からモールド９２方向に走査線
を引くと、まず背景１７の明るさ濃度１１５が最も暗
く、次にリード先端９９の明るさ濃度１０８が最も明る
くなり、リード曲線部分１００の明るさ濃度１０９が暗
くなり、リード中央部分１０１の明るさ濃度が再び最も
明るい明るさ濃度１１０となり、リード根元部分１０２
の明るさ濃度１１１が暗くなり、モールド９２の明るさ
濃度１１３が更に暗くなる。そこで、適当な明るさ濃度
のしきい値１１６を設定すれば、リード先端部分９９や
リード中央部１０１を検出可能となる。

【００４７】図１１の（ｃ），（ｈ）は、１辺の複数リ
ード９１上に引いた走査線ｃｄ，ｋｌ上の明るさ濃度分
布をそれぞれ示している。この図１１の（ｃ），（ｈ）
から明らかなように、この場合も図１１の（ｂ），
（ｇ）で使用した適当な明るさ濃度のしきい値１１６を
使用すれば、リード先端９５（上面画像）やリード先端
９９（側面画像）を、背景１７と分離し検出可能であ
る。これは、全リード９１の位置（座標）が検出できる
ということを示しており、従って、検出した全リード９
１の位置（座標）から、各隣接リード９１間にリード間
異物不良検査のための走査線ｅｆ，ｇｈ，ｍｎ，ｏｐ等
々を引くことも可能となる。

【００４８】図１１の（ｄ），（ｉ）は、隣接リード９
１間に引いた走査線ｅｆ，ｍｎ上の明るさ濃度分布をそ
れぞれ示している。これらの走査線上の明るさ濃度分布
は、背景１７の明るさ濃度１１５とモールド９２の明る
さ濃度１１３とからなるため、図１１の（ｄ），（ｉ）
に示すように低い明るさ濃度の濃度分布となる。

【００４９】図１１の（ｅ），（ｊ）は、同じく隣接リ
ード９１間に引いた走査線ｇｈ，ｏｐ上の明るさ濃度分
布をそれぞれ示しているが、リード間異物不良９８があ
る場合の様子をそれぞれ示している。この場合は図１１
の（ｄ），（ｉ）とは異なり、背景１７またはモールド
９２の低い明るさ濃度１１５または１１３の中に、高い
明るさ濃度のリード間異物不良９８の明るさ濃度１０７
が存在する。このため、適当な明るさ濃度のしきい値１
１７を設定すれば、リード間異物不良９８を検出可能で
ある。

【００５０】そして、上記のようにして検出したリード
間異物不良９８が、上面画像９３の４辺の全リード９１
間、及び、側面画像９４の４辺の全リード９１間に１個
でも存在すれば、リード間異物不良９８と判定し、全く
存在しなければリード間異物不良９８無しと判定するこ
とによって、リード間異物不良検査が自動的に実行可能
となる。

【００５１】図１２は、第２検査部１３ｂ（上面検査
部）におけるリード間異物不良検出のための処理フロー
を示す説明図である。以下、図１２のフローに従って、
第２検査部１３ｂ（上面検査部）によるリード間異物不
良検出の処理手順を説明する。

【００５２】まずステップ１で、半導体パッケージ１の
上面画像９３を２０４８カメラ９で取り込み、取り込ん
だ上面画像９３を画像メモリ６２に記憶する。

【００５３】ステップ２で、画像メモリ６２に記憶した
半導体パッケージ１の上面画像９３について、上辺の左
端リード１２０の左上端１２１の位置（座標）を検出す
る（この検出手法については、図１３を用いて後述す
る）。

【００５４】ステップ３で、ステップ２で求めた上辺左
端リード１２０の左上端１２１の位置（座標）を基に、
上辺，左辺，下辺，右辺の各辺の左右／上下端リード１
２５をそれぞれ検出し、これら各端リード１２５とモー
ルド９２との境界座標１２６を検出する（この検出手法
については、図１４を用いて後述する）。

【００５５】ステップ４で、ステップ３で求めた境界座
標１２６を基に、上辺，左辺，下辺，右辺の各辺におけ
るリードとモールドとの境界線１３０を検出する。

【００５６】ステップ５で、ティーチングまたは手入力
あるいＣＡＤデータから得られた品種別のリード長デー
タを基に、各辺毎にステップ４で求めた境界線１３０と
平行にリード検出線１３１を１本ないし数本引く。

【００５７】ステップ６で、ステップ５で引いたリード
検出線１３１とリード９１との交点１３２の座標を、上
辺，左辺，下辺，右辺の各辺の全リード９１について求
め、全リード９１の位置（座標）を検出する。

【００５８】ステップ７で、ステップ６で検出したリー
ド座標を基に、各隣接リード間の中央にリード間異物不
良検査線１３３を設定する。

【００５９】ステップ８で、各リード間異物不良検査線
１３３上の全画素の明るさ濃度が、設定した明るさ濃度
（明るさ濃度しきい値）１１７より明るいか否かを調べ
る。そして、リード間異物不良検査線上１３３で設定し
た明るさ濃度１１７より明るい画素が存在した場合、そ
の座標位置にリード間異物不良９８があるとして検出す
る。

【００６０】図１３は、図１２に示す上面検査によるリ
ード間異物不良検出フローの前記ステップ２において、
上辺の左端リード１２０の左上端１２１の位置（座標）
を検出する方法を示す説明図である。図１３に示すよう
に、上辺の左端リード１２０の左上端１２１の位置（座
標）を検出するために、まず第２検査部１３ｂの半導体
パッケージ１の位置決め精度を基に、リード検出エリア
１２２を設定する（図１３の（ａ））。次に、このリー
ド検出エリア１２２内においてリード検出するために、
適当な明るさ濃度のしきい値１１６を設定し、このしき
い値１１６以上の明るさ濃度の画素１２４が見つけるま
で、画像のｘ方向に順次走査する（図１３の（ｂ））。
次に、検出した画素１２４から始めて、背景１７と左端
リード１２０との境界を順次追跡し、最初の画素に戻る
までリードの周囲を１周する。この追跡はトラッキング
と称され、しきい値１１６以上の画素の境界画素を求め
るとともに境界画素の座標を記憶していく方法をとる。
そして、記憶した境界画素の座標のなかからｘ座標の最
小と、ｙ座標の最小を選択し、そのｘ座標とｙ座標の組
をもって、上辺の左端リード１２０の左上端１２１の位
置（座標）として検出する（図１３の（ｃ））。

【００６１】図１４は、図１２に示す上面検査によるリ
ード間異物不良検出フローの前記ステップ３において、
上辺，左辺，下辺，右辺の各辺の左右／上下端リード１
２５を検出し、これら各端リード１２５とモールド９２
との境界１２６の座標を検出する方法を示す説明図であ
る。まず、図１２のフローのステップ２で検出した上辺
の左端リード１２０の左上端１２１の座標から、上辺，
左辺，下辺，右辺の各辺の左右／上下端リード１２５の
位置を計算し、端リード検出エリア１２７を設定する
（図１２の（ａ））。次に、各端リード検出エリア１２
７内において、端リード１２５を検出するために適当な
明るさ濃度のしきい値１１６を設定し、このしきい値１
１６以上の明るさ濃度の画素が見つけるまでリード列の
外側から内側に向かって順次走査する（図１４の
（ｂ））。次に、検出した画素１２８からリード１２５
の周囲をトラッキングし、リード幅方向の最大値、最小
値とリード長手方向の最大値、最小値とを求め、これら
から端リード１２５とモールド９２との境界１２６の座
標を求める（図１４の（ｃ））。この境界１２６の座標
の求め方としては、リード幅方向の座標は、リード中央
値の座標、すなわち、（（リード幅方向の最大値）＋
（リード幅方向の最小値））／２で求め、また、リード
長手方向の座標は、モールド９２に最も近いリード長手
方向の座標で求める。

【００６２】図１５は、第１検査部１３ａ（側面検査
部）におけるリード間異物不良検出のための処理フロー
を示す説明図である。以下、図１５のフローに従って、
第１検査部１３ａ（側面検査部）によるリード間異物不
良検出の処理手順を説明する。

【００６３】まずステップ１１で、半導体パッケージ１
の側面画像９４を１側面づつ順次２０４８カメラ９で取
り込み、画像メモリ６２に記憶していき、４つの側面画
像９４を画像メモリ６２に記憶する。

【００６４】ステップ１２で、画像メモリ６２に記憶し
た半導体パッケージ１の側面画像９４について、左右の
サイドリード１３６の位置を検出する。なお、ステップ
１２以降の図では１側面分しか描いてないが、他の３つ
の側面についても同様の検出を行うものとする。

【００６５】ステップ１３で、ステップ１２で求めたサ
イドリード１３６の位置から、サイドリード１３６の周
囲をトラッキングし、リード１３６と背景１７との境界
座標を検出する。その後、エッジ検出を行うことにより
サイドリード１３６のリード端１３７の座標を求める。

【００６６】ステップ１４で、ステップ１３で求めたサ
イドリード１３６のリード端１３７の座標を基に、モー
ルド上面９２ａを検出するための走査線１３８の走査開
始位置を決定し、モールド９２方向に走査し、背景１７
の明るさ濃度１１５とモールド９２の明るさ濃度１１３
との差から、モールド上面９２ａの境界線１３９を検出
する。

【００６７】ステップ１５で、ステップ１３で求めたサ
イドリード１３６のリード端１３７の座標とステップ１
４で求めたモールド上面９２ａの境界線１３９とから、
側面リードの位置を計算し、側面リードの下端を検出す
るための各走査線１４０を設定し、各側面リードの下端
１４１をトラッキングしエッジ検出して、下端中央とし
て検出する。

【００６８】ステップ１６で、ステップ１５で求めた側
面リードの座標を基に、隣接リード間にモールド下面探
索線１４２を２本走査し、モールド下面９２ｂの境界線
を検出する。

【００６９】ステップ１７で、ステップ１５で検出した
各側面リードの下端中央位置の座標を基に、各隣接リー
ド間にリード間異物不良検査線１４３を設定する。

【００７０】ステップ１８で、リード間異物不良検査線
１４３上の全画素の明るさ濃度が、設定した明るさ濃度
（明るさ濃度しきい値）１１７より明るいか否かを調べ
る。そして、リード間異物不良検査線１４３上で設定し
た明るさ濃度１１７より明るい画素が存在した場合、そ
の座標位置にリード間異物不良９８があるとして検出す
る。

【００７１】次に、図１６及び図１７を用いて、ＣＡＤ
データを使用してリード間異物不良９８を検査するよう
にした例を説明する。

【００７２】図１６は、第２検査部１３ｂ（上面検査
部）におけるリード間異物不良検出のための処理フロー
を示す説明図である。図１６のステップ２１からステッ
プ２４までの処理は、図１２のステップ１からステップ
４までの処理と同様である。

【００７３】ステップ２５で、ステップ２４で求めたリ
ードとモールドの境界線１３０からモールド９２の各コ
ーナ１３４を求め、更に対角線の交点から半導体パッケ
ージ１の中心１３５（Ｐ）を求める。また、ステップ２
４で求めたリードとモールドの境界線１３０と基準線か
ら半導体パッケージ１の傾きθを求める。

【００７４】ステップ２６で、ＣＡＤデータの半導体パ
ッケージの中心を上面画像９３の半導体パッケージの中
心１３５（Ｐ）に重なるように、またＣＡＤデータを上
面画像９３の半導体パッケージの傾きθだけ傾けるよう
に、ＣＡＤデータの座標変換を行い、データ上でＣＡＤ
データを上面画像９３の半導体パッケージに重ね合わせ
る。従って、ＣＡＤデータのモールドとリードが、それ
ぞれ上面画像９３の半導体パッケージのモールドとリー
ドデータに対応するようになる。

【００７５】ステップ２７で、ＣＡＤデータのリード座
標を基に、上面画像９３の各隣接リード間にリード間異
物不良検査線１３３を設定する。

【００７６】ステップ２８で、各リード間異物不良検査
線１３３上の全画素の明るさ濃度が、設定した明るさ濃
度（明るさ濃度しきい値）１１７より明るいか否かを調
べる。そして、リード間異物不良検査線１３３上で設定
した明るさ濃度１１７より明るい画素が存在した場合、
その座標位置にリード間異物不良９８があるとして検出
する。

【００７７】図１７は、第１検査部１３ａ（側面検査
部）におけるリード間異物不良検出のための処理フロー
を示す説明図である。図１７のステップ３１からステッ
プ３４までの処理は、図１５のステップ１１からステッ
プ１４までの処理と同様である。

【００７８】ステップ３５で、ステップ３３で求めた２
つのサイドリードのリード端１３７の座標の中点として
リード先端中心１４４（Ｐ）を、また、ステップ２４で
求めたモールド上面９２ａの境界線１３９と基準線から
半導体パッケージ１の傾きθを求める。

【００７９】ステップ３６で、ＣＡＤデータのリード先
端中心の座標を側面画像９４のリード先端中心１４４
（Ｐ）Ｐに重なるように、またＣＡＤデータを側面画像
９４の半導体パッケージの傾きθだけ傾けるように、Ｃ
ＡＤデータの座標変換を行い、データ上でＣＡＤデータ
を側面画像９４の半導体パッケージに重ね合わせる。従
って、ＣＡＤデータのモールドとリードが、それぞれ側
面画像９４の半導体パッケージのモールドとリードデー
タに対応するようになる。

【００８０】ステップ３７で、ＣＡＤデータのリード座
標を基に、側面画像９４の各隣接リード間にリード間異
物不良検査線１４３を設定する。

【００８１】ステップ３８で、各リード間異物不良検査
線１４３上の全画素の明るさ濃度が、設定した明るさ濃
度（明るさ濃度しきい値）１１７より明るいか否かを調
べる。そして、リード間異物不良検査線１４３上で設定
した明るさ濃度より明るい画素が存在した場合、その座
標位置にリード間異物不良９８があるとして検出する。

【００８２】図１８は、Ｊリード型と呼ばれる図１１と
は異なるタイプの半導体パッケージ１の下面画像１５０
と側面画像１５１、及びこれらの画像上に引いた走査線
上での明るさ濃度分布を示す説明図である。

【００８３】図１８の（ａ）は半導体パッケージ１の下
面画像１５０を、図１８の（ｆ）は半導体パッケージ１
の側面画像１５１を示しており、この図１８の（ａ）及
び図１８の（ｆ）においてそれぞれ図示した、各走査線
ａｂ，ｃｄ，ｅｆ，ｇｈ、及び各走査線ｉｊ，ｋｌ，ｍ
ｎ，ｏｐ上の明るさ濃度分布が、図１８の（ｂ），
（ｃ），（ｄ），（ｅ）、及び図１８の（ｇ），
（ｈ），（ｉ），（ｊ）にそれぞれ示されている。

【００８４】図１８の（ｂ），（ｇ）は、１本のリード
９１上に引いた走査線ａｂ，ｉｊ上の明るさ濃度分布を
それぞれ示している。Ｊリード型半導体パッケージ１
は、リード９１がアルファベットの「Ｊ」の曲線部分の
ように半導体パッケージ１の下面に曲がり込んでくるた
め、半導体パッケージ１の下面側から見た下面画像１５
０では、リード９１の曲線部分が見えることになる。こ
の下面画像１５０におけるリード９１の曲線部分では、
光軸と垂直なリード中央部分１５３からの反射光がより
多く２０４８カメラ９に入射するため、リード中央部分
１５３の明るさ濃度１５９が高くなり、リード中央部分
１５３以外のリード根元部分１５２の明るさ濃度１５
８、及びリード先端部分１５４の明るさ濃度１６０は低
くなる。従って、走査線ａｂのようにリード背景（検査
ステージ）１７からモールド９２方向に走査線を引く
と、まず背景１７の明るさ濃度１６４が最も暗く、次に
リード根元部分１５２の明るさ濃度１５８が背景よりは
明るくなり、リード中央部分１５３の明るさ濃度１５９
が最も明るくなり、リード先端部分１５４の明るさ濃度
１６０が暗くなり、モールド９２の明るさ濃度１６１が
更に暗くなる。そこで、適当な明るさ濃度のしきい値１
６５を設定すれば、リード中央部分１５３を検出可能と
なる。

【００８５】また、半導体パッケージ１の側面側から見
た側面画像１５１においては、アルファベットの「Ｊ」
の直線部分に相当する部分１５６が光軸とほぼ垂直とな
って明るさ濃度が高くなり、それ以外のリード曲線部分
１５５の明るさ濃度１６２、及びリード根元部分１５７
の明るさ濃度１６５は低くなる。従って、走査線ｉｊの
ようにリード背景（検査ステージ）１７からモールド９
２方向に走査線を引くと、まず背景１７の明るさ濃度１
６４が最も暗く、次にリード曲線部分１５５の明るさ濃
度１６２が背景１７の明るさ濃度１６４より明るくな
り、リード直線部分１５６の明るさ濃度１６５が最も明
るくなり、リード根元部分１５７の明るさ濃度１６４が
暗くなり、モールド９２の明るさ濃度１６１が更に暗く
なる。そこで、適当な明るさ濃度のしきい値１６６を設
定すれば、リード直線部分１５６を検出可能となる。

【００８６】図１８の（ｃ），（ｈ）は、１辺の複数リ
ード９１上に引いた走査線ｃｄ，ｋｌ上の明るさ濃度分
布をそれぞれ示している。この図１８の（ｃ），（ｈ）
から明らかなように、この場合も図１８の（ｂ），
（ｇ）で使用した適当な明るさ濃度のしきい値１６６を
使用すれば、リード中央部分１５３（下面画像）やリー
ド直線部分１５６（側面画像）をモールド９２と分離し
検出可能である。これは、全リード９１の位置（座標）
を検出できるということを示しており、従って、全リー
ド９１の位置（座標）から、各隣接リード９１間にリー
ド間異物不良検査のための走査線ｅｆ，ｇｈ，ｍｎ，ｏ
ｐ等々を引くことも可能となる。

【００８７】図１８の（ｄ），（ｉ）は、隣接リード９
１間に引いた走査線ｅｆ，ｍｎ上の明るさ濃度分布をそ
れぞれ示している。これらの走査線上の明るさ濃度分布
は、背景１７の明るさ濃度１６４とモールド９２の明る
さ濃度１６１とからなるため、図１８の（ｄ），（ｉ）
に示すように低い明るさ濃度の濃度分布となる。

【００８８】図１８の（ｅ），（ｊ）は、同じく隣接リ
ード９１間に引いた走査線ｇｈ，ｏｐ上の明るさ濃度分
布をそれぞれ示しているが、リード間異物不良９８があ
る場合の様子をそれぞれ示している。この場合は図１８
の（ｄ），（ｉ）とは異なり、背景１７またはモールド
９２の低い明るさ濃度１６４または１６１の中に、高い
明るさ濃度のリード間異物不良９８の明るさ濃度１０７
が存在する。このため、適当な明るさ濃度しきい値１６
７を設定すれば、リード間異物不良９８を検出可能であ
る。

【００８９】そして、上記のようにして検出したリード
間異物不良９８が、下面画像１５０の４辺の全リード９
１間、及び、側面画像１５１の４辺の全リード９１間に
１個でも存在すれば、リード間異物不良９８と判定し、
全く存在しなければリード間異物不良９８無しと判定す
ることによって、リード間異物不良検査が自動的に実行
可能となる。

【００９０】以上のように、Ｊリード型半導体パッケー
ジ１でも全リード９１の位置（座標）が検出可能であ
り、従ってガルウィング型半導体パッケージ１と同様
に、隣接リード９１間にリード間異物不良を検出するた
めの検査線（走査線）を引くことが可能である。また、
Ｊリード型半導体パッケージ１でもガルウィング型半導
体パッケージ１と同様に、リード間異物不良９８の明る
さ濃度１０７が、背景１７の明るさ濃度１６４及びモー
ルド９２の明るさ濃度１６１より高いため、リード間異
物不良検査用の検査線（走査線）上で設定した明るさ濃
度のしきい値１６７より明るい画素が存在した場合に
は、その座標位置にリード間異物不良９８があるとして
検出することが可能である。

【００９１】図１９は、透過照明による画像入力方法を
使用する場合のリード間異物不良検出方法を示す説明図
である。図１９の（ａ）は透過照明による画像入力手法
を示している。いままで説明してきた画像入力手法で
は、２０４８カメラ９は半導体パッケージ１に対して照
明装置７と同一方向に設置され、半導体パッケージ１の
反射光画像を撮像していた。これに対し、図１９の
（ａ）の透過照明による画像入力手法では、２０４８カ
メラ９は、半導体パッケージ１を挾んで照明装置７と反
対方向に設置され、半導体パッケージ１の影を撮像す
る。すなわち、図１９の（ａ）の透過照明による画像入
力手法では、半不透明体１７０と、半不透明体１７０上
部に設置された照明装置７と、半不透明体１７０下部に
設置された２０４８カメラ９とが用いられ、半不透明体
１７０上に位置決めされた半導体パッケージ１を照明装
置７により上部から照射し、半不透明体１７０上に落ち
た半導体パッケージ１の影を２０４８カメラ９により撮
像するものである。

【００９２】このため、２０４８カメラ９で撮像した半
導体パッケージ１の影の画像１７１は、図１９の（ｂ）
に示すように、半導体パッケージ１のリード９１の影１
７２の明るさ濃度、及びモールド９２の影１７３の明る
さ濃度が低く、背景１７５の明るさ濃度１８０が高い画
像となる。従って、全体画像１７１の中で、各リード９
１の位置（座標）を検出することが可能となり、隣接リ
ード間にリード間異物不良を検出するための検査線（リ
ード間異物不良検査線）１７６を引くことも可能とな
る。また、半導体パッケージ１のリード間異物不良９８
も半不透明体１７０上に影を落とし、リード間異物不良
９８の影１７４の明るさ濃度１７９も、背景１７５の明
るさ濃度１８０に比較し低くなる。

【００９３】そこで、各隣接リード９１間にリード間異
物不良検査線１７６を設定すれば、リード間異物不良９
８のない隣接リード間の検査線１７６（ａｂ）上の明る
さ濃度分布は、図１９の（ｃ）に示すように、背景１７
５の明るさ濃度１８０だけからなる一定値の明るさ濃度
分布となる。これに対し、リード間異物不良９８のある
隣接リード間の検査線１７６（ｃｄ）上の明るさ濃度分
布は、図１９の（ｄ）に示すように、背景１７５の明る
さ濃度１８０中に、リード間異物不良９８の影１７４の
低い明るさ濃度１７９が存在する明るさ濃度分布とな
る。よって、背景１７５の明るさ濃度１８０とリード間
異物不良９８の影１７４の明るさ濃度１７９の中間の明
るさ濃度を、リード間異物不良判別のためのしきい値１
８１として設定すれば、リード間異物不良検査線１７６
上に１画素でも設定したしきい値１８１より低い（暗
い）画素を有する場合に、その座標位置にリード間異物
不良９８があるとして検出することが可能となる。

【００９４】このように、図１９に示す半導体パッケー
ジ１の影の画像を撮像する画像入力手法でも、図５に示
す半導体パッケージ１の反射光画像を撮像する画像入力
手法と同様に、リード間異物不良９８を検出することが
可能である。

【００９５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、半導体Ｉ
Ｃパッケージあるいは他の電子部品等におけるリード形
状検査，モールド形状検査，リード表面検査，モールド
表面検査，マーク検査，リード間異物検査等の検査を行
う場合、特に検査項目が多い場合において、２０４８カ
メラから取り込んだ半導体ＩＣパッケージあるいは他の
電子部品等の画像を、複数画像処理基板毎の画像メモリ
に同時に記憶でき、かつ複数画像処理基板毎に処理ユニ
ットであるＤＳＰを有させて、各ＤＳＰで同一画像に対
して並行して検査できるので、各画像処理基板毎に検査
項目を変える等の異種の検査を並行して実行することが
可能となり、装置全体として高速に画像処理並びに半導
体パッケージ外観検査を高速で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る半導体パッケージ外観検
査装置の構成を示すブロック部である。

【図２】図１の半導体パッケージ外観検査装置の機構部
における半導体パッケージの移動手順等を示すブロック
化した説明図である。

【図３】被検査対象物たる半導体パッケージの１例を示
す説明図である。

【図４】本発明の実施例による被検査物と２０４８カメ
ラの位置関係を示す斜視図である。

【図５】本発明の実施例による画像入力方法とその光学
系の構造との１例を示す説明図である。

【図６】図５の光学系における背景（検査ステージ）の
反射状態を示す説明図である。

【図７】本発明の実施例による２０４８カメラの構成を
示す説明図である。

【図８】本発明の実施例による２０４８カメラコントロ
ーラ基板の構成を示すブロック図である。

【図９】本発明の実施例による２０４８ＤＳＰ基板の構
成を示すブロック図である。

【図１０】本発明の実施例による第２検査部の各部の処
理分担等を示す説明図である。

【図１１】本発明の実施例において被検査物の１例とな
るガルウィング型の半導体パッケージの上面画像と側面
画像、及びこれらの画像上に引いた走査線上での明るさ
濃度分布を示す説明図である。

【図１２】本発明の実施例による第２検査部（上面検査
部）におけるリード間異物不良検出のための処理フロー
の１例を示す説明図である。

【図１３】図１２の処理フロー中のステップ２における
検出手法の詳細を示す説明図である。

【図１４】図１２の処理フロー中のステップ３における
検出手法の詳細を示す説明図である。

【図１５】本発明の実施例による第１検査部（側面検査
部）におけるリード間異物不良検出のための処理フロー
の１例を示す説明図である。

【図１６】本発明の実施例による第２検査部（上面検査
部）におけるリード間異物不良検出のための処理フロー
の他の１例を示す説明図である。

【図１７】本発明の実施例による第１検査部（側面検査
部）におけるリード間異物不良検出のための処理フロー
の他の１例を示す説明図である。

【図１８】本発明の実施例において被検査物の他の１例
となるＪリード型の半導体パッケージの上面画像と側面
画像、及びこれらの画像上に引いた走査線上での明るさ
濃度分布を示す説明図である。

【図１９】本発明の実施例による画像入力方法とその光
学系の構造との他の１例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 半導体パッケージ（被検査物） ２ 画像処理装置 ３ 機構部 ４ 機構制御部 ５ 操作表示部 ６ 入出力端末 ７ 照明装置 ９ 画像取り込み手段（２０４８カメラ） １０ モニタＴＶ １１ ローダ １２ リード修正部 １３ 検査部 １４ アンローダ １５ 回転移動部 １６ 搬送反転部 １７ 検査ステージ（背景） ２１ システムバス ２２ ＣＰＵ基板 ２３ ２０４８カメラコントローラ基板 ２４ ２０４８ＤＳＰ基板 ２５ 照明コントローラ＆Ｉ／Ｏ基板 ２６ ハードディスク装置 ２７ フロッピディスク装置 ２８ 直流安定化電源 ２９ 画像バス ３０ レンズ ３１ ガルバノモータ ３２ ガルバノミラー ３３ リニアセンサ ４１ クロック発生回路 ４２ 分周回路 ４３ ガルバノデータメモリアドレス発生回路 ４４ システムバスＩ／Ｆ ４５ セレクタ ４６ ガルバノデータメモリ ４７ セレクタ ４８ Ｄ／Ａ変換回路 ４９ ガルバノアンプ ５０ カメラＩ／Ｆ ５１ Ａ／Ｄ変換回路 ５２ 画像バスＩ／Ｆ ５３ 画像メモリアドレス発生回路 ６１ ローカルバス ６２ 画像メモリ ６３ 処理ユニット（ＤＳＰ） ６４ プログラムメモリ ６５ データメモリ ６６ デュアルポートメモリ ６７ システムバスＩ／Ｆ ６８ 画像バスＩ／Ｆ ６９ ビデオＲＡＭ ７０ モニタバスＩ／Ｆ ７２ モニタバス ８１ クロック ８２ ミラー制御信号 ８３ 画像信号 ８４ 画像データ ９１ リード ９２ モールド ９８ リード間異物不良

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年３月１４日（２００１．３．１
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体パッケージ
外観検査装置に係り、特に、半導体パッケージのリード
間に、リードから突出するバリやリードに付着する導電
性異物などの不良が有るか無いかを検出し、検査する場
合に有効な、半導体パッケージ外観検査装置に関する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】半導体パッケージのリ
ード間異物不良検査を、前記したように目視検査する手
法では、作業者による検査ばらつきや見逃しなど検査信
頼性の面で問題があった。また、長時間の目視検査は、
作業者にとって大変疲れる作業であるという問題もあっ
た。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】削除

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、半導体パッケージのリード間
異物不良検査を、自動的に高速で実行可能とすることに
ある。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、半導体パッケージの画像を取り込む手段と、該画像
取り込み手段で取り込んだ画像を記憶する画像メモリ
と、該画像メモリに記憶した画像を使用して各種画像処
理を行う画像処理手段とを有する半導体パッケージ外観
検査装置において、上記画像処理手段により半導体パッ
ケージのリード位置を検出し、隣接リード間に検査線を
設定し、この検査線上の明るさ濃度が、設定した明るさ
濃度より明るいか、または暗い画素を有するときに、リ
ード間異物不良として検出するようにした。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】削除

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】削除

【手続補正８】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１０】すなわち、画像処理手段は、半導体パッケ
ージの画像を記憶した画像メモリをアクセスして、リー
ドの明るさ濃度が、背景の明るさ濃度より明るくなる、
または、暗くなる事を利用し、半導体パッケージの全リ
ード位置を検出し、このリード位置を基にして、リード
間の異物の有無を検査するための検査線を隣接リード間
に設定する。この検査線上は、隣接リード間スペースの
半分以上にバリや異物がない場合は、背景の明るさ濃度
であるが、検査線上にバリや異物がある場合には、背景
の明るさ濃度より明るい（または暗い）画像となる。そ
こで、背景より明るい（または暗い）明るさ濃度を設定
し、この設定した明るさ濃度より明るい（または暗い）
画素があったときは、リード間にバリや異物があるとし
て不良検出及び不良検査することが可能となり、以っ
て、半導体パッケージのリード間異物不良の検出及び検
査の自動化が図れるようになる。

【手続補正９】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１〜図
１９によって説明する。図１は本発明の１実施例による
半導体パッケージ外観検査装置の構成を示すブロック図
である。この半導体パッケージ外観検査装置は、半導体
パッケージ１（図３参照）の外観検査を画像処理により
行う画像処理装置２、半導体パッケージ１の搬送，反
転，位置決め等を行う機構部３、機構部３の駆動部分を
制御する機構制御部４、運転開始スイッチや運転停止ス
イッチ等の操作スイッチを有し操作指令を機構制御部４
に出力したり、機構部３や機構制御部４の状態を表示す
る操作表示部５、検査条件入力や検査結果出力を行う入
出力端末６、半導体パッケージ１の画像を良好に取り込
めるように適切に照明する照明装置７、被検査物である
半導体パッケージ１の画像を取り込む画像取り込み手段
である２０４８カメラ９、及びオペレータの目視による
監視を可能とするために検査状態や検査不良個所を表示
するモニタＴＶ１０から主として構成されている。

【手続補正１０】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００９５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００９５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、半導体パ
ッケージのリード間異物不良検査を、自動的に高速で実
行することが可能となり、検査の信頼性向上と検査時間
の短縮を図ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡部 隆史 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 白川 哲也 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 横内 哲司 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 高橋 博 山形県米沢市大字花沢字八木橋東３の3247 番地 日立米沢電子株式会社内 (72)発明者 下社 貞夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 杉本 辰男 東京都小平市上水本町五丁目20番１号 株 式会社日立製作所武蔵工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体パッケージの画像を取り込む手段
   と、該画像取り込み手段で取り込んだ画像を記憶する画
   像メモリと、該画像メモリに記憶した画像を使用して各
   種画像処理を行う画像処理手段とを有する半導体パッケ
   ージ外観検査装置であって、 前記画像処理手段により半導体パッケージのリード位置
   を検出して、隣接リード間に検査線を設定し、この検査
   線上の明るさ濃度が、設定した明るさ濃度より明るい
   か、または暗い画素を有するときに、リード間異物不良
   として検出するようにしたことを特徴とする半導体パッ
   ケージ外観検査装置。
2. 【請求項２】 半導体パッケージの画像を取り込む手段
   と、該画像取り込み手段で取り込んだ画像を記憶する画
   像メモリと、該画像メモリに記憶した画像を使用して各
   種画像処理を行う画像処理手段とを有する半導体パッケ
   ージ外観検査装置であって、 前記画像処理手段により半導体パッケージの全体位置及
   び傾きを検出し、半導体パッケージのＣＡＤデータから
   前記画像メモリに記憶した半導体パッケージのリード間
   に検査線を設定し、この検査線上の明るさ濃度が、設定
   した明るさ濃度より明るいか、または暗い画素を有する
   ときに、リード間異物不良として検出するようにしたこ
   とを特徴とする半導体パッケージ外観検査装置。