JP2004279071A - 外観検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被検査体に対して検査用光線を照射し、検査用光線に対する反射光線を画像撮像手段で検出し、画像撮像手段で取得した画像情報の解析を行うことにより被検査体の良否判定を行う外観検査装置において、良否判定精度を向上させた外観検査装置を提供すること。
【解決手段】照明手段１によって被検査体３に照射した検査用光線Ｆの反射光線を画像撮像手段で検出することにより被検査体３の検査領域画像情報を取得して、同検査領域画像情報を解析することにより検査を行う外観検査装置Ａにおいて、照明手段１に同軸落斜照明を用いる。同軸落斜照明には青色ＬＥＤからなる光源を用いる。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外観検査装置に関するものであり、特に半導体部品等の電子部品の外観検査に用いる外観検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体装置等の電子部品は製造後に外観検査を行って、製品外観が所定の規格を満たしていない場合には、その電子部品を不良品として排除し、良品のみを選別して出荷している。
【０００３】
かかる外観検査は、検査者による目視検査によって行われることが多いが、最近では高性能のＣＣＤカメラ等の画像撮像装置が安価に提供されるとともに、同画像撮像装置で取得した画像情報の解析を高速で実施可能な解析装置も安価に提供されることにより、画像撮像装置と解析装置とを組み合わせて構成した外観検査装置が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
かかる外観検査装置は、多くの場合、画像撮像装置による認識率を向上させるために照明装置を用いて被検査体に検査用光線を照射しており、被検査体によって反射した検査用光線の反射光線を画像撮像装置で検出し、被検査体の検査領域画像情報を取得して、取得した検査領域画像情報を解析装置によって解析することにより良否判定を行っている。
【０００５】
このような外観検査装置を用いた外観検査において、昨今、半導体装置等の電子部品が急速に小型化することにより、被検査体の検査領域も小さくなることによって、外観検査装置の画像撮像装置による検査領域画像情報の取得が困難となる傾向があった。
【０００６】
特に、外部接続端子となるリードを具備したＱＦＮやＥＭＰと呼ばれる半導体装置では、半導体チップをモールド樹脂によって密封封止することにより形成したモールド部の外側縁に、極めて短寸の所定寸法だけ外側方に向けてリードを突出させるべく構成しており、このようなリードの長さを正しく検出することが困難となってきていた。
【０００７】
このような短寸のリードの長さも正しく測定できるように、外観検査装置には検査用光線を照射する照明装置としてリング状照明等からなる斜光照明を用い、被検査体であるリードに満遍なく検査用光線を照射することにより画像撮像装置によるリードの検出率を向上させて、リードの長さ寸法の正確な計測を行い、良否判定を行っていた。
【０００８】
【特許文献１】
特開平０４−１４６６４３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記したように斜光照明を用いて検査用光線をリードに照射した場合には、リード部分における光の反射率が基本的に極めて高いこともあって、検査用光線がリードによって反射される際の散乱によって、リードに浮き、沈み、ネジレ等の不良が生じていても、その影響を反射光線に直接的に反映させることができず、画像撮像装置で検出した反射光線の量の大小が、どの不良項目に起因したものであるか、あるいは単なる散乱や乱反射の影響であるのかなどの判定が極めて困難であるために、リードの浮き、沈み、ネジレ等の不良の検出を正確に行うことができないという問題があった。
【００１０】
そのため、リードの浮き、沈み、ネジレ等の不良の検出は目視検査に頼らざるを得ず、作業効率向上の障害となっていた。
【００１１】
そこで、本発明者は、リードの浮き、沈み、ネジレ等の不良の検出も可能とする外観検査装置を開発すべく研究を行い、本発明を成すに至ったものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、外観検査装置において上記したようにリードの長さ寸法の計測だけではなく、リードの浮き、沈み、ネジレ等の不良の検出も可能とすべく研究を行ったところ、照明手段として、斜光照明ではなく同軸落斜照明を用いることによって、上記課題が解決可能であることを知見した。
【００１３】
すなわち、本発明の外観検査装置では、照明手段によって被検査体に照射した検査用光線の反射光線を画像撮像手段で検出することにより被検査体の検査領域画像情報を取得して、同検査領域画像情報を解析することにより検査を行う外観検査装置において、照明手段を同軸落斜照明とした。
【００１４】
さらに、同軸落斜照明には、青色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）からなる光源を用いたことにも特徴を有するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る外観検査装置Ａの説明用の概略図であり、外観検査装置Ａは、ＣＣＤカメラ等の画像撮像装置２と、同画像撮像装置２による被検査体の認識率を向上させるための照明装置１と、画像撮像装置２で取得した画像情報を解析して良否判定を行う解析装置（図示せず）とで構成している。
【００１７】
図１〜４中、３はＥＭＰと呼ばれる被検査体としての半導体装置である。なお、被検査体はＥＭＰに限定するものではなく、適宜の半導体装置、あるいは半導体装置以外の電子部品であってもよい。半導体装置３には、半導体チップ（図示せず）をモールド樹脂で密封封止することにより形成したモールド部５の側縁に、外方に向けてリード４を略水平に所定寸法だけ延出している。
【００１８】
照明装置１は、被検査体である半導体装置３の上方に設置して半導体装置３に検査用光線を上方より照射している。
【００１９】
画像撮像装置２は、本実施の形態の場合には、同照明装置１の上方に設置して、照明装置１から照射した検査用光線の半導体装置３による反射光線を検出して画像情報を生成し、同画像情報を解析装置に出力するようにしている。
【００２０】
ここで照明装置１には、同軸落斜照明を用いている。同軸落斜照明を用いることによって、図２に示すように、被検査体である半導体装置３に対して垂直に満遍なく検査用光線Ｆを照射することができる。したがって、被検査体が、半導体装置３のリード４に浮き、沈み、ネジレ等の不良が無い正常品の場合、すなわち、モールド部５に設けたリード４が基準面に対し垂直である場合には、図３に示すように、リード４によって反射した反射光線Ｒが、画像撮像装置２に入力されることにより、リード４の正常な画像情報を取得することができる。
【００２１】
一方、被検査体の半導体装置３のリード４に浮き、沈み、ネジレ等の不良がある場合には、図４に示すように、リード４によって反射した反射光線Ｒが画像撮像装置２に入力さることを抑制することができ、画像撮像装置２がリード４の正常な画像情報を取得できないようにすることができる。
【００２２】
すなわち、従来の斜光照明では、検査用光線の散乱や乱反射が生じやすいために、半導体装置３のリード４に浮き、沈み、ネジレ等の不良がある場合にも、画像撮像装置２へのある程度の反射光線の入力が生じ、良品と不良品との区別をつけにくかったが、軸落斜照明を用いることによって、不良がある場合には反射光線Ｒが画像撮像装置２に入力されにくくなることによって、良品と不良品との区別を明確にすることができ、解析装置において精度良く良否判定を行うことができる。
【００２３】
なお、解析装置では、画像撮像装置２から入力された画像情報から、あらかじめ指定された検査領域の画像情報である検査領域画像情報を抽出し、その検査領域画像情報部分のみを解析することにより、解析速度を向上させている。
【００２４】
特に、照明装置１に同軸落斜照明を用いた場合には、リード４に生じた浮き、沈み、ネジレ等の各不良モードにおいて、それぞれ異なる反射光線Ｒとなることにより、解析装置は、画像撮像装置２で取得した画像情報から明暗の情報や、明部または暗部の面積解析に基づく情報を用いて、不良モードの解析を行うこともできる。
【００２５】
さらに、同軸落斜照明の光源を青色ＬＥＤとした場合には、半導体装置３、特に半導体装置のリード４をより明るく照射でき、微小なリード４の検査において、画像撮像装置２の画像撮像倍率を高くして画像情報を拡大することなく所要の画像情報を取得することができる。
【００２６】
しかも、メッキのハガレ等によりリード４に素地の露出が生じていた場合には、リード４の素地には銅が使用されていることによって青色光の吸収が生じることにより、画像撮像装置２で取得した画像情報において素地露出部分に明確に色調差が生じるので、素地露出領域を容易に検出することが可能であり、メッキハガレ不良も検出することができる。
【００２７】
上記した外観検査装置Ａは、半導体装置３の製造工程において、特にリード４を所要の長さにカットするリードカット工程の直後に用いることによって、不良の検出を早期に行うことができ、早期に不良品を排除することによって作業効率の向上を図ることができる。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明では、照明手段によって被検査体に照射した検査用光線の反射光線を画像撮像手段で検出することにより被検査体の検査領域画像情報を取得して、同検査領域画像情報を解析することにより検査を行う外観検査装置において、照明手段には同軸落斜照明を用いたので、被検査体のリードに浮き、沈み、ネジレ等の不良がある場合には、反射光線の画像撮像手段への入力が抑制されることにより、画像撮像手段が正常な画像情報を取得できないことによって、不良の検出を精度良く行うことができる。しかも、不良の項目に対応した検査領域画像情報が得られることにより、不良項目の識別も行うことができる。
【００２９】
請求項２記載の本発明では、同軸落斜照明に青色ＬＥＤからなる光源を用いたので、被検査体をより明るく照射することができ、画像撮像手段の画像撮像倍率を高くして拡大しながら画像情報を取得する必要がなく、不良を容易に検出することができる。しかも、青色ＬＥＤから出力された青色光の吸収を、画像情報における色調差として容易に検出できることによって、メッキのハガレ等によるリードの素地露出も検出することができ、従来では検出できなかった新たな不良項目の検出も行うことができるので、検査能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る外観検査装置の説明用概略図である。
【図２】照明装置による検査用光線の照射状態説明図である。
【図３】良品の被検査体によって生じた反射光線の説明図である。
【図４】不良品の被検査体によって生じた反射光線の説明図である。
【符号の説明】
Ａ 外観検査装置
Ｆ 検査用光線
Ｒ 反射光線
１ 照明手段
２ 画像撮像手段
３ 半導体装置

Claims (2)

1. 照明手段によって被検査体に照射した検査用光線の反射光線を画像撮像手段で検出することにより被検査体の検査領域画像情報を取得して、同検査領域画像情報を解析することにより検査を行う外観検査装置において、
   照明手段には同軸落斜照明を用いたことを特徴とする外観検査装置。
2. 前記同軸落斜照明には、青色ＬＥＤからなる光源を用いたことを特徴とする請求項１記載の外観検査装置。

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