JP2010078574A - Automatic tester of sheet metal surface - Google Patents

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Mitsuyuki Mihashi
光幸 三橋
Shinji Okaya
真治 岡谷
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Toppan Printing Co Ltd
凸版印刷株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic tester of a sheet metal surface which enables testing of various defective items in final inspection of lead frames simultaneously in real time under highest reliability. <P>SOLUTION: The automatic tester of sheet metal products includes: various types of lighting means for irradiating illumination rays on sheet metal products; a plurality of imaging means for imaging the sheet metal products; a carrying means for transferring the sheet metal products in one direction at constant speed; a supply part for supplying the sheet metal products one by one on the carrying means; an inspecting part which uses the image data obtained by imaging of the sheet metal products with a plurality of imaging means to detect any defect contained in the sheet metal products and then determine quality of them; a removal part for sorting and removing any sheet metal product with its quality level determined by the inspecting part depending on the determination; and a control part for controlling operation of the entire tester. Each imaging means picks up images those sheet metal products reaching the imaging position of each imaging means, while synchronizing with the carrying means. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の撮像手段によって得られる板状金属表裏両面の画像データを用いて配線パターン不良、めっき不良、位置ズレ不良、幅不良等を検査する自動検査装置に関する。   The present invention relates to an automatic inspection apparatus for inspecting a wiring pattern defect, a plating defect, a positional misalignment defect, a width defect and the like using image data on both sides of a plate-like metal obtained by a plurality of imaging means.
板状金属製品の中には部分的にめっきの施されたもの、テーピングが施されたものなどがあり、例えば半導体パッケージの基材であるリードフレームがこれに該当する。以下、このリードフレームを例に挙げて説明することとする。
現在、リードフレームを使用した半導体パッケージは用途拡大により、基材であるリードフレームに対しても厳しい品質保証が要求されている。一般にリードフレームの基材は鉄ニッケル合金(42材)及び銅合金等が用いられ、その製造方法には超精密金型を用いて機械的に金属を打ち抜くスタンピング方法と、化学的に金属を腐食してパターン形成を行なうエッチング方法がある。
Some plate-shaped metal products are partially plated and taped. For example, a lead frame which is a base material of a semiconductor package corresponds to this. Hereinafter, this lead frame will be described as an example.
Currently, semiconductor packages using lead frames are required to have strict quality assurance for lead frames as base materials due to the expansion of applications. Generally, iron nickel alloy (42 materials), copper alloy, etc. are used as the base material of the lead frame, and the manufacturing method is a stamping method in which metal is mechanically punched using an ultra-precision mold, and the metal is corroded chemically. There is an etching method for forming a pattern.
近年の半導体技術分野におけるパッケージング技術は、半導体装置の高集積、高機能化に伴い狭ピッチ化が進んでおり、これらのパッケージに用いられるリードフレームも多ピン化、狭ピッチ化が進んでいる。また、半導体素子の高速化に伴い、高い電気伝導度を有する金属材料の使用も年々増加している。   In recent years, the packaging technology in the semiconductor technology field is becoming narrower with higher integration and higher functionality of semiconductor devices, and lead frames used in these packages are also becoming more multi-pin and narrower. . In addition, with the increase in the speed of semiconductor elements, the use of metal materials having high electrical conductivity is increasing year by year.
従来、リードフレームのインナーリードは、ダイパッドの中心を基準として放射線状に広がるようにして延びていくように設計されている。リードフレームを用いた半導体装置は、ICチップがダイパッドに固定され、ICチップの電極パッドとインナーリード先端部のボンディング部とがワイヤボンディング等により電気的に接続される。ICチップが多機能化するにつれ電極パッドの数が増え、また、ICチップの小型化によって、電極パッド間の間隔も狭いものになってきている。それに伴い、電極パッドとの接続が行われるリードフレームのリード部位も多ピン化し、各リードの本数が増え、リード間ピッチ、リード幅も多種多様なものとなっている。   Conventionally, the inner lead of the lead frame is designed to extend so as to spread radially with the center of the die pad as a reference. In a semiconductor device using a lead frame, an IC chip is fixed to a die pad, and an electrode pad of the IC chip and a bonding portion at the tip of the inner lead are electrically connected by wire bonding or the like. As IC chips become more multifunctional, the number of electrode pads increases, and with the miniaturization of IC chips, the spacing between electrode pads is becoming narrower. Along with this, the number of lead portions of the lead frame to be connected to the electrode pads is increased, the number of leads is increased, and the pitch between leads and the lead width are various.
パターン形成されたリードフレームは、インナーリード先端部等の所定位置に銀めっきが施される。このめっき部がボンディング部として使用される。
リード間のピッチ、リード幅が狭くなったリードは強度が弱く、僅かな外力によってもリードの変形を生じる。このことから、インナーリード同士及びダイパッドを支える吊りリードとインナーリードとの接触、電気的短絡やインナーリード等の変形を防止するために、保護テープを貼ったリードフレームが製造されるようになった。
そして更にダウンプレス処理後、インナーリード先端をカットする先端カット処理が施されるものもある。
The patterned lead frame is subjected to silver plating at a predetermined position such as the inner lead tip. This plating part is used as a bonding part.
Leads with a narrow pitch and lead width between the leads are weak in strength, and the lead is deformed even by a slight external force. This has led to the manufacture of lead frames with protective tape applied to prevent contact between the inner leads and the suspension leads that support the die pad and the inner leads, electrical shorts, deformation of the inner leads, etc. .
Further, after the down-press process, there is also a process in which a tip cut process for cutting the tip of the inner lead is performed.
図1にリードフレーム10の概要を示す。図1(a)は表面側から観察した時のリードフレーム10を、図1(b)は裏面側から観察した時のリードフレームを示す。
エッチング方法などにより製造されたリードフレーム10はダイパッド1、インナーリード2、アウターリード3、ダムバー4、フレーム部5を有し、配線パターンが形成されていない部分を空間部9とする。その後、インナーリード2に半導体素子とボンディング部の接続抵抗を低下させるためめっき6を施す。また、インナーリード同士及びダイパッドを支える吊りリードとインナーリードとの接触、電気的短絡やインナーリード等の変形を防止するために保護テープ7を貼り付ける。保護テープ7は絶縁体であることなどを考慮しポリイミドテープを使用している。さらに、ダウンプレスにより吊りリード8に段差を形成しダイパッド1への半導体素子積載を考慮し、インナーリード2先端の導通を取り除くためのインナーリード先端カットが行なわれ、リードフレームが完成する。尚、実製品のリードフレームは、前述のような配線パターンが多面付けされた状態となっている。
FIG. 1 shows an outline of the lead frame 10. FIG. 1A shows the lead frame 10 when observed from the front surface side, and FIG. 1B shows the lead frame when observed from the back surface side.
A lead frame 10 manufactured by an etching method or the like has a die pad 1, an inner lead 2, an outer lead 3, a dam bar 4, and a frame portion 5, and a portion where no wiring pattern is formed is defined as a space portion 9. Thereafter, plating 6 is applied to the inner lead 2 in order to reduce the connection resistance between the semiconductor element and the bonding portion. Further, a protective tape 7 is attached to prevent contact between the inner leads and the suspension leads supporting the die pad and the inner leads, electrical short circuit, and deformation of the inner leads. In consideration of the fact that the protective tape 7 is an insulator, polyimide tape is used. Further, a step is formed on the suspension lead 8 by down-pressing, taking into consideration the loading of semiconductor elements on the die pad 1, the inner lead tip cutting for removing the conduction at the tip of the inner lead 2 is performed, and the lead frame is completed. Note that the actual lead frame is in a state in which the above-described wiring patterns are multifaceted.
以上により、リードフレーム最終検査における不良項目は、パターン不良(オープン系/ショート系/異物等)、リード変形、テープ不良(有無/位置ズレ/幅不良等)、めっき不良(有無/未着/付着/位置ズレ/幅不良等)、ダウンプレス有無等多岐に亘り、自動検査機を活用した製品弁別が欠かせない。しかし、全ての不良を1台の検査機で検査することは難しく、特に最近ではテープやめっきに関する検査要求がさらに高まっており、ICチップとの接続を行なうボンディング部に施される部分めっきの品位は特に重要で、CCDカメラ等でめっき部を撮像し、画像処理を用いてそのめっき状態を検査する方法として、例えば特許文献1が提案されている。   As described above, the defect items in the lead frame final inspection include pattern defects (open / short / foreign matter, etc.), lead deformation, tape defects (existence / position misalignment / width defect, etc.), plating defects (existence / non-attachment / attachment). Discrimination of products using automatic inspection machines is indispensable. However, it is difficult to inspect all defects with a single inspection machine. Recently, the demand for inspection on tapes and plating has increased further, and the quality of partial plating applied to bonding parts that connect with IC chips is increasing. Is particularly important, and for example, Patent Document 1 has been proposed as a method of imaging a plating portion with a CCD camera or the like and inspecting the plating state using image processing.
特許文献1の技術によって確かに板状金属表面とめっき部とのコントラスト差を得ることはできるが、厳密には三次元的な形状を有した配線パターンの側面テーパー部も含めためっき状態の良し悪しを判断する検査方法が望ましく、かつ金属表面とめっき部とを明瞭にコントラスト分離できると共に、めっき部のみならず金属表面状態の良し悪しも同時に行なえる撮像、検査方法が望ましい。また、板状金属表面やめっき面をミクロ的に観察すると金属材料製法起因の圧延キズや凹凸が存在し、この凹凸による微小な明暗が画像上に生じてしまい画像処理における閾値設定によっては過検出要素となり、安定した自動判定が難しい。   Although it is possible to obtain the difference in contrast between the plate-like metal surface and the plated portion by the technique of Patent Document 1, strictly speaking, the plating state including the side tapered portion of the wiring pattern having a three-dimensional shape is good. An inspection method for judging badness is desirable, and an imaging and inspection method capable of clearly contrast-separating the metal surface and the plated portion, and simultaneously performing the quality of the metal surface as well as the plated portion is desirable. In addition, when microscopic observations are made on the surface of a metal plate or plated surface, there are rolling flaws and irregularities caused by the metal material manufacturing method, and minute brightness and darkness due to these irregularities occurs on the image, depending on the threshold setting in image processing, overdetection It becomes an element, and stable automatic judgment is difficult.
そこで、金属表面とめっき部とを明瞭にコントラスト分離できる方法として、撮像角度が0°〜10°で基板の表面を撮像する手段と、非めっき部の金属材料とめっき部のめっき材料との反射強度の差異が最大となる波長域の光源手段と、立体角2πの間接光を照射する照射手段による金属基板表面の検査方法が提案されている。これにより一光学系においてめっき部と非めっき部との同時撮像及び検査が実行可能となり、めっき部と非めっき部との個別撮像及び検査に比べ安価な装置実現が可能となった。   Therefore, as a method for clearly separating the contrast between the metal surface and the plated portion, a means for imaging the surface of the substrate at an imaging angle of 0 ° to 10 °, and reflection between the metal material of the non-plated portion and the plated material of the plated portion A method for inspecting the surface of a metal substrate using a light source unit having a wavelength range in which the difference in intensity is maximum and an irradiation unit that emits indirect light having a solid angle of 2π has been proposed. Thus, simultaneous imaging and inspection of the plated portion and the non-plated portion can be performed in one optical system, and an inexpensive apparatus can be realized as compared with individual imaging and inspection of the plated portion and the non-plated portion.
しかし、最近めっき部は製造条件の微少な変動などによって表面状態や組成が変化し、金属表面とのコントラスト分離による検査が安定化しないことが極稀に発生することが分かってきた。また、製法上の光沢材有無によって半光沢、無光沢などめっきの仕上がり状態の異なる品種も存在することも事実である。そこで、我々はめっき製造条件の微少な変動によらず、めっきを施した金属パターン表面の欠陥を高精度に検査するのに好適な撮像方法の検討を更に進めている。そして、リードフレーム最終検査における不良項目は、この他テープ不良、ダウンプレス不良、位置ずれ不良、幅不良等も存在し、やはりこれら全ての検査実行可能な検査装置が求められているのが実状である。   Recently, however, it has been found that the surface state and composition of the plated part change due to slight fluctuations in manufacturing conditions, and the inspection by contrast separation from the metal surface is rarely stabilized. It is also true that there are varieties with different finishes of plating, such as semi-gloss and matte, depending on the presence or absence of the glossy material in the manufacturing process. Therefore, we are further investigating an imaging method suitable for inspecting defects on the surface of the plated metal pattern with high accuracy regardless of slight variations in plating manufacturing conditions. In addition, the defective items in the lead frame final inspection include tape defects, down press defects, misalignment defects, width defects, and the like. In fact, there is a demand for an inspection apparatus that can perform all these inspections. is there.
特開2000−171402号公報JP 2000-171402 A
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、リードフレーム最終検査における不良項目、パターン不良(オープン系/ショート系/異物等)、リード変形、テープ不良(有無/位置ズレ/幅不良等)、めっき不良(有無/未着/付着/位置ズレ/幅不良等)、ダウンプレス有無の検査を同時に、かつリアルタイムに高い信頼性の下で行うことが可能な検査装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and includes defective items in lead frame final inspection, pattern defects (open system / short system / foreign matter, etc.), lead deformation, tape defects (existence / position misalignment / Provided is an inspection apparatus capable of simultaneously inspecting whether there is a width defect, etc., plating defect (existence / non-attachment / adhesion / position misalignment / width defect, etc.), downpress presence / absence at high reliability in real time. The purpose is that.
この課題を解決するために、請求項1においては、板状金属製品の検査装置であって、
前記板状金属製品の一方の面に間接照明光を照射する第1照明手段および前記板状金属製品の第1照明手段により照明されている面を撮像する第1撮像手段と、
前記板状金属製品の一方の面に間接照明光および直接照明光を照射する第2照明手段および前記板状金属製品の第2照明手段により照明されている面を撮像する第2撮像手段と、
前記板状金属製品の一方の面に拡散照明光を照射する第3照明手段および前記板状金属製品の第3照明手段により照明されている領域をもう一方の面の側から撮像する第3撮像手段と、
前記板状金属製品の前記第1の照明手段により照明されているのとは反対側の面に、間接照明光のみ、または間接照明光および直接照明光を照射する第4照明手段および前記板状金属製品の第4照明手段により照明されている面を撮像する第4撮像手段と、
前記板状金属製品を一定速度で一方向へ移動する搬送手段と、
前記搬送手段上に、前記板状金属製品を1枚ずつ供給する供給部と、
前記複数の撮像手段により板状金属製品を撮像して得られた画像データを用いて、板状金属製品に存在する不良を検出し良否判定する検査部と、
前記検査部によって良否判定された板状金属製品をその良否により仕分けして排出する排出部と、
検査装置全体の動作制御を行う制御部と、を備え、
前記第1〜第4撮像手段が、前記搬送手段と同期を取りつつ、各撮像手段の撮像位置に到達した板状金属製品の撮像を行うことを特徴とする板状金属表面検査装置としたものである。
In order to solve this problem, in claim 1, a plate-shaped metal product inspection apparatus,
A first illuminating unit that irradiates one surface of the plate-shaped metal product with indirect illumination light; a first imaging unit that images a surface illuminated by the first illuminating unit of the plate-shaped metal product;
Second illumination means for irradiating one surface of the plate-shaped metal product with indirect illumination light and direct illumination light; and second imaging means for imaging the surface illuminated by the second illumination means of the plate-shaped metal product;
Third imaging means for imaging from the other surface side the third illumination means for irradiating one surface of the plate-shaped metal product with diffused illumination light and the region illuminated by the third illumination means for the plate-shaped metal product. Means,
4th illumination means which irradiates only the indirect illumination light, or indirect illumination light and direct illumination light to the surface on the opposite side to the said 1st illumination means illuminated of the said plate-shaped metal product, and said plate shape Fourth imaging means for imaging the surface illuminated by the fourth illumination means of the metal product;
Conveying means for moving the plate-shaped metal product in one direction at a constant speed;
A supply unit for supplying the plate-shaped metal products one by one on the conveying means;
Using the image data obtained by imaging the plate-shaped metal product by the plurality of imaging means, an inspection unit that detects a defect existing in the plate-shaped metal product and determines pass / fail,
A discharge unit that sorts and discharges the plate-like metal product determined by the inspection unit according to the quality, and
A control unit for controlling the operation of the entire inspection apparatus,
A plate-like metal surface inspection apparatus characterized in that the first to fourth imaging means perform imaging of a plate-like metal product that has reached the imaging position of each imaging means while synchronizing with the conveying means. It is.
これにより、各不良項目に最も適した撮像手段により得られた画像データを用いて、各不良検出に特化した画像処理を行うことで、板状金属製品表面を同時に高精度に検査することが可能となる。   Thus, by performing image processing specialized for each defect detection using image data obtained by the imaging means most suitable for each defective item, it is possible to simultaneously inspect the surface of the sheet metal product with high accuracy. It becomes possible.
また本発明の請求項2においては、前記板状金属製品がリードフレームであることを特徴とする請求項1記載の板状金属表面検査装置としたものである。   According to a second aspect of the present invention, the plate-shaped metal surface inspection apparatus according to the first aspect is characterized in that the plate-shaped metal product is a lead frame.
また本発明の請求項3においては、前記板状金属製品を検査結果により良品、不良品、ベリファイ品として仕分けする排出部を有する請求項1記載の板状金属表面検査装置と、
前記ベリファイ品の欠陥座標、欠陥種類、欠陥画像等の欠陥情報を記憶する記憶手段と、
前記ベリファイ品の前記欠陥情報を参照し欠陥のある箇所を詳細に観察する、詳細観察手段と、
前記板状金属表面検査装置および前記記憶手段および前記詳細観察手段を相互に接続し、前記欠陥情報のやり取りを行うネットワーク手段と、
を備えることを特徴とする板状金属表面検査システムとしたものである。
Moreover, in Claim 3 of this invention, The plate-shaped metal surface inspection apparatus of Claim 1 which has a discharge part which sorts the said plate-shaped metal product as a non-defective product, a defective product, and a verification product by an inspection result,
Storage means for storing defect information such as defect coordinates, defect type and defect image of the verified product;
Detailed observation means for referring to the defect information of the verify product in detail and observing a defective portion;
Network means for mutually connecting the plate-shaped metal surface inspection apparatus, the storage means and the detailed observation means, and exchanging the defect information;
It is set as the plate-shaped metal surface inspection system characterized by providing.
これにより、板状金属製品のベリファイ品を目視により効率よく再確認することができ、欠陥が軽微な製品を良品としてより分けることが容易となる。また、自動検査及びベリファイ検査結果を上位基幹システムへ品質情報として上げることより、良品率向上など工程改善に役立てることができる。   Thereby, the verified product of the plate-like metal product can be efficiently reconfirmed by visual observation, and it becomes easy to further classify products with minor defects as good products. Further, by raising the results of automatic inspection and verification inspection as quality information to the higher-level core system, it can be used for process improvement such as improvement of the non-defective product rate.
また本発明の請求項4においては、前記板状金属製品がリードフレームであることを特徴とする請求項3記載の板状金属表面検査システムとしたものである。   According to claim 4 of the present invention, the plate-like metal surface inspection system according to claim 3, wherein the plate-like metal product is a lead frame.
本発明は、上記のように複数の撮像手段によって得られる画像信号データを用いて配線パターン不良、めっき不良、位置ズレ不良、幅不良等を同時に検査する検査装置であり、各不良を適切な画像信号データ及び画像処理を使用して自動検出することができるので、不良検出感度の優れた検査装置の提供を可能としている。この結果、半導体装置の高密度化、高機能化に伴う板状金属製品の微細化や量産化に対応できるものとしている。   The present invention is an inspection apparatus that simultaneously inspects wiring pattern defects, plating defects, misalignment defects, width defects, and the like using image signal data obtained by a plurality of imaging means as described above, and each defect is appropriately imaged. Since automatic detection can be performed using signal data and image processing, it is possible to provide an inspection apparatus with excellent defect detection sensitivity. As a result, it is possible to cope with the miniaturization and mass production of the plate-like metal product accompanying the increase in density and function of the semiconductor device.
以下、図面を参照してこの発明に係る板状金属表面の検査装置の実施形態を説明する。図2は、請求項1に係る本発明の板状金属表面の検査装置の一実施形態を示す構成概略図である。   Embodiments of a plate-like metal surface inspection apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the plate-shaped metal surface inspection apparatus according to the first aspect of the present invention.
本発明の板状金属表面検査装置は、板状金属製品(リードフレーム)10を撮像検査部へ供給する供給部20と、板状金属製品10を一定速度で一方向へ移動する搬送手段60と、搬送手段と同期を取り検査位置に到達した板状金属製品の表面状態を撮像する複数の撮像手段30とを有し、複数の撮像手段により板状金属表面を撮像して得られた画像信号データを用いて板状金属表面に存在する各不良部を検出し自動判定する検査部70と、検査部70によって良否判定された板状金属製品10を良否弁別する排出部50と、各ステージ駆動や各種センサ類の制御を行う制御部80とで構成されている。   The plate-shaped metal surface inspection apparatus of the present invention includes a supply unit 20 that supplies a plate-shaped metal product (lead frame) 10 to an imaging inspection unit, and a transport unit 60 that moves the plate-shaped metal product 10 in one direction at a constant speed. A plurality of imaging means 30 for imaging the surface state of the plate-shaped metal product that has reached the inspection position in synchronization with the conveying means, and an image signal obtained by imaging the plate-shaped metal surface by the plurality of imaging means An inspection unit 70 that detects and automatically determines each defective portion existing on the surface of the plate-like metal using data, a discharge unit 50 that discriminates the quality of the plate-like metal product 10 determined by the inspection unit 70, and each stage drive And a control unit 80 for controlling various sensors.
供給部20は、リードフレーム10を間紙、台紙を挟んで収納するマガジンと、リードフレームを真空吸着する吸着パッドと、リードフレーム、間紙、台紙を識別検知するセンサと、マガジン内のリードフレームをピックアップして検査部搬送手段に移載する転送ヘッドと、マガジン内の間紙、台紙を吸着パッドで真空吸着して間紙/台紙回収部に回収する回収ヘッドを備えている。そして、転送ヘッドにてピックアップされたリードフレームは、検査ステージへ移載され、検査ステージに移載されたリードフレームは、イオナイザー及びエアーブロワ40にて粉塵等を取り除き、撮像、検査動作へ移行する。尚、供給部20はマガジンだけではなく、品種や得意先指定の専用ハードケースからのピックアップも可能である。   The supply unit 20 includes a magazine for storing the lead frame 10 with an interleaf and a mount, a suction pad for vacuum-adsorbing the lead frame, a sensor for identifying and detecting the lead frame, the interleaf, and the mount, and a lead frame in the magazine And a transfer head for picking up the paper and transferring it to the inspection section transporting means, and a recovery head for vacuum-sucking the interleaf and mount in the magazine with a suction pad and recovering them in the interleaf / mountboard recovery section. Then, the lead frame picked up by the transfer head is transferred to the inspection stage, and the lead frame transferred to the inspection stage removes dust and the like by the ionizer and the air blower 40, and proceeds to imaging and inspection operations. . The supply unit 20 can be picked up not only from a magazine, but also from a dedicated hard case specified by the product type or customer.
リードフレームを載せて固定した検査ステージを搬送手段60によって一定速度で一方向へ被撮像領域まで移動させ、この際搬送手段に取り付けた検査ステージの移動量、即ち板状金属製品の移動量を高精度に計測するユニットから単位距離毎の信号を得て、その信号を分周分配し検査部にこの信号を送ることによって、検査ステージの速度変動の影響を受けないように走査撮像を行なう。   The inspection stage on which the lead frame is placed and fixed is moved to the imaging area in one direction at a constant speed by the conveying means 60. At this time, the movement amount of the inspection stage attached to the conveying means, that is, the movement amount of the plate metal product is increased. A signal for each unit distance is obtained from a unit that accurately measures, and the signal is divided and distributed, and this signal is sent to the inspection unit, thereby performing scanning imaging so as not to be affected by the speed variation of the inspection stage.
搬送手段60は、所定の間隔を隔てて並列に配置された一対の搬送部を有する直線往復運動及び制御手段と、搬送部の隙間に設けられ、1枚以上の基板10を載置可能な基板載置部11と、一対の搬送部それぞれの隙間側に配置され、1枚以上の基板を載置可能なフラップ部13とフラップ制御部、フラップ部13の駆動範囲を制限するためのストッパー部14等で構成され、フラップ駆動手段として柔軟性のあるチューブ12を用いたチューブアクチュエータを活用し、要求される検査精度に見合った精度で基板搬送をしている(図3)。   The transport means 60 is a linear reciprocating motion and control means having a pair of transport portions arranged in parallel at a predetermined interval, and a substrate on which one or more substrates 10 can be placed. A flap portion 13, a flap control portion, and a stopper portion 14 for limiting the drive range of the flap portion 13, which are arranged on the gap side between the placement portion 11 and the pair of transport portions, and on which one or more substrates can be placed. A tube actuator using a flexible tube 12 as a flap driving means is utilized to carry the substrate with an accuracy commensurate with the required inspection accuracy (FIG. 3).
撮像手段30は、表反射めっきヘッド31、表反射生材ヘッド32、表透過ヘッド33、裏反射ヘッド34の四式を搭載する。表反射めっきヘッド31は、リードフレーム表面のめっき状態を検査するための画像信号データを得る、表反射生材ヘッド32は、リードフレーム表面の生材状態(素材)を検査するための画像信号データを得る、表透過ヘッド33は、リードフレーム表面から観察した際の配線パターンと間隙に跨る不良に注力した画像信号データを得る、裏反射ヘッド34はリードフレーム裏面状態を検査するための画像信号データを得るためのものである。   The imaging means 30 is equipped with four types of a front reflection plating head 31, a front reflection raw material head 32, a front transmission head 33, and a back reflection head 34. The surface reflection plating head 31 obtains image signal data for inspecting the plating state of the lead frame surface, and the surface reflection raw material head 32 is image signal data for inspecting the raw material state (material) of the lead frame surface. The front transmission head 33 obtains image signal data focusing on the defects across the wiring pattern and the gap when observed from the lead frame surface, and the back reflection head 34 is image signal data for inspecting the state of the lead frame back surface. Is to get.
表反射生材ヘッド32及び裏反射ヘッド34の照明手段は、間接光照射するドーム照明を使用する。エッチング法等により形成される配線パターンは、腐食進行の方向性の性質上、その側面テーパー部は曲線的になる。照明手段が同軸落射の場合、配線パターン表面にて光が反射されてしまい、配線パターン間並びに側面テーパー部に生じた欠陥の顕在化精度が落ちてしまう。   The illumination means of the front reflection raw material head 32 and the back reflection head 34 uses dome illumination that emits indirect light. A wiring pattern formed by an etching method or the like has a curved side taper portion due to the directionality of corrosion progress. When the illumination means is coaxially reflected, light is reflected on the surface of the wiring pattern, and the accuracy of revealing the defect generated between the wiring patterns and in the side taper portion is lowered.
一方ドーム照明は、被検査対象に対して立体角2πの照射によって、同軸方向を含む多くの角度成分の照射が可能であるため、側面テーパー部に生じた欠陥の顕在化に効果的である。ドーム照明にはドーム内面に光の出射口を形成し被検査対象に対して立体角2πの方向から直接光を照射するタイプと、ドーム内側面に光の出射口を形成しドーム内面で反射させた光を被検査対象に照射するタイプがあるが、同様の効果を生むことをできればどちらのタイプを使用しても構わない。   On the other hand, the dome illumination can irradiate many inspected components including the coaxial direction by irradiating the object to be inspected with a solid angle of 2π. For dome lighting, a light exit is formed on the inner surface of the dome and light is irradiated directly from the direction of the solid angle 2π to the object to be inspected, and a light exit is formed on the inner surface of the dome and reflected on the inner surface of the dome. There is a type that irradiates the object to be inspected, but either type may be used as long as the same effect can be produced.
また、少しでもシェーディング影響の軽減化を狙って板状金属製品幅Wに対して2W以上のドーム内径を有し、1回の撮像にて板状金属製品全面撮像を行なわせる。光源は撮像に必要な光量を考慮してメタルハライド光源やハロゲン光源等を選択使用する。   In addition, aiming to reduce the influence of shading as much as possible, the plate metal product has a dome inner diameter of 2 W or more with respect to the plate metal product width W, and the entire plate metal product is imaged by one imaging. As the light source, a metal halide light source, a halogen light source, or the like is selected and used in consideration of the amount of light necessary for imaging.
また、表反射生材ヘッド32及び裏反射ヘッド33の撮像手段は、板状金属製品10の搬送方向と直交する所定の位置における板状金属表面10の線状領域を撮影し、板状金属全面の画像信号データを得る。撮像手段の仰角θは、板状金属製品の鉛直方向と光軸とのなす角度を指し、仰角θは好ましくは5°付近を採用する。尚、仰角θを0°としない理由は、撮像時に板状金属表面の圧延キズ等の細かな凹凸を軽減化させ、誤検出、過検出の防止を狙っているからである。そして、間接光照射するドーム照明上部の撮像用開口部は、この仰角θに合わせた所定の位置に開口形成させる必要がある。   The imaging means of the front reflection raw material head 32 and the back reflection head 33 captures a linear region of the plate-like metal surface 10 at a predetermined position orthogonal to the conveyance direction of the plate-like metal product 10, and the entire plate-like metal surface. Image signal data is obtained. The elevation angle θ of the imaging means indicates the angle formed by the vertical direction of the plate-shaped metal product and the optical axis, and the elevation angle θ is preferably around 5 °. The reason why the elevation angle θ is not 0 ° is that fine irregularities such as rolling flaws on the surface of the plate-like metal are reduced at the time of imaging to aim at prevention of erroneous detection and overdetection. And it is necessary to form the opening for imaging at the upper part of the dome illumination that irradiates the indirect light at a predetermined position according to the elevation angle θ.
表反射めっきヘッド31の照明手段は、間接光照射するドーム照明36と直接光照射する直射照明35を共に具備している(図4)。ドーム照明36はめっき部表面の平坦性の高い状態、すなわち光沢、半光沢と表現できる表面状態のめっき検査に効果があり、使用する板状金属材料とめっき材料に応じて反射強度差異が最も大なる波長域400nm以上600nm以下を活用して板状金属材料とめっき材料との光学的分離を図ったものである。   The illumination means of the surface reflection plating head 31 includes both a dome illumination 36 that irradiates indirect light and a direct illumination 35 that directly irradiates light (FIG. 4). The dome illumination 36 is effective for plating inspection in a state in which the surface of the plated portion is highly flat, that is, a surface state that can be expressed as gloss or semi-gloss, and has the largest difference in reflection intensity depending on the plate-like metal material and the plating material to be used. The plate-shaped metal material and the plating material are optically separated by utilizing the wavelength range of 400 nm to 600 nm.
直射照明35は同波長域を使用し、めっき部表面の平坦性の低い状態、すなわち無光沢と表現できる状態のめっき検査に効果があり、照射範囲20〜60°の直接光を照射することで、めっき部を高コントラスト抽出する。尚、間接光照射と直接光照射を同時に使用することは無く、めっき製造条件によりユーザーが適宜選択することで求める画像を得る。また、カメラはその用途に応じてラインカメラ、エリアカメラ、モノクロ、カラーの選択が可能であり、本例ではラインカメラを使用した場合の形態を示している。   The direct illumination 35 uses the same wavelength region, and is effective for plating inspection in a state where the flatness of the plated portion surface is low, that is, a state where it can be expressed as matte. By direct light irradiation in an irradiation range of 20 to 60 °, , High contrast extraction of the plating part. Note that indirect light irradiation and direct light irradiation are not used at the same time, and an image to be obtained is obtained by the user appropriately selecting according to plating manufacturing conditions. The camera can be selected from a line camera, an area camera, monochrome, and color according to the application. In this example, the line camera is used.
図5(a)はインナーリード2、めっき部6、空間部9の概略を示した模式図で、(b)は(a)図中のL1線上のプロファイルを示したものである。このようにインナーリード12、めっき16、空間部19それぞれにおいて輝度情報の分離がなされ、めっき部、被めっき部との分離が画像上で可能となり、それぞれ独立に画像処理を展開することができる。   FIG. 5A is a schematic diagram showing the outline of the inner lead 2, the plating part 6, and the space part 9, and FIG. 5B shows a profile on the line L1 in FIG. As described above, the luminance information is separated in each of the inner lead 12, the plating 16, and the space portion 19, and the separation from the plating portion and the portion to be plated becomes possible on the image, and the image processing can be independently developed.
この実施形態の特徴として、裏面側に表面側と同様の照明手段、撮像手段を持たせている点であり、例えばリードフレームの裏面側にはめっき処理は施されないが、リードフレーム裏面側へのめっき回り込み(付着)が生じる可能性があるため、この不良検査を行なうために同様の照明手段、撮像手段を検査ステージに対して対向させている。尚、裏面側でのめっき検査を実施しない場合には、前記板状金属材料とめっき材料との光学的分離を図る手段の搭載はしなくても良い。また、リードフレームのダウンプレス有無検査は、吊りリード8に生じるツールマークと称するダウンプレス痕を検知することで実行可能であり、このツールマークは裏面側吊りリード表面にも生じているため、ダウンプレス有無検査は、表面反射検査、裏面反射検査どちらで実行しても構わない。   A feature of this embodiment is that the back side has illumination means and imaging means similar to the front side. For example, the back side of the lead frame is not plated, but the lead frame Since there is a possibility that plating wraparound (adhesion) may occur, similar illumination means and imaging means are made to face the inspection stage in order to perform this defect inspection. In the case where the plating inspection on the back side is not performed, it is not necessary to mount a means for optically separating the plate-like metal material and the plating material. Further, the inspection of the presence or absence of the down press of the lead frame can be performed by detecting a down press mark called a tool mark generated on the suspension lead 8, and this tool mark is also generated on the surface of the suspension lead on the back side. The press presence / absence inspection may be performed by either the front surface reflection inspection or the back surface reflection inspection.
表透過ヘッド33の撮像手段は、ハロゲン光源やメタルハライド光源からの光をライン状ライトガイドへ導光させ、ライン状ライトガイドにシリンドリカルレンズや拡散板を具備させ、均一拡散光を板状金属裏面から表面に向けて透過する光を照射させ、透過撮像検査用撮像手段33でその像を得る。   The imaging means of the front transmission head 33 guides light from a halogen light source or a metal halide light source to a line-shaped light guide, and the line-shaped light guide is provided with a cylindrical lens or a diffusing plate so that uniform diffused light is emitted from the back surface of the plate-shaped metal. Light that is transmitted toward the surface is irradiated, and the image is obtained by the imaging means 33 for transmission imaging inspection.
検査部70・制御部80では、搬送手段や各種センサ類の制御を行なうと共に板状金属表面を撮影して得られた画像信号データを用いて、板状金属表面に存在する欠陥部を抽出する。図6は、この画像処理・欠陥判定手段に関する全体動作を示したフローチャートである。板状金属製品を一定速度で一方向へ移動する搬送手段と、板状金属製品を一定速度で一方向へ移動する搬送手段と同期を取ることで画像信号を得る。   The inspection unit 70 / control unit 80 controls the conveying means and various sensors, and uses the image signal data obtained by photographing the plate-like metal surface to extract defective portions existing on the plate-like metal surface. . FIG. 6 is a flowchart showing the overall operation relating to the image processing / defect determination means. An image signal is obtained by synchronizing with the conveying means for moving the plate-shaped metal product in one direction at a constant speed and the conveying means for moving the plate-shaped metal product in one direction at a constant speed.
この画像信号データは、制御・画像処理手段に送出され、この画像信号データから金属表面、めっき部の各部情報を抽出する(ステップS2)。更に、抽出された情報を用いて欠陥検出・判定処理が実行される(ステップS3)。この欠陥検出・判定処理は、リードフレームに形成されている全ての配線パターンやめっき、テープ等に対して実行され、この後全体動作は完了する(ステップS4,YES)。   This image signal data is sent to the control / image processing means, and information on each part of the metal surface and the plating part is extracted from this image signal data (step S2). Further, defect detection / determination processing is executed using the extracted information (step S3). This defect detection / determination process is executed for all the wiring patterns, plating, tapes, etc. formed on the lead frame, and thereafter the entire operation is completed (step S4, YES).
例えば、表反射めっきヘッド31、表反射生材ヘッド32、表透過ヘッド33、裏反射ヘッド34で得られる画像信号データに対して、表1に示すように不良振り分け及び適切な処理方法を設定し、欠陥検出・判定処理(ステップS3)を行う。   For example, for the image signal data obtained by the front reflection plating head 31, the front reflection raw material head 32, the front transmission head 33, and the back reflection head 34, defect distribution and an appropriate processing method are set as shown in Table 1. Then, defect detection / determination processing (step S3) is performed.
表反射めっきヘッド31、表反射生材ヘッド32、表透過ヘッド33、裏反射ヘッド34各々において予め基準となる画像をマスターデータとして保持しておき、このマスターデータに対して各不良を検出するためのパラメータ設定を行うことで、不良検出する。   In order to detect each defect in the master data by preliminarily holding a reference image as master data in each of the front reflection plating head 31, the front reflection raw material head 32, the front transmission head 33, and the back reflection head 34. Defective detection is performed by setting the parameters.
まず、めっき部関連の処理について説明する。マスターデータに対してめっき部のみを抽出する2値化処理を行い、更に必要に応じてこの2値画像に対する膨張収縮処理等を必要回数(段数)分行うことでエッジ部分のがたつきを抑えた後、この画像を新たにめっき用マスターデータとする。そして、このマスターデータと撮像画像との間で予め設定した基準位置を使用した位置補正処理を行った後、めっき部分でのマッチングエリア130を適正に設定した上で分割マッチング処理を行うことで、めっきカス・ブツ、全面めっき無し、めっき不着を検出させる(図7)。   First, processing related to the plating section will be described. The binarization process that extracts only the plating part is performed on the master data, and further, the expansion and contraction process on the binary image is performed as many times as necessary (the number of steps) to suppress the rattling of the edge part. After that, this image is newly used as plating master data. Then, after performing a position correction process using a reference position set in advance between the master data and the captured image, by performing a division matching process after appropriately setting the matching area 130 in the plating portion, Detection of plating residue, no plating, and non-plating (FIG. 7).
次に、めっきエリアズレ検出は次のように行う。マスター画像上の上下左右4方向におけるリードフレームアイランド1中心とめっき端間距離を予め求めておく。この距離を基準値とし、同様の処理を毎回撮像画像に対して行い、得られたアイランド1中心とめっき端間距離とマスター画像の基準値と比較し、ある閾値以上であればめっきエリアズレが生じていると判断している(図8(a))。   Next, the plating area deviation detection is performed as follows. The distance between the center of the lead frame island 1 and the plating end in the four directions on the master image is determined in advance. Using this distance as a reference value, the same processing is performed on the captured image every time, and the obtained island 1 center, the distance between the plating ends, and the reference value of the master image are compared. (FIG. 8A).
尚、めっきは必ずインナーリード先端から施されているわけではなく、インナーリード途中に施されているものもある。その場合は、内側めっき端、外側めっき端とアイランド中心間距離を各々の方向において求め、基準値との比較により、めっきエリアズレを検出するようにしている(図8(b))。   Note that the plating is not necessarily applied from the tip of the inner lead, but there are some that are applied in the middle of the inner lead. In that case, the distance between the inner plating end, the outer plating end, and the island center is obtained in each direction, and the plating area deviation is detected by comparison with the reference value (FIG. 8B).
更に別の手法もある(図8(c))。アイランド側及びタイバー側のめっき端が交差範囲内に存在しているかを判定したい。そこで、Y方向において、アイランド側めっき端基準MIy=(MSy+MSy’)/2、タイバー側めっき端基準MOy=(MEy+MEy’)/2を求める。X方向についても同様にめっき端基準MIx、MOxを算出する。そして、アイランド側及びタイバー側めっき端基準において、基準値と計測値との比較、|MI−MS|、|MI−MS’|、|MO−ME|、|MO−ME’|をXY2方向について行い、この値が設定公差以内であれば良品、公差外は不良と判断する。尚、公差(閾値)は8箇所共通でも良いし、個別でも構わない。   There is another method (FIG. 8C). I want to determine whether the plating ends on the island side and tie bar side are within the intersection range. Therefore, in the Y direction, the island side plating end reference MIy = (MSy + MSy ′) / 2 and the tie bar side plating end reference MOy = (MEy + MEy ′) / 2 are obtained. Similarly, the plating end reference MIx and MOx are calculated for the X direction. Then, compare the reference value with the measured value for the island side and tie bar side plating end reference, and | MI-MS |, | MI-MS '|, | MO-ME |, | MO-ME' | If this value is within the set tolerance, it is determined that the product is non-defective and the tolerance is not acceptable. The tolerance (threshold value) may be common to eight locations or may be individual.
また、めっき付着は、本来付いてはいけない部位にめっきが付いてしまう不良を指し、この不良を検出するため被めっきエリアに対してめっき2値化レベル以上の輝度値部位が存在するか否かで判断をしている(図9)。   In addition, plating adhesion refers to a defect in which plating is attached to a portion that should not be attached, and whether or not there is a luminance value portion that is equal to or higher than the binarization level for the plating area in order to detect this failure. (FIG. 9).
次に、被めっき金属部関連の処理について説明する。マスターデータに対して被めっき部のみを抽出する2値化処理を行い、更に必要に応じてこの2値画像に対する膨張収縮処理を必要回数(段数)分行うことでエッジ部分のがたつきを抑えた後、この画像を新たに被めっき金属部用マスターデータとする。そして、このマスターデータと撮像画像との間で予め設定した基準位置を使用した位置補正処理を行った後、金属部分でマッチングエリア130を適正に設定した上で分割マッチング処理を行うことで、カケ・ピット、ショート、突起、オープン、リード間異物、汚れ・変色・キズ、リード変形、打痕を検出させている(図10)。   Next, processing related to the metal part to be plated will be described. Performs binarization processing to extract only the part to be plated from the master data, and further performs expansion / contraction processing for the binary image as many times as necessary (the number of steps) to suppress rattling of the edge portion. Then, this image is newly used as master data for the metal part to be plated. Then, after performing position correction processing using a reference position set in advance between the master data and the captured image, the matching area 130 is appropriately set with the metal portion, and then division matching processing is performed.・ Pits, shorts, protrusions, open, foreign matter between leads, dirt / discoloration / scratches, lead deformation, dents are detected (FIG. 10).
また、インナーリード部のリード幅不良、間隙不良は、予め設定した計測開始線140及び終了線150間を所定の計測ピッチでリードのエッジを求め、リードエッジ間、間隙エッジ間距離の変化量がある閾値以上存在した場合、不良が存在すると判定している。また、先端カットが施されているリードの場合は、基準となるリード先端を予め求めておき、そのリード先端位置が所定の位置(X,Y)以上ずれている場合には、先端位置ズレが生じていると判断させることもできる(図11)。   In addition, the lead width defect and gap defect of the inner lead part are obtained by finding the edge of the lead at a predetermined measurement pitch between the preset measurement start line 140 and end line 150, and the amount of change in the distance between the lead edges and the gap edge is changed. If there is more than a certain threshold, it is determined that there is a defect. In the case of a lead with a tip cut, a lead tip serving as a reference is obtained in advance, and if the lead tip position is deviated by more than a predetermined position (X, Y), the tip position deviation is It can also be determined that it has occurred (FIG. 11).
次に、保護テープ7関連の処理について説明する。本来あるべきテープ7の有無を検査する場合についてであるが、まずテープ7の所定位置を跨ぐように、予め計測開始線140と終了線150を設定する。計測開始線140からリードの2値化レベルからリードのエッジを求め、リードのスペース中心線上を計測終了線150に向かって輝度値をスキャンしていく。計測開始線140と終了線間150でテープ部の輝度レベル(黒レベル低階調)が連続的に存在していなければテープ無しと判断している(図12)。   Next, processing related to the protective tape 7 will be described. As for the case where the presence or absence of the tape 7 that should originally be is inspected, first, the measurement start line 140 and the end line 150 are set in advance so as to cross a predetermined position of the tape 7. The lead edge is obtained from the binarization level of the lead from the measurement start line 140, and the luminance value is scanned toward the measurement end line 150 on the lead space center line. If the luminance level (black level low gradation) of the tape portion does not continuously exist between the measurement start line 140 and the end line 150, it is determined that there is no tape (FIG. 12).
次にテープ位置ズレについてであるが、予めアイランド中心を求めておくと共に、テープ7を跨ぐように計測開始線140と終了線150を設定する。計測開始線140からリードの2値化レベルからリードのエッジを求め、リードのスペース中心線上を計測終了線150に向かって輝度値をスキャンしていく。テープの存在がテープ部の輝度レベル(黒レベル低階調)で確認された後、そのテープエッジ間距離からテープ中心を求め、アイランド中心からの距離を基準値として求めておく。同様の処理を毎回撮像画像に対して行い、得られたアイランド中心とテープ中心座標間の距離とマスター画像の基準値と比較し、ある閾値以上であればテープ位置ズレが生じていると判断している(図13(a))。   Next, regarding the tape misalignment, the island center is obtained in advance, and the measurement start line 140 and the end line 150 are set so as to straddle the tape 7. The lead edge is obtained from the binarization level of the lead from the measurement start line 140, and the luminance value is scanned toward the measurement end line 150 on the lead space center line. After the presence of the tape is confirmed at the brightness level (black level low gradation) of the tape portion, the tape center is obtained from the distance between the tape edges, and the distance from the island center is obtained as a reference value. The same processing is performed on the captured image every time, and the distance between the obtained island center and the tape center coordinates is compared with the reference value of the master image. (FIG. 13A).
更に別の手法もある(図13(b))。テープ中心が交差範囲内に存在しているかを判定したい。そこで、Y方向において、テープ中心基準TCy=(Ty+Ty’)/2を求める。X方向についても同様に中心基準TCxを算出する。そして、基準値と計測値との比較、|TC−T|、|TC−T’|をXY2方向において行い、この値が設定公差以内であれば良品、公差外は不良と判断する。尚、公差(閾値)は4箇所共通でも良いし、個別でも構わない。   There is still another method (FIG. 13B). I want to determine if the tape center is within the intersection. Therefore, the tape center reference TCy = (Ty + Ty ′) / 2 is obtained in the Y direction. Similarly, the center reference TCx is calculated for the X direction. Then, the comparison between the reference value and the measured value, | TC−T |, | TC−T ′ | is performed in the XY2 direction. If this value is within the set tolerance, it is determined that the product is non-defective and the outside of the tolerance is defective. The tolerance (threshold value) may be common to four locations or may be individual.
テープ幅不良は、前述のテープ位置ズレで求めた方法と同様にテープエッジ間距離を予め基準値としてマスター画像上から求めておき、この基準値と毎回撮像画像から得られるテープエッジ間距離とを比較し、ある閾値以上であればテープ幅不良が生じていると判断している(図13(c))。   The tape width defect is obtained from the master image using the distance between the tape edges as a reference value in advance in the same manner as the above-described method for determining the tape position deviation, and the reference value and the distance between the tape edges obtained from the captured image are obtained each time. By comparison, it is determined that a tape width defect has occurred if the threshold is equal to or greater than a certain threshold (FIG. 13C).
ところで、照明波長にポリイミドテープの透過光量が多くなる波長域(例えば600nm以上)の光を含んでいる照明手段を使用することで、テープ部の透過光が多くなるので保護テープ下に存在する不良を検査することもできる(図13(d))。一般的に、フル加工状態のリードフレームではテープ下のパターン検査はできず、実施するためにはテープを貼る前の工程での検査実施が不可欠である。しかしながら長波長域の光を使用しテープを透かすことでテープ下のカケ・ピットといった不良検出も可能となる。また、テープ位置ズレ、テープ幅不良検査についても、テープエッジを検出することで前述同様の手法を使っての処理も実施可能である。   By the way, by using an illumination means that includes light in the wavelength range (for example, 600 nm or more) in which the amount of light transmitted through the polyimide tape is large at the illumination wavelength, the transmitted light through the tape portion increases, so that a defect exists under the protective tape. Can also be inspected (FIG. 13D). In general, the pattern under the tape cannot be inspected with a fully processed lead frame, and in order to carry out the inspection, it is indispensable to carry out the inspection before the tape is applied. However, it is possible to detect defects such as chips or pits under the tape by using light in a long wavelength region and making the tape pass through. Also, for the tape position deviation and tape width defect inspection, the processing using the same method as described above can be performed by detecting the tape edge.
最後にダウンプレス有無処理について説明する。この処理は、吊りリード8上のツールマーク有無によって判断させている。具体的には、予めアイランド中心を求めておき、吊りリード上のツールマーク部に計測線を設定し、この計測線内にツールマークの輝度レベル(黒レベル低階調)が連続的に存在しているか否かをスキャンし、黒レベルが連続的に存在していなければダウンプレス無しと判断する(図14)。   Finally, the down press presence / absence processing will be described. This process is determined based on the presence or absence of a tool mark on the suspension lead 8. Specifically, the center of the island is obtained in advance, a measurement line is set in the tool mark part on the suspension lead, and the brightness level (black level low gradation) of the tool mark exists continuously in this measurement line. If the black level does not exist continuously, it is determined that there is no down press (FIG. 14).
以上で説明した、めっきの幅や位置の不良、およびテープの幅や位置の不良、およびダウンプレス有無に関する各計測処理は、上下、左右、斜めの各方向について実行するのが望ましい。   It is desirable to perform each measurement process regarding the defect of the plating width and position, the defect of the tape width and position, and the presence / absence of the down press described above in each of the vertical, horizontal, and diagonal directions.
このように各撮像手段によって得られた画像信号データを使用して検査部によって良否判定された板状金属製品は、排出部50によって良否弁別される。排出部は、良品、不良品、ベリファイ品に弁別する。ベリファイ品とは、不良検出されたが、その不良サイズ及び検出部輝度変動が不良品として判断し難いものを指す。所謂救済可能品を含むものと考えられる。   The plate-like metal product that has been judged pass / fail by the inspection unit using the image signal data obtained by each imaging means in this manner is discriminated by the discharge unit 50. Discharge parts are classified into non-defective, defective and verified products. The verify product refers to a product that has been detected as defective but whose defect size and variation in luminance of the detection unit are difficult to determine as a defective product. It is considered to include so-called remedies.
排出部50は、良否判定されたリードフレームを間紙、台紙を挟んで収納する良品、不良品、ベリファイ品マガジン、間紙及び台紙が収納されたマガジンとリードフレームを真空吸着する吸着パッドと、リードフレーム、間紙、台紙を識別検知するセンサと、検査ステージからリードフレームをピックアップしてマガジンに移載する転送ヘッドと、間紙及び台紙収納マガジンから吸着パッドで真空吸着して間紙/台紙をマガジンへ移載する転送ヘッドを備えている。また、排出部50はマガジンだけではなく、品種や得意先指定の専用ハードケースへの直納も可能である。   The discharge unit 50 is a non-defective product, a defective product, a verified product magazine, a magazine containing the interleaving paper and the mount, and a suction pad for vacuum-sucking the lead frame, with the lead frame determined to pass or fail stored between Sensors for identifying and detecting lead frames, interleaving sheets, and mounts, transfer heads that pick up the lead frames from the inspection stage and transfer them to the magazine, and vacuum sucking with an adsorbing pad from the interleaving sheets and mounting magazines, interleaving / mounting sheets Is provided with a transfer head for transferring to the magazine. Further, the discharge unit 50 can be delivered directly to a dedicated hard case specified not only by a magazine but also by product type or customer.
以上の動作により、1台の検査装置によってパターン不良(オープン系/ショート系/異物等)、リード変形、テープ不良(有無/位置ズレ/幅不良等)、めっき不良(有無/未着/付着/位置ズレ/幅不良等)、ダウンプレス有無の検査を同時に、かつリアルタイムに高い信頼性の下で行っている。   With the above operations, pattern inspection (open / short / foreign matter, etc.), lead deformation, tape failure (existence / position misalignment / width failure, etc.), plating failure (existence / non-attachment / attachment / Inspection of presence / absence of misalignment / width down) and down press is performed at the same time and with high reliability in real time.
さらに、ベリファイ品として判定されたワークにおいて検出された欠陥座標、欠陥種類、欠陥画像等の欠陥情報を自動検査中にデータ化し、このデータをハブ90を介してネットワーク上データサーバー100へ保存し、同データをベリファイ装置120で参照表示(図15)することによって顕微鏡110によるベリファイ作業に利用している。尚、必ずしも検査装置とベリファイ装置は1:1である必要はなく、ネットワーク上のデータサーバーを使用してベリファイデータを保存しているため、n:mの利用が可能である。
更に、自動検査及びベリファイ検査結果を上位基幹システムへ品質情報として上げることより、良品率向上など工程改善に役立てることも可能である。
Further, defect information such as defect coordinates, defect type and defect image detected in the work determined as the verified product is converted into data during automatic inspection, and this data is stored in the data server 100 on the network via the hub 90, The same data is used for verification work by the microscope 110 by displaying the reference data on the verification device 120 (FIG. 15). Note that the inspection apparatus and the verification apparatus are not necessarily 1: 1, and n: m can be used because the verification data is stored using a data server on the network.
Furthermore, by raising the results of automatic inspection and verification inspection as quality information to the higher-level core system, it is possible to make use for process improvement such as improvement of the non-defective product rate.
(a)リードフレーム表面の形状を示す模式図 (b)リードフレーム裏面の形状を示す模式図(A) Schematic diagram showing the shape of the lead frame surface (b) Schematic diagram showing the shape of the back surface of the lead frame 本発明に係る第1の実施形態の検査装置要部構成を示す概略構成図1 is a schematic configuration diagram showing the main configuration of an inspection apparatus according to a first embodiment of the present invention. チューブアクチュエータ使用の模式図Schematic diagram of tube actuator use 表反射めっきヘッド部の照明形態を示す模式図Schematic diagram showing the illumination form of the surface reflective plating head (a)インナーリードめっき付近の状態説明図 (b)(a)のL1線上のラインプロファイルを示す説明図(A) State explanatory diagram near inner lead plating (b) Explanatory diagram showing line profile on line L1 in (a) 欠陥検査装置の全体概略動作を示すフローチャートFlow chart showing overall schematic operation of defect inspection apparatus めっきマッチング概要説明図Plating matching outline explanatory diagram (a)リード先端めっき時のめっきズレ計測概要説明図 (b)リード中間めっき時のめっきズレ計測概要説明図 (c)めっき基準平均値を使用したズレ計測概要説明図(A) Outline of measurement of plating misalignment during lead tip plating (b) Outline of explanation of misalignment measurement during lead intermediate plating (c) Outline of misalignment measurement using plating reference average value めっきラベリング概要説明図Overview of plating labeling 被めっき部分割マッチング概要説明図Plating part division matching outline explanatory diagram リード計測概要説明図Lead measurement outline explanatory diagram テープ計測処理(テープ無し)概要説明図Outline of tape measurement process (without tape) (a)テープ計測処理(テープ位置ズレ)概要説明図 (b)テープ基準位置平均を使用したテープズレ計測概要説明図 (c)テープ計測処理(テープ幅不良)概要説明図 (d)テープ下欠陥検査概要説明図(A) Outline of tape measurement process (tape misalignment) (b) Outline of tape deviation measurement using average tape reference position (c) Outline of tape measurement process (bad tape width) (d) Defect inspection under tape Outline illustration ダウンプレス計測処理(ダウンプレス無し)概要説明図Down press measurement process (no down press) overview ベリファイ画面概要図Verification screen overview
符号の説明Explanation of symbols
10・・・板状金属製品(リードフレーム)
1・・・アイランド又はダイパット
2・・・インナーリード
3・・・アウターリード
4・・・ダムバー
5・・・フレーム部
6・・・めっき
7・・・保護テープ
8・・・吊りリード
9・・・空間部
20・・・供給部
30・・・撮像手段
31・・・撮像手段:表反射めっきヘッド
32・・・撮像手段:表反射生材ヘッド
33・・・撮像手段:表透過ヘッド
34・・・撮像手段:裏反射ヘッド
40・・・イオナイザーおよびブロワー
50・・・排出部
60・・・搬送手段
70・・・検査部
80・・・制御部
90・・・ハブ
100・・・データサーバー
110・・・(実体)顕微鏡
120・・・ベリファイ装置
130・・・分割マッチングエリア
140・・・計測開始線
150・・・計測終了線
10 ... Plate metal products (lead frame)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Island or die pad 2 ... Inner lead 3 ... Outer lead 4 ... Dam bar 5 ... Frame part 6 ... Plating 7 ... Protective tape 8 ... Hanging lead 9 ... · Space portion 20 ··· Supply portion 30 ··· Imaging means 31 ··· Imaging means: front reflective plating head 32 ··· Imaging means: front reflective raw material head 33 ··· Imaging means: front transmission head 34 · .. Imaging means: Back reflection head 40... Ionizer and blower 50... Discharge unit 60... Conveying means 70 .. Inspection unit 80. 110 ... (substance) microscope 120 ... verify device 130 ... division matching area 140 ... measurement start line 150 ... measurement end line

Claims (4)

  1. 板状金属製品の検査装置であって、
    前記板状金属製品の一方の面に間接照明光を照射する第1照明手段および前記板状金属製品の第1照明手段により照明されている面を撮像する第1撮像手段と、
    前記板状金属製品の一方の面に間接照明光および直接照明光を照射する第2照明手段および前記板状金属製品の第2照明手段により照明されている面を撮像する第2撮像手段と、
    前記板状金属製品の一方の面に拡散照明光を照射する第3照明手段および前記板状金属製品の第3照明手段により照明されている領域をもう一方の面の側から撮像する第3撮像手段と、
    前記板状金属製品の前記第1の照明手段により照明されているのとは反対側の面に、間接照明光のみ、または間接照明光および直接照明光を照射する第4照明手段、および前記板状金属製品の第4照明手段により照明されている面を撮像する第4撮像手段と、
    前記板状金属製品を一定速度で一方向へ移動する搬送手段と、
    前記搬送手段上に、前記板状金属製品を1枚ずつ供給する供給部と、
    前記複数の撮像手段により板状金属製品を撮像して得られた画像データを用いて、板状金属製品に存在する不良を検出し良否判定する検査部と、
    前記検査部によって良否判定された板状金属製品をその良否により仕分けして排出する排出部と、
    検査装置全体の動作制御を行う制御部と、を備え、
    前記第1〜第4撮像手段が、前記搬送手段と同期を取りつつ、各撮像手段の撮像位置に到達した板状金属製品の撮像を行うことを特徴とする板状金属表面検査装置。
    An inspection apparatus for plate-shaped metal products,
    A first illuminating unit that irradiates one surface of the plate-shaped metal product with indirect illumination light; a first imaging unit that images a surface illuminated by the first illuminating unit of the plate-shaped metal product;
    Second illumination means for irradiating one surface of the plate-shaped metal product with indirect illumination light and direct illumination light; and second imaging means for imaging the surface illuminated by the second illumination means of the plate-shaped metal product;
    Third imaging means for imaging from the other surface side the third illumination means for irradiating one surface of the plate-shaped metal product with diffused illumination light and the region illuminated by the third illumination means for the plate-shaped metal product. Means,
    Fourth illumination means for irradiating only the indirect illumination light or the indirect illumination light and the direct illumination light onto the surface of the plate-shaped metal product opposite to the surface illuminated by the first illumination means, and the plate Fourth imaging means for imaging the surface illuminated by the fourth illumination means of the metal product,
    Conveying means for moving the plate-shaped metal product in one direction at a constant speed;
    A supply unit for supplying the plate-shaped metal products one by one on the conveying means;
    Using the image data obtained by imaging the plate-shaped metal product by the plurality of imaging means, an inspection unit that detects a defect existing in the plate-shaped metal product and determines pass / fail,
    A discharge unit that sorts and discharges the plate-like metal product determined by the inspection unit according to the quality, and
    A control unit for controlling the operation of the entire inspection apparatus,
    The plate-shaped metal surface inspection apparatus characterized in that the first to fourth imaging units perform imaging of a plate-shaped metal product that has reached the imaging position of each imaging unit while synchronizing with the transport unit.
  2. 前記板状金属製品がリードフレームであることを特徴とする請求項1記載の板状金属表面検査装置。 2. The plate metal surface inspection apparatus according to claim 1, wherein the plate metal product is a lead frame.
  3. 前記板状金属製品を検査結果により良品、不良品、ベリファイ品として仕分けする排出部を有する請求項1記載の板状金属表面検査装置と、
    前記ベリファイ品の欠陥座標、欠陥種類、欠陥画像等の欠陥情報を記憶する記憶手段と、
    前記ベリファイ品の前記欠陥情報を参照し欠陥のある箇所を詳細に観察する、詳細観察手段と、
    前記板状金属表面検査装置および前記記憶手段および前記詳細観察手段を相互に接続し、前記欠陥情報のやり取りを行うネットワーク手段と、
    を備えることを特徴とする板状金属表面検査システム。
    The plate-shaped metal surface inspection device according to claim 1, further comprising: a discharge unit that sorts the plate-shaped metal product as a non-defective product, a defective product, and a verified product according to an inspection result;
    Storage means for storing defect information such as defect coordinates, defect type and defect image of the verified product;
    Detailed observation means for referring to the defect information of the verify product in detail and observing a defective portion;
    Network means for mutually connecting the plate-shaped metal surface inspection apparatus, the storage means and the detailed observation means, and exchanging the defect information;
    A plate-shaped metal surface inspection system comprising:
  4. 前記板状金属製品がリードフレームであることを特徴とする請求項3記載の板状金属表面検査システム。 4. The plate metal surface inspection system according to claim 3, wherein the plate metal product is a lead frame.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014059229A (en) * 2012-09-18 2014-04-03 Dainippon Printing Co Ltd Inspection device, inspection method, and inspection program

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