JP2615412B2 - Tab方式リード自動検査装置に用いるリード位置決め方法および装置 - Google Patents

Tab方式リード自動検査装置に用いるリード位置決め方法および装置

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JP2615412B2
JP2615412B2 JP6039647A JP3964794A JP2615412B2 JP 2615412 B2 JP2615412 B2 JP 2615412B2 JP 6039647 A JP6039647 A JP 6039647A JP 3964794 A JP3964794 A JP 3964794A JP 2615412 B2 JP2615412 B2 JP 2615412B2
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一男 丸山
裕一 辻
毅 池上
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/10Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding

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  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、TAB方式のリードの
自動検査装置において、検査の信頼性および生産性を向
上させるためにリードの高精度、かつ高速な位置決めを
行わせることを目的とするものである。
【0002】
【従来の技術】TAB方式リードはフィルム上に形成さ
れており、フィルムの1フレーム送り穴にスプロケット
を噛み合わせ、スプロケットをステッピング・モータ、
あるいはエンコーダ付きのサーボモータにより位置決め
している。この方法では、リードの1フレーム送り駆動
系により最終的な位置決めを行うか、または画像撮像系
を移動させて位置決めを行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法は、機構的
に簡単であり、目視検査の場合に多く用いられている
が、フィルムのたわみ、1フレーム送り穴および噛み合
いの精度、モータのトルク変動により、自動検査の場合
には必要な位置決め精度が得られない。また、位置決め
に時間がかかるため高速化が困難である。さらに多軸方
向の位置決めおよびねじれによる回転角方向の位置決め
が行えない。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、上述し
た従来の問題点を解決し、TAB方式リードの自動検査
装置のリード位置決め精度を向上させ、TAB方式リー
ド自動検査装置に適したリード位置決め方法および装置
を提供することにある。
【0005】本発明の目的とする所は、TAB方式リー
ドの自動検査または加工法において、一枚板に、剛性ヒ
ンジと、圧電素子の微小送りが可能なアクチュエータと
を設けた剛性の高い平行移動機構を用いてX軸方向に移
動可能なX−ステージを設け、このX−ステージ中に前
記と同様の機構を用いたY軸方向に移動可能なY1−ス
テージ及びY2−ステージを設け、後者の2つのY1,
Y2−ステージにリードをその1フレーム送り毎に固定
し、その時のリードの位置を位置検出センサーにより検
出し、その位置検出信号を前記圧電素子にフィードバッ
クしてX軸方向の1軸、Y軸方向2軸を各々制御するこ
とにより、X軸方向、Y軸方向および回転角θの精密位
置決めを行うことを特徴とするTAB方式リード自動検
査装置に用いるリード位置決め方法にある。
【0006】本発明の他の目的とする所は、一枚板に、
剛性ヒンジと、圧電素子の微小送りが可能なアクチュエ
ータとを設けた剛性の高い平行移動機構をもったX軸方
向に移動可能なX−ステージを設け、このX−ステージ
中に前記と同様の機構を用いたY軸方向に移動可能なY
1−ステージ及びY2−ステージを設け、後者の2つの
Y1,Y2−ステージにリードの載置面を設けてその1
フレーム送り毎にリードを固定してリード位置を検出す
る位置検出センサーを設け、前記リード位置の検出信号
を前記の移動テーブルのX軸方向の1軸、Y軸方向の2
軸の移動を制御する圧電素子にフィードバックする手段
と、前記圧電素子の微小送りで制御されてX軸方向、Y
軸方向および回転角θの精密位置決めを行うアクチュエ
ータを具備することを特徴とするTAB方式リード自動
検査装置に用いるリード位置決め装置にある。
【0007】本発明の更に他の目的とする所は、リード
の位置決めは、検査ステージのX−Y−θステージに固
定されたリードを顕微鏡とCCDカメラ等により観察
し、検査対象である画像情報を取り込み欠陥検査を行う
画像処理コンピュータと、リードの1フレーム送り、X
Mエッジ検出、モータの微小送り、X,Y1,Y2エッ
ジを検出しで検出信号を各圧電素子にフィードバック
し、基準位置と合致するまでX−Y−θステージ上のリ
ードの位置決めを行う位置決め用コンピュータとにより
行い、1フレーム前に取り込んだ画像情報を画像処理コ
ンピュータが欠陥検査している間に、位置決め用コンピ
ュータはつぎのリードの位置決めを行うという並列処理
を特徴とするTAB方式リード自動検査装置に用いるリ
ード位置決め方法にある。
【0008】本発明の更に他の目的とする所は、検査製
品の載置面を一枚板に剛性ヒンジを設けた剛性の高い平
行移動機構を設け、前記平行移動機構をX軸方向の1軸
およびY軸方向の2軸で平行移動させるように構成し、
これを駆動する圧電素子の微小送り可能なアクチュエー
タを設け、リードの位置検出信号をフィードバックして
前記平行移動機構をX軸、Y軸および回転角θ方向の各
方向に圧電素子を駆動する制御手段を具備して成り、
X,Y,θ方向の位置決めを高精度かつ、高速に行える
よう構成したことを特徴とするTAB方式リード自動検
査装置に用いるリード位置決め装置を提供するにある。
【0009】本発明の方法による回転角θの位置決め
は、2軸あるY軸方向(Y1 ,Y2 方向)の位置決めテ
ーブルにそれぞれ異なる送り量を与えることにより調整
する。本発明においては、圧電素子と剛性の高いヒンジ
機構を用いているため、位置決めの応答速度の向上およ
び静定時間の短縮が可能である。
【0010】
【作用】したがって、本発明により、たわみの生じやす
いTAB方式リードの検査工程および加工工程におい
て、リードの位置決め精度が著しく向上し、同時に、位
置決めの高速化も達成されるため、リード製品の信頼性
および生産性の向上が期待される。したがって、本発明
はこの種のリード自動検査装置を必要とする、例えばI
C用TABリード製造に対して極めて有用となる。
【0011】
【実施例】以下に図面を参照して実施例につき本発明を
詳細に説明する。図1にTAB方式リード自動検査装置
の全体の構成を示す。図1において、左右のテープラン
ナ2に巻き付けられているTAB方式リード3はトルク
モータ1により駆動され、ステッピングモータ4で1フ
レーム分送られ、ソレノイド5により検査テーブル6上
に固定される。検査テーブル6は圧電素子7,7X,7
Y1 ,7Y2 により駆動するX−Y−θステージ8で構
成され、リード3の微小位置決めを行う。位置決め用パ
ーソナルコンピュータ9は位置決め制御に用いられ、リ
ードの位置の検出およびステッピングモータ4、ソレノ
イド5、圧電素子7の制御を行う。10は画像処理用コン
ピュータでCCDカメラ11から送られてきた画像により
リードの検査を行う。12はCCDカメラ11の先端に取付
けた顕微鏡、13はパーソナルコンピュータ9に取付けた
D/A変換器、14はステージの照明灯である。
【0012】図2に本発明によるX−Y−θステージ8
を示す。検査対象となるリードは、ステージ中央に固定
され、X−ステージ15により送り方向(X軸方向)の位
置決めが、Y1−ステージ16,Y2−ステージ17により
送り方向に対し垂直方向(Y軸方向)の位置決めおよび
回転方向(回転角θ)の位置決めが行われる。3つの圧
電素子7X,7Y1 ,7Y2 の変位は変位拡大機構を介
し、それぞれのステージに独立に伝わる。変位拡大率は
4倍であり、圧電素子7X,7Y1 ,7Y2 への入力電
圧0〜150 Vに対し、ステージの変位は0〜100 μmに
対応する。
【0013】リードの位置決めは、ステッピングモータ
4による1フレーム送り、ステッピングモータ4による
微小送り、X−Y−θステージ8による位置決めの3段
階で行う。ステッピングモータ4による1フレーム送り
はあらかじめ求めておいたパルスをモータに送ることに
より行う。ステッピングモータ4による微小送りおよび
X−Y−θステージ8による位置決めはリードの位置を
検出し、基準画像を取り込んだときの位置と比較し、移
動量をフィードバックすることにより行う。位置の検出
は、CCDカメラ11から位置決め用コンピュータ9に取
り付けた画像処理ボード18に入力される画像データを用
いて行う。
【0014】図3はリードの一部分を示す模式図であ
る。図中のXMエッジは、モータによる微小送り用に検
出され、X,Y1 ,Y2 エッジはX−Y−θステージ8
による位置決め用に検出される。回転方向の位置決め
は、Y1 ,Y2 エッジから回転量を計算しY1 −ステー
ジ16 、Y2 −ステージ17を独立に移動させることによ
り行う。
【0015】図4は自動検査装置のフローチャートを示
す。本装置では位置決めと平行して欠陥検出を行ない、
検査工程の高速度化を実現している。図4に示すよう
に、位置決め用コンピュータ9がスタートすると、モー
タキャリブレーションが働きステッピングモータ4の1
パルスあたりの移動量を計算する。次にPZTキャリブ
レーションが働き、圧電素子の1ボルトあたりの移動量
を計算する。次に基準画像のX,Y1 ,Y2 エッジを検
出し、これを基準位置として記録し、保管しておく。こ
のようにして検査準備完了となり、画像処理用コンピュ
ータ10よりの位置決め信号出力が来るのを待つ状態とな
る。ここまでの処理と平行して画像処理用コンピュータ
10においては、基準画像の取り込み処理をし、この基準
画像情報を画像処理用コンピュータ10に記録し、保管し
ておく。ここまでの処理が初期設定である。
【0016】初期設定の後でCCDカメラ11の先端に取
り付けた顕微鏡12により検査テーブル6のX−Y−θス
テージ8に固定されたリード3を観察し、検査対象画像
であるその画像情報をCCDカメラ11を介して画像処理
コンピュータ10に取り込み画像処理をする。なお初期設
定の後は基準画像と同じ画像を取り込むことになるが、
これは動作の確認のためであり、この画像からは欠陥が
検出されないはずである。画像処理コンピュータ10は検
査対象画像を記録した直後に、位置決め信号出力を位置
決め用コンピュータ9に送る。位置決め用コンピュータ
9はリードの1フレーム送り、XMエッジ検出、モータ
微小送り、X,Y1 ,Y2 エッジ検出をして、各圧電素
子7X,7Y1 ,7Y2 を駆動し、基準位置と合致する
までX−Y−θステージ8上のリード3の位置決めを行
う。
【0017】画像処理コンピュータ10は検査対象画像と
保管されている基準画像と比較し、その差を求めて、欠
陥の有無を検出、すなわちリードの検査を行い、この検
査が終了すると次のリードの検査に移り、この操作を繰
返す。画像処理コンピュータ10が欠陥検出を行っている
間に、位置決め用コンピュータ9は、リードの1フレー
ム送り、XMエッジ検出、モータ微小送り、X,Y1,
Y2 エッジ検出をして、圧電素子の駆動をし、制御を終
了し、次の位置の位置決め信号が来るのを待つ状態とな
り、この操作を繰返すのである。
【0018】
【発明の効果】実際に本発明による自動検査装置を稼動
させ、得られる位置決め精度について、X−Y−θステ
ージを使用した場合と、X−Y−θステージを使用せず
にステッピングモータのみを使用する場合について、測
定した結果を比較して図5に示す。それぞれのリードの
エッジについて基準画像におけるそれぞれのエッジの位
置からのズレを位置決め誤差とした。この結果、本発明
によるX−Y−θステージの使用により、位置決め精度
は著しく向上し、±1画素(5.2 μm)程度の位置決め
が達成されている。
【0019】リードの検査において、欠陥検出はCCD
カメラと画像処理用コンピュータを用いパターンマッチ
ング法により行なう。この方法では基準画像と検査対象
の画像とを比較し欠陥を検出するため、位置決め誤差が
欠陥として検出される可能性がある。本発明を用いた位
置決め装置の精度は、画像処理用コンピュータの±1画
素以内であるため、基準画像との差を取った画像に対し
細線化処理を施し、1画素以内の孤立点を除去すること
により、位置決め誤差が欠陥として検出されることを防
ぐことができる。その結果、2画素、約10μm以上の大
きさの欠陥検出が可能となる。また、本発明は検査工程
以外に加工工程における位置決めにも適用可能である等
工業に応用する上で大なる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はリード位置決め装置を利用したTAB方
式リード自動検査装置の概略構成の例を示す構成配置図
である。
【図2】図2は自動検査装置に用いられるリード位置決
めのためのX−Y−θステージの構造の例を示す概略図
である。
【図3】図3は検査されるTAB方式のリードの模式図
である。
【図4】図4はTAB方式リード自動検査装置のフロー
チャートの例を示す図である。
【図5】図5は本発明と従来の方法により得られる位置
決め精度との比較を示す図である。
【符号の説明】
1 トルクモータ 2A,2B.2C.2D テープランナー 3 TAB方式リード 4 ステッピングモータ 5 ソレノイド 6 検査テーブル 7 圧電素子 7X X軸方向の圧電素子 7Y1 Y1 軸方向の圧電素子 7Y2 Y2 軸方向の圧電素子 8 X−Y−θステージ 9 位置決め用コンピュータ 10 画像処理用コンピュータ 11 CCDカメラ(撮像カメラ) 12 顕微鏡 13 D/A変換器 14 照明装置 15 Xステージ 16 Y1 ステージ 17 Y2 ステージ 18 画像処理ボード
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−26951(JP,A) 特開 平4−233245(JP,A) 特開 平4−80941(JP,A) 特開 平4−205113(JP,A)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 TAB方式リードの自動検査または加工
    法において、一枚板に、剛性ヒンジと、圧電素子の微小
    送りが可能なアクチュエータとを設けた剛性の高い平行
    移動機構を用いてX軸方向に移動可能なX−ステージを
    設け、このX−ステージ中に前記と同様の機構を用いた
    Y軸方向に移動可能なY1−ステージ及びY2−ステー
    ジを設け、後者の2つのY1,Y2−ステージにリード
    をその1フレーム送り毎に固定し、その時のリードの位
    置を位置検出センサーにより検出し、その位置検出信号
    を前記圧電素子にフィードバックしてX軸方向の1軸、
    Y軸方向2軸を各々制御することにより、X軸方向、Y
    軸方向および回転角θの精密位置決めを行うことを特徴
    とするTAB方式リード自動検査装置に用いるリード位
    置決め方法。
  2. 【請求項2】 一枚板に、剛性ヒンジと、圧電素子の微
    小送りが可能なアクチュエータとを設けた剛性の高い平
    行移動機構をもったX軸方向に移動可能なX−ステージ
    を設け、このX−ステージ中に前記と同様の機構を用い
    たY軸方向に移動可能なY1−ステージ及びY2−ステ
    ージを設け、後者の2つのY1,Y2−ステージにリー
    ドの載置面を設けてその1フレーム送り毎にリードを固
    定してリード位置を検出する位置検出センサーを設け、
    前記リード位置の検出信号を前記の移動テーブルのX軸
    方向の1軸、Y軸方向の2軸の移動を制御する圧電素子
    にフィードバックする手段と、前記圧電素子の微小送り
    で制御されてX軸方向、Y軸方向および回転角θの精密
    位置決めを行うアクチュエータを具備することを特徴と
    するTAB方式リード自動検査装置に用いるリード位置
    決め装置。
  3. 【請求項3】 リードの位置決めは、検査ステージのX
    −Y−θステージに固定されたリードを顕微鏡とCCD
    カメラ等により観察し、検査対象である画像情報を取り
    込み欠陥検査を行う画像処理コンピュータと、リードの
    1フレーム送り、XMエッジ検出、モータの微小送り、
    X,Y1,Y2エッジを検出して検出信号を各圧電素子
    にフィードバックし、基準位置と合致するまでX−Y−
    θステージ上のリードの位置決めを行う位置決め用コン
    ピュータとにより行い、1フレーム前に取り込んだ画像
    情報を画像処理コンピュータが欠陥検査している間に、
    位置決め用コンピュータはつぎのリードの位置決めを行
    うという並列処理を特徴とする請求項1記載のTAB方
    式リード自動検査装置に用いるリード位置決め方法。
JP6039647A 1994-03-10 1994-03-10 Tab方式リード自動検査装置に用いるリード位置決め方法および装置 Expired - Lifetime JP2615412B2 (ja)

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