JP2620053B2 - 微小間隙の測定方法 - Google Patents
微小間隙の測定方法Info
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 15
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、微小間隙の測定方法に
関し、より具体的には例えば半導体素子に用いるリード
フレームのリードの変形などの検査のためにリードの間
隙を高精度で測定するのに好適な微小間隙の測定方法に
関する。
関し、より具体的には例えば半導体素子に用いるリード
フレームのリードの変形などの検査のためにリードの間
隙を高精度で測定するのに好適な微小間隙の測定方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子に用いるリードフレームは、
そのリード同士の絶縁性が損なわれると不良となってし
まう。そのためリード間の間隙を測定して一定以下の場
合には不良として排除するようにしている。
そのリード同士の絶縁性が損なわれると不良となってし
まう。そのためリード間の間隙を測定して一定以下の場
合には不良として排除するようにしている。
【０００３】このためのリード間の間隙測定の方法とし
ては、画像処理による方法が従来より行なわれている。
この画像処理による方法は、例えば一面側から照明した
状態のリードフレームを他面側から撮像し、これにより
得られる画像の各画素における明度の違い、つまり一面
側からの照明光はリードの部分では遮られるのでリード
の部分に対応する画素は暗くなり、逆にリードの間隙で
はそのまま照明光が撮像手段に入射するのでこれに対応
する画素は明るくなるという明度の違いを利用してリー
ドの間隙を測定するもので、従来では二つの方法が用い
られていた。
ては、画像処理による方法が従来より行なわれている。
この画像処理による方法は、例えば一面側から照明した
状態のリードフレームを他面側から撮像し、これにより
得られる画像の各画素における明度の違い、つまり一面
側からの照明光はリードの部分では遮られるのでリード
の部分に対応する画素は暗くなり、逆にリードの間隙で
はそのまま照明光が撮像手段に入射するのでこれに対応
する画素は明るくなるという明度の違いを利用してリー
ドの間隙を測定するもので、従来では二つの方法が用い
られていた。
【０００４】その一つは、明部と暗部について予め求め
た基準値からその境界値（中間値）を定め、二つの隣接
する画素を結ぶ直線が境界値と交差する点をリードのエ
ッジ部分と見なしてリードの間隙を求める方法である
（方法１）。これを図式化して示すと図４のようにな
る。図中、ＭＬがリードを示し、Ｐが画素列を示してお
り、その上が画素列における各画素による明度曲線Ｃ
で、二つの隣接する画素を結ぶ直線と境界値の交点の間
隔から間隙幅Ｗが求まる。
た基準値からその境界値（中間値）を定め、二つの隣接
する画素を結ぶ直線が境界値と交差する点をリードのエ
ッジ部分と見なしてリードの間隙を求める方法である
（方法１）。これを図式化して示すと図４のようにな
る。図中、ＭＬがリードを示し、Ｐが画素列を示してお
り、その上が画素列における各画素による明度曲線Ｃ
で、二つの隣接する画素を結ぶ直線と境界値の交点の間
隔から間隙幅Ｗが求まる。
【０００５】他の一つは、所定数の連続する画素につい
て隣り合う画素間の明度の差分を求め、これから得られ
る差分値曲線における二つのピーク間の間隔としてリー
ドの間隙を求める方法である（方法２）。これを図式化
して示すと図５のようになる。図中、画素列Ｐの上に示
すのが明度曲線Ｃとこれに対応する差分値曲線Ｄであ
る。
て隣り合う画素間の明度の差分を求め、これから得られ
る差分値曲線における二つのピーク間の間隔としてリー
ドの間隙を求める方法である（方法２）。これを図式化
して示すと図５のようになる。図中、画素列Ｐの上に示
すのが明度曲線Ｃとこれに対応する差分値曲線Ｄであ
る。
【０００６】これら従来の各方法は、リードの間隙が一
定以上の場合にはそれなりに有効性があるものの、リー
ドの間隙がそれ以下になると測定精度が大幅に低下して
しまう。即ち方法１の場合は、リードの間隙が狭くてリ
ードの間隙に対応する部分の画素でも境界値以下の明る
さしか持たないために明度曲線が全体的に境界値を下回
るようになってしまう場合には、原理的に測定が不可能
であり、また方法２の場合は、リードの間隙が狭くて二
つのピークが現れない状態になってしまう場合には、同
じく原理的に測定が不可能である。
定以上の場合にはそれなりに有効性があるものの、リー
ドの間隙がそれ以下になると測定精度が大幅に低下して
しまう。即ち方法１の場合は、リードの間隙が狭くてリ
ードの間隙に対応する部分の画素でも境界値以下の明る
さしか持たないために明度曲線が全体的に境界値を下回
るようになってしまう場合には、原理的に測定が不可能
であり、また方法２の場合は、リードの間隙が狭くて二
つのピークが現れない状態になってしまう場合には、同
じく原理的に測定が不可能である。
【０００７】このように従来の方法が一定以下の間隙に
対し有効性を失うのは、方法１及び２の何れもが画素を
単位とする言わばデジタル的な処理であることに起因す
る。即ち方法１及び２は、何れも画素１個を単位として
おり、リードの間隙が１画素のサイズ以下になると、１
個の画素に間隙部分とこれを挟んだ両側の二つのリード
のエッジ部分が対応してしまうので方法１の場合は最大
明度部分でも境界値以下になる状態を招くし、また方法
２の場合は二つのピークが現れない状態を招いてしま
う。
対し有効性を失うのは、方法１及び２の何れもが画素を
単位とする言わばデジタル的な処理であることに起因す
る。即ち方法１及び２は、何れも画素１個を単位として
おり、リードの間隙が１画素のサイズ以下になると、１
個の画素に間隙部分とこれを挟んだ両側の二つのリード
のエッジ部分が対応してしまうので方法１の場合は最大
明度部分でも境界値以下になる状態を招くし、また方法
２の場合は二つのピークが現れない状態を招いてしま
う。
【０００８】しかるに半導体装置の高集積化はますます
進み、これに伴ってリードフレームのリード間隙もます
ます狭くなってきており、最近では例えばリードの幅が
１００μでリード間の設定間隙が１００μとい言ったも
のも出現している。このようなリードフレームの場合に
は例えばリード間隙を５０μまで許容する基準を設けて
いるが、この５０μを誤差を考慮して安全に測定するた
めには最低でも３０μ程度までの測定を可能とすること
が要求され、従って従来の方法では対応できなくなって
来ている。
進み、これに伴ってリードフレームのリード間隙もます
ます狭くなってきており、最近では例えばリードの幅が
１００μでリード間の設定間隙が１００μとい言ったも
のも出現している。このようなリードフレームの場合に
は例えばリード間隙を５０μまで許容する基準を設けて
いるが、この５０μを誤差を考慮して安全に測定するた
めには最低でも３０μ程度までの測定を可能とすること
が要求され、従って従来の方法では対応できなくなって
来ている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
事情を背景になされたもので、画像処理により間隙を測
定するについて、より微小な間隙を高精度で測定できる
ようにすることを目的としている。
事情を背景になされたもので、画像処理により間隙を測
定するについて、より微小な間隙を高精度で測定できる
ようにすることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような目的のために
本発明では、対象物を撮像して得られる画像の各画素に
おける明度の違いを利用して対象物が有する微小間隙の
幅を測定する測定方法について、所定数の連続する画素
中から最大明度の画素を特定し、この最大明度の画素の
両側に連続する所定数の画素について隣り合う画素間の
明度勾配を求め、これから明度勾配が最大である一組の
画素を最大明度の画素の両側それぞれについて特定し、
この一組の画素を間に含んで前後に連続する４個以上の
画素における明度値に基づいて三次曲線を最大明度の画
素の両側について求め、この両三次曲線におけるそれぞ
れの変曲点の間隔として微小間隙の幅を求めるようにし
ている。
本発明では、対象物を撮像して得られる画像の各画素に
おける明度の違いを利用して対象物が有する微小間隙の
幅を測定する測定方法について、所定数の連続する画素
中から最大明度の画素を特定し、この最大明度の画素の
両側に連続する所定数の画素について隣り合う画素間の
明度勾配を求め、これから明度勾配が最大である一組の
画素を最大明度の画素の両側それぞれについて特定し、
この一組の画素を間に含んで前後に連続する４個以上の
画素における明度値に基づいて三次曲線を最大明度の画
素の両側について求め、この両三次曲線におけるそれぞ
れの変曲点の間隔として微小間隙の幅を求めるようにし
ている。
【００１１】三次曲線を求める手法としては、例えば反
復線形補完法（Aitken−Neville 法）やLagrange法を用
いることができ、これらによると４個以上の値（座標
値）を与えることにより一義的に三次曲線を定めること
ができる。
復線形補完法（Aitken−Neville 法）やLagrange法を用
いることができ、これらによると４個以上の値（座標
値）を与えることにより一義的に三次曲線を定めること
ができる。
【００１２】このように本方法は、三次曲線を用いて各
画素間を補完するようにしているので、実質的にアナロ
グ的処理となる。このためデジタル的な処理である上記
従来の方法のような画素サイズによる制約を小さくする
ことができ、画素サイズより狭い間隙でも有効に測定す
ることが可能となる。
画素間を補完するようにしているので、実質的にアナロ
グ的処理となる。このためデジタル的な処理である上記
従来の方法のような画素サイズによる制約を小さくする
ことができ、画素サイズより狭い間隙でも有効に測定す
ることが可能となる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の態様について測定例に基づい
てより詳しく説明する。本測定例における機器構成は図
３に模式化して示す通りである。下側から照明手段１で
リードフレーム２を照明しつつ上側からビデオカメラ３
でリードフレーム２を撮像し、これで得られる画像をビ
デオカメラ３に接続の処理装置４で処理する構成となっ
ている。測定対象のリードフレーム２は、リードの幅が
１００μでリード間の設定間隙が１００μのもので、ビ
デオカメラ３が与える画像における画素のサイズは３７
μである。
てより詳しく説明する。本測定例における機器構成は図
３に模式化して示す通りである。下側から照明手段１で
リードフレーム２を照明しつつ上側からビデオカメラ３
でリードフレーム２を撮像し、これで得られる画像をビ
デオカメラ３に接続の処理装置４で処理する構成となっ
ている。測定対象のリードフレーム２は、リードの幅が
１００μでリード間の設定間隙が１００μのもので、ビ
デオカメラ３が与える画像における画素のサイズは３７
μである。
【００１４】この条件で測定した場合の処理の内容を図
式化して示すと図１及び図２のようになる。図１に示す
例は、リードに変形などがなく設定間隙の１００μを保
っている部分についての測定例で、２本のリードＭＬ、
ＭＬとその間隙Ｓを合わせた３００μの間に約７個の画
素Ｐ1 〜Ｐ7 が対応することになる。
式化して示すと図１及び図２のようになる。図１に示す
例は、リードに変形などがなく設定間隙の１００μを保
っている部分についての測定例で、２本のリードＭＬ、
ＭＬとその間隙Ｓを合わせた３００μの間に約７個の画
素Ｐ1 〜Ｐ7 が対応することになる。
【００１５】各画素はリードＭＬ、ＭＬとの関係でのそ
れぞれの位置に応じた明度値Ｌ1 〜Ｌ7 を持つ。この中
から最大明度の画素を特定する。この場合は画素Ｐ
4 （明度値Ｌ4 ）がそれに当たる。次いでこの画素Ｐ4
の両側の所定数の画素のグループについて隣り合う画素
間の明度勾配を求め、その中から明度勾配が最大である
二つの画素を画素Ｐ4 の両側それぞれについて特定す
る。
れぞれの位置に応じた明度値Ｌ1 〜Ｌ7 を持つ。この中
から最大明度の画素を特定する。この場合は画素Ｐ
4 （明度値Ｌ4 ）がそれに当たる。次いでこの画素Ｐ4
の両側の所定数の画素のグループについて隣り合う画素
間の明度勾配を求め、その中から明度勾配が最大である
二つの画素を画素Ｐ4 の両側それぞれについて特定す
る。
【００１６】画素グループの画素数は、リードのサイズ
と間隙のサイズ及び画素サイズで決まる。即ち２本のリ
ードと間隙を加えた幅に平均的に何個の画素が入るかで
決まる。この例の場合は７個である。
と間隙のサイズ及び画素サイズで決まる。即ち２本のリ
ードと間隙を加えた幅に平均的に何個の画素が入るかで
決まる。この例の場合は７個である。
【００１７】処理は、４画素を一組として進め、基準と
なる画素Ｐ4 の左側については画素Ｐ4 を一つ右側に越
えた画素Ｐ5 を始点とし、画素Ｐ4 の右側については画
素Ｐ4 を一つ左側に越えた画素Ｐ3 を始点とする。この
ように４画素を一組とするのは、最低４個の点を与える
ことで三次曲線を一義的に定めることができるからであ
る。また最大明度の画素Ｐ4 を越えた画素Ｐ5 やＰ3 を
始点とするのは、もし最大明度の画素Ｐ4 とその隣の画
素Ｐ5 やＰ3 の間で明度勾配が最大である場合にはこの
２画素を間に含んで前後に連続する４個以上の画素を得
ることができないからである。つまり三次曲線を求める
には少なくとも４個の点（４個の画素）を必要とする。
またこの４個の点から求めた三次曲線にリードのエッジ
と対応する変曲点を含ませるには、明度勾配が最大であ
る一組の画素の両側に他の画素のあることが必要であ
る。したがって図１の場合に、実際には画素Ｐ 4 の左側
における明度勾配が最大である一組の画素は画素Ｐ 2 と
Ｐ 3 であるので、この両画素を含む４個の画素は、
Ｐ 1 、Ｐ 2 、Ｐ 3 、Ｐ 4 の組み合わせとなるが、もし画
素Ｐ 3 とＰ 4 の間で明度勾配が最大であった場合には、
この両画素を含む４個の画素は、Ｐ 2 、Ｐ 3 、Ｐ 4 、Ｐ
5 でなければならず、そのためには画素Ｐ 5 を始点とす
る必要がある。このことは最大明度の画素Ｐ 4 の右側に
ついても同様で、そのために画素Ｐ 3 を始点とする必要
がある。
なる画素Ｐ4 の左側については画素Ｐ4 を一つ右側に越
えた画素Ｐ5 を始点とし、画素Ｐ4 の右側については画
素Ｐ4 を一つ左側に越えた画素Ｐ3 を始点とする。この
ように４画素を一組とするのは、最低４個の点を与える
ことで三次曲線を一義的に定めることができるからであ
る。また最大明度の画素Ｐ4 を越えた画素Ｐ5 やＰ3 を
始点とするのは、もし最大明度の画素Ｐ4 とその隣の画
素Ｐ5 やＰ3 の間で明度勾配が最大である場合にはこの
２画素を間に含んで前後に連続する４個以上の画素を得
ることができないからである。つまり三次曲線を求める
には少なくとも４個の点（４個の画素）を必要とする。
またこの４個の点から求めた三次曲線にリードのエッジ
と対応する変曲点を含ませるには、明度勾配が最大であ
る一組の画素の両側に他の画素のあることが必要であ
る。したがって図１の場合に、実際には画素Ｐ 4 の左側
における明度勾配が最大である一組の画素は画素Ｐ 2 と
Ｐ 3 であるので、この両画素を含む４個の画素は、
Ｐ 1 、Ｐ 2 、Ｐ 3 、Ｐ 4 の組み合わせとなるが、もし画
素Ｐ 3 とＰ 4 の間で明度勾配が最大であった場合には、
この両画素を含む４個の画素は、Ｐ 2 、Ｐ 3 、Ｐ 4 、Ｐ
5 でなければならず、そのためには画素Ｐ 5 を始点とす
る必要がある。このことは最大明度の画素Ｐ 4 の右側に
ついても同様で、そのために画素Ｐ 3 を始点とする必要
がある。
【００１８】このようにして画素Ｐ5 から画素Ｐ1 及び
画素Ｐ3 から画素Ｐ7 までについて隣合う画素同士の明
度勾配を求めると、この例では左側については画素Ｐ2
と画素Ｐ3 の間で明度勾配が最大であり、右側にについ
ては画素Ｐ5 と画素Ｐ6 の間で明度勾配が最大であるか
ら、左側については画素Ｐ2 、Ｐ3 とこれらの前後の画
素Ｐ1 、Ｐ4 で三次曲線Ｃａを求め、また右側について
は画素Ｐ5 、Ｐ6 とこれらの前後の画素Ｐ4 、Ｐ7 で三
次曲線Ｃｂを求める。
画素Ｐ3 から画素Ｐ7 までについて隣合う画素同士の明
度勾配を求めると、この例では左側については画素Ｐ2
と画素Ｐ3 の間で明度勾配が最大であり、右側にについ
ては画素Ｐ5 と画素Ｐ6 の間で明度勾配が最大であるか
ら、左側については画素Ｐ2 、Ｐ3 とこれらの前後の画
素Ｐ1 、Ｐ4 で三次曲線Ｃａを求め、また右側について
は画素Ｐ5 、Ｐ6 とこれらの前後の画素Ｐ4 、Ｐ7 で三
次曲線Ｃｂを求める。
【００１９】それからこれらの三次曲線Ｃａ、Ｃｂにつ
いて変曲点Ａ、Ｂを求める。この両変曲点Ａ、Ｂは、リ
ードＭＬ、ＭＬのエッジに対応するので、この両変曲点
Ａ、Ｂの間隔（座標差）としてリードＭＬ、ＭＬの間隙
幅Ｗが求まる。
いて変曲点Ａ、Ｂを求める。この両変曲点Ａ、Ｂは、リ
ードＭＬ、ＭＬのエッジに対応するので、この両変曲点
Ａ、Ｂの間隔（座標差）としてリードＭＬ、ＭＬの間隙
幅Ｗが求まる。
【００２０】図２に示す例は、リードが変形してその間
隙が３０μ程度に狭まっている部分についての測定例で
ある。測定のための処理内容は上記と同様で、最大明度
の画素Ｐ3 を基準にして画素Ｐ4 から画素Ｐ1 までと画
素Ｐ2 から画素Ｐ5 までそれぞれについて明度勾配が最
大である一組の画素Ｐ2 、Ｐ3 及び画素Ｐ3 、Ｐ4 を求
め、これらを含む前後４画素が与える三次曲線Ｃａ、Ｃ
ｂの変曲点Ａ、Ｂの間隔としてリード間隙幅Ｗを求め
る。
隙が３０μ程度に狭まっている部分についての測定例で
ある。測定のための処理内容は上記と同様で、最大明度
の画素Ｐ3 を基準にして画素Ｐ4 から画素Ｐ1 までと画
素Ｐ2 から画素Ｐ5 までそれぞれについて明度勾配が最
大である一組の画素Ｐ2 、Ｐ3 及び画素Ｐ3 、Ｐ4 を求
め、これらを含む前後４画素が与える三次曲線Ｃａ、Ｃ
ｂの変曲点Ａ、Ｂの間隔としてリード間隙幅Ｗを求め
る。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したごとく本発明の微小間隙の
測定方法によると、画素サイズより狭い間隙でも有効に
測定することができ、ますますリード間隙の微小化が進
んでいるリードフレームの検査などを有効に行なうこと
ができる。
測定方法によると、画素サイズより狭い間隙でも有効に
測定することができ、ますますリード間隙の微小化が進
んでいるリードフレームの検査などを有効に行なうこと
ができる。
【図１】本発明の測定方法による一測定例における処理
状態図。
状態図。
【図２】本発明の測定方法による他の測定例における処
理状態図。
理状態図。
【図３】本発明による測定方法を実施するための機器構
成図。
成図。
【図４】従来の方法による測定例における処理状態図。
【図５】他の従来の方法による測定例における処理状態
図。
図。
Ａ 変曲点 Ｂ 変曲点 Ｃａ 三次曲線 Ｃｂ 三次曲線 ＭＬ リード（対象物） Ｐ 画素 Ｓ 微小間隙 Ｗ 微小間隙の幅
Claims (1)
- 【請求項１】 対象物を撮像して得られる画像の各画素
における明度の違いを利用して対象物が有する微小間隙
の幅を測定する測定方法において、所定数の連続する画
素中から最大明度の画素を特定し、この最大明度の画素
の両側に連続する所定数の画素について隣り合う画素間
の明度勾配を求め、これから明度勾配が最大である一組
の画素を最大明度の画素の両側それぞれについて特定
し、この一組の画素を間に含んで前後に連続する４個以
上の画素における明度値に基づいて三次曲線を最大明度
の画素の両側について求め、この両三次曲線におけるそ
れぞれの変曲点の間隔として微小間隙の幅を求めるよう
にしたことを特徴とする微小間隙の測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20545094A JP2620053B2 (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | 微小間隙の測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20545094A JP2620053B2 (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | 微小間隙の測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0868612A JPH0868612A (ja) | 1996-03-12 |
| JP2620053B2 true JP2620053B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=16507086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20545094A Expired - Lifetime JP2620053B2 (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | 微小間隙の測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2620053B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112180460B (zh) * | 2020-09-28 | 2024-06-11 | 艾普柯微电子(江苏)有限公司 | 空隙检测方法及装置 |
-
1994
- 1994-08-30 JP JP20545094A patent/JP2620053B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0868612A (ja) | 1996-03-12 |
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