JP2878763B2 - 外観検査装置 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 作用 実施例 （ａ）本発明の一実施例構成の説明（第２図〜第６図） （ｂ）本発明の一実施例の作用の説明（第７図） （ｃ）本発明の一実施例をマイクロコンピュータで構成
した他の実施例の説明（第８図） （ｄ）本発明のその他の他の実施例の説明（第９図） 発明の効果 〔概要〕 微細加工が施され、立体構造を有する検査対象物の外
部形態を検査する外観検査装置に関し、 検査対象物のあらゆる立体構造状態においても検査対
象物の高さ等の外観の欠陥を検出できることができる外
観検査装置を得ることを目的とし、 立体構造を有する検査対象物を撮像して映像信号を出
力する撮像手段を備え、該撮像手段の映像信号に基づき
検査対象物の外観を検査する外観検査装置において、上
記検査対象物における検査部分を包含する撮像手段の光
学軸方向の深度を第１の被写界深度とし、該第１の被写
界深度より小さな深度を他の被写界深度として複数段階
に被写界深度を制御する被写界深度制御手段と、上記撮
像手段の焦点距離を複数段階に制御する焦点距離制御手
段と、上記制御された各焦点距離毎に他の被写界深度で
検査対象物を撮像して得られる各映像信号に基づき、上
記各映像信号の輝度分布を算出して輝度分布の特徴量を
抽出する特徴量抽出手段とを備え、上記特徴量に基づい
て検査対象物の外観を検査するものである。
した他の実施例の説明（第８図） （ｄ）本発明のその他の他の実施例の説明（第９図） 発明の効果 〔概要〕 微細加工が施され、立体構造を有する検査対象物の外
部形態を検査する外観検査装置に関し、 検査対象物のあらゆる立体構造状態においても検査対
象物の高さ等の外観の欠陥を検出できることができる外
観検査装置を得ることを目的とし、 立体構造を有する検査対象物を撮像して映像信号を出
力する撮像手段を備え、該撮像手段の映像信号に基づき
検査対象物の外観を検査する外観検査装置において、上
記検査対象物における検査部分を包含する撮像手段の光
学軸方向の深度を第１の被写界深度とし、該第１の被写
界深度より小さな深度を他の被写界深度として複数段階
に被写界深度を制御する被写界深度制御手段と、上記撮
像手段の焦点距離を複数段階に制御する焦点距離制御手
段と、上記制御された各焦点距離毎に他の被写界深度で
検査対象物を撮像して得られる各映像信号に基づき、上
記各映像信号の輝度分布を算出して輝度分布の特徴量を
抽出する特徴量抽出手段とを備え、上記特徴量に基づい
て検査対象物の外観を検査するものである。
本発明は微細加工が施され、立体構造を有する検査対
象物の外部形態を検査する外観検査装置に関する。
象物の外部形態を検査する外観検査装置に関する。
近年、外観検査装置として各種照明方法を利用したも
のが開発されている。この外観検査装置は、特にIC、LS
I等の半導体素子が高集積化されるに伴い、これら高集
積化された半導体素子におけるチップとパッケージフレ
ームとの間のワイヤボンディング状態の検査に用いられ
る。
のが開発されている。この外観検査装置は、特にIC、LS
I等の半導体素子が高集積化されるに伴い、これら高集
積化された半導体素子におけるチップとパッケージフレ
ームとの間のワイヤボンディング状態の検査に用いられ
る。
このように外観検査装置は上記ワイヤボンディング後
の半導体素子のような立体構造の形態を有する検査対象
物にあっても、その外観形態を正確に検査することが要
求される。
の半導体素子のような立体構造の形態を有する検査対象
物にあっても、その外観形態を正確に検査することが要
求される。
この種の外観検査装置を11図に基づいて説明する。
この第11図は従来装置における検査方法の概略構成を
示す。同図において従来の外観検査装置は、検査対象物
７に斜め方向からスリット状の光束を照射し、該照明光
の光切断線の位置に基づく検査対象物７の高さを検出す
る光切断法が用いられる。
示す。同図において従来の外観検査装置は、検査対象物
７に斜め方向からスリット状の光束を照射し、該照明光
の光切断線の位置に基づく検査対象物７の高さを検出す
る光切断法が用いられる。
次に、この光切断法を用いた外観検査装置の検査動作
について説明する。まず、プリント配線76が形成された
基板75上に、該基板75に対し角度θが斜め方向からスリ
ット状の光束を照射して、基板75及びプリント配線76上
に光切断線を形成する。この光切断線を真上から見る
と、プリント配線76上の光切断線がプリント配線76の高
さｈに応じて基板75上の光切断線から距離ｄだけずれる
ことを利用したものである。
について説明する。まず、プリント配線76が形成された
基板75上に、該基板75に対し角度θが斜め方向からスリ
ット状の光束を照射して、基板75及びプリント配線76上
に光切断線を形成する。この光切断線を真上から見る
と、プリント配線76上の光切断線がプリント配線76の高
さｈに応じて基板75上の光切断線から距離ｄだけずれる
ことを利用したものである。
プリント配線の高さｈは次式により求めることができ
る。
る。
ｈ＝ｄ・tanθ この光切断法は、基準面が基板75のようにほぼ均一な
平面である場合に利用可能である。
平面である場合に利用可能である。
従来の外観検査装置は以上にように構成されているこ
とから、第10図に示すようなワイヤボンディング処理後
の半導体回路中間製品のような場合に、ボンディングワ
イヤ70の検査においてはリード72とダイパッド80との間
に基盤面が無いため光切断法によるボンディングワイヤ
70の検査ができないという課題を有していた。このワイ
ヤボンディング処理の欠陥としてワイヤ弛み欠陥、ワイ
ヤ垂れ欠陥、ワイヤ張り欠陥（第12図（Ｂ）〜（Ｄ）に
示す）があり、これらの欠陥が検出できない。
とから、第10図に示すようなワイヤボンディング処理後
の半導体回路中間製品のような場合に、ボンディングワ
イヤ70の検査においてはリード72とダイパッド80との間
に基盤面が無いため光切断法によるボンディングワイヤ
70の検査ができないという課題を有していた。このワイ
ヤボンディング処理の欠陥としてワイヤ弛み欠陥、ワイ
ヤ垂れ欠陥、ワイヤ張り欠陥（第12図（Ｂ）〜（Ｄ）に
示す）があり、これらの欠陥が検出できない。
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、
検査対象物のあらゆる立体構造状態においても検査対象
物の高さ等の外観の欠陥を検出できることができる外観
検査装置を得ることを目的とする。
検査対象物のあらゆる立体構造状態においても検査対象
物の高さ等の外観の欠陥を検出できることができる外観
検査装置を得ることを目的とする。
第１図は本発明の原理説明図である。
図中、本発明に係る外観検査装置は、立体構造を有す
る検査対象物を撮像して映像信号を出力する撮像手段を
備え、該撮像手段の映像信号に基づき検査対象物の外観
を検査する外観検査装置において、上記検査対象物にお
ける検査部分を包含する撮像手段の光学軸方向の深度を
第１の被写界深度（δ1）とし、該第１の被写界深度
（δ1）より小さな深度を他の被写界深度（δ2）として
複数段階に被写界深度を制御する被写界深度制御手段
と、上記撮像手段の焦点距離を複数段階（f1…fn）に制
御する焦点距離制御手段と、上記制御された各焦点距離
（f1…fn）毎に他の被写界深度（δ2）で検査対象物を
撮像して得られる各映像信号に基づき、上記各映像信号
の輝度分布を算出して輝度分布の特徴量を抽出する特徴
量抽出手段とを備え、上記特徴量に基づいて検査対象物
の外観を検査するものである。
る検査対象物を撮像して映像信号を出力する撮像手段を
備え、該撮像手段の映像信号に基づき検査対象物の外観
を検査する外観検査装置において、上記検査対象物にお
ける検査部分を包含する撮像手段の光学軸方向の深度を
第１の被写界深度（δ1）とし、該第１の被写界深度
（δ1）より小さな深度を他の被写界深度（δ2）として
複数段階に被写界深度を制御する被写界深度制御手段
と、上記撮像手段の焦点距離を複数段階（f1…fn）に制
御する焦点距離制御手段と、上記制御された各焦点距離
（f1…fn）毎に他の被写界深度（δ2）で検査対象物を
撮像して得られる各映像信号に基づき、上記各映像信号
の輝度分布を算出して輝度分布の特徴量を抽出する特徴
量抽出手段とを備え、上記特徴量に基づいて検査対象物
の外観を検査するものである。
本発明においては、検査部分を包含する深度の第１の
被写界深度で検査対象物の検査部分全体を把握する。こ
の把握された検査部分全体は複数の焦点距離毎に第１の
被写界深度より小さな深度の他の被写界深度で撮像され
る。この撮像により得られる各映像信号に基づき各映像
信号の輝度分布を算出し、この各輝度分布の特徴量を抽
出する。この抽出された各特徴量に基づき検査対象物の
高さ等の外観の欠陥を検出する。このように検査対象物
全体の存在を把握した後により小さな深度の他の被写界
深度で各焦点距離毎に撮像して検査対象物に最適な特徴
量を抽出することから、より迅速且つ高精度に検査対象
物の高さ等の外観の欠陥を検査することが可能となる。
被写界深度で検査対象物の検査部分全体を把握する。こ
の把握された検査部分全体は複数の焦点距離毎に第１の
被写界深度より小さな深度の他の被写界深度で撮像され
る。この撮像により得られる各映像信号に基づき各映像
信号の輝度分布を算出し、この各輝度分布の特徴量を抽
出する。この抽出された各特徴量に基づき検査対象物の
高さ等の外観の欠陥を検出する。このように検査対象物
全体の存在を把握した後により小さな深度の他の被写界
深度で各焦点距離毎に撮像して検査対象物に最適な特徴
量を抽出することから、より迅速且つ高精度に検査対象
物の高さ等の外観の欠陥を検査することが可能となる。
（ａ）本発明の一実施例構成の説明 以下、本発明の一実施例を第２図及び第６図に基づい
て説明する。この第２図は本実施例概略構成図、第２図
被写界深度及び焦点距離の制御詳細説明図、第４図は特
徴量抽出を説明するためのボンディングワイヤ平面図、
第５図は輝度分布特性図、第６図はボンディングワイヤ
形状の正常・欠陥判定説明図を示す。
て説明する。この第２図は本実施例概略構成図、第２図
被写界深度及び焦点距離の制御詳細説明図、第４図は特
徴量抽出を説明するためのボンディングワイヤ平面図、
第５図は輝度分布特性図、第６図はボンディングワイヤ
形状の正常・欠陥判定説明図を示す。
上記各図において本実施例に係る外観検査装置は、立
体構造を有する検査対象物７に対向配置され、この検査
対象物７を撮像し映像信号を出力するカメラ１と、この
カメラ１と検査対象物７との間に配設され、制御装置３
からの制御に基づきカメラ１の被写界深度δ1、δ2及び
焦点距離f1、f2、f3を変更調整する被写界深度・焦点距
離調整装置（以下、調整装置）２と、この調整装置２の
調整を予め設定された順序で制御すると共に、上記カメ
ラに対して検査対象物７の撮像点Ｐ、Ｑを指示制御する
制御装置３と、上記検査対象物７にほぼ水平方向から照
明光を照射する照明装置４と、上記カメラ１から出力さ
れる各焦点距離f1、f2、f3毎の映像信号に基づく輝度分
布を算出し、、この各輝度分布の特徴量を抽出する特徴
量抽出装置５と、この各特徴量を相互に比較して検査対
象物７の高さ欠陥を判定する判定装置６とを備える構成
である。
体構造を有する検査対象物７に対向配置され、この検査
対象物７を撮像し映像信号を出力するカメラ１と、この
カメラ１と検査対象物７との間に配設され、制御装置３
からの制御に基づきカメラ１の被写界深度δ1、δ2及び
焦点距離f1、f2、f3を変更調整する被写界深度・焦点距
離調整装置（以下、調整装置）２と、この調整装置２の
調整を予め設定された順序で制御すると共に、上記カメ
ラに対して検査対象物７の撮像点Ｐ、Ｑを指示制御する
制御装置３と、上記検査対象物７にほぼ水平方向から照
明光を照射する照明装置４と、上記カメラ１から出力さ
れる各焦点距離f1、f2、f3毎の映像信号に基づく輝度分
布を算出し、、この各輝度分布の特徴量を抽出する特徴
量抽出装置５と、この各特徴量を相互に比較して検査対
象物７の高さ欠陥を判定する判定装置６とを備える構成
である。
上記調整装置２は、円板中心軸を中心として回動自在
に支持される指示枠20と、該指示枠20の円板内に放射状
に配設され、第１・第２の被写界深度δ1、δ2又は第
１、第２、第３の焦点距離f1、f2、f3に調整するガラス
板21〜24と、上記指示枠20の円板中心軸を所定の回転角
度毎に回転させるモータ25とを備える構成である。
に支持される指示枠20と、該指示枠20の円板内に放射状
に配設され、第１・第２の被写界深度δ1、δ2又は第
１、第２、第３の焦点距離f1、f2、f3に調整するガラス
板21〜24と、上記指示枠20の円板中心軸を所定の回転角
度毎に回転させるモータ25とを備える構成である。
上記ガラス板21〜24は各々光学的に密な物質（屈折率
ｎ）のガラス板材で形成され、このガラス板材表面に反
射防止膜が塗布される。第３図に示すようにガラス板21
は厚みt1及び直径a1のガラス板材円板として形成され、
上記カメラ１を第１の焦点距離f1及び第２の被写界深度
δ2とする。ガラス板22は厚みt2及び直径a1のガラス板
材円板として形成され、上記カメラ１を第２の焦点距離
f2及び第２の被写界深度δ2とする。ガラス板23は厚みt
2及び直径a2のガラス板材円板として形成され、上記カ
メラ１を第２の焦点距離f2及び第１の被写界深度δ1と
する。また、ガラス板24は厚みt3及び直径a1のガラス板
材円板で形成され、上記カメラ１を第３の焦点距離f3及
び第２の被写界深度δ2とする。
ｎ）のガラス板材で形成され、このガラス板材表面に反
射防止膜が塗布される。第３図に示すようにガラス板21
は厚みt1及び直径a1のガラス板材円板として形成され、
上記カメラ１を第１の焦点距離f1及び第２の被写界深度
δ2とする。ガラス板22は厚みt2及び直径a1のガラス板
材円板として形成され、上記カメラ１を第２の焦点距離
f2及び第２の被写界深度δ2とする。ガラス板23は厚みt
2及び直径a2のガラス板材円板として形成され、上記カ
メラ１を第２の焦点距離f2及び第１の被写界深度δ1と
する。また、ガラス板24は厚みt3及び直径a1のガラス板
材円板で形成され、上記カメラ１を第３の焦点距離f3及
び第２の被写界深度δ2とする。
上記各ガラス板21〜24は、各ガラス板材の厚みt1、
t2、t3に応じた光学距離（オプティカルパス＝距離ｔ×
屈折率ｎ）を有することから、この光学距離の差（光路
差）がカメラ１の焦点距離を第１、第２、第３の各焦点
距離f1、f2、f3と変化させることとなる。また、上記ガ
ラス板21、22、24とガラス板23とはそのガラス板材の直
径を異にすることから、この直径の大きさが絞りとして
作用してカメラ１の被写界深度を第１、第２の被写界深
度δ1、δ2と変化させることとなる。
t2、t3に応じた光学距離（オプティカルパス＝距離ｔ×
屈折率ｎ）を有することから、この光学距離の差（光路
差）がカメラ１の焦点距離を第１、第２、第３の各焦点
距離f1、f2、f3と変化させることとなる。また、上記ガ
ラス板21、22、24とガラス板23とはそのガラス板材の直
径を異にすることから、この直径の大きさが絞りとして
作用してカメラ１の被写界深度を第１、第２の被写界深
度δ1、δ2と変化させることとなる。
上記特徴量抽出装置５は、第４図に示すボンディング
ワイヤ70に直交する線分Ａ−Ｂの輝度分布を上記カメラ
１から出力される映像信号に基づき算出し、この輝度分
布から特徴量を焦点評価量Ｅとして抽出する構成であ
る。上記輝度分布は第５図（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
に、インフォーカス（合焦点）の場合には第５図（Ａ）
に示す輝度分布となり、ピーク幅W1が小さく、ピーク高
さB1が大きくなる。また、デフォーカス（非合焦点）の
場合には第５図（Ｂ）に示す輝度分布となり、ピーク幅
Wdが大きく、ピーク高さBdが小さくなる。
ワイヤ70に直交する線分Ａ−Ｂの輝度分布を上記カメラ
１から出力される映像信号に基づき算出し、この輝度分
布から特徴量を焦点評価量Ｅとして抽出する構成であ
る。上記輝度分布は第５図（Ａ）、（Ｂ）に示すよう
に、インフォーカス（合焦点）の場合には第５図（Ａ）
に示す輝度分布となり、ピーク幅W1が小さく、ピーク高
さB1が大きくなる。また、デフォーカス（非合焦点）の
場合には第５図（Ｂ）に示す輝度分布となり、ピーク幅
Wdが大きく、ピーク高さBdが小さくなる。
上記焦点評価量Ｅは次式により求めることができる。
Ｅ＝B/W ここで、Ｗは輝度分布のピーク幅の値、Ｂは輝度分布
のピーク高さの値である。上記焦点評価量Ｅの値により
インフォーカス（合焦点）の度合を知ることができる。
のピーク高さの値である。上記焦点評価量Ｅの値により
インフォーカス（合焦点）の度合を知ることができる。
上記判定装置６は、特徴量抽出装置５で抽出された各
撮像点Ｐ、Ｑにおける焦点評価量EP1・EP2、EQ1・EQ2、
EQ2・EQ3を相互に比較し、予め設定された基準比較値と
比較してボンディングワイヤ70の高さ欠陥を判定する構
成である。
撮像点Ｐ、Ｑにおける焦点評価量EP1・EP2、EQ1・EQ2、
EQ2・EQ3を相互に比較し、予め設定された基準比較値と
比較してボンディングワイヤ70の高さ欠陥を判定する構
成である。
この判定装置６は第６図（Ａ）に示すように、撮像点
ＰにおいてEP1＞EP2、撮像点ＱにおいてEQ2＞EQ3の各関
係が満足されている場合に、正常な高さのボンディング
ワイヤ70と判定する。また、第６図（Ｂ）に示すよう
に、撮像点ＰにおいてEP1＞EP2を満足するが、撮像点Ｑ
においてEQ2＞EQ3を満足せずEQ2＜EQ3の関係となる場合
には異常な高さのボンディングワイヤ70としてワイヤ垂
下欠陥と判断する。さらに、第６図（ｃ）に示すよう
に、撮像点ＰにおいてEP1＞EP2を満足せずEP1＞EP2の関
係にある場合には、異常な高さのボンディングワイヤ70
としてワイヤ過張欠陥と判断する。
ＰにおいてEP1＞EP2、撮像点ＱにおいてEQ2＞EQ3の各関
係が満足されている場合に、正常な高さのボンディング
ワイヤ70と判定する。また、第６図（Ｂ）に示すよう
に、撮像点ＰにおいてEP1＞EP2を満足するが、撮像点Ｑ
においてEQ2＞EQ3を満足せずEQ2＜EQ3の関係となる場合
には異常な高さのボンディングワイヤ70としてワイヤ垂
下欠陥と判断する。さらに、第６図（ｃ）に示すよう
に、撮像点ＰにおいてEP1＞EP2を満足せずEP1＞EP2の関
係にある場合には、異常な高さのボンディングワイヤ70
としてワイヤ過張欠陥と判断する。
（ｂ）本発明の一実施例の作用の説明 次に、上記構成に基づく本実施例の作用を第７図に基
づいて説明する。
づいて説明する。
まず、フレームフィーダ（図示を省略）で検査対象物
７をカメラ１の光学軸11に適合する位置まで搬送し、制
御装置３の制御に基づき調整装置２のモータ25を所定の
回転角度回転させてガラス板23を光学軸11に一致させ
る。上記カメラ１と検査対象物７との間にガラス板23を
介装することにより、上記カメラ１は第１の被写界深度
δ1及び第２の焦点距離f2に調整される（ステップ
１）。
７をカメラ１の光学軸11に適合する位置まで搬送し、制
御装置３の制御に基づき調整装置２のモータ25を所定の
回転角度回転させてガラス板23を光学軸11に一致させ
る。上記カメラ１と検査対象物７との間にガラス板23を
介装することにより、上記カメラ１は第１の被写界深度
δ1及び第２の焦点距離f2に調整される（ステップ
１）。
この調整されたカメラ１で検査対象物７を撮像し、最
大の深度を有する第１の被写界深度δ1による映像信号
を出力する（ステップ２）。
大の深度を有する第１の被写界深度δ1による映像信号
を出力する（ステップ２）。
この映像信号が制御装置３に入力され、この制御装置
３は映像信号に基づきボンディングワイヤ70と交差する
高さ基準面を第１、第２、第３の焦点距離f1、f2、f3と
して決定する（ステップ３）。
３は映像信号に基づきボンディングワイヤ70と交差する
高さ基準面を第１、第２、第３の焦点距離f1、f2、f3と
して決定する（ステップ３）。
また、上記制御装置３はモータ25を駆動制御し所定の
回転角度だけ回転させ、上記決定した第１、第２、第３
の焦点距離f1、f2、f3に調整するガラス板21、22、24を
順次光学軸11に一致する位置に回転させる。この回転に
より上記決定された第１、第２、第３の焦点距離f1、
f2、f3とし、第１の被写界深度δ1より小さな第２の被
写界深度δ2にカメラ１を調整する（ステップ４）。
回転角度だけ回転させ、上記決定した第１、第２、第３
の焦点距離f1、f2、f3に調整するガラス板21、22、24を
順次光学軸11に一致する位置に回転させる。この回転に
より上記決定された第１、第２、第３の焦点距離f1、
f2、f3とし、第１の被写界深度δ1より小さな第２の被
写界深度δ2にカメラ１を調整する（ステップ４）。
上記第２の被写界深度δ2とし第１、第２、第３の焦
点距離f1、f2、f3についてボンディングワイヤ70の２つ
の撮像点Ｐ、Ｑをカメラ１で撮像する（ステップ５）。
点距離f1、f2、f3についてボンディングワイヤ70の２つ
の撮像点Ｐ、Ｑをカメラ１で撮像する（ステップ５）。
上記ステップ５における撮像で得られる各映像信号が
特徴量抽出装置５に入力され、この特徴量抽出装置５は
各映像信号に基づき各焦点評価量EP1・EP2、EQ2・EQ3を
算出して特徴量を抽出する（ステップ６）。
特徴量抽出装置５に入力され、この特徴量抽出装置５は
各映像信号に基づき各焦点評価量EP1・EP2、EQ2・EQ3を
算出して特徴量を抽出する（ステップ６）。
この算出された各焦点評価量EP1・EP2、EQ2・EQ3をを
予め設定された基準比較値（EP1＞EP2、EQ2＞EQ3）が成
立するか否かを判定装置６で判断する（ステップ７）。
予め設定された基準比較値（EP1＞EP2、EQ2＞EQ3）が成
立するか否かを判定装置６で判断する（ステップ７）。
上記判定装置６は基準比較値が成立する場合にはボン
ディングワイヤ70が正常な高さと判断し（ステップ
８）、基準比較値が成立しない場合にはボンディングワ
イヤ70が異常な高さであり、ワイヤ垂下欠陥又はワイヤ
過張欠陥と判断する（ステップ９）。
ディングワイヤ70が正常な高さと判断し（ステップ
８）、基準比較値が成立しない場合にはボンディングワ
イヤ70が異常な高さであり、ワイヤ垂下欠陥又はワイヤ
過張欠陥と判断する（ステップ９）。
（ｃ）本発明の一実施例をマイクロコンピュータで構成
した他の実施例の説明 第８図にマイクロコンピュータで構成した他の実施例
の構成ブロック図を示す。
した他の実施例の説明 第８図にマイクロコンピュータで構成した他の実施例
の構成ブロック図を示す。
同図において他の実施例装置は、カメラコントローラ
81の制御に基づきカメラ１を制御すると共に、上記調整
装置２のガラス板21〜24を順次挿入する制御を行なう。
照明コントローラ82は照明装置４を制御し、カメラ１の
撮像に際して検査対象物７へ照明光を照射する。また、
フレームフィーダコントローラ87は検査対象物７をカメ
ラ１の光学軸に一致する位置までフレームフィーダによ
り搬送を制御する。
81の制御に基づきカメラ１を制御すると共に、上記調整
装置２のガラス板21〜24を順次挿入する制御を行なう。
照明コントローラ82は照明装置４を制御し、カメラ１の
撮像に際して検査対象物７へ照明光を照射する。また、
フレームフィーダコントローラ87は検査対象物７をカメ
ラ１の光学軸に一致する位置までフレームフィーダによ
り搬送を制御する。
上記カメラコントローラ81の制御に基づいて撮像され
た検査対象物７の映像信号は、画像入力回路83でディジ
タル化され、マイクロコンピュータ全体に入力されるこ
ととなる。この画像入力回路83を介して入力された映像
信号が画像メモリ84に格納される。この画像メモリ84の
フレーム数は上記ガラス板21〜24の枚数に対応する数が
少なくとも用意される。
た検査対象物７の映像信号は、画像入力回路83でディジ
タル化され、マイクロコンピュータ全体に入力されるこ
ととなる。この画像入力回路83を介して入力された映像
信号が画像メモリ84に格納される。この画像メモリ84の
フレーム数は上記ガラス板21〜24の枚数に対応する数が
少なくとも用意される。
上記画像メモリ84に格納されたガラス板23を挿入した
場合の映像信号を、バッファメモリとしての画像処理メ
モリ85を介して画像処理プロセッサ86が読出す。この画
像処理プロセッサ86は検査対象物７の所定の位置Ａ−Ｂ
（第４図を参照）にボンディングワイヤ70が存在するか
否かを判定する。この判定はボンディングワイヤ70の画
像が輝線として撮像されているので、ボンディングワイ
ヤ70が存在していれば画像処理プロセッサ86で容易に行
なうことができる。このガラス板23を挿入した場合の第
１被写界深度δ1は第２の焦点距離f2における焦点位置
でボンディングワイヤ70の上端から接続部のボールボン
ディング下端まで充分包含する深度の範囲とする。
場合の映像信号を、バッファメモリとしての画像処理メ
モリ85を介して画像処理プロセッサ86が読出す。この画
像処理プロセッサ86は検査対象物７の所定の位置Ａ−Ｂ
（第４図を参照）にボンディングワイヤ70が存在するか
否かを判定する。この判定はボンディングワイヤ70の画
像が輝線として撮像されているので、ボンディングワイ
ヤ70が存在していれば画像処理プロセッサ86で容易に行
なうことができる。このガラス板23を挿入した場合の第
１被写界深度δ1は第２の焦点距離f2における焦点位置
でボンディングワイヤ70の上端から接続部のボールボン
ディング下端まで充分包含する深度の範囲とする。
上記画像処理プロセッサ86の判定によりボンディング
ワイヤ70が存在する場合には、システムプロセッサ88は
カメラコントローラ81に対して調整装置２のガラス板2
1、22、24を順次挿入切替える制御を指示する。
ワイヤ70が存在する場合には、システムプロセッサ88は
カメラコントローラ81に対して調整装置２のガラス板2
1、22、24を順次挿入切替える制御を指示する。
この順次切替えられるガラス板21、22、24を介してカ
メラ１でボンディングワイヤ70を撮像し、この撮像によ
って出力される各映像信号を画像入力回路83でディジタ
ル化して画像メモリ84に格納する。
メラ１でボンディングワイヤ70を撮像し、この撮像によ
って出力される各映像信号を画像入力回路83でディジタ
ル化して画像メモリ84に格納する。
上記画像処理プロセッサ86は上記各映像信号に基づき
特徴量として焦点評価量Ｅを算出し、この各焦点評価量
Ｅに基づき前記実施例（第２図に記載）と同様にボンデ
ィングワイヤ70の高さ欠陥を検出する。
特徴量として焦点評価量Ｅを算出し、この各焦点評価量
Ｅに基づき前記実施例（第２図に記載）と同様にボンデ
ィングワイヤ70の高さ欠陥を検出する。
（ｄ）本発明のその他の実施例 上記実施例においては調整装置２の調整を被写界深度
につては２段階（第１、第２の被写界深度δ1、δ2）と
し、焦点距離につては３段階（第１、第２、第３の焦点
距離f1、f2、f3）とする構成としたが、被写界深度及び
焦点距離を上記以外の複数段階に調整する構成とするこ
ともできる。このように、例えば焦点距離をf1、f2、
f3、f4とすることにより、第12図（Ｂ）で示すようなワ
イヤ弛み欠陥をも検出することができることとなる。
につては２段階（第１、第２の被写界深度δ1、δ2）と
し、焦点距離につては３段階（第１、第２、第３の焦点
距離f1、f2、f3）とする構成としたが、被写界深度及び
焦点距離を上記以外の複数段階に調整する構成とするこ
ともできる。このように、例えば焦点距離をf1、f2、
f3、f4とすることにより、第12図（Ｂ）で示すようなワ
イヤ弛み欠陥をも検出することができることとなる。
また、上記実施例においては調整装置２の焦点距離の
調整を厚さの異なる複数のガラス板21〜24を順次切替え
て挿入することにより行なう構成としたが、第９図
（Ａ）、（Ｂ）のように構成することもできる。同図
（Ａ）は、複数のハーフミラー20a〜20dを組合せて配置
し、各ハーフミラー20a〜20d間の間隔により生じる光路
差で焦点距離を複数段階に変化させる構成である。同図
（Ｂ）は撮像手段と検査対象物との間に透明密閉容器内
に透明気体又は透明液体を圧力ポンプにより圧入し、透
明密閉容器内の屈折率を任意に変化させる圧力調整によ
る構成とすることもできる。
調整を厚さの異なる複数のガラス板21〜24を順次切替え
て挿入することにより行なう構成としたが、第９図
（Ａ）、（Ｂ）のように構成することもできる。同図
（Ａ）は、複数のハーフミラー20a〜20dを組合せて配置
し、各ハーフミラー20a〜20d間の間隔により生じる光路
差で焦点距離を複数段階に変化させる構成である。同図
（Ｂ）は撮像手段と検査対象物との間に透明密閉容器内
に透明気体又は透明液体を圧力ポンプにより圧入し、透
明密閉容器内の屈折率を任意に変化させる圧力調整によ
る構成とすることもできる。
以上説明したように本発明によれば、被写界深度制御
手段で第１の被写界深度及びこれより小深度の他の被写
界深度に制御すると共に焦点距離制御手段で複数の焦点
距離に制御し、この制御された各焦点距離毎に他の被写
界深度で検査対象物を撮像して映像信号を出力し、この
映像信号の特徴量に基づいて検査対象物の外観を検査す
る構成を採ったことから、検査対象物の全体の存在を把
握した後により小さな深度の他の被写界深度で各焦点距
離毎に撮像して検査対象物に最適な特徴量を抽出できる
こととなり、より迅速且つ高精度に検査対象物の外観高
さ欠陥を検査できるという効果を有する。
手段で第１の被写界深度及びこれより小深度の他の被写
界深度に制御すると共に焦点距離制御手段で複数の焦点
距離に制御し、この制御された各焦点距離毎に他の被写
界深度で検査対象物を撮像して映像信号を出力し、この
映像信号の特徴量に基づいて検査対象物の外観を検査す
る構成を採ったことから、検査対象物の全体の存在を把
握した後により小さな深度の他の被写界深度で各焦点距
離毎に撮像して検査対象物に最適な特徴量を抽出できる
こととなり、より迅速且つ高精度に検査対象物の外観高
さ欠陥を検査できるという効果を有する。
第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の一実施例概略構成図、 第３図は被写界深度及び焦点距離の制御詳細説明図、 第４図は特徴量抽出を説明するためのボンディングワイ
ヤ平面図、 第５図は輝度分布特性図であり、同図（Ａ）はインフォ
ーカスの場合のＡ−Ｂ線に沿った輝度分布図、同図
（Ｂ）はデフォーカスの場合のＡ−Ｂ線に沿った輝度分
布図、 第６図はボンディングワイヤ形状の正常・欠陥判定説明
図であり、同図（Ａ）はワイヤ正常状態図、同図（Ｂ）
はワイヤ垂れ欠陥状態図、同図（Ｃ）はワイヤ張り欠陥
状態図、 第７図は本発明の一実施例の動作フローチャート、 第８図は本発明のマイクロコンピュータで構成した一実
施例構成図、 第９図は本発明のその他の実施例の要部概略図であり、
同図（Ａ）は複数のハーフミラーで構成した調整装置構
成図、同図（Ｂ）は圧力調整による構成とした調整装置
構成図、 第10図は検査対象物のワイヤボンディング状態を示す要
部斜視図、 第11図は従来装置の検査方法概略構成説明図、 第12図はワイヤボンディング処理のボンディング態様図
であり、同図（Ａ）〜（Ｄ）は正常、弛み欠陥、垂れ欠
陥、張り欠陥の各ワイヤ態様図を示す。 １……カメラ ２……（被写界深度・焦点距離）調整装置 ３……制御装置 ４……照明装置 ５……特徴量抽出装置 ６……判定装置 ７……検査対象物 20……支持枠 21〜24……ガラス板 25……モータ
ヤ平面図、 第５図は輝度分布特性図であり、同図（Ａ）はインフォ
ーカスの場合のＡ−Ｂ線に沿った輝度分布図、同図
（Ｂ）はデフォーカスの場合のＡ−Ｂ線に沿った輝度分
布図、 第６図はボンディングワイヤ形状の正常・欠陥判定説明
図であり、同図（Ａ）はワイヤ正常状態図、同図（Ｂ）
はワイヤ垂れ欠陥状態図、同図（Ｃ）はワイヤ張り欠陥
状態図、 第７図は本発明の一実施例の動作フローチャート、 第８図は本発明のマイクロコンピュータで構成した一実
施例構成図、 第９図は本発明のその他の実施例の要部概略図であり、
同図（Ａ）は複数のハーフミラーで構成した調整装置構
成図、同図（Ｂ）は圧力調整による構成とした調整装置
構成図、 第10図は検査対象物のワイヤボンディング状態を示す要
部斜視図、 第11図は従来装置の検査方法概略構成説明図、 第12図はワイヤボンディング処理のボンディング態様図
であり、同図（Ａ）〜（Ｄ）は正常、弛み欠陥、垂れ欠
陥、張り欠陥の各ワイヤ態様図を示す。 １……カメラ ２……（被写界深度・焦点距離）調整装置 ３……制御装置 ４……照明装置 ５……特徴量抽出装置 ６……判定装置 ７……検査対象物 20……支持枠 21〜24……ガラス板 25……モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−289703（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−259105（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−88107（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−4133（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−23249（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 G01N 21/84 - 21/91
Claims (2)
- 【請求項１】立体構造を有する検査対象物を撮像して映
像信号を出力する撮像手段を備え、該撮像手段の映像信
号に基づき検査対象物の外観を検査する外観検査装置に
おいて、 上記検査対象物における検査部分を包含する撮像手段の
光学軸方向の深度を第１の被写界深度（δ1）とし、該
第１の被写界深度（δ1）より小さな深度を他の被写界
深度（δ2）として複数段階に被写界深度を制御する被
写界深度制御手段と、 上記撮像手段の焦点距離を複数段階（f1…fn）に制御す
る焦点距離制御手段と、 上記制御された各焦点距離（f1…fn）毎に他の被写界深
度（δ2）で検査対象物を撮像して得られる各映像信号
に基づき、上記各映像信号の輝度分布を算出して輝度分
布の特徴量を抽出する特徴量抽出手段とを備え、 上記特徴量に基づいて検査対象物の外観を検査すること
を 特徴とする外観検査装置。 - 【請求項２】上記被写界深度制御手段、焦点距離制御手
段を光学的に密な物質のアパーチャー（開口）と厚みを
同時に変えたものを光軸に挿入することにより行うこと
を特徴とする請求項１記載の外観検査装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2060852A JP2878763B2 (ja) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | 外観検査装置 |
| US07/666,709 US5298989A (en) | 1990-03-12 | 1991-03-08 | Method of and apparatus for multi-image inspection of bonding wire |
| EP91103693A EP0446838B1 (en) | 1990-03-12 | 1991-03-11 | Method of and apparatus for inspection of bonding wire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2060852A JP2878763B2 (ja) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | 外観検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03261807A JPH03261807A (ja) | 1991-11-21 |
| JP2878763B2 true JP2878763B2 (ja) | 1999-04-05 |
Family
ID=13154327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2060852A Expired - Fee Related JP2878763B2 (ja) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | 外観検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2878763B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2579869B2 (ja) * | 1992-07-16 | 1997-02-12 | キヤノン株式会社 | 光学検査装置 |
| JPH06174650A (ja) * | 1992-12-01 | 1994-06-24 | Sony Corp | 表示パネル外観検査装置 |
| JPH07104287B2 (ja) * | 1993-03-29 | 1995-11-13 | 東洋ガラス株式会社 | 曲面を有する透明物体の微小欠点検査方法 |
| JP4664463B2 (ja) * | 2000-03-14 | 2011-04-06 | オリンパス株式会社 | 基板検査装置 |
| US7599555B2 (en) * | 2005-03-29 | 2009-10-06 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | System and method for image matting |
-
1990
- 1990-03-12 JP JP2060852A patent/JP2878763B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03261807A (ja) | 1991-11-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |