JP2971794B2 - プロジェクションの閾値決定装置及び検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣのモ−ルド面
などの検査対象物とその背景との境界を定めるためのプ
ロジェクションの閾値を決定する装置及び検査装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＩＣのモ−ルド面などの検査対象
物の検査には、画像処理技術がよく用いられている。し
かし、例えばＩＣのモ−ルド面の範囲（画像処理範囲）
を確定するに当たって、従来は、画像処理装置内に取り
入れた画像についてオペレ−タが目視により当該範囲を
確定していた。

【０００３】従って、図１０及び図１１に示すように、
画像２０内のＩＣのモ−ルド面２１とその背景２２（又
はリ−ド２３）の境界、即ち画像処理範囲Ｓｇは、実際
のＩＣのモ−ルド面の範囲Ｓ１＋Ｓ２と大幅にずれてし
まう。

【０００４】このように、画像処理範囲には、オペレ−
タの個人的な誤差が含まれているため、ＩＣのモ−ルド
面などの検査対象物のエッジ部分の検査を正確に行うこ
とができない。

【０００５】一方、画像のプロジェクションを作成し、
このプロジェクションの閾値を決定することにより、検
査対象物とその背景との境界（画像処理範囲）を定める
方法が考え出されている。

【０００６】ここで、プロジェクションの閾値の決定方
法には、従来、微分を用いる方法（プロジェクションの
傾きが最大の箇所を閾値とする方法）や、モ−ルド面の
濃度と背景の濃度に基づいて所定濃度を閾値とする方法
などが知られている。

【０００７】しかし、いずれの方法も、周辺の環境（画
像内のゴミや塵、照明の明るさのゆらぎなど）によって
閾値が左右され易く、正確にプロジェクションの閾値を
決定することができない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来は、
検査対象物とその背景との境界を正確かつ迅速に定める
ことが困難であるという欠点がある。本発明は、上記欠
点を解決すべくなされたもので、その目的は、検査対象
物とその背景との境界を正確かつ迅速に定めることであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のプロジェクションの閾値決定装置は、良品
である第１検査対象物の全体が写し出された画像につい
て、前記第１検査対象物のエッジを跨ぐ複数の検査範囲
を設定する手段と、前記第１検査対象物の各検査範囲の
プロジェクションを作成し、当該プロジェクションに基
づいて前記第１検査対象物の濃度と閾値の関係を求める
手段と、第２検査対象物の全体が写し出された画像につ
いて、前記第２検査対象物のエッジを跨ぐ複数の検査範
囲を設定する手段と、前記第２検査対象物の各検査範囲
のプロジェクションを作成し、当該プロジェクションか
ら各検査範囲における前記第２検査対象物の濃度を求
め、前記関係に基づいて前記第２検査対象物の各検査範
囲のプロジェクションの閾値を決定する手段とを備えて
いる。

【００１０】前記第１検査対象物の濃度と閾値の関係
は、Ｈ ＝ ａ・Ｎ ＋ ｂ、 Ｎｔｈ ＝ Ｎ ×
Ｈ （但し、ａ，ｂは定数、Ｎは、第１検査対象物の濃
度、Ｈは、補正値、Ｎｔｈは、閾値である）で表され、
前記第１検査対象物の各検査範囲のプロジェクションに
基づいて、定数ａ，ｂを求める。

【００１１】本発明の検査装置は、前記第２検査対象物
の各検査範囲において、請求項１に記載のプロジェクシ
ョンの閾値決定装置により決定された閾値を有する点の
座標を求める手段と、各検査範囲の前記閾値を有する点
を結ぶことにより画像処理範囲を決定する手段と、前記
画像処理範囲で前記第２検査対象物の検査を行う手段と
を備えている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明のプロジェクションの閾値決定装置及び検査装置につ
いて詳細に説明する。図１及び図２は、本発明の実施の
形態に関わるプロジェクションの閾値決定装置及び検査
装置を示すものである。なお、図１は、本発明の閾値決
定装置及び検査装置の外観を示す図であり、図２は、図
１の画像処理装置の動作を示すフロ−チャ−トである。

【００１３】本発明の閾値決定装置及び検査装置は、カ
メラ１１と、このカメラ１１により写し出される画像を
取り込んで所定の処理を行うための画像処理装置１２と
から構成されている。カメラ１１は、ＣＣＤカメラ、ビ
デオカメラ、デジタルカメラなどから構成することがで
きる。なお、１３は、検査対象物となるＩＣパッケ−ジ
を示している。

【００１４】次に、本発明の閾値決定装置及び検査装置
の動作を図２のフロ−チャ−トを参照しながら説明す
る。なお、以下では、ＩＣのモ−ルド面とその背景との
境界（閾値）を決定し、ＩＣのモ−ルド面の全体（画像
処理範囲）について所定の検査を行う場合を例として説
明する。

【００１５】まず、良品のＩＣを所定の位置に配置し、
カメラによりＩＣの全体の画像を画像処理装置内に取り
込む。ここで、画像は、図３に示すように、例えば１画
素が２５６階調（８ビット）で表され、Ｐｘ×Ｐｙ画素
の大きさを有するものと仮定する。また、ＩＣのモ−ル
ド面の濃度が高く（暗）、背景の濃度が低く（明）なる
ように設定する。

【００１６】また、図３に示すように、Ｐｘ×Ｐｙ画素
の大きさを有する画像のなかからＩＣのモ−ルド面を表
す範囲の４つの辺（境界）のうちの所定の１つの辺を跨
ぐような複数（例えば８つ）の検査範囲１〜８を設定す
る。

【００１７】なお、以下に述べる補正値Ｈとモ−ルド面
の濃度Ｎとの関係を求めるため、ＩＣのモ−ルド面を表
す範囲の各辺には、少なくとも２つの検査範囲が跨るよ
うにする（ステップＳＴ１）。

【００１８】次に、図４乃至図６に示すように、各検査
範囲ｋ（１〜８）内において、辺（境界）に垂直な方向
（Ｘ方向又はＹ方向）のプロジェクションを作成する
（ステップＳＴ２）。

【００１９】そして、各プロジェクションの形状に基づ
いて、各検査範囲ｋのプロジェクションの閾値を求め
る。プロジェクションの閾値の決定方法には、微分を用
いる方法（プロジェクションの傾きが最大の箇所を閾値
とする方法）や、モ−ルド面の濃度と背景の濃度に基づ
いて所定濃度を閾値とする方法などを用いることができ
る。

【００２０】例えば、モ−ルド面の濃度と背景の濃度に
基づいて閾値を決定する方法では、図７に示すように、
モ−ルド面の濃度（最も高い（暗い）濃度）と、背景又
はリ−ドの濃度（最も低い（明るい）濃度）との濃度差
を１００％とし、ｎ％の濃度を閾値とするものである。

【００２１】次に、ＩＣのモ−ルド面を表す範囲の４つ
の辺の各々について、補正値Ｈとモ−ルド面の濃度Ｎと
の関係を示す式を作成する（ステップＳＴ３）。なお、
補正値Ｈは、モ−ルド面の濃度の変化に比例して変化
し、補正値Ｈとモ−ルド面の濃度Ｎとは、式（１）に示
すような関係を有していると仮定する。

【００２２】 Ｈ ＝ ａＮ ＋ ｂ（但し、ａ，ｂは、定数） …（１） つまり、補正値Ｈとモ−ルド面の濃度Ｎとの関係を示す
式の作成は、各辺に跨る２つの検査範囲のプロジェクシ
ョンのデ−タに基づいて定数ａ，ｂを求めることにより
行われる。

【００２３】ここで、プロジェクションの閾値Ｎｔｈと
補正値Ｈとの関係は、式（２）に示すような関係を有し
ている。 Ｎｔｈ ＝ Ｎ × Ｈ …（２） 以下、図３の辺Ａにおける補正値Ｈとモ−ルド面の濃度
Ｎとの関係式の作成について説明する。なお、その他の
辺についても、同様の方法で、補正値Ｈとモ−ルド面の
濃度Ｎとの関係式を作成する。

【００２４】まず、図５に示すように、検査領域１のプ
ロジェクションに基づいて、ＩＣのモ−ルド面の濃度Ｎ
１を求め、かつ、所定の方法により閾値Ｎｔｈ１を求め
る。この場合、補正値Ｈ１は、Ｎｔｈ１／Ｎ１により求
めることができるため、これを式（１）に代入すると、
式（３）が得られる。

【００２５】 Ｈ１ ＝ ａ・Ｎ１ ＋ ｂ …（３） また、図６に示すように、検査領域２のプロジェクショ
ンに基づいて、ＩＣのモ−ルド面の濃度Ｎ２を求め、か
つ、所定の方法により閾値Ｎｔｈ２を求める。この場
合、補正値Ｈ２は、Ｎｔｈ２／Ｎ２により求めることが
できるため、これを式（１）に代入すると、式（４）が
得られる。

【００２６】 Ｈ２ ＝ ａ・Ｎ２ ＋ ｂ …（４） 従って、式（３）及び（４）から定数ａ，ｂを求めるこ
とができ、図８に示すように、ＩＣのモ−ルド面を表す
範囲の４つの辺のうちの１つの辺Ａにおけるモ−ルド面
の濃度と補正値との関係を示すグラフが得られる。

【００２７】同様に、残りの辺におけるモ−ルド面の濃
度と補正値との関係を示すグラフも、上述の手法により
得ることができる。これにより、良品のＩＣの４つの辺
の全てについて、モ−ルド面の濃度と補正値との関係が
求まる。

【００２８】次に、良品、不良品の検査を行うＩＣを所
定の位置に配置し、カメラによりこのＩＣの全体の画像
を画像処理装置内に取り込む（ステップＳＴ４）。ここ
で、検査の対象となるＩＣの形状は、上記関係式を求め
た基準となるＩＣの形状と一致しているものと仮定す
る。また、画像は、図３に示すように、例えば１画素が
２５６階調（８ビット）で表され、Ｐｘ×Ｐｙ画素の大
きさを有するものと仮定する。また、ＩＣのモ−ルド面
の濃度が高く（暗）、背景の濃度が低く（明）なるよう
に設定する。

【００２９】また、図３に示すように、Ｐｘ×Ｐｙ画素
の大きさを有する画像のなかからＩＣのモ−ルド面を表
す範囲の４つの辺（境界）のうちの所定の１つの辺を跨
ぐような複数（例えば８つ）の検査範囲１〜８を設定す
る。

【００３０】なお、正確な画像処理範囲を確定するため
に、ＩＣのモ−ルド面を表す範囲の各辺には、少なくと
も２つの検査範囲が跨るようにする。次に、図９に示す
ように、各検査範囲１〜８内において、辺（境界）に垂
直な方向（Ｘ方向又はＹ方向）のプロジェクションを作
成する（ステップＳＴ５）。

【００３１】そして、各検査範囲１〜８のプロジェクシ
ョンの形状に基づいて、各検査範囲１〜８のモ−ルド面
の濃度を求める。また、予め求めておいた上記関係式に
より、各検査範囲１〜８のモ−ルド面の濃度から補正値
を求める（ステップＳＴ６）。

【００３２】また、その補正値から各検査範囲１〜８の
プロジェクションの閾値を求める（ステップＳＴ７）。
なお、各検査範囲１〜８におけるモ−ルド面の濃度値
は、ゴミや塵、照明の状態などによって互いに一致して
いないので、それぞれの検査範囲のプロジェクションで
補正値も異なる。

【００３３】そこで、関係式は、検査するＩＣの辺に対
応する良品のＩＣの辺に関するものを適用する。例え
ば、図９の辺ａの検査範囲１，２の閾値は、図３の辺Ａ
の検査範囲１，２から求めた関係式から決定し、同様
に、図９の辺ｂの検査範囲３，４の閾値は、図３の辺Ｂ
の検査範囲３，４から求めた関係式から決定する。

【００３４】また、各々の検査範囲１〜８の中央部にお
いて、閾値を有する点（画素）Ｐｋ（ｘ，ｙ）の座標を
求める。但し、座標の原点は、画像２０の４つの角のう
ちの１つ（例えばＯ点）とする。なお、各々の検査範囲
においては、１つの点を求めれば足りる。

【００３５】そして、同一の辺に跨る２つの検査範囲の
それぞれの点を互いに直線で結ぶと、それぞれの直線の
交点ＰＡ〜ＰＤが求まり、画像処理範囲Ｓ１が確定する
（ステップＳＴ８）。

【００３６】この後、画像処理範囲（モ−ルド面）Ｓ１
において欠陥や汚れなどがあるか否かを検査する（ステ
ップＳＴ９）。画像処理範囲Ｓ１に欠陥や汚れなどがな
い場合には、そのＩＣ（製品）は良品と判断され、次の
ＩＣの処理に移る。また、画像処理範囲Ｓ１に欠陥や汚
れなどがある場合には、そのＩＣ（製品）は不良品と判
断され、次のＩＣの処理に移る（ステップＳＴ１０）。

【００３７】このように、本発明の閾値決定装置及び検
査装置では、画像処理範囲を定めるに当たって、良品の
検査対象物（例えばＩＣ）の複数の検査範囲（複数のプ
ロジェクション）に基づいて、予めモ−ルド面の濃度と
閾値（又は補正値）との関係を定めている。

【００３８】従って、良品・不良品の検査を行う検査対
象物について、容易かつ迅速に、各検査範囲のプロジェ
クションの閾値を求めることができ、かつ、正確な画像
処理範囲（モ−ルド面とその背景の境界）において検査
を行うことができる。

【００３９】なお、本発明は、検査対象物（ＩＣに限ら
れない）とその背景との境界など、プロジェクションの
閾値を決定する場合に広く適用することができる。即
ち、その閾値に基づいて画像処理範囲を確定しその画像
処理範囲で検査を行う場合の他、その閾値から検査対象
物の位置や幅などを求める場合など、閾値を利用して処
理を行う場合に適用できる。例えば、ＩＣのリ−ドと背
景の境界や、ＩＣのリ−ドとモ−ルド面の境界などを定
めることもできる。

【００４０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明のプロジ
ェクションの閾値決定装置及び検査装置によれば、次の
ような効果を奏する。検査対象物の検査範囲のプロジェ
クションの閾値を求めるに当たって、予め良品の検査対
象物の検査範囲のプロジェクションに基づいて、良品の
検査対象物の濃度と閾値（又は補正値）との関係を定め
ている。

【００４１】従って、検査対象物の検査範囲のプロジェ
クションの閾値は、良品の検査対象物の濃度と閾値（又
は補正値）との関係から容易かつ迅速に決定することが
できる。

【００４２】このため、例えば、検査対象物の良否の検
査を行う場合には、正確な画像処理範囲（例えば、検査
対象物とその背景の境界）を確定することができ、検査
対象物のエッジ部分についても検査を行うことができる
ため、検査精度を向上することができる。また、これら
の処理は、画像処理技術を用いて自動的に行うことがで
きるため、操作性の向上、検査の効率化に貢献すること
もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に関わる閾値決定装置及び
検査装置の概略を示す図。

【図２】図１の画像処理装置の動作を示すフロ−チャ−
ト。

【図３】良品のＩＣの画像を示す図。

【図４】図３の画像の検査範囲ｋを拡大して示す図。

【図５】図４の検査範囲１のプロジェクションを示す
図。

【図６】図４の検査範囲２のプロジェクションを示す
図。

【図７】プロジェクションの閾値を求める手法の一例を
示す図。

【図８】モ−ルド面濃度と補正値との関係を示す図。

【図９】良否の検査を行うＩＣの画像を示す図。

【図１０】従来の画像処理範囲とモ−ルド面の範囲との
関係を示す図。

【図１１】図９のＩＣを側面から見た場合を示す図。

【符号の説明】

１１ ：カメラ、 １２ ：画像処理装置、 １３ ：ＩＣ、 ２０ ：画像、 ２１ ：モ−ルド面、 ２２ ：背景 ２３ ：リ−ド。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 良品である第１検査対象物の全体が写し
   出された画像について、前記第１検査対象物のエッジを
   跨ぐ複数の検査範囲を設定する手段と、 前記第１検査対象物の各検査範囲のプロジェクションを
   作成し、当該プロジェクションに基づいて前記第１検査
   対象物の濃度と閾値の関係を求める手段と、 第２検査対象物の全体が写し出された画像について、前
   記第２検査対象物のエッジを跨ぐ複数の検査範囲を設定
   する手段と、 前記第２検査対象物の各検査範囲のプロジェクションを
   作成し、当該プロジェクションから各検査範囲における
   前記第２検査対象物の濃度を求め、前記関係に基づいて
   前記第２検査対象物の各検査範囲のプロジェクションの
   閾値を決定する手段とを具備し、 前記第１検査対象物の濃度と閾値の関係は、 Ｈ ＝ ａ・Ｎ ＋ ｂ Ｎｔｈ ＝ Ｎ × Ｈ （但し、ａ，ｂは、定数、Ｎは、前記第１検査対象物の
   濃度、Ｈは、補正値、Ｎｔｈは、閾値である。） で表さ
   れ、前記第１検査対象物の各検査範囲のプロジェクショ
   ンに基づいて、前記定数ａ，ｂを求める ことを特徴とす
   るプロジェクションの閾値決定装置。
2. 【請求項２】 前記第２検査対象物の各検査範囲におい
   て、請求項１に記載のプロジェクションの閾値決定装置
   により決定された閾値を有する点の座標を求める手段
   と、各検査範囲の前記閾値を有する点を結ぶことにより
   画像処理範囲を決定する手段と、前記画像処理範囲で前
   記第２検査対象物の検査を行う手段とを具備したことを
   特徴とする検査装置。