JP3679471B2

JP3679471B2 - 光学的欠陥検査装置

Info

Publication number: JP3679471B2
Application number: JP23804795A
Authority: JP
Inventors: 聖己藤井; 晋一矢鍋; 雅俊藤本; 英二高橋; 有一郎後藤; 証山口; 善郎西元; 万希志中山
Original assignee: ジェネシス・テクノロジー株式会社
Priority date: 1995-09-18
Filing date: 1995-09-18
Publication date: 2005-08-03
Anticipated expiration: 2015-09-18
Also published as: JPH0979995A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，ＬＳＩ等の半導体集積回路に代表される電子部品の外観上の欠陥検査を行うための検査領域を検査装置に自動的に教示する機能を備えた欠陥検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
検査対象とする電子部品の検査対象面を撮像した画像により上記電子部品の傷，穴等の欠陥を検出するに当って，上記画像中に必要とする検査領域を設定する検査領域の教示方法としては従来，オペレータが画像に対して手入力するのが一般的である。しかし，手入力では検査範囲の設定精度が悪く，形状サイズにバラツキが多いものでは，個々に検査領域を入力する必要があり，手間がかかり生産性がよくない。そこで，検査対象物の撮像画像を画像処理して求めた検査対象物の形状から検査領域を自動教示する方法が開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，検査領域の自動教示を行うには，元になる画像パターンが複雑であったり，目的画像の抽出を阻害する物体が混在しているような場合では，画像処理は複雑になり，画像処理が不可能であったり，処理時間や処理装置に無駄が多くなり，生産性を低下させる。
特に，テープ上に電子部品を配置して搬送，保管する。いわゆるＴＣＰ（Tape Carrier Package）においては，テープとデバイスのモールド部との画像上での判別が難しく，自動検査の障害となっていた。
従って本発明の目的とするところは，撮像装置及び照明の配置により確実に検査領域設定の基準部を検出することにより，検査領域の教示を正確になし得るよう構成された光学的欠陥検査装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明が採用する第１の手段は，光を完全には遮蔽しないテープの一面側にモールド部，他面側にチップ部が位置するデバイスの上記モールド部の開口欠陥を検出する光学的欠陥検査装置において，上記一面側に配設され，上記テープ面に直交する方向からモールド部を照明する一面側落射照明と，上記他面側に配設され，上記テープ面に直交する方向から上記他面側を撮像する第１のカメラと，上記他面側に配設され，上記テープ面と直交する方向から上記チップ部を照明する他面側照明とを具備し，上記一面側落射照明によりモールド部を照明し，上記第１のカメラによって撮像されたモールド部の影画像の内の上記他面側照明により照明され，上記第１のカメラによって撮像された上記チップ部の画像を所定範囲拡大した検査領域について，モールド部の開口欠陥を検査することを特徴とする光学的欠陥検査装置として構成されている。
又，第２の手段は，光を完全に遮蔽しないテープの一面側にモールド部，他面側にチップ部が存在するデバイスの上記モールド部の欠陥を検査する光学的欠陥検査装置において，上記一面側に配設され，上記モールド部を斜め方向から照明する斜向照明と，上記一面側に配設され，上記モールド部を垂直方向から撮像する第２のカメラと，上記他面側に配設され，上記チップ部の垂直方向から撮像する第３のカメラと，上記斜向照明により照明され，上記第３のカメラによって撮像された上記モールド部の影画像から，上記モールド部のフィレ座標を検出し，該フィレ座標を所定量縮小した検査領域を設定する画像処理手段と，上記画像処理手段による検査領域を上記第２のカメラ側の座標系に変換する変換手段と，上記斜向照明により照明され，上記第２のカメラによって撮像された上記モールド部の画像上の内の上記変換手段により変換された検査領域について上記モールド部の表面検査を行ってなることを特徴とする光学的欠陥検査装置として構成されている。
【０００５】
被検査物の検査対象部に設定する検査領域を決定する基準部の位置が検出できると，検査対象部の撮像画像上に検査領域を教示することは容易になし得る。従って，上記基準部を撮像し，この画像から基準部の位置座標を求め，これに基づいて検査領域を決定することができる。決定された検査領域を検査対象部の撮像画像中に入力することにより，検査領域が教示できる。教示された検査領域について検査が行われる。
【０００６】
ＴＣＰデバイスのモールド部の穴開き欠陥検査における検査領域を自動教示する場合には，テープの一面側にあるモールド部と他面側にあるチップ部とに落射照明を設置して，他面側の落射照明によりチップを照明し，他面側に配設したカメラによりチップ部を撮像する。モールド部の検査領域は上記チップ部の領域を拡大又は縮小することに基づいて決定する。一面側の落射照明によりモールド部を照明し，他面側のカメラで撮像してモールド部の影画像を得て，同一カメラで検出された上記検査領域についてモールド部の検査を行い，この検査領域内の影画像に穴開きによる明部が検出されたときにはモールド部の穴開き欠陥が検出できる。
又，ＴＣＰデバイスのモールド部のバブルボイド等の表面欠陥検査における検査領域を自動教示する場合には，テープの一面側にモールド部を斜め上方から照明する斜向照明を設けると共に，テープの両面側にそれぞれカメラを配設して，他面側カメラでモールド部の影画像を撮像し，一面側カメラでモールド部の斜向照明画像を撮像する。上記モールド部の影画像のフィレ座標を求め，これを上記斜向照明画像に座標変換すると共に，所定長さだけ縮小することにより，斜向照明画像中に検査領域が設定される。この検査領域について斜向照明によって強調されたバブルボイドを検出する。
上記第２のカメラ側での検査領域を，上記フィレ座標を第２のカメラ側の座標系に変換した後に，これを所定量縮小して得るようにしてもよい。
これらの発明により，テープとモールド部との画像に差がない場合でも，検査領域を正確に設定できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下，添付図面を参照して本発明を具体化した実施の形態につき説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定するものではない。
ここに，図１は本発明の第１の実施の形態に係る半導体装置の検査装置の構成を示す模式図，図２は検査領域検出のプロセスを説明する模式図である。
図１において，第１の実施の形態に係る検査領域の教示装置１は，ＴＣＰ（Tape Carrier Package）形式に形成されたＴＣＰデバイスの穴開き欠陥を検出する検査装置に対して検査領域を教示できるように構成されている。ＴＣＰデバイス３は半透光性のテープ３０上に所定間隔をおいて配列され，テープ３０の一面側にモールド部３１，他面側にチップ部３２が位置するように形成されている。このＴＣＰデバイス３は，テープ３０の走行により順次検査位置に搬送され，モールド部３１の外観検査が実行される。この場合の検査はモールド部３１に存在する垂直の欠陥孔を対称とし，チップ部３２を中心とする所定幅の周囲について行われる。
【０００８】
上記モールド部３１の外観検査を行う検査領域の教示装置１は，ＴＰＣデバイス３のチップ部３２側に配設された他面側照明８とＣＣＤカメラ６（第１のカメラ），モールド部３１側に配設された一面側落射照明５，画像処理器７を備えて構成されている。本構成による検査領域の教示及び欠陥検査の手順を以下に順を追って説明する。
（１）他面側照明８によりチップ部３２を照明し，ＣＣＤカメラ６によりチップ部３２を撮像したチップ画像（図２ａ）を画像処理器７に入力する。
（２）画像処理器７では，画像の二値化，ラベリングによりチップ部３２を抽出する。抽出したらそのフィレ座標を求めることができる。
（３）チップ部３２の座標から予め設定された所定距離だけ拡大された領域を設定する。これがモールド部３１の検査領域（図２ｂ）となる。
（４）一面側落射照明５により透過したモールド部３１の影画像をＣＣＤカメラ６で撮像する。
（５）図２（ｂ）に示すように，上記モールド部３２の影画像に（３）で検出された検査領域を適用する。
（６）検査領域内のヒストグラムを取得し，予め設定した輝度閾値を越えるカウントがヒストグラム中に検出されたとき，穴開き欠陥が存在すると判定される。
【０００９】
本実施形態の構成においては，検査領域の設定用画像と検査画像とが同一のカメラで撮像され，同一の画像処理器内でのデータの比較が処理の主な内容なので，座標変換やデータ伝送の必要はない。
次に，図３に示す本発明の第２実施形態について説明する。
図４は検査領域の設定を説明する模式図である。
図３において，第２実施形態に係る教示装置１０は，検査対象とするＴＣＰデバイス３のモールド部３１側（一面側）を斜め上方から照明する斜向照明１１，一面側に配設された一面側カメラ１２（第２のカメラ），該一面側カメラ１２による撮像画像に基づいてモールド部３の欠陥検査を行う検査用画像処理器１４，チップ３２側（他面側）に配設された他面側カメラ１３（第３のカメラ），該他面側カメラ１３による撮像画像に基づいてモールド部３１の検査領域を抽出する教示用画像処理器１５，両画像処理器１４，１５間を接続するデータ通信ケーブル１６を備えて構成されている。
【００１０】
上記構成によりモールド部３１表面のバブルボイド検査をおこなうための検査領域の教示と検査の手順を以下に順を追って説明する。
（１）斜向照明１１により照明し，他面側カメラ１３でモールド部３１の影画像（図４ａ）を撮像する。
（２）撮像画像は教示用画像処理器１５に入力され，微分処理，二値化，ラベリングによりモールド部３１のラベルを取得し，モールド部３１のフィレ座標（輪郭座標）を検出する。
（３）検出されたモールド部３１のフィレ座標は，教示用画像処理器１３から通信ケーブル１６により検査用画像教示器１４に伝送される。
（４）検査用画像処理器１４は，他面側カメラ１３と一面側カメラ１２との間での座標変換を行い，予め設定された長さだけモールド部３１のフィレ座標からモールド部３１の存在範囲を縮小する。これがバブルボイド検査用の検査領域（図４ｂ）となる。
【００１１】
（５）次いで検査画像を取得すべく，斜向照明１１によりモールド部３１を照明し，一面側カメラ１２により斜め上方から照明されたモールド部３１を撮像する。
（６）撮像画像は検査用画像処理器１４に入力され，（４）で検出された検査領域が適用される。
（７）検査領域内のヒストグラムを求め，所定の輝度閾値を越えるカウントがヒストグラム中にあり，カウント値が所定の閾値を越えたとき，バブルボイド欠陥ありと判定される。
上記各実施例に示したように，検査対象部に設定する検査領域を決定する基準部の位置が検出できると，検査対象部の撮像画像上に検査領域を教示することが容易となる。上記各実施例におけるＴＣＰデバイス３の場合では，モールド部３１が検査対象部であり，チップ部３２が上記基準部に相当する。
【００１２】
【発明の効果】
以上の説明の通り本発明によれば，検査領域を決定する基準部を撮像し，この画像から基準部の位置座標を求め，この基準部と検査領域との既知の位置関係に基づいて検査領域を決定することができる。決定された検査領域についてのみ欠陥検査が実施される。従って不必要な部分についてまで検査を行うことがなく処理時間の無駄がなくなる。
デバイスのモールド部の穴開き欠陥検査における検査領域を自動教示する場合には，テープの一面側にあるモールド部と他面側にあるチップ部とに落射照明を設置して，他面側の落射照明によりチップを照明し，他面側に配設したカメラによりチップ部を撮像する。モールド部の検査領域はチップ部の位置に基づいて決定できるので，一面側の落射照明によりモールド部を照明し，他面側のカメラで撮像してモールド部の影画像を得て，同一カメラで撮像された上記チップの画像をモールド部の影画像に位置合わせする。検査領域はチップ部の画像を所定方向に拡大して設定できるので，この検査領域内の影画像に穴開きによる明部が検出されたときにはモールド部の穴開き欠陥が検出できる。請求項１がこれに該当する。従ってこの場合，テープ画像とモールド部の画像とが判別ができない場合でも，正確に検査領域を設定することができ，検査精度が向上すると共に，処理時間が短縮される。
【００１３】
又，デバイスのモールド部のバブルボイド欠陥検査における検査領域を自動教示する場合には，テープの一面側にモールド部を斜め上方から照明し，テープの両面側にそれぞれカメラを配設して，他面側カメラでモールド部の影画像を撮像し，一面側カメラでモールド部の斜向照明画像を撮像する。上記モールド部の影画像の座標を求め，これを上記斜向照明画像に座標変換すると共に，所定長さだけ縮小することにより，斜向照明画像中に検査領域が設定される。この検査領域について斜向照明によって強調されたバブルボイドを検出する。請求項２がこれに該当する。従ってこの場合も，検査領域が正確に設定されるので，テープとモールド部との判別ができない場合でも精度の良い検査が可能となる。また処理時間の短縮も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る検査領域の自動教示装置の構成を示す模式図。
【図２】第１実施形態に係る画像を示す模式図。
【図３】第２実施形態に係る検査領域の自動教示装置の構成を示す模式図。
【図４】第２実施形態に係る画像を示す模式図
【符号の説明】
１，１０…教示装置
３…ＴＣＰデバイス
５…一面側照明
６…ＣＣＤカメラ（第１のカメラ）
７…画像処理器
８…他面側カメラ
１１…斜向照明
１２…一面側カメラ（第２のカメラ）
１３…他面側カメラ（第３のカメラ）
１４…検査用画像処理器
１５…教示用画像処理器

Claims

光を完全には遮蔽しないテープの一面側にモールド部，他面側にチップ部が位置するデバイスの上記モールド部の開口欠陥を検出する光学的欠陥検査装置において，
上記一面側に配設され，上記テープ面に直交する方向からモールド部を照明する一面側落射照明と，
上記他面側に配設され，上記テープ面に直交する方向から上記他面側を撮像する第１のカメラと，
上記他面側に配設され，上記テープ面と直交する方向から上記チップ部を照明する他面側照明とを具備し，
上記一面側落射照明によりモールド部を照明し，上記第１のカメラによって撮像されたモールド部の影画像の内の上記他面側照明により照明され，上記第１のカメラによって撮像された上記チップ部の画像を所定範囲拡大した検査領域について，モールド部の開口欠陥を検査することを特徴とする光学的欠陥検査装置。
光を完全に遮蔽しないテープの一面側にモールド部，他面側にチップ部が存在するデバイスの上記モールド部の欠陥を検査する光学的欠陥検査装置において，
上記一面側に配設され，上記モールド部を斜め方向から照明する斜向照明と，
上記一面側に配設され，上記モールド部を垂直方向から撮像する第２のカメラと，
上記他面側に配設され，上記チップ部の垂直方向から撮像する第３のカメラと，
上記斜向照明により照明され，上記第３のカメラによって撮像された上記モールド部の影画像から，上記モールド部のフィレ座標を検出し，該フィレ座標を所定量縮小した検査領域を設定する画像処理手段と，
上記画像処理手段による検査領域を上記第２のカメラ側の座標系に変換する変換手段と，
上記斜向照明により照明され，上記第２のカメラによって撮像された上記モールド部の画像上の内の上記変換手段により変換された検査領域について上記モールド部の表面検査を行ってなることを特徴とする光学的欠陥検査装置。
上記フィレ座標を第２のカメラ側の座標系に変換した後所定量縮小して検査領域を得る請求項２記載の光学的欠陥検査装置。