JP4839560B2 - Ｉｃ外観検査方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣ外観検査方法に関し、特にＢＧＡ(Ball Grid Array)、ＬＧＡ(Land Grid Array)のように外部接続端子が基板上にマトリックス状に並んでいるＩＣのパッケージ外形の形状・寸法の検査を定量的に行なうＩＣ外観検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＩＣの形状検査方法の一例が、特開平１０−２１３４１７号公報「ＩＣパッケージ位置検出方法」に記載されている。この従来の技術では、 カメラによりＩＣを上方より撮影したＩＣ画像の輝度のヒストグラムを算出し、このヒストグラム上でパッケージ上面を示すドット群、パッケージ側面を示すドット群の間のレベルをスレッショルドレベルとして、ＩＣ画像を２値化する。そして、この２値化により得られたＩＣ画像の各辺についてパッケージ上面と側面の境界点をパッケージ側面に該当する低輝度のドット領域の端部に定める一方、各辺の延びる方向の軸上で、この軸と直交する方向の分布の変位（直交する方向での微分値）を累積した累積グラフを作成し、この累積グラフのドット数が最大である部分の変位値から上側および下側にそれぞれ一定間隔の幅を設定し、その上限および下限内に位置するドットを有効ドットとしてこの有効ドットに関して最小二乗法により直線を引いて、パッケージ側面に該当する低輝度の領域とパッケージ上面に該当する高輝度の領域との境界を定める。そして、この従来の技術では、求められたＸ方向、Ｙ方向のパッケージ上面境界線の交点を原点にし、２つの軸の成す交角が９０度よりも大きいときは、２つの軸の交わる角が９０度になる方向に原点を中心に所定角度だけ、２つの軸をそれぞれ回転させて基準線を得る。また、上記公報には、上記のようにして求められた基準線に基づいてＩＣのパッケージ寸法に従い「パッケージ欠け検出ウインドウ」を設定し、そのウインドウ内での低輝度ドット数と高輝度ドット数との比を求め、その比が一定以上の場合には「パッケージ欠け」があると判定することが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の技術は、境界線近傍でのドットの分布の微分値の分布に基づいて境界線を定める直線を決定するものであるため、パッケージ外周のような直線的な形状のものについての検出は可能であるものの、例えばＢＧＡにおけるボール配列上の直線を求めることは困難であった。また、従来技術では、輝度のヒストグラムに基づいてスレッショルドレベルを決定し２値化を行っているが、背景とパッケージとの輝度の差が少ない場合や輝度の遷移が連続的であるような場合には、２値化による切り分けが困難となる。
本発明の課題は、上述した従来技術の問題点を解決することであって、その目的は、第１に、ボール配列のような輝度の分布が入り組んでいる場合にも、その配列上の直線を求めることが出来るようにすることであり、第２に、背景とパッケージとの輝度差が少ない場合であっても容易にパッケージ外形を特定できるようにすることある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明によれば、原画像と予め記憶された外部端子２値化レベルを用いて外部端子位置を算出する過程と、算出された外部端子位置から求められるＸ方向およびＹ方向の外部端子中心線に基づいて外部端子基準軸を算出する過程と、Ｘ方向およびＹ方向の外部端子基準軸の交点とパッケージ設計パターンとから概算パッケージ外周を算出する過程と、前記概算パッケージ外周上を含むように各辺毎に複数のサーチ領域を設定する過程と、予め記憶されたテンプレートと前記サーチ領域における原画像とのパターンマッチングを行って最大相関個所をパッケージ四辺の外周座標として求める過程と、前記パッケージの外周座標に基づいて四辺の辺別直線を算出する過程と、２本のＸ方向辺別直線の中点間の距離をパッケージ幅として、２本のＹ方向辺別直線の中点間の距離をパッケージ長として求める過程と、求められたパッケージ幅およびパッケージ長が予め定められた範囲内にあるかを検証する過程と、を有することを特徴とするＩＣ外観検査方法、が提供される。
【０００５】
また、上記の目的を達成するため、本発明によれば、原画像と予め記憶された外部端子２値化レベルを用いて外部端子位置を算出する過程と、算出された外部端子位置から求められるＸ方向およびＹ方向の外部端子中心線に基づいて外部端子基準軸を算出する過程と、２本の前記外部端子基準軸の交点とパッケージ設計パターンとに基づいて概算パッケージ外周を求める過程と、前記概算パッケージ外周上を含むように各辺毎に複数のサーチ領域を設定する過程と、予め記憶されたテンプレートと前記サーチ領域における原画像とのパターンマッチングを行って最大相関個所をパッケージの外周座標として求める過程と、前記外周座標から最小二乗法により各辺毎に辺別直線を求める過程と、を有することを特徴とするＩＣ外観検査方法、が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態は、ＩＣを撮像したデジタル信号を濃淡画像として記憶し原画像７を出力する原画像記憶手段１と、パラメータ記憶手段６に記憶されているボール２値化レベル１１とラベル面積除外範囲１２を使用し原画像７からボール位置情報８（ボール座標（重心）、ボール基準軸）を検出するボール位置検出手段２と、パラメータ記憶手段６に記憶されているパッケージ２値化レベル１３を使用して原画像７からパッケージの外形情報９（外周座標、辺別外周座標、辺別直線、パッケージ基準軸）を検出するパッケージ外形検出手段３と、ボール位置情報８とパッケージ外形情報９から最外周ボールを検出しパッケージ外形からの距離１０（Ｚｄ、Ｚｅ：Ｘ方向距離ＺｄとＹ方向の距離Ｚｅ）を検出する最外周ボール検出手段４と、パラメータ記憶手段に記憶されているパッケージ許容値１５のうちＺｄ、Ｚｅ許容値により良否判定を行い最外周ボール判定結果１６を出力する最外周ボール判定手段５とで構成される。
【０００７】
図２に示すように、図１のボール位置検出手段２は、以下のように構成されている。原画像７をパラメータ記憶手段６に記憶されているボール２値化レベル１１により、ボール部分が１、それ以外が０となるように２値化し、ボール２値画像２０７を出力するボール２値化手段２０１と、ボール２値画像２０７に対してラベリング処理（集団化処理）を施しラベル図形２０８を出力するラベリング手段２０２と、ラベル図形２０８の面積を計測しラベル情報２０９を出力するラベル計測手段２０３と、パラメータ記憶手段６に記憶されているラベル面積除外範囲１２により過小、過大なラベルを除去しボール図形２１０を出力する過小・過大ラベル除去手段２０４と、ボール図形２１０のボール図形の個数と重心を計測しボール情報２１１（ボール個数、ボール座標）を出力するボール計測手段２０５と、ボール情報２１１から、ボール位置情報８（ボール座標、ボール基準軸）を算出するボール基準軸算出手段２０６を備える。ボール基準軸８は、次のように算出する。ボール座標（２１１）から、Ｘ方向のボールの列毎に最小二乗近似直線を算出し、これら直線の平均を計算することによりＸ方向の平均直線（Ｘ方向中心直線；Ｘ中線）を算出し、同様にＹ方向の平均直線（Ｙ方向中心直線；Ｙ中線）を算出する。これら２直線のなす角α〔単位：度（°）〕が直角になるように交点を中心として（９０°−α）／２ずつ２直線を反対方向に回転させることによりボール基準軸を算出する（図１０参照）。
【０００８】
図３に示すように、図１のパッケージ外形検出手段３は、以下のように構成されている。原画像７をパラメータ記憶手段６に記憶されているパッケージ２値化レベル１３により、パッケージ部分が１、それ以外の背景が０となるように２値化し２値画像３０９を出力するパッケージ２値化手段３０１と、２値画像３０９に対してラベリング処理を施しラベル図形３１０を出力するラベリング手段３０２と、ラベル図形３１０の面積を計測しラベル情報３１１として出力するラベル計測手段３０３と、ラベル情報３１１から最大の面積を持つラベルを検出し最大ラベル情報としてＩＣ図形３１２を出力する最大ラベル検出手段３０４と、ＩＣ図形３１２から最大ラベルの外周座標３１３と傾きωと重心Ｇを検出する外周座標検出手段３０５と、外周座標３１３をパラメータ記憶手段６に記憶されている有効範囲、削除範囲１４により辺毎に４分割し辺別外周座標３１４を出力する外周座標四辺分割手段３０６と、辺別外周座標３１４をもとに辺毎に最小二乗法を使用して近似直線を算出して辺別直線３１５として出力する辺別直線検出手段３０７と、４本の辺別直線３１５からパッケージ外形情報９としてパッケージ基準軸３１６を算出するパッケージ基準軸算出手段３０８とで構成される。
【０００９】
図４に示すように、図３の外周座標四辺分割手段３０６は、以下のように構成されている。すなわち、撮像したときの原画像中のパッケージの傾きの影響を最小限に抑えるために、最大ラベルを示す外周座標３１３を図５（ａ）に示すようにＩＣ図形３１２の傾きωが０になるように最大ラベルの重心Ｇを回転中心として回転補正し、補正済み外周座標３６０６を出力する回転補正手段３６０１と、図５（ｂ）に示すように補正済み外周座標３６０６からＸ座標の最小値Ｘmin、Ｙ座標の最小値Ｙmin、Ｘ座標の最大値Ｘmax、Ｙ座標の最大値Ｙmaxを検出し（ここでは、左上コーナ部を原点としている）外接四角形頂点座標３６０７（Ｘmin，Ｙmin）、（Ｘmax，Ｙmin）、（Ｘmin，Ｙmax）、（Ｘmax，Ｙmax）を出力する外接四角形検出手段３６０２と、外接四角形頂点座標３６０７と外周座標が有効となる幅Ｗで表される有効範囲（１４）と、パッケージの四隅の座標を除外する幅Ｄで表される削除範囲（１４）から、点（Ｘmin＋Ｄ，Ｙmin）−点（Ｘmax−Ｄ，Ｙmin＋Ｗ）で決定される上辺有効領域と、点（Ｘmin＋Ｄ，Ｙmax−Ｗ）−点（Ｘmax−Ｄ，Ｙmax）で決定される下辺有効領域と、点（Ｘmin，Ｙmin＋Ｄ）−点（Ｘmin＋Ｗ，Ｙmax−Ｄ）で決定される左辺有効領域と、点（Ｘmax−Ｗ，Ｙmin＋Ｄ）−点（Ｘmax，Ｙmax−Ｄ）で決定される右辺有効領域の辺別有効領域３６０８を算出する辺別有効領域作成手段３６０３と、辺別有効領域３６０８の上辺、下辺、左辺、右辺に対応した有効領域をパッケージの傾きωと同じになるようにパッケージの重心を中心として回転させ補正済み辺別有効領域３６０９を出力する辺別有効領域回転手段３６０４と、補正済み辺別有効領域３６０９内の外周座標３１３を検出し辺別外周座標３１４として出力する外周座標選別手段３６０５とで構成される。
【００１０】
図６に示すように、図３の辺別直線検出手段３０７とパッケージ基準軸算出手段３０８は、以下のように構成されている。すなわち、パッケージの四辺の辺別外周座標３１４の上辺部分から辺別直線（上辺）３７０５を検出する上辺直線検出手段３７０１と、辺別外周座標３１４の下辺部分から辺別直線（下辺）３７０６を検出する下辺直線検出手段３７０２と、辺別外周座標３１４の左辺部分から辺別直線（左辺）３７０７を検出する左辺直線検出手段３７０３と、辺別外周座標３１４の右辺部分から辺別直線（右辺）３７０８を検出する右辺直線検出手段３７０４と、辺別直線（上辺）３７０５と辺別直線（下辺）３７０６との平均であるＸ中線３８０５を算出するＸ中線算出手段３８０１と、辺別直線（左辺）３７０７と辺別直線（右辺）３７０８の平均であるＹ中線３８０６を算出するＹ中線算出手段３８０２と、Ｘ中線３８０５とＹ中線３８０６のなす角αを算出し、Ｘ中線３８０５、Ｙ中線３８０６が直角となるような補正角β３８０７（＝９０−α）を算出する補正角算出手段３８０３と、Ｘ中線３８０５、Ｙ中線３８０６の交点を中心として、Ｘ、Ｙ中線のなす角が９０度となるようにＸ中線、Ｙ中線を等しい角度だけ回転させ、Ｘ方向パッケージ基準軸３１６ａと、Ｙ方向パッケージ基準軸３１６ｂをパッケージ基準軸３１６として算出する回転補正手段３８０４とで構成される。
【００１１】
次に、図７のフローチャートを参照して本実施の形態の全体の動作について説明する。
まず、撮像したパッケージ画像のデジタル信号を原画像記憶手段１に記憶する（ステップｆ１）。次に、ボール位置検出手段２を使用して原画像７からボール位置情報８を検出する（ステップｆ２）。次に、パッケージ位置検出手段３を使用して原画像７からパッケージ外形情報９を検出する（ステップｆ３）。次に、最外周ボール検出手段４を使用してボール位置情報８から最外周ボール座標を検出して距離１０（Ｚｄ、Ｚｅ）を算出し、最外周ボール判定手段５を使用して、得られたＺｄ、Ｚｅがパラメータ記憶手段６に記憶されている許容範囲内であれば「最外周ボール判定合格」、それ以外であれば「最外周ボール判定不合格」と判定する（ステップｆ４）。
【００１２】
次に、図８のフローチャートを参照して図７のボール位置検出フロー（ステップｆ２）の動作について詳細に説明する。ボール２値化手段２０１により原画像７を、パラメータ記憶手段６に記憶されているボール２値化レベル１１により、ボール部分を１、それ以外を０とするように２値化する（ステップｆ２０１）。ボール２値画像２０７に対してラベリング手段２０２を使用してラベリング（集団化）を行い、ラベル図形２０８を検出する（ステップｆ２０２）。ラベル図形２０８の面積を計測する（ステップｆ２０３）。雑音や背景とボールを分離するため、過小・過大ラベル除外手段２０４を用いて、ラベル図形２０８のうち面積がパラメータ記憶手段６に記憶されているラベル面積除外範囲１２に当てはまるような過小な図形や過大な図形を除外しボール図形２１０を検出する（ステップｆ２０４）。ボール計測手段２０５において、残ったラベル図形２０９のボール座標として重心、ラベル図形の個数をボール情報２１１として算出する（ステップｆ２０４）。ボール情報２１１からボール位置情報８となるボール基準軸を算出する（ステップｆ２０６）。
【００１３】
次に、図９のフローチャートおよび動作説明図である図１０を参照して図８のボール基準軸算出フロー（ステップｆ２０６）の動作について詳細に説明する。ボール基準軸算出手段２０６において、ボール情報２１１のボール個数が正常であれば、図１０（ａ）に示すように、ボール座標１０１ａから横（Ｘ方向）、縦（Ｙ方向）の一列のボール１０１の並びに対してそれぞれ最小二乗法により近似直線１０２、１０４を算出する（ステップｆ２６０１）。次いで、図１０（ａ）に示すように、縦、横それぞれ平均となるＸ方向平均直線１０３、Ｙ方向平均直線１０５を算出する（ステップｆ２６０２）。さらに、図１０（ｂ）に示すように、２直線がなす角αを算出する（ステップｆ２６０３）。次に、図１０（ｃ）に示すように、２直線の交点を中心に、２直線のなす角が直角となるように、等しい角度β＝（９０−α）／２だけそれぞれの直線を反対方向に回転させ、Ｘ方向ボール基準軸１０３ａ、Ｙ方向ボール基準軸１０５ａを算出する（ステップｆ２６０４）。
【００１４】
次に、図１１のフローチャートを参照して図７のパッケージ外形検出フロー（ステップｆ３）の動作について詳細に説明する。パッケージ２値化手段３０１において、原画像７をパラメータ記憶手段６に記憶されているパッケージ２値化レベル１３でパッケージ部分が１、それ以外の背景が０となるように２値化し、２値画像３０９を算出する（ステップｆ３０１）。ラベリング手段３０２において、２値画像３０９に対してラベリングを行い、ラベル図形３１０を検出する（ステップｆ３０２）。ラベル計測手段３０３において、ラベル図形３１０のラベル面積をラベル情報３１１として計測する（ステップｆ３０３）。最大ラベル検出手段３０４において、最大面積のラベルをＩＣ図形３１２として検出する（ステップｆ３０５）。外周座標検出手段３０５においてＩＣ図形３１２の外周座標３１３と傾きωと重心Ｇを検出する（ステップｆ３０５）。外周座標四辺分割手段３０６において外周座標３１３を辺毎に分割し、辺別外周座標３１４を検出する（ステップｆ３０６）。辺別直線検出手段３０７において辺別直線３１５を検出する（ステップｆ３０７）。パッケージ基準軸算出手段３０８において、辺別直線３１５からパッケージ基準軸３１６を算出する（ステップｆ３０８）。
【００１５】
次に、図１２のフローチャートおよび動作説明図である図５ないし図１３を参照して図１１の四辺分割処理フロー（ステップｆ３０６）の動作について詳細に説明する。図５（ａ）に示すように、ＩＣ図形の外周座標３１３をＩＣ図形３１２の傾きωをもとに回転補正手段３６０１でＩＣの傾きが０になるようにＩＣ図形の重心Ｇを回転中心としてＩＣ図形の傾きωと同じ回転角で回転補正をかけ補正済み外周座標３６０６を算出する（ステップｆ３６０１）。外接四角形検出手段３６０２を用いて補正済み外周座標３６０６の外接四角形頂点座標３６０７を算出する（ステップｆ３６１２（ステップｆ３６０２、ステップｆ３６０３、ステップｆ３６０４、ステップｆ３６０５））。すなわち、最小のＸ座標Ｘminを計算し（ステップｆ３６０２）、最大のＸ座標Ｘmaxを計算し（ステップｆ３６０３）、最小のＹ座標Ｙminを計算し（ステップｆ３６０４）、最大のＹ座標Ｙmaxを計算する（ステップｆ３６０５）。次に、辺別有効領域作成手段３６０３を使用して、図１３または図５（ｂ）に示すように、外接四角形頂点座標３６０７から辺別有効領域３６０８を作成する（ステップｆ３６１３（ステップｆ３６０６、ステップｆ３６０７、ステップｆ３６０８、ステップｆ３６０９））。すなわち、（Ｘmin，Ｙmin）−（Ｘmax，Ｙmin）で結ばれる直線を基準としてＩＣの内側に向かってＹ方向に幅Ｗ、Ｘ方向に２点から幅Ｄずつ削除した上辺有効領域３６０８ａを作成し（ステップｆ３６０６）、（Ｘmin，Ｙmax）−（Ｘmax，Ｙmax）で結ばれる直線を基準としてＩＣの内側に向かってＹ方向に幅Ｗ、Ｘ方向に２点から幅Ｄずつ削除した下辺有効領域３６０８ｂを作成し（ステップｆ３６０7）、（Ｘmin，Ｙmin）−（Ｘmin，Ｙmax）で結ばれる直線を基準としてＩＣの内側に向かってＸ方向に幅Ｗ、Ｙ方向に２点から幅Ｄずつ削除した左辺有効領域３６０８ｃを作成し（ステップｆ３６０８）、（Ｘmax，Ｙmin）−（Ｘmax，Ｙmax）で結ばれる直線を基準としてＩＣの内側に向かってＸ方向に幅Ｗ、Ｙ方向に２点から幅Ｄずつ削除した右辺有効領域３６０８ｄを作成する（ステップｆ３６０９）。次に、辺別有効領域回転手段３６０４を使用して、辺別有効領域３６０８をＩＣの傾きωに合わせてＩＣの重心Ｇを回転中心として傾きωの角度だけ回転させ（ステップｆ３６０１における回転と逆方向）補正済み辺別有効領域３６０９を算出する（ステップｆ３６１０）。最後に、外周座標選別手段３６０５を使用して、 外周座標３１３の中で補正済み辺別有効領域３６０９に含まれる辺別外周座標３１４を検出する（ステップｆ３６１１）。
【００１６】
次に、図１４のフローチャートを参照して図１１の辺別直線算出フロー（ステップｆ３０７）の動作について詳細に説明する。上辺直線検出手段３７０１、下辺直線検出手段３７０２、左辺直線検出手段３７０３、右辺直線検出手段３７０４を使用して、辺別直線を算出する（図６参照）。まず、辺カウントを初期化して０とする（ステップｆ３７０１）。辺カウントに対応した辺の辺別直線を辺別外周座標３１４をもとに最小二乗法を使用して近似直線を算出する（ステップｆ３７０２）。四辺の場合、辺カウントは０、１、２、３になる。例えば、０を上辺、１を下辺、２を左辺、３を右辺とした場合、辺カウント０では辺別直線（上辺）３７０５、辺カウント１では辺別直線（下辺）３７０６、辺カウント２では辺別直線（左辺）３７０７、辺カウント３では辺別直線（右辺）３７０８を検出する。次に、辺カウントを１加算する（ステップｆ３７０３）。辺カウントが最大辺数（４辺）より小であればステップｆ３７０２に進み、最大辺数以上であればこのフローを終える（ステップｆ３７０４）。
【００１７】
次に、図１５のフローチャートおよび動作説明図である図１６を参照して図１１のパッケージ基準軸算出フロー（ステップｆ３０８）の動作について詳細に説明する。図１６に示すように、Ｘ中線算出手段３８０１を使用して、まず、Ｘ方向の向い合う上辺の辺別直線３７０５と下辺の辺別直線３７０６からＸ方向のＸ中線３８０５を算出する（ステップｆ３８０１）。次に、Ｙ中線算出手段３８０２を使用して、Ｙ方向の向い合う左辺の辺別直線３７０７と右辺の辺別直線３７０８からＹ中線３８０６を算出する（ステップｆ３８０２）。補正角算出手段３８０３を使用して、Ｘ中線３８０５、Ｙ中線３８０６のなす角αを算出し、補正角β３８０７（＝（９０−α）／２）を算出する（ステップｆ３８０３）。次に回転補正手段３８０４を使用して、２直線の交点を回転中心として、２直線が直交するようにＸ、Ｙの中線を等しい角度β３８０７だけ反対方向に回転させパッケージ基準軸３１６（Ｘ方向パッケージ基準軸３１６ａ、Ｙ方向パッケージ基準軸３１６ｂ）を算出する（ステップｆ３８０４）。
【００１８】
次に、図１７のフローチャートおよび動作説明図である図１８を参照して図７の最外周ボール座標検査フロー（ステップｆ４）の動作について詳細に説明する。最外周ボール検出手段４を使用して、図１８に示すように、ボール座標１０１ａと辺別直線３７０５〜３７０８から、辺別直線（上辺）３７０５に最も近いボールをＹ方向最突出ボールとして検出する（ステップｆ４０１）。そして、Ｙ方向最突出ボールのＸ座標を固定としてパッケージ上辺直線までの距離Ｚｄを算出する（ステップｆ４０２）。次に、辺別直線（左辺）３７０７に最も近いボールをＸ方向最突出ボールとして検出する（ステップｆ４０３）。そして、Ｘ方向最突出ボールのＹ座標を固定としてパッケージ左辺直線までの距離Ｚｅを算出する（ステップｆ４０４）。得られたＺｄが最外周ボール許容値範囲内であればＺｄ合格としてステップｆ４０６に進み、それ以外であればＺｄ不合格としてステップｆ４０７に進む（ステップｆ４０５）。Ｚｄが合格のとき、ステップｆ４０６において、Ｚｅが最外周ボール許容値範囲内であれば合格となり（ステップｆ４０８）、それ以外であれば、最外Ｚｅ不合格と判定する（ステップｆ４０７）。以上説明したように、本実施の形態によれば、パッケージの外形情報とボールの位置情報を利用して、パッケージとボールの相対的な位置関係を定量的に検出することができる。ボール位置検出手段では、ボールの位置を画像空間上の座標として検出し、ボール座標から縦・横の列毎に、最小二乗法により近似直線を算出し、縦方向、横方向別に平均線を算出することで、ボールの位置ずれを最小限に抑えながらも、ボールの配置を考慮したボール基準軸を検出することができる。さらに、外周座標四辺分割手段では、辺の分類があいまいとなるパッケージの四隅の座標をのぞきながら、パッケージ外周を辺別に分割することで、辺別直線の検出を簡単にすることができる。さらに、辺別直線検出手段では、突起や欠けを含む辺別外周座標を最小二乗法により直線近似することにより、突起や欠けの影響を最小限に抑えながら、辺の形状の大きな傾向を考慮した辺別直線を検出することができる。さらに、パッケージ基準軸算出手段では、四本の辺別直線の向い合う２辺の中線を算出し使用することにより、Ｘ方向、Ｙ方向の両辺の形状を考慮したパッケージ基準軸を算出することができる。さらに、最外周ボール検出手段では、ボール基準軸上でのボールと上辺直線にもっとも近いボール座標との距離、左辺直線にもっとも近いボール座標との距離を算出することで、パッケージ外形に対するボール配置を定量的に検出できる。
【００１９】
［第２の実施の形態］
図１からの変更箇所のみを示した図１９を参照するに、本発明の第２の実施の形態は、最外周ボール検出手段４の代わりに、辺別外周座標と辺別直線とパッケージ基準軸の情報を持つパッケージ外形情報９からパッケージの長さ、幅４１０３を検出する長さ／幅検出手段４１０１を有し、最外周ボール判定手段５の代わりに、長さ、幅４１０３をパラメータ記憶手段６に記憶されているパッケージ許容値１５（長さ／幅許容値）により良否判定する長さ／幅判定手段４１０２を有する。
【００２０】
図２０のフローチャートおよび図２１の動作説明図を参照して本発明の第２の実施の形態の動作について詳細に説明する。図２１に示すように、まず、長さ／幅検出手段４１０１を使用して、Ｘ方向パッケージ基準軸３１６ａを挟んで、上辺方向または下辺方向にある辺別外周座標３１４まで距離が最大となる距離を算出し、これらの距離を加算して長さＤを算出する（ステップｆ４１０１）。同様にして、長さ／幅検出手段４１０１を使用して、Ｙ方向パッケージ基準軸３１６ｂを挟んで、左辺方向または右辺方向にある辺別外周座標３１４までの距離が最大となる距離を算出し、これらの距離を加算して幅Ｅを算出する（ステップｆ４１０２）。次に、長さ／幅判定手段４１０２を使用して、長さＤが長さ／幅許容値範囲内であれば、長さＤ合格と判定してステップｆ４１０４に進み、それ以外であれば不合格と判定してステップｆ４１０５へ進む（ステップｆ４１０３）。同様にして、長さＤが合格のとき、幅Ｅが長さ／幅許容値範囲内であれば合格と判定し（ステップｆ４１０６）、それ以外であれば不合格と判定する（ステップｆ４１０５）。これにより、パッケージ外形の幅と長さを検出することができる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、長さ／幅検出手段において、Ｘ方向、Ｙ方向のパッケージ基準軸からもっとも遠いパッケージ外周座標を左辺と右辺、上辺と下辺から検出し、パッケージ基準軸からの距離をＸ方向、Ｙ方向別に加算することにより、パッケージの長さと幅を定量的に安定して検出することができる。
第２の実施の形態では、パッケージ基準軸３１６から辺別外周座標３１４までの距離を算出していたが、これに代え外周座標３１３または辺別直線３１５までの距離を算出してその距離によりパッケージ外形の幅と長さを検出するようにしてもよい。
【００２１】
［第３の実施の形態］
図１からの変更箇所のみを示した図２２を参照するに、本発明の第３の実施の形態は、最外周ボール検出手段４の代わりに、パッケージ基準軸３１６とパッケージの長さ、幅の設計値と許容範囲Ｖから検査領域を設定し、検査領域内の外周座標３１３の数をカウントするパッケージ端検出手段４２０１を有し、最外周ボール判定手段５の代わりに、パッケージ端を表す外周座標数４２０３をパラメータ記憶手段６に記憶されているパッケージ許容値１５（パッケージ端許容値）により良否判定するパッケージ端判定手段４２０２を有する。
【００２２】
図２３のフローチャートと動作説明図である図２４を参照して本発明の第３の実施の形態について詳細に説明する。図２４に示すように、まず、パッケージ端検出手段４２０１を使用して、Ｘ方向パッケージ基準軸３１６ａを中心として両側に、長さ設計値の１／２の距離の位置を中心として幅Ｖの領域を設定し、次にＹ方向パッケージ基準軸３１６ｂを中心に両側に、幅設計値の１／２の距離の位置を中心として幅Ｖの領域を設定し、これらの領域で囲まれる領域を検査領域１０６として作成する（ステップｆ４２０１）。次に、検査領域１０６内にあるパッケージの外周座標３１３の数をカウントし、全外周座標の割合を算出する（ステップｆ４２０２）。次に、パッケージ端判定手段４２０２を使用して、検査領域内のパッケージ外周座標の割合で表されるパッケージ端許容値の範囲内であればパッケージ端合格とし（ステップｆ４２０４）、それ以外であればパッケージ端不合格（ステップｆ４２０５）と判定する（ステップｆ４２０３）。これにより、パッケージの外周の歪みが設計値からどの程度であるかを定量的に検出し、判定することができる。
【００２３】
［第４の実施の形態］
図１からの変更箇所のみを示した図２５を参照するに、本発明の第４の実施の形態は、最外周ボール検出手段４の代わりに、ボール基準軸１０３ａ、１０５ａとパッケージ基準軸３１６ａ、３１６ｂがそれぞれパッケージの辺別直線３１５と交わる点との距離を中心位置４３０４（ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＥ１、ＰＥ２）として検出する中心位置検出手段４３０１を有し、最外周ボール判定手段５の代わりに、中心位置４３０３をパラメータ記憶手段６に記憶されているパッケージ許容値１５（中心位置許容値）により良否判定する中心位置判定手段４３０２を有する。
【００２４】
図２６のフローチャートと動作説明図である図２７、図２８を参照して本発明の第４の実施の形態について詳細に説明する。まず、図２７に示すように、中心位置検出手段４３０１を使用して、Ｙ方向パッケージ基準軸３１６ｂとパッケージの辺別直線（上辺）３７０５との交点ＰＥ１を算出する（ステップｆ４３０１）。同様に、Ｙ方向パッケージ基準軸３１６ｂと辺別直線（下辺）３７０６との交点ＰＥ２を算出する（ステップｆ４３０２）。次に、図２８に示すように、中心位置検出手段４３０１を使用して、Ｘ方向パッケージ基準軸３１６ａと辺別直線（左辺）３７０７との交点ＰＤ１を算出する（ステップｆ４３０３）。同様に、Ｘ方向パッケージ基準軸３１６ａと辺別直線（右辺）３７０８との交点ＰＤ２を算出する（ステップｆ４３０４）。次に、中心位置判定手段４３０２を使用して、Ｙ方向のボール基準軸を中心に幅Ｗの許容範囲を設定する（ステップｆ４３０５）。同様に、Ｘ方向のボール基準軸を中心に幅Ｗの許容範囲を設定する（ステップｆ４３０６）。ＰＥ１、ＰＥ２がＹ方向許容範囲内にあり、ＰＤ１、ＰＤ２がＸ方向許容範囲Ｗ／２内にあればパッケージ中心位置判定は合格（ステップｆ４３０８）とし、それ以外であれば、パッケージ位置判定は不合格（ステップｆ４３０９）と判定する（ステップｆ４３０７）。これにより、パッケージに対するボール搭載位置を検出し、判定することができる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、中心位置検出手段において、パッケージの下辺直線、上辺直線とＹ方向のパッケージ基準軸が交差する点を算出して、Ｙ方向のボール基準軸との距離を算出し、同様に、パッケージの左辺直線、右辺直線とＸ方向のパッケージ基準軸が交差する点を算出して、Ｘ方向のボール基準軸との距離を算出する。これによりパッケージに対するボールの配置の傾きを定量的に検出することができる。
【００２５】
［第５の実施の形態］
図１からの変更箇所のみを示した図２９を参照するに、本発明の第５の実施の形態は、最外周ボール検出手段４の代わりに、ボール位置情報８とパッケージ外形情報９からボールの外形基準位置度４４０３を算出する外形基準位置度検出手段４４０１を有し、最外周ボール判定手段５の代わりに、外形基準位置度４４０３がパラメータ記憶手段６に記憶されているパッケージ許容値１５（外形基準位置度許容値）により良否判定を行い、外形基準位置度判定結果４４０４を出力する外形位置度判定手段４４０２を有する。
図３０のフローチャートと動作説明図である図３１を参照して本発明の第５の実施の形態について詳細に説明する。まず、外形基準位置度検出手段４４０１を使用して、パッケージ上のボールの設計上の理想座標を算出する（ステップｆ４４０１）。全てのボール座標に対して理想座標からみた実測座標との差を計算する（ステップｆ４４０２）。外形基準位置度判定手段４４０２を使用して、全てのボールの差である外形基準位置度４４０３がパラメータ記憶手段６に記憶されている外形基準位置度許容値（１５）の範囲内であれば、外形基準位置度判定は合格とし（ステップｆ４４０４）、それ以外であれば、外形位置度判定不合格（ステップｆ４４０５）と判定する（ステップｆ４４０３）。
ここで、図３１（ａ）に示すように、パッケージ上での設計上のボール理想座標１０８は、製品データのパッケージ長（ＬＸ、ＬＹ）と、パッケージ端と最近傍ボール中心座標との距離（ＢＸ、ＢＹ）、パッケージ基準軸中心座標１０７（ＣＸ、ＣＹ）から基準となる左上ボールの中心座標を、Ｘ＝ＣＸ−ＬＸ/２＋ＢＸ、Ｙ＝ＣＹ−ＬＹ/２＋ＢＹ、と算出し、この値とＸ方向・Ｙ方向のピッチとボールの配置から、全ボールの理想座標を算出する。そして、図３１（ｂ）に示すように、ボール理想座標１０８からみた実際のボール座標１０１ａの差をパッケージ外形基準位置度として算出する。
以上説明したように、本実施の形態によれば、外形基準位置度検出手段において、パッケージ基準軸上の設計上でのボールの理想座標を算出し、理想座標からみた実際のボール座標との差を算出することにより、パッケージに対する個々のボールの位置ずれを定量的に検出することができる。
【００２６】
［第６の実施の形態］
図１からの変更箇所のみを示した図３２を参照するに、本発明の第６の実施の形態は、パッケージ外形検出手段３と最外周ボール検出手段４と最外周ボール判定手段５の代わりに、予めパラメータ記憶手段６に記憶されているテンプレート画像４５１１と最も相関値が高い位置を検索するサーチ領域４５０６を原画像７に対して辺毎に設定する領域設定手段４５０１と、辺毎に複数設定したサーチ領域からテンプレート画像４５１１ともっとも相関値が高い座標を辺別パッケージ端座標４５０７としてパターンマッチング処理により検出するパッケージ端検出手段４５０２と、辺毎に複数得られた辺別パッケージ端座標４５０７を、辺毎に最小二乗法により直線近似して辺別直線４５０８を算出するパッケージ外周検出手段４５０３と、辺別直線４５０８で囲まれる四角形の交点を算出し、辺毎に中点を算出し、向い合う２辺の中点の距離をパッケージの縦、横の外形寸法４５０９として算出する外形寸法検出手段４５０５と、外形寸法４５０９がパラメータ記憶手段６に記憶されているパッケージ許容値１５（外形寸法許容値）により良否判定し外形寸法判定結果４５１０を出力する外形寸法判定手段４５０５とを有する。
【００２７】
図３３のフローチャートと動作説明図である図３４〜図３６を参照して本発明の第６の実施の形態について詳細に説明する。まず、領域設定手段４５０１を使用して、図３４に示すように、ボール位置情報８のボール基準軸の交点をパッケージの中心とみなし、設計上のパッケージ寸法から求められる概算パッケージ端１０９を含む位置に辺毎に複数のサーチ領域４５０６を設定する（ステップｆ４５０１）。図３５に示すように、良品のある一辺（例えば上辺）境界部を含むような矩形領域をテンプレート画像４５１１として予めパラメータ記憶手段６に登録しておく。サーチ領域４５０６は、テンプレート画像より大きい面積で、設計上のパッケージ端を含むような矩形領域として設定する。また、テンプレート画像と相関が取れる確率が低いパッケージの四隅を除外領域１１０として除いた、設計上のパッケージ端を含む位置に設定する。テンプレート画像は、辺毎に設定しても良いが、１個のみ登録しておき下辺および左右辺に対して使用する場合には１８０度ないし９０度回転させて使用するようにしてもよい。
辺カウントを０に初期化する（ステップｆ４５０２）。カウントと辺は一対一で対応する。例えば、０が上辺、１が下辺、２が左辺、３が右辺となる。次に、サーチ領域カウントを０に初期化する（ステップｆ４５０３）。サーチ領域カウントはサーチ領域毎に処理を移すための制御用変数である。座標カウントを０に初期化する（ステップｆ４５０４）。座標カウントは、有効な座標の数を計数するために使用する。次に、パッケージ端検出手段４５０２を使用して、辺毎に複数設定されたサーチ領域毎にパターンマッチング処理を施し、相関値がもっとも高い座標値を、図３５に示すように、サーチ領域毎のパッケージ端座標４５０７ａとする（ステップｆ４５０５）。パッケージ端として出力する座標値の決定の仕方としては、テンプレート画像中に予め定めておいた座標により決定する方法や、取得した領域内でパッケージ端に垂直な方向で、最も濃度差が大きい部分とする方法などがある。次に、相関値がパラメータ記憶手段６に記憶されている相関許容範囲（１５）内にあれば、ステップｆ４５０７に進み、有効な座標として座標カウントを１加算し（ステップｆ４５０７）、それ以外であれば、そのサーチ領域ではパッケージ端は無いと判断してステップ４５０８に進む（ステップｆ４５０６）。サーチ領域カウントを１加算する（ステップｆ４５０８）。サーチ領域カウントがサーチ領域の最大サーチ領域数（例えば４）未満であればステップｆ４５０５に進み、サーチ領域の最大サーチ領域数以上であれば、ステップｆ４５１０に進む（ステップｆ４５０９）。次に、座標カウントが座標カウント最小数（例えば３）未満であれば、直線近似不可能としてステップｆ４５１８に進み、座標カウント最小数以上であればステップｆ４５１１に進む（ステップｆ４５１０）。
【００２８】
次に、パッケージ寸法検出手段４５０４により辺別パッケージ端座標４５０７から最小二乗法により直線近似を行い、図３６に示すように、辺別直線４５０８を算出する（ステップｆ４５１１）。次に、辺カウントを１加算する（ステップｆ４５１２）。辺カウントが最大辺数（ここでは４）未満であれば、ステップｆ４５０３に進み、最大辺数以上であれば、ステップｆ４５１４に進む（ステップｆ４５１３）。次に４本の辺別直線の交点を算出する（ステップｆ４５１４）。各辺の中点を算出し、向い合う２組の辺の中点間の距離を算出し、パッケージ外形寸法４５０９を算出する（ステップｆ４５１５）。外形寸法４５０９が外形寸法許容値（１５）範囲内であれば、外形寸法判定合格（ステップｆ４５１７）となり、それ以外は外形寸法判定不合格（ステップｆ４５１８）となる（ステップｆ４５１６）。
これにより、パッケージも背景も模様の無い濃淡でありながら、濃淡差があまりなく、２値化による背景との分離が容易でない場合も、パッケージ端を検出できるため、パッケージ寸法を検出し、判定することができる。
なお、本実施の形態において用いたパッケージ端座標を求める手法を、他の実施の形態において２値化レベルを用いる手法に代えて採用してもよい。
【００２９】
［第７の実施の形態］
図３７を参照するに、本発明の第７の実施の形態は、パッケージ外形検出手段３に微分手段３１７を有する点で第１〜第５の実施の形態と異なる。微分手段３１７は、原画像７を微分オペレータを作用させて微分し微分画像３１８を出力する。例えばスポンジのような、ざらざらとした一様な模様をもった背景の場合、２値化だけでは背景とパッケージの分離が困難なことがあるが、微分することにより、背景とパッケージの違いが強調され、分離が容易となる。
【００３０】
［第８の実施の形態］
図３８は、本発明の第８の実施の形態のボール基準軸の算出方法を示すフローチャートである。図３８と動作説明図である図３９を参照して本発明の第８の実施の形態について詳細に説明する。まず、図３９に示すように、すべてのボール１０１の座標からＸ方向の近似直線１１１を算出する（ステップｆ４６０１）。次に、全てのボール１０１の座標からＹ方向の近似直線１１２を算出する（ステップｆ４６０２）。これらＸ、Ｙ方向の近似直線がなす角αを算出する（ステップｆ４６０３）。２直線が直交するように、補正角β＝（９０°―α）／２を算出し、２直線の交点を原点として、原点を中心にβずつ等しく反対方向に回転させて、Ｘ方向ボール基準軸１１１ａ、Ｙ方向ボール基準軸１１２ａを算出する（ステップｆ４６０３）。ボール基準軸算出の際に、列毎に近似直線を算出せず、すべてのボール座標を使用することから、ボールのレイアウトがばらばら（例えば、ある列でボールが一つしかなくて孤立している場合など）であってもボール基準軸を算出することができる。
これら、実施例およびその他の実施例をいくつか組み合わせ、判定結果を総合判定する構成も可能である。また、実施例およびその他の実施例については、便宜上ＢＧＡを対象に記述しているが、ボールをランドと読み替えることで、ＬＧＡにも適用が可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＩＣ外形検査方法は、ボール位置を原画像と２値化レベルとの比較によって得、これに基づいてボール基準軸を算出し、さらにパッケージ外形検出手段によってパッケージ外形情報を得るものであるので、パッケージとボールの相対的な位置関係を定量的に検出することができる。また、ドットの分布を微分することによってボールの配列の近似直線を得るものではないので、２値化画像のドットが直線的に分布していなくてもボール配列の近似直線やボール基準軸を算出することができる。
また、本発明の他のＩＣ外形検査方法は、原画像とテンプレート画像とのパターンマッチングにより、パッケージ端座標を得るものであるので、背景とパッケージの濃淡差が少なく、２値化レベルを使用した安定した２値化が困難な場合でも、パッケージ端の座標を安定して算出することができる。
【００３２】
また、外周座標四辺分割手段を用いることにより、辺の分類があいまいとなるパッケージの四隅の座標を除くことができ、近似直線の算出を簡単に精度よく行なうことが可能になる。また、辺別直線検出手段を用いることにより、突起や欠けを含む辺別外周座標を最小二乗法により直線近似して、突起や欠けの影響を最小限に抑えつつ、辺の大きな形状の傾向を考慮した辺別直線を検出することができる。さらに、原画像に対して微分処理を施すことにより、パッケージの背景がスポンジなどの一様なざらざらとした模様で、安定した２値化が困難な場合でも、背景とパッケージの差を強調することができ、２値化を容易にし、安定してパッケージ外周を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図２】 図１のボール位置検出手段の構成を示すブロック図。
【図３】 図１のパッケージ外形検出手段の構成を示すブロック図。
【図４】 図３の四辺分割手段の構成を示すブロック図。
【図５】 図３の四辺分割手段の動作を説明する模式図。
【図６】 図３の辺別直線検出手段とパッケージ基準軸算出手段の構成を示すブロック図。
【図７】 本発明の第１の実施の形態の動作を示す流れ図。
【図８】 図７のボール位置検出処理の動作を示す流れ図。
【図９】 図８のボール基準軸算出処理の動作を示す流れ図。
【図１０】 図２のボール基準軸算出手段の動作を説明する模式図。
【図１１】 図７のパッケージ外形検出処理の動作を示す流れ図。
【図１２】 図１１の四辺分割処理の動作を示す流れ図。
【図１３】 図３の四辺分割手段の動作を詳細に説明する模式図。
【図１４】 図１１の辺別直線算出処理の動作を示す流れ図。
【図１５】 図１１のパッケージ基準軸算出処理の動作を示す流れ図。
【図１６】 図３のパッケージ基準軸算出手段の動作を説明する模式図。
【図１７】 図７の最外周ボール検査処理の動作を示す流れ図。
【図１８】 図１の最外周ボール検出手段の動作を説明する模式図。
【図１９】 本発明の第２の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図２０】 本発明の第２の実施の形態の動作を示す流れ図。
【図２１】 図１９の長さ／幅検出手段の動作を説明する模式図。
【図２２】 本発明の第３の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図２３】 本発明の第３の実施の形態の動作を示す流れ図。
【図２４】 図２２のパッケージ端検出手段の動作を説明する模式図。
【図２５】 本発明の第４の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図２６】 本発明の第４の実施の形態の動作を示す流れ図。
【図２７】 図２５の中心位置検出手段の動作を説明する模式図。
【図２８】 図２５の中心位置検出手段の動作を説明する模式図。
【図２９】 本発明の第５の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図３０】 本発明の第５の実施の形態の動作を示す流れ図。
【図３１】 本発明の第５の実施の形態の動作を説明する模式図。
【図３２】 本発明の第６の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図３３】 本発明の第６の実施の形態の動作を示す流れ図。
【図３４】 図３２の領域設定手段の動作を説明する模式図。
【図３５】 図３２のパッケージ端検出手段の動作を説明する模式図。
【図３６】 図３２のパッケージ外周検出手段の動作を説明する模式図。
【図３７】 本発明の第６の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図３８】 本発明の第７の実施例の動作を示す流れ図。
【図３９】 本発明の第７の実施例の動作を説明する模式図。
【符号の説明】
１ 原画像記憶手段
２ ボール位置検出手段
３ パッケージ外形検出手段
４ 最外周ボール検出手段
５ 最外周ボール判定手段
６ パラメータ記憶手段
７ 原画像
８ ボール位置情報（ボール座標、ボール基準軸）
９ パッケージ外形情報（外周座標、辺別外周座標、辺別直線、パッケージ基準軸）
１０ 距離（Ｚｄ、Ｚｅ）
１１ ボール２値化レベル
１２ ラベル面積除外範囲
１３ パッケージ２値化レベル
１４ 有効範囲、削除範囲
１５ パッケージ許容値（Ｚｄ、Ｚｅ許容値、長さ／幅許容値、パッケージ端許容値、中心位置許容値、外形基準位置度許容値、外形寸法許容値）
１６ 最外周ボール判定結果
１０１ ボール
１０１ａ ボール座標
１０２、１０４、１１１，１１２ 近似直線
１０３ Ｘ方向平均直線
１０３ａ、１１１ａ Ｘ方向ボール基準軸
１０５ Ｙ方向平均直線
１０５ａ、１１２ａ Ｙ方向ボール基準軸
１０６ パッケージ外形端検査領域
１０７ パッケージ基準軸中心座標
１０８ ボール理想座標
１４１ テンプレート画像
１０９ 概算パッケージ端
１４３ サーチ領域
１１０ 除外領域
２０１ ボール２値化手段
２０２ ラベリング手段
２０３ ラベル計測手段
２０４ 過小・過大ラベル除去手段
２０５ ボール計測手段
２０６ ボール基準軸算出手段
２０７ ボール２値画像
２０８ ラベル図形
２０９ ラベル情報
２１０ ボール図形
２１１ ボール情報（ボール数、ボール座標、ボール基準軸）
３０１ パッケージ２値化手段
３０２ ラベリング手段
３０３ ラベル計測手段
３０４ 最大ラベル検出手段
３０５ 外周座標検出手段
３０６ 外周座標四辺分割手段
３０７ 辺別直線検出手段
３０８ パッケージ基準軸算出手段
３０９ ２値画像
３１０ ラベル図形
３１１ ラベル情報
３１２ ＩＣ図形
３１３ 外周座標
３１４ 辺別外周座標
３１５ 辺別直線
３１６ パッケージ基準軸
３１６ａ Ｘ方向パッケージ基準軸
３１６ｂ Ｙ方向パッケージ基準軸
３１７ 微分手段
３１８ 微分画像
３６０１ 回転補正手段
３６０２ 外接四角形検出手段
３６０３ 辺別有効領域作成手段
３６０４ 辺別有効領域回転手段
３６０５ 外周座標選別手段
３６０６ 補正済み外周座標
３６０７ 外接四角形頂点座標
３６０８ 辺別有効領域
３６０８ａ 上辺有効領域
３６０８ｂ 下辺有効領域
３６０８ｃ 左辺有効領域
３６０８ｄ 右辺有効領域
３６０９ 補正済み辺別有効領域
３７０１ 上辺直線検出手段
３７０２ 下辺直線検出手段
３７０３ 左辺直線検出手段
３７０４ 右辺直線検出手段
３７０５ 辺別直線（上辺）
３７０６ 辺別直線（下辺）
３７０７ 辺別直線（左辺）
３７０８ 辺別直線（右辺）
３８０１ Ｘ中線算出手段
３８０２ Ｙ中線算出手段
３８０３ 補正角算出手段
３８０４ 回転補正手段
３８０５ Ｘ中線
３８０６ Ｙ中線
３８０７ 補正角β
４１０１ 長さ／幅検出手段
４１０２ 長さ／幅判定手段
４１０３ 長さ、幅
４１０４ 長さ／幅判定結果
４２０１ パッケージ端検出手段
４２０２ パッケージ端判定手段
４２０３ パッケージ端
４２０４ パッケージ端判定結果
４３０１ 中心位置検出手段
４３０２ 中心位置判定手段
４３０３ 中心位置
４３０４ 中心位置判定結果
４４０１ パッケージ基準軸位置度検出手段
４４０２ パッケージ基準軸位置度判定手段
４４０３ 外形基準位置度
４４０４ 外形基準位置度判定結果
４５０１ 領域設定手段
４５０２ パッケージ端検出手段
４５０３ パッケージ外周検出手段
４５０４ パッケージ寸法検出手段
４５０５ 外形寸法判定手段
４５０６ サーチ領域
４５０７ 辺別パッケージ端座標
４５０７ａ パッケージ端座標
４５０８ 辺別直線
４５０９ 外形寸法
４５１０ 外形寸法判定結果
４５１１ テンプレート画像
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣ外観検査方法に関し、特にＢＧＡ(Ball Grid Array)、ＬＧＡ(Land Grid Array)のように外部接続端子が基板上にマトリックス状に並んでいるＩＣのパッケージ外形の形状・寸法の検査を定量的に行なうＩＣ外観検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＩＣの形状検査方法の一例が、特開平１０−２１３４１７号公報「ＩＣパッケージ位置検出方法」に記載されている。この従来の技術では、 カメラによりＩＣを上方より撮影したＩＣ画像の輝度のヒストグラムを算出し、このヒストグラム上でパッケージ上面を示すドット群、パッケージ側面を示すドット群の間のレベルをスレッショルドレベルとして、ＩＣ画像を２値化する。そして、この２値化により得られたＩＣ画像の各辺についてパッケージ上面と側面の境界点をパッケージ側面に該当する低輝度のドット領域の端部に定める一方、各辺の延びる方向の軸上で、この軸と直交する方向の分布の変位（直交する方向での微分値）を累積した累積グラフを作成し、この累積グラフのドット数が最大である部分の変位値から上側および下側にそれぞれ一定間隔の幅を設定し、その上限および下限内に位置するドットを有効ドットとしてこの有効ドットに関して最小二乗法により直線を引いて、パッケージ側面に該当する低輝度の領域とパッケージ上面に該当する高輝度の領域との境界を定める。そして、この従来の技術では、求められたＸ方向、Ｙ方向のパッケージ上面境界線の交点を原点にし、２つの軸の成す交角が９０度よりも大きいときは、２つの軸の交わる角が９０度になる方向に原点を中心に所定角度だけ、２つの軸をそれぞれ回転させて基準線を得る。また、上記公報には、上記のようにして求められた基準線に基づいてＩＣのパッケージ寸法に従い「パッケージ欠け検出ウインドウ」を設定し、そのウインドウ内での低輝度ドット数と高輝度ドット数との比を求め、その比が一定以上の場合には「パッケージ欠け」があると判定することが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の技術は、境界線近傍でのドットの分布の微分値の分布に基づいて境界線を定める直線を決定するものであるため、パッケージ外周のような直線的な形状のものについての検出は可能であるものの、例えばＢＧＡにおけるボール配列上の直線を求めることは困難であった。また、従来技術では、輝度のヒストグラムに基づいてスレッショルドレベルを決定し２値化を行っているが、背景とパッケージとの輝度の差が少ない場合や輝度の遷移が連続的であるような場合には、２値化による切り分けが困難となる。
本発明の課題は、上述した従来技術の問題点を解決することであって、その目的は、第１に、ボール配列のような輝度の分布が入り組んでいる場合にも、その配列上の直線を求めることが出来るようにすることであり、第２に、背景とパッケージとの輝度差が少ない場合であっても容易にパッケージ外形を特定できるようにすることある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明によれば、原画像と予め記憶された外部端子２値化レベルを用いて外部端子位置を算出する過程と、算出された外部端子位置から求められるＸ方向およびＹ方向の外部端子中心線に基づいて外部端子基準軸を算出する過程と、Ｘ方向およびＹ方向の外部端子基準軸の交点とパッケージ設計パターンとから概算パッケージ外周を算出する過程と、前記概算パッケージ外周上を含むように各辺毎に複数のサーチ領域を設定する過程と、予め記憶されたテンプレートと前記サーチ領域における原画像とのパターンマッチングを行って最大相関個所をパッケージ四辺の外周座標として求める過程と、前記パッケージの外周座標に基づいて四辺の辺別直線を算出する過程と、２本のＸ方向辺別直線の中点間の距離をパッケージ幅として、２本のＹ方向辺別直線の中点間の距離をパッケージ長として求める過程と、求められたパッケージ幅およびパッケージ長が予め定められた範囲内にあるかを検証する過程と、を有することを特徴とするＩＣ外観検査方法、が提供される。
【０００５】
また、上記の目的を達成するため、本発明によれば、原画像と予め記憶された外部端子２値化レベルを用いて外部端子位置を算出する過程と、算出された外部端子位置から求められるＸ方向およびＹ方向の外部端子中心線に基づいて外部端子基準軸を算出する過程と、２本の前記外部端子基準軸の交点とパッケージ設計パターンとに基づいて概算パッケージ外周を求める過程と、前記概算パッケージ外周上を含むように各辺毎に複数のサーチ領域を設定する過程と、予め記憶されたテンプレートと前記サーチ領域における原画像とのパターンマッチングを行って最大相関個所をパッケージの外周座標として求める過程と、前記外周座標から最小二乗法により各辺毎に辺別直線を求める過程と、を有することを特徴とするＩＣ外観検査方法、が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態は、ＩＣを撮像したデジタル信号を濃淡画像として記憶し原画像７を出力する原画像記憶手段１と、パラメータ記憶手段６に記憶されているボール２値化レベル１１とラベル面積除外範囲１２を使用し原画像７からボール位置情報８（ボール座標（重心）、ボール基準軸）を検出するボール位置検出手段２と、パラメータ記憶手段６に記憶されているパッケージ２値化レベル１３を使用して原画像７からパッケージの外形情報９（外周座標、辺別外周座標、辺別直線、パッケージ基準軸）を検出するパッケージ外形検出手段３と、ボール位置情報８とパッケージ外形情報９から最外周ボールを検出しパッケージ外形からの距離１０（Ｚｄ、Ｚｅ：Ｘ方向距離ＺｄとＹ方向の距離Ｚｅ）を検出する最外周ボール検出手段４と、パラメータ記憶手段に記憶されているパッケージ許容値１５のうちＺｄ、Ｚｅ許容値により良否判定を行い最外周ボール判定結果１６を出力する最外周ボール判定手段５とで構成される。
【０００７】
図２に示すように、図１のボール位置検出手段２は、以下のように構成されている。原画像７をパラメータ記憶手段６に記憶されているボール２値化レベル１１により、ボール部分が１、それ以外が０となるように２値化し、ボール２値画像２０７を出力するボール２値化手段２０１と、ボール２値画像２０７に対してラベリング処理（集団化処理）を施しラベル図形２０８を出力するラベリング手段２０２と、ラベル図形２０８の面積を計測しラベル情報２０９を出力するラベル計測手段２０３と、パラメータ記憶手段６に記憶されているラベル面積除外範囲１２により過小、過大なラベルを除去しボール図形２１０を出力する過小・過大ラベル除去手段２０４と、ボール図形２１０のボール図形の個数と重心を計測しボール情報２１１（ボール個数、ボール座標）を出力するボール計測手段２０５と、ボール情報２１１から、ボール位置情報８（ボール座標、ボール基準軸）を算出するボール基準軸算出手段２０６を備える。ボール基準軸８は、次のように算出する。ボール座標（２１１）から、Ｘ方向のボールの列毎に最小二乗近似直線を算出し、これら直線の平均を計算することによりＸ方向の平均直線（Ｘ方向中心直線；Ｘ中線）を算出し、同様にＹ方向の平均直線（Ｙ方向中心直線；Ｙ中線）を算出する。これら２直線のなす角α〔単位：度（°）〕が直角になるように交点を中心として（９０°−α）／２ずつ２直線を反対方向に回転させることによりボール基準軸を算出する（図１０参照）。
【０００８】
図３に示すように、図１のパッケージ外形検出手段３は、以下のように構成されている。原画像７をパラメータ記憶手段６に記憶されているパッケージ２値化レベル１３により、パッケージ部分が１、それ以外の背景が０となるように２値化し２値画像３０９を出力するパッケージ２値化手段３０１と、２値画像３０９に対してラベリング処理を施しラベル図形３１０を出力するラベリング手段３０２と、ラベル図形３１０の面積を計測しラベル情報３１１として出力するラベル計測手段３０３と、ラベル情報３１１から最大の面積を持つラベルを検出し最大ラベル情報としてＩＣ図形３１２を出力する最大ラベル検出手段３０４と、ＩＣ図形３１２から最大ラベルの外周座標３１３と傾きωと重心Ｇを検出する外周座標検出手段３０５と、外周座標３１３をパラメータ記憶手段６に記憶されている有効範囲、削除範囲１４により辺毎に４分割し辺別外周座標３１４を出力する外周座標四辺分割手段３０６と、辺別外周座標３１４をもとに辺毎に最小二乗法を使用して近似直線を算出して辺別直線３１５として出力する辺別直線検出手段３０７と、４本の辺別直線３１５からパッケージ外形情報９としてパッケージ基準軸３１６を算出するパッケージ基準軸算出手段３０８とで構成される。
【０００９】
図４に示すように、図３の外周座標四辺分割手段３０６は、以下のように構成されている。すなわち、撮像したときの原画像中のパッケージの傾きの影響を最小限に抑えるために、最大ラベルを示す外周座標３１３を図５（ａ）に示すようにＩＣ図形３１２の傾きωが０になるように最大ラベルの重心Ｇを回転中心として回転補正し、補正済み外周座標３６０６を出力する回転補正手段３６０１と、図５（ｂ）に示すように補正済み外周座標３６０６からＸ座標の最小値Ｘmin、Ｙ座標の最小値Ｙmin、Ｘ座標の最大値Ｘmax、Ｙ座標の最大値Ｙmaxを検出し（ここでは、左上コーナ部を原点としている）外接四角形頂点座標３６０７（Ｘmin，Ｙmin）、（Ｘmax，Ｙmin）、（Ｘmin，Ｙmax）、（Ｘmax，Ｙmax）を出力する外接四角形検出手段３６０２と、外接四角形頂点座標３６０７と外周座標が有効となる幅Ｗで表される有効範囲（１４）と、パッケージの四隅の座標を除外する幅Ｄで表される削除範囲（１４）から、点（Ｘmin＋Ｄ，Ｙmin）−点（Ｘmax−Ｄ，Ｙmin＋Ｗ）で決定される上辺有効領域と、点（Ｘmin＋Ｄ，Ｙmax−Ｗ）−点（Ｘmax−Ｄ，Ｙmax）で決定される下辺有効領域と、点（Ｘmin，Ｙmin＋Ｄ）−点（Ｘmin＋Ｗ，Ｙmax−Ｄ）で決定される左辺有効領域と、点（Ｘmax−Ｗ，Ｙmin＋Ｄ）−点（Ｘmax，Ｙmax−Ｄ）で決定される右辺有効領域の辺別有効領域３６０８を算出する辺別有効領域作成手段３６０３と、辺別有効領域３６０８の上辺、下辺、左辺、右辺に対応した有効領域をパッケージの傾きωと同じになるようにパッケージの重心を中心として回転させ補正済み辺別有効領域３６０９を出力する辺別有効領域回転手段３６０４と、補正済み辺別有効領域３６０９内の外周座標３１３を検出し辺別外周座標３１４として出力する外周座標選別手段３６０５とで構成される。
【００１０】
図６に示すように、図３の辺別直線検出手段３０７とパッケージ基準軸算出手段３０８は、以下のように構成されている。すなわち、パッケージの四辺の辺別外周座標３１４の上辺部分から辺別直線（上辺）３７０５を検出する上辺直線検出手段３７０１と、辺別外周座標３１４の下辺部分から辺別直線（下辺）３７０６を検出する下辺直線検出手段３７０２と、辺別外周座標３１４の左辺部分から辺別直線（左辺）３７０７を検出する左辺直線検出手段３７０３と、辺別外周座標３１４の右辺部分から辺別直線（右辺）３７０８を検出する右辺直線検出手段３７０４と、辺別直線（上辺）３７０５と辺別直線（下辺）３７０６との平均であるＸ中線３８０５を算出するＸ中線算出手段３８０１と、辺別直線（左辺）３７０７と辺別直線（右辺）３７０８の平均であるＹ中線３８０６を算出するＹ中線算出手段３８０２と、Ｘ中線３８０５とＹ中線３８０６のなす角αを算出し、Ｘ中線３８０５、Ｙ中線３８０６が直角となるような補正角β３８０７（＝９０−α）を算出する補正角算出手段３８０３と、Ｘ中線３８０５、Ｙ中線３８０６の交点を中心として、Ｘ、Ｙ中線のなす角が９０度となるようにＸ中線、Ｙ中線を等しい角度だけ回転させ、Ｘ方向パッケージ基準軸３１６ａと、Ｙ方向パッケージ基準軸３１６ｂをパッケージ基準軸３１６として算出する回転補正手段３８０４とで構成される。
【００１１】
次に、図７のフローチャートを参照して本実施の形態の全体の動作について説明する。
まず、撮像したパッケージ画像のデジタル信号を原画像記憶手段１に記憶する（ステップｆ１）。次に、ボール位置検出手段２を使用して原画像７からボール位置情報８を検出する（ステップｆ２）。次に、パッケージ位置検出手段３を使用して原画像７からパッケージ外形情報９を検出する（ステップｆ３）。次に、最外周ボール検出手段４を使用してボール位置情報８から最外周ボール座標を検出して距離１０（Ｚｄ、Ｚｅ）を算出し、最外周ボール判定手段５を使用して、得られたＺｄ、Ｚｅがパラメータ記憶手段６に記憶されている許容範囲内であれば「最外周ボール判定合格」、それ以外であれば「最外周ボール判定不合格」と判定する（ステップｆ４）。
【００１２】
次に、図８のフローチャートを参照して図７のボール位置検出フロー（ステップｆ２）の動作について詳細に説明する。ボール２値化手段２０１により原画像７を、パラメータ記憶手段６に記憶されているボール２値化レベル１１により、ボール部分を１、それ以外を０とするように２値化する（ステップｆ２０１）。ボール２値画像２０７に対してラベリング手段２０２を使用してラベリング（集団化）を行い、ラベル図形２０８を検出する（ステップｆ２０２）。ラベル図形２０８の面積を計測する（ステップｆ２０３）。雑音や背景とボールを分離するため、過小・過大ラベル除外手段２０４を用いて、ラベル図形２０８のうち面積がパラメータ記憶手段６に記憶されているラベル面積除外範囲１２に当てはまるような過小な図形や過大な図形を除外しボール図形２１０を検出する（ステップｆ２０４）。ボール計測手段２０５において、残ったラベル図形２０９のボール座標として重心、ラベル図形の個数をボール情報２１１として算出する（ステップｆ２０４）。ボール情報２１１からボール位置情報８となるボール基準軸を算出する（ステップｆ２０６）。
【００１３】
次に、図９のフローチャートおよび動作説明図である図１０を参照して図８のボール基準軸算出フロー（ステップｆ２０６）の動作について詳細に説明する。ボール基準軸算出手段２０６において、ボール情報２１１のボール個数が正常であれば、図１０（ａ）に示すように、ボール座標１０１ａから横（Ｘ方向）、縦（Ｙ方向）の一列のボール１０１の並びに対してそれぞれ最小二乗法により近似直線１０２、１０４を算出する（ステップｆ２６０１）。次いで、図１０（ａ）に示すように、縦、横それぞれ平均となるＸ方向平均直線１０３、Ｙ方向平均直線１０５を算出する（ステップｆ２６０２）。さらに、図１０（ｂ）に示すように、２直線がなす角αを算出する（ステップｆ２６０３）。次に、図１０（ｃ）に示すように、２直線の交点を中心に、２直線のなす角が直角となるように、等しい角度β＝（９０−α）／２だけそれぞれの直線を反対方向に回転させ、Ｘ方向ボール基準軸１０３ａ、Ｙ方向ボール基準軸１０５ａを算出する（ステップｆ２６０４）。
【００１４】
次に、図１１のフローチャートを参照して図７のパッケージ外形検出フロー（ステップｆ３）の動作について詳細に説明する。パッケージ２値化手段３０１において、原画像７をパラメータ記憶手段６に記憶されているパッケージ２値化レベル１３でパッケージ部分が１、それ以外の背景が０となるように２値化し、２値画像３０９を算出する（ステップｆ３０１）。ラベリング手段３０２において、２値画像３０９に対してラベリングを行い、ラベル図形３１０を検出する（ステップｆ３０２）。ラベル計測手段３０３において、ラベル図形３１０のラベル面積をラベル情報３１１として計測する（ステップｆ３０３）。最大ラベル検出手段３０４において、最大面積のラベルをＩＣ図形３１２として検出する（ステップｆ３０５）。外周座標検出手段３０５においてＩＣ図形３１２の外周座標３１３と傾きωと重心Ｇを検出する（ステップｆ３０５）。外周座標四辺分割手段３０６において外周座標３１３を辺毎に分割し、辺別外周座標３１４を検出する（ステップｆ３０６）。辺別直線検出手段３０７において辺別直線３１５を検出する（ステップｆ３０７）。パッケージ基準軸算出手段３０８において、辺別直線３１５からパッケージ基準軸３１６を算出する（ステップｆ３０８）。
【００１５】
次に、図１２のフローチャートおよび動作説明図である図５ないし図１３を参照して図１１の四辺分割処理フロー（ステップｆ３０６）の動作について詳細に説明する。図５（ａ）に示すように、ＩＣ図形の外周座標３１３をＩＣ図形３１２の傾きωをもとに回転補正手段３６０１でＩＣの傾きが０になるようにＩＣ図形の重心Ｇを回転中心としてＩＣ図形の傾きωと同じ回転角で回転補正をかけ補正済み外周座標３６０６を算出する（ステップｆ３６０１）。外接四角形検出手段３６０２を用いて補正済み外周座標３６０６の外接四角形頂点座標３６０７を算出する（ステップｆ３６１２（ステップｆ３６０２、ステップｆ３６０３、ステップｆ３６０４、ステップｆ３６０５））。すなわち、最小のＸ座標Ｘminを計算し（ステップｆ３６０２）、最大のＸ座標Ｘmaxを計算し（ステップｆ３６０３）、最小のＹ座標Ｙminを計算し（ステップｆ３６０４）、最大のＹ座標Ｙmaxを計算する（ステップｆ３６０５）。次に、辺別有効領域作成手段３６０３を使用して、図１３または図５（ｂ）に示すように、外接四角形頂点座標３６０７から辺別有効領域３６０８を作成する（ステップｆ３６１３（ステップｆ３６０６、ステップｆ３６０７、ステップｆ３６０８、ステップｆ３６０９））。すなわち、（Ｘmin，Ｙmin）−（Ｘmax，Ｙmin）で結ばれる直線を基準としてＩＣの内側に向かってＹ方向に幅Ｗ、Ｘ方向に２点から幅Ｄずつ削除した上辺有効領域３６０８ａを作成し（ステップｆ３６０６）、（Ｘmin，Ｙmax）−（Ｘmax，Ｙmax）で結ばれる直線を基準としてＩＣの内側に向かってＹ方向に幅Ｗ、Ｘ方向に２点から幅Ｄずつ削除した下辺有効領域３６０８ｂを作成し（ステップｆ３６０7）、（Ｘmin，Ｙmin）−（Ｘmin，Ｙmax）で結ばれる直線を基準としてＩＣの内側に向かってＸ方向に幅Ｗ、Ｙ方向に２点から幅Ｄずつ削除した左辺有効領域３６０８ｃを作成し（ステップｆ３６０８）、（Ｘmax，Ｙmin）−（Ｘmax，Ｙmax）で結ばれる直線を基準としてＩＣの内側に向かってＸ方向に幅Ｗ、Ｙ方向に２点から幅Ｄずつ削除した右辺有効領域３６０８ｄを作成する（ステップｆ３６０９）。次に、辺別有効領域回転手段３６０４を使用して、辺別有効領域３６０８をＩＣの傾きωに合わせてＩＣの重心Ｇを回転中心として傾きωの角度だけ回転させ（ステップｆ３６０１における回転と逆方向）補正済み辺別有効領域３６０９を算出する（ステップｆ３６１０）。最後に、外周座標選別手段３６０５を使用して、 外周座標３１３の中で補正済み辺別有効領域３６０９に含まれる辺別外周座標３１４を検出する（ステップｆ３６１１）。
【００１６】
次に、図１４のフローチャートを参照して図１１の辺別直線算出フロー（ステップｆ３０７）の動作について詳細に説明する。上辺直線検出手段３７０１、下辺直線検出手段３７０２、左辺直線検出手段３７０３、右辺直線検出手段３７０４を使用して、辺別直線を算出する（図６参照）。まず、辺カウントを初期化して０とする（ステップｆ３７０１）。辺カウントに対応した辺の辺別直線を辺別外周座標３１４をもとに最小二乗法を使用して近似直線を算出する（ステップｆ３７０２）。四辺の場合、辺カウントは０、１、２、３になる。例えば、０を上辺、１を下辺、２を左辺、３を右辺とした場合、辺カウント０では辺別直線（上辺）３７０５、辺カウント１では辺別直線（下辺）３７０６、辺カウント２では辺別直線（左辺）３７０７、辺カウント３では辺別直線（右辺）３７０８を検出する。次に、辺カウントを１加算する（ステップｆ３７０３）。辺カウントが最大辺数（４辺）より小であればステップｆ３７０２に進み、最大辺数以上であればこのフローを終える（ステップｆ３７０４）。
【００１７】
次に、図１５のフローチャートおよび動作説明図である図１６を参照して図１１のパッケージ基準軸算出フロー（ステップｆ３０８）の動作について詳細に説明する。図１６に示すように、Ｘ中線算出手段３８０１を使用して、まず、Ｘ方向の向い合う上辺の辺別直線３７０５と下辺の辺別直線３７０６からＸ方向のＸ中線３８０５を算出する（ステップｆ３８０１）。次に、Ｙ中線算出手段３８０２を使用して、Ｙ方向の向い合う左辺の辺別直線３７０７と右辺の辺別直線３７０８からＹ中線３８０６を算出する（ステップｆ３８０２）。補正角算出手段３８０３を使用して、Ｘ中線３８０５、Ｙ中線３８０６のなす角αを算出し、補正角β３８０７（＝（９０−α）／２）を算出する（ステップｆ３８０３）。次に回転補正手段３８０４を使用して、２直線の交点を回転中心として、２直線が直交するようにＸ、Ｙの中線を等しい角度β３８０７だけ反対方向に回転させパッケージ基準軸３１６（Ｘ方向パッケージ基準軸３１６ａ、Ｙ方向パッケージ基準軸３１６ｂ）を算出する（ステップｆ３８０４）。
【００１８】
次に、図１７のフローチャートおよび動作説明図である図１８を参照して図７の最外周ボール座標検査フロー（ステップｆ４）の動作について詳細に説明する。最外周ボール検出手段４を使用して、図１８に示すように、ボール座標１０１ａと辺別直線３７０５〜３７０８から、辺別直線（上辺）３７０５に最も近いボールをＹ方向最突出ボールとして検出する（ステップｆ４０１）。そして、Ｙ方向最突出ボールのＸ座標を固定としてパッケージ上辺直線までの距離Ｚｄを算出する（ステップｆ４０２）。次に、辺別直線（左辺）３７０７に最も近いボールをＸ方向最突出ボールとして検出する（ステップｆ４０３）。そして、Ｘ方向最突出ボールのＹ座標を固定としてパッケージ左辺直線までの距離Ｚｅを算出する（ステップｆ４０４）。得られたＺｄが最外周ボール許容値範囲内であればＺｄ合格としてステップｆ４０６に進み、それ以外であればＺｄ不合格としてステップｆ４０７に進む（ステップｆ４０５）。Ｚｄが合格のとき、ステップｆ４０６において、Ｚｅが最外周ボール許容値範囲内であれば合格となり（ステップｆ４０８）、それ以外であれば、最外Ｚｅ不合格と判定する（ステップｆ４０７）。以上説明したように、本実施の形態によれば、パッケージの外形情報とボールの位置情報を利用して、パッケージとボールの相対的な位置関係を定量的に検出することができる。ボール位置検出手段では、ボールの位置を画像空間上の座標として検出し、ボール座標から縦・横の列毎に、最小二乗法により近似直線を算出し、縦方向、横方向別に平均線を算出することで、ボールの位置ずれを最小限に抑えながらも、ボールの配置を考慮したボール基準軸を検出することができる。さらに、外周座標四辺分割手段では、辺の分類があいまいとなるパッケージの四隅の座標をのぞきながら、パッケージ外周を辺別に分割することで、辺別直線の検出を簡単にすることができる。さらに、辺別直線検出手段では、突起や欠けを含む辺別外周座標を最小二乗法により直線近似することにより、突起や欠けの影響を最小限に抑えながら、辺の形状の大きな傾向を考慮した辺別直線を検出することができる。さらに、パッケージ基準軸算出手段では、四本の辺別直線の向い合う２辺の中線を算出し使用することにより、Ｘ方向、Ｙ方向の両辺の形状を考慮したパッケージ基準軸を算出することができる。さらに、最外周ボール検出手段では、ボール基準軸上でのボールと上辺直線にもっとも近いボール座標との距離、左辺直線にもっとも近いボール座標との距離を算出することで、パッケージ外形に対するボール配置を定量的に検出できる。
【００１９】
［第２の実施の形態］
図１からの変更箇所のみを示した図１９を参照するに、本発明の第２の実施の形態は、最外周ボール検出手段４の代わりに、辺別外周座標と辺別直線とパッケージ基準軸の情報を持つパッケージ外形情報９からパッケージの長さ、幅４１０３を検出する長さ／幅検出手段４１０１を有し、最外周ボール判定手段５の代わりに、長さ、幅４１０３をパラメータ記憶手段６に記憶されているパッケージ許容値１５（長さ／幅許容値）により良否判定する長さ／幅判定手段４１０２を有する。
【００２０】
図２０のフローチャートおよび図２１の動作説明図を参照して本発明の第２の実施の形態の動作について詳細に説明する。図２１に示すように、まず、長さ／幅検出手段４１０１を使用して、Ｘ方向パッケージ基準軸３１６ａを挟んで、上辺方向または下辺方向にある辺別外周座標３１４まで距離が最大となる距離を算出し、これらの距離を加算して長さＤを算出する（ステップｆ４１０１）。同様にして、長さ／幅検出手段４１０１を使用して、Ｙ方向パッケージ基準軸３１６ｂを挟んで、左辺方向または右辺方向にある辺別外周座標３１４までの距離が最大となる距離を算出し、これらの距離を加算して幅Ｅを算出する（ステップｆ４１０２）。次に、長さ／幅判定手段４１０２を使用して、長さＤが長さ／幅許容値範囲内であれば、長さＤ合格と判定してステップｆ４１０４に進み、それ以外であれば不合格と判定してステップｆ４１０５へ進む（ステップｆ４１０３）。同様にして、長さＤが合格のとき、幅Ｅが長さ／幅許容値範囲内であれば合格と判定し（ステップｆ４１０６）、それ以外であれば不合格と判定する（ステップｆ４１０５）。これにより、パッケージ外形の幅と長さを検出することができる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、長さ／幅検出手段において、Ｘ方向、Ｙ方向のパッケージ基準軸からもっとも遠いパッケージ外周座標を左辺と右辺、上辺と下辺から検出し、パッケージ基準軸からの距離をＸ方向、Ｙ方向別に加算することにより、パッケージの長さと幅を定量的に安定して検出することができる。
第２の実施の形態では、パッケージ基準軸３１６から辺別外周座標３１４までの距離を算出していたが、これに代え外周座標３１３または辺別直線３１５までの距離を算出してその距離によりパッケージ外形の幅と長さを検出するようにしてもよい。
【００２１】
［第３の実施の形態］
図１からの変更箇所のみを示した図２２を参照するに、本発明の第３の実施の形態は、最外周ボール検出手段４の代わりに、パッケージ基準軸３１６とパッケージの長さ、幅の設計値と許容範囲Ｖから検査領域を設定し、検査領域内の外周座標３１３の数をカウントするパッケージ端検出手段４２０１を有し、最外周ボール判定手段５の代わりに、パッケージ端を表す外周座標数４２０３をパラメータ記憶手段６に記憶されているパッケージ許容値１５（パッケージ端許容値）により良否判定するパッケージ端判定手段４２０２を有する。
【００２２】
図２３のフローチャートと動作説明図である図２４を参照して本発明の第３の実施の形態について詳細に説明する。図２４に示すように、まず、パッケージ端検出手段４２０１を使用して、Ｘ方向パッケージ基準軸３１６ａを中心として両側に、長さ設計値の１／２の距離の位置を中心として幅Ｖの領域を設定し、次にＹ方向パッケージ基準軸３１６ｂを中心に両側に、幅設計値の１／２の距離の位置を中心として幅Ｖの領域を設定し、これらの領域で囲まれる領域を検査領域１０６として作成する（ステップｆ４２０１）。次に、検査領域１０６内にあるパッケージの外周座標３１３の数をカウントし、全外周座標の割合を算出する（ステップｆ４２０２）。次に、パッケージ端判定手段４２０２を使用して、検査領域内のパッケージ外周座標の割合で表されるパッケージ端許容値の範囲内であればパッケージ端合格とし（ステップｆ４２０４）、それ以外であればパッケージ端不合格（ステップｆ４２０５）と判定する（ステップｆ４２０３）。これにより、パッケージの外周の歪みが設計値からどの程度であるかを定量的に検出し、判定することができる。
【００２３】
［第４の実施の形態］
図１からの変更箇所のみを示した図２５を参照するに、本発明の第４の実施の形態は、最外周ボール検出手段４の代わりに、ボール基準軸１０３ａ、１０５ａとパッケージ基準軸３１６ａ、３１６ｂがそれぞれパッケージの辺別直線３１５と交わる点との距離を中心位置４３０４（ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＥ１、ＰＥ２）として検出する中心位置検出手段４３０１を有し、最外周ボール判定手段５の代わりに、中心位置４３０３をパラメータ記憶手段６に記憶されているパッケージ許容値１５（中心位置許容値）により良否判定する中心位置判定手段４３０２を有する。
【００２４】
図２６のフローチャートと動作説明図である図２７、図２８を参照して本発明の第４の実施の形態について詳細に説明する。まず、図２７に示すように、中心位置検出手段４３０１を使用して、Ｙ方向パッケージ基準軸３１６ｂとパッケージの辺別直線（上辺）３７０５との交点ＰＥ１を算出する（ステップｆ４３０１）。同様に、Ｙ方向パッケージ基準軸３１６ｂと辺別直線（下辺）３７０６との交点ＰＥ２を算出する（ステップｆ４３０２）。次に、図２８に示すように、中心位置検出手段４３０１を使用して、Ｘ方向パッケージ基準軸３１６ａと辺別直線（左辺）３７０７との交点ＰＤ１を算出する（ステップｆ４３０３）。同様に、Ｘ方向パッケージ基準軸３１６ａと辺別直線（右辺）３７０８との交点ＰＤ２を算出する（ステップｆ４３０４）。次に、中心位置判定手段４３０２を使用して、Ｙ方向のボール基準軸を中心に幅Ｗの許容範囲を設定する（ステップｆ４３０５）。同様に、Ｘ方向のボール基準軸を中心に幅Ｗの許容範囲を設定する（ステップｆ４３０６）。ＰＥ１、ＰＥ２がＹ方向許容範囲内にあり、ＰＤ１、ＰＤ２がＸ方向許容範囲Ｗ／２内にあればパッケージ中心位置判定は合格（ステップｆ４３０８）とし、それ以外であれば、パッケージ位置判定は不合格（ステップｆ４３０９）と判定する（ステップｆ４３０７）。これにより、パッケージに対するボール搭載位置を検出し、判定することができる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、中心位置検出手段において、パッケージの下辺直線、上辺直線とＹ方向のパッケージ基準軸が交差する点を算出して、Ｙ方向のボール基準軸との距離を算出し、同様に、パッケージの左辺直線、右辺直線とＸ方向のパッケージ基準軸が交差する点を算出して、Ｘ方向のボール基準軸との距離を算出する。これによりパッケージに対するボールの配置の傾きを定量的に検出することができる。
【００２５】
［第５の実施の形態］
図１からの変更箇所のみを示した図２９を参照するに、本発明の第５の実施の形態は、最外周ボール検出手段４の代わりに、ボール位置情報８とパッケージ外形情報９からボールの外形基準位置度４４０３を算出する外形基準位置度検出手段４４０１を有し、最外周ボール判定手段５の代わりに、外形基準位置度４４０３がパラメータ記憶手段６に記憶されているパッケージ許容値１５（外形基準位置度許容値）により良否判定を行い、外形基準位置度判定結果４４０４を出力する外形位置度判定手段４４０２を有する。
図３０のフローチャートと動作説明図である図３１を参照して本発明の第５の実施の形態について詳細に説明する。まず、外形基準位置度検出手段４４０１を使用して、パッケージ上のボールの設計上の理想座標を算出する（ステップｆ４４０１）。全てのボール座標に対して理想座標からみた実測座標との差を計算する（ステップｆ４４０２）。外形基準位置度判定手段４４０２を使用して、全てのボールの差である外形基準位置度４４０３がパラメータ記憶手段６に記憶されている外形基準位置度許容値（１５）の範囲内であれば、外形基準位置度判定は合格とし（ステップｆ４４０４）、それ以外であれば、外形位置度判定不合格（ステップｆ４４０５）と判定する（ステップｆ４４０３）。
ここで、図３１（ａ）に示すように、パッケージ上での設計上のボール理想座標１０８は、製品データのパッケージ長（ＬＸ、ＬＹ）と、パッケージ端と最近傍ボール中心座標との距離（ＢＸ、ＢＹ）、パッケージ基準軸中心座標１０７（ＣＸ、ＣＹ）から基準となる左上ボールの中心座標を、Ｘ＝ＣＸ−ＬＸ/２＋ＢＸ、Ｙ＝ＣＹ−ＬＹ/２＋ＢＹ、と算出し、この値とＸ方向・Ｙ方向のピッチとボールの配置から、全ボールの理想座標を算出する。そして、図３１（ｂ）に示すように、ボール理想座標１０８からみた実際のボール座標１０１ａの差をパッケージ外形基準位置度として算出する。
以上説明したように、本実施の形態によれば、外形基準位置度検出手段において、パッケージ基準軸上の設計上でのボールの理想座標を算出し、理想座標からみた実際のボール座標との差を算出することにより、パッケージに対する個々のボールの位置ずれを定量的に検出することができる。
【００２６】
［第６の実施の形態］
図１からの変更箇所のみを示した図３２を参照するに、本発明の第６の実施の形態は、パッケージ外形検出手段３と最外周ボール検出手段４と最外周ボール判定手段５の代わりに、予めパラメータ記憶手段６に記憶されているテンプレート画像４５１１と最も相関値が高い位置を検索するサーチ領域４５０６を原画像７に対して辺毎に設定する領域設定手段４５０１と、辺毎に複数設定したサーチ領域からテンプレート画像４５１１ともっとも相関値が高い座標を辺別パッケージ端座標４５０７としてパターンマッチング処理により検出するパッケージ端検出手段４５０２と、辺毎に複数得られた辺別パッケージ端座標４５０７を、辺毎に最小二乗法により直線近似して辺別直線４５０８を算出するパッケージ外周検出手段４５０３と、辺別直線４５０８で囲まれる四角形の交点を算出し、辺毎に中点を算出し、向い合う２辺の中点の距離をパッケージの縦、横の外形寸法４５０９として算出する外形寸法検出手段４５０５と、外形寸法４５０９がパラメータ記憶手段６に記憶されているパッケージ許容値１５（外形寸法許容値）により良否判定し外形寸法判定結果４５１０を出力する外形寸法判定手段４５０５とを有する。
【００２７】
図３３のフローチャートと動作説明図である図３４〜図３６を参照して本発明の第６の実施の形態について詳細に説明する。まず、領域設定手段４５０１を使用して、図３４に示すように、ボール位置情報８のボール基準軸の交点をパッケージの中心とみなし、設計上のパッケージ寸法から求められる概算パッケージ端１０９を含む位置に辺毎に複数のサーチ領域４５０６を設定する（ステップｆ４５０１）。図３５に示すように、良品のある一辺（例えば上辺）境界部を含むような矩形領域をテンプレート画像４５１１として予めパラメータ記憶手段６に登録しておく。サーチ領域４５０６は、テンプレート画像より大きい面積で、設計上のパッケージ端を含むような矩形領域として設定する。また、テンプレート画像と相関が取れる確率が低いパッケージの四隅を除外領域１１０として除いた、設計上のパッケージ端を含む位置に設定する。テンプレート画像は、辺毎に設定しても良いが、１個のみ登録しておき下辺および左右辺に対して使用する場合には１８０度ないし９０度回転させて使用するようにしてもよい。
辺カウントを０に初期化する（ステップｆ４５０２）。カウントと辺は一対一で対応する。例えば、０が上辺、１が下辺、２が左辺、３が右辺となる。次に、サーチ領域カウントを０に初期化する（ステップｆ４５０３）。サーチ領域カウントはサーチ領域毎に処理を移すための制御用変数である。座標カウントを０に初期化する（ステップｆ４５０４）。座標カウントは、有効な座標の数を計数するために使用する。次に、パッケージ端検出手段４５０２を使用して、辺毎に複数設定されたサーチ領域毎にパターンマッチング処理を施し、相関値がもっとも高い座標値を、図３５に示すように、サーチ領域毎のパッケージ端座標４５０７ａとする（ステップｆ４５０５）。パッケージ端として出力する座標値の決定の仕方としては、テンプレート画像中に予め定めておいた座標により決定する方法や、取得した領域内でパッケージ端に垂直な方向で、最も濃度差が大きい部分とする方法などがある。次に、相関値がパラメータ記憶手段６に記憶されている相関許容範囲（１５）内にあれば、ステップｆ４５０７に進み、有効な座標として座標カウントを１加算し（ステップｆ４５０７）、それ以外であれば、そのサーチ領域ではパッケージ端は無いと判断してステップ４５０８に進む（ステップｆ４５０６）。サーチ領域カウントを１加算する（ステップｆ４５０８）。サーチ領域カウントがサーチ領域の最大サーチ領域数（例えば４）未満であればステップｆ４５０５に進み、サーチ領域の最大サーチ領域数以上であれば、ステップｆ４５１０に進む（ステップｆ４５０９）。次に、座標カウントが座標カウント最小数（例えば３）未満であれば、直線近似不可能としてステップｆ４５１８に進み、座標カウント最小数以上であればステップｆ４５１１に進む（ステップｆ４５１０）。
【００２８】
次に、パッケージ寸法検出手段４５０４により辺別パッケージ端座標４５０７から最小二乗法により直線近似を行い、図３６に示すように、辺別直線４５０８を算出する（ステップｆ４５１１）。次に、辺カウントを１加算する（ステップｆ４５１２）。辺カウントが最大辺数（ここでは４）未満であれば、ステップｆ４５０３に進み、最大辺数以上であれば、ステップｆ４５１４に進む（ステップｆ４５１３）。次に４本の辺別直線の交点を算出する（ステップｆ４５１４）。各辺の中点を算出し、向い合う２組の辺の中点間の距離を算出し、パッケージ外形寸法４５０９を算出する（ステップｆ４５１５）。外形寸法４５０９が外形寸法許容値（１５）範囲内であれば、外形寸法判定合格（ステップｆ４５１７）となり、それ以外は外形寸法判定不合格（ステップｆ４５１８）となる（ステップｆ４５１６）。
これにより、パッケージも背景も模様の無い濃淡でありながら、濃淡差があまりなく、２値化による背景との分離が容易でない場合も、パッケージ端を検出できるため、パッケージ寸法を検出し、判定することができる。
なお、本実施の形態において用いたパッケージ端座標を求める手法を、他の実施の形態において２値化レベルを用いる手法に代えて採用してもよい。
【００２９】
［第７の実施の形態］
図３７を参照するに、本発明の第７の実施の形態は、パッケージ外形検出手段３に微分手段３１７を有する点で第１〜第５の実施の形態と異なる。微分手段３１７は、原画像７を微分オペレータを作用させて微分し微分画像３１８を出力する。例えばスポンジのような、ざらざらとした一様な模様をもった背景の場合、２値化だけでは背景とパッケージの分離が困難なことがあるが、微分することにより、背景とパッケージの違いが強調され、分離が容易となる。
【００３０】
［第８の実施の形態］
図３８は、本発明の第８の実施の形態のボール基準軸の算出方法を示すフローチャートである。図３８と動作説明図である図３９を参照して本発明の第８の実施の形態について詳細に説明する。まず、図３９に示すように、すべてのボール１０１の座標からＸ方向の近似直線１１１を算出する（ステップｆ４６０１）。次に、全てのボール１０１の座標からＹ方向の近似直線１１２を算出する（ステップｆ４６０２）。これらＸ、Ｙ方向の近似直線がなす角αを算出する（ステップｆ４６０３）。２直線が直交するように、補正角β＝（９０°―α）／２を算出し、２直線の交点を原点として、原点を中心にβずつ等しく反対方向に回転させて、Ｘ方向ボール基準軸１１１ａ、Ｙ方向ボール基準軸１１２ａを算出する（ステップｆ４６０３）。ボール基準軸算出の際に、列毎に近似直線を算出せず、すべてのボール座標を使用することから、ボールのレイアウトがばらばら（例えば、ある列でボールが一つしかなくて孤立している場合など）であってもボール基準軸を算出することができる。
これら、実施例およびその他の実施例をいくつか組み合わせ、判定結果を総合判定する構成も可能である。また、実施例およびその他の実施例については、便宜上ＢＧＡを対象に記述しているが、ボールをランドと読み替えることで、ＬＧＡにも適用が可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＩＣ外形検査方法は、ボール位置を原画像と２値化レベルとの比較によって得、これに基づいてボール基準軸を算出し、さらにパッケージ外形検出手段によってパッケージ外形情報を得るものであるので、パッケージとボールの相対的な位置関係を定量的に検出することができる。また、ドットの分布を微分することによってボールの配列の近似直線を得るものではないので、２値化画像のドットが直線的に分布していなくてもボール配列の近似直線やボール基準軸を算出することができる。
また、本発明の他のＩＣ外形検査方法は、原画像とテンプレート画像とのパターンマッチングにより、パッケージ端座標を得るものであるので、背景とパッケージの濃淡差が少なく、２値化レベルを使用した安定した２値化が困難な場合でも、パッケージ端の座標を安定して算出することができる。
【００３２】
また、外周座標四辺分割手段を用いることにより、辺の分類があいまいとなるパッケージの四隅の座標を除くことができ、近似直線の算出を簡単に精度よく行なうことが可能になる。また、辺別直線検出手段を用いることにより、突起や欠けを含む辺別外周座標を最小二乗法により直線近似して、突起や欠けの影響を最小限に抑えつつ、辺の大きな形状の傾向を考慮した辺別直線を検出することができる。さらに、原画像に対して微分処理を施すことにより、パッケージの背景がスポンジなどの一様なざらざらとした模様で、安定した２値化が困難な場合でも、背景とパッケージの差を強調することができ、２値化を容易にし、安定してパッケージ外周を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図２】 図１のボール位置検出手段の構成を示すブロック図。
【図３】 図１のパッケージ外形検出手段の構成を示すブロック図。
【図４】 図３の四辺分割手段の構成を示すブロック図。
【図５】 図３の四辺分割手段の動作を説明する模式図。
【図６】 図３の辺別直線検出手段とパッケージ基準軸算出手段の構成を示すブロック図。
【図７】 本発明の第１の実施の形態の動作を示す流れ図。
【図８】 図７のボール位置検出処理の動作を示す流れ図。
【図９】 図８のボール基準軸算出処理の動作を示す流れ図。
【図１０】 図２のボール基準軸算出手段の動作を説明する模式図。
【図１１】 図７のパッケージ外形検出処理の動作を示す流れ図。
【図１２】 図１１の四辺分割処理の動作を示す流れ図。
【図１３】 図３の四辺分割手段の動作を詳細に説明する模式図。
【図１４】 図１１の辺別直線算出処理の動作を示す流れ図。
【図１５】 図１１のパッケージ基準軸算出処理の動作を示す流れ図。
【図１６】 図３のパッケージ基準軸算出手段の動作を説明する模式図。
【図１７】 図７の最外周ボール検査処理の動作を示す流れ図。
【図１８】 図１の最外周ボール検出手段の動作を説明する模式図。
【図１９】 本発明の第２の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図２０】 本発明の第２の実施の形態の動作を示す流れ図。
【図２１】 図１９の長さ／幅検出手段の動作を説明する模式図。
【図２２】 本発明の第３の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図２３】 本発明の第３の実施の形態の動作を示す流れ図。
【図２４】 図２２のパッケージ端検出手段の動作を説明する模式図。
【図２５】 本発明の第４の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図２６】 本発明の第４の実施の形態の動作を示す流れ図。
【図２７】 図２５の中心位置検出手段の動作を説明する模式図。
【図２８】 図２５の中心位置検出手段の動作を説明する模式図。
【図２９】 本発明の第５の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図３０】 本発明の第５の実施の形態の動作を示す流れ図。
【図３１】 本発明の第５の実施の形態の動作を説明する模式図。
【図３２】 本発明の第６の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図３３】 本発明の第６の実施の形態の動作を示す流れ図。
【図３４】 図３２の領域設定手段の動作を説明する模式図。
【図３５】 図３２のパッケージ端検出手段の動作を説明する模式図。
【図３６】 図３２のパッケージ外周検出手段の動作を説明する模式図。
【図３７】 本発明の第６の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図３８】 本発明の第７の実施例の動作を示す流れ図。
【図３９】 本発明の第７の実施例の動作を説明する模式図。
【符号の説明】
１ 原画像記憶手段
２ ボール位置検出手段
３ パッケージ外形検出手段
４ 最外周ボール検出手段
５ 最外周ボール判定手段
６ パラメータ記憶手段
７ 原画像
８ ボール位置情報（ボール座標、ボール基準軸）
９ パッケージ外形情報（外周座標、辺別外周座標、辺別直線、パッケージ基準軸）
１０ 距離（Ｚｄ、Ｚｅ）
１１ ボール２値化レベル
１２ ラベル面積除外範囲
１３ パッケージ２値化レベル
１４ 有効範囲、削除範囲
１５ パッケージ許容値（Ｚｄ、Ｚｅ許容値、長さ／幅許容値、パッケージ端許容値、中心位置許容値、外形基準位置度許容値、外形寸法許容値）
１６ 最外周ボール判定結果
１０１ ボール
１０１ａ ボール座標
１０２、１０４、１１１，１１２ 近似直線
１０３ Ｘ方向平均直線
１０３ａ、１１１ａ Ｘ方向ボール基準軸
１０５ Ｙ方向平均直線
１０５ａ、１１２ａ Ｙ方向ボール基準軸
１０６ パッケージ外形端検査領域
１０７ パッケージ基準軸中心座標
１０８ ボール理想座標
１４１ テンプレート画像
１０９ 概算パッケージ端
１４３ サーチ領域
１１０ 除外領域
２０１ ボール２値化手段
２０２ ラベリング手段
２０３ ラベル計測手段
２０４ 過小・過大ラベル除去手段
２０５ ボール計測手段
２０６ ボール基準軸算出手段
２０７ ボール２値画像
２０８ ラベル図形
２０９ ラベル情報
２１０ ボール図形
２１１ ボール情報（ボール数、ボール座標、ボール基準軸）
３０１ パッケージ２値化手段
３０２ ラベリング手段
３０３ ラベル計測手段
３０４ 最大ラベル検出手段
３０５ 外周座標検出手段
３０６ 外周座標四辺分割手段
３０７ 辺別直線検出手段
３０８ パッケージ基準軸算出手段
３０９ ２値画像
３１０ ラベル図形
３１１ ラベル情報
３１２ ＩＣ図形
３１３ 外周座標
３１４ 辺別外周座標
３１５ 辺別直線
３１６ パッケージ基準軸
３１６ａ Ｘ方向パッケージ基準軸
３１６ｂ Ｙ方向パッケージ基準軸
３１７ 微分手段
３１８ 微分画像
３６０１ 回転補正手段
３６０２ 外接四角形検出手段
３６０３ 辺別有効領域作成手段
３６０４ 辺別有効領域回転手段
３６０５ 外周座標選別手段
３６０６ 補正済み外周座標
３６０７ 外接四角形頂点座標
３６０８ 辺別有効領域
３６０８ａ 上辺有効領域
３６０８ｂ 下辺有効領域
３６０８ｃ 左辺有効領域
３６０８ｄ 右辺有効領域
３６０９ 補正済み辺別有効領域
３７０１ 上辺直線検出手段
３７０２ 下辺直線検出手段
３７０３ 左辺直線検出手段
３７０４ 右辺直線検出手段
３７０５ 辺別直線（上辺）
３７０６ 辺別直線（下辺）
３７０７ 辺別直線（左辺）
３７０８ 辺別直線（右辺）
３８０１ Ｘ中線算出手段
３８０２ Ｙ中線算出手段
３８０３ 補正角算出手段
３８０４ 回転補正手段
３８０５ Ｘ中線
３８０６ Ｙ中線
３８０７ 補正角β
４１０１ 長さ／幅検出手段
４１０２ 長さ／幅判定手段
４１０３ 長さ、幅
４１０４ 長さ／幅判定結果
４２０１ パッケージ端検出手段
４２０２ パッケージ端判定手段
４２０３ パッケージ端
４２０４ パッケージ端判定結果
４３０１ 中心位置検出手段
４３０２ 中心位置判定手段
４３０３ 中心位置
４３０４ 中心位置判定結果
４４０１ パッケージ基準軸位置度検出手段
４４０２ パッケージ基準軸位置度判定手段
４４０３ 外形基準位置度
４４０４ 外形基準位置度判定結果
４５０１ 領域設定手段
４５０２ パッケージ端検出手段
４５０３ パッケージ外周検出手段
４５０４ パッケージ寸法検出手段
４５０５ 外形寸法判定手段
４５０６ サーチ領域
４５０７ 辺別パッケージ端座標
４５０７ａ パッケージ端座標
４５０８ 辺別直線
４５０９ 外形寸法
４５１０ 外形寸法判定結果
４５１１ テンプレート画像
Claims (9)
- 原画像と予め記憶された外部端子２値化レベルを用いて外部端子位置を算出する過程と、算出された外部端子位置から求められるＸ方向およびＹ方向の外部端子中心線に基づいて外部端子基準軸を算出する過程と、Ｘ方向およびＹ方向の外部端子基準軸の交点とパッケージ設計パターンとから概算パッケージ外周を算出する過程と、前記概算パッケージ外周上を含むように各辺毎に複数のサーチ領域を設定する過程と、予め記憶されたテンプレートと前記サーチ領域における原画像とのパターンマッチングを行って最大相関個所をパッケージ四辺の外周座標として求める過程と、前記パッケージの外周座標に基づいて四辺の辺別直線を算出する過程と、２本のＸ方向辺別直線の中点間の距離をパッケージ幅として、２本のＹ方向辺別直線の中点間の距離をパッケージ長として求める過程と、求められたパッケージ幅およびパッケージ長が予め定められた範囲内にあるかを検証する過程と、を有することを特徴とするＩＣ外観検査方法。
- 原画像と予め記憶された外部端子２値化レベルを用いて外部端子位置を算出する過程と、算出された外部端子位置から求められるＸ方向およびＹ方向の外部端子中心線に基づいて外部端子基準軸を算出する過程と、２本の前記外部端子基準軸の交点とパッケージ設計パターンとに基づいて概算パッケージ外周を求める過程と、前記概算パッケージ外周上を含むように各辺毎に複数のサーチ領域を設定する過程と、予め記憶されたテンプレートと前記サーチ領域における原画像とのパターンマッチングを行って最大相関個所をパッケージの外周座標として求める過程と、前記外周座標から最小二乗法により各辺毎に辺別直線を求める過程と、を有することを特徴とするＩＣ外観検査方法。
- 四つの辺別直線から求められるＸ方向およびＹ方向のパッケージ中心線に基づいてパッケージ基準軸を算出する過程が付加されることを特徴とする請求項２に記載のＩＣ外観検査方法。
- Ｘ方向のパッケージ基準軸から二つのＸ方向の辺の座標または辺の座標から求められる辺別直線までの最遠距離の和Ｄを求める過程と、Ｙ方向のパッケージ基準軸から二つのＹ方向の辺の座標または辺の座標から求められる辺別直線までの最遠距離の和Ｅを求める過程と、距離の和ＤおよびＥが予め定められた範囲内にあるかを検証する過程と、を有することを特徴とする請求項３記載のＩＣ外観検査方法。
- Ｘ方向のパッケージ基準軸までの距離がＤ／２±Ｖ／２である第１の領域（但し、Ｄはパッケージ幅の設計値、Ｖは領域幅を定める定数）、Ｘ方向のパッケージ基準軸までの距離が−Ｄ／２±Ｖ／２である第２の領域、Ｙ方向のパッケージ基準軸までの距離がＥ／２±Ｖ／２である第３の領域（但し、Ｅはパッケージ長の設計値）、Ｙ方向のパッケージ基準軸までの距離が−Ｅ／２±Ｖ／２である第４の領域、によって構成される環状領域を設定する過程と、前記環状領域内に存在する前記パッケージの四辺の座標を計数する過程と、前過程にて得られた計数値が予め定められた範囲内にあるかを検証する過程と、を有することを特徴とする請求項３記載のＩＣ外観検査方法。
- 前記パッケージ中心線に基づいて前記パッケージ基準軸を算出する過程は、２本のパッケージ中心線の交角が９０度になるように２本のパッケージ中心線を交点を中心として同じ角度互いに逆方向に回転させる過程とであることを特徴とする請求項３記載のＩＣ外観検査方法。
- 前記外周座標に基づいて前記辺別直線を算出する過程においては、パッケージ四隅の外周座標を除外して前記辺別直線を算出することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＩＣ外観検査方法。
- 前記外周座標に基づいて前記辺別直線を算出する過程においては、パッケージ四隅の外周座標を除外するのに先立ってパッケージの傾きに対する補正を行い、辺別直線の算出に先立ってパッケージの傾きを元に戻すことを特徴とする請求項７記載のＩＣ外観検査方法。
- 前記外部端子中心線に基づいて前記外部端子基準軸を算出する過程は、２本の外部端子中心線の交角が９０度になるように２本の外部端子中心線を交点を中心として同じ角度互いに逆方向に回転させる過程とであることを特徴とする請求項１記載のＩＣ外観検査方法。
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