JPH01100677A - 外観検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、外観検査技術、特に、被検査物に表示された
パターンの良否を自動的に検査する技術に関し、例えば
、半導体装置の製造工程において、パンケージにレーザ
照射によって表示されたマークについての良否を検査す
るのに利用して有効な技術に関する。

〔従来の技術〕

半導体装置の製造工程において、樹脂封止パッケージに
レーザを照射することにより、その一部を焼損させて製
品マークを表示させることが実施されている（例えば、
特開昭６０−１５８６４８号公報参照）。

ところが、このようなレーザ照射によるマーキング技術
においては、高速でマーキング作業が実施されるため、
作業ミスや装置の不具合があると、連続して大量の不良
品が発生させる危険性がある。

また、レーザマーキング装置が設置されている環境にお
ける塵埃や、搬送に使用される装置の汚れ具合により、
パッケージの表示面が汚染され、レーザマーキング装置
に不具合がなくても、突発的に不良品が発生される。

したがって、レーザ照射によるマーキング技術において
もマークの良否を外観検査する必要がある。

一方、半導体装置の製造工程において、パッケージに表
示されたマークの外観を検査する外観検査装置として、
白黒テレビカメラによってマークを撮映し、このマーク
についての撮像と、予め記憶されている標準パターンと
を照合するパターン認識技術を利用し、両者が一致する
度合によりマークの良否を判定するように構成されてい
るものがある。

なお、パターン認識技術を述べである例としては、株式
会社日経マグロウヒル社発行［日経エレクトロニクスｌ
ｉｌ　ＯＯＪ昭和５０年１月２７日発行　Ｐ７１〜Ｐ１
０６、がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このようなパターン認識技術を利用した外観検
査装置を用いて、レーザ照射により表示されたマークの
外観検査が実施された場合、レーザ照射により表示され
たマークはパッケージの一部が焼損されることによって
描出されているにすぎないことにより、マークとその背
景であるパッケージとの識別が困難であるため、良否の
判定について錯誤が発生するという問題点があることが
、本発明者によって明らかにされた。

本発明の目的は、レーザ照射によって表示されたマーク
についても正確な検査を実現することができる外観検査
技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、次の通りである。

すなわち、被検査パターンのカラー画像における指定色
量を計測し、この計測値と予め設定された標準値とを照
合して計測値が標準値から外れている時に不良と判定す
るように構成したものである。

〔作用〕

前記した手段によれば、被検査パターンの良否について
の判定が、被検査パターンの色に基づいて実行されるた
め、例えば、樹脂封止パッケージの表面にレーザ照射に
より描出されたマークのように、被検査パターンとその
背景との明度差（白黒コントラスト差）が径小である場
合であっても、明度差にかかわらず、指定した色（色相
）が有りさえすれば、マークと背景とを充分に識別する
ことができ、その結果、レーザ照射により表示されたマ
ーク等についても正確な検査を実現することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例であるマークの外観検査装置
を示すブロック図、第２図はその作用を説明するための
模式図である。

本実施例において、このマークの外観検査装置は半導体
装置（以下、ＩＣという。）１の樹脂封止パッケージ（
以下、単にパッケージという。）２にレーザマーキング
装置４を用いて表示されたマーク３が適正に表示されて
いる否かを検査するように構成されている。

このマークの外観検査装置５は被検査物としてのＩＣＩ
を一方向に搬送するための搬送装置６を備えており、搬
送装置６はレーザマーキング装置４によりパッケージ２
にマーク３を表示されたＩＣＩを良品収納部７および不
良品収納部８へ搬送するように構成されている。搬送装
置６のライン途中には、マーク３のカラー画像を撮映す
るための撮像装置としてのカラー・テレビ・カメラ（以
下、カラーＴＶカメラという。）１０が設備されており
、このカラーＴＶカメラ１０はパッケージ２のマーク３
を撮映し得るように構成されている。

カラーＴＶカメラ１０には色指定部１２を接続された指
定色抽出部１１が接続されており、この抽出部１１は周
波数帯域フィルタ等から成り、色指定部１２により指定
された色を、カラーＴＶカメラ１０のカラー画像信号か
ら電気的に抽出するように構成されている。指定色抽出
部１１には指定色量計測部１３が接続されており、この
計測部１３は判定部１５の一方の入力端子にその測定結
果を送信し得るように接続されている。この計測部１３
はＡ／Ｄコンバータおよび時系列分割器等を備えており
、指定色抽出部１１からの信号を定量的に計数し得るよ
うに構成されている。判定部１５の他方の入力端子には
メモリー等から成る標準値設定部１４が接続されており
、この設定部１４は適正なマーク３が示す指定色量に対
応する値を標準値として設定されているとともに、それ
に対応する信号を前記計測部１３からの判定部１５への
信号入力時に送信するように構成されている。

判定部１５は指定色量計測部１３からの計測値と標準値
設定部１４からの標準値とを照合し、計測値が標準値か
ら外れている場合には不良と判定するように構成されて
いる。

本実施例においては、判定部１５には良品・不良品仕分
は部１６が接続されており、この仕分は部１６は搬送装
置６の途中に配設されて、判定部１５の指令により、不
良品と判定されたマーク３が表示されているＩＣＩを不
良品収納部８へ送り込むように構成されている。

次に作用を説明する。

予め、色指定部１２に抽出すべき色が、例えば、指定色
抽出部１１において抽出すべき色に対応する周波数帯域
を設定する等のような適当な手段により指定される。本
実施例において、この指定色は、レーザマーキング装置
４により表示されたマーク３の色が茶色になるため、茶
色とする。

また、標準値設定部１４に指定色についての標準値が設
定される。この設定手段としては、例えば、後述するよ
うな方法が考えられる。

レーザマーキング装置４によりパッケージ２にマーク３
を表示された被検査物としてのＩＣＩが、搬送装置６に
より検査ステージであるカラーＴＶカメラ１０の撮映位
置に供給されると、パッケージ２上のマーク３がカラー
ＴＶカメラ１０によりカラー撮映される。カラーＴＶカ
メラ１０により得られたカラー画像信号は指定色抽出部
１１に送信される。

指定色抽出部１１において、カラーＴＶカメラ１０から
入力されたカラー画像信号のうち、色指定部１２によっ
て指定された色に対応する信号、すなわち、本実施例に
おいては茶色に対応する信号が抽出される。カラーＴＶ
カメラ１０により撮映されたパッケージ２の画像におい
て、茶色に発色する部分は、レーザマーキング装置４に
より焼損されることによって創出されたマーク３の部分
のみであるから、指定色抽出部１１が抽出した信号は、
第２図に示されているように、純粋マーク像Ａと仮想す
ることができる。なお、本実施例においては、第２図に
示されている純粋マーク像Ａは一部が欠損している不良
マークについてのものと仮定する。

指定色抽出部１１において抽出された純粋マーク像Ａに
ついての信号は指定色量計測部１３に入力される。指定
色量計測部１３において、純粋マーク像Ａはその量を定
量的に測定される。例えば、第２図に仮想的に示されて
いるように、純粋マーク像Ａは時系列分割等のような適
当な手段により同一小面積に仮想的に分割され、その分
割数を計数されることにより計量される。この計量値を
仮に「２４」とする。

指定色計測部１３で計量された値は判定部１５の一方の
入力端子に送信される。この信号の入力と同時に、標準
値設定部１４から予め設定されている標準値が判定部１
５の他方の入力端子に送信される。

ここで、標準値設定部１４に対する標準値の設定方法の
１例を説明する。

予め、これから検査すべきレーザマーキング装置４によ
り得れたマークのうち適正なマークを選択し、このマー
ク３をカラーＴＶカメラ１０で撮映する。カラーＴＶカ
メラ１０で撮映された画像は指定色抽出部１１において
、茶色のマーク部分に対応する信号を抽出される。この
とき、マークは適正であるため、第２図に示されている
ように、適正純粋マーク像Ｂが仮想的に得られることに
なる。このマーク像Ｂは指定色量計測部１３において、
計量されるが、その値は「２８」と仮定する。

そして、この値が指定色計測部１３から標準値設定部１
４に対して、適当な入力手段（作業者による手入力を含
む。）１７により入力されることにより、標準値として
設定される。

ちなみに、標準値はカラーＴＶカメラの撮像、画像処理
、指定色抽出処理、計量処理、照合および判定等々に伴
う誤差を吸収し得るように許容範囲を適宜設定すること
が望ましい。

かくして、判定部１５にそれぞれ入力された指定色計測
部１３からの現在の計量値と、設定部１４からの標準値
とが照合される。例えば、現在の計量値が「２４」で、
標準値が「２８」であった場合、前者が後者よりも少な
いため、判定部１５により、当該マークは不良であると
、判定される。

判定部１５において不良であると判定されると、良品・
不良品仕分は部１６が判定部１５の指令により作動され
、不良のマーク３が表示されているＩＣＩが不良品収容
部８へ送り込まれる。

前記実施例によれば次の効果が得られる。

（１１被検査パターンをカラー撮像するとともに、この
カラー撮像についての指定色量を計測し、この計測値と
予め設定されている標準値とを照合して、被検査パター
ンの良否を判定することにより、色量についての大小に
よって良否の判定を実行させることができるため、被検
査パターンがレーザ照射により描出されたマーク等のよ
うに背景との明度差が僅少である場合であっても、マー
クと背景との明度差にかかわらず、マークの良否を正確
に判定することができる。

（２）指定色量差に基づいて判定することにより、−時
期に比較的広い範囲についての照合を実行させることが
できるため、検査速度を高速化することができるととも
に、現在の計測値の画像と標準値の画像とのマツチング
頻度を大幅に減少させることにより、装置の構成を簡単
化させることができる。

（３）　　前記（１１、（２）により、レーザマーキン
グ装置の速度にマツチングさせてマークの外観検査を実
行させることができるため、マークをオン・ラインにて
検査することができ、半導体装置の製造工程において、
レーザマーキング装置の使用を実現することにより、マ
ーキング作業性を高めることができる。

（４）　　判定ミスを抑制することにより、マーク等の
ようなパターン検査の信頼性を向上させることができる
とともに、レーザマーキング等のようなパターン表示作
業のやり直し頻度を減少させることができるため、生産
性を高めることができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

例えば、被検査パターンのカラー画像を得る手段として
は、カラーＴＶカメラを使用するに限らず、他のカラー
撮像装置を使用することができる。

カラー画像のうちから指定色画像を抽出する手段として
は、電気的なフィルタを用いて抽出する構成を使用する
に限らず、光学的なフィルタを用いて抽出する構成を使
用してもよい。

指定色量の照合はデジタル量で照合するように構成する
に限らず、アナログ量で照合するように構成してもよい
。　　　− 被検査パターンの検査は、被検査パターンの表示作業と
同時にオン・ラインで実行するに限らず、パターンの表
示作業後、他の工程においてオフ・ラインで実行しても
よい。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるＩＣのパンケージに
レーザマーキング装置により表示されたマークについて
の外観検査技術に適用した場合について説明したが、そ
れに限定されるものではなく、他のパターンについての
外観検査装置全般に適用することができる。特に、本発
明は背景との明度差が少ないパターンの外観検査に適用
して優れた効果が得られる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りである。

被検査パターンをカラー撮像するとともに、このカラー
撮像についての指定色量を計測し、この計測値と予め設
定されている標準値とを照合して、被検査パターンの良
否を判定することにより、色量についての大小によって
良否の判定を実行させることができるため、被検査パタ
ーンがレーザ照射により描出されたマーク等のように背
景との明度差が僅少である場合であっても、マークと背
景との明度差にかかわらず、マークの良否を正確に判定
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるマークの外観検査装置
を示すブロック図、 第２図はその作用を説明するための模式図である。 １・・・ＩＣ（被検査物）、２・・・パッケージ、３・
・・マーク（被検査パターン）、４・・・レーザマーキ
ング装置、５・・・マークの外観検査装置、６・・・搬
送装置、７・・・良品収納部、８・・・不良品収納部、
１０・・・カラーＴＶカメラ（カラー撮像装置）、１１
・・・指定色抽出部、１２・・・色指定部、１３・・・
指定色量計測部、１４・・・標準値設定部、１５・・・
判定部、１６・・・良品・不良品仕分は部、１７・・・
入力手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被検査パターンのカラー画像における指定色量を計
   測し、この計測値と予め設定された標準値とを照合して
   計測値が標準値から外れている時に不良と判定するよう
   に構成されていることを特徴とする外観検査装置。 ２、被検査パターンのカラー画像を撮影するカラー撮像
   装置と、カラー撮像装置の画像から色指定部により指定
   された色を抽出する指定色抽出部と、この抽出部が抽出
   した指定色量を計測する指定色量計測部と、被検査パタ
   ーンの指定色についての適正量が標準値として設定され
   ている標準値設定部と前記指定色量計測部からの現在の
   計測値と、前記設定部からの標準値とを照合し、計測値
   が標準値から外れているときに不良と判定する判定部と
   を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の外観検査装置。 ３、撮像装置として、カラーテレビカメラが使用されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の外観
   検査装置。 ４、指定色抽出部が、周波数帯域フィルタ回路により指
   定色を電気的に抽出するように構成されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の外観検査装置。 ５、指定色抽出部が、光学フィルタにより指定色を光学
   的に抽出するように構成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の外観検査装置。 ６、被検査パターンが、レーザ照射により描かれたパタ
   ーンであり、指定色がその焼損により発生した色である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の外観検査
   装置。