JPH03165536A - コプラナリティ測定装置 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は表面実装型集積回路パッケージに設けられるリ
ードの形成状態を検出するコプラナリティ測定装置に関
する・ ［従来の技術］ 表面実装型集積回路パッケージでは、そのリード先端部
の位置の平坦性（コプラナリティ）が基板表面への実装
品質に大きな影響を与えるため、実装前にこれを測定し
て良品と不良品とを選別するようにしている。

第１１図は従来のコプラナリティ測定装置の一例を示す
側面図である。

第１１図に示すように、ステージ３１上には被測定用の
表面実装型集積回路パッケージ（以下、パッケージとい
う）３２が載置されている。パッケージ３２は、その側
面から複数のり一ド３３が水平に引き出され、それらの
り一ド３３の先端部が下方にクランク状に折曲されたも
のとなっている。

ステージ３１の上面の側方には、リード３３に向けてカ
メラ３４が設置されている。一方、カメラ３４の下方に
は、リード３３に向けて照明３５が設置されている。そ
して、照明３５から照射される光がリード３３の先端部
及びステージ３１の側面で反射してカメラ３４により受
光されるようにカメラ３４及び照明３５の位置が調整さ
れている。

このように構成された従来のコプラナリテイ測定装置に
おいては、ステージ３１上にパッケージ３２を載置し適
当な手段で固定した後に、照明３５を点灯させてリード
３３の先端部付近に光を照射する。この光はリード３３
の先端部及びステージ３１の側面で反射され、その反射
光による画像がカメラ３４により取り込まれる。取り込
まれた画像は所定の画像処理部によって二値化され、各
リード３３の先端部の形状を示す切点群とステージ３１
の側面の形状を示す問直線との間隔が算出される。そし
て、全算出結果の中から最大値を検索することによりパ
ッケージ３２に設けられたり一ド３３のコプラナリティ
が求められる。

第１２図は従来のコブラナリテイ測定装置のその他の例
を示す側面図である。

この場合、照明３６はパッケージ３２を挟んでカメラ３
４と対向する位置に設置されている。従って、ステージ
３１上にパッケージ３２を固定した後に、照明３５を点
灯させてリード３３の先端部付近に光を照射すると、パ
ッケージ３２とステージ３１との間からり−ド３３が投
影され、その投影光による画像がカメラ３４により取り
込まれる。この投影光による画像は所定の画像処理部に
よって二値化され、各リード３３の先端部の形状を示す
暗点群とステージ３１の側面の形状を示す暗直線との間
隔が算出される。そして、全算出結果の中から最大値を
検索することによりパッケージ３２に設けられたり−ド
３３のコプラナリティが求められる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述した従来のコプラナリティ測定装置
においては、次のような問題点がある。

先ず、第１１図に示すように反射光を利用する場合には
、リード３３の先端部における切断面の切断状態又はメ
ツキ状態の違いにより、反射像の面積及び形状が著しく
変化する。また、この切断面の切断状態又はメツキ状態
は使用するロフトにより異なる。このため、リード３３
の形状を正確に測定するためには、リード３３の先端部
における切断面の状態に合わせて光源の輝度及び画像処
理部の二値化レベルを調整する必要があり、極めて作業
性が悪い。

一方、第１２図に示すように投影光を利用する場合には
、カメラ３４と照明３６とをパッケージ３２を挟んで対
向配置させなければならないので、１度にパッケージ３
２の隣接する２辺しか測定することができない。このた
め、全てのり一ド３３を測定する場合には、パッケージ
３２を平面方向に１８０＠回転させて少なくとも２回測
定しなければならない。従って、リード３３がステージ
３１と接触する回数が増加し、リード３３を曲げてしま
う可能性が高くなるので、品質管理上好ましくない。ま
た、パッケージ３２の位置決め及びノ１ンドリングが必
要であるため、装置の処理能力を向上させることができ
ないという問題点がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
検査時におけるリードの損傷を抑制できると共に、短時
間で表面実装型集積回路パッケージに設けられたリード
のコプラナリティを測定することができるコプラナリテ
ィ測定装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係るフブラナリティ測定装置は、その側面から
引き出された複数のリードの先端部が基板表面に接続さ
れる表面実装型集積回路パッケージを載置するステージ
と、前記パッケージの下側から前記リードの先端部に向
けて放射状に光を照射する光源と、前記パッケージの周
囲から前記リードに向けて設置された複数台のカメラと
、これらのカメラにより撮影された前記リードの画像情
報に基づいて前記リードのコプラナリティを算出するコ
プラナリティ算出手段とを有することを特徴とする。

［作用コ 本発明においては、ステージ上にパッケージを固定した
後に、リードの下側から前記リードの先端部へ向けて光
源の光を照射することにより全てのリードを放射方向に
同時に投影する。この投影光は前記ステージの周囲に設
置された複数台のカメラによって受光されるので、全て
のリードの形状を同時に撮影することができる。コプラ
ナリティ算出手段は、この受光された投影光に基づいて
全てのリードのコプラナリティを算出する。これにより
、１回の投影によってパッケージの全てのリードのコプ
ラナリティが測定される。

従って、本発明によれば、パッケージの位置決め回数及
びハンドリング回数を削減することができるので、検査
時におけるリードの損傷を抑制することができると共に
、短時間で表面実装型集積回路パッケージに設けられた
リードのコプラナリティを測定することができる。

［実施例コ 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の第１の実施例に係るコプラナリティ測
定装置を示すブロック図である。

第１図に示すように、立方体状のステージ１は、その側
面からリード３が引出された表面実装型の被測定パッケ
ージ（Ｄ　ＵＴ　；　　Ｄｅｖｌｃｅ　Ｕｎｄｅｒ　ｔ
ｈｅＴｅｓｔ）　２を載置し固定する台である。このス
テージ１の周囲には、その各側面上端縁に向けてステー
ジ１の上面の高さにカメラ４ａ乃至４ｄが夫々配設され
ている。

カメラ４ａ乃至４ｄの出力信号は、画像処理部を構成す
るＣＰＵ５に入力されている。このＣＰＵ５は、その機
能から画像取込部６、二値化処理部８、データ収集部１
０及び判定部１２を備えたものとなっている。即ち、カ
メラ４ａ乃至４ｄの出力信号は、画像取込部６によって
取込まれ、フレームメモリ７に書き込まれた後に、二値
化処理部８に入力される。二値化処理部８の出力信号は
画像メモリ９に書き込まれた後にデータ収集部１０に入
力される。データ収集部１０の出力信号は、外部記憶装
置１１に蓄積されると共に、判定部１２に入力される。

判定部１２の判定結果はＣＰＵ５から出力されてＣＲＴ
１３に表示される。また、ビデオモニタ１４は、フレー
ムメモリ７又は画像メモリ９からの画像信号をスイッチ
ｓｗの状態に従って選択的に表示する。

第２図は上述のコプラナリティ測定装置を検査部に配置
したＤＵＴ２の検査装置を示すブロック図である。

ＤＵＴ２は供給部１５から供給される。各ＤＵＴ２は搬
送アーム１８によって真空吸着されて検査部１７に搬送
される。検査部１７は、上述のコプラナリティ測定装置
により構成され、その周囲がカバーされてその内部が暗
室をなしている。検査部１７において検査されたＤＵＴ
２は、再び搬送アーム１６により搬送され、不良品であ
る場合には不良品収納部１８へ格納され、良品である場
合には良品格納部１９へ格納される。

第３図は本実施例に係るコプラナリティ測定装置におけ
るステージ１の周辺構造の側面図、第４図はその平面図
、第５図はその斜視図である。

ステージ１は全体が立方体状で中空部が形成されたもの
であり、その上面には前記中空部に連通ずる矩形状の開
口部が形成されている。ステージｌの上記開口部には、
反射盤２０が非接触状態で嵌合されている。この反射盤
２０は、その上面がステージ１の開口部と路間−の大き
さであり、この上面と側面とのなす角度が６０″の逆形
等脚台形をなし、この側面が鏡面仕上されたものとなっ
ている。また、反射盤２０の底面の４隅には反射盤２０
を支持する支持足が下方に向けて突設されている。そし
て、反射盤２０は、その上面がステージ１の上面より例
えば約０．０７ｍｍ高くなるようにステージ１の開口部
内に配置されており、この開口部の４辺と反射盤２０の
４辺との間隔が等しくなるように位置決めされている。

反射盤２０の各側面の下方には、光源２１が設置されて
いる。

ステージ１の上面における前記開口部の各辺の両端近傍
位置には、各辺に対して垂直方向にクランプ＃ｆ２２が
設けられている。一方、ステージ１の側壁には、各クラ
ンプ溝２２に対応させて前記側壁を貫通するようにシリ
ンダ２３が夫々設けられており、これらシリンダ２３に
は、図示しない真空バルブがステージ１の外側から接続
されている。そして、第６図に示すように、各クランプ
溝２２には、Ｌ字状のクランプ２４が、その先端部がス
テージ１の上面に突出するように夫々装着され、クラン
プ２４の基端部がシリンダ２３に進退自在に挿入されて
いる。また、各クランプ２４は、その先端の反射盤２０
側に凹部（クランプ爪）が夫々形成されている。更に、
クランプ２４の基端部とステージ１の側壁内面との間に
はスプリング２５が介装されており、自然杖態において
クランプ２４を反射盤２０側に付勢している。

次に、このように構成されたコプラナリティ測定装置を
使眉してＤＵＴ２を測定する場合について説明する。

なお、ここでは、例えば、０ＵＴ２としてＱＦＰ　（Ｑ
ｕａｄ　Ｆｌａｔ　Ｐａｃｋａｇｅ）型の表面実装型集
積回路パッケージを使用した場合について説明する。

このＤＵＴ２はその側面から複数本のり一ド３が水平に
引き出され、その先端部が下方にクランク状に折曲され
たものとなっている。

この場合、先ず、供給部１５から供給されるパッケージ
２を搬送アーム１６により真空吸着し、検査部１７に搬
送する。このとき、シリンダ２３に接続された真空バル
ブを作動させ、全てのクランプ２４を吸引することによ
りクランプ２４の先端部が反射盤２側から離れるように
する。そして、ステージ１の上方的Ｉｓ■で真空吸着を
解除してＤＵＴ２をステージ１上に落下させる。

次に、真空バルブを停止させると、スプリング２５の弾
性によってクランプ２４が反射盤２０側に押し出される
ので、ＤＵＴ２は各クランプ２４のクランプ爪によって
固定される。

次いで、光源２１を点灯させると、光源２１の拡散光が
反射盤２０の鏡面仕上された側面で反射され、ＤＵＴ２
の下方から全てのリード３の先端部に向けてこの拡散光
が照射される。これにより、全てのり−ド３が放射方向
に投影され、この投影光、即ちリード３の形状を示す画
像がカメラ４ａ乃至４ｄにより撮影される。

カメラ４ａ乃至４ｄにより撮影された画像は、画像取込
部６により取込まれ、８ビツトの多階調データとしてフ
レームメモリ７に書き込まれる。

フレームメモリ７に書き込まれたデータは、二値化処理
部８に入力され、二値画像データとして画像メモリ９に
書き込まれる。また、フレームメモリ７に書き込まれた
多階調画像データ又は画像メモリ９に書き込まれた二値
画像データは、ビデオモニタ１４により常時モニタする
ことができる。

第７図はビデオモニタ１４によりモニタされた二値画像
の一例を示す模式図である。この場合、リード３の形状
及びステージ１の側面の形状は暗部（図中斜線部）とし
て表示されている。

この二値画像データはデータ収集部１０に入力される。

データ収集部１０においては、先ず、ステージエの上面
の任意の２点Ａ、Ｂを測定し、この延長線が水平軸とな
るようにデータのキャリプレーシーンを行ない、更に、
この水平軸が画像のＹ方向に関する基準軸（Ｙ＝Ｏ）と
なるようにデータの座標変換が行なわれる。次に、Ａ−
Ｂ線の上方のり一ド３を示す画像の任意の位置にＡ−Ｂ
線と平行なＣ−Ｄ線を引き、各リード３との交線及びこ
の交線の中点を求める。更に、この中点を通ってＣ−Ｄ
線と直交する直線を引き、この直線が最初に交わる各リ
ード３の先端部線分を求める。

即ち、この線分が各リード３の下端部の位置を示す。そ
して、この線分の両端座標を求め、その中点をリード３
の座標データＥ□乃至Ｅ５としてデータ収集部１０で収
集する。

この座標データＥ、乃至Ｅ１５は、必要に応じて外部記
憶装置１１に蓄積されると共に、判定部１２に入力され
る。そして、判定部１２では、座標データＥ１乃至Ｅｌ
ｓの最大値によってＤＵＴ２に形成されたり−ド３の良
否が判定される。この判定結果はＣＲＴ１３に表示され
る。

このようにして、検査部１７においてリード３のコプラ
ナリティが測定されたＤＵＴ２は、再び搬送アーム１８
により搬送され、不良品である場合には不良品収納部１
８に格納され、良品である場合には良品収納部１９に格
納される。

本実施例においては、検査部１７にてＤＵＴ２の全ての
り一ド３のコプラナリティを同時に測定することができ
るので、従来のようにＣＵＴ２を測定回数に応じて回転
させる必要がない。このため、リード３の損傷を抑制で
きると共に、短時間でそのコプラナリティを測定するこ
とができる。

次に、本発明の第２の実施例について説明する。

第８図は本発明の第２の実施例に係るコプラナリティ測
定装置のステージ部分を示す側面図、第９図はその斜視
図、第１０図はその光源装置を抽出して示す斜視図であ
る。本実施例は、先の実施例に対し光源装置が異なる実
施例であるので、第１図乃至第８図と同一物には同一符
号を付してその部分の詳細な説明は省略する。

ステージ１ａの上面には、ＤＵＴ２がセットされた際に
その各辺のリード３が位置する部分に、夫々長方形の開
口部が形成されている。この開口部には、夫々プリズム
固定台２８が嵌合されている。

プリズム固定台２８は０ＵＴ２の１辺と路間−長ををす
る直方体をなし、その上面にはプリズム２７がその下面
を密着させて固定されている。プリズム２７は、その一
方の側面が蒸着面２８となっでおり、この蒸着面２８が
ステージ１ａの内側に向いた状態でプリズム固定台２６
に取り付けられている。また、オプティカルファイバ２
９は、その一端がプリズム固定台２６を下方から挿通し
てプリズム２７に接続され、他端が図示しない光源に接
続されたものとなっている。

このように構成されたコプラナリティ測定装置において
、図示しない光源からオプティカルファイバ２９を介し
て発せられた光はプリズム２７によって屈折され、蒸着
面２８で反射されてリード３に照射される。これにより
、カメラ４ａ乃至４ｄによってリード３の投影光を得る
ことができる。

本実施例においては、プリズム２７がＣＵＴ２の本体と
り−ド３との間に突出するように構成されているので、
ＤＵＴ２のスタンドオフが０である場合、即ち、ＤＵＴ
２がステージ１ａに密着する場合でも、リード３のコプ
ラナリティを測定することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、パッケージに形成
されたリードの内側からこのリードに光を照射し、この
投影画像を周囲に設置された複数台のカメラにより取り
込むことができるので、全てのリードのコプラナリティ
を同時に測定することができる。

従って、被測定パッケージの位置決め開数及びハンドリ
ング回数を夫々１回に削減することができるので、検査
時におけるリードの損傷を最小限に抑制することができ
ると共に、検査時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係るコプラナリティ測
定装置を示すブロック図、第２図は同測定装置を検査部
に配置した被測定パッケージの検査装置を示すブロック
図、第３図は同測定装置のステージ部を示す側面図、第
４図はその平面図、第５図はその斜視図、第６図は被測
定パッケージの固定装置を示す断面図、第７図は同測定
装置によりモニタされる二値画像の一例を示す模式図、
第８図は本発明の第２の実意例に係るコプラナリティ測
定装置のステージ部を示す側面図、第８図はその斜視図
、第１０図はその光源装置を抽出して示す斜視図、第１
１ｒＸｉ及び第１２図は従来のコプラナリティ測定装置
の一例を示す側面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）その側面から引き出された複数のリードの先端部
   が基板表面に接続される表面実装型集積回路パッケージ
   を載置するステージと、前記パッケージの下側から前記
   リードの先端部に向けて放射状に光を照射する光源と、
   前記パッケージの周囲から前記リードに向けて設置され
   た複数台のカメラと、これらのカメラにより撮影された
   前記リードの画像情報に基づいて前記リードのコプラナ
   リティを算出するコプラナリティ算出手段とを有するこ
   とを特徴とするコプラナリティ測定装置。