JPH03261807A - 外観検査装置 - Google Patents
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- JPH03261807A JPH03261807A JP2060852A JP6085290A JPH03261807A JP H03261807 A JPH03261807 A JP H03261807A JP 2060852 A JP2060852 A JP 2060852A JP 6085290 A JP6085290 A JP 6085290A JP H03261807 A JPH03261807 A JP H03261807A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔目次〕
概要
産業上の利用分野
従来の技術
発明が解決しようとする課題
課題を解決するための手段
作用
実施例
（ａ）本発明の一実施例構成の説明（第２図〜第６図）
（ｂ）本発明の一実施例の作用の説明（第７図）（Ｃ）
本発明の一実施例をマイクロコンピュータで構成した他
の実施例の説明（第８図）（ｄ）本発明のその他の実施
例の説明（第９図）発明の効果 〔概要〕 微細加工が施され、立体構造を有する検査対象物の外部
形態を検査する外観検査装置に関し、検査対象物のあら
ゆる立体構造状態においても検査対象物の高さ等の外観
の欠陥を検出できることができる外観検査装置を得るこ
とを目的とし、立体構造を有する検査対象物を撮像して
映像信号を出力する撮像手段を備え、該撮像手段の映像
信号に基づき検査対象物の外観を検査する外観検査装置
において、上記検査対象物における検査部分を包含する
撮像手段の光学軸方向の深度を第１の被写界深度とし、
該第１の被写界深度より小さな深度を他の被写界深度と
して複数段階に被写界深度を制御する被写界深度制御手
段と、上記撮像手段の焦点距離を複数段階に制御する焦
点距離制御手段と、上記制御された各焦点距離毎に他の
被写界深度で検査対象物を撮像して得られる各映像信号
に基づき、上記各映像信号の輝度分布を算出して輝度分
布の特徴量を抽出する特徴量抽出手段とを備え、上記特
徴量に基づいて検査対象物の外観を検査するものである
。
本発明の一実施例をマイクロコンピュータで構成した他
の実施例の説明（第８図）（ｄ）本発明のその他の実施
例の説明（第９図）発明の効果 〔概要〕 微細加工が施され、立体構造を有する検査対象物の外部
形態を検査する外観検査装置に関し、検査対象物のあら
ゆる立体構造状態においても検査対象物の高さ等の外観
の欠陥を検出できることができる外観検査装置を得るこ
とを目的とし、立体構造を有する検査対象物を撮像して
映像信号を出力する撮像手段を備え、該撮像手段の映像
信号に基づき検査対象物の外観を検査する外観検査装置
において、上記検査対象物における検査部分を包含する
撮像手段の光学軸方向の深度を第１の被写界深度とし、
該第１の被写界深度より小さな深度を他の被写界深度と
して複数段階に被写界深度を制御する被写界深度制御手
段と、上記撮像手段の焦点距離を複数段階に制御する焦
点距離制御手段と、上記制御された各焦点距離毎に他の
被写界深度で検査対象物を撮像して得られる各映像信号
に基づき、上記各映像信号の輝度分布を算出して輝度分
布の特徴量を抽出する特徴量抽出手段とを備え、上記特
徴量に基づいて検査対象物の外観を検査するものである
。
本発明は微細加工が施され、立体構造を有する検査対象
物の外部形態を検査する外観検査装置に関する。
物の外部形態を検査する外観検査装置に関する。
近年、外観検査装置として各種照明方法を利用したもの
が開発されている。この外観検査装置は、特にＩＣ，Ｌ
ＳＩ等の半導体素子が高集積化されるに伴い、これら高
集積化された半導体素子におけるチップとパッケージフ
レームとの間のワイヤボンディング状態の検査に用いら
れる。
が開発されている。この外観検査装置は、特にＩＣ，Ｌ
ＳＩ等の半導体素子が高集積化されるに伴い、これら高
集積化された半導体素子におけるチップとパッケージフ
レームとの間のワイヤボンディング状態の検査に用いら
れる。
このように外観検査装置は上記ワイヤボンディング後の
半導体素子のような立体構造の形態を有する検査対象物
にあっても、その外観形態を正確に検査することが要求
される。
半導体素子のような立体構造の形態を有する検査対象物
にあっても、その外観形態を正確に検査することが要求
される。
この種の外観検査装置を１１図に基づいて説明する。
この第１１図は従来装置における検査方法の概略構成を
示す。同図において従来の外観検査装置は、検査対象物
７に斜め方向からスリット状の光束を照射し、該照明光
の光切断線の位置に基づく検査対象物７の高さを検出す
る光切断法が用いられる。
示す。同図において従来の外観検査装置は、検査対象物
７に斜め方向からスリット状の光束を照射し、該照明光
の光切断線の位置に基づく検査対象物７の高さを検出す
る光切断法が用いられる。
次に、この光切断法を用いた外観検査装置の検査動作に
ついて説明する。まず、プリント配線７６が形成された
基板７５上に、該基板７５に対し角度θで斜め方向から
スリット状の光束を照射して、基板７５及びプリント配
線７６上に光切断線を形成する。この光切断線を真上か
ら見ると、プリント配線７６上の光切断線がプリント配
線７６の高さｈに応じて基板７５上の光切断線から距離
ｄだけずれることを利用したものである。
ついて説明する。まず、プリント配線７６が形成された
基板７５上に、該基板７５に対し角度θで斜め方向から
スリット状の光束を照射して、基板７５及びプリント配
線７６上に光切断線を形成する。この光切断線を真上か
ら見ると、プリント配線７６上の光切断線がプリント配
線７６の高さｈに応じて基板７５上の光切断線から距離
ｄだけずれることを利用したものである。
プリント配線の高さｈは次式により求めることができる
。
。
ｈ＝ｄ＠ｔａｎθ
この光切断法は、基準面が基板７５のようにほぼ均一な
平面である場合に利用可能である。
平面である場合に利用可能である。
従来の外観検査装置は以上にように構成されていること
から、第１０図に示すようなワイヤボンディング処理後
の半導体回路中間製品のような場合に、ボンディングワ
イヤ７０の検査においてはリード７２とダイパッド８０
との間に基盤面が無いため光切断法によるボンディング
ワイヤ７０の検査ができないという課題を有していた。
から、第１０図に示すようなワイヤボンディング処理後
の半導体回路中間製品のような場合に、ボンディングワ
イヤ７０の検査においてはリード７２とダイパッド８０
との間に基盤面が無いため光切断法によるボンディング
ワイヤ７０の検査ができないという課題を有していた。
このワイヤボンディング処理の欠陥としてワイヤ弛み欠
陥、ワイヤ垂れ欠陥、ワイヤ張り欠陥（第１２図（Ｂ）
〜（Ｄ）に示す）があり、これらの欠陥が検出てきない
。
陥、ワイヤ垂れ欠陥、ワイヤ張り欠陥（第１２図（Ｂ）
〜（Ｄ）に示す）があり、これらの欠陥が検出てきない
。
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、検
査対象物のあらゆる立体構造状態においても検査対象物
の高さ等の外観の欠陥を検出できることができる外観検
査装置を得ることを目的とする。
査対象物のあらゆる立体構造状態においても検査対象物
の高さ等の外観の欠陥を検出できることができる外観検
査装置を得ることを目的とする。
段と、上記撮像手段の焦点距離を複数段階（ｆｌ…ｆｎ
）に制御する焦点距離制御手段と、上記側御された各
焦点距離１．…ｆｎ、）毎に他の被写界深度（δ２）で
検査対象物を撮像して得られる各映像信号に基つき、上
記各映像信号の輝度分布を算出して輝度分布の特徴量を
抽出する特徴量抽出手段とを備え、上記特徴量に基づい
て検査対象物の外観を検査するものである。
）に制御する焦点距離制御手段と、上記側御された各
焦点距離１．…ｆｎ、）毎に他の被写界深度（δ２）で
検査対象物を撮像して得られる各映像信号に基つき、上
記各映像信号の輝度分布を算出して輝度分布の特徴量を
抽出する特徴量抽出手段とを備え、上記特徴量に基づい
て検査対象物の外観を検査するものである。
第↓図は本発明の原理説明図である。
図中、本発明に係る外観検査装置は、立体構造を有する
検査対象物を撮像して映像信号を出力する撮像手段を備
え、該撮像手段の映像信号に基づき検査対象物の外観を
検査する外観検査装置において、上記検査対象物におけ
る検査部分を包含する撮像手段の光学軸方向の深度を第
１の被写界深度（δｌ）とし、該第１の被写界深度（δ
１）より小さな深度を他の被写界深度（δ２）として複
数段階に被写界深度を制御する被写界深度制御手〔作用
〕 本発明においては、検査部分を包含する深度の第１の被
写界深度で検査対象物の検査部分全体を把握する。この
把握された検査部分全体は複数の焦点距離毎に第１の被
写界深度より小さな深度の他の被写界深度で撮像される
。この撮像により得られる各映像信号に基づき各映像信
号の輝度分布を算出し、この各輝度分布の特徴量を抽出
する。
検査対象物を撮像して映像信号を出力する撮像手段を備
え、該撮像手段の映像信号に基づき検査対象物の外観を
検査する外観検査装置において、上記検査対象物におけ
る検査部分を包含する撮像手段の光学軸方向の深度を第
１の被写界深度（δｌ）とし、該第１の被写界深度（δ
１）より小さな深度を他の被写界深度（δ２）として複
数段階に被写界深度を制御する被写界深度制御手〔作用
〕 本発明においては、検査部分を包含する深度の第１の被
写界深度で検査対象物の検査部分全体を把握する。この
把握された検査部分全体は複数の焦点距離毎に第１の被
写界深度より小さな深度の他の被写界深度で撮像される
。この撮像により得られる各映像信号に基づき各映像信
号の輝度分布を算出し、この各輝度分布の特徴量を抽出
する。
この抽出された各特徴量に基づき検査対象物の高さ等の
外観の欠陥を検出する。このように検査対象物全体の存
在を把握した後により小さな深度の他の被写界深度で各
焦点距離毎に撮像して検査対象物に最適な特徴量を抽出
することから、より迅速且つ高精度に検査対象物の高さ
等の外観の欠陥を検査することが可能となる。
外観の欠陥を検出する。このように検査対象物全体の存
在を把握した後により小さな深度の他の被写界深度で各
焦点距離毎に撮像して検査対象物に最適な特徴量を抽出
することから、より迅速且つ高精度に検査対象物の高さ
等の外観の欠陥を検査することが可能となる。
（ａ）本発明の一実施例構成の説明
以下、本発明の一実施例を第２図及び第６図に基づいて
説明する。この第２図は本実施例概略構成図、第２図被
写界深度及び焦点距離の制御詳細説明図、第４図は特徴
量抽出を説明するためのボンディングワイヤ平面図、第
５図は輝度分布特性図、第６図はボンディングワイヤ形
状の正常・欠陥判定説明図を示す。
説明する。この第２図は本実施例概略構成図、第２図被
写界深度及び焦点距離の制御詳細説明図、第４図は特徴
量抽出を説明するためのボンディングワイヤ平面図、第
５図は輝度分布特性図、第６図はボンディングワイヤ形
状の正常・欠陥判定説明図を示す。
上記各図において本実施例に係る外観検査装置は、立体
構造を有する検査対象物７に対向配置され、この検査対
象物７を撮像し映像信号を出力するカメラ１と、このカ
メラ１と検査対象物７との間に配設され、制御装置３か
らの制御に基づきカメラ１の被写界深度δ δ２及び
焦点距離ｆ１１ ｆ １ ｆ３を変更調整する被写界深度・焦点距離調
整装置（以下、調整装り２と、この調整装置２の調整を
予め設定された順序で制御すると共に、上記カメラに対
して検査対象物７の撮像点Ｐ、Ｑを指示制御する制御装
置３と、上記検査対象物７にほぼ水平方向から照明光を
照射する照明装置４と、上記カメラ１から出力される各
焦点距離ｆ１、ｆ １ ｆ３毎の映像信号に基づく輝
度分布を算出し１、この各輝度分布の特徴量を抽出する
特徴量抽出装置５と、この各特徴量を相互に比較して検
査対象物７の高さ欠陥を判定する判定装置６とを備える
構成である。
構造を有する検査対象物７に対向配置され、この検査対
象物７を撮像し映像信号を出力するカメラ１と、このカ
メラ１と検査対象物７との間に配設され、制御装置３か
らの制御に基づきカメラ１の被写界深度δ δ２及び
焦点距離ｆ１１ ｆ １ ｆ３を変更調整する被写界深度・焦点距離調
整装置（以下、調整装り２と、この調整装置２の調整を
予め設定された順序で制御すると共に、上記カメラに対
して検査対象物７の撮像点Ｐ、Ｑを指示制御する制御装
置３と、上記検査対象物７にほぼ水平方向から照明光を
照射する照明装置４と、上記カメラ１から出力される各
焦点距離ｆ１、ｆ １ ｆ３毎の映像信号に基づく輝
度分布を算出し１、この各輝度分布の特徴量を抽出する
特徴量抽出装置５と、この各特徴量を相互に比較して検
査対象物７の高さ欠陥を判定する判定装置６とを備える
構成である。
上記調整装置２は、円板中心軸を中心として回動＝左に
支持される指示枠２０と、該指示枠２０の円板内に放射
状に配設され、第１・第２の被写界深度δ 、δ２又は
第１、第２、第３の焦点距離ｆ、ｆ、ｆ３に調整するガ
ラス板２１２ 〜２４と、上記指示枠２０の円板中心軸を所定の回転角
度毎に回転させるモータ２５とを備える構成である。
支持される指示枠２０と、該指示枠２０の円板内に放射
状に配設され、第１・第２の被写界深度δ 、δ２又は
第１、第２、第３の焦点距離ｆ、ｆ、ｆ３に調整するガ
ラス板２１２ 〜２４と、上記指示枠２０の円板中心軸を所定の回転角
度毎に回転させるモータ２５とを備える構成である。
上記ガラス板２１〜２４は各々光学的に密な物質（屈折
率ｎ）のガラス板材で形成され、このガラス板材表面に
反射防止膜が塗布される。
率ｎ）のガラス板材で形成され、このガラス板材表面に
反射防止膜が塗布される。
第３図に示すようにガラス板２１は厚みｔｌ及び直径ａ
１のガラス板材円板として形成され、上記カメラ１を第
１の焦点距離ｆ１及び第２の被写界深度δ とする。ガ
ラス板２２は厚みｔ２及び直径ａ１のガラス板材円板と
して形成され、上記カメラ１を第２の焦点距離ｆ２及び
第２の被写界深度δ とする。ガラス板２３は厚みｔ２
及び直径Ｂ２のガラス板材円板として形成され、上記カ
メラ１を第２の焦点距離ｆ２及び第１の被写界深度δ
とする。また、ガラス板２４は厚みｔ３及び直径ａ１の
ガラス板材円板で形成され、上記カメラ１を第３の焦点
距離ｆ３及び第２の被写界深度δ２とする。
１のガラス板材円板として形成され、上記カメラ１を第
１の焦点距離ｆ１及び第２の被写界深度δ とする。ガ
ラス板２２は厚みｔ２及び直径ａ１のガラス板材円板と
して形成され、上記カメラ１を第２の焦点距離ｆ２及び
第２の被写界深度δ とする。ガラス板２３は厚みｔ２
及び直径Ｂ２のガラス板材円板として形成され、上記カ
メラ１を第２の焦点距離ｆ２及び第１の被写界深度δ
とする。また、ガラス板２４は厚みｔ３及び直径ａ１の
ガラス板材円板で形成され、上記カメラ１を第３の焦点
距離ｆ３及び第２の被写界深度δ２とする。
上記各ガラス板２１〜２４は、各ガラス板材の厚みｔ
１ｔ２、ｔ３に応じた光学距離（オプティカルパス＝距
離ｔ×屈折率ｎ）を有することから、この光学距離の差
（光路差）がカメラ１の焦点距離を第１１第２、第３の
各焦点距離ｆ１、ｆ２、ｆ３と変化させることとなる。
１ｔ２、ｔ３に応じた光学距離（オプティカルパス＝距
離ｔ×屈折率ｎ）を有することから、この光学距離の差
（光路差）がカメラ１の焦点距離を第１１第２、第３の
各焦点距離ｆ１、ｆ２、ｆ３と変化させることとなる。
また、上記ガラス板２工、２２．２４とガラス板２３と
はそのガラス板材の直径を異にすることから、この直径
の大きさが絞りとして作用してカメラ１の被写界深度を
第１、第２の被写界深度δ 、Ｂ２と変〕 化させることとなる。
はそのガラス板材の直径を異にすることから、この直径
の大きさが絞りとして作用してカメラ１の被写界深度を
第１、第２の被写界深度δ 、Ｂ２と変〕 化させることとなる。
上記特徴量抽出装置５は、第４図に示すボンディングワ
イヤ７０に直交する線分Ａ−Ｈの輝度分布を上記カメラ
１から出力される映像信号に基づき算出し、この輝度分
布から特徴量を焦点評価量Ｅとして抽出する構成である
。上記輝度分布は第５図（Ａ）、（Ｂ）に示すように、
インフォーカス（合焦点）の場合には第５図（Ａ）に示
す輝度分布となり、ピーク幅Ｗ１が小さく、ピーク高さ
Ｂ１が大きくなる。また、デフォーカス（非合焦点）の
場合には第５図（Ｂ）に示す輝度分布となり、ピーク幅
Ｗ が大きく、ピーク高さＢｄが小さくなる。
イヤ７０に直交する線分Ａ−Ｈの輝度分布を上記カメラ
１から出力される映像信号に基づき算出し、この輝度分
布から特徴量を焦点評価量Ｅとして抽出する構成である
。上記輝度分布は第５図（Ａ）、（Ｂ）に示すように、
インフォーカス（合焦点）の場合には第５図（Ａ）に示
す輝度分布となり、ピーク幅Ｗ１が小さく、ピーク高さ
Ｂ１が大きくなる。また、デフォーカス（非合焦点）の
場合には第５図（Ｂ）に示す輝度分布となり、ピーク幅
Ｗ が大きく、ピーク高さＢｄが小さくなる。
上記焦点評価量Ｅは次式により求めることができる。
Ｅ＝Ｂ／Ｗ
ここで、Ｗは輝度分布のピーク幅の値、Ｂは輝度分布の
ピーク高さの値である。上記焦点評価量Ｅの値によりイ
ンフォーカス（合焦点）の度合を知ることができる。
ピーク高さの値である。上記焦点評価量Ｅの値によりイ
ンフォーカス（合焦点）の度合を知ることができる。
上記判定装置６は、特徴量抽出装置５で抽出された各撮
像点Ｐ、Ｑにおける焦点評価量Ｅ、１Ｅ ＳＥ −
Ｅ 、Ｅ −Ｅ を相互に比較し、Ｐ２ Ｑ
Ｉ Ｑ２ Ｑ２ Ｑ３予め設定された基準
比較値と比較してボンディングワイヤ７０の高さ欠陥を
判定する構成である。
像点Ｐ、Ｑにおける焦点評価量Ｅ、１Ｅ ＳＥ −
Ｅ 、Ｅ −Ｅ を相互に比較し、Ｐ２ Ｑ
Ｉ Ｑ２ Ｑ２ Ｑ３予め設定された基準
比較値と比較してボンディングワイヤ７０の高さ欠陥を
判定する構成である。
この判定装置６は第６図（Ａ）に示すように、撮像点Ｐ
においてＥ ＞Ｅ 撮像点ＱにおいてＰＩ
Ｆ２’ ＥＱ２〉ＥＱ３の各関係が満足されている場合に、正常
な高さのボンディングワイヤ７０と判定する。
においてＥ ＞Ｅ 撮像点ＱにおいてＰＩ
Ｆ２’ ＥＱ２〉ＥＱ３の各関係が満足されている場合に、正常
な高さのボンディングワイヤ７０と判定する。
また、第６図（Ｂ）に示すように、撮像点ＰにおいてＥ
Ｐｌ〉ＥＰ２を満足するが、撮像点ＱにおいてＥＱ２〉
ＥＱ３．を満足せずＥＱ２〈ＥＱ３の関係となる場合に
は異常な高さのボンディングワイヤ７０としてワイヤ垂
下欠陥と判断する。さらに、第６図（Ｃ）に示すように
、撮像点ＰにおいてＥ ｐ ＋ ＞ＥＰ２を満足せずＥ
Ｐｌ〉ＥＰ２の関係にある場合には、異常な高さのボン
ディングワイヤ７０としてワイヤ通張欠陥と判断する。
Ｐｌ〉ＥＰ２を満足するが、撮像点ＱにおいてＥＱ２〉
ＥＱ３．を満足せずＥＱ２〈ＥＱ３の関係となる場合に
は異常な高さのボンディングワイヤ７０としてワイヤ垂
下欠陥と判断する。さらに、第６図（Ｃ）に示すように
、撮像点ＰにおいてＥ ｐ ＋ ＞ＥＰ２を満足せずＥ
Ｐｌ〉ＥＰ２の関係にある場合には、異常な高さのボン
ディングワイヤ７０としてワイヤ通張欠陥と判断する。
（ｂ）本発明の一実施例の作用の説明
衣に、上記構成に基づく本実施例の作用を第７図に基づ
いて説明する。
いて説明する。
まず、フレームフィーダ（図示を省略）で検査対象物７
をカメラ１の光学軸１１に適合する位置まで搬送し、制
御装置３の制御に基づき調整装置２のモータ２５を所定
の回転角度回転させてガラス板２３を光学軸１１に一致
させる。上記カメラ１と検査対象物７との間にガラス板
２３を介装することにより、上記カメラ１は第１の被写
界深度δｌ及び第２の焦点距離ｆ２に調整される（ステ
ップ１）。
をカメラ１の光学軸１１に適合する位置まで搬送し、制
御装置３の制御に基づき調整装置２のモータ２５を所定
の回転角度回転させてガラス板２３を光学軸１１に一致
させる。上記カメラ１と検査対象物７との間にガラス板
２３を介装することにより、上記カメラ１は第１の被写
界深度δｌ及び第２の焦点距離ｆ２に調整される（ステ
ップ１）。
この調整されたカメラ１で検査対象物７を撮像し、最大
の深度を有する第１の被写界深度δＩによる映像信号を
出力する（ステップ２）。
の深度を有する第１の被写界深度δＩによる映像信号を
出力する（ステップ２）。
この映像信号が制御装置３に入力され、この制御装置３
は映像信号に基づきボンディングワイヤ７０と交差する
高さ基準面を第１、第２、第３の焦点距離ｆ １ｆ７、
ｆ３として決定する（ステツブ３）。
は映像信号に基づきボンディングワイヤ７０と交差する
高さ基準面を第１、第２、第３の焦点距離ｆ １ｆ７、
ｆ３として決定する（ステツブ３）。
また、上記制御装置３はモータ２５を駆動制御し所定の
回転角度だけ回転させ、上記決定した第１１第２、第３
の焦点距離ｆ 、ｆ １ｆ に１ ２ ３ 調整するガラス板２１，２２．２４を順次光学軸１１に
一致する位置に回転させる。この回転により上記決定さ
れた第１、第２、第３の焦点距離ｆ１、ｆ Ｓｆ３とし
、第１の被写界深度δ１より小さな第２の被写界深度δ
２にカメラ１を調整する（ステップ４）。
回転角度だけ回転させ、上記決定した第１１第２、第３
の焦点距離ｆ 、ｆ １ｆ に１ ２ ３ 調整するガラス板２１，２２．２４を順次光学軸１１に
一致する位置に回転させる。この回転により上記決定さ
れた第１、第２、第３の焦点距離ｆ１、ｆ Ｓｆ３とし
、第１の被写界深度δ１より小さな第２の被写界深度δ
２にカメラ１を調整する（ステップ４）。
上記第２の被写界深度δ２とし第１、第２、第３の焦点
距離ｆ Ｓｆ 、ｆ についてポンデイ１ ２
３ ングワイヤ７０の２つの撮像点Ｐ、％Ｑをカメラ１で撮
像する（ステップ５）。
距離ｆ Ｓｆ 、ｆ についてポンデイ１ ２
３ ングワイヤ７０の２つの撮像点Ｐ、％Ｑをカメラ１で撮
像する（ステップ５）。
上記ステップ５における撮像で得られる各映像信号が特
徴量抽出装置５に入力され、この特徴量抽出装置５は各
映像信号に基づき各焦点評価量ＥＥＥ、Ｅ を算出し
て特徴量を抽出ｐ１ゝ Ｐ２ゝ Ｑ２ Ｑ３ する（ステップ６）。
徴量抽出装置５に入力され、この特徴量抽出装置５は各
映像信号に基づき各焦点評価量ＥＥＥ、Ｅ を算出し
て特徴量を抽出ｐ１ゝ Ｐ２ゝ Ｑ２ Ｑ３ する（ステップ６）。
この算出された各焦点評価量ＥＥ ＳＥ。
ｐ１ゝ Ｐ２ Ｑ２
ＥＱ３をを予め設定された基準比較値（Ｅ、１〉ＥＰ２
、ＥＱ２〉ＥＱ３）か成立するか否かを判定装置６て判
断する（ステップ７）。
、ＥＱ２〉ＥＱ３）か成立するか否かを判定装置６て判
断する（ステップ７）。
上記判定装置６は基準比較値が成立する場合にはボンデ
ィングワイヤ７０が正常な高さと判断しくステップ８）
、基準比較値が成立しない場合にはボンディングワイヤ
７０が異常な高さであり、ワイヤ垂下欠陥又はワイヤ通
張欠陥と判断する（ステップ９）。
ィングワイヤ７０が正常な高さと判断しくステップ８）
、基準比較値が成立しない場合にはボンディングワイヤ
７０が異常な高さであり、ワイヤ垂下欠陥又はワイヤ通
張欠陥と判断する（ステップ９）。
（Ｃ）本発明の一実施例をマイクロコンピュータで構成
した他の実施例の説明 第８図にマイクロコンピュータで構成した他の実施例の
構成ブロック図を示す。
した他の実施例の説明 第８図にマイクロコンピュータで構成した他の実施例の
構成ブロック図を示す。
同図において他の実施例装置は、カメラコントローラ８
１の制御に基づきカメラ１を制御すると共に、上記調整
装置２のガラス板２１〜２４を順次挿入する制御を行な
う。照明コントローラ８２は照明装置４を制御し、カメ
ラ１の撮像に際して検査対象物７へ照明光を照射する。
１の制御に基づきカメラ１を制御すると共に、上記調整
装置２のガラス板２１〜２４を順次挿入する制御を行な
う。照明コントローラ８２は照明装置４を制御し、カメ
ラ１の撮像に際して検査対象物７へ照明光を照射する。
また、フレームフィーダコントローラ８７は検査対象物
７をカメラ１の光学軸に一致する位置までフレームフィ
ーダにより搬送を制御する。
７をカメラ１の光学軸に一致する位置までフレームフィ
ーダにより搬送を制御する。
上記カメラコントローラ８１の制御に基づいて撮像され
た検査対象物７の映像信号は、画像入力回路８３でディ
ジタル化され、マイクロコンピュータ全体に入力される
こととなる。この画像入力回路８３を介して入力された
映像信号が画像メモリ８４に格納される。この画像メモ
リ８４のフレーム数は上記ガラス板２１〜２４の枚数に
対応する数が少なくとも用意される。
た検査対象物７の映像信号は、画像入力回路８３でディ
ジタル化され、マイクロコンピュータ全体に入力される
こととなる。この画像入力回路８３を介して入力された
映像信号が画像メモリ８４に格納される。この画像メモ
リ８４のフレーム数は上記ガラス板２１〜２４の枚数に
対応する数が少なくとも用意される。
上記画像メモリ８４に格納されたガラス板２３を挿入し
た場合の映像信号を、バッファメモリとしての画像処理
メモリ８５を介して画像処理プロセッサ８６が読出す。
た場合の映像信号を、バッファメモリとしての画像処理
メモリ８５を介して画像処理プロセッサ８６が読出す。
この画像処理プロセッサ８６は検査対象物７の所定の位
置Ａ−Ｂ （第４図を参照）にボンディングワイヤ７ｏ
が存在するか否かを判定する。この判定はボンディング
ワイヤ７０の画像か輝線として撮像されているので、ボ
ンディングワイヤ７０が存在していれば画像処理プロセ
ッサ８６で容易に行なうことかできる。このガラス板２
３を挿入した場合の第１被写界深度δ は第２の焦点距
離ｆ２における焦点位置でポンディングワイヤ７０の上
端から接続部のポールボンディング下端まで充分包含す
る深度の範囲とする。
置Ａ−Ｂ （第４図を参照）にボンディングワイヤ７ｏ
が存在するか否かを判定する。この判定はボンディング
ワイヤ７０の画像か輝線として撮像されているので、ボ
ンディングワイヤ７０が存在していれば画像処理プロセ
ッサ８６で容易に行なうことかできる。このガラス板２
３を挿入した場合の第１被写界深度δ は第２の焦点距
離ｆ２における焦点位置でポンディングワイヤ７０の上
端から接続部のポールボンディング下端まで充分包含す
る深度の範囲とする。
上記画像処理プロセッサ８６の判定によりホンディング
ワイヤ７０か存在する場合には、システムプロセッサ８
８はカメラコントローラ８１に対して調整装置２のガラ
ス板２１．２２．２４を順次挿入切替える制御を指示す
る。
ワイヤ７０か存在する場合には、システムプロセッサ８
８はカメラコントローラ８１に対して調整装置２のガラ
ス板２１．２２．２４を順次挿入切替える制御を指示す
る。
この順次切替えられるガラス板２１．２２．２４を介し
てカメラ１でボンディングワイヤ７０を撮像し、この撮
像によって出力される各映像信号を画像入力回路８３て
ディジタル化して画像メモリ８４に格納する。
てカメラ１でボンディングワイヤ７０を撮像し、この撮
像によって出力される各映像信号を画像入力回路８３て
ディジタル化して画像メモリ８４に格納する。
上記画像処理プロセッサ８６は上記各映像信号に基づき
特徴量として焦点評価量Ｅを算出し、この各焦点評価量
Ｅに基づき前記実施例（第２図に記載）と同様にボンデ
ィングワイヤ７０の高さ欠陥を検出する。
特徴量として焦点評価量Ｅを算出し、この各焦点評価量
Ｅに基づき前記実施例（第２図に記載）と同様にボンデ
ィングワイヤ７０の高さ欠陥を検出する。
（ｄ）本発明のその他の実施例
上記実施例においては調整装置２の調整を被写界深度に
っては２段階（第１、第２の被写界深度δ１、δ２）と
し、焦点距離にっては３段階（第１、第２、第３の焦点
距離ｆ Ｓｆ 、ｆ ）と１ ２ ３ する構成としたが、被写界深度及び焦点距離を上記以外
の複数段階に調整する構成とすることもできる。このよ
うに、例えば焦点距離をｆ −ｆ２、■ ｆ３、ｆ４とすることにより、第１２図（Ｂ）で示すよ
うなワイヤ弛み欠陥をも検出することができることとな
る。
っては２段階（第１、第２の被写界深度δ１、δ２）と
し、焦点距離にっては３段階（第１、第２、第３の焦点
距離ｆ Ｓｆ 、ｆ ）と１ ２ ３ する構成としたが、被写界深度及び焦点距離を上記以外
の複数段階に調整する構成とすることもできる。このよ
うに、例えば焦点距離をｆ −ｆ２、■ ｆ３、ｆ４とすることにより、第１２図（Ｂ）で示すよ
うなワイヤ弛み欠陥をも検出することができることとな
る。
また、上記実施例においては調整装置２の焦点距離の調
整を厚さの異なる複数のガラス板２１〜２４を順次切替
えて挿入することにより行なう構成としたが、第９図（
Ａ）、ＣＢ）のように構成することもできる。同図（Ａ
）は、複数のハーフミラ−２０ａ〜２０ｄを組合せて配
置し、各ノ＼−フミラー２０ａ〜２０ｄ間の間隔により
生じる光路差で焦点距離を複数段階に変化させる構成で
ある。同図（Ｂ）は撮像手段と検査対象物との間に透明
密閉容器内に透明気体又は透明液体を圧力ポンプにより
圧入し、透明密閉容器内の屈折率を任意に変化させる圧
力調整による構成とすることもできる。
整を厚さの異なる複数のガラス板２１〜２４を順次切替
えて挿入することにより行なう構成としたが、第９図（
Ａ）、ＣＢ）のように構成することもできる。同図（Ａ
）は、複数のハーフミラ−２０ａ〜２０ｄを組合せて配
置し、各ノ＼−フミラー２０ａ〜２０ｄ間の間隔により
生じる光路差で焦点距離を複数段階に変化させる構成で
ある。同図（Ｂ）は撮像手段と検査対象物との間に透明
密閉容器内に透明気体又は透明液体を圧力ポンプにより
圧入し、透明密閉容器内の屈折率を任意に変化させる圧
力調整による構成とすることもできる。
以上説明したように本発明によれば、被写界深度制御手
段で第１の被写界深度及びこれより小深、度の他の被写
界深度に制御すると共に焦点距離制御手段で複数の焦点
距離に制御し、この制御された各焦点距離毎に他の被写
界深度で検査対象物を撮像して映像信号を出力し、この
映像信号の特徴量に基づいて検査対象物の外観を検査す
る構成を採ったことから、検査対象物の全体の存在を把
握した後により小さな深度の他の被写界深度で各焦点距
離毎に撮像して検査対象物に最適な特徴量を抽出できる
ととなり、より迅速且つ高精度に検査対象物の外観高さ
欠陥を検査できるという効果を有する。
段で第１の被写界深度及びこれより小深、度の他の被写
界深度に制御すると共に焦点距離制御手段で複数の焦点
距離に制御し、この制御された各焦点距離毎に他の被写
界深度で検査対象物を撮像して映像信号を出力し、この
映像信号の特徴量に基づいて検査対象物の外観を検査す
る構成を採ったことから、検査対象物の全体の存在を把
握した後により小さな深度の他の被写界深度で各焦点距
離毎に撮像して検査対象物に最適な特徴量を抽出できる
ととなり、より迅速且つ高精度に検査対象物の外観高さ
欠陥を検査できるという効果を有する。
第１図は本発明の原理説明図、
第２図は本発明の一実施例概略構成図、第３図は被写界
深度及び焦点距離の制御詳細説明図、 第４図は特徴量抽出を説明するためのボンディングワイ
ヤ平面図、 第５図は輝度分布特性図であり、同図（Ａ）はインフォ
ーカスの場合のＡ−Ｂ線に沿った輝度分布図、同図（Ｂ
）はデフォーカスの場合のＡ−Ｂ線に沿った輝度分布図
、 第６図はボンディングワイヤ形状の正常・欠陥判定説明
図であり、同図（Ａ）はワイヤ正常状態図、同図（Ｂ）
はワイヤ垂れ欠陥状態図、同図（Ｃ）はワイヤ張り欠陥
状態図、 第７図は本発明の一実施例の動作フローチャート、 第８図は本発明のマイクロコンピュータで構成した一実
施例構成図、 第９図は本発明のその他の実施例の要部概略図であり、
同図（Ａ）は複数のハーフミラ−で構成した調整装置構
成図、同図（Ｂ）は圧力調整による構成とした調整装置
構成図、 第１０図は検査対象物のワイヤボンディング状態を示す
要部斜視図、 第１１図は従来装置の検査方法概略構成、説明図、第１
２図はワイヤボンディング処理のボンディング態様図で
あり、同図（Ａ）〜（Ｄ）は正常、弛み欠陥、垂れ欠陥
、張り欠陥の各ワイヤ態様図を示す。 ■・・・カメラ ２・・・（被写界深度・焦点距離）調整装置３・・・制
御装置 ４・・・照明装置 ５・・・特徴量抽出装置 ６・・・判定装置 ７・・・検査対象物 ２ ０・・・支持枠 ２１〜２ ４・・・ガラス板 ５・・・モータ
深度及び焦点距離の制御詳細説明図、 第４図は特徴量抽出を説明するためのボンディングワイ
ヤ平面図、 第５図は輝度分布特性図であり、同図（Ａ）はインフォ
ーカスの場合のＡ−Ｂ線に沿った輝度分布図、同図（Ｂ
）はデフォーカスの場合のＡ−Ｂ線に沿った輝度分布図
、 第６図はボンディングワイヤ形状の正常・欠陥判定説明
図であり、同図（Ａ）はワイヤ正常状態図、同図（Ｂ）
はワイヤ垂れ欠陥状態図、同図（Ｃ）はワイヤ張り欠陥
状態図、 第７図は本発明の一実施例の動作フローチャート、 第８図は本発明のマイクロコンピュータで構成した一実
施例構成図、 第９図は本発明のその他の実施例の要部概略図であり、
同図（Ａ）は複数のハーフミラ−で構成した調整装置構
成図、同図（Ｂ）は圧力調整による構成とした調整装置
構成図、 第１０図は検査対象物のワイヤボンディング状態を示す
要部斜視図、 第１１図は従来装置の検査方法概略構成、説明図、第１
２図はワイヤボンディング処理のボンディング態様図で
あり、同図（Ａ）〜（Ｄ）は正常、弛み欠陥、垂れ欠陥
、張り欠陥の各ワイヤ態様図を示す。 ■・・・カメラ ２・・・（被写界深度・焦点距離）調整装置３・・・制
御装置 ４・・・照明装置 ５・・・特徴量抽出装置 ６・・・判定装置 ７・・・検査対象物 ２ ０・・・支持枠 ２１〜２ ４・・・ガラス板 ５・・・モータ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、立体構造を有する検査対象物を撮像して映像信号を
出力する撮像手段を備え、該撮像手段の映像信号に基づ
き検査対象物の外観を検査する外観検査装置において、 上記検査対象物における検査部分を包含する撮像手段の
光学軸方向の深度を第１の被写界深度（δ＿１）とし、
該第１の被写界深度（δ＿１）より小さな深度を他の被
写界深度（δ＿２）として複数段階に被写界深度を制御
する被写界深度制御手段と、 上記撮像手段の焦点距離を複数段階（ｆ＿ｌ…ｆ＿ｎ）
に制御する焦点距離制御手段と、 上記制御された各焦点距離（ｆ＿１…ｆ＿ｎ）毎に他の
被写界深度（δ＿２）で検査対象物を撮像して得られる
各映像信号に基づき、上記各映像信号の輝度分布を算出
して輝度分布の特徴量を抽出する特徴量抽出手段とを備
え、 上記特徴量に基づいて検査対象物の外観を検査すること
を 特徴とする外観検査装置。 ２、上記被写界深度制御手段、焦点距離制御手段を光学
的に密な物質のアパーチャー（開口）と厚みを同時に変
えたものを光軸に挿入することにより行うことを特徴と
する請求項１記載の外観検査装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2060852A JP2878763B2 (ja) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | 外観検査装置 |
| US07/666,709 US5298989A (en) | 1990-03-12 | 1991-03-08 | Method of and apparatus for multi-image inspection of bonding wire |
| EP91103693A EP0446838B1 (en) | 1990-03-12 | 1991-03-11 | Method of and apparatus for inspection of bonding wire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2060852A JP2878763B2 (ja) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | 外観検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03261807A true JPH03261807A (ja) | 1991-11-21 |
| JP2878763B2 JP2878763B2 (ja) | 1999-04-05 |
Family
ID=13154327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2060852A Expired - Fee Related JP2878763B2 (ja) | 1990-03-12 | 1990-03-12 | 外観検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2878763B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0634345A (ja) * | 1992-07-16 | 1994-02-08 | Canon Inc | 光学検査装置 |
| JPH06174650A (ja) * | 1992-12-01 | 1994-06-24 | Sony Corp | 表示パネル外観検査装置 |
| JPH06281588A (ja) * | 1993-03-29 | 1994-10-07 | Toyo Glass Co Ltd | 曲面を有する透明物体の微小欠点検査方法 |
| JP2001264266A (ja) * | 2000-03-14 | 2001-09-26 | Olympus Optical Co Ltd | 基板検査装置 |
| US7599555B2 (en) * | 2005-03-29 | 2009-10-06 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | System and method for image matting |
-
1990
- 1990-03-12 JP JP2060852A patent/JP2878763B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0634345A (ja) * | 1992-07-16 | 1994-02-08 | Canon Inc | 光学検査装置 |
| JPH06174650A (ja) * | 1992-12-01 | 1994-06-24 | Sony Corp | 表示パネル外観検査装置 |
| JPH06281588A (ja) * | 1993-03-29 | 1994-10-07 | Toyo Glass Co Ltd | 曲面を有する透明物体の微小欠点検査方法 |
| JP2001264266A (ja) * | 2000-03-14 | 2001-09-26 | Olympus Optical Co Ltd | 基板検査装置 |
| JP4664463B2 (ja) * | 2000-03-14 | 2011-04-06 | オリンパス株式会社 | 基板検査装置 |
| US7599555B2 (en) * | 2005-03-29 | 2009-10-06 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | System and method for image matting |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2878763B2 (ja) | 1999-04-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |