JPH04235305A - 電子素子の自動外観検査装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、リードフレームに整
列装着した分離前のトランジスタ等の電子素子の外観を
検査する電子素子の自動外観検査装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】米粒以下の極小のチップトランジスタ、
スーパーミニトランジスタ、スーパーミニダイオード等
の電子素子は、近年つぎのように製造される。すなわち
、帯状の生フレームを加工して電子素子の接合部を有す
るリードおよび移送用の送り孔を長手方向に連続形成し
、リードフレームを形成する。リードに電子素子を接合
する。各電子素子およびそのリードの一部をそれぞれモ
ールドで被覆する。リードフレームをめっきする。モー
ルドの表面にマークする。プリント基板に実装するため
のリードの曲げ加工を行う。この状態が第１１図である
。すなわち、１００はリードフレーム、６０はリード、
６１はモールド、６２は枠リード、６３はマーク、６４
は送り孔である。

【０００３】さらに、このリードフレーム１００からリ
ード６０の中間部を切断して、電子素子すなわちモール
ド６１の部分を分離する。つぎに電子素子の電気試験を
行い、基準に合格したものを製品とする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、電子素子を
リードフレーム１００から分離するまでの工程で、リー
ドの曲がりや折れ、モールドの破損や傷、マークのない
もの等の不良品が発生することがある。従来、このよう
な不良品は、電子素子を分離する前に、倍率約３倍のラ
イト付き拡大鏡を使用して人の目視により良否判定を行
い、その不良品を先尖りはさみにより除去していた。

【０００５】しかし、検査人員が必要になるとともに、
複数の作業者による目視判定のため作業者間にばらつき
を生じやすく、また先入観による不良品の見逃しにより
後工程へ不良品が流出するという欠点があった。したが
って、この発明の目的は、不良品の除去を自動化でき後
工程への不良品の流出を防止できる電子素子の自動外観
検査装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の電子素子の自
動外観検査装置は、帯状のリードフレームに整列装着し
た電子素子のリード，モールドおよびマーク等の外観を
検査する電子素子の自動外観検査装置であって、電子素
子を分離する前の前記リードフレームを移送する移送装
置と、前記リードフレームの移送中の前記電子素子の外
観を撮影するカメラと、このカメラの情報と外観欠陥の
ない電子素子から得た基準情報とを比較して異常の場合
に不良判定信号を出力する良否判定部と、前記リードフ
レーム上で前記カメラよりも前記リードフレームの移動
下手側に配置されかつ前記不良判定信号を入力して不良
と判定された電子素子を除去する除去手段とを備えたも
のである。

【０００７】

【作用】この発明の構成によれば、リードフレームが移
送装置で移送されながら、リードフレーム上の各電子素
子の外観の情報が逐次カメラに撮影され、良否判定部の
基準情報と比較される。基準情報に対して情報が異常な
場合に不良判定信号が除去手段に出力され、カメラによ
り不良と判定された電子素子が除去手段に到来したとき
に、その電子素子を除去手段により除去する。

【０００８】この結果、不良品の除去を自動化できるの
で、従来の検査人員が不要になるとともに、検査のばら
つきがないので検査レベルを安定化でき、後工程への不
良品の流出もなく、さらに連続検査できるので検査処理
を迅速化できる。

【０００９】

【実施例】この発明の一実施例を第１図ないし第１０図
に基づいて説明する。すなわち、この電子素子の自動外
観検査装置は、たとえば第４図（ａ）のように帯状のリ
ードフレーム５の長手方向に連続形成した電子素子のリ
ード６０，モールド６１およびマーク６３等の外観を検
査するものであり、移送装置１と、カメラ２と、良否判
定部３と、除去手段４とを有する。

【００１０】移送装置１は、電子素子を分離する前のリ
ードフレーム５を移送する。電子素子はトランジスタを
実施例とし、リードフレーム５は先に説明した第１１図
に示すものと同様である。実施例の移送装置１は、第１
図および第２図に示すように、供給側ワインダ６と、支
持体７と、この支持体７に配設されたステッピングモー
タ８に連結されたスプロケット９と、巻取り側ワインダ
１０と、段差ローラ１１，１２を有する。１４はアイド
ラプーリー、１５は押さえローラ、１６はフレーム押さ
えガイドローラである。供給ワインダ６は層間紙の巻取
り部１３が付き、巻取りワインダ１０は層間紙の供給部
１３′が付いている。段差ローラ１１は第２図に示すよ
うにその動作範囲に供給側ワインダ６を制御するリミッ
トスイッチ１９，２０，７４，７５を配置し、段差ロー
ラ１１の移動によりリミットスイッチ７５のオンで供給
側ワインダ６を駆動し、リミットスイッチ１９のオンで
供給側ワインダ６を停止し、またリミットスイッチ７４
のオンでオーバラン、リミットスイッチ２０のオンでリ
ードフレーム切れのエラーメッセージを示すとともに供
給側ワインダ６を自動ロックする。段差ローラ１２につ
いても巻取り側ワインダ１０を制御するリミットスイッ
チ２１〜２４が配置され、リミットスイッチ２３のオン
により駆動され、リミットスイッチ２２のオンにより停
止し、リミットスイッチ２１のオンでオーバラン、リミ
ットスイッチ２４のオンでリードフレーム切れを表示す
るとともに自動ロックする。このように供給側ワインダ
６および巻取り側ワインダ１０はそれぞれ段差ローラ１
１，１２により自動的に駆動および停止を繰り返し、基
本的にシステムと分離した動作を行う。なお供給側ワイ
ンダ６および巻取り側ワインダ１０はＢＳモータを使用
し、停止時のオーバランを極力防止している。７０はシ
ーケンス回路、７１は操作パネル、７２は手元スイッチ
である。

【００１１】一方、ステッピングモータ８の動作により
、スプロケット９が間欠または連続回転し、スプロケッ
ト９に係合した送り孔（図示せず）により送られてリー
ドフレーム５が段差ローラ１１，１２の間を間欠または
連続送りされる。カメラ２は、リードフレーム５の移送
中の電子素子の外観を撮影する。このカメラ２はＣＣＤ
カメラを実施例とし、リードフレーム５の電子素子のリ
ード６０およびモールド６１を撮影する第１のカメラ１
７と、マーク６３を撮影する第２のカメラ１８からなる
。このカメラ２は段差ローラ１１と除去手段４との間の
リードフレーム５上に配置され、カメラ２のリードフレ
ーム５と反対側には黒色または白色の背景板２５を配設
している。

【００１２】良否判定部３は、カメラ２の情報と外観欠
陥のない電子素子から得た基準情報とを比較して異常の
場合に不良判定信号を出力する。カメラ２の情報となる
各アナログ信号は２値化されデジタルデータとして良否
判定が行われ、第１のカメラ１７の第１の良否判定部７
６の結果をレジストしておき、第２のカメラ１８の良否
判定部７７の結果とＯＲ回路７８により論理和をとって
良否判定とし、不良の場合に除去手段４に不良判定信号
を出力する。この場合、カメラ２と除去手段４との間を
電子素子が移動するに必要なステップ数だけリードフレ
ーム５を移動させる。

【００１３】電子素子のリード６０の外観検査の項目は
、第４図（ａ）に示すように、リード幅（ａ〜ｃ）、リ
ード間隔（ｄ〜ｆ）および枠リード６２の幅（ｇ）であ
り、これらのデータをそれぞれ基準値と比較し、リード
６０の曲がり，折れ，潰れ等を判定する。電子素子のモ
ールド６１の検査は、第４（ｂ）に示すように、（ｘ１
　，ｘ２　）（ｙ１　，ｙ２　）の各座標の交点より生
じる面積（斜線部分）内のパッケージ量を積分してモー
ルド（黒い部分）の基準値からの減少により未充填、割
れ、欠け等の判定を行うものである。

【００１４】電子素子のマーク６３の外観検査は、第４
図（ｃ）に示すように、（ｘ１　′，ｘ２　′）（ｙ１
　′，ｙ２　′）の各座標の交点より生じる面積内のマ
ーク量を積分して、マーク（白い部分）の基準値に対す
る増減によりマーク無し、文字欠け、消え、表面不良等
の検査・判定を行うものである。検査手法はカメラ２の
２値化された映像信号から検査有効範囲をまず決める。 電子素子のリード６０では第５図に示すように、Ｘ〜Ｘ
′−Ｙ１　〜Ｙ１　′の範囲、Ｘ〜Ｘ′−Ｙ２　〜Ｙ２
　′の範囲である（斜線部分）。そして電子素子を区切
る枠リード６２間の長さ３．５ｍｍをその間のビット数
で割り、ビット重みを決め、そのビット重みにより各検
査項目の長さを決める。たとえば電子素子間のピッチ３
．５ｍｍのビット数９５として、１ビットは０．０３６
８ｍｍである。

【００１５】電子素子のモールド６１では、第４図（ｂ
）のように枠リード６２の左エッジＡからの指定ビット
でｙ１　〜ｙ２　を決め、同様にｘ１　〜ｘ２　を決め
る。 そして、その検査エリア内の黒レベルを積分する。こう
して得られた検査値とキャリブレーション値とを比較し
て良否判定する。また電子素子のマーク６３は、モール
ド６１の場合と同様であるが、枠リード６２の左エッジ
Ａからの指定ビットによりｙ１　′〜ｙ２　′を決め、
同様にｘ１　′〜ｘ２　′を決める。そして、この検査
エリア内の白レべルを積分する。またこのマークの合否
判定については、第６図に示すように、第１マークのマ
スク（ａ３　〜ａ４　，ａ１　〜ａ２　）および第２マ
ークのマスク（ａ５　〜ａ６　，ａ１　〜ａ２　）の積
分値を求める。この場合、まず第７図に示すように１ラ
イン毎の変化アドレスよりｙ方向（移送方向）に対して
の連続性の判定を行う。第７図に示すように、エリアマ
スク内の最初のラインのＮ，Ｐ変化アドレスおよびライ
ン回数１，ラインＮＯを変化分だけ第８図のテーブルに
セットする。アはＮ変化アドレス、イはＰ変化アドレス
、ウはライン回数（＝連続回数）、エはラインＮＯであ
る。２ライン目から最終ラインまではＮ，Ｐ変化アドレ
スの中心がテーブル内Ｎ，Ｐの変化アドレスの間にある
かの判定をテーブル全てに行う。有れば現Ｎ変化アドレ
スと対応するテーブル内のＮ変化アドレスの小さい方を
テーブルにセットし、Ｐは大きい方をテーブルにセット
しライン回数の更新を行う。無ければテーブルの最後に
Ｎ，Ｐ変化アドレスおよびライン回数１，現ラインＮＯ
をテーブルにセットする。テーブル内でライン回数がｎ
回以上のアドレスでＮ変化アドレスが一番小さいアドレ
スをαとし（α−ｌ）を第１マークのマスク左（＝β）
とし（ａ４　−ａ３　）＋（α−ｌ）を第１マークのマ
スク右とする。ｎ，ｌは定数である。テーブル内でライ
ン回数がｎ回以上のアドレスでＮ変化アドレスが一番小
さいアドレスの対応するラインＮＯ（＝γ）とし（γ−
ｍ）を第１マークのマスク上とし（γ−ｍ）＋（ｆ−ｅ
）を第１マークのマスク下とする。ｍは定数である。前
記で求めたマスク内の第１マークの累積を行う。β＋（
ａ５　−ａ３　）を第２マークのマスク左としβ＋（ａ
６　−ａ３　）を第２マークのマスク右とする。第２マ
ークのマスク上，下は前記と同じとする。そして、前記
で求めたマスク内の第２マークの累積を行い、第１マー
クおよび第２マークの累積値が判定許容値内にあるかの
判定を行う。

【００１６】第９図はカメラ２と移送装置１のステッピ
ングモータ８間の処理の流れを示すものである。ライン
■はカメラインタフェース基板３１に第１のカメラ１７
および第２のカメラ１８からの映像信号および同期クロ
ックによる同期信号を入力する。３２は照明源、３３は
光ファイバ、３４は照明リング部である。ここで、カメ
ラインターフェース基板３１はカメラ２からのコンポジ
ット信号をモニタ２７に分配し、映像信号からＤＣオフ
セット、コンパレートおよびヒステリシスの調整により
２値（ＴＴＬレベル）化信号を作成する。ライン■は２
値化データと同期信号（Ｖｓｙｎｃ，ブランキング，フ
ィールド信号，サンプリングクロック）をフレームメモ
リ３５〜３７に送る。このフレームメモリ３５〜３７は
サンプリングクロックでサンプルされた２値化データを
フレームメモリに格納し、水平２ビットおよび垂直２ビ
ットの４ビットをパックし、そのパック化データを基に
して、その変化回数、変化ビットおよび変化点アドレス
を８０８６ＳＢＣ　（３８）とのコミュニケーション２
−ＰＯＲＴ−ＲＡＭに書き込む。ライン■はフレームメ
モリ３５〜３７の処理が完了したことを示すＥＯＳ信号
をシーケンス基板３９の同期回路４０に送る。ライン■
は全てのフレームメモリ３５〜３７の処理が完了した信
号をシーケンス基板３９からプロセッサ４１〜４３に送
る。このプロセッサ４１〜４３は８０８６ＳＢＣ　（３
８）からパラメータであるマスクデータ、ＧＯ／ＮＧ　
判定データ、および動作モード指令（マスク作成画像デ
ータの送り出し、キャリブレーション、検査等）を受け
、フレームメモリ３５〜３７からデータを取出し、前記
パラメータよりデータ処理を行い、処理データを８０８
６ＳＢＣ　（３８）とのコミュニケーション２−ＰＯＲ
Ｔ−ＲＡＭに書き込む。ライン■はプロセッサ４１〜４
３が全ての処理を完了したＩＮＴ信号を８０８６ＳＢＣ
　（３８）に送る。８０８６ＳＢＣ　（３８）はパソコ
ンＰＣ（４４）でセットされたパラメータを受け、各プ
ロセッサ４１〜４３に送信し、また各プロセッサ４１〜
４３からの検査結果をまとめ、パソコンＰＣ（４４）に
送信する。ライン■はパソコンＰＣ（４４）に８０８６
ＳＢＣ　（３８）からの検査結果を受け取る。このパソ
コンＰＣ（４４）はメニューの画面による登録、マスク
作成用データ表示とマスク作成機能、キャリブレーショ
ン機能、ピッチ検査時，連続検査時およびロック終了時
の検査結果およびエラーメッセージを表示する機能を有
し、さらに結果をファイル（フロッピー）に蓄積する。 また各検査のイニシャル登録および判定パラメータの登
録、すなわちカメラ間の電子素子の個数、カメラ−除去
手段間の電子素子の個数、カメラ−目視位置の電子素子
の個数、連続アウト停止個数、判定許容値、マスク作成
データ、キャリブレーションデータを登録している。そ
の他、検査結果および不良結果のマイクロプリンタ４８
への印字等を行う。

【００１７】ライン■は、全ての処理が完了したときに
パソコンＰＣ（４４）よりリードフレーム５を電子素子
１個分のピッチを移送するための送出信号をシーケンス
基板３９の同期回路４０に送る。シーケンス基板３９の
同期回路４０はカメラ２の垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）
とリードフレーム５の送出との同期を取り、リードフレ
ーム５の移動中に画像データがフレームメモリ３５〜３
７に蓄積されるのを防止する。またシーケンス回路４５
では送りおよび検査の連続またはピッチの運転モードの
管理、運転／停止の管理および一定長移動のパルス管理
を行う。ライン■はシーケンス回路４５の同期回路４０
より同期化した移動指令信号をシーケンス回路４５に送
る。 ライン■はシーケンス回路４５よりパルス発生基板４６
に運転指令を出し、ラインＬ１０はシーケンス回路４５
がパルス発生基板４６よりパルスを受け取り、カメラ２
と除去手段４間の電子素子の移動に必要なステップ数に
対応する指定個数のパルス（たとえば２５個）を受ける
と停止信号を送る。ラインＬ１１はパルス発生基板４６
から指定個数分のパルスをドライバユニット４７に送り
、ラインＬ１２はドライバーユニット４７よりステッピ
ングモータ８を駆動させる信号を送る。

【００１８】なお、第１図において、２６はパテライト
、２７はモニター、２８は操作部、２９はパソコンＰＣ
の陰極線管、３０はキーボードである。また、カメラ２
以外の検知処理として、モールド無しの場合、モールド
部に光電スイッチを取付け、リードフレーム５の送出時
に信号をサンプリングしたり、リードフレーム５の丸穴
検知に同期してモールド有／無を検知し、モールド無し
が１０個以上連続したら継ぎ目検知信号を出すようにす
る場合がある。

【００１９】除去手段４は、リードフレーム５上でカメ
ラ２よりもリードフレーム５の移動側に配置されかつ良
否判定部３の不良判定信号を入力して不良と判定された
電子素子を除去する。この場合、前記したようにステッ
ピングモータ８の動作により、予め電子素子がカメラ２
から除去手段４まで移動している。実施例の除去手段４
は、第１０図に示すように、電子素子のリード６０およ
び枠リード６２を切断するカッター５０と、このカッタ
ー５０を駆動するシリンダ装置５１と、このシリンダ装
置５１にエアーを供給するエアー供給部５２とエアーを
制御するエアーソレノイド５３からなる。良否判定部３
のパソコンＰＣ（４４）から動作指令をシーケンス部５
４に受けると、電磁弁Ｓを駆動し、リミットスイッチ５
５がオンとなるまでシリンダ装置５１を下降動作し、リ
ミットスイッチ５５のオンにより電磁弁Ｓをオフにし、
電磁弁Ｒをオンにしてシリンダ装置５１を上昇させ、リ
ミットスイッチ５６がオンになるまでシリンダ装置５１
が上昇すると電磁弁Ｒをオフにする。なお、シリンダ装
置５１の下降時にリミットスイッチ５７がオンになると
カッターピンの位置ずれとなりシリンダ装置５１は上昇
する。５８は手元スイッチである。

【００２０】この実施例によれば、リードフレーム５が
移送装置１で移送されながら、リードフレーム５上の各
電子素子の外観の情報が逐次カメラ２に撮影され、良否
判定部３の基準情報と比較される。基準情報に対して情
報が異常な場合に不良判定信号が除去手段４に出力され
、カメラ２により不良と判定された電子素子が除去手段
４に到来したときに電子素子を除去する。

【００２１】この結果、不良品の除去を自動化できるの
で従来の検査人員が不要になるとともに、検査のばらつ
きがないので検査レベルを安定化できる。また、この検
査工程の後、電子素子のリードフレーム５からの分離が
行われ、さらに各電子素子の電気試験が行われるが、こ
れらの後工程への不良品の流出を防止できる。したがっ
て、目視作業者は仕掛り始めと終わりの目視およびトラ
ブル解除のみの作業だけですみ、電子素子の製品の外観
検査における工程中の殆どを無人化できる。さらに自動
化により連続検査できるので検査処理を迅速化できる。

【００２２】なお、良否判定部は、浮動マスク内の指定
大きさのピクセル列が標準パターンと一致するかを判定
するパターンマッチング方式でもよく、さらに学習機能
付でもよい。またカメラ２による画像の取込みタイミン
グをリードフレーム５の各送り孔（角孔のコーナ）のエ
ッジを光電スイッチで検知し、リード部検査およびモー
ルド部検査の際の　　ＣＣＤカメラの露光スタートのト
リガーにしてもよい。

【００２３】また電子素子のリード６０は白、モールド
６１は黒としてリード６０の全体を白レベルにすると、
信号を２値化したとき、リード６０の影が無くなり安定
した画面が得られる。またモールド６１上のマークは２
値化データの反転信号から得てもよい。

【００２４】

【発明の効果】この発明の電子素子の自動外観検査装置
によれば、移送装置で移送されるリードフレーム上の各
電子素子の外観の情報が逐次カメラに撮影され、良否判
定部の基準情報と比較されて不良と判定された電子素子
を除去手段により除去するため、従来の検査人員が不要
になるとともに、検査のばらつきがないので検査レベル
を安定化でき、後工程への不良品の流出もなく、さらに
連続検査できるので検査処理を迅速化できるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の説明図である。

【図２】移送装置の説明図である。

【図３】除去手段の制御ブロック図である。

【図４】検査対象の説明図である。

【図５】リードの検査エリアを説明する説明図である。

【図６】マークのマスクの設定を説明する説明図である
。

【図７】同じくマークのマスクの設定を説明する説明図
である。

【図８】テーブルの構成を説明する説明図である。

【図９】カメラと移送装置との間の信号処理の流れを説
明するブロック図である。

【図１０】除去手段の説明図である。

【図１１】リードフレームの一部拡大部分平面図である
。

【符号の説明】

１　　　　移送装置 ２　　　　カメラ ３　　　　良否判定部 ４　　　　除去手段 ５　　　　リードフレーム ６０　　　　リード ６１　　　　モールド ６３　　　　マーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　帯状のリードフレームに整列装着した
   電子素子のリード，モールドおよびマーク等の外観を検
   査する電子素子の自動外観検査装置であって、電子素子
   を分離する前の前記リードフレームを移送する移送装置
   と、前記リードフレームの移送中の前記電子素子の外観
   を撮影するカメラと、このカメラの情報と外観欠陥のな
   い電子素子から得た基準情報とを比較して異常の場合に
   不良判定信号を出力する良否判定部と、前記リードフレ
   ーム上で前記カメラよりも前記リードフレームの移動下
   手側に配置されかつ前記不良判定信号を入力して不良と
   判定された電子素子を除去する除去手段とを備えた電子
   素子の自動外観検査装置。