JPH04506886A - 電子部品の少なくとも１つのリードの位置を決定する方法及び装置 - 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】 の／なくと　１つのり−゛の　る Ｌ１及１１１ 本発明は、電子部品によって形成される面の側方外側に位置する第１の位置から リードを照らし、前記リードの少なくとも一部の第１イメージをイメージ面に形 成するようにして、基準面に対して、電子部品、特に半導体要素の少なくとも１ つのリードの位置を決定する方法に関する。また、本発明は、この方法を実施す るための装置にも関する。

このような方法は、電子部品、特に半導体要素のリード間の相互の位置の違いを 決定するために使用される。

電子部品のリードが必ずしも正確に整列しないことについては種々の原因がある 。しかし、チップをカード上に組立てるには、リードをはんだ付は部位に正確に 位置付けることが重要である。リードとはんだ付は部位がずれると、これらの間 で機械的接触がないことになり、そのため、電気的な接触もせず、カード全体が 使いものにならなくなる。しかし、リードは所望寸法に関して折り曲げられてい ることが多いので、この折り曲げ具合がどの程度に達するとカードを不良にする かを確かめることが必要である。従来の方法は、リードが正しく配列されている か否かを位置測定により検定していた。このため、２次元イメージが、例えば、 テレビカメラによって、電子部品の下側から撮影されていた。このイメージは、 カメラに対して所定角度で配置されたコヒーレント光線（ｃｏｈｅｒｅｎｔ　ｌ ｉｇｈｔ　ｂｅａｍ）によって、電子部品を照らすことにより得られていた。リ ードに反射したイメージにおける光源の位置は、それからリードの位置を推定す るために必要な情報となる。

これに使用される従来の方法及び装置の欠点は、リードに反射した光線にクリヤ ーなイメージを形成させるためには、かなり強いコヒーレント光線を使用しなけ ればならないことである。そのため、光源としてレーザーを必要とするばかりで なく、装置を遮蔽しなければならない、従って、使用装置や方法が高価になって しまう。

本発明の目的は、測定の信頼性に悪影響を与えることなく、簡素で廉価な手段を 使用して、電子部品の少なくとも１つのリードの位置を決定するための装置及び 方法を提供することである。

このため、本発明の方法は、前記第１のイメージが形成される際に影イメージ（ ｓｈａｄｏｗ　ｉ■ａｇｅ　）を形成し、前記第１の位置と異なる第２の位置か ら前記リードを照らして、前記イメージ面に第２の影イメージを形成し、前記第 １影イメージ及び第２影イメージの位置を定めて第３及び第４の位置を決定し、 問題の位置を前記第３及び第４の位置から決定することを特徴としている。影イ メージを使用することにより、レーザーのようなコヒーレント光源を使用するこ とが必要でなくなり、従って、強すぎる光のために装置を覆うことも必要でなく なる。さらに２つの影イメージを決定することにより、リードの位置を正確に定 めることができる。そして、基準位置とのずれは、２つの影イメージが基準イメ ージの位置と異なる位置になることから検知でき、リードの位置は一連の影イメ ージから常に正確、且つ、信頼性高く決定される。

本発明による方法の第１の好ましい具体例では、第３及び第４の位置が、第１及 び第２の影イメージの実質的に中間に位置することを特徴としている。これによ り、第３及び第４の位置の決定が容易となる。

好適には、第１及び第２の位置からの照射が実質的に反対側から行われる。これ により、影イメージは同じ軸上に形成され、位置の決定が容易になる。

本発明による装置は、前記第１の位置と異なる第２位置の位置から前記リードを 照らすように照射手段が設けられており、前記イメージ形成部材が前記第２の位 置から照らされた前記リードの少なくとも一部の第２の影イメージを形成するよ うになっており、前記装置が、前記イメージ形成部材に接続されるとともに、前 記第１及び第２影イメージの位置を定めて第３及び第４の位置を決定し前記第３ 及び第４の位置から問題の位置を決定する本発明による装置の第１に好適な具体 例では、前記位置決定部材が前記第３及び第４の位置の差から前記位置を決定す るように構成されていることを特徴としている。

これにより、前記位置の決定を容易、且つ、迅速に行うことができる。

本発明による装置の第２に好適な具体例では、前記装置が、前記リードと前記イ メージ形成部材との間の光線の経路内に配置されたすりガラス板を有することを 特徴としている。すりガラス板は、クリヤーな影イメージを形成させる。

以下、図面に示された実施例に基づいて、本発明をより詳細に説明する。

第１図は、本発明による装置の実施例を概略的に示している。

第２図は、第１及び第２の影イメージの形成を示している。

第３図は、投影面に対して直角の方向において、２つの異なる位置におけるリー ドのイメージ形成を示している。

第４図は、投影面に対して平行な方向においで、２つの異なる位置におけるリー ドのイメージ形成を示している。

第５図は、本発明による装置に使用されるデータプロセッサ手段のブロック図を 示している。

図面において、同じ又は類似する部材には同じ符号が付されている。

第１図に概略的に示された本発明の実施例の装置は、各々が光源２，４，６．８ を具えた４つのホルダー１゜３．５．７を有している。電子部品１４、特に、半 導体要素の複数のリード１５上には、各々の光源から照射される光が斜めに投下 される。電子部品は、イメージ形成部材としての部品である艶消し板９の上に、 すなわち、そのすぐ上に配置される。光は反射するので、照らされたリードのう ちの１つの近くにおいて、すりガラス板の表面及び裏面には、その都度形が形成 される。すりガラス板を使用することにより、１つのリード又は複数のリードの 影イメージは、すりガラス板の裏面において構成されるイメージ面のレベルで得 られる。このイメージ面は、すりガラス板を通過する光が投影される、例えば、 投影面によって形成される。イメージ形成部材は、さらに、レンズシステム１０ 及びカメラ１１、例えばＣＯＤカメラを有する。カメラ１１は、カメラをコント ロールするとともにカメラによって読み込まれたデータの処理を行うデータプロ セッサシステム１２に接続されている。

データプロセッサシステム１２は、さらに、インターフェイス１３に接続されて いる。インターフェイス１３は、さらに、光源２，４，６．８に接続されており 、光源のオン・オフの切換えをコントロールするようになっている。　光が照射 される傾斜角は、好ましくは、４５゛である。この角度は、明確に、且つ、一義 的に位置を定められる、くっきりとした輪郭の影イメージを形成するのに便利で ある。さらに、角度が４５１のため、２方向の変位とＸ方向の変位が同じである 。しかし、４５＠以外の他の角度にすることができることは明らかである。一方 の光線を９０°の角度で投下し、他方の光線をＯ″の角度で投下するときには、 有用な情報が得られないので、このような組合せは避けるべきである。

第１図に概略的に示された実施例は１つの実施可能な例を示すに過ぎず、種々の 他の実施例も可能であることは明らかである。従って、例えば、照射手段として ４つではなく２つのランプを使用することもできる。この場合、２つのランプ、 例えばランプ２．４は、実質的に対向して設けられ、電子部品のリードは好まし くは傾斜角をもって照らされる。さらに、ランプは必ずしも同じ高さに配置され ている必要はなく、また、互いにＸ方向において及び２方向においてずらされて いても差支えない。

対応するｙ位置にランプを配置することにより、影イメージの位置に基づいて、 対象となるリードの位置を決定することが容易となる。

他の実施例としては、唯一の光源を可動アームに取付けて使用することができる 。この方法によると、光源は異なる位置に転回されて、各々の異なる位置から電 子部品のリードを照らすことになる。可動アームは、例えば、データプロセッサ ユニット１２によってコントロールされる。

しかし、重要なことは、光源が電子部品に対して何方（ｓｉｄｅｗａｙｓ）に及 び電子部品が配置されている面の外側に（ｏｕｔ　ｏｆ）配置されていることで あり、さもなければ、有用な影イメージは得られないであろう。

好ましくは、電子部品を、そのリードが板に向うように、すりガラス板９の上方 に少し吊持しておく、こうしておくと、リードが損傷したり曲がったりすること が防止できる。電子部品は、測定が行われる場所に次の部品をその都度適切に送 ることができるような、例えば吊持手段又は吸引手段によって、その場所に保持 される。しかし、測定を慎重に行うときには、電子部品はすりガラス板上に載置 されることは明らかであろう。

すりガラス板を使用する替わりに、当然のことながら、コーティングガラスを使 用することもできる。また、カメラ１１を、例えば、フォトディテクタのような 他のイメージ形成手段に変更することができることは言うまでもない。

光源２，４，６．８は、点光源からなる。従来、例えば自転車燈のような、小さ な電球が使用されてきた。影イメージを使用するので、光源は高性能である必要 はなく、簡素な手段で充分である。

また、フラッシュ光を使用することもできる。フラッシュ光は射光時の照射時間 が短いという効果がある。しかし、くっきりとした影イメージを形成するには、 充分な光強度が必要である。さらに、フラッシュ光は、瞬間的なスイッチ操作が 可能であり、測定サイクル時間をかなり短縮でき、装置の効率を向上させる。

第２図には、本発明による方法によって得られた影イメージ形成が示されている 。この実施例は、まず、座標システムの原点０に対して、各々高さｈｌ　及びｈ ｒ　。

各距離ｄ１　及びｄｒ　で定められる第１の位置及び第２の位置から、光源２， ４によってリード１５が照らされることから始まる。そして、リード１５の位置 を決定するために、高さｈ（Ｘ方向）及び距離ｄ（Ｘ方向）を定めなければなら ない、ｙ座標は、後述するように、測定窓（ｗｉｎｄｏｗ）を使用することによ って定められる０問題の位置は、それから、３次元的に定められる。−各々の光 源２．４から照射された光線は、投影面Ｐ上に第１及び第２影イメージを形成す る。投影面Ｐには、第３位置ｘｌ　及び第４位置ｘｒ　上に、影イメージが位置 する。測定を簡素化するために、点ｘ１及びｘｒは、各々、影イメージの中間部 位から選ばれる。しかし、例えば、影イメージの先端のような他の部位から選ば れても差支えない。

影イメージが投射した点ｘｌ　及びｘｒの位置の決定は、原点０に対してＸ方向 の距離ｘ１及びｘｒを決定することにより行われる。これは、例えば、カメラに よって記録されたイメージのイメージポイントをカウントすることにより、すな わち、グレーバリュー＠　（ｇｒｅｙｖａｌｕｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ）によっておこなうことができる。

ｈｌ、ｈｒ、ｄｉ、ｄｒは既知・であるから、距離り及びｄは次式により計算す ることができる。

この計算は、例えば、光源のオン・オフの切換えをもコントロールするデータプ ロセッサユニットによって実行される。リードの位置を決定する際、データプロ セッサユニットは光源を継々にオン・オフ切換えして、光源によって形成された 影イメージの位置をその都度決定する。光源は測定時のみオン状態にされる。

第３図及び第４図は、リードが異なる位置にあるときは、影イメージも異なる位 置にくるという事実を示している。第３図は、点Ｍ及びＭ′の影イメージを示し ており、Ｍ′はＭに対して２方向にずれている０Ｍ°の影イメージは位置ｘ’　 ｌ及びｘ′　ｒの位置にあり、これらは位置ｘｌ及びＸｒとは明らかに異なって いる。このことは、第４図に示されるように、位置Ｍ″がＭに対してＸ方向ずれ た場合にも、位置Ｍ”の要素によって形成された位置ｘ”１及びＸ”ｒの影イメ ージについても当て嵌まる。故に、各々の影イメージが１つのリード位置に正確 に対応していることは、第３図及び第４図から明らかである。従って、リードの 位置を、これらの影イメージから一義的に、且つ、正確に測定することができる のである。

第２図の実施例では、高さｈは、Ｘ軸と一致する投射面に対して決定される。し かし、高さｈを、例えば、電子部品の底面によって形成される面のような他の如 何なる基準面に対しても決定することができる。しかし、他の基準面に対して決 定する場合、この基準面の位置を最初に決定しておく必要がある。このことは前 述の影イメージによってもおこないつる。

第５図は、装置をコントロールし、且つ、測定値ｘ１及びｘｒに基づいて位置を 計算するためのデータプロセスユニット１２の実施例を示している。データプロ セッサユニットは、例えば、ＶＭＥバスのような通信バス２１、及びマイクロプ ロセッサ２２並びに前記バスに接続された第１及び第２メモリー２３．２４を有 している。

例えば、第１メモリーはＲＯＭであり、第２メモリーはＲＡＭである。さらに入 力−出力インターフェイス２５がバス２１に接続されている。入力−出力インタ ーフェイスには、装置をコントロールするためのコントロール部材２６が接続さ れている。さらに、センサーインターフェイス２７、イメージ読取り部材２８及 びビデオジェネレータ２日がバス２１に接続されている。これらは、例えば、Ｓ Ｃバスのような、さらなるバス３１．３２によって互いに接続されている。セン サーインターフェイスは、カメラ１１に接続されており、ビデオジェネレータは 、例えばＣＲＴのようなディスプレイユニット３０に接続されている。

カメラ１１によって形成されたイメージは、センサーインターフェイス２７によ って走査されてディジタルイメージに変換される。ディジタルイメージはインタ ーフェイス２７のメモリーに記憶される。読取り部材２８はメモリーからイメー ジデータを抽出して、そのデータを、例えば、形成されたイメージについて定義 される窓を測定することによって処理する６次いで、ビデオジェネレータがイメ ージデータのイメージを作り、そのイメージがディスプレイユニットの画面に表 示される。データの構成は、ＲＯＭ２３に記憶されたプログラムにより、マイク ロプロセッサのコントロール下において行われる。

電子部品の各々のリードの位置を決定するために、各々のリードの周囲に窓が定 義される。これまでは、それ自体知られている、隣合うリード間の距離が使用さ れていた。カメラによって形成されたイメージの窓の位置に基づいて、影イメー ジが位置する部位を定めるために、その時々、予測値が決定される。これにより 、影イメージの位置を探すことが容易になる。窓を決定する際、リードの長さが 考慮される。

対象となる各リードの周囲で窓が定義される際、各々の窓について２つの輪郭、 すなわち、リード輪郭（１ｅａｄｐｒｏｆ　ｉ　ｌｅ）と、グラビテイ輪郭（ｇ ｒａｖｉｔｙ　ｐｒｏｆｉｌｅ）が決定される。リード輪郭は、リードの方向に おいて定められ、個々のリードの位置を表わす、グラビテイ輪郭は、リードを横 切る方向に定められ、リードの中間を表わす。

リード輪郭を決定した後、各リード輪郭のグレイ値が基準のリード輪郭のそれと 比較される。基準のリード輪郭は、好ましくは三角形であり、多数のイメージポ イントとして表わされる補正幅（Ｔｉ）を取ることにより、及び、リードの高さ と窓の高さの比を与える高さを選択することにより得られる。三角形の基準輪郭 を使用すると、公差を小さく抑えることができるという効果がある０次いで、リ ードの中心がこの長さ方向の輪郭からそれ自体公知の方法で計算される。その後 、水平及び垂直方向の一連のリードのＸ位置及びＸ位置が、これらの個々のリー ドの位置の平均値から計算される。

グラビテイ輪郭を使用することにより、Ｘ方向及びＸ方向における水平及び垂直 の一連のリードの位置が、各々の重心から計算される。

計算は所定のプログラムを具えたデータプロセッサシステムを使用して行われる 。

要　約 電子部品の少なくとも１つのリードの基準面に対する位置を決定するための方法 及び装置であって、電子部品が配置される基準面の側方外側に設番すられた第１ 及び第２の位置からリードが照らされるようになっており、イメージ面において リードの少なくとも一部力９第１及び第２の影イメージとして形成され、前記第 ２の位置（よ第１の位置と異なっており、そして前記第１及び第２の影イメージ の位置が定められ、第３及び第４の位置力で決定され、前記第３及び第４の位置 から問題の位置力で決定されるようになっている。

国際調査報告

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．電子部品によって形成される平面の側方外側に位置する第１の位置からリー ドを照らし、前記リードの少なくとも一部の第１イメージをイメージ面に形成す るようにして、基準面に対して、電子部品、特に半導体要素の少なくとも１つの リードの位置を決定する方法であって、前記第１のイメージを形成する際に影イ メージを形成するとともに、前記第１の位置と異なる第２の位置から前記リード を照らして、前記イメージ面に第２の影イメージを形成し、前記第１影イメージ 及び第２影イメージの位置を定めて第３及び第４の位置を決定し、問題の位置を 前記第３及び第４の位置から決定することを特徴とする、方法。
2. ２．前記第３及び第４の位置が、前記第１及び第２の影イメージの実質的に中間 に位置することを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. ３．前記第１及び第２の位置からの照射が実質的に反対側から行われることを特 徴とする、請求項１又は２記載の方法。
4. ４．基準面が存在する位置に対応する第５の位置が決定されることを特徴とする 、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の方法。
5. ５．電子部品が配置される平面の側方外側に位置する第１の位置からリードを照 らすように設けられた照射手段と、照射された前記リードの少なくとも一部の第 １イメージをイメージ面に形成するようなイメージ形成部材とを有し、基準面に 対して、電子部品、特に半導体要素の少なくとも１つのリードの位置を決定する 装置であって、前記第１の位置と異なる第２位置の位置から前記リードを照らす ように照射手段が設けられており、前記イメージ形成部材が前記第２の位置から 照らされた前記リードの少なくとも一部の第２の影イメージを形成するようにな っており、前記装置が、前記イメージ形成部材に接続されるとともに、前記第１ 及び第２影イメージの位置を定めて第３及び第４の位置を決定し前記第３及び第 ４の位置から問題の位置を決定するようになっている位置決定部材を具えている ことを特徴とする、装置。
6. ６．前記照射手段が、前記第１及び第２の位置に配置された第１及び第２光源を 有することを特徴とする、請求項５記載の装置。
7. ７．前記第１及び第２位置が実質的に互いに対向していることを特徴とする、請 求項５又は６記載の装置。
8. ８．前記位置決定部材が前記第３及び第４の位置の差から前記位置を決定するよ うに構成されていることを特徴とする、請求項７記載の装置。
9. ９．前記装置が、前記リードと前記イメージ形成部材との間の光線の経路内に配 置されたすりガラス板を有することを特徴とする、請求項５乃至８のいずれか１ つに記載の方法。
10. １０．前記イメージ形成部材がカメラからなることを特徴とする、請求項５乃至 ９のいずれか１つに記載の方法。
11. １１．前記光源が点光源であることを特徴とする、請求項７記載の方法。
12. １２．前記点光源が自転車燈から形成されていることを特徴とする、請求項１１ 記載の方法。