JPH0499949A - 薄板パターン製品の外観検査装置 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、例えばＩＣリードフレームのように複雑微細
で様々なパターンを有する薄板バタン製品の外観検査装
置に関する。

（従来の技術） ＩＣリードフレームのような薄板パターン製品は、フレ
ーム形状やパターンか複雑かつ多岐にわたっているとと
もに、また不良発生箇所を特定しに＜＜、その外観のチ
エツクは人手による目視検査に依っている。

（発明が解決しようとする課題） ＩＣの高集積化に伴い、ＩＣリードフレームのパターン
はより微細化する傾向にあり、ピンの幅やピン間隔は１
００μｍ程度のものまで存在するようになった。リード
フレームでは、ピンとピンとの間隔がある規格許容値内
に納まっているかどうかが重要な検査項目となるが、多
ピンフレームになると、規格許容値が小さくなるため、
わずかな「より」不良をも検出することが要求される。

従って、目視検査による「より」不良検出はパターンが
微細化すればするほど困難を極め、作業能率の低下も招
くことになる。また、目視検査で検査員の個人差やその
日の体調により検査基準にばらつきが生じ、その結果不
良の見逃しや過剰検出といった事態が生じるおそれがあ
る。このような背景からＩＣリードフレーム等の薄板パ
ターン製品の外観検査を画面処理を応用して自動化する
必要性が高まってきた。画像処理を応用して、良否を自
動判別する手法のひとつにパターン比較法がある。これ
をＩＣリードフレーム等の薄板パターン製品の「より」
不良検出に適用するには、予め１枚の良品薄板パターン
製品を抽出しておき、この良品薄板パターン製品のパタ
ーンと被検査パターンとを比較する方法が一般的である
。

しかしながら、ＩＣリードフレーム等のパターンは多種
多様であるとともに、微細化傾向にあるため、予め良品
パターンを目視検査して抽出することは困難で手間がか
かり、良品パターンのデータを記憶しておくための情報
量も膨大なものになるという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされてもので、その目的とす
るところは、予め良品の薄板パターン製品を基準パター
ン用に抽出しておく必要もなく、検査すべき１枚の薄板
パターン製品のみで能率的かつ適確に外観検出を行う薄
板パターン製品の外観検査装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明の薄板パターン製品の
外観検査装置は、複数の同一パターンを有する薄板パタ
ーン製品の外観検査を行う薄板パターン製品の外観検査
装置であって、薄板バタン製品を撮像する撮像手段と、
該撮像手段で撮像した薄板パターン製品の同一パターン
を有する２つの画像を比較して、パターンのよりを検出
する検出手段と、前記撮像手段で撮像した薄板バタン製
品の同一パターンを有し、よりを受けにくい部分の２つ
の画像を比較して、搬送むらを検出する搬送むら検出手
段と、前記より検出手段および搬送むら検出手段からの
検出信号によって良否を判定する判定手段とを有するこ
とを要旨とする。

（作用） 本発明の薄板パターン製品の外観検査装置では、撮像し
た薄板パターン製品の同一パターンの２つの画像を比較
してよりを検出するとともに、撮像した薄板パターン製
品の同一パターンを有し、よりを受けにくい部分の２つ
の画像を比較して搬送むらを検出し、これらの検出信号
によって良否を判定している。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係わる薄板パターン製品の
外観検査装置の構成を示すブロック図である。同図に示
す外観検査装置は、薄板パターン製品としてＩＣリード
フレーム１の外観を検査するものであり、該ＩＣリード
フレーム１を撮像する撮像手段であるイメージセンサ１
３および該イメージセンサ１３で撮（象したＩＣリード
フレーム１の画像信号を処理する画像処理装置１４を有
する。この画像処理装置１４においては、前記イメージ
センサ１３からのＩＣリードフレーム１の画像信号をＡ
／Ｄ変換器１５て多値画像信号１６に変換し、この多値
画像信号１６を２値化処理部１７において所定のしきい
値と比較して２値画像信号１８が得られる。この２値画
像信号は、ＩＣリードフレームのパターン部が白画像と
して抽出され、パターン以外の部分か黒画像として抽出
される。このようにして得られた２値画像信号］８をパ
ターンマツチング不良抽出処理部２７および誤検出防止
部３６に供給している。

パターンマツチング不良抽出処理部２７は、２値化処理
部１７から供給される２値画像信号１８から基準パター
ンおよび比較パターンをそれぞれ抽出する基準パターン
抽出処理部１つおよび比較パターン抽出処理部２１と、
該基準パターン抽出処理部１９からの基準パターン２値
画像信号２０および比較パターン抽出処理部２１からの
比較パターン２値画像信号２２に対してマツチング処理
を施すマツチング処理部２３と、該マツチング処理部２
３からのアンマッチング２値画像信号２４を受は取り、
該アンマッチング２値画像信号２４に基づいて所定の規
格値よりも大きなアンマツチング部分の存在する「より
」不良を抽出して不良情報２６を出力する不良抽出処理
部２５とから構成されている。

また、誤検出防止部３６は、パターンマツチング不良抽
出処理部２７と同様に、２値化処理部１７から供給され
る２値画像信号１８のうち「より一を受けにくい画像か
ら基準パターンおよび比較パターンをそれぞれ抽出する
基準パターン抽出処理部１９および比較パターン抽出処
理部２１と、該基準パターン抽出処理部１９からの基準
パターン２値画像信号２０のおよび比較パターン抽出処
理部２１からの比較パターン２値画像信号２２に対して
マツチング処理を施すマツチング処理部２３と、該マツ
チング処理部２３からのアンマッチング２値画像信号２
４を受は取り、該アンマッチング２値画像信号２４に基
づいて所定の規格値よりも大きなアンマツチング部の存
在する搬送むらによる入力画１象の「ずれ」を抽出して
ずれ情報３８を出力するずれ抽出処理部３７とから構成
されている。

前記パターンマツチング不良抽出処理部２７および誤検
出防止部３６からそれぞれ抽出される不良情報２６およ
びずれ情報３８は、良／不良判定処理部３９に供給され
、ＩＣリードフレーム１の外観の良／不良が判定され、
良／不良判定情報４０が出力される。

以上のように構成される薄板パターン製品の外観検査装
置において、次に第４図〜第７図を参照して１つのリー
ドフレーム内の同一パターンを比較して「より」不良を
検出する動作を説明する。

第４図（ａ）はリードフレーム形状の代表的な例である
ＱＦＰタイプのＩＣリードフレーム１を示している。こ
のＩＣリードフレーム１内には同一形状の複数のアイラ
ンド２が存在し、この例の場合には３個のアイランド２
が設けられている。また、各アイランド２の周りのパタ
ーンはどのアイランド２に対しても同じであり、第４図
（ｂ）に示す３ａ。

３ｂ、３ｃは同一パターンである。また、この例では、
１つのアイランド２の上下左右にあるパターンも同じで
あり・、第４図（Ｃ）に示す４ａ、４ｂ。

４ｃ、４ｄは同一パターンである。上述したように、１
つのＩＣリードフレーム内の同一のバタンかｔＪｊ数あ
るので、これらのパターンの内の１つを基準パターンと
し、１つを比較パターンとして、第１図に示したパター
ンマツチング不良抽出処理部２７および誤検出防止部３
６の基準パターン抽出処理部１９と比較パターン抽出処
理部２１とにそれぞれ供給して比較することができるの
である。

第５図はリードフレームパターン部とパターン外を区別
した２値画像を得るための方法を示している。すなわち
、第１図に示したように、ＩＣリードフレーム１の画像
をイメージセンサ１３で撮像し、この撮像した画像をＡ
／Ｄ変換器１５で多値画像信号１６に変換し、２値化処
理部１７から２値画像信号１８を得るまでの処理を相当
する。

第５図において、被検査ワークであるリードフレーム５
は被検査面へ同図（ｂ）に示すように垂直光６を当てる
と、正反射した反射光６ａが得られる。

この反射光６ａをイメージセンサ１３等の撮像装置で撮
像することにより、フレームパターン部は明るい画像と
して得られ、フレームパターン外の部分は反射光６ａが
ないので、暗い画像として得られる。このようにして得
られた画像の濃度差（階調差）を前述したように２値化
処理部１７において適当な境界値（しきい値）で２値化
すれば、イメージセンサ１３で撮像した画像からフレー
ムパターン部のみを抽出することができ、２値化処理部
１７から２値画像信号１８として出力されるものである
。

つぎに、第６図および第７図を参照して「より」不良を
検出するための簡易的なマツチング法について説明する
。

第６図は良品のリードフレーム７と不良品のリードフレ
ーム８とを比較して示している。この良品フレーム７と
不良品フレーム８に対して断面９を設定し、この断面上
の２値画像波形を求めると、良品フレーム７の２値画像
波形１０とパターンフレームの２値画像波形１１とが同
図に示すように得られる。これらの波形フレーム表面が
明るい画像として得られており、暗い画像の部分はピン
とピンとの間隔に相当する部分となる。

そこで、第７図（ａ）、　（ｂ）にそれぞれ拡大併記し
て示す良品フレームの２値画像波形］０と不良品フレー
ムの２値画像波形１１に対して前記マツチング処理部２
３によってアンマツチング部の抽出を行うと、第７図（
Ｃ）に示すようにアンマツチング部の波形１２が得られ
る。このアンマツチング部の波形１２は突出した部分が
ピンの「より」が発生した部分に相当し、この突出部の
幅が所定の許容値以内に納まっているかどうかを判定す
ることにより「より」不良の検出を行うことができるの
である。

先に第６図および第７図を用いて説明した「より」不良
の検出法は入力画像のずれが大きく影響するが、これに
ついて第２図を参照して説明する。

第１図に示したイメージセンサ１３としてラインセンサ
を利用した場合には、リードフレーム表面の画像を取り
込むために、そのリードフレームをラインセンサの下で
等速度で動かす必要がある。

１ライン毎に入力される画像を合成することによりフレ
ームの平面的な像が得られるが、この像はフレームの搬
送速度のむらにより間延びしたり、縮まったりしたもの
になる。この様子を示したものが第２図である。第２図
（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）、　（ｄ＞は、それぞれ正
常パターン画像２８ｂ１より不良バタン画像２つ、間延
びしたパターン画像３０、縮まったパターン画像３１を
示している。間延びしたパターン画ＩＩＩ！　３０と縮
まったパターン画像３１は本来「より」不良がないにも
拘らず単純にバタンマツチング不良抽出処理部２７を施
すと、「より」不良として誤検出してしまう。

そこで、搬送むらによって生ずる入力画像のずれを前記
誤検出防止部３６で検出して、誤検出を防止しようとす
るものであるが、こり原理について第３図を参照して説
明する。

ＩＣリードフレーム１の幅方向と平行にラインセンサか
らなる前記イメージセンサ１３を設けてフレーム画像を
取り込むと、長さ方向において速度むらによる入力画像
のずれを生じる。そこで、前述した「より」不良の検出
とは別に入力画像のずれの有無をチエツクするためにマ
ツチング処理を行って誤検出を防止する誤検出防止部３
６が設けられている。

ＩＣリードフレーム１上で「より」不良が問題となる部
分は各アイランドのまわりの部分であり、より検出を行
いたいエリアは、例えば第３図において３３ａ、３３ｂ
、３３ｃで示す部分であるが、このエリアとは別にリー
ドフレームの中で「より」不良が発生しにくい部分、例
えばリードフレームの外側のパターン３４　ａ、３４　
ｂ、３４　ｃを抽出して、マツチングを行うことにより
入力画像のずれの有無をチエツクできる。すなわち、パ
ターン３４ａ、３４ｂ、３４ｃをマツチングして、所定
の許容値以内の精度で納まっていれば、入力画像のずれ
はなかったと判断し、許容値以上ずれがあ−フだ場合に
は、入力画像のずれが発生したと判断するものである。

また、例えば第３図（ｂ）に示すように、対向する同一
パターン３５ａ、３５ｂが同一アイランド内に存在する
場合には。これらをパターンマツチングすることにより
入力画像のずれの有無をチエツクすることもできる。

以上説明したように、イメージセンサ１３によって撮像
したＩＣリードフレーム１の画像をＡ／Ｄ変換器１５で
多値画像信号１６に変換し、更に２値化処理部１７で２
値画像信号１８にした後、この画像信号のうち同一パタ
ーンを有する２つの画像を基準パターンおよび比較パタ
ーンとして、すなわち第４図（ｂ）において例えばパタ
ーン３ａを基準パターンとし、パターン３ｂを比較パタ
ーンとしてパターンマツチング不良抽出処理部２７の基
準パターン抽出処理部１９および比較パターン抽出処理
部２１にそれぞれ供給し、両者のマツチングをマツチン
グ処理部２３で取り、該マツチング処理部２３から出力
されるアンマッチング２値画像２４を不良抽出処理部２
５に供給し、該アンマッチング２値画像２４に基づいて
検出した不良情報２６を良／不良判定処理部３９に供給
している。

また、イメージセンサ１３からＡ／Ｄ変換器１５および
２値化処理部１７を介して供給される２値画像信号１８
のうち同一パターンを有するが、「より」不良が発生し
にくい部分の２つの画像を基準パターンおよび比較パタ
ーンとして、すなわち第３図（ａ）において例えばパタ
ーン３４ａを基準パターンと、パターン３４ｂを比較パ
ターンとして誤検出防止部３６の基準パターン抽出処理
部１９および比較パターン抽出処理部２１にそれぞれ供
給し、両者のマツチングをマツチング処理部２３で取り
、該マツチング処理部２３から出力されるアンマッチン
グ２値画像信号２４をずれ抽出処理部３７に供給し、該
アンマッチング２値画像信号２４に基づいて検出したず
れ情報３８を良／不良判定処理部３９に供給している。

そして、パターンマツチング不良抽出処理部２７および
誤検出防止部３６からそれぞれ抽出される不良情報２６
およびずれ情報３８が良／不良判定処理部３９に供給さ
れ、ここで両信号からＩＣリードフレーム１の外観の良
／不良が判定され、良／不良判定情報４０が出力される
。なお、パターンマツチング不良抽出処理部２７から出
力される不良情報２６は「より」不良の有無ばかりでな
く、例えば「より」不良部の位置座標や大きさの情報も
含んでいる。また、誤検出防止部３６から出力されるす
れ情報３８はずれ発生の有無ばかりでなく、例えばずれ
発生の位置座標や大きさの情報も含んでいる。

上述したように、第４図（ｂ）に示したパターン３ａと
パターン３ｂとを比較した後、次にパターン３ｃに対し
ても同様にパターンマツチング不良抽出処理部２７およ
び誤検出防止部３６における処理を施す。この場合、同
一パターン３ｃを比較パターンとするが、基準パターン
としては同一パターン３ａまたは３ｂのいずれを使用し
てもよい。

このように複数の同一パターンに対して順次パターンマ
ツチングを施し、その度に出力される不良情報２６およ
びずれ情報３８を良／不良判定処理部３つに蓄え、これ
らの情報をもとに入力画像のずれがなく、不良が検出さ
れた部分のみを真の「より」不良と判断される。そして
、１枚のリードフレーム全体に対して真の「よりｊ不良
抽出が完了すると、その時点で良／不良判定情報４０が
出力される。

第４図（Ｃ）のようなパターンに対しても、どの部分を
基準パターンとして取り込み、どの部分を比較パターン
として取り込むのか違いだけであり、第４図（ｂ）のパ
ターンと同様に「より」不良抽出を行うことができる。

このように複数の同一パターンを有するＩＣリードフレ
ームにおいて１枚のフレームの「より」不良検出を１枚
のフレーム上から得られる情報だけを利用したパターン
マツチングによる不良抽出処理と誤検出防止処理により
能率的かつ精度よく、ＩＣリードフレームの外観検査を
行うことができる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、撮像した薄板パ
ターン製品の同一パターンの２つの画像を比較してより
を検出するとともに、撮像した薄板パターン製品の同一
パターンを有し、よりを受けにくい部分の２つの画像を
比較して搬送むらを検出し、これらの検出信号によって
良否を判定しているので、従来のように良品の薄板パタ
ーン製品を抽出して基準データとして記憶しておくとい
った手間が不要となり、能率的かつ適確に外観の良否を
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に係わる薄板バタン製品の外
観検査装置の構成を示すブロック図、第２図は入力画像
のずれの説明図、第３図は入力画像のずれの検出法の説
明図、第４図はＩＣリードフレーム上の同一パターンの
抽出処理の説明図、第５図は２値画像抽出の原理の説明
図、第６図はＩＣリードフレームのピンに対する断面設
定による２値画像波形の抽出処理の説明図、第７図は第
６図の２値画像波形からピンの「より」不良を検出する
処理の説明図である。 １・・・ＩＣリードフレーム １３・・・イメージセンサ １４・・・画像処理装置 ５・・・Ａ／Ｄ変換器 ７・・・２値化処理部 ９・・基準パターン抽出処理部 １・・・比較パターン抽出処理部 ３・・・マツチング処理部 ５・・・不良抽出処理部 ７・・・パターンマツチング不良抽出処理部６・・・誤
検出防止部 ７・・・ずれ抽出処理部 ９・・・良／不良判定処理部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の同一パターンを有する薄板パターン製品の外観検
   査を行う薄板パターン製品の外観検査装置であって、薄
   板パターン製品を撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮
   像した薄板パターン製品の同一パターンを有する２つの
   画像を比較して、パターンのよりを検出する検出手段と
   、前記撮像手段で撮像した薄板パターン製品の同一パタ
   ーンを有し、よりを受けにくい部分の２つの画像を比較
   して、搬送むらを検出する搬送むら検出手段と、前記よ
   り検出手段および搬送むら検出手段からの検出信号によ
   って良否を判定する判定手段とを有することを特徴とす
   る薄板パターン製品の外観検査装置。