JPH05272945A - リードの曲がり検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 不規則ピッチのリードの曲がりを高速・高精
度に検査することのできるリードの曲がり検査装置を提
供することを目的とするものである。 【構成】 照明装置によりリードフレームの下方から光
を照射し、リードフレームのシルエットを撮影したＣＣ
Ｄラインセンサ８の出力する輝度信号をＡ／Ｄ変換し
て、多値画像メモリ１５に記憶する。そして予め指定さ
れた検査ライン上の多値画像データを切り出し回路18で
切り出し、この検査ライン上の各リードのリード幅重心
を重心算出回路20で求め、各重心間距離を検査重心デー
タとして重心メモリ22に記憶する。この検査対象のリー
ドフレームに対する検査重心データと、基準重心メモリ
21に記憶されている検査基準となる良品のリードフレー
ムから同様な処理により得られた基準重心デ−タとを比
較してリードの曲がりを比較判定回路23で比較判断す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のリードを持った
被検査物のリードの曲がりを画像処理により検査するリ
ードの曲がり検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のリードの曲がり検査装置におい
て、リードの曲がりを検査する画像処理方法としては、
検査対象から取り込んだ画像中のリード幅やリード間隔
などの設計ルールに従って検査を行なう特徴抽出法と、
良品あるいはＣＡＤデータなどのリードパターンから取
り込んだ基準画像データと検査対象から取り込んだ画像
中のリードパターンと比較する比較法（パターンマッチ
ング）およびこれらを併用した方法がある。

【０００３】特徴抽出法による検査の場合は、検査対象
である被検査物から取り込んだリードパターンの画像中
の注目した１つのリード幅やリード間隔を基準値とし
て、全体のリードを一括検査する。そのため、良品ある
いはＣＡＤデータなどの基準画像データが不要であり、
被検査物を検査テーブルへ取付ける精度はあまり要求さ
れない。また高速処理が可能である利点がある。その反
面、注目した１つのリード幅やリード間隔のみの基準値
に基づいて検査を行うため、図６の（ａ）のように一定
間隔で並んでいるリードの曲がり検査は可能であるが、
図６（ｂ）のようなリード間隔が不揃いの場合には検査
は困難であるという欠点がある。そのため、リード間隔
が不揃いである不規則ピッチリードの曲がりを検査する
のには、比較法を用いている。

【０００４】この比較法とは次の様な画像処理方法であ
る。まず検査基準となるリードパターンの画像データを
良品あるいはＣＡＤデータから取り込み、それを画像メ
モリへ格納して基準画像データとする。次に実際に検査
する被検査物のリードパターンの画像をイメ−ジセンサ
等で取り込んで、この検査画像データと基準画像データ
とを比較するという方法である。

【０００５】この比較法を２値化した画像データを用い
て行なう場合は、しきい値付近の画素値を２値化する際
にノイズ等の影響により±１画素の誤差が発生し易いた
めに、画素サイズにより決定される検査分解能以下の高
精度な検査は望めない。そのため、一般には多値化した
画像データ同士の全画素比較（パターンマッチング）を
行なっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この比較法において、
検査精度を上げるためには、検査対象からの画像を取り
込むイメージセンサの分解能を上げる必要が有り、それ
に伴ない画像デ−タの画素サイズを小さくしなければい
けない。そのため、画像デ−タを記憶する画像メモリの
データ量が増えるため、全画素同士を比較するためには
膨大な時間が必要であり、高速な検査が出来ないという
問題点がある。

【０００７】また、基準となる画像のリードパターンと
検査対象となる画像のリードパターンを比較する際、被
検査物の位置決め精度が検査精度に影響する。そのた
め、機械的に位置合わせを行う場合には、検査テーブル
への被検査物の取り付け精度を高めたり、検査テーブル
に取り付られた被検査物の位置を検出するセンサを設
け、このセンサにより検出した検出位置と目標位置が一
致するように検査テーブル等を移動して位置補正を行う
必要があった。この位置補正を画像処理上でソフト的に
行なう場合でも、画像中の被検査物の基準位置を検出し
て被検査物の傾き補正や座標変換の補正を行なったり、
あるいは画像を数画素づつ縦、横、斜めに動かして画像
同士の比較をとって最も合った位置で比較を行なう等の
処理を実行するために高精度の位置決めが必要であっ
た。また、ＣＡＤデータを基準画像データとして用いる
場合には、ＣＡＤデータの実画像への変換（展開）処理
およびデータ同士の比較処理に時間がかかるという問題
がある。

【０００８】このように、多値画像データ同士の全画素
比較（パターンマッチング）で、不規則ピッチのリード
の曲がりを検査すると、比較する画素数が多いため処理
時間が非常に長くかかり、また高精度の位置合わせが必
要であるといった問題点がある。そこで、本発明の目的
は不規則ピッチリードの曲がりを高速・高精度に検査す
ることのできるリードの曲がり検査装置を提供するもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段および作用】以上の目的を
達成するために、複数のリードを持った被検査物の形状
を示す画像を入力する画像入力手段と、この画像入力手
段により入力された被検査物の形状を示す画像を多値画
像データとして記憶する画像記憶手段と、この画像記憶
手段に記憶された多値画像データに対し、各リードの長
手方向を横切る指定された検査ライン上の多値画像デー
タを切り出す切り出し手段と、この切り出し手段によっ
て切り出された検査ライン上の各リード幅の重心位置ま
たは各リード間隔の重心位置を算出するリード重心算出
手段と、このリード重心算出手段により算出された各重
心位置と予め設定される基準デ−タとに基づいて被検査
物の各リードの曲がり検査を行う検査手段とを有するこ
とを特徴とするものである。

【００１０】

【実施例】本発明による実施例を図面により説明する。
図２の（ａ）は、リードフレームのインナリードの曲が
りを検査するリードの曲がり検査装置の構成を示す図で
ある。１はフレームストッカであり、検査対象であるリ
ードフレームが積載して収納されている。

【００１１】２はローダ装置であり、フレームストッカ
１に収納されているリードフレーム３を１枚ずつ吸着パ
ッド４で取り出して、レール５上を移動して、搬送ベル
ト６上へリードフレーム３を移載する。この搬送ベルト
６は図２の（ｂ）に示すようにリードフレーム３の両サ
イドを支持して、搬送している。７は照明装置であり、
搬送ベルト６の下方に設けられて、搬送ベルト６上を移
動するリードフレーム３に対し照明光を照射する。

【００１２】８はＣＣＤラインセンサーであり、搬送ベ
ルト６の上方に設けられ、搬送方向と垂直方向である１
ラインのリードフレーム３からの透過光をライン状に配
置されているセンサ素子が受光し、各センサ素子はその
受光量に応じた大きさの輝度信号に変換して出力する。

【００１３】９は画像処理装置であり、ＣＣＤラインセ
ンサ８から順次出力される１ラインごとの輝度信号を収
集し、複数ライン分の輝度信号で構成される１枚のリー
ドフレームのシルエット画像に対応する画像データを記
憶し、画像処理によりリードの曲がりを検査して、良品
か不良品かを示す判定信号を出力し、また不良品を示す
判定信号を出力する際には、リードの曲がり情報も出力
する。10はモニタであり、画像処理装置９から出力され
る判定信号，リードの曲がり情報に基づいて検査結果を
表示する。

【００１４】11はアンローダ装置であり、搬送ベルト６
により搬送される検査済のリードフレーム３を吸着パッ
ド12で吸着し、レール５上を移動してフレームストッカ
13へ収納する。このフレームストッカ13は、良品フレー
ムストッカと不良品フレームストッカとから構成されて
おり、画像処理装置９から良品を示す判定信号を受ける
と搬送されるリードフレームを良品フレームストッカ
へ、不良品を示す判定信号を受けると搬送されるリード
フレームを不良品フレームストッカへ収納する。図１は
リードの曲がり検査装置の画像処理系のブロック図であ
る。次に、画像処理装置９の構成を説明する。14はＡ／
Ｄ変換器であり、ＣＣＤラインセンサ８が出力するアナ
ログの輝度信号をデジタル化した画像値信号に変換す
る。

【００１５】15は多値画像メモリであり、Ａ／Ｄ変換器
14から順次出力される画像値信号を１枚のリードフレー
ムのシルエット画像に対応する分格納し、画像データと
して記憶する。16は特徴点抽出回路であり、予め設定し
た特徴点である図３に示すようなリードフレームのアイ
ランドＩｓのエッジ４点を多値画像データ中から抽出す
る。

【００１６】17はアドレス発生回路であり、特徴点抽出
回路16が画像データから抽出したアイランドエッジのア
ドレスを求め、このアドレスに基づき、アイランドＩｓ
の中心を原点とし、アイランドＩｓの対向する２組の辺
とそれぞれ平行にＸ軸，Ｙ軸を持つＸＹ座標系を設定す
る。その検査座標系において予め指定された検査ライン
の始点となる検査位置原点Ｐ₁ を含む複数の検査位置ポ
イントＰ₁ 〜Ｐ_m によって形成される検査ラインＬ_i 上
に位置する画像データ中の各画素値アドレスを発生す
る。この検査ラインは、各リードの長手方向を横切るよ
うに指定される。18は切り出し回路であり、多値画像メ
モリ15に記憶されている画像データに対して、アドレス
発生回路17で発生したアドレスに対応する画素を順次読
み出して、検査ラインデータとして多値基準パターンメ
モリ19に記憶する。

【００１７】20は重心算出回路であり、多値基準パター
ンメモリ19に記憶されている検査ラインデータを順次読
み出して、図４に示すように明るさのレベルを示す画素
値ｗを縦軸に検査位置原点Ｐ₁ に対応する画素Ａ₀ から
検査ラインＬ_i 上の各画素までの距離ｒを横軸にとっ
て、各リードに対する画素値のプロフィール分布を作成
する。そして各リードＲ_i に対するリード幅の重心位置
ｒ_i を次式により算出する。

【００１８】

【数１】

【００１９】ここでｒ_i は図５に示すように検査位置原
点である画素Ａ₀ からｉ番目のリードＲ_i （ピン番号）
対する重心位置を示している。ｒ_ijは検査位置原点から
ｉ番目のリードＲ_i に対するプロフィール分布中のｊ番
目の画素の位置と検査位置原点との距離を示している。
ｗ_ijは検査位置原点からｉ番目のリードＲ_i に対するプ
ロフィール分布中のｊ番目の画素値を示している。こう
して順次計算される重心位置ｒ_i とｒ_i+1 の距離の差で
ある重心間距離ｄ_i を演算し、出力する。なお重心間距
離ｄ₀ は、検査位置原点である画素Ａ₀ の位置と検査ラ
インＬ_iで切り取られる最初のリードＲ₁ の重心位置ｒ
₁ との距離とする。

【００２０】21は基準重心メモリであり、検査基準とな
る良品のリードフレームに対する画像データから得た多
値基準パターンメモリ19の検査ラインデータから算出し
た検査ライン上の重心間距離が基準重心データとして記
憶される。

【００２１】22は重心メモリであり、検査対象であるリ
ードフレームに対する画像データから得た多値基準パタ
ーンメモリ19の検査ラインデータより算出した検査ライ
ン上の重心間距離が検査重心データとして記憶される。

【００２２】23は比較判定回路であり、基準重心メモリ
21に記憶されている基準重心データと重心メモリ22に記
憶されている検査重心データを比較し、リードの曲がり
有無を判断する。そして、曲がりリードが１本でもある
場合には、そのリードフレームは不良品であるという判
定信号と共に曲げリードのピン番号及びずれ量等のリー
ドの曲がり情報を出力する。曲がりリードが無い場合は
そのリードフレームは良品であるという判定信号を出力
する。このリードの曲がり有無の判断基準は次の通りで
ある。

【００２３】一般にあるリードに曲がりが生じた場合に
は、そのリード幅の重心位置を基に算出した２つの重心
間距離に影響を及ぼすので、例えば、連続する２つの重
心間距離ｄ_i ，ｄ_(i+1) とそれに対応する基準重心間距
離ｄ_i ′，ｄ_(i+1) ′の差がいずれも予め設定した許容
範囲を越えている場合にはリードＲ_i に曲げが生じてい
ると判断する。次に本実施例のリードの曲がり検査装置
の作用を説明する。検査対象のリードフレームのリード
の曲がりを検査するための基準となる基準重心データを
まず作成する。

【００２４】フレームストッカ１に検査基準となる良品
のリードフレームを１枚収納し、このリードフレームを
ローダ装置２により、吸着パッド４で吸着し、レール５
上を移動して搬送ベルト６の搬送面へ移載する。搬送ベ
ルト６で搬送されるリードフレームからの透過光をＣＣ
Ｄラインセンサ８で受光し、１ライン分の輝度信号を順
次出力する。こうして、リードフレームが搬送されるこ
とで、ＣＣＤラインセンサ８はそのライン状のセンサ面
がリードフレームの搬送方向に走査され、リ−ドフレ−
ム全体に対する輝度信号が収集される。この輝度信号を
画像処理装置９のＡ／Ｄ変換器14によりＡ／Ｄ変換して
多値画像メモリ15に順次書き込み、１枚のリードフレー
ムのシルエット画像に対応する画像データを取得する。

【００２５】次に特徴点抽出回路16は、多値画像メモリ
15の画像データからリードフレームの４点のアイランド
エッジを抽出する。アドレス発生回路17で、この抽出し
た４点のアイランドエッジのアドレスを求め、この４点
のアドレスに基づいて、検査座標系を決定する。この検
査座標系において、その座標位置が予め指定されている
検査位置原点を含む複数の検査位置ポイントを設定し、
各点で形成される検査ライン上に位置する画像データ中
の画素のアドレスを発生する。このアドレスに基づい
て、切り出し回路18は画像データ中の画素値を順次読み
出して、多値基準パターンメモリ19に記憶する。

【００２６】切り出した後に、重心算出回路20は、多値
基準パターンメモリ19に書き込んだ検査ラインデータか
ら各リード幅の重心位置を算出し、各重心位置の重心間
距離を基準重心データとして基準重心メモリ21に書き込
む。このようにして、基準重心データを設定する。次に
検査対象のリードフレームのリード曲がり検査を行う。

【００２７】検査対象のリードフレームを１ロット分フ
レームストッカ１に収納し、このリードフレーム３をロ
ーダ装置２により、吸着パッド４で吸着し、レール５上
を移動して搬送ベルト６の搬送面へ移載する。搬送ベル
ト６で搬送されるリードフレームからのライン状透過光
をＣＣＤラインセンサ８で順次受光し、輝度信号に変換
する。この輝度信号をＡ／Ｄ変換し、一枚のリードフレ
ーム３に対する画像データとして多値画像メモリ15に記
憶する。そして上述した基準重心データを作成する処理
と同様にして、検査対象のリードフレームに対する各リ
ードの重心間距離を算出し、重心メモリ22に書き込む。

【００２８】次に比較判定回路23は重心メモリ22と基準
重心メモリ21の重心データを比較して、許容範囲を越え
ているリードが１本でもある場合には、そのリードフレ
ームは不良品であるという判定信号と共に曲がりリード
のピン番号及びずれ量等のリードの曲がり情報を出力す
る。許容範囲を越えているリードが無い場合はそのリー
ドフレームは良品であるという判定信号を出力する。モ
ニタ10には、順次検査されるリードフレームの番号と良
品か不良品かの有無が表示され、不良品のリードフレー
ムに対しては欠陥リードのピン番号及びずれ量を表示す
る。また不良品であるという判定信号が出力されると、
アンローダ装置11はそのリードフレームを不良品フレー
ムストッカへ収納し、良品であるという判定信号が出力
されると良品フレームストッカへリードフレームを収納
する。フレームストッカに収納されたすべてのリードフ
レームの検査が終わると、１ロットの検査終了後には良
品と不良品の数がモニタ10に表示される。

【００２９】本実施例によればＣＣＤラインセンサでリ
ードフレームの透過光を検出し、シルット画像を画像デ
ータとして利用するので、照明の明るさの変動やセンサ
感度の変動が発生しても、それらの影響をあまり受けず
に検査を行うことのできる。なお、本実施例において
は、画像入力手段の一部として、ＣＣＤラインセンサを
使用したがエリアセンサ等を使用することもできる。

【００３０】さらに本実施例によれば、重心データとし
て各リード幅の重心位置より小さい値である各リード幅
の重心間距離を使用したので、重心データのメモリ量の
節約および高速な比較判定処理を可能としている。この
ように本実施例においては重心データとして各リード幅
の重心間距離を使用したが、各リード幅の重心位置をそ
のまま重心データとすることもできる。

【００３１】なお、本実施例においては、基準重心デー
タを１枚のリードフレームから作成したが、複数枚のリ
ードフレームの各リード幅重心間距離を算出し、対応す
るリード幅重心間距離を平均することで基準重心データ
を作成してもよい。

【００３２】さらに本実施例においては、リード幅重心
位置から算出したリード幅重心間距離に基づいて重心デ
ータを作成したが、長手方向側のリード端とそのリード
端と隣りあうリード端との距離であるリード間隔重心位
置から算出したリード間隔重心間距離に基づいて重心デ
ータを作成してもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、画像入力手段により取
り込んだ複数のリードを持つた被検査体の形状を示す画
像に対し、予め指定した検査ライン上のリード幅の重心
位置またはリード間隔の重心位置を算出し、予め設定し
た基準データと比較して検査を行う。このように検査ラ
イン上の画像の画素に対して比較処理を行うので、従来
の比較法に比べて比較する画素数が非常に少ない。その
ため処理時間が短くてすむので、高速に検査をすること
ができる。また、多値データである画像データから重心
を算出するので２値化画像処理と比べ高精度な検査がで
きるリードの曲がり検出装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例であるリードの曲がり検査装置
の画像処理系のブロック図である。

【図２】本発明の実施例であるリードの曲がり検査装置
の構成図である。

【図３】本発明の実施例であるリードの曲がり検査装置
におけるリードフレームパターンに対する検査ラインを
示す図である。

【図４】本発明の実施例であるリードの曲がり検査装置
のリード幅重心算出方法の説明図である。

【図５】本発明の実施例であるリードの曲がり検査装置
のリード幅重心間距離算出方法の説明図である。

【図６】等間隔リードと不等間隔リードを示す図であ
る。

【符号の説明】

１…フレームストッカ、２…ローダ装置、３…リードフ
レーム、４…吸着パッド、５…レール、６…搬送ベル
ト、７…照明装置、８…ＣＣＤラインセンサ、９…画像
処理装置、10…モニタ、11…アンローダ装置、12…吸着
パッド、13…フレームストッカ、14…Ａ／Ｄ変換器、15
…多値画像メモリ、16…特徴点抽出回路、17…アドレス
発生回路、18…切り出し回路、19…多値基準パターンメ
モリ、20…重心算出回路、21…基準重心メモリ、22…重
心メモリ、23…比較判定回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のリードを持った被検査物の形状を
   示す画像を入力する画像入力手段と、 この画像入力手段により入力された被検査物の形状を示
   す画像を多値画像データとして記憶する画像記憶手段
   と、 この画像記憶手段に記憶された多値画像データに対し、
   各リードの長手方向を横切る指定された検査ライン上の
   多値画像データを切り出す切り出し手段と、 この切り出し手段によって切り出された検査ライン上の
   各リード幅の重心位置または各リード間隔の重心位置を
   算出するリード重心算出手段と、 このリード重心算出手段により算出された各重心位置と
   予め設定される基準デ−タとに基づいて被検査物の各リ
   ードの曲がり検査を行う検査手段とを有することを特徴
   とするリードの曲がり検査装置。