JPH0588779B2 - - Google Patents

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JPH0588779B2
JPH0588779B2 JP63113355A JP11335588A JPH0588779B2 JP H0588779 B2 JPH0588779 B2 JP H0588779B2 JP 63113355 A JP63113355 A JP 63113355A JP 11335588 A JP11335588 A JP 11335588A JP H0588779 B2 JPH0588779 B2 JP H0588779B2
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/2601—Apparatus or methods therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
    • G01R31/265—Contactless testing
    • G01R31/2656—Contactless testing using non-ionising electromagnetic radiation, e.g. optical radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor

Description

【発明の詳細な説明】
［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、外観検査方法とその外観検査装置に
関するもので、特に半導体装置の樹脂モールドの
濃淡画像を用いて、該モールドのピンホール、樹
脂欠け等の欠陥を検査する方法及びその装置に使
用されるものである。 （従来の技術） 従来、半導体装置の樹脂モールド製品の外観検
査は、主として各個人の目視により全数又は抜取
り検査が実施されている。しかしながら、目視判
定には検査基準に個人差があつたり見落とし等が
発生する。更に半導体装置の製品は年々に小形化
され顕微鏡下での作業となつているため、疲労し
やすく目視判定の信頼性は低下する傾向にある。 又樹脂表面の画像情報を光電変換器で電気信号
に変換し、あるしきい値（threshold（vaLUE））
で２値画像を作成して検出する方法がよく知られ
ている。しかし２値化処理では、画像データの情
報量が少ないことや、しきい値の決定が非常に困
難等の理由から正確な検査をすることが難しい。 被検査対象の濃淡画像を使用して該対象物の外
観検査方法等については、「日立評論vol67No.９、
1985 電子部品検査向きの小形画像処理装置
SBIP（71〜74頁）」に発光ダイオードの発光パタ
ーンの外観検査の例が紹介されている。この例で
は、第９図ａに示す一様発光部１０１と背景１０
２とから成る発光ダイオードの発光パターン像を
テレビカメラで撮像し、同図ｂに示す濃度の度数
分布を作成する。発光パターンが基準値より明か
るすぎたり暗すぎる場合には、発光部１０３と背
景１０４との差Ｒが変化する。Ｒが基準範囲の値
にあるかどうかにより明るさを検定できる。又同
図ｃに示すように発光パターンの濃度分布の分散
値σを求め、基準分散値と比較して発光ぼけを検
定できる。 （発明が解決しようとする課題） 樹脂封止形半導体装置の樹脂モールドの外観検
査を個人の目視判定で行なう方法は、前述の種々
の欠点があり、目視による外観検査作業を自動
化、機械化し、生産性の向上と信頼性の高い半導
体製品を製造すると共に、不良が発生した場合、
素早く前工程にフイードバツクできるシステムの
開発が強く望まれている。 又外観検査の自動化、機械化のため提案されて
いる多くの画像データ２値化処理は、樹脂モール
ドのように背景や欠陥とのコントラストが小さい
ものにとつては、特にしきい値の決定が非常に困
難で、適切な２値画像が作り難い。 前述の濃淡画像処理方式であつても、ITVカ
メラ等の温度上昇による濃淡度のドリフトが存在
すると共に被検査対象である樹脂面の表面には品
名であるマークが捺印してあり、樹脂面の欠陥を
識別し検出することは困難である。又一般に外観
検査の自動化のためには、前処理として被検査物
の位置を検出する必要があるが、樹脂モールドの
ような背景とのコントラストが小さいものでは特
に背景と樹脂面の識別が難しく、樹脂モールド半
導体部品検出方法は非常に困難である。 本発明は、前記個人による目視検査或いは画像
データの２値化処理方法に伴う諸欠陥を克服する
と共に、樹脂モールド半導体装置の位置検出を行
ない、ITVカメラ等に起因する濃度のドリフト
の影響を受けないで、且つ自動化、機械化に適し
た半導体装置の樹脂モールドの外観検査方法とそ
の装置とを提供することを目的とする。 ［発明の構成］ （課題を解決するための手段とその作用） 本発明の半導体装置の樹脂モールド（外囲器を
兼わる樹脂成形品）の外観検査方法は次の通りで
ある。 先ず被検物体の半導体装置における樹脂モール
ドを例えばITVカメラ等の光電変換器によりア
ナログ映像電気信号に変換する。次にこの時間、
濃淡値について連続しているアナログ電気信号に
対し、標本化と量子化とを行ない、デイジタル映
像電気信号に変換する。このデイジタル信号を第
１被検体濃淡画像メモリに格納して被検体濃淡画
像P0を得る。一方基準濃淡画像メモリに格納さ
れた基準（例えば良品）の半導体装置の樹脂モー
ルドの外観像の基準濃淡画像Ｒをあらかじめ準備
する。画像Ｒが構成する画素は水平及び垂直方向
の一定位置に配列され、画素内容は各画素位置に
対応した基準濃度（例えば複数良品の平均濃度）
が格納されている。 一般に被検体の半導体装置の撮像位置は、特別
に位置調整をしないかぎり基準となる半導体装置
の撮像位置と一致しない。このため基準濃淡画像
Ｒの画素位置に対応する画像P0の画素位置を、
特開昭57−137978号に開示されている方法即ち２
次元データの相関係数計算回路を使用して検出す
る。あらかじめ前記基準濃淡画像メモリの画素配
列と実質的に等価な画素配列を有する第２被検体
濃淡画像メモリを準備しておき、このメモリの画
素位置に、該位置に対応する（基準濃淡画像メモ
リの該位置と等価）第１被検体濃淡画像メモリの
画素位置の画素データを転送し、基準濃淡画像Ｒ
の画素配列と等価な画素配列を有する被検体濃淡
画像Ｐが得られる。 次に画像Ｒ及び画像Ｐより濃度に関するそれぞ
れの相対度数を１次元の基準相対度数ヒストグラ
ムメモリ及び１次元の被検体相対度数ヒストグラ
ムメモリに格納してそれぞれの相対度数ヒストグ
ラムを作成し、他方基準及び被検体相対度数ヒス
トグラムから画像Ｒ及び画像Ｐの濃度に関するそ
れぞれの累積相対度数を計算し、１次元の基準及
び被検体累積相対度数ヒストグラムメモリに格納
して、それぞれの累積相対度数ヒストグラムを作
成する。 次に基準相対度数ヒストグラムと被検体相対度
数ヒストグラム並びに基準累積相対度数ヒストグ
ラムと被検体累積相対度数ヒストグラムの全体又
は指定濃度範囲で切取られたそれぞれのヒストグ
ラム部分のパターンの一致の度合いを相関係数を
用いて検出し、これより樹脂モールドの欠陥を検
査することを特徴とする外観検査方法である。 本検査方法では画像の濃度に関するヒストグラ
ムのパターン（形状）の一致度合いにより欠陥を
検査するので、ITVカメラ等に起因する濃度の
ドリフトの影響を受けない。又被検体の撮像位置
を基準撮像位置に正確に一致させる必要がなくリ
ヤルタイム処理で欠陥の検査ができる。 次に第２請求項の上記外観検査方法を実施する
装置について第１図を参照して説明する。第１図
は該装置の構成を外観検査方法の工程に従つて記
載したブロツク図である。 第２請求項(a)記載の手段１０はリング照明装
置、ITVカメラ（ビデオカメラともいう）等か
ら成り、リング照明装置により陰影のない外観像
をアナログ映像電気信号に変換するものである。 (b)記載の手段はＡ−Ｄ変換器２０及び第１被検
体濃淡画像メモリ２１等から成る。Ａ−Ｄ変換器
は前記アナログ電気信号を所望の画素数に対応し
た標本化と、所望の濃度階調に対応した量子化と
が施されたデイジタル映像電気信号に変換する。
なおそれぞれの所望値は可変できる。第１被検体
濃淡画像メモリ２１はRAMより成り、前記デイ
ジタル電気信号を入力し被検体の濃淡画像P0を
格納する。 (c)記載のメモリは、基準濃淡画像Ｒを格納する
RAMから成る基準濃淡画像メモリ３１Ｒであ
る。基準濃淡画像Ｒは被検体と同種類の基準とな
る例えば良品の半導体装置における樹脂モールド
の外観像を前記手段１０及びＡ−Ｄ変換器２０に
より該樹脂モールドの撮像位置を所定位置に調整
してあらかじめ得られたものである。 (d)記載の位置検出手段４０は、画像メモリの画
素群を切出し処理できる大きさと位置を可変とす
るウインドウと、該ウインドウにより切出された
画像Ｒ及び画像P0の濃度値を含むそれぞれの画
素群間の相関係数を求めるための２次元データ相
関係数計算回路と、該ウインドウの位置を移動し
て得られる複数の相関係数値より画像Ｒの画素位
置に対応する画像P0の画素位置を判定する位置
判定回路とより成る。 (e)記載のメモリは、基準濃淡画像メモリの画素
配列（画素の座標位置）と実質的に等しい画素配
列を有するRAMから成り、画像P0のパターン位
置を変換した画像Ｐを格納する第２被検体濃淡画
像メモリ３１Ｐである。 (f)記載の画像Ｐを得る手段５０は、位置検出手
段４０により求めた画像Ｒの画素位置に対応する
画像P0の画素位置の画素データ（濃度データ）
を第１被検体画像メモリ２１より読み出し、画像
Ｒの前記画素位置に対応する第２被検体画像メモ
リ３１Ｐの画素位置に転送し、画像P0のパター
ン位置を変換して画像Ｒと等価なパターン位置の
画像Ｐを得る機能を持つ電気回路により構成され
る。 (g)及び(h)記載のヒストグラムメモリは、画像の
濃度の階調（例えば０（黒）ないし255（白））に対
応した相対アドレスを有し、各アドレスは複数ビ
ツトから構成される１次元メモリである。１次元
基準相対度数（又は累積相対度数）ヒストグラム
メモリ６０Ｒ（又は７０Ｒ）及び１次元被検体相
対度数（又は累積相対度数）ヒストグラムメモリ
６０Ｐ（又は７０Ｐ）には基準画像Ｒ及び被検体
画像Ｐの濃度に関する相対度数（又は累積相対度
数）がそれぞれのメモリの対応番地に格納され、
実質的にそれぞれのヒストグラムが作成される。 (i)記載のパターンの一致度合いを検出する手段
８０は、１次元ヒストグラムメモリの濃度階調範
囲即ちアドレス範囲の大きさと位置とを任意に選
択できる１次元の部分相対度数（又は累積相対度
数）格納メモリと、１次元データ相関係数計算回
路とを有し、基準相対度数（又は累積相対度数）
ヒストグラムと被検体相対度数（又は累積相対度
数）ヒストグラムの全体又は指定濃度階調範囲で
切り取られたそれぞれのヒストグラム部分のパタ
ーンの一致度合いを相関係数値により検出する。 (j)記載の樹脂モールドの欠陥を検査する手段９
０は、基準及び被検体のそれぞれの相対度数（又
は累積相対度数）ヒストグラムの全体又は部分パ
ターンの一致度合いから樹脂モールドの欠陥を検
出する手段である。例えば部分パターンの一致度
合い（相関係数値）のうち最も良く重なる部分を
算出し、該部分パターンを重ねた後、その他の基
準パターン部分と、これと対応する被検体パター
ン部分を比較する手段、或いは前記ヒストグラム
の全体又は部分パターンの一致度合い（相関係数
値）を試行により求めた一定相関係数値と比較す
る手段等により、樹脂モールドの欠陥を検査す
る。 実施例 以下本発明の樹脂モールドの外観検査方法とそ
の検査装置の実施例について図面を参照して説明
する。 第２図は被検査物体（被検体と略称する）１１
の外観像をアナログ電気信号に変換する手段１
０、Ａ−Ｄ変換器２０及び第１被検体濃淡画像メ
モリ２１の概略の構成を示す模式図である。支持
台１２に被検体である樹脂封止形半導体装置１１
が載置される。符号１３はリング照明装置（例え
ばモリテツクスMHF−50L）で、被検体１１の
樹脂モールド面は入射方向に偏りがない一様な強
さの光で照射される。被検体１１の外観像（上画
像）はITVカメラ（CS3310（TELi））１４により
撮像され、アナログ映像電気信号に変換され、Ａ
−Ｄ変換器２０に送られる。Ａ−Ｄ変換器により
前記アナログ映像電気信号はデイジタル映像信号
に変換され、濃淡画像メモリ２１に取込まれる。
第３図にITVカメラに付属するモニター（第２
図に示していない）の画面と前記メモリ２１に取
込まれる画像との関係を示す。外側の輪郭２２は
モニター受像機の画面範囲を示し、輪郭２３は濃
淡画像メモリ２１に取り込まれる画像範囲を示
す。この画像範囲のＭ、Ｎは水平、垂直方向の画
素数でＡ−Ｄ変換器２０のサンプリング周波数に
より決定され、可変であるが、本実施例ではＭ＝
256、Ｎ＝240である。符号２４は被検体１１の外
観像の濃淡画像P0を示す。濃淡画像メモリ２１
は１画素あたり８ビツトから成り、濃淡P0の濃
淡度即ち濃度階調を最大256段階で表わすことが
できる。本実施例では（０（黒）〜255（白））ない
し（０（黒）〜64（白））の範囲を使用した。なお
後述の基準濃淡画像メモリ３１Ｒ及び第２被検体
濃淡画像メモリ３１Ｐ（第１図参照）の画素配列
の構成は、本実施例では前記第１被検体濃淡画像
メモリ２１の構成と等しくした。 被検体１１の撮像位置は、支持台１２の所定位
置範囲に載置されるが、外観検査をリヤルタイム
処理で実施するため微細な位置決め操作をしない
ので、画像P0の位置を検出して、比較する基準
画像Ｒの位置と等価になるよう、位置変換をする
必要がある。 このため第１図に示すように、基準となる樹脂
モールドの外観像の基準濃淡画像Ｒを格納した基
準濃淡画像メモリ３１Ｒと、位置変換された被検
体濃淡画像Ｐを格納するための第２被検体濃淡画
像メモリ３１Ｐをあらかじめ準備する。第１図に
おいて符号３２Ｒは、基準画像メモリに格納され
た基準画像Ｒ、符号２３は、第１被検体画像メモ
リ２１に格納された被検体のソース画像P0、符
号３２Ｐは、第２被検体画像メモリ３１Ｐ内に格
納された被検体の位置変換された画像Ｐのそれぞ
れの画像メモリ内の位置を示す模式図である。 基準画像メモリ３１Ｒ内の画像Ｒの画素位置に
対応する第１被検体画像メモリ２１内の画像P0
の画素位置を判定する位置検出手段４０は、特開
昭57−137978号により開示されているパターン検
出装置を使用するものである。即ち第４図ａは、
画像メモリの画素群を切出し処理できるウインド
ウの構成を示す。ウインドウWRは画像メモリ内
の所定の矩形領域を示すもので、便宜上矩形の左
上隅の画素位置（xR，yR）でウインドウの位置を
指定し、水平及び垂直方向の画素数ｍ及びｎでそ
の大きさを指定するものとし、１画素あたり８ビ
ツトで画像メモリのビツト数と等しい。なおｘ，
ｙ，ｗの添字にＲ又はＰを使用し、それぞれ基準
画像メモリ又は第１被検体画像メモリの画素座標
或いは使用されるウインドウを示し、Ｒ（xR，yR）
又はＰ（xp，yp）はそれぞれ座標（xR，yR）又は
（xp，yP）の画素の濃度データを示すものとする。 次に第４ｂに示すように、基準画像メモリ３１
Ｒの画素座標（xR，yR）の画素にウインドウWR
を置き、第１被検体画像メモリ２１の画素座標
（xp，ｙｐ）の画素にウインドウWpをおく。ただ
しウインドウWRとWpの構成は第４図ａに示すも
ので互いに等しい。２つのウインドウWR、Wpに
よつて切出されたｍ×ｎ個の画素群間の相関係数
Ｈは、次の式によつて求められる。
【化】 但し、 Ａ＝〓n 〓i=1 o ｛Ｐ（xp＋ｉ−１，yp＋ｊ−１）・Ｒ（xR＋ｉ−１，yR＋ｊ−１）｝ ｊ＝１ Ｂ＝〓n 〓i=1 o ｛Ｐ（xp＋ｉ−１，yp＋ｊ−１）｝ ｊ＝１ Ｃ＝〓n 〓i=1 o ｛Ｐ（xR＋ｉ−１，yR＋ｊ−１）｝ ｊ＝１ Ｄ＝〓n 〓i=1 o ｛Ｐ（xp＋ｉ−１，yp＋ｊ−１）｝2 ｊ＝１ Ｅ＝〓n 〓i=1 o ｛Ｐ（xR＋ｉ−１，yR＋ｊ−１）｝2 ｊ＝１ 上式のＡは２つのウインドウWR、Wpで切取ら
れた基準及び被検体の対応画素の積和回路によ
り、Ｂ及びＣはウインドウWR又はWp内の画素デ
ータの加算回路により、Ｄ及びＥはウインドウ
WR又はWp内の画素データの２乗値加算回路より
得られ、ｍ×ｎはウインドウ内の画素の総数であ
り、上記２次元データ相関係数計算回路はこれら
回路要素等により構成される。なお詳細は特開昭
57−137978号を参照されたい。 次に基準画像メモリ３１Ｒ内の基準画像Ｒの画
素位置に対応する第１被検体画像メモリ２１内の
ソース画像P0の画素位置を決定する一例を第４
図ｃを参照して述べる。 基準画像Ｒの左上隅近傍が含まれる画素位置
（xR1，yR1）にウインドウWRを、又第１被検体画
像メモリの左上隅の画素位置（１，１）にウイン
ドウWpをそれぞれ配置し、ウインドウWR、Wp
で切出された画素群間の相関係数Ｈ（１，１）を
前記（１）式即ち２次元データ相関係数計算回路
より求める。次にウインドウWRの位置を固定し、
ウインドウWpの位置を画素位置（２，１）に移
し、前記同様の方法により相関係数Ｈ（２，１）
を求める。引続きWRの位置を固定した状態で、
第１被検体画像メモリの水平方向に１ないし（Ｍ
−ｍ＋１）番目、垂直方向に１ないし（Ｎ−ｎ＋
１）番目の行列により囲まれた画素について同様
の操作により（Ｍ−ｍ＋１）×（Ｎ−ｎ＋１）個の
相関係数Ｈ（xp，yp）のデータが得られ、これら
のデータは位置判定回路に送られ、最大値を示す
相関係数Hnax（Xp1，Yp1）が選択される。基準画
像メモリ３１Ｒの画素位置（xR1，yR1）に対応す
る第１被検体画像メモリの画素位置は（Xp1，
Yp1）となる。基準画像メモリのウインドウWRの
位置を、基準画像Ｒを含む近傍領域内の全画素に
順次移し、その都度上記方法によりこれら各画素
に対応する第１被検体画像メモリの画素位置
（Xp，Yp）を求める。 第２被検体画像メモリに、これと対応する画像
P0の画素データを転送し、画像Ｐを得る手段５
０は、例えばメモリアドレスコントローラ
（MAC）を使用する。MACに互いに対応する画
素アドレス（xR，yR）及び（Xp，Yp）を入力す
ると、第１被検体画像メモリの画素（Xp，Yp）
の内容P0（Xp，Yp）がデータバス上に出力され、
画素（xR，yR）と対応する第２被検体画像メモリ
の画素位置（xp，yp）に取込まれる。 なお位置検出手段４０の実施例では、基準画像
Ｒの画素位置（xR，yR）にウインドウWRを固定
し、第１被検体画像メモリの全領域にウインドウ
Wpを移動して、その都度相関係数を計算し、対
応する画素位置（Xp，Yp）が求めたが、特開昭
57−137978号に開示されている例えば画像の隣接
複数画素を、これらの画素の濃度平均値を濃度内
容とする１画素とし、縮小された画像より相関係
数計算開始位置を求める方法等を適用すれば計算
量を減少することができる。 又位置検出手段４０及び画像Ｐを得る手段５０
の他の実施例としてアフイン（Affin）変換を利
用できる。第４図ｄに示すように、基準画像メモ
リ３１Ｒと第１被検体画像メモリ２１の画素行列
を重ねた図において、基準画像Ｒの左上隅点S1
（xRS1，yRS1）及び右下隅点S2（xRS2，yRS2）に対応
する第１被検体メモリの画像P0のそれぞれの点
T1（xRT1，yRT1）及びT2（xPT2，yPT2）を前記位置
検出手段により求める。次に点T1が点S1に一致
するよう画像P0図形を平行移動した後、点S1を
軸とする角θの回転により画像Ｒと画像P0の画
素行列を重ねる画素座標変換式を求める（参考文
献エレクトロニクス部品技報−27、1984、P10、
11）。この座標変換式をIRS（image resampling
sequencer、日経エレクトロニクス1987、９、７
（No.429）p75、76）にセツトすると、この変換式
に従つて第１被検体画像メモリに収められた画像
P0の変換された画素位置の画素データがデータ
バスに出力され、基準画像メモリ３１Ｒと等価な
第２被検体画像メモリの対応画素位置に取込ま
れ、基準画像Ｒと等価なパターン位置の画像Ｐが
得られる。 第５図ａに１次元基準相対度数及び累積相対度
ヒストグラムメモリ並びに１次元被検体相対度数
及び累積相対度数ヒストグラムの構成を示す。い
ずれのメモリも画像の濃度の階調に対応したアド
レスを有する。本実施例では相対アドレス０（黒）
ないし255（白）番地の１次元配列のメモリで、各
アドレスは16ビツトより構成される。同図ｂは被
検体又は基準となる半導体装置の上面像で背景像
６１と樹脂モールド像６２とマーク像を含む画像
を示し、図中１点鎖線で囲まれた領域６３内の画
像の画素についての濃度を調査する。等しい濃度
階調を有する画素数を領域６３の全画素数で除し
た相対度数をそれぞれの濃度階調に対応した基準
及び被検体相対度数ヒストグラムメモリ６０Ｒ及
び６０Ｐのアドレスに格納する。次に０アドレス
より255アドレスに向かつて各アドレスに格納さ
れている相対度数値を加算し、基準及び被検体ヒ
ストグラムメモリ７０Ｒ及び７０Ｐの各アドレス
に対応する累積相対度数を格納する。これにより
第５図ｃ及びｄに示すような等価的な相対度数ヒ
ストグラム及び累積相対度数ヒストグラムが作成
される。 一般に濃度に関するヒストグラムは、時間の経
過に伴つてドリフト（変動）する。第６図は、累
積度数ヒストグラムについて前記ITVカメラ、
照明装置、画像処理手段を総合したドリフト特性
を示すもので、横軸は濃度を６ビツト即ち64段階
（０（黒）〜63（白））とした場合の樹脂モールド表
面の濃度を示し、縦軸は累積度数を示す。樹脂面
の濃度調査領域内の画素数は64×64＝4096であ
る。同図は樹脂モールド上面寸法（2.9mm×1.5
mm）のスーパーミニトランジスタ（外囲器TO−
236相当）を被検体とし、電源オン直後（曲線
ａ）、５分（曲線ｂ）、10分（曲線ｃ）、20分（曲
線ｄ）、１時間後（曲線ｅ）のそれぞれの累積度
数ヒストグラムである。濃度階調を256段階とし
たときは、濃度10程度のドリフトが存在する。従
つて外観検査に当たつて、ドリフト特性は無視で
きない。 次に基準及び被検体の累積相対度数ヒストグラ
ムの部分的に最もよく一致する部分を相関係数を
用いて検出し、これにより樹脂モールドの欠陥を
検査する実施例の１つについて第７図ａを参照し
て説明する。同図ａの横軸は、前記基準及び被検
体の１次元累積相対度数ヒストグラムメモリのア
ドレス即ち０（黒）ないし255（白）の濃度階調を
示し、縦軸は累積相対度数（最大値１）を示す。
曲線a0及びb0はそれぞれ基準及び被検体の累積相
対度数ヒストグラムｙ＝Ｆ(x)及びｙ＝Ｅ(x)を示
す。ヒストグラムは折れ線であるが近似的に連続
曲線で示し、ｘ，ｙは離散的な値をとるものとす
る。例えば基準累積相対度数ヒストグラムの濃度
×番地に格納されている累積相対度数は、Ｆ(x)又
はｙで表わす。第７図ｂに基準又は被検体の１次
元部分累積相対度数格能メモリ７１Ｒ及び７１Ｐ
の構成を示す。このメモリ７１Ｒ及び７１Ｐは２
次元画像処理に使用されるウインドウと類似の機
能を有し、０から（Ｉ−１）番地までの連続する
相対アドレスを有し、アドレス当たり例えば16ビ
ツトから構成されるメモリである。又Ｉは１≦Ｉ
≦256の範囲の値を所望により選択できる。従つ
てメモリ７１Ｒ又は７１Ｐにより、１次元ヒスト
グラムの任意の部分を切取ることができる。 第７図ａにおいて２つの切取り用メモリ７１Ｒ
及び７１Ｐにより濃度範囲x1ないしx1×Ｉ−１の
データを切り取り、基準ヒストグラムa0と被検体
ヒストグラムb0の切取られた部分曲線間の相関係
数G1（０）を次式により求める。
【化】 次にb0の曲線を右に１つだけ移動した曲線b1即
ちｙ＝Ｅ（ｘ−１）における範囲x1ないしx1＋Ｉ
−１で切り取られた部分と、前記曲線a0の切取ら
れた部分との相関係数を(2)式により求め、その値
をG1（−１）とする。G1（−１）の計算式は(2)式
においてＥ（x1＋ｉ）をＥ（x1−１＋ｉ）とし、そ
の他は変わらない。更に曲線b1を右に１つ移動し
た曲線b2について上記計算を実施しG1（−２）を
求める。これを繰り返しG1（−３）、G1（−４）、
…G1（−ｎ）の値を得る。G1（０）ないしG1（−
ｎ）のうちの最大値を求める。本実施例におい
て、Ｉ＝24としたときｎ＝10程度変化させて例え
ば最大値G1（−３）が得られたとする。即ち被検
体のヒストグラム曲線b0のドリフト等による変動
を補正した曲線は、b3即ちｙ＝Ｅ（ｘ−３）であ
ると判定する。基準曲線a0の濃度の下限リミツト
値x1を下回る累積相対度数はｙ＝Ｅ（x1−３）と
なり、従つてその画素面積はＥ（x1−３）×（被検
体調査領域の全面積）より求められる。 又第７図ｃに示すように基準累積相対度数ヒス
トグラムa0の右側に被検体累積相対度数ヒストグ
ラムの曲線b0が存在する場合には、左に１つだけ
移動した曲線b1はｙ＝Ｅ（ｘ＋１）となり、(2)式
においてＥ（x1＋ｉ）をＥ（x1＋１＋ｉ）として相
関係数G1(1)を算出する。以下順次左に１つずつ
移動してG1(2)、G1(3)、…G1(n)を求めその最大値
を求めればよい。又曲線b0が曲線a0の左右いずれ
の側にあるかをあらかじめ検出しない場合には、
G1（−ｎ）、…G1（−２）、G1（−１）、G1（０）、G1
(1)、G1(2)、…G1(n)の値を算出し、その最大値を
求めればよい。 基準及び被検体の２つの累積ヒストグラムの部
分一致度を更に精密に求める為には、累積相対度
数格納メモリ７１Ｒ及び７１Ｐの位置を右に１つ
移動し前記同様G2（０）、G2（−１）、G2（−２）、
…G2（−ｎ）の値を求める。基準ヒストグラム曲
線a0のコントラストレンジ（累積相対度数が０と
なる下限値の濃度x1より１となる上限値の濃度ま
での範囲）をカバーするまで上記操作を繰返し、
G1、G2、……GKのデータ群のうちの最大値を求
め、最大値が得られた部分でヒストグラムを重
ね、基準ヒストグラムの下限値、上限値より基準
画像のコントラストレンジをはずれる欠陥の画素
面積を求めることができる。 一般に被検体の累積相対度数又は相対度数のヒ
ストグラムでは樹脂面のピンホール等の欠陥は濃
度の小さい（暗い）部分に存在し、樹脂の欠け等
は濃度の大きい（明るい）部分に現われている傾
向がある。第８図において曲線７２Ｒ（実線）及
び７２Ｐ（破線）はそれぞれ基準及び被検体の累
積相対度数ヒストグラムで、ヒストグラム７２Ｐ
は被検体の樹脂モールド面にピンホールと樹脂の
欠けがある場合を示す。従つて暗い部分（例えば
０〜20濃度値）７３と明るい部分（200〜255濃度
値）７４のヒストグラムパターンを基準ヒストグ
ラムパターンと比較して欠陥を検出する方法もあ
る。 又ドリフト等によりヒストグラムが左右にずれ
る影響を除くため、パターンマツチングにより全
体的なヒストグラムの位置合わせを行ない、その
時得られた最大相関係数の値が例えば0.7以下で
あるときはヒストグラムが大きく食違つていると
判断し不良とし、0.7以上であれば前記の方法に
より部分的な一致度を求め、その相関係数値をあ
らかじめ試行により求めた基準値と比較し、良否
の程度を判定する検査方法もある。 樹脂モールドと背景のコントラストが大きい場
合には、背景と樹脂体の区別がしやすく、例えば
累積相対度数の上、下限値をある定数にし、この
上、下限値の範囲から外れた画素（面積）で良否
判定を行なうことができる。 ［発明の効果］ 本発明の半導体装置の樹脂モールドの外観検査
方法とその検査装置は、被検体の濃淡画像の濃度
に関する相対度数及び累積相対度数のヒストグラ
ムを作成し、該ヒストグラムのパターンを基準パ
ターンと比較して樹脂モールドの欠陥を判定する
もので、従来の目視検査或いは画像の２値化処理
方法に伴う諸欠点は克服され、ITVカメラ等に
起因する濃度のドリフトの影響も除去される。又
本発明は前処理として計算機により被検体の位置
検出と画像座標変換とを行ない、リタルタイムで
樹脂モールドの欠陥判定ができるので、自動化、
機械化に適した半導体装置の樹脂モールドの外観
検査方法とその装置である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の樹脂モールドの外観検査装置
の構成例を示すブロツク図、第２図は光電変換手
段と第１被検体画像メモリの構成例を示す模式
図、第３図はモニター画面とメモリ画像P0の関
係を示す図、第４図は画像P0の位置検出手段と
画像Ｐを作成する方法例を説明するための図で、
同図ａはウインドウの構成図、同図ｂはウインド
ウ処理による相関係数算出方法の説明図、同図ｃ
はウインドウ処理による位置検出方法の説明図、
同図ｄはアフイン変換により画像Ｐを作成する説
明図、第５図は１次元ヒストグラムメモリと格納
される相対度数及び累積相対度数ヒストグラムの
説明図、第６図は画像濃度のドリフト特性図、第
７図は本発明のヒストグラム一致度検出手段の実
施例の説明図、第８図は本発明の樹脂モールドの
欠陥検査手段の実施例の説明図、第９図は従来技
術を説明するための図である。 １０…被検査物体の外観像をアナログ信号に変
換する手段、１３…リング照明装置、１４…光電
変換器、２０…Ａ−Ｄ変換器、２１…画像P0を
格納する第１被検体濃淡画像メモリ、３１Ｒ…基
準画像Ｒを格納する基準濃淡画像メモリ、３１Ｐ
…画像Ｐを格納する第２被検体濃淡画像メモリ、
４０…画像Ｒの画素位置に対応する画像P0の画
素位置を検出する手段、５０…第２被検体画像メ
モリにこれと対応する画像P0の画素データを転
送し画像Ｐを得る手段、６０Ｒ，６０Ｐ…１次元
相対度数ヒストグラムメモリ、７０Ｒ，７０Ｐ…
１次元累積相対度数ヒストグラムメモリ、７１
Ｒ，７１Ｐ…１次元部分累積相対度数格納メモ
リ、WR，Wp…ウインドウ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 被検査物体の半導体装置における樹脂モール
    ドの外観像を光電変換器によりアナログ電気信号
    に変換した後、更にデイジタル信号に変換して、
    第１被検体濃淡画像メモリに格納された被検体濃
    淡画像P0を得る一方、基準濃淡画像メモリに格
    納された基準となる前記半導体装置の樹脂モール
    ドの外観像の基準濃淡画像Ｒを準備し、次に基準
    濃淡画像Ｒの画素位置に対応する前記被検体濃淡
    画像P0の画素位置を２次元データの相関係数計
    算回路により求めた後、前記基準濃淡画像メモリ
    の画素配列と実質的に等価な画素配列を有する第
    ２被検体濃淡画像メモリの画素位置に、該位置に
    対応する第１被検体濃淡画像メモリの画素位置の
    画素の濃度データを転送し、被検体濃淡画像Ｐを
    得た後、画像Ｒ及び画像Ｐのそれぞれの濃度に関
    する相対度数及び累積相対度数のヒストグラムを
    作成し、基準濃淡画像Ｒの相対度数ヒストグラム
    と被検体濃淡画像Ｐの相対度数ヒストグラム、並
    びに基準濃淡画像Ｒの累積相対度数ヒストグラム
    と被検体濃淡画像Ｐの累積相対度数ヒストグラム
    の全体又は指定濃度範囲で切取られたそれぞれの
    ヒストグラム部分のパターンの一致度を相関係数
    を用いて検出し、これより樹脂モールドの欠陥を
    検査することを特徴とする半導体装置の樹脂モー
    ルドの外観検査方法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の樹
    脂モールドの外観検査方法を実施する装置であつ
    て、 (a) リング照明装置により照射される被検査物体
    の半導体装置における樹脂モールドの外観像を
    光電変換器によりアナログ電気信号に変換する
    手段と、 (b) 前記アナログ信号をデイジタル信号に変換
    し、被検体の濃淡画像P0を格納する第１の被
    検体画像メモリと、 (c) 基準となる前記半導体装置における樹脂モー
    ルドの外観像の基準濃淡画像を格納する基準濃
    淡画像メモリと、 (d) 水平、垂直方向のそれぞれの画素数及び位置
    を指定できる矩形のウインドウと、２次元デー
    タの相関係数計算回路と、位置判定回路とを有
    し、前記基準濃淡画像Ｒの画素位置に対応する
    前記被検体の濃淡画像P0の画素位置を判定す
    る位置検出手段と、 (e) 前記基準濃淡画像メモリの画素配列と実質的
    に等価な画素配列を有する第２の被検体濃淡画
    像メモリと、 (f) 第２被検体濃淡画像メモリの画素位置に、該
    位置に対応する第１被検体濃淡画像メモリの画
    素位置の画素の濃度データを転送し、被検体濃
    淡画像Ｐを得る手段と、 (g) 前記画像Ｒ及び画像Ｐの濃度の階調に対応し
    たアドレスを有し、各アドレスに画像Ｒ及び画
    像Ｐの濃度に関する相対度数を格納する１次元
    の基準相対度数ヒストグラムメモリ及び１次元
    の被検体相対度数ヒストグラムメモリと、 (h) 前記画像Ｒ及び画像Ｐの濃度の階調に対応し
    たアドレスを有し、各アドレスに画像Ｒ及び画
    像Ｐの濃度に関する累積相対度数を格納する１
    次元の基準累積相対度数ヒストグラムメモリ及
    び１次元の被検体累積相対度数ヒストグラムメ
    モリと、 (i) 基準相対度数ヒストグラムと被検体相対度数
    ヒストグラム並びに基準累積相対度数ヒストグ
    ラムと被検体累積相対度数ヒストグラムの全体
    又は指定濃度範囲で切取られたそれぞれのヒス
    トグラム部分のパターンの一致度合いを１次元
    データ相関係数計算回路により検出する手段
    と、 (j) 基準及び被検体のそれぞれの前記ヒストグラ
    ムのパターンの一致度合いから樹脂モールドの
    欠陥を検査する手段とを具備することを特徴と
    する検査装置。
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