JPH08110213A - 物体の三次元像観測・撮像方法及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 物体の陰影の部分をミラーで同一方向に偏向
させ、複数のミラーに映った虚像と実像の情報を同時に
得て、物体の外観検査を容易に行う。 【構成】 その中央部に物体を載置し、該物体の周りに
ミラーを所定の角度を付けて設け、物体の陰影の部分を
ミラーで同一方向に偏向させ、複数のミラーに映った虚
像と実像を三次元像観測もしくは三次元像撮像する。こ
れにより、物体の外観検出もしくは外観検査を容易に行
うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物体の三次元像観測・
撮像方法及び撮像装置に関し、物体の形状認識を必要と
する全ての分野で使用可能であり、特に、画像処理装置
を用いた機器、例えば、半導体装置のリードの形状を画
像処理装置を用いて検査する機器に適用して有効な技術
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体装置（ＩＣ）の外観検査に
おいては、半導体装置の組立て工程の最終工程で、半導
体装置のモールド部の巣、欠け、傷、マーク不良、リー
ド部の形状異常等の検出を行う。この検査システムは、
搬送系と画像処理装置による検査装置部からなってい
る。

【０００３】搬送系はステック（チユーブ）の中に入っ
ている半導体装置を自動的に取り出して検査装置部に搬
送し、検査要求信号を出力する。

【０００４】検査装置部では、搬送部からの検査信号を
受けて、６個所の検査部で半導体装置の表面、裏面、及
びリード検査のため、左右からＩＴＶカメラで画像を入
力し、良否判定を行っている。

【０００５】前記半導体装置（ＩＣ）の外観検査につい
ては、例えば、１９９１年６月２０日、株式会社４業調
査会、発行、田中弘編著の「画像処理応用技術」第１２
５頁〜１２７頁に記載されている。

【０００６】また、画像処理の分野では、ミラーに映っ
た虚像を処理する手法が用いられているが、一方向のみ
の視野だけを取り込もうとするものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。

【０００８】物体の認識を行う場合、多方向の視点から
確認しなければならないことが多く、画像処理装置を用
いた自動外観検査装置で、これを実現しようとすると、
画像取り込み回数の増加、視野を移動するための制御部
が複雑となるという問題があった。

【０００９】また、前記従来のミラーに映った虚像を用
いる手法では、一方向のみの視野だけを取り込むもので
あるため、多視野の情報を得ようとするには、物体の位
置、また虚像と物体の実像の情報は視点を変えなけば得
られならないという問題があった。

【００１０】本発明の目的は、物体の陰影の部分をミラ
ーで同一方向に偏向させ、複数のミラーに映った虚像と
実像の情報を取得することが可能な技術を提供すること
にある。

【００１１】本発明の他の目的は、物体の外観検出を容
易に行うことが可能な技術を提供することにある。

【００１２】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１４】（１）物体の周りにミラーを所定の角度で
配置し、該ミラーに映った前記物体の虚像と物体の実像
を観測もしくは撮像する物体の三次元像観測・撮像方法
である。

【００１５】（２）その中央部に物体を載置する物体載
置部を設け、該物体載置部の周りにミラーを所定の角度
を付けてミラー支持部に設けた物体の三次元像観測装置
である。

【００１６】（３）その中央部に物体を載置する物体載
置台と、該物体載置台の周りにミラーを所定の角度を付
けて設けたミラー支持台と、該ミラー支持台の上部から
前記にミラーに映った前記物体の虚像と物体の実像を撮
像する撮像手段を備えた物体の三次元像撮像装置であ
る。

【００１７】（４）前記（３）の撮像手段を走査する走
査機構を備えたものである。

【００１８】（５）前記（３）または（４）の撮像手段
は、電荷結合素子（ＣＣＤ）からなる。

【００１９】（６）前記（５）の撮像手段は、その出力
が画像処理装置に接続されている。

【００２０】（７）前記（１）〜（６）のうちいずれか
１つにおける物体は、半導体装置である。

【００２１】

【作用】上述した手段によれば、物体の周りにミラーを
所定の角度で配置し、該ミラーに映った前記物体の虚像
と物体の実像を観測もしくは撮像することにより、物体
の陰影の部分をミラーで同一方向に偏向させ、複数のミ
ラーに映った物体の虚像と物体の実像が同時に観測もし
くは撮像できるので、物体の外観検出もしくは外観検査
を容易に行うことができる。

【００２２】以下、本発明について、図面を参照して実
施例とともに説明する。

【００２３】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。

【００２４】

【実施例】

（実施例１）図１は、本発明による実施例１の物体の三
次元像観測装置の構成を示す上から見た平面図、図２
は、図１のＡ−Ａ線で切った断面図である。本実施例の
物体の三次元像観測装置は、図１及び図２に示すよう
に、その中央部に物体を載置する凸状の物体載置台（物
体載置部）１を設け、該物体載置台１の周りにミラー支
持部材２を設け（前記物体載置台１と一体に構成するの
が好ましい）、該ミラー支持部材２にミラー３Ａ，３
Ｂ，３Ｃ，３Ｄの４枚のミラーをそれぞれ所定の角度θ
を付けて設けられている。

【００２５】前記本実施例１の物体の三次元像観測装置
を、半導体装置（ＩＣ）の外観検査に適用した例を図３
に示す。

【００２６】図３に示すように、前記図２の物体載置台
（物体載置部）１の上に半導体装置（ＩＣ）４を載置
し、この物体の三次元像観測装置を上部から見と、半導
体装置（ＩＣ）４の実像４１と前記ミラー３Ａ，３Ｂ，
３Ｃ，３Ｄの４枚のミラーに映った虚像を４２，４３，
４４，４５を観測することができる。すなわち、半導体
装置（ＩＣ）４の平面像及び４方向の側面像を同時に観
測することができる。

【００２７】（実施例２）本発明による実施例２の物体
の三次元像撮像装置は、前記実施例１の三次元像観測装
置における半導体装置（ＩＣ）４の平面像（実像）と４
方向の側面像（虚像）を、図４に示すように、通常のカ
メラ、ビデオカメラ等の撮像部（撮像手段）５Ｂで撮影
して処理する撮像装置５で構成されている。すなわち、
前記撮像部（撮像手段）５Ｂの出力情報は、画像処理装
置５Ｄに送られ、画像処理装置５Ｄで種々の処理を行
い、ディスプレイ装置、記憶装置（デイスク）等の出力
装置５Ｅに表示もしくは記録される。

【００２８】前記撮像部５Ｂを三次元像観測装置の上部
の所定位置に設ける場合、ミラー３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３
Ｄの４枚のミラーの設置角度θは、撮像装置５のレンズ
５Ａと撮像部５Ｂの設定位置により撮像したい部分が映
る角度に設定する。

【００２９】このように構成することにより、例えば、
半導体装置（物体）４の陰影の部分を前記ミラー３Ａ，
３Ｂ，３Ｃ，３Ｄで同一方向に偏向させ、該ミラー３
Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの４枚のミラー（複数のミラー）
に映った虚像４２，４３，４４，４５と実像４１の情報
が得られるので、半導体装置（物体）４の外観検出もし
くは外観検査を容易に行うことができる。

【００３０】また、前記撮像部５Ｂに替えて、電荷結合
素子（ＣＣＤ）５Ｃを用いて、撮像装置の構成を簡単に
することもできる。

【００３１】さらに、前記撮像部５Ｂもしくは電荷結合
素子（ＣＣＤ）５Ｃを走査させる機構を設ける。これに
より、物体の虚像と物体の実像を観測もしくは撮像する
視野の拡大をはかることができる。

【００３２】また、前記半導体装置（物体）４を照明す
る照明装置を設けて、観測もしくは撮像する視野を明か
るくする。

【００３３】（実施例３）本発明による実施例３の物体
の三次元像撮像装置は、図５に示すように、前記実施例
１の三次元像観測・撮像用台におけるミラー３Ａ，３
Ｂ，３Ｃ，３Ｄの４枚のミラーに替えて、前記ミラー支
持部材２の長さよりも一辺が小さい四辺形の４枚のミラ
ー３Ｅをミラー支持部材２に設定角度を変えることが可
能に設置したものである。このように構成することによ
り、４枚のミラー３Ｅの各隣りのミラー間の幅を接触し
たりしないように変更することが可能となるので、設定
角度の調整が容易に行うことができる。

【００３４】以上の説明からわかるように、前記実施例
１，２，３によれば、その中央部に物体を載置する凸状
の物体載置台１を設け、該物体載置台１の周りにミラー
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの４枚のミラーもしくは４枚の
ミラー３Ｅをそれぞれ所定の角度θを付けて設け、前記
ミラー３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄの４枚のミラーもしくは
４枚のミラー３Ｅに映った前記物体の虚像と物体の実像
を観測もしくは撮像することにより、物体の陰影の部分
をミラーで同一方向に偏向させ、複数のミラーに映った
虚像と実像の情報が得られるので、物体の外観検出もし
くは外観検査を容易に行うことができる。

【００３５】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。

【００３６】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以
下のとおりである。

【００３７】物体の陰影の部分をミラーで同一方向に偏
向させ、複数のミラーに映った虚像と実像の情報が得ら
れるので、物体の外観検出もしくは外観検査を容易に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例１の物体の三次元像観測装
置の構成を示す上から見た平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線で切った断面図である。

【図３】本実施例１の物体の三次元像観測装置を、半導
体装置（ＩＣ）の外観検査に適用した例を説明するため
の平面図である。

【図４】本発明による実施例２の物体の三次元像撮像装
置の概略構成を示す断面図である。

【図５】本発明による実施例３の物体の三次元像撮像装
置の概略構成を示す平面図である。

【符号の説明】

１…物体載置台１、２…ミラー支持部材、３Ａ，３Ｂ，
３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ…ミラー、４…半導体装置、４１…半
導体装置の実像、４２，４３，４４，４５…半導体装置
のミラーに映った虚像。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体の周りにミラーを所定の角度で配置
   し、該ミラーに映った前記物体の虚像と物体の実像を観
   測もしくは撮像することを特徴とする物体の三次元像観
   測・撮像方法。
2. 【請求項２】 その中央部に物体を載置する物体載置部
   を設け、該物体載置部の周りにミラーを所定の角度を付
   けてミラー支持部に設けたことを特徴とする物体の三次
   元像観測装置。
3. 【請求項３】 その中央部に物体を載置する物体載置台
   と、該物体載置台の周りにミラーを所定の角度を付けて
   設けたミラー支持台と、該ミラー支持台の上部から前記
   にミラーに映った前記物体の虚像と物体の実像を撮像す
   る撮像手段を備えたことを特徴とする物体の三次元像撮
   像装置。
4. 【請求項４】 前記撮像手段を走査する走査機構を備え
   たことを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 【請求項５】 前記撮像手段は、電荷結合素子（ＣＣ
   Ｄ）からなることを特徴とする請求項３または４に記載
   の撮像装置。
6. 【請求項６】 前記撮像手段は、その出力が画像処理装
   置に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の
   撮像装置。
7. 【請求項７】 前記物体は、半導体装置であることを特
   徴とする請求項３乃至６のうちいずれか１項に記載の撮
   像装置。