JPH09264722A - 外観検査方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より鮮明な電子部品の画像取り込みを行い、
より正確な外観検査を可能にするテーピング装置におけ
る外観検査方法およびその装置を提供する。 【解決手段】 キャリアテープ１２のポケット部１２ａ
に載置されたＩＣ１８を照明手段３２により照明し、Ｉ
Ｃ１８からの反射光を偏光フィルタ５１を通して撮像カ
メラ３１で撮像して、電子部品の画像取り込みを行う。 【効果】 より正確な外観検査が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置のＩＣ、
固定抵抗器、コンデンサ等の電子部品をテ ピング作業
するテーピング装置において前記電子部品の外観検査を
する外観検査方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器に内蔵されるプリント基
板への電子部品実装は自動化されており、電子機器の製
造工程で自動実装機が盛んに使用されている。この自動
実装機に電子部品を自動的に供給できるようにするた
め、電子部品をテーピングした状態で使用しているが、
この電子部品をテーピングした状態にするのがテーピン
グ装置である。このテーピング装置の従来例としてＩＣ
をテーピングするテーピング装置を図３〜図５を参照し
て説明する。ここで、図３はテーピング装置１の概略正
面図で、図４はテーピング装置１の概略平面図で、図５
は図３、図４に示すテーピング装置１における、ＩＣの
マーク外観検査装置およびＩＣのリード外観検査装置の
要部概略図である。

【０００３】まず、図３に示すように、テーピング装置
１は、筐体１１内に設置された、キャリアテープ１２
（電子部品を収納する凹状収納部がテープの長手方向に
列設されている）が巻かれているキャリアテープリール
１３、筐体１１の上方に設置された、キャリアテープ１
２の表面に接着させるカバーテープ１４が巻かれている
カバーテープリール１５、筐体１１の外部に設置され
た、キャリアテープ１２にカバーテープ１４が接着され
た後のテープ１６を巻き取る巻き取りテープリール１
７、ＩＣ１８をキャリアテープ１２に供給するＩＣ供給
部１９、キャリアテープに収納されたＩＣ１８のマーク
外観を検査するマーク外観検査装置２０およびキャリア
テープ１２の表面にカバーテープ１４を接着する封止部
２１等で概略構成されている。更にこのテーピング装置
１の概略平面図である図４に示すように、テーピング装
置１のＩＣ供給部１９へはＩＣ１８が自動搬送系２２に
載置されて搬送される構成となっており、この自動搬送
系２２の途中にＩＣ１８のリード外観を検査するリード
外観検査装置２３とＩＣ１８の位置決め装置部２４が設
けられている。また、テーピング装置１には、マーク外
観検査装置２０やリード外観検査装置２３からの画像を
入力画像信号として受け、画像処理をし、記憶された基
準となるパターン情報を基にして入力画像信号の良否判
定する画像処理装置２５が設けられている。

【０００４】次に、マーク外観検査装置２０やリード外
観検査装置２３の詳細を説明する。なお、マーク外観検
査装置２０やリード外観検査装置２３はＩＣ１８の検査
対象箇所が異なるだけで、外観検査装置自体の構造はほ
ぼ同様であるので、ＩＣのマーク外観検査装置２０につ
いてのみを図５を参照して説明する。マーク外観検査装
置２０はキャリアテープ１２に収納させたＩＣ１８を撮
像する撮像カメラ３１と照明手段３２と遮蔽板３３で構
成されている。照明手段３２はＬＥＤ光源３４にてＩＣ
１８を上方より照明する上方照明部３２ａとＬＥＤ光源
３４にてＩＣ１８を斜めより照明し、レーザマーキング
等で形成された溝構成のＩＣマーク撮像時にＩＣマーク
の輪郭を明確化するための斜め照明部３２ｂとで構成さ
れている。

【０００５】次に、上記のテーピング装置１の動作に関
して説明する。まず、キャリアテープ１２が間歇的走行
により、キャリアテープリール１３から巻き取りテープ
リール１７に向けて送られ、ＩＣ供給部１９において、
キャリアテープ１２のＩＣ１８を収納する凹状収納部、
所謂ポケット部１２ａ（図５を参照）にＩＣ１８が載置
される。一方、自動搬送系２２に載置されたＩＣ１８が
位置決め装置２４で所定の位置決めが行われ、更にリー
ド外観検査装置２３でリードの外観検査が行われて、順
次ＩＣ供給部１９に搬送されてくる。ＩＣ１８を収納し
たキャリアテープ１２がマーク外観検査装置２０に来る
と、ここでＩＣ１８のマーク外観検査が行われ、その後
カバーテープリール１５より送られてくるカバーテープ
１４が封止部２１でキャリアテープ１２の表面に接着さ
れ、続いて巻き取りテープリール１７に巻き取られてゆ
く。

【０００６】なお、リード外観検査装置２３やマーク外
観検査装置２０での外観検査時の画像信号は画像処理部
２５に送られ、画像処理されて、予め記憶されている基
準となる所定のリードやマークのパターンとの比較がさ
れて良否判定される。もし、リード外観検査装置２３で
リード不良となると、そのＩＣ１８は自動搬送系より除
去され、マーク外観検査装置２０でマーク不良がでる
と、そのＩＣ１８はキャリアテープ１２より除去され、
予め準備されていたリード、マーク共に良品のＩＣ１８
が不良品の代わりにキャリアテープ１２に載置され、そ
の後、封止部２１に送られてカバーテープ１４が接着さ
れる。

【０００７】上記のようなテーピング装置１における問
題は、ＩＣ１８のマークやリードの外観検査において、
鮮明な画像を確実に取り込むことが難しいということで
ある。マークに関しては、散乱反射光等による輪郭の歪
みやマークとマークの背景色となるＩＣパッケージとの
色相分別性が悪いことによるマークの輪郭が不鮮明等で
のマーク画像の正確な取り込みができない虞がある。ま
たリードに関しては、リードの反射が大きく、ハレーシ
ョンを起こして輪郭が歪んだり、反射の大きいリード表
面上のゴミやリード表面の多少の凹凸等による不正確な
輪郭となったりして、リード画像の正確な取り込みがで
きない虞がある。

【０００８】更に、リードに関しては、キャリアテープ
１２のＩＣ１８を収納するポケット部１２ａ側壁へのＩ
Ｃリードの映り込みの問題がある。この問題はポケット
部１２ａの側壁が僅かに傾斜していることに起因し、こ
の側壁に図６、図７に示すようなリードの映り込み像が
現れる。ここで、図６は、キャリアテープ１２のポケッ
ト部１２ａにＩＣ１８が精度よく載置された状態でのＩ
Ｃリード１８ａの側壁１２ｂへの映り込み像、即ち反射
像１８ｂを示したものである。この様にＩＣリード１８
ａと反射像１８ｂとの間に充分な間隔のある状態では撮
像部カメラ３１に取り込まれるＩＣリード１８ａの画像
は反射像１８ｂの影響が殆どなく、正確な画像認識が可
能となる。しかし、通常はキャリアテープ１２のポケッ
ト部１２ａにＩＣ１８が傾いて載置されている場合が多
い。このポケット部１２ａにＩＣ１８が傾いて載置され
た状態の、図６にＡ部を示したのが図７である。この様
な状態で撮像すると、ＩＣリード１８ａが見かけ上、長
くなったり、又は曲がったりした画像が撮像部カメラ３
１で取り込まれ、画像の誤認識が起こる。

【０００９】上記のような問題の対策として、従来のテ
ーピング装置１ではマーク外観検査装置２０やリード外
観検査装置２３のＬＥＤ光源３４位置の最適化、照度の
最適化を行い、しかも撮像部カメラ３１で取り込んだ画
像情報を画像処理装置２５内で複雑な画像処理手法を用
いて所定のパターンとの比較をして、外観検査の良否判
定を行っている。しかし、この従来のテーピング装置１
での外観検査の良否判定は、良否判定の正確さの面で不
充分であり、更なる正確さの向上が要求されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したテ
ーピング装置における外観検査方法とその装置における
問題点を解決することをその目的とする。即ち本発明の
課題は、より鮮明な電子部品の画像取り込みを行い、よ
り正確な外観検査を可能にするテーピング装置における
外観検査方法およびその装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の外観検査方法お
よびその装置は、上述の課題を解決するために提案する
ものであり、テーピング装置でテーピングされる電子部
品の外観検査方法において、電子部品の画像を得ること
ができるように電子部品を照明手段により照明し、電子
部品の外観を偏光フィルタを通して撮像カメラにより撮
像することを特徴とするものである。また、上記の照明
手段を偏光照明光による照明手段とし、偏光照明光の偏
光の向きと合わせた偏光フィルタを通して撮像カメラに
より撮像する第１の撮像と、偏光照明光の偏光の向きと
異なる向きにした偏光フィルタを通して撮像カメラによ
り撮像する第２の撮像とを行って電子部品の外観検査を
することができる。

【００１２】本発明の外観検査装置は、テーピング装置
でテーピングされる電子部品の外観検査装置において、
電子部品を照明する照明手段と、電子部品を撮像する撮
像カメラと、電子部品からの光を偏光する偏光フィルタ
とを有することを特徴とするものである。また、電子部
品を照明する照明手段を偏光照明光による照明手段とす
ることができる。

【００１３】以下に本発明の作用について述べる。本発
明の外観検査装置は、外観検査する電子部品と電子部品
を撮像する撮像カメラ間の光軸上に偏光フィルタを挿入
することで、電子部品の表面に光の散乱反射が生じ易い
部分があっても、撮像カメラで得られる画像の歪は殆ど
無くなり、鮮明な画像を取り込めるため、より正確な外
観検査の良否判定が可能となる。

【００１４】また、本発明の外観検査装置は、被検査物
体の表面で直接的に反射する直接反射光を含む通常画像
とこのような直接反射光を含まない無反射画像とを偏光
の利用により選択的に得られるようにする技術を用い、
通常画像が得られる第１の撮像と無反射画像が得られる
第２の撮像とによる外観検査で、より正確な外観検査の
良否判定が可能となる。ここで、第１の撮像は、照明手
段の照明光を偏光照明光とし、撮像カメラのレンズの前
にある偏光フィルタの偏光の向きを偏光照明光の偏光の
向きに合わせた状態で電子部品の撮像を行うもので、ハ
レーションの起こる虞はあるが立体感のある画像が得ら
れるものである。一方、第２の撮像は、撮像カメラのレ
ンズの前にある偏光フィルタの偏光の向きを偏光照明光
の偏向の向きと異なる向きとして撮像を行うもので、色
相分別性やハレーションの面で優れた画像が得られるも
のである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的実施の形態
例につき、添付図面を参照して説明する。なお従来技術
の説明で参照した図３中の構成部分と同様の構成部分に
は、同一の参照符号を付すものとする。

【００１６】実施の形態例１ 本実施の形態例はテーピング装置における外観検査方法
およびその装置に本発明を適用した例であり、これを従
来のテーピング装置の概略正面図と概略平面図である図
３、図４と図１を参照して説明する。本実施の形態例の
テーピング装置の基本構成は図３、図４に示す従来のテ
ーピング装置１と同様なので説明を省略し、本実施の形
態例のテーピング装置におけるＩＣのリードやマークの
外観検査をする外観検査装置の構造を図１を参照して説
明する。

【００１７】まず、外観検査装置５０は、図１に示すよ
うに、撮像カメラ３１、照明手段３２、遮蔽板３３およ
び撮像カメラ用レンズ３１ａと照明手段３２との間に挿
入された偏光フィルタ５１等により構成されている。上
述した撮像カメラ３１はキャリアテープ１２のポケット
部１２ａに収納されている、少なくとも１個のＩＣ１８
全体を確実に撮像できる視野を有し、しかも検査対象で
あるＩＣのマーク異常や、ＩＣのリード異常を確実に把
握できる解像度を有するものとする。また、照明手段３
２はＬＥＤ光源３４にてＩＣ１８を上方より照明する上
方照明部３２ａと、ＬＥＤ光源３４にてＩＣ１８を斜め
より照明する斜め照明部３２ｂとで構成されている。上
方照明部３２ａはキャリアテープ１２のポケット部１２
ａに収納されているＩＣ１８を均一に照明するためのも
のである。この均一照明のために、上方照明部３２ａに
は複数個のＬＥＤ光源が最適位置に設置され、各ＬＥＤ
光源の明るさを最適化する等の方法がとられている。斜
め照明部３２ｂはレーザマーキング等で形成された溝構
成のＩＣマーク撮像時にＩＣマークの輪郭を明確化する
ためのものである。なお、図面は省略したが、照明手段
３２より上方には室内光等の外光が撮像カメラ３１に入
らないようにする遮光筒等があって、照明手段３２と偏
光フィルタ５１と撮像カメラ３１を覆っており、また照
明手段３２とキャリアテープ１２との間からの室内光等
の外光による撮像への影響は殆ど無い構造をとってい
る。

【００１８】次に、本実施の形態例のテーピング装置に
おける外観検査装置５０による外観検査方法に関して説
明する。まず、図３および図４に示すように、キャリア
テープ１２が間歇的走行により、キャリアテープリール
１３から巻き取りテープリール１７に向けて送られ、Ｉ
Ｃ供給部１９において、キャリアテープ１２のＩＣ１８
を収納する凹状収納部、所謂ポケット部１２ａ（図１を
参照）にＩＣ１８が載置される。一方、自動搬送系２２
に載置されたＩＣ１８が位置決め装置２４で所定の位置
決めが行われ、更に従来のリード外観検査装置２３の代
わりに設置した上記の外観検査装置５０でリードの外観
検査が行われて、順次ＩＣ供給部１９に搬送されてく
る。ＩＣ１８をポケット部１２ａに収納したキャリアテ
ープ１２が従来のマーク外観検査装置２０に換えて設置
した上記の外観検査装置５０部に来ると、ここでＩＣ１
８のマーク外観検査が行われ、その後カバーテープリー
ル１５より送られてくるカバーテープ１４が封止部２１
でキャリアテープ１２の表面に接着され、続いて巻き取
りテープリール１７に巻き取られてゆく。

【００１９】なお、リードの外観検査をする外観検査装
置５０やマークの外観検査をする外観検査装置５０で撮
像された画像信号は入力画像信号として画像処理部２５
に送られ、画像処理されて、予め記憶されている基準と
なる所定のリードやマークのパターンと入力画像信号と
の比較がなされて、外観検査の良否判定が行われる。も
し、リードの外観検査でリード不良となると、そのＩＣ
１８は自動搬送系より排除され、マーク外観検査でマー
ク不良が出ると、そのＩＣ１８はキャリアテープ１２よ
り排除され、予め準備されていたリード、マーク共に良
品のＩＣ１８が不良品の代わりにキャリアテープ１２に
載置され、その後、封止部２１に送られてカバーテープ
１４が接着される。

【００２０】また、上述したテーピング装置において、
図４のリード外観検査装置２３の代わりに外観検査装置
５０を設置したが、この外観検査装置５０は用いず、上
述した図４のマーク外観検査装置２０の代わりに設置し
た外観検査装置５０だけを用い、ＩＣ１８を撮像した画
像信号を画像処理装置２５に入れ、画像処理法を行い、
予め記憶されている基準となる所定のマークとリードの
パターンとを比較することで、マークとリードの外観検
査の良否判定を行わせる外観検査方法をとることもでき
る。

【００２１】上述した外観検査装置５０を用いて、ＩＣ
のリードやマークの外観検査を行うと、撮像カメラへの
入射光は偏光された光のみとなり、撮像カメラ３１では
歪みの少なく、鮮明なリードマークの画像信号が得られ
るので、この画像信号による入力画像信号と予め記憶さ
れている基準となる所定のリードやマークのパターンと
を比較することで、より正確な外観検査の良否判定が可
能となる。

【００２２】実施の形態例２ 本実施の形態例はテーピング装置における外観検査方法
および外観検査装置に本発明を適用した例であり、これ
を従来のテーピング装置の概略正面図と概略平面図であ
る図３、図４と図２を参照して説明する。本実施の形態
例のテーピング装置の基本構成は図３、図４に示す従来
のテーピング装置１と同様なので説明を省略し、本実施
の形態例のテーピング装置におけるＩＣのリードやマー
クの外観検査をする外観検査装置を図２を参照して説明
する。

【００２３】まず、外観検査装置６０は、図２に示すよ
うに、撮像カメラ３１、照明手段である照明手段３２、
遮蔽板３３および撮像カメラ用レンズ３１ａと照明手段
３２との間に挿入された偏光フィルタ６１等により構成
され、基本構成は実施の形態例１とほぼ同様である。た
だ、外観検査装置６０では、照明手段３２は光源として
従来の単色であるＬＥＤ光源の代わりに波長範囲の広い
白色光源等を用い、この白色光源からの光を偏光フィル
タ６３を用いて偏光照明光し、この偏光照明光で電子部
品を照明している。なおここで、外観検査装置６０の照
明手段３２のスペース上の問題や白色光源の大きさの問
題がある時は、外部の白色光源の光をグラスファイバ等
を利用して電子部品の近くまで導く照明手段３２構成と
してもよい。更に外観検査装置６０における偏光フィル
タ６１は外観検査をするＩＣ１８と撮像カメラ３１との
間の光軸に直交する平面内で矢印Ａのように回転し、偏
光の向きが変えられる構造となっている。

【００２４】次に、本実施の形態例のテーピング装置に
おける外観検査装置６０による外観検査方法に関して説
明する。まず、本実施の形態例１で述べた外観検査方法
と同様に、図３および図４に示す従来のマーク外観検査
装置２０やリード外観検査装置２３の代わりに上述した
外観検査装置６０を設置した状態とし、本実施の形態例
１で述べたと同様にして外観検査を行う。ただし、リー
ド外観検査装置２３の代わりに設置した外観検査装置６
０では、第１の撮像による外観検査方法をとり、マーク
外観検査装置２０の代わりに設置した外観検査装置６０
では、第２の撮像による外観検査方法をとる。

【００２５】また、上述したリード外観検査をする外観
検査装置６０を用いず、上述したマーク外観検査をする
外観検査装置６０だけを用い、偏光照明光の直接反射光
を含む光による撮像での第１の外観検査法と、偏光照明
光の直接反射光を含まない光よる撮像での第２の外観検
査法を行わせ、この２回のＩＣ１８の画像信号を順次画
像処理装置２５に送り、この二つの入力画像信号と予め
記憶させた基準となる所定のマークとリードのパターン
とを比較することで、リードとマークの外観検査の良否
判定を行わせる外観検査方法をとることもできる。

【００２６】上述した外観検査装置６０を用いて、第１
の撮像によるリード外観検査を行うと、散乱反射光によ
る画像の歪は殆ど無くなり、鮮明な画像を取り込めると
同時に、偏光照明光がＩＣリード１８ａで反射してでき
るポケット部１２ａの側壁１２ｂに映り込む反射像１８
ｂ（図６参照）から撮像カメラ３１に入射する直接反射
光量は２度の反射で少なくなり、ＩＣリード１８ａから
撮像カメラ３１に入射する直接反射光量とに大きな差が
出るので、画像処理部２５での反射像１８ｂによるリー
ド外観検査の誤判定が少なくなる。従って第１の外観検
査法でのリード外観検査で、より確実なリード外観検査
の良否判定が可能となる。また、上述した外観検査装置
６０を用いて、第２の撮像によるマーク外観検査を行う
と、散乱反射光による画像の歪は殆ど無くなり、鮮明な
画像を取り込めると同時に、マークの色相分別性が良く
なってマークの輪郭が鮮明となり、より確実なマーク外
観検査の良否判定が可能となる。

【００２７】以上、本発明を２例の実施の形態例により
説明したが、本発明はこれら実施の形態例に何ら限定さ
れるものではない。例えば、上記の実施の形態例では電
子部品としてＩＣを用いて説明したが、トランジスタ、
ドイオード、固定抵抗器、コンデンサ等のテーピングし
て使用される部品等であってもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のテーピング装置における外観検査方法とその装置は、
外観検査する電子部品と電子部品を撮像する撮像カメラ
間の光軸上に偏光フィルタを挿入することで、より鮮明
な電子部品の画像取り込みが可能となり、従ってより正
確な外観検査が可能となる。また、偏光照明光の照明手
段により電子部品を照明し、偏光照明光の偏光の向きと
同じ向きとした偏光フィルタを通した撮像による外観検
査法と、偏光照明光の偏光の向きと異なる向きとした偏
光フィルタを通した撮像による外観検査法の特徴を生か
した電子部品の外観検査を行うことで、より正確な外観
検査が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した実施の形態例１の外観検査装
置の概略図である。

【図２】本発明を適用した実施の形態例２の外観検査装
置の概略図である。

【図３】従来のテーピング装置の概略正面図である。

【図４】従来のテーピング装置の概略平面図である。

【図５】従来の外観検査装置の概略図である。

【図６】ＩＣがキャリアテープのポケット部に精度よく
載置された例を示す概略平面図である。

【図７】ＩＣがキャリアテープのポケット部に傾いて載
置された例の図６のＡ部を示す概略平面図である。

【符号の説明】

１…テーピング装置、１１…筐体、１２…キャリアテー
プ、１２ａ…ポケット部、１２ｂ…側壁、１３…キャリ
アテープリール、１４…カバーテープ、１５…カバーテ
ープリール、１６…テープ、１７…巻き取りテープリー
ル、１８…ＩＣ、１８ａ…ＩＣリード、１８ｂ…反射
像、１９…ＩＣ供給部、２０…マーク外観検査装置、２
１…封止部、２２…自動搬送系、２３…リード外観検査
装置、２４…位置決め装置、２５…画像処理装置、３１
…撮像カメラ、３１ａ…撮像カメラ用レンズ、３２，６
２…照明手段、３２ａ…上部照明部、３２ｂ…斜め照明
部、３３…遮蔽板、３４…ＬＥＤ光源、５０，６０…外
観検査装置、５１，６１，６３…偏光フィルタ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テーピング装置でテーピングされる電子
   部品の外観検査方法において、 前記電子部品の画像を得ることができるように前記電子
   部品を照明手段により照明し、前記電子部品の外観を偏
   光フィルタを通して撮像カメラにより撮像することを特
   徴とする外観検査方法。
2. 【請求項２】 前記照明手段を偏光照明光による照明手
   段とし、前記電子部品を偏光照明光で照明することを特
   徴とする、請求項１記載の外観検査方法。
3. 【請求項３】 前記偏光照明光の偏光の向きと合わせた
   前記偏光フィルタを通して前記撮像カメラにより撮像す
   る第１の撮像と、前記偏光照明光の偏光の向きと異なる
   向きにした前記偏光フィルタを通して前記撮像カメラに
   より撮像する第２の撮像とを行って前記電子部品の外観
   検査をすることを特徴とする、請求項１および請求項２
   記載の外観検査方法。
4. 【請求項４】 テーピング装置でテーピングされる電子
   部品の外観検査装置において、 前記電子部品を照明する照明手段と、 前記電子部品を撮像する撮像カメラと、 前記電子部品からの反射光を偏光する偏光フィルタと、 を有することを特徴とする外観検査装置。
5. 【請求項５】 前記電子部品の前記照明手段が偏光照明
   光による照明手段であることを特徴とする、請求項４記
   載の外観検査装置。