JPH09311020A - 突起部検査装置 - Google Patents
突起部検査装置Info
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- JPH09311020A JPH09311020A JP12814096A JP12814096A JPH09311020A JP H09311020 A JPH09311020 A JP H09311020A JP 12814096 A JP12814096 A JP 12814096A JP 12814096 A JP12814096 A JP 12814096A JP H09311020 A JPH09311020 A JP H09311020A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体装置のパッド上または半導体装置を接
合する対象側パッド上に形成された突起部の形成状態を
精度よく検査する。 【解決手段】 それぞれ異なる角度から検査対象突起部
を照射する複数の照明（１〜５）を順々に切り替えて検
査対象突起部の上方に取り付けられたカメラ（６）で毎
回検査対象突起部の画像を取り込む。計測手段（１３）
はカメラから取り込んだ画像を二値化して外接矩形サイ
ズ、円形度、平均濃度値等の特徴量を計測し、判定手段
（１４）はあらかじめ点灯させる照明毎に設定した良品
範囲に入っていなければ不良と判定することにより突起
部の形成状態を精度良く検査する。
合する対象側パッド上に形成された突起部の形成状態を
精度よく検査する。 【解決手段】 それぞれ異なる角度から検査対象突起部
を照射する複数の照明（１〜５）を順々に切り替えて検
査対象突起部の上方に取り付けられたカメラ（６）で毎
回検査対象突起部の画像を取り込む。計測手段（１３）
はカメラから取り込んだ画像を二値化して外接矩形サイ
ズ、円形度、平均濃度値等の特徴量を計測し、判定手段
（１４）はあらかじめ点灯させる照明毎に設定した良品
範囲に入っていなければ不良と判定することにより突起
部の形成状態を精度良く検査する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は突起部検査装置、特
に半導体装置のパッド上または半導体装置を接合する対
象側パッド上に形成されたバンプの形成状態を検査する
突起部検査装置に関する。
に半導体装置のパッド上または半導体装置を接合する対
象側パッド上に形成されたバンプの形成状態を検査する
突起部検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置に取り付けられたバン
プを検査する装置として、特開平０４−３５９４４７号
に記載された「半導体装置のハンダ接合部検査装置」が
ある。ただし、これは半導体装置のはんだバンプを基板
のパッドと接合後にＸ線透過画像を用いて接合状態を検
査する装置である。
プを検査する装置として、特開平０４−３５９４４７号
に記載された「半導体装置のハンダ接合部検査装置」が
ある。ただし、これは半導体装置のはんだバンプを基板
のパッドと接合後にＸ線透過画像を用いて接合状態を検
査する装置である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の技術の
半導体装置のハンダ接合部検査装置は、半導体装置と基
板とを接合後に検査するので、はんだバンプの欠落等の
欠陥が確認できても、この欠陥を修正するには半導体装
置と基板との全接合箇所を取り外してから行わなければ
ならず、修正に時間と費用がかかるという問題点があっ
た。また、Ｘ線装置を使用するために検査装置の価格が
高くなり、また安全上の対策も必要であるという問題点
があった。
半導体装置のハンダ接合部検査装置は、半導体装置と基
板とを接合後に検査するので、はんだバンプの欠落等の
欠陥が確認できても、この欠陥を修正するには半導体装
置と基板との全接合箇所を取り外してから行わなければ
ならず、修正に時間と費用がかかるという問題点があっ
た。また、Ｘ線装置を使用するために検査装置の価格が
高くなり、また安全上の対策も必要であるという問題点
があった。
【０００４】また、このような従来技術を改善するため
に特願平７−１０２６３号により提案された技術があ
る。この技術はＸ線を用いることなく、基板に取り付け
られたはんだボール等の突起部の欠落・サイズ不良を検
出するものである。
に特願平７−１０２６３号により提案された技術があ
る。この技術はＸ線を用いることなく、基板に取り付け
られたはんだボール等の突起部の欠落・サイズ不良を検
出するものである。
【０００５】図５は、この突起部検査装置の一例を示す
ブロック図である。図で検査対象５１は照明５２により
照明され、カメラ５３は検査対象５１の画像を取り込
む。カメラ５３から出力されるアナログ信号はＡＤ変換
手段５４によりＡＤ変換され濃淡画像データとして出力
される。濃淡画像信号は二値化手段５５で二値化され二
値化画像信号に変換される。ラベル付け手段５６は二値
化画像信号を入力し、ラベル付け処理を行い、判定手段
５７ではラベル付けデータに基づいて突起部の欠落・位
置ずれ・サイズ不良を検出する。位置ずれ検査は、隣接
する突起部の座標から位置ずれ許容範囲を設定し、その
範囲内にラベルが存在すれば位置ずれ不良ではないと判
定する。
ブロック図である。図で検査対象５１は照明５２により
照明され、カメラ５３は検査対象５１の画像を取り込
む。カメラ５３から出力されるアナログ信号はＡＤ変換
手段５４によりＡＤ変換され濃淡画像データとして出力
される。濃淡画像信号は二値化手段５５で二値化され二
値化画像信号に変換される。ラベル付け手段５６は二値
化画像信号を入力し、ラベル付け処理を行い、判定手段
５７ではラベル付けデータに基づいて突起部の欠落・位
置ずれ・サイズ不良を検出する。位置ずれ検査は、隣接
する突起部の座標から位置ずれ許容範囲を設定し、その
範囲内にラベルが存在すれば位置ずれ不良ではないと判
定する。
【０００６】しかしながら、図５の技術は、突起部不良
の検査項目が欠落・サイズ不良・位置ずれであり、突起
部表面の“つの”・くぼみ・キズ等の形状や表面状態に
関する不良の検査を精度よくできないという問題点があ
った。
の検査項目が欠落・サイズ不良・位置ずれであり、突起
部表面の“つの”・くぼみ・キズ等の形状や表面状態に
関する不良の検査を精度よくできないという問題点があ
った。
【０００７】その理由は、形状不良や表面状態の不良を
検出するためのアルゴリズムを備えていないことに加え
て、検査時に点灯させる照明が固定であるために照明の
反射光がカメラに入射する角度の情報しか得られないの
で、それ以外の箇所に形状不良があると検出できないた
めである。また、検出できる範囲を広くするために複数
の角度に取り付けた照明を同時に点灯させる等の方法に
より広い角度から照明を照射すると、一度に広い範囲の
情報を取り込むために小さな形状不良の場合に良品と不
良の各測定値の差が小さくなり精度良く検出ができない
という問題点があった。
検出するためのアルゴリズムを備えていないことに加え
て、検査時に点灯させる照明が固定であるために照明の
反射光がカメラに入射する角度の情報しか得られないの
で、それ以外の箇所に形状不良があると検出できないた
めである。また、検出できる範囲を広くするために複数
の角度に取り付けた照明を同時に点灯させる等の方法に
より広い角度から照明を照射すると、一度に広い範囲の
情報を取り込むために小さな形状不良の場合に良品と不
良の各測定値の差が小さくなり精度良く検出ができない
という問題点があった。
【０００８】したがって、本発明の目的は、半導体装置
のパッドまたは半導体装置を接合する対象側パッド上に
形成された突起部の形状や表面状態等の形成状態を精度
よく検査することができる突起部検査装置を提供するこ
とである。
のパッドまたは半導体装置を接合する対象側パッド上に
形成された突起部の形状や表面状態等の形成状態を精度
よく検査することができる突起部検査装置を提供するこ
とである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、それぞ
れ異なる角度から検査対象突起部を照射する複数の照明
と、点灯させる照明を順々に切り替える制御手段と、検
査対象突起部の上方に取り付けられそれぞれの照明を切
り替えて点灯させた時に毎回検査対象突起部の画像を取
り込むカメラと、カメラから出力されるアナログ信号を
ＡＤ変換して濃淡画像データにするＡＤ変換手段と、Ａ
Ｄ変換手段から出力される濃淡画像データを記憶してお
く濃淡画像データ記憶手段と、濃淡画像データを入力し
あらかじめ設定した二値化レベル以上のデータは“１”
に、二値化レベルより小さいデータは“０”に変換して
二値化画像データを出力する二値化手段と、二値化画像
データを入力して記憶する二値化画像データ記憶手段
と、二値化画像データ記憶手段から二値化画像データを
読み出して“１”の連結領域の画素に同じ番号付けする
ラベル付け処理を行い、ラベル付けデータを出力するラ
ベル付け手段と、ラベル付けデータを入力してラベル毎
の外接矩形サイズ・面積・周囲長・円形度・重心等の特
徴量を計測し、さらに濃淡画像データ記憶手段より濃淡
画像信号を入力し、ラベル内濃度値合計を計測し、濃淡
値合計／面積の値を平均濃度値として算出しそれらの計
測値データを出力する計測手段と、計測値データを入力
し外接矩形サイズ・面積・円形度・平均濃度値等の計測
値データがそれぞれあらかじめ点灯させる照明毎に設定
した良品範囲に入っていなければ不良と判定する判定手
段とを備えたことを特徴とする突起部検査装置が得られ
る。
れ異なる角度から検査対象突起部を照射する複数の照明
と、点灯させる照明を順々に切り替える制御手段と、検
査対象突起部の上方に取り付けられそれぞれの照明を切
り替えて点灯させた時に毎回検査対象突起部の画像を取
り込むカメラと、カメラから出力されるアナログ信号を
ＡＤ変換して濃淡画像データにするＡＤ変換手段と、Ａ
Ｄ変換手段から出力される濃淡画像データを記憶してお
く濃淡画像データ記憶手段と、濃淡画像データを入力し
あらかじめ設定した二値化レベル以上のデータは“１”
に、二値化レベルより小さいデータは“０”に変換して
二値化画像データを出力する二値化手段と、二値化画像
データを入力して記憶する二値化画像データ記憶手段
と、二値化画像データ記憶手段から二値化画像データを
読み出して“１”の連結領域の画素に同じ番号付けする
ラベル付け処理を行い、ラベル付けデータを出力するラ
ベル付け手段と、ラベル付けデータを入力してラベル毎
の外接矩形サイズ・面積・周囲長・円形度・重心等の特
徴量を計測し、さらに濃淡画像データ記憶手段より濃淡
画像信号を入力し、ラベル内濃度値合計を計測し、濃淡
値合計／面積の値を平均濃度値として算出しそれらの計
測値データを出力する計測手段と、計測値データを入力
し外接矩形サイズ・面積・円形度・平均濃度値等の計測
値データがそれぞれあらかじめ点灯させる照明毎に設定
した良品範囲に入っていなければ不良と判定する判定手
段とを備えたことを特徴とする突起部検査装置が得られ
る。
【００１０】更に、本発明によれば、それぞれ異なる角
度から検査対象突起部を照射する複数の照明をあらかじ
め設定した任意の組み合わせで点灯させる制御手段とを
付加し、それぞれの組み合わせごとにそれぞれの計測値
データについてあらかじめ良品範囲を設定しておく判定
手段とを備えたことを特徴とする突起部検査装置が得ら
れる。
度から検査対象突起部を照射する複数の照明をあらかじ
め設定した任意の組み合わせで点灯させる制御手段とを
付加し、それぞれの組み合わせごとにそれぞれの計測値
データについてあらかじめ良品範囲を設定しておく判定
手段とを備えたことを特徴とする突起部検査装置が得ら
れる。
【００１１】本発明においては、複数の角度に配置した
照明を順々に点灯させて画像を取り込み、突起部の円形
度・平均濃度値・サイズ・面積等の特徴量を計測し、そ
れぞれの点灯照明に応じた良品の特徴量範囲に入ってい
るかどうかで判定するので、突起部のどこの場所に小さ
な“つの”・くぼみ・キズ等の形状不良や表面状態の不
良があっても精度良く検出できる。更に点灯させる照明
の組み合わせを任意に設定し、その照明条件での良品の
特徴量範囲に入っているかどうかで判定するので、検出
したい不良の形状やサイズに応じた検査条件を設定でき
高い検出精度を得ることができる。
照明を順々に点灯させて画像を取り込み、突起部の円形
度・平均濃度値・サイズ・面積等の特徴量を計測し、そ
れぞれの点灯照明に応じた良品の特徴量範囲に入ってい
るかどうかで判定するので、突起部のどこの場所に小さ
な“つの”・くぼみ・キズ等の形状不良や表面状態の不
良があっても精度良く検出できる。更に点灯させる照明
の組み合わせを任意に設定し、その照明条件での良品の
特徴量範囲に入っているかどうかで判定するので、検出
したい不良の形状やサイズに応じた検査条件を設定でき
高い検出精度を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。
て、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】図１は本発明の一実施例を示すブロック図
である。照明１・照明２・照明３・照明４・照明５は、
検査対象突起部を異なる角度より照射する。照明１はハ
ーフミラー１５等を介してカメラ６と同軸に照射し、照
明２・照明３・照明４・照明５はリング状に配置されそ
れぞれ異なる角度から検査対象突起部を照射する。リン
グ状に配置される照明は、例えばリング状蛍光灯や、リ
ング状に配置されたＬＥＤ照明、リング状に照明の出射
口を配置したファイバ照明等がある。本発明では、照明
を切り替えて点灯させるので切り替えが高速に行うこと
のできるＬＥＤ照明が望ましい。また、ここでは一実施
例として照明を照射させる角度を５種類備えた照明によ
り説明しているが、本発明は照明の角度数を限定するも
のではない。
である。照明１・照明２・照明３・照明４・照明５は、
検査対象突起部を異なる角度より照射する。照明１はハ
ーフミラー１５等を介してカメラ６と同軸に照射し、照
明２・照明３・照明４・照明５はリング状に配置されそ
れぞれ異なる角度から検査対象突起部を照射する。リン
グ状に配置される照明は、例えばリング状蛍光灯や、リ
ング状に配置されたＬＥＤ照明、リング状に照明の出射
口を配置したファイバ照明等がある。本発明では、照明
を切り替えて点灯させるので切り替えが高速に行うこと
のできるＬＥＤ照明が望ましい。また、ここでは一実施
例として照明を照射させる角度を５種類備えた照明によ
り説明しているが、本発明は照明の角度数を限定するも
のではない。
【００１４】制御手段７は点灯させる照明を順々に切り
替えて点灯させ、カメラ６は照明を切り替える毎に画像
を取り込みアナログ画像信号ａを出力する。ＡＤ変換手
段８はカメラ６から出力されるアナログ信号ａを入力
し、ディジタル信号へＡＤ変換した濃淡画像データｂを
出力する。
替えて点灯させ、カメラ６は照明を切り替える毎に画像
を取り込みアナログ画像信号ａを出力する。ＡＤ変換手
段８はカメラ６から出力されるアナログ信号ａを入力
し、ディジタル信号へＡＤ変換した濃淡画像データｂを
出力する。
【００１５】ＡＤ変換手段８から出力される濃淡画像デ
ータｂは濃淡画像データ記憶手段９に入力され記憶され
る。
ータｂは濃淡画像データ記憶手段９に入力され記憶され
る。
【００１６】二値化手段１０は、濃淡画像データ記憶手
段９から出力される濃淡画像データｂ′を入力し、あら
かじめ設定した二値化レベル以上のデータは“１”に、
二値化レベルより小さいデータは“０”に変換して二値
化画像データｃを出力する。突起部の取り付けられてい
る面からの乱反射光もカメラ６に入射するが、突起部の
表面からカメラ６に入射する正反射光に比べると入射す
る光量が少ないために、二値化手段１０であらかじめ設
定しておく二値化レベルを正反射光の領域は“１”に、
乱反射光の領域は“０”になるように設定しておくこと
で、突起部の取り付け面からの乱反射光の影響を受ける
ことなく突起部表面からの正反射光の領域のみを“１”
にすることができる。尚、二値化手段１０に入力する濃
淡画像データは、濃淡画像記憶手段９から出力される濃
淡画像データｂ′ではなく、ＡＤ変換手段８から出力さ
れる濃淡画像信号ｂを入力することも可能である。
段９から出力される濃淡画像データｂ′を入力し、あら
かじめ設定した二値化レベル以上のデータは“１”に、
二値化レベルより小さいデータは“０”に変換して二値
化画像データｃを出力する。突起部の取り付けられてい
る面からの乱反射光もカメラ６に入射するが、突起部の
表面からカメラ６に入射する正反射光に比べると入射す
る光量が少ないために、二値化手段１０であらかじめ設
定しておく二値化レベルを正反射光の領域は“１”に、
乱反射光の領域は“０”になるように設定しておくこと
で、突起部の取り付け面からの乱反射光の影響を受ける
ことなく突起部表面からの正反射光の領域のみを“１”
にすることができる。尚、二値化手段１０に入力する濃
淡画像データは、濃淡画像記憶手段９から出力される濃
淡画像データｂ′ではなく、ＡＤ変換手段８から出力さ
れる濃淡画像信号ｂを入力することも可能である。
【００１７】二値化手段１０から出力される二値化画像
データｃは、二値化画像データ記憶手段１１に入力され
記憶される。
データｃは、二値化画像データ記憶手段１１に入力され
記憶される。
【００１８】ラベル付け手段１２は、二値化画像データ
記憶手段１１から二値化画像データｃ′を読み出して
“１”の連結領域の画素に同じ番号付けをするラベル付
け処理を行い、ラベルデータｄを出力する。
記憶手段１１から二値化画像データｃ′を読み出して
“１”の連結領域の画素に同じ番号付けをするラベル付
け処理を行い、ラベルデータｄを出力する。
【００１９】計測手段１３は、ラベルデータｄを入力し
て、ラベル毎の外接矩形サイズ・面積・周囲長・円形度
・重心等の特徴量を計測し、さらに濃淡画像メモリより
濃淡画像信号を入力し、ラベル内濃度値合計を計測し、
濃淡値合計／面積の値を平均濃度値として算出しそれら
の計測値データｅを出力する。
て、ラベル毎の外接矩形サイズ・面積・周囲長・円形度
・重心等の特徴量を計測し、さらに濃淡画像メモリより
濃淡画像信号を入力し、ラベル内濃度値合計を計測し、
濃淡値合計／面積の値を平均濃度値として算出しそれら
の計測値データｅを出力する。
【００２０】判定手段１４は、計測値データｅを入力し
外接矩形サイズ・面積・円形度・平均濃度値等の計測値
データがそれぞれあらかじめ点灯させる照明毎に設定し
た良品範囲に入っていなければ不良と判定する。
外接矩形サイズ・面積・円形度・平均濃度値等の計測値
データがそれぞれあらかじめ点灯させる照明毎に設定し
た良品範囲に入っていなければ不良と判定する。
【００２１】以上の実施例において制御手段７は、照明
１・照明２・照明３・照明４・照明５の内あらかじめ設
定した任意の組み合わせで照明を点灯させる。判定手段
１４では、その照明の組み合わせで画像取込以降の処理
を行った場合の測定値の良品範囲を設定しておき判定を
行う。
１・照明２・照明３・照明４・照明５の内あらかじめ設
定した任意の組み合わせで照明を点灯させる。判定手段
１４では、その照明の組み合わせで画像取込以降の処理
を行った場合の測定値の良品範囲を設定しておき判定を
行う。
【００２２】次に本発明の原理について図面を参照して
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００２３】図２（１）〜（５）は、照明１・照明２・
照明３・照明４・照明５をそれぞれ単独で点灯させたと
きの突起部の取り込み画像である。斜線部は、二値化手
段で二値化したときに“１”になる突起部表面からの正
反射光がカメラに入射する明るい領域である。照明１を
点灯させた時は突起部頂点の平坦な領域が明るく、照明
２・照明３・照明４・照明５を点灯させた場合は、リン
グ状の方向から検査対象部に照射するために正反射光の
部分がリング状となって撮像される。突起部取り付け面
からの角度が大きい照明２を点灯させた場合が最も小さ
いリングで、突起部取り付け面からの角度が最も小さい
照明５を点灯させた場合が最も大きい径のリングが撮像
される。このように点灯させる照明を切り替えると突起
部表面の反射光のカメラに入射する領域も変わることが
わかる。
照明３・照明４・照明５をそれぞれ単独で点灯させたと
きの突起部の取り込み画像である。斜線部は、二値化手
段で二値化したときに“１”になる突起部表面からの正
反射光がカメラに入射する明るい領域である。照明１を
点灯させた時は突起部頂点の平坦な領域が明るく、照明
２・照明３・照明４・照明５を点灯させた場合は、リン
グ状の方向から検査対象部に照射するために正反射光の
部分がリング状となって撮像される。突起部取り付け面
からの角度が大きい照明２を点灯させた場合が最も小さ
いリングで、突起部取り付け面からの角度が最も小さい
照明５を点灯させた場合が最も大きい径のリングが撮像
される。このように点灯させる照明を切り替えると突起
部表面の反射光のカメラに入射する領域も変わることが
わかる。
【００２４】次に図３を用いて、原理を説明する。図３
は、検査対象突起部側面方向からの説明図である。検査
対象突起部は、はんだや金等の金属表面の半球状をして
いるために、照明からの照射光の一部ｈ１は突起部表面
で正反射し反射光ｈ１′はカメラ６に入射する。照明か
らの照射光の照射角度をθｓ、カメラ６の取り付け角度
をθｃとすると、突起部表面からの正反射光がカメラ６
に入射するのは（式１）を満たすθｔの領域のみとな
る。検査対象突起部の真上から画像を取り込む場合は、
カメラ取り付け角度θｃは９０°である。
は、検査対象突起部側面方向からの説明図である。検査
対象突起部は、はんだや金等の金属表面の半球状をして
いるために、照明からの照射光の一部ｈ１は突起部表面
で正反射し反射光ｈ１′はカメラ６に入射する。照明か
らの照射光の照射角度をθｓ、カメラ６の取り付け角度
をθｃとすると、突起部表面からの正反射光がカメラ６
に入射するのは（式１）を満たすθｔの領域のみとな
る。検査対象突起部の真上から画像を取り込む場合は、
カメラ取り付け角度θｃは９０°である。
【００２５】 θｔ＝９０°−（θｓ＋θｃ）／２ …（式１） （式１）より、点灯させる照明を低い照射角度に切り替
えると、θｓは小さくなるのでθｔは大きくなり、照射
光の一部ｈ２の突起部表面で正反射した反射光ｈ２′が
カメラ６に入射するのは、突起部の反射光１′がカメラ
６に入射する領域より取り付け面に近い下の領域にな
る。
えると、θｓは小さくなるのでθｔは大きくなり、照射
光の一部ｈ２の突起部表面で正反射した反射光ｈ２′が
カメラ６に入射するのは、突起部の反射光１′がカメラ
６に入射する領域より取り付け面に近い下の領域にな
る。
【００２６】つまり、突起部の頂上付近の情報を得るた
めには照明１を点灯させ、頂上より少し下の領域の情報
を得るためには照明２を点灯させ、点灯させる照明の角
度を低くするほど突起部の下の方の情報が得られ、照明
５を点灯させた場合が最も突起部の下の情報を得ること
ができる。
めには照明１を点灯させ、頂上より少し下の領域の情報
を得るためには照明２を点灯させ、点灯させる照明の角
度を低くするほど突起部の下の方の情報が得られ、照明
５を点灯させた場合が最も突起部の下の情報を得ること
ができる。
【００２７】以上の説明により、照明を点灯させる角度
を切り替えることで突起部表面の異なる領域の情報を得
ることができることがわかる。
を切り替えることで突起部表面の異なる領域の情報を得
ることができることがわかる。
【００２８】次に図４を用いて本発明の具体的な不良検
出のアルゴリズムを説明する。図４（１−ａ）（２−
ａ）（３−ａ）は、突起部の一部に“つの”・くぼみ・
キズがある場合の突起部外観図であり、図４（１−ｂ）
（２−ｂ）（３−ｂ）は、それぞれ“つの”・くぼみ・
キズのある突起部表面の角度からの正反射光がカメラに
入射する角度の照明を点灯させた場合の突起部の取り込
み画像である。
出のアルゴリズムを説明する。図４（１−ａ）（２−
ａ）（３−ａ）は、突起部の一部に“つの”・くぼみ・
キズがある場合の突起部外観図であり、図４（１−ｂ）
（２−ｂ）（３−ｂ）は、それぞれ“つの”・くぼみ・
キズのある突起部表面の角度からの正反射光がカメラに
入射する角度の照明を点灯させた場合の突起部の取り込
み画像である。
【００２９】“つの”のある場合は、図４（１−ｂ）に
示すように“つの”部分からの反射光により、リングの
外側に突起が写る。従って、リングの最外周の円形度よ
り良品と大きな違いが出るので、あらかじめ円形度の良
品の範囲を設定しておくことで、不良を検出することが
できる。本発明で円形度Ｐを算出する場合は、ラベル付
け後の最外周長さをＬ、最外周の内側の面積をＳとする
と（式２）または（式３）により求めることができる。
示すように“つの”部分からの反射光により、リングの
外側に突起が写る。従って、リングの最外周の円形度よ
り良品と大きな違いが出るので、あらかじめ円形度の良
品の範囲を設定しておくことで、不良を検出することが
できる。本発明で円形度Ｐを算出する場合は、ラベル付
け後の最外周長さをＬ、最外周の内側の面積をＳとする
と（式２）または（式３）により求めることができる。
【００３０】 Ｐ＝４πＳ／Ｌ2 …（式２） Ｐ＝Ｌ2 ／４πＳ …（式３） ただし円形度を算出するために最外周の内側の面積Ｓが
必要であるが、ラベル付けデータより算出するラベル面
積はリングの内側の面積が含まれないので、リング内側
の面積を求めてからラベル面積と加えて最外周の内側の
面積Ｓを算出する。また“つの”の場合は、リングに突
起となって画像に表れるので、リングの外接矩形サイズ
の縦と横の長さを計測して、その長い方を計測値とする
ことで、外接矩形サイズからも検出することが可能であ
る。
必要であるが、ラベル付けデータより算出するラベル面
積はリングの内側の面積が含まれないので、リング内側
の面積を求めてからラベル面積と加えて最外周の内側の
面積Ｓを算出する。また“つの”の場合は、リングに突
起となって画像に表れるので、リングの外接矩形サイズ
の縦と横の長さを計測して、その長い方を計測値とする
ことで、外接矩形サイズからも検出することが可能であ
る。
【００３１】くぼみのある場合は、図４（２−ｂ）に示
すようにくぼみ部分からの反射光により、リングの外側
にくぼみが写る。従って、リングの最外周の円形度より
良品と大きな違いが出るので、あらかじめ円形度の良品
の範囲を設定しておくことで、不良を検出することがで
きる。また、くぼみによりリングの一部が切れる場合も
あり、円形度は極端に良品とは異なる値となる。
すようにくぼみ部分からの反射光により、リングの外側
にくぼみが写る。従って、リングの最外周の円形度より
良品と大きな違いが出るので、あらかじめ円形度の良品
の範囲を設定しておくことで、不良を検出することがで
きる。また、くぼみによりリングの一部が切れる場合も
あり、円形度は極端に良品とは異なる値となる。
【００３２】キズのある場合は、図４（３−ｂ）に示す
ようにキズ部分からの反射光が弱いので、リングの一部
が切れてしまう。従って、円形度は良品と大きな違いが
出るので、あらかじめ円形度の良品の範囲を設定してお
くことで、不良を検出することができる。また、細かな
すりキズのある場合は、ラベル付けの形状としては良品
と同じ画像が得られるが、すりキズのために光が散乱す
るので反射光は弱く画像濃度値としては良品に比べて小
さな値となる。従って、あらかじめラベル内の平均濃度
値の良品の範囲を設定しておくことで、不良を検出する
ことができる。
ようにキズ部分からの反射光が弱いので、リングの一部
が切れてしまう。従って、円形度は良品と大きな違いが
出るので、あらかじめ円形度の良品の範囲を設定してお
くことで、不良を検出することができる。また、細かな
すりキズのある場合は、ラベル付けの形状としては良品
と同じ画像が得られるが、すりキズのために光が散乱す
るので反射光は弱く画像濃度値としては良品に比べて小
さな値となる。従って、あらかじめラベル内の平均濃度
値の良品の範囲を設定しておくことで、不良を検出する
ことができる。
【００３３】また、判定に平均濃度値を用いることで、
突起部表面に光沢がない場合もカメラに入射する反射光
量が少なく平均濃度値が小さくなるので光沢なし不良も
検出することが可能である。
突起部表面に光沢がない場合もカメラに入射する反射光
量が少なく平均濃度値が小さくなるので光沢なし不良も
検出することが可能である。
【００３４】図４（１−ｃ）（２−ｃ）（３−ｃ）は、
図４（１−ｂ）（２−ｂ）（３−ｂ）の画像を取り込ん
だ時に点灯させた照明よりも、角度の高い照明を点灯さ
せた場合の取り込み画像である。つの・くぼみ・キズの
ある領域よりも上の領域の画像が取り込まれるので、良
品の突起部を取り込んだ画像との違いが出ないため不良
を検出することができない。
図４（１−ｂ）（２−ｂ）（３−ｂ）の画像を取り込ん
だ時に点灯させた照明よりも、角度の高い照明を点灯さ
せた場合の取り込み画像である。つの・くぼみ・キズの
ある領域よりも上の領域の画像が取り込まれるので、良
品の突起部を取り込んだ画像との違いが出ないため不良
を検出することができない。
【００３５】図４（１−ｄ）（２−ｄ）（３−ｄ）は、
図４（１−ｂ）（２−ｂ）（３−ｂ）の画像を取り込ん
だ時に点灯させた照明よりも、角度の低い照明を点灯さ
せた場合の取り込み画像である。つの・くぼみ・キズの
ある領域よりも下の領域の画像が取り込まれるので、良
品の突起部を取り込んだ画像との違いが出ないため不良
を検出することができない。
図４（１−ｂ）（２−ｂ）（３−ｂ）の画像を取り込ん
だ時に点灯させた照明よりも、角度の低い照明を点灯さ
せた場合の取り込み画像である。つの・くぼみ・キズの
ある領域よりも下の領域の画像が取り込まれるので、良
品の突起部を取り込んだ画像との違いが出ないため不良
を検出することができない。
【００３６】図４（１−ｅ）（２−ｅ）（３−ｅ）は、
図４（１−ｂ）（２−ｂ）（３−ｂ）の画像を取り込ん
だ時に点灯させた照明に加えて、角度の高い照明と低い
照明を点灯させた場合の取り込み画像である。つの・く
ぼみ・キズのある領域を含んで広い領域の画像が取り込
まれるので、良品の突起部を取り込んだ画像との違いが
出ないかまたは違いが出ても違いが少ないので、不良を
検出することが難しい。
図４（１−ｂ）（２−ｂ）（３−ｂ）の画像を取り込ん
だ時に点灯させた照明に加えて、角度の高い照明と低い
照明を点灯させた場合の取り込み画像である。つの・く
ぼみ・キズのある領域を含んで広い領域の画像が取り込
まれるので、良品の突起部を取り込んだ画像との違いが
出ないかまたは違いが出ても違いが少ないので、不良を
検出することが難しい。
【００３７】突起部を形成する方式や検査を行う工程に
より、特に発生の頻度が多い特定の形状や大きさの不良
がある場合は、特にその不良を検出しやすい画像を取り
込むように点灯させる照明の組み合わせを設定すること
でその不良に対して高い検出性能を得ることができる。
例えば、突起部がなんらかに接触することにより、頂上
付近に発生する大きめのキズを検出したい場合は、照明
１と照明２を組み合わせて点灯させ、頂上付近の情報を
含んだ画像を取り込むことにより高い検出性能が得られ
る。
より、特に発生の頻度が多い特定の形状や大きさの不良
がある場合は、特にその不良を検出しやすい画像を取り
込むように点灯させる照明の組み合わせを設定すること
でその不良に対して高い検出性能を得ることができる。
例えば、突起部がなんらかに接触することにより、頂上
付近に発生する大きめのキズを検出したい場合は、照明
１と照明２を組み合わせて点灯させ、頂上付近の情報を
含んだ画像を取り込むことにより高い検出性能が得られ
る。
【００３８】
【発明の効果】本発明の第１の効果は、突起部の形状不
良・表面状態の不良の検出が高精度に行えることであ
る。その理由は、複数の角度に取り付けられた照明を順
々に切り替えてそれぞれ画像を取り込むので、小さな不
良の場合もいずれかの画像において良品とは異なる画像
を取り込むことができるためである。
良・表面状態の不良の検出が高精度に行えることであ
る。その理由は、複数の角度に取り付けられた照明を順
々に切り替えてそれぞれ画像を取り込むので、小さな不
良の場合もいずれかの画像において良品とは異なる画像
を取り込むことができるためである。
【００３９】第２の効果は、特定の領域または特定のサ
イズの形状不良の検出が高精度に行えることである。そ
の理由は、複数の角度に取り付けられた照明の内、その
不良形状が良品と取り込み画像において最も違いが出る
ように点灯させる照明の組み合わせをあらかじめ設定で
きるためである。
イズの形状不良の検出が高精度に行えることである。そ
の理由は、複数の角度に取り付けられた照明の内、その
不良形状が良品と取り込み画像において最も違いが出る
ように点灯させる照明の組み合わせをあらかじめ設定で
きるためである。
【図１】本発明の実施の形態例を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】本発明の原理を説明するためのパターン図であ
る。
る。
【図３】本発明の原理を説明するための側面図である。
【図４】本発明の原理を説明するためのパターン図であ
る。
る。
【図５】本発明の基本となる技術を説明するためのブロ
ック図である。
ック図である。
１ 照明 ２ 照明 ３ 照明 ４ 照明 ５ 照明 ６ カメラ ７ 制御手段 ８ ＡＤ変換手段 ９ 濃淡画像データ記憶手段 １０ 二値化手段 １１ 二値化画像データ記憶手段 １２ ラベル付け手段 １３ 計測手段 １４ 判定手段 １５ ハーフミラー ５１ 検査対象 ５２ 照明 ５３ カメラ ５４ ＡＤ変換手段 ５５ 二値化手段 ５６ ラベル付け手段 ５７ 判定手段 ａ アナログ画像信号 ｂ，ｂ′ 濃淡画像データ ｃ，ｃ′ 二値化画像データ ｄ ラベルデータ ｅ 計測値データ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/321 Ｈ０１Ｌ 21/92 ６０４Ｔ ６０４Ｚ
Claims (5)
- 【請求項１】 検査対象である突起を異なる複数の角度
で照射する照明手段と、前記突起を上方から撮像するカ
メラと、前記複数の角度毎に前記カメラから得られた画
像からラベル付データを得るラベル付手段と、前記ラベ
ル付データから検査対象の特徴を抽出する計測手段と、
前記計測手段で抽出された複数の角度毎の特徴に基づき
突起の評価を行う判定手段とを具備する突起部検査装
置。 - 【請求項２】 前記照明手段が前記突起の上方に配置さ
れた複数のリング状照明であることを特徴とする請求項
１の突起部検査装置。 - 【請求項３】 前記計測手段で抽出される特徴がラベル
毎の外接矩形サイズ、面積、周囲長、円形度及びラベル
の平均濃度値の少なくとも１つであることを特徴とする
請求項１の突起部検査装置。 - 【請求項４】 それぞれ異なる角度から検査対象突起部
を照射する複数の照明と、点灯させる照明を順々に切り
替える制御手段と、検査対象突起部の上方に取り付けら
れそれぞれの照明を切り替えて点灯させた時に毎回検査
対象突起部の画像を取り込むカメラと、カメラから出力
されるアナログ信号をＡＤ変換して濃淡画像データにす
るＡＤ変換手段と、ＡＤ変換手段から出力される濃淡画
像データを記憶しておく濃淡画像データ記憶手段と、濃
淡画像データを入力しあらかじめ設定した二値化レベル
以上のデータは“１”に、二値化レベルより小さいデー
タは“０”に変換して二値化画像データを出力する二値
化手段と、二値化画像データを入力して記憶する二値化
画像データ記憶手段と、二値化画像データ記憶手段から
二値化画像データを読み出して“１”の連結領域の画素
に同じ番号付けするラベル付け処理を行い、ラベル付け
データを出力するラベル付け手段と、ラベル付けデータ
を入力してラベル毎の外接矩形サイズ・面積・周囲長・
円形度の特徴量の少なくとも１つを計測し、さらに濃淡
画像データ記憶手段より濃淡画像信号を入力し、ラベル
内濃度値合計を計測し、濃淡値合計／面積の値を平均濃
度値として算出しそれらの計測値データを出力する計測
手段と、計測値データを入力し外接矩形サイズ・面積・
円形度・平均濃度値等の計測値データの少なくとも１つ
がそれぞれあらかじめ点灯させる照明毎に設定した良品
範囲に入っていなければ不良と判定する判定手段とを備
えたことを特徴とする突起部検査装置。 - 【請求項５】 それぞれ異なる角度から検査対象突起部
を照射する複数の照明をあらかじめ設定した任意の組み
合わせで点灯させる制御手段を具備し、前記判定手段が
それぞれの組み合わせごとにそれぞれの計測値データに
ついてあらかじめ良品範囲を設定しておくことを特徴と
する請求項４の突起部検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12814096A JPH09311020A (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | 突起部検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12814096A JPH09311020A (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | 突起部検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09311020A true JPH09311020A (ja) | 1997-12-02 |
Family
ID=14977397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12814096A Pending JPH09311020A (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | 突起部検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09311020A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1116950A1 (en) * | 2000-01-17 | 2001-07-18 | Agilent Technologies, Inc. | Method and apparatus for inspecting a printed circuit board assembly |
| JP2002313997A (ja) * | 2001-04-16 | 2002-10-25 | Hitachi Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| EP1314974A1 (en) * | 2001-11-26 | 2003-05-28 | Omron Corporation | Method of inspecting curved surface and device for inspecting printed circuit board |
| US6608921B1 (en) | 1998-08-21 | 2003-08-19 | Nec Electronics Corporation | Inspection of solder bump lighted with rays of light intersecting at predetermined angle |
| EP1581781A2 (en) * | 2003-01-09 | 2005-10-05 | Orbotech Ltd. | Method and apparatus for simultaneous 2-d and topographical inspection |
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| EP2006804A1 (en) * | 2007-06-22 | 2008-12-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for optical inspection of a matt surface and apparatus for applying this method |
| JP2010256201A (ja) * | 2009-04-27 | 2010-11-11 | Opcell Co Ltd | 形状測定装置 |
| JP2012137466A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-19 | Renesas Electronics Corp | 半導体装置の不良解析方法 |
| JPWO2017042932A1 (ja) * | 2015-09-10 | 2018-06-14 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 検査装置 |
| JP2020136304A (ja) * | 2019-02-13 | 2020-08-31 | アスリートＦａ株式会社 | 導電性ボール検査リペア装置 |
Citations (3)
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| JPH0267949A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-07 | Nec Corp | 半田付検査装置 |
| JPH06167460A (ja) * | 1992-05-29 | 1994-06-14 | Omron Corp | 検査装置 |
| JPH06235625A (ja) * | 1993-02-09 | 1994-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 傷検査装置 |
-
1996
- 1996-05-23 JP JP12814096A patent/JPH09311020A/ja active Pending
Patent Citations (3)
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| WO2009000689A1 (en) * | 2007-06-22 | 2008-12-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for optical inspection of a matt surface and apparatus for applying this method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980609 |