JPH0942946A - 電子部品の測定装置、測定方法及びキャリブレーションマスク - Google Patents
電子部品の測定装置、測定方法及びキャリブレーションマスクInfo
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- JPH0942946A JPH0942946A JP7072445A JP7244595A JPH0942946A JP H0942946 A JPH0942946 A JP H0942946A JP 7072445 A JP7072445 A JP 7072445A JP 7244595 A JP7244595 A JP 7244595A JP H0942946 A JPH0942946 A JP H0942946A
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- Japan
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- camera
- electronic component
- inspection point
- cameras
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体素子のリードの平坦度といった、比較
的小さな電子部品の立体的な測定を、精度よく、かつ高
速に行うことができる測定装置及び測定方法と、測定に
使用するキャリブレーションマスクを提供する。 【構成】 被検体としての半導体素子２の垂直上方にハ
ーフミラー３を設け、反射光束内に第１のカメラ８を、
また、透過光束内に第２のカメラ９を設置する。第１と
第２のカメラの光軸８ａ，９ａは、上記ハーフミラーと
半導体素子との間では平行で間隔Ｌが数ｍｍと狭くなる
ようにする。カメラのモニター画面１１，１２で検査点
を指定し、座標検知手段１２で検査点のＸ座標ｘ１，ｘ
２を求める。そして、演算手段で、三角測量によって上
記検査点Ｐの光軸方向の位置を算出する。高低差が明確
なキャリブレーションマスクにより、測定値を補正する
と、測定の能率が上がる。
的小さな電子部品の立体的な測定を、精度よく、かつ高
速に行うことができる測定装置及び測定方法と、測定に
使用するキャリブレーションマスクを提供する。 【構成】 被検体としての半導体素子２の垂直上方にハ
ーフミラー３を設け、反射光束内に第１のカメラ８を、
また、透過光束内に第２のカメラ９を設置する。第１と
第２のカメラの光軸８ａ，９ａは、上記ハーフミラーと
半導体素子との間では平行で間隔Ｌが数ｍｍと狭くなる
ようにする。カメラのモニター画面１１，１２で検査点
を指定し、座標検知手段１２で検査点のＸ座標ｘ１，ｘ
２を求める。そして、演算手段で、三角測量によって上
記検査点Ｐの光軸方向の位置を算出する。高低差が明確
なキャリブレーションマスクにより、測定値を補正する
と、測定の能率が上がる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子、又は、コ
ンデンサ−、抵抗アレイ等を封入したパッケ−ジ等の比
較的小さな電子部品について、リードの平坦度などの立
体的な検査を行う測定装置及び測定方法に関する。
ンデンサ−、抵抗アレイ等を封入したパッケ−ジ等の比
較的小さな電子部品について、リードの平坦度などの立
体的な検査を行う測定装置及び測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記半導体素子等におけるリードの平坦
度を検査する場合、従来は、もっぱら顕微鏡を用いて、
人が目視によって行っていたが、最近は、様々な方法に
より自動的に検査できる機械が開発されている。例え
ば、立体的な特徴を最も顕著に観察できる方向から直接
又は反射鏡等を用いてカメラに取り込み、検査を行う方
法や、カメラの焦点を自動的に操作し、レンズの繰り出
し量から被検面の平坦度を算出する方法もある。その
他、電子部品にスリット状の照明をある角度を持たせて
照射し、照射された部分に凹凸があると、光の当たった
スリット状の部分に曲折が形成されるので、その曲折の
程度により、平坦度を求める方法がある。
度を検査する場合、従来は、もっぱら顕微鏡を用いて、
人が目視によって行っていたが、最近は、様々な方法に
より自動的に検査できる機械が開発されている。例え
ば、立体的な特徴を最も顕著に観察できる方向から直接
又は反射鏡等を用いてカメラに取り込み、検査を行う方
法や、カメラの焦点を自動的に操作し、レンズの繰り出
し量から被検面の平坦度を算出する方法もある。その
他、電子部品にスリット状の照明をある角度を持たせて
照射し、照射された部分に凹凸があると、光の当たった
スリット状の部分に曲折が形成されるので、その曲折の
程度により、平坦度を求める方法がある。
【０００３】上記の測定方法においては、平坦度を直接
数値として得ることはできず、あらかじめ他の方法によ
り平坦度を測定した電子部品を、種々の平坦度について
標準サンプルとして作成しておき、上記のいずれかの測
定方法で得られた値との相関をとることにより、キャリ
ブレーションをしていた。
数値として得ることはできず、あらかじめ他の方法によ
り平坦度を測定した電子部品を、種々の平坦度について
標準サンプルとして作成しておき、上記のいずれかの測
定方法で得られた値との相関をとることにより、キャリ
ブレーションをしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の方法で、例え
ば、エンボステープ内に収納された電子部品のリードの
平坦度を検査する場合において、その平坦度をもっとも
顕著に観察できる方向である素子の側面からは、テープ
及び前後の素子があるために、カメラ等による観察は不
可能である。また、反射鏡を用いる場合においても、エ
ンボステープの半導体素子の収納ポケットに素子が挿入
された状態で、さらに反射鏡をポケットに入れること
は、スペース的に不可能である。
ば、エンボステープ内に収納された電子部品のリードの
平坦度を検査する場合において、その平坦度をもっとも
顕著に観察できる方向である素子の側面からは、テープ
及び前後の素子があるために、カメラ等による観察は不
可能である。また、反射鏡を用いる場合においても、エ
ンボステープの半導体素子の収納ポケットに素子が挿入
された状態で、さらに反射鏡をポケットに入れること
は、スペース的に不可能である。
【０００５】そのため、半導体素子をエンボステープ内
に収納する前に検査を行うか、もしくは、半導体素子を
ポケットから取り出す機構を設け、カメラによって観察
できる位置まで素子を取り出して検査する必要がある。
しかし、検査後に半導体素子をテープのポケット内に挿
入する過程において、リードを曲げる可能性があり、完
全な検査とはならない。
に収納する前に検査を行うか、もしくは、半導体素子を
ポケットから取り出す機構を設け、カメラによって観察
できる位置まで素子を取り出して検査する必要がある。
しかし、検査後に半導体素子をテープのポケット内に挿
入する過程において、リードを曲げる可能性があり、完
全な検査とはならない。
【０００６】カメラレンズの繰り出し量により検査をす
る場合は、まず、半導体素子の画像を取り込み、取り込
んだ画像を見てレンズの位置を動かし、再び画像を取り
込み確認するといった操作を、ピントが合うまで繰り返
すので、画像取り込み時間及び合焦操作時間が長くな
り、結果として、検査時間が長くなってしまうという問
題があった。
る場合は、まず、半導体素子の画像を取り込み、取り込
んだ画像を見てレンズの位置を動かし、再び画像を取り
込み確認するといった操作を、ピントが合うまで繰り返
すので、画像取り込み時間及び合焦操作時間が長くな
り、結果として、検査時間が長くなってしまうという問
題があった。
【０００７】次に、スリット状の照明を用いる方法の場
合、エンボステープの中では、半導体素子は固定されて
いないために、照射されるリード位置が一定とはなら
ず、場合によっては、スリット状の照明がリード上に照
射されないこともあり、安定した検査を行うためには、
半導体素子の位置決め機構を設ける必要があるという問
題がある。
合、エンボステープの中では、半導体素子は固定されて
いないために、照射されるリード位置が一定とはなら
ず、場合によっては、スリット状の照明がリード上に照
射されないこともあり、安定した検査を行うためには、
半導体素子の位置決め機構を設ける必要があるという問
題がある。
【０００８】さらに、上記のような標準サンプルによる
キャリブレーションの方法では、標準サンプル自体が恒
久的なものではなく、外的要因により変形を起こすこと
があり、標準サンプル自体を定期的に計測してチェック
したり、あらたに作成する必要がある。また、キャリブ
レーションの精度を上げるために、複数個の標準サンプ
ルを入れ替えながらキャリブレーションを行う必要があ
り、面倒な作業となっていた。
キャリブレーションの方法では、標準サンプル自体が恒
久的なものではなく、外的要因により変形を起こすこと
があり、標準サンプル自体を定期的に計測してチェック
したり、あらたに作成する必要がある。また、キャリブ
レーションの精度を上げるために、複数個の標準サンプ
ルを入れ替えながらキャリブレーションを行う必要があ
り、面倒な作業となっていた。
【０００９】本発明は、上記の問題を解決し、半導体素
子のような比較的小さな電子部品の立体的な測定を精度
よくかつ高速に行うことができる測定装置及び測定方法
を提供することを目的としている。本発明の別の目的
は、電子部品を測定する際のキャリブレーションに用い
る標準サンプルであって、外的要因により簡単に変形す
る虞のない、恒久的なキャリブレーションマスクを提供
することにある。
子のような比較的小さな電子部品の立体的な測定を精度
よくかつ高速に行うことができる測定装置及び測定方法
を提供することを目的としている。本発明の別の目的
は、電子部品を測定する際のキャリブレーションに用い
る標準サンプルであって、外的要因により簡単に変形す
る虞のない、恒久的なキャリブレーションマスクを提供
することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の測定装置は、電子部品からの光束を２つに
分割するビームスプリッタと、分割された一方の光束内
に設けられた第１のカメラと、他方の光束内に設けら
れ、上記ビームスプリッタと電子部品との間で上記第１
のカメラの光軸と平行な光軸となる第２のカメラと、上
記平行な２本の光軸を結ぶ方向をＸ軸として上記電子部
品上の検査点Ｐに対応する第１，第２のカメラの結像画
面上の点のＸ座標ｘ１，ｘ２を求める座標検知手段と、
これらｘ１，ｘ２に基づいて上記検査点Ｐの光軸方向の
位置を算出する演算手段と、を有する構成を特徴として
いる。
めに本発明の測定装置は、電子部品からの光束を２つに
分割するビームスプリッタと、分割された一方の光束内
に設けられた第１のカメラと、他方の光束内に設けら
れ、上記ビームスプリッタと電子部品との間で上記第１
のカメラの光軸と平行な光軸となる第２のカメラと、上
記平行な２本の光軸を結ぶ方向をＸ軸として上記電子部
品上の検査点Ｐに対応する第１，第２のカメラの結像画
面上の点のＸ座標ｘ１，ｘ２を求める座標検知手段と、
これらｘ１，ｘ２に基づいて上記検査点Ｐの光軸方向の
位置を算出する演算手段と、を有する構成を特徴として
いる。
【００１１】上記の構成において、上記第１，第２のカ
メラのレンズの焦点距離が等しく、かつ各カメラのレン
ズから上記電子部品までの光路長が等しい構成とするこ
とが望ましい。
メラのレンズの焦点距離が等しく、かつ各カメラのレン
ズから上記電子部品までの光路長が等しい構成とするこ
とが望ましい。
【００１２】上記の目的を達成するために本発明の測定
方法は、電子部品からの光束をビームスプリッタで２つ
に分割し、それぞれの光束内に置かれ光軸が平行な第
１，第２のカメラで上記電子部品を撮影し、上記第１，
第２のカメラの平行な光軸を結ぶ方向をＸ軸として上記
電子部品上の検査点Ｐに対応する第１，第２のカメラの
画像面上の点のＸ座標ｘ１，ｘ２を求め、これらｘ１，
ｘ２に基づいて三角測量により上記検査点Ｐの光軸方向
の位置を算出する構成を特徴としている。
方法は、電子部品からの光束をビームスプリッタで２つ
に分割し、それぞれの光束内に置かれ光軸が平行な第
１，第２のカメラで上記電子部品を撮影し、上記第１，
第２のカメラの平行な光軸を結ぶ方向をＸ軸として上記
電子部品上の検査点Ｐに対応する第１，第２のカメラの
画像面上の点のＸ座標ｘ１，ｘ２を求め、これらｘ１，
ｘ２に基づいて三角測量により上記検査点Ｐの光軸方向
の位置を算出する構成を特徴としている。
【００１３】上記の方法において、光軸方向の変位量が
既知の複数基準点を有するキャリブレーションマスクに
ついて、各基準点の上記Ｘ座標を求め、これらのデータ
により上記検査点Ｐのキャリブレーションを行う構成と
することが望ましい。本発明の、外的要因により簡単に
変形するおそれのない、恒久的なキャリブレーションマ
スクは、１又は２以上の図形を表示できる液晶素子を既
知の間隔で複数段積層してなる構成を特徴としている。
既知の複数基準点を有するキャリブレーションマスクに
ついて、各基準点の上記Ｘ座標を求め、これらのデータ
により上記検査点Ｐのキャリブレーションを行う構成と
することが望ましい。本発明の、外的要因により簡単に
変形するおそれのない、恒久的なキャリブレーションマ
スクは、１又は２以上の図形を表示できる液晶素子を既
知の間隔で複数段積層してなる構成を特徴としている。
【００１４】又は、測定面が既知量の段差を持った複数
の段を有するプレートと、該プレートの各段に描かれた
基準点としての１又は２以上の図形と、を有する構成と
することもできる。
の段を有するプレートと、該プレートの各段に描かれた
基準点としての１又は２以上の図形と、を有する構成と
することもできる。
【００１５】
【作用】電子部品の垂直上方にビームスプリッタを設
け、ビームスプリッタで分割した２つの光束内にそれぞ
れ第１のカメラと第２のカメラとを配置することによっ
て、これらのカメラの光軸間の距離を、被検体としての
電子部品の大きさと同程度又は、それより小さくするこ
とができる。そして、第１と第２のカメラには、光軸間
の距離だけ離れた位置から観察した電子部品の画像が得
られる。電子部品上の所望の位置に検査点Ｐを定め、第
１と第２のカメラの画像上で、検査点ＰのＸ座標ｘ１，
ｘ２を読みとり、三角測量により検査点Ｐの位置を算出
する。
け、ビームスプリッタで分割した２つの光束内にそれぞ
れ第１のカメラと第２のカメラとを配置することによっ
て、これらのカメラの光軸間の距離を、被検体としての
電子部品の大きさと同程度又は、それより小さくするこ
とができる。そして、第１と第２のカメラには、光軸間
の距離だけ離れた位置から観察した電子部品の画像が得
られる。電子部品上の所望の位置に検査点Ｐを定め、第
１と第２のカメラの画像上で、検査点ＰのＸ座標ｘ１，
ｘ２を読みとり、三角測量により検査点Ｐの位置を算出
する。
【００１６】上記の計算には、測定装置固有のいくつか
の定数を求める必要があるが、既知の段差を持つキャリ
ブレーションマスクについて測定し、その結果に基づい
て上記の検査点Ｐのキャリブレーションを行うと容易に
測定できる。キャリブレーションマスクは、液晶素子を
複数層重ねた構造、あるいは、階段状に形成したプレー
トに基準点としてのマークを描いた構造なので、外的要
因により簡単に変形することはない。
の定数を求める必要があるが、既知の段差を持つキャリ
ブレーションマスクについて測定し、その結果に基づい
て上記の検査点Ｐのキャリブレーションを行うと容易に
測定できる。キャリブレーションマスクは、液晶素子を
複数層重ねた構造、あるいは、階段状に形成したプレー
トに基準点としてのマークを描いた構造なので、外的要
因により簡単に変形することはない。
【００１７】
【実施例】以下に図面によって本発明の実施例を説明す
る。図１において、１はエンボステープで、多数の収納
ポケット１ａが規則正しく形成され、各収納ポケット１
ａの内部には、電子部品としての半導体素子２がそれぞ
れ１個づつ収容されている。エンボステープ１の垂直上
方には、ビームスプリッタとしてのハーフミラー３が設
けられ、その上には第１の反射ミラー４が重ねられてい
る。
る。図１において、１はエンボステープで、多数の収納
ポケット１ａが規則正しく形成され、各収納ポケット１
ａの内部には、電子部品としての半導体素子２がそれぞ
れ１個づつ収容されている。エンボステープ１の垂直上
方には、ビームスプリッタとしてのハーフミラー３が設
けられ、その上には第１の反射ミラー４が重ねられてい
る。
【００１８】ハーフミラー３が半導体素子２からの光を
反射する方向には第２の反射ミラー５が設けられ、第１
の反射ミラー４が反射する方向には第３の反射ミラー６
が設けられ、これらは１つのフレーム７内に組み込まれ
ている。
反射する方向には第２の反射ミラー５が設けられ、第１
の反射ミラー４が反射する方向には第３の反射ミラー６
が設けられ、これらは１つのフレーム７内に組み込まれ
ている。
【００１９】フレーム７には、さらに第１のカメラ８、
及び第２のカメラ９が固定されるが、第１のカメラ８
は、第２の反射ミラー５の反射光路内に、第２のカメラ
９は、第３の反射ミラー６の反射光路内に置かれる。ま
た、これらのカメラ８，９はＣＣＤイメージセンサー等
を使用した電子カメラで、両カメラの光軸８ａ，９ａ
は、ハーフミラー３と半導体素子２の間において平行
で、間隔がＬだけ離れるように各反射ミラーとカメラの
位置を調整してセットされる。
及び第２のカメラ９が固定されるが、第１のカメラ８
は、第２の反射ミラー５の反射光路内に、第２のカメラ
９は、第３の反射ミラー６の反射光路内に置かれる。ま
た、これらのカメラ８，９はＣＣＤイメージセンサー等
を使用した電子カメラで、両カメラの光軸８ａ，９ａ
は、ハーフミラー３と半導体素子２の間において平行
で、間隔がＬだけ離れるように各反射ミラーとカメラの
位置を調整してセットされる。
【００２０】符号１０は画像処理装置で、第１、第２の
カメラが撮影した画像が、電気信号となってここに入力
される。この画像処理装置１０内には、第１、第２のカ
メラ８，９のモニター画面１１，１２と、モニター画面
内のカーソル等で指定された検査点の位置を読みとる座
標検知手段１３と、コンピュータのＣＰＵからなる演算
手段１４とがある。ここで、座標系としては、図示のよ
うに、光軸８ａと９ａとを結ぶ方向にＸ軸をとり、光軸
８ａ，９ａとＸ軸の双方に直交する方向にＹ軸を取って
いる。画面の中心を原点Ｏ１，Ｏ２としている。
カメラが撮影した画像が、電気信号となってここに入力
される。この画像処理装置１０内には、第１、第２のカ
メラ８，９のモニター画面１１，１２と、モニター画面
内のカーソル等で指定された検査点の位置を読みとる座
標検知手段１３と、コンピュータのＣＰＵからなる演算
手段１４とがある。ここで、座標系としては、図示のよ
うに、光軸８ａと９ａとを結ぶ方向にＸ軸をとり、光軸
８ａ，９ａとＸ軸の双方に直交する方向にＹ軸を取って
いる。画面の中心を原点Ｏ１，Ｏ２としている。
【００２１】図２（ａ）は第１のカメラ８のモニター画
面１１、（ｂ）は第２のカメラ９のモニター画面１２を
示す。第１、第２のカメラ８，９は、光軸がＸ軸方向に
Ｌだけずれているので、画面内の半導体素子の像２´の
位置がＸ軸方向にずれている。そこで、半導体素子２上
に特定された検査点Ｐに対応する画像上の点Ｐ１，Ｐ２
をカーソル等により各画面内で指定すると、座標検知手
段が点Ｐ１，Ｐ２の位置をＸ，Ｙ座標で（ｘ１，ｙ
１）、（ｘ２，ｙ２）と検知し、演算手段１４に入力す
る。この場合、Ｙ軸方向には変位がないので、ｙ１＝ｙ
２である。
面１１、（ｂ）は第２のカメラ９のモニター画面１２を
示す。第１、第２のカメラ８，９は、光軸がＸ軸方向に
Ｌだけずれているので、画面内の半導体素子の像２´の
位置がＸ軸方向にずれている。そこで、半導体素子２上
に特定された検査点Ｐに対応する画像上の点Ｐ１，Ｐ２
をカーソル等により各画面内で指定すると、座標検知手
段が点Ｐ１，Ｐ２の位置をＸ，Ｙ座標で（ｘ１，ｙ
１）、（ｘ２，ｙ２）と検知し、演算手段１４に入力す
る。この場合、Ｙ軸方向には変位がないので、ｙ１＝ｙ
２である。
【００２２】演算手段１４は、つぎのように三角測量の
原理に基づいて計算し、検査点Ｐの位置を決める。すな
わち、図３において、半導体素子２上の検査点Ｐの第１
のカメラにおける画像をＰ１、第２のカメラにおける画
像をＰ２とし、これらのＸ座標をｘ１，ｘ２とする。
原理に基づいて計算し、検査点Ｐの位置を決める。すな
わち、図３において、半導体素子２上の検査点Ｐの第１
のカメラにおける画像をＰ１、第２のカメラにおける画
像をＰ２とし、これらのＸ座標をｘ１，ｘ２とする。
【００２３】ここで、 ｘ３：検査点ＰのＸ座標 ｆ： カメラのレンズの焦点距離 Ｚ： カメラレンズから検査点Ｐまでの光軸方向の距離 Ｌ： 光軸６ａ，８ａ間の距離 とすると、次の式が成り立つ。
【００２４】ｘ１：ｆ＝ｘ３：Ｚ ｘ２：ｆ＝（ｘ３＋Ｌ）：Ｚ これらの式からｘ３を消去してＺを求めると、 Ｚ＝（ｆＬ）／（ｘ２−ｘ１） （１）
【００２５】となる。ｆ及びＬは既知であるから、ｘ
１，ｘ２が分かれば、Ｚを求めることができ、検査点Ｐ
を半導体素子２のリード先端とすると、リードの浮き沈
み量を知ることができる。上記では、電子部品から第
１、第２カメラのレンズまでの光路長を等しくするとと
もに、両カメラの焦点距離ｆも等しくしているが、これ
らを相違させても、計算が若干面倒になる程度で、測定
自体には問題はない。
１，ｘ２が分かれば、Ｚを求めることができ、検査点Ｐ
を半導体素子２のリード先端とすると、リードの浮き沈
み量を知ることができる。上記では、電子部品から第
１、第２カメラのレンズまでの光路長を等しくするとと
もに、両カメラの焦点距離ｆも等しくしているが、これ
らを相違させても、計算が若干面倒になる程度で、測定
自体には問題はない。
【００２６】第１、第２のカメラは、実際には、ＣＣＤ
イメージセンサー等を用いたものが使用されることか
ら、ｘ方向の撮像面の長さと画素数との比をＭｘとし、
さらに、カメラレンズ面と基準面のオフセット値がある
ので、これをｃとすると、（１）式は次のようになる。 Ｚ＝（ｆＬ）／Ｍｘ（ｘ２−ｘ１）＋ｃ （２）
イメージセンサー等を用いたものが使用されることか
ら、ｘ方向の撮像面の長さと画素数との比をＭｘとし、
さらに、カメラレンズ面と基準面のオフセット値がある
ので、これをｃとすると、（１）式は次のようになる。 Ｚ＝（ｆＬ）／Ｍｘ（ｘ２−ｘ１）＋ｃ （２）
【００２７】このようにして求めたＺの値が、予め設定
された閾値の範囲外であれば、リードの平坦度が不良で
あるとして、画像処理部１０から不良信号をエンボステ
ーピング装置の制御部へ出力し、不良の半導体素子を取
り除かせる。
された閾値の範囲外であれば、リードの平坦度が不良で
あるとして、画像処理部１０から不良信号をエンボステ
ーピング装置の制御部へ出力し、不良の半導体素子を取
り除かせる。
【００２８】上記の測定方法において、第１、第２のカ
メラ８，９の光軸間の距離Ｌは、ハーフミラー３を用い
ない構造であれば、カメラの大きさより小さくとること
ができない。カメラの大きさは、小型のものでも１０ｃ
ｍ以上ある。一方、被検体としての半導体素子等の電子
部品の大きさは、一辺が数ｍｍから２ｃｍ程度で、カメ
ラの大きさに比べて非常に小さい。そのため、光軸間の
距離Ｌがカメラの大きさ以上あると、撮影された画像内
の半導体素子２が画面の端部に小さく写ることになり、
検査点を正確に特定することさえ困難になり、高精度の
測定ができなくなる。本発明では、ハーフミラーを設
け、このハーフミラーに反射される光束内と、透過する
光束内に第１のカメラ８と第２のカメラ９を設ける構成
としたので、２つのカメラの光軸間の距離Ｌは、カメラ
の大きさとは無関係に設定できるようになり、Ｌを数ｍ
ｍ程度まで接近させることができた。
メラ８，９の光軸間の距離Ｌは、ハーフミラー３を用い
ない構造であれば、カメラの大きさより小さくとること
ができない。カメラの大きさは、小型のものでも１０ｃ
ｍ以上ある。一方、被検体としての半導体素子等の電子
部品の大きさは、一辺が数ｍｍから２ｃｍ程度で、カメ
ラの大きさに比べて非常に小さい。そのため、光軸間の
距離Ｌがカメラの大きさ以上あると、撮影された画像内
の半導体素子２が画面の端部に小さく写ることになり、
検査点を正確に特定することさえ困難になり、高精度の
測定ができなくなる。本発明では、ハーフミラーを設
け、このハーフミラーに反射される光束内と、透過する
光束内に第１のカメラ８と第２のカメラ９を設ける構成
としたので、２つのカメラの光軸間の距離Ｌは、カメラ
の大きさとは無関係に設定できるようになり、Ｌを数ｍ
ｍ程度まで接近させることができた。
【００２９】上記の測定装置及び測定方法によれば、２
台のカメラで同時に２つの隣接した視点で画像を取り込
むことができ、１台のカメラを移動させて２つの画像を
取り込むことよりも、検査時間が短くてすみ、検査時間
を短縮することができる。さらに、複数の測定装置を設
け、リードの平坦度以外の検査、例えば、リード曲がり
検査、マーク検査、逆挿入検査等をそれぞれの画像で分
担して検査させることもでき、多項目の検査を短時間で
行うこともできる。
台のカメラで同時に２つの隣接した視点で画像を取り込
むことができ、１台のカメラを移動させて２つの画像を
取り込むことよりも、検査時間が短くてすみ、検査時間
を短縮することができる。さらに、複数の測定装置を設
け、リードの平坦度以外の検査、例えば、リード曲がり
検査、マーク検査、逆挿入検査等をそれぞれの画像で分
担して検査させることもでき、多項目の検査を短時間で
行うこともできる。
【００３０】上記の（２）式において、ｆ，Ｌ，Ｍｘ，
ｃの値は定数であり、測定装置に固有の既知の数値であ
るが、これらの値を正確に測定することは実際には非常
に困難である。そこで、次のようなキャリブレーション
方法を採用することが望ましい。
ｃの値は定数であり、測定装置に固有の既知の数値であ
るが、これらの値を正確に測定することは実際には非常
に困難である。そこで、次のようなキャリブレーション
方法を採用することが望ましい。
【００３１】図４は、キャリブレーションマスクを測定
する状態を示す図である。キャリブレーションマスク１
５には、３層の液晶素子１５ａ，１５ｂ，１５ｃが予め
設定された間隔（等間隔である必要はない）で配置され
ている。各液晶素子には、例えば図５に示すような複数
のマーク１５ｄからなる表示パターンが表示されるよう
になっている。同一の液晶素子内には、同一のマークを
設けないようにし、かつ、全体としての表示パターンは
３層とも同一としている。液晶切換装置１６は、３層の
液晶素子１５ａ，１５ｂ，１５ｃのいずれか１層に択一
的に通電できる構成である。
する状態を示す図である。キャリブレーションマスク１
５には、３層の液晶素子１５ａ，１５ｂ，１５ｃが予め
設定された間隔（等間隔である必要はない）で配置され
ている。各液晶素子には、例えば図５に示すような複数
のマーク１５ｄからなる表示パターンが表示されるよう
になっている。同一の液晶素子内には、同一のマークを
設けないようにし、かつ、全体としての表示パターンは
３層とも同一としている。液晶切換装置１６は、３層の
液晶素子１５ａ，１５ｂ，１５ｃのいずれか１層に択一
的に通電できる構成である。
【００３２】このキャリブレーションマスク１５を、図
１の測定装置の半導体素子２の位置に置き、液晶切換装
置１６で第１層１５ａに通電し、第１層のマスクパター
ンを表示させる。そして、第１、第２のカメラ８，９で
画像を取り込み、それぞれの画像において基準点として
同一のマークを検出し、それぞれの位置としてマークの
重心位置座標を求める。これを第１層の数個のマークに
ついて行う。
１の測定装置の半導体素子２の位置に置き、液晶切換装
置１６で第１層１５ａに通電し、第１層のマスクパター
ンを表示させる。そして、第１、第２のカメラ８，９で
画像を取り込み、それぞれの画像において基準点として
同一のマークを検出し、それぞれの位置としてマークの
重心位置座標を求める。これを第１層の数個のマークに
ついて行う。
【００３３】次に、液晶切換装置１６で、第２層の液晶
素子１５ｂに通電し、第２層のマスクパターンを表示さ
せ、第１、第２のカメラ８，９で画像を取り込む。そし
て、２つの画像において対応するマークの重心位置座標
を数個のマークについて行う。以下同様に第３層につい
ても行う。
素子１５ｂに通電し、第２層のマスクパターンを表示さ
せ、第１、第２のカメラ８，９で画像を取り込む。そし
て、２つの画像において対応するマークの重心位置座標
を数個のマークについて行う。以下同様に第３層につい
ても行う。
【００３４】次に、得られた数カ所の各層のマークの重
心位置座標と、あらかじめ計測された各層の基準面から
の高さの値とをそれぞれ（２）式へ代入し、最小自乗法
により１つの係数としてｆＬ／Ｍｘを求め、同時にｃの
値も求める。また、３層の液晶素子の中央にある１５ｂ
を半導体素子のリードに対する標準の高さとし、一番上
の１５ａを上限値、一番下の１５ｃを下限値として用い
ることもできる。
心位置座標と、あらかじめ計測された各層の基準面から
の高さの値とをそれぞれ（２）式へ代入し、最小自乗法
により１つの係数としてｆＬ／Ｍｘを求め、同時にｃの
値も求める。また、３層の液晶素子の中央にある１５ｂ
を半導体素子のリードに対する標準の高さとし、一番上
の１５ａを上限値、一番下の１５ｃを下限値として用い
ることもできる。
【００３５】図６は、キャリブレーションマスクの別の
実施例である。このマスク１７は階段状に３段構造とな
ったガラス製プレートの各段に、それぞれ複数のマーク
１７ｄを描いたガラスマスクである。使用状態は図７に
示すが、まず、上の段１７ａについて基準点として複数
のマーク１７ｄを測定し、次に中央の段１７ｂ、最後に
下の段１７ｃと同様に測定し、図４の実施例と同様に最
小自乗法によりｆＬ／Ｍｘとｃの値を求める。
実施例である。このマスク１７は階段状に３段構造とな
ったガラス製プレートの各段に、それぞれ複数のマーク
１７ｄを描いたガラスマスクである。使用状態は図７に
示すが、まず、上の段１７ａについて基準点として複数
のマーク１７ｄを測定し、次に中央の段１７ｂ、最後に
下の段１７ｃと同様に測定し、図４の実施例と同様に最
小自乗法によりｆＬ／Ｍｘとｃの値を求める。
【００３６】上記の実施例において、ビームスプリッタ
として、ハーフミラーを使用したが、偏光ビームスプリ
ッタやバンドパスフィルターなど種々のものを使用する
ことができる。
として、ハーフミラーを使用したが、偏光ビームスプリ
ッタやバンドパスフィルターなど種々のものを使用する
ことができる。
【００３７】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
電子部品上の検査点の位置を三角測量により測定する際
に、ビームスプリッタを設けて電子部品からの光束を２
つに分割し、各光束内にそれぞれ第１と第２のカメラを
配置する構成としたので、２つのカメラの光軸間隔を数
ｍｍ程度まで接近させることができ、半導体素子のよう
な小さな電子部品上の検査点でも、その立体的な凹凸を
正確に測定することができる。
電子部品上の検査点の位置を三角測量により測定する際
に、ビームスプリッタを設けて電子部品からの光束を２
つに分割し、各光束内にそれぞれ第１と第２のカメラを
配置する構成としたので、２つのカメラの光軸間隔を数
ｍｍ程度まで接近させることができ、半導体素子のよう
な小さな電子部品上の検査点でも、その立体的な凹凸を
正確に測定することができる。
【００３８】また、あらかじめ変位量が明確なキャリブ
レーションマスクについて測定することにより、測定装
置の固有の係数を求めることができ、検査をさらに容易
にすることができる。本発明のキャリブレーションマス
クは、液晶素子を複数段重ねた構成、又は、多段のプレ
ートの各段に基準点となるマークを描いた構成なので、
外部要因による変形が少なく、安定した標準器となる。
レーションマスクについて測定することにより、測定装
置の固有の係数を求めることができ、検査をさらに容易
にすることができる。本発明のキャリブレーションマス
クは、液晶素子を複数段重ねた構成、又は、多段のプレ
ートの各段に基準点となるマークを描いた構成なので、
外部要因による変形が少なく、安定した標準器となる。
【図１】本発明による電子部品の測定装置の構成を示す
図である。
図である。
【図２】（ａ）は、第１のカメラのモニター画面、
（ｂ）は第２のカメラのモニター画面を示す図である。
（ｂ）は第２のカメラのモニター画面を示す図である。
【図３】本発明の三角測量の原理を説明する図である。
【図４】本発明の測定装置で、キャリブレーションマス
クを測定している状態を示す図である。
クを測定している状態を示す図である。
【図５】本発明のキャリブレーションマスクの表示パタ
ーンを示す図である。
ーンを示す図である。
【図６】本発明のキャリブレーションマスクの別の実施
例の上面図である。
例の上面図である。
【図７】本発明の測定装置で、図６のキャリブレーショ
ンマスクを測定している状態を示す図である。
ンマスクを測定している状態を示す図である。
２ 電子部品 ３ ビームスプリッタ ８ 第１のカメラ ８ａ 第１のカメラの光軸 ９ 第２のカメラ ９ａ 第２のカメラの光軸 １３ 座標検知手段 １４ 演算手段 １５，１７ キャリブレーションマスク
Claims (6)
- 【請求項１】 電子部品からの光束を２つに分割するビ
ームスプリッタと、分割された一方の光束内に設けられ
た第１のカメラと、他方の光束内に設けられ、上記ビー
ムスプリッタと電子部品との間で上記第１のカメラの光
軸と平行な光軸となる第２のカメラと、上記平行な２本
の光軸を結ぶ方向をＸ軸として上記電子部品上の検査点
Ｐに対応する第１，第２のカメラの結像画面上の点のＸ
座標ｘ１，ｘ２を求める座標検知手段と、これらｘ１，
ｘ２に基づいて上記検査点Ｐの光軸方向の位置を算出す
る演算手段と、を有することを特徴とする電子部品の測
定装置。 - 【請求項２】 請求項１において、上記第１，第２のカ
メラのレンズの焦点距離が等しく、かつ各カメラのレン
ズから上記電子部品までの光路長が等しいことを特徴と
する電子部品の測定装置。 - 【請求項３】 電子部品からの光束をビームスプリッタ
で２つに分割し、それぞれの光束内に置かれ光軸が平行
な第１，第２のカメラで上記電子部品を撮影し、上記第
１，第２のカメラの平行な光軸を結ぶ方向をＸ軸として
上記電子部品上の検査点Ｐに対応する第１，第２のカメ
ラの画像面上の点のＸ座標ｘ１，ｘ２を求め、これらｘ
１，ｘ２に基づいて三角測量により上記検査点Ｐの光軸
方向の位置を算出することを特徴とする電子部品の測定
方法。 - 【請求項４】 請求項３において、光軸方向の変位量が
既知の複数基準点を有するキャリブレーションマスクに
ついて、各基準点の上記Ｘ座標を求め、これらのデータ
により上記検査点Ｐのキャリブレーションを行うことを
特徴とする電子部品の測定方法。 - 【請求項５】 １又は２以上の図形を表示できる液晶素
子を既知の間隔で複数段積層してなることを特徴とする
キャリブレーションマスク。 - 【請求項６】 測定面が既知量の段差を持った複数の段
を有するプレートと、該プレートの各段に描かれた基準
点としての１又は２以上の図形と、を有することを特徴
とするキャリブレーションマスク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7072445A JPH0942946A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 電子部品の測定装置、測定方法及びキャリブレーションマスク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7072445A JPH0942946A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 電子部品の測定装置、測定方法及びキャリブレーションマスク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0942946A true JPH0942946A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=13489504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7072445A Pending JPH0942946A (ja) | 1995-03-07 | 1995-03-07 | 電子部品の測定装置、測定方法及びキャリブレーションマスク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0942946A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010243463A (ja) * | 2009-04-10 | 2010-10-28 | Ricoh Co Ltd | ステレオカメラ装置及び車外監視装置 |
| CN103105145A (zh) * | 2011-11-15 | 2013-05-15 | 品翔电子塑胶制品(东莞)有限公司 | 一种电子元件平面度检查机 |
| CN105627933A (zh) * | 2016-02-23 | 2016-06-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 测距模组、三维扫描系统以及测距方法 |
| JP2020020667A (ja) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | キヤノン株式会社 | 測距装置および車載カメラシステム |
-
1995
- 1995-03-07 JP JP7072445A patent/JPH0942946A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010243463A (ja) * | 2009-04-10 | 2010-10-28 | Ricoh Co Ltd | ステレオカメラ装置及び車外監視装置 |
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| CN105627933A (zh) * | 2016-02-23 | 2016-06-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 测距模组、三维扫描系统以及测距方法 |
| WO2017143696A1 (zh) * | 2016-02-23 | 2017-08-31 | 京东方科技集团股份有限公司 | 测距模组、三维扫描系统以及测距方法 |
| US20180356216A1 (en) * | 2016-02-23 | 2018-12-13 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Distance measuring module, three-dimensional (3d) scanning system and distance measuring method |
| CN105627933B (zh) * | 2016-02-23 | 2018-12-21 | 京东方科技集团股份有限公司 | 测距模组、三维扫描系统以及测距方法 |
| JP2020020667A (ja) * | 2018-08-01 | 2020-02-06 | キヤノン株式会社 | 測距装置および車載カメラシステム |
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