JPH10293018A

JPH10293018A - リードフレームの検査装置

Info

Publication number: JPH10293018A
Application number: JP10138697A
Authority: JP
Inventors: Haruhisa Makino; 晴久牧野
Original assignee: Apic Yamada Corp
Current assignee: Apic Yamada Corp
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 1998-11-04

Abstract

(57)【要約】【課題】帯状に連続するリードフレーム表面状態の異
常を高速かつ高精度で検査可能であると共に、リードフ
レームの裏面側に存在する打痕等の異常も簡単な構成で
検出可能とする。【解決手段】照明手段は搬送されるリードフレーム３
に光を照射する。ＣＣＤカメラ６ｃはリードフレーム３
の単位リード形成領域の画像入力を行う。制御手段８は
ＣＣＤカメラ６ｃを介して取り込んだ入力画像の輝度を
解析し、得られた解析値と予め記憶部に記憶させた記憶
値との比較を行うことにより、リードフレーム３の異常
を検出してエラーを出力表示する。そして照明手段は、
ＣＣＤカメラ６ｃの光軸Ｇを取り囲むリング状照明６ｂ
を、リードフレーム３とＣＣＤカメラ６ｃとの間に光軸
Ｇ方向に多段に配置して成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は打ち抜き加工後のリ
ードフレームの打痕や傷、変色等の表面状態を検出する
ことが可能なリードフレームの検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、リードフレーム材を打ち抜きリー
ドフレームを形成するプレス工程において、例えば短冊
状リードフレームであれば、プレスより搬送されたとこ
ろで、大きな打痕やバリ等は作業者が肉眼で確認してい
た。また、搬送されるリードフレームをプレス後に任意
に抜き取り、顕微鏡で検査及び測定を行っていた。ま
た、リールに巻き取られたリードフレームにおいては、
途中で抜き取り検査を行うことができないので、作業者
の肉眼に頼るしかなく、精密検査はリールの最後で打痕
等の有無を検査するしかなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
半導体装置の高密度実装化に伴い、リードフレームの多
ピン化が進行し、３次，４次加工等複数の金型を通さな
ければならず、従ってタンデムプレス，トリプルプレス
といった複数のプレスをつなげて加工を行うことが多く
なったため、より高速で高精度に検査する必要が生じて
きた。また、リードフレームの打痕は、塵及び抜きかす
の進入等僅かな原因により発生することがあり、リール
の途中から最後まで発生することもあるが、途中で打痕
の原因が解消して無くなることもある。このため、リー
ルの最後が良品でも途中に打痕がないとは限らないの
で、リール途中の打痕の有無を検査する必要性が生じて
きた。

【０００４】この場合、短冊状のリードフレームであれ
ば、抜き取り検査を行い、不良品を発見したところでプ
レスを止め、金型を検査して必要ならば調整し直すこと
ができ、また、さかのぼって良品・不良の選別をするこ
とも可能であるが、リールに巻き取られたリードフレー
ムにおいては上述したようなことは実現し難い。そこで
本出願人は、リードフレームに照明を当てて搬送される
リードフレームの画像データをＣＣＤカメラで取り込
み、画像処理を行って打痕の有無を自動的に検出する装
置を開発し、既に出願した。この装置では、画像データ
を取り込む箇所を略均一の明るさに照明するため、リン
グ状照明を用いてリードフレームの検査面に光を照射し
ていた。

【０００５】しかしながら、使用しているリング状照明
は１つであり、リードフレームの検査面側に存在する打
痕のように急激に表面形状が変化する場合にはその部分
での反射光がＣＣＤカメラに入光されて打痕として検出
できるが、検査面側の裏面側に存在する打痕のように検
査面側に現れる表面形状の変化が非常に緩やかなものの
場合には、その部分での反射光がＣＣＤカメラに入光さ
れず、よってこの打痕を検出できないという課題が生じ
た。

【０００６】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、帯状に連続するリードフレーム表面状態の異常を
高速かつ高精度で検査可能であると共に、リードフレー
ムの裏面側に存在する打痕等の異常も簡単な構成で検出
可能なリードフレームの検査装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、搬送されるリー
ドフレームに光を照射する照明手段と、前記リードフレ
ームの単位リード形成領域の画像入力を行う撮像カメラ
と、前記撮像カメラを介して取り込んだ入力画像の輝度
を解析し、得られた解析値と予め記憶部に記憶させた記
憶値との比較を行うことにより、前記リードフレームの
異常を検出してエラーを出力表示する制御手段とを具備
するリードフレームの検査装置において、前記照明手段
は、前記撮像カメラの光軸を取り囲むリング状照明を、
前記リードフレームと前記撮像カメラとの間に前記光軸
方向に多段に配置して成ることを特徴とする。この構成
によれば、リング状照明を追加し、多段とするだけで、
リードフレームの表面に生じたわずかな突出部でも、当
該突出部による曲面へ照射される光の入射角が複数のリ
ング状照明毎に異なるために、いずれかの反射光が撮像
カメラへ入光される確率が高くなり、当該突出を検出で
きるようになる。また、前記照明手段と前記撮像カメラ
は、プレス工程後の前記リードフレームのバリ面側に配
され、撮像カメラは照明手段により光が照射された該バ
リ面の画像入力を行う構成とすれば、打痕の発生し易い
バリ面の検査を確実に行える。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るリードフレー
ムの検査装置の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細
に説明する。図１は本発明にかかるリードフレームの検
査装置を含むリードフレーム製造装置の全体構成を示す
説明図、図２はリードフレームの検査装置の構成を示す
ブロック説明図、図３はリードフレームの検査装置の断
面説明図、図４はリング状の照明手段の構成を示す説明
図、図５はＣＣＤカメラからの入力された画像の明暗部
の解析範囲を示すグラフ、図６は入力データのピークカ
ット検出を示す説明図、図７は解析データの許容値を示
すグラフ、図８は図７の区画Ｎ部分の暗部輝度データの
拡大図、図９はリードフレームの輪郭にマスクを施した
状態を示す比較説明図、図１０は１ピースＩＣの画像解
析領域の区画を示す説明図、図１１は検査装置による検
査動作の流れを示すフローチャートである。

【０００９】先ず図１を参照してリードフレームの検査
装置を含むリードフレーム製造装置の全体構成について
説明する。１，２は帯状に連続するリードフレーム３を
繰り出し，巻き取り用のリールである。本実施例では図
面左側の繰り出し用リール１よりリードフレーム１を繰
り出し、図面右側に配置された巻き取り用リール２に巻
き取るように構成されている。

【００１０】４はレベラーであり、繰り出し用リール１
より繰り出されたリードフレーム３を一定の高さを保っ
て搬送するものである。５は上型５ａ，下型５ｂを装備
してプレスによりリードを形成するプレス装置である。
６はリードフレームの検査装置であり、プレス装置５に
より打ち抜かれたリードフレーム３の表面状態に打痕，
傷，変色等の異常がないかどうかを検査するものであ
る。上記検査装置６には、搬送手段としての搬送ローラ
６ａ，照明手段の一部を構成する複数のリング状照明６
ｂ，撮像カメラとしてのＣＣＤ（電荷結合素子）カメラ
６ｃ，リング状照明６ｂやＣＣＤカメラ６ｃが一体に搭
載された可動テーブル６ｄ等を装備している。７は層間
紙であり、巻き取り用リール２に巻き取られるリードフ
レーム３間に介在させて巻き取らせ、リードフレーム相
互間の摺擦より保護をしている。なお、本実施例では、
検査装置６はプレス装置５の後に配置されているが、リ
ードフレーム１の洗浄装置の後やその他の処理後に配置
することも可能である。

【００１１】次に図２を参照してリードフレームの検査
装置６の全体構成についてブロック図を参照して説明す
る。８は制御手段であり、制御プログラムにしたがって
装置全体の動作を制御するＣＰＵ８ａ、外部より入力さ
れたデータの一時保存を行ったり、ＣＰＵ８ａのワーキ
ングエリアとして使用されるＲＡＭやＣＰＵ８ａの制御
プログラムを記憶したＲＯＭ等を備えた記憶部８ｂ、デ
ータの入出力を行う入出力部（Ｉ／Ｏ部）８ｃ、照明手
段の一部を構成する光源装置９の照度を制御する照度コ
ントローラ８ｄ、ＣＣＤカメラ６ｃにより撮影した画像
にマスク処理を施す画像処理ボード８ｅ等を装備してい
る。上記画像処理ボード８ｅには、ＣＣＤカメラ６ｃよ
り後述するモニター表示用の画像が入力される。また１
０は駆動手段としてのコントローラであり、リードフレ
ーム３を搬送する搬送ローラ６ａを駆動させる駆動モー
タ（図示せず）や可動テーブル６ｄを走査させる駆動モ
ータ（図示せず）を作動／停止させるドライバー回路を
有する。また、上記ＣＰＵ８ａには、Ｉ／Ｏ部８ｃを介
してリードフレーム３の搬送量を検出するためのフレー
ム搬送センサ１１からの検出信号が入力し、プレス装置
５を作動／停止させる制御信号が出力される。

【００１２】上記制御手段８のＣＰＵ８ａは、照度コン
トローラ８ｄにより光源装置９の照度を制御してリング
状照明６ｂによりリードフレーム３のＩＣ１ピース内の
所定の領域内をほぼ同一明度となるように光照射する。
そして、ほぼ同一明度となる領域内の画像を一括してＣ
ＣＤカメラ６ｃにより撮影して画像処理ボード８ｅを介
して輝度データとして取り込み、さらに画像処理の一単
位となる単位リード形成領域（区画とも言う）に細分化
し、この各区画の輝度データを比較の基準となる記憶値
として記憶部８ｂに記憶させる（ティーチィング）。こ
の動作は、ＩＣ１ピース内の全所定の領域について行
い、ＩＣ１ピース全体の記憶値を記憶部８ｂに記憶させ
る。なお、リング状照明６ｂの構成によっては、リード
フレーム３のＩＣ１ピース全体をほぼ同一明度となるよ
うに照明することも可能であり、この場合には照度コン
トローラ８ｄによる光源装置９の照度の制御はＩＣ１ピ
ース単位で行うようにしても良い。また、リードフレー
ム３を所定量搬送して画像を取り込む際に必要に応じて
画像処理ボード８ｅによりマスク処理を施して輝度デー
タを取り込み、取り込んだデータを区画単位に解析し、
得られた解析値と記憶部８ｂに記憶させた記憶値と比較
する。また、ＣＰＵ８ａは入出力部８ｃを介してコント
ローラ１０により搬送ローラ６ａの駆動を制御して搬送
動作を停止させたり、可動テーブル６ｄをリードフレー
ム３の区分された所定の領域ごとに走査させ、当該領域
全体の画像を取り込む。なお、制御手段８は、停止モー
ドと無停止モードの２種類の制御モードを有しており、
停止モードの場合には、リードフレーム３を所定量搬送
したところで周期的に停止させて画像を取り込み、無停
止モードの場合にはリードフレーム３を搬送しながら周
期的に瞬時に画像を取り込む。ここで、この周期をリー
ドフレーム３のＩＣ１ピース分の搬送周期に設定するこ
とで、全数検査が可能である。

【００１３】次に図３を参照してリードフレームの検査
装置６の具体的な装置構成について説明する。以下、プ
レス後のリードフレーム３の搬送経路にしたがって説明
する。リードフレーム３は図面左側より下方にＵ字状に
垂れ下がって検査装置６に進入し、フレームガイド１２
に沿って鉛直上方に向かって搬送される。リードフレー
ム３は搬送中はＡの位置にあり、搬送動作を停止すると
慣性により若干移動してＢ或いはＣの位置に垂れ下がっ
て停止する。

【００１４】また、上記リードフレーム３は、フレーム
ガイド１２により幅方向の位置決めがなされ、図の矢印
に示すＹＺ軸方向に移動可能な可動テーブル６ｄに取り
付けられたリング状照明６ｂによりリードフレーム３の
所定領域に光照射されてその表面画像がＣＣＤカメラ６
ｃにより取り込まれる。また、可動テーブル６ｄは図示
しない駆動モータにより図３のＹＺ軸方向に走査可能に
構成されている。上記リング状照明６ｂの照度は、リー
ドフレーム３の領域毎の輝度に応じて可動テーブル６ｄ
の下方に設けられた光源装置９により調整される。ま
た、上記ＣＣＤカメラ６ｃの焦点は、可動テーブル６ｄ
の後端側にあるノブ６ｊにより手動で調整する。なお、
図３において、Ｙ軸方向とは紙面に対して垂直方向をい
う。

【００１５】また上記リードフレーム３は、停止モード
の場合、フレームガイド１２の下流側に設けられたフレ
ーム搬送センサ１１により搬送量が検出され、例えば２
０８ピンのリードフレーム３でプレス装置５のプレスス
トローク１４０ｓｐｍの時４５ＩＣ分（１９．３秒）搬
送されるごとに移動が停止され、ＣＣＤカメラ６ｃで画
像入力されて検査が行われる。搬送ローラ６ａは、図示
しない駆動モータにより回転駆動され、リードフレーム
３をその円弧面の一部に巻き付けて搬送する。上記フレ
ーム搬送センサ１１の検出信号に基づいて駆動モータの
動作を制御して、搬送ローラ６ａによるリードフレーム
３の搬送動作が制御される。また、無停止モードの場合
には、リードフレーム３の停止動作は行わず、ＣＣＤカ
メラ６ｃにより一定周期ごとに検査を行う。これにより
ＩＣの全数検査も可能となる。この際、ＣＣＤカメラ６
ｃによる画像入力は、フレーム搬送センサ１１から出力
される検出信号に同期して行うようにすると良い。

【００１６】１３は搬送ガイドであり、搬送ローラ６ａ
を経たリードフレーム３の搬送をガイドするものであ
る。上記搬送ガイド１３の搬送路には、リードフレーム
３の上下一方或いは双方に当接して従動回転する複数の
補助ローラ１４が設けられている。上記搬送ガイド１３
を経たリードフレーム３は装置外へ導かれ、巻き取り側
に搬送される。

【００１７】また、装置下部には、制御手段８や電源部
等を配置した制御パネル１５が配置されている。また、
装置上部には制御データコントロール用の制御用モニタ
ー１６ａ、ＣＣＤカメラ６ｃより取り込んだ画像をリア
ルタイムで表示するための表示用モニター１６ｂが装備
されている。なお、モニターは１台とし、切り換えなが
ら制御データコントロール用の制御用として、また画像
表示用として使用するようにしても良い。

【００１８】ここで、検査装置６の各部の構成及び機能
について詳細に説明する。先ず、複数設けられたリング
状照明６ｂの構成について詳述する。各リング状照明６
ｂは同じ構成であり、図４に示すようにリング状照明６
ｂのリング６ｅ内には光源としての光ファイバー６ｆが
装備されている。また上記リング６ｅには支持部材６ｇ
が設けられており、該支持部材６ｇには半透明フィルム
６ｈがリング６ｅの発光面と対向するように配置されて
いる。また上記半透明フィルム６ｈのうち高輝度部分に
は遮光用のマスク６ｉが設けられている。そして、各リ
ング状照明６ｂは、ＣＣＤカメラ６ｃの光軸を取り囲
み、かつリードフレーム３とＣＣＤカメラ６ｃとの間に
光軸方向に沿って多段（本例では２段であるが、３段以
上でも良い）に配置されている。

【００１９】上述のようにリング状の照明を用いたの
は、リードフレーム３と照明手段との間隔が狭いためフ
レーム面に明暗が生じ易いので、リードフレーム３の各
領域をできるだけ均一に光照射するためである。また、
リング６ｅの発光面に対向する位置に半透明フィルム６
ｈを設けたのは、光の拡散を良くするためであり、更に
はマスク６ｉを設けたのは、高輝度部分を遮光してフレ
ーム面を均一な照度で光照射して、ＣＣＤカメラ６ｃに
より打痕，傷等を鮮明に見るためである。なお、リング
状照明６ｂの発光面の外径を対象フレーム面の長さに比
較して大きくする（一例として２倍以上）ことにより、
リング状照明６ｂからの直接光の影響を少なくすること
ができ、この場合には半透明フィルム６ｈは不要であ
る。また、リング状照明６ｂを多段に設けた理由につい
て図１２と図１３を用いて説明すると、ＣＣＤカメラ６
ｃにより直接検査される図１２中のリードフレーム３の
検査面としての上面（バリ面）に打痕が存在する場合に
は打痕の表面が急激にへこんでいるため、リング状照明
６ｂが１段でもそこから照射される光が打痕の表面のい
ずれかの部分でＣＣＤカメラ６ｃのレンズ方向へ反射す
る（光路は実線で示す）。よって反射部分は打痕がない
状態の正常の輝度よりも高くなってＣＰＵ８ａでは打痕
として認識できる。

【００２０】しかしながら、図１３に示すようにリード
フレーム３の下面（ダレ面）に打痕が存在する場合に
は、その裏面側、つまり検査面側の突出部の変形量は小
さく、しかも突出部の表面は緩やかな曲面となるため
に、リング状照明６ｂが１段しかない場合には、リング
状照明６ｂの光源１からの光（光路は実線で示す）は当
該曲面で反射してもＣＣＤカメラ６ｃのレンズ内へは入
光しない。このため、ＣＰＵ８ａでは打痕なしと判断し
てしまう可能性が高い。そこで、上述したようにこの第
１段目のリング状照明６ｂの他に、第２段目のリング状
照明６ｂを光軸Ｇ方向に沿って第１段目のリング状照明
６ｂと離間して設けると、第２段目のリング状照明６ｂ
の光源２からの光の打痕により検査面側に生じた突出部
への入射角が変わり（この場合には小さくなり）、その
反射光はＣＣＤカメラ６ｃに入光されることになり（光
路は点線で示す）、ＣＰＵ８ａにおいて突出部の存在を
認識でき、その結果リードフレーム３の下面の打痕の存
在を検出することができる。

【００２１】しかし、このリードフレーム３の下面（ダ
レ面）の打痕は、プレス加工を行った際に発生する抜き
カスやゴミがダイ上に付着し、この抜きカス等により生
ずるものであり、リードフレーム３がダイ上に直接載っ
ている状態のため、抜きカス等がリードフレーム３とダ
イとの間に入りにくい。そのため、ダレ面の打痕の発生
率はバリ面の打痕の発生率と比べて低い（約１０分の１
程度）。また、リードフレーム３はダイ上を所定の速度
で移動しているため、小さな抜きカス等はダイ上から飛
び散ってしまいダイ上に付着する抜きカス等は比較的大
きく重いものが殆どである。このため、リードフレーム
３の下面（ダレ面）の打痕によりバリ面に生ずる突出部
はその変形量が比較的大きなものが多く、リング状照明
６ｂを多段に設けることで検出できるものが多いのであ
る。

【００２２】また、照度コントローラ８ｄは、リードフ
レーム３の面粗度の違いにより、同一照度でのフレーム
の明度に違いが生ずる。この場合、記憶部８ｂに記憶さ
せたティーチデータ（記憶値）の許容値が大きくなり、
結果的に打痕検査を困難にする。このため、反射光が明
るいフレームの時には各リング状照明６ｂの少なくとも
１つの照度を落とし、暗いフレームの場合には少なくと
も１つの照度を上げることで、できるだけ均一な明度に
なるように調整するものである。この調整は、ＣＣＤカ
メラ６ｃにより一括して画像入力される領域毎に、画像
を取り込む際に照度コントロールを行う。

【００２３】また、リードフレーム３に打痕，傷等の検
出をした場合、正常なフレーム明度より大きな値或いは
小さな値が検出されたとき、エラーとして検出するた
め、図５に示すようにＣＣＤカメラ６ｃより入力する画
像の輝度データの入力レベルの変更を行っている。本実
施例では、明部解析範囲と暗部解析範囲の双方行ってい
る。なお、図５は各区画毎に、区画内の最高輝度データ
と最低輝度データ（双方ともアナログ値）をそれぞれピ
ックアップしてプロットし、各区画の最高輝度データ同
士、最低輝度データ同士を線で結んだものであり、明部
解析範囲は各区画の最高輝度データを含むように、また
暗部解析範囲は最低輝度データを含むように範囲が設定
される。

【００２４】また、リードフレーム３の表面の明度のピ
ーク値を観察していると、図６（ａ）に示すように、正
常なフレームでも面粗度の違いによりピーク値が上昇す
る場合がある（相違量ａ）。そこで、図６（ｂ）に示す
ように、ピークレベルからある一定量だけカットしたと
ころの輝度レベルを記憶しておき、検査時においても一
定量だけカットしたところの輝度レベルで比較している
（相違量ｂ）。

【００２５】また、図７に示すように、リードフレーム
３の１ピースの同一領域内でも、表面性状，加工油のの
り、面粗度等によりピースごとに輝度が多少異なる場合
があるため、輝度データに許容範囲を設ける。図７にお
いて、輝度を示す折れ線グラフより外れた箇所にドット
が存在する場合には、打痕と判定できる。また、図７の
区画Ｎ部分の暗部輝度データの拡大図を図８に示す。前
記ＣＣＤカメラ６ｃによる入力レベル変更は、明部解析
範囲の輝度と暗部解析範囲の輝度をそれぞれ更に部分拡
大して０〜２５５の輝度データ（ディジタル値）に強調
して各区画ごとにピークカット、例えば、１０ピクセル
のノイズカットを行っている。図８は暗部解析範囲に含
まれる輝度データの拡大図を示すものであるため、、拡
大データの輝度解析範囲（０〜２５５）に設定された許
容範囲（一例として３０〜１３０）より下方に外れる部
分が存在する場合には、打痕と判定できる。逆に、明部
解析範囲に含まれる輝度データに対しては拡大データの
輝度解析範囲（０〜２５５）に設定された許容範囲より
上方に外れる部分が存在する場合には、打痕と判定でき
る。

【００２６】また、図９（ａ）に示すように、プレス装
置５によりプレス後のリードフレーム３の輪郭部３ａや
打ち抜き部分３ｂには、ダレ，カエリ，バリ等が存在す
る。このダレ，カエリ，バリ等が検査しようとする区画
内に存在すると、ダレ，カエリ，バリ等で照射された光
をＣＣＤカメラ６ｃ方向へ反射し、ダレ等が存在しない
場合に比べて輝度データがティーチデータより大きな値
となり誤って打痕と認識してしまう。このため、他のリ
ードフレーム面と同じ輝度として認識するように、一度
リードフレーム３の画像をサンプルとして取り込み、リ
ードフレーム３の輪郭に沿ってエアブラシ，ボカシ等を
使用して画像編集し、マスク画像として記憶部８ｂに記
憶させる。そして、図９（ｂ）に示すように、リードフ
レーム３の輪郭部３ａや打ち抜き部分３ｂに画像処理ボ
ード８ｅにおいてマスク画像Ｍを重ね合わせて輝度を補
正しダレ，バリ等の影響を抑えている。

【００２７】また、照度コントローラ８ｄにより照度を
制御する単位となるリードフレーム３の所定の領域と
は、一例として図１０に示すように、単位ＩＣ（１ピー
ス）を４分割した１／４ピースが相当する。この１／４
ピース内では明度レベルがほぼ同一と観測される。な
お、この領域は、リング状照明６ｂの直径やリードフレ
ーム３との距離によってその広さは左右されるため、所
定領域は１／２ピースの場合もあり、また１ピース自体
の場合もある。また、ＣＣＤカメラ６ｃの画像入力でき
る面積はその受光画素数により、また必要とする解像度
によっても左右されるが、本例では一例として各１／４
ピースを一括で画像入力し、さらにこれを５０区画に分
割して画像処理を行うようにしている。なお、受光画素
数がより多いＣＣＤカメラ６ｃとした場合には、１ピー
ス全体、さらには複数ピースを一括して画像入力する構
成としても良い。

【００２８】次に、上述した検査装置６の検査方法につ
いて図１１に示すフローチャートに沿って説明する。本
実施例では、リードフレーム３の任意の検査位置におい
てＩＣ１ピースの表面状態を検出する動作について説明
するものとする。

【００２９】先ず、リードフレーム全体の検査の流れに
ついて概略説明すると、プレス装置５を経て連続的に加
工され搬送されるリードフレーム３を検査装置６に進入
させ、停止モードでは該検査装置６内でリードフレーム
３を周期的に搬送停止させる。また、無停止モードでは
停止させることなくリードフレーム３のＩＣ１ピースに
対し、多分割した位置へ若しくは多分割していない時は
必要であれば一度ＣＣＤカメラ６ｃを移動させて画像を
取り込む。画像の取り込みは明部解析用と暗部解析用と
してそれぞれ取り込まれる。上記取り込んだ画像を各区
画の解析指示データに従い解析し、そのデータ（解析
値）と記憶部８ｂに記憶されているティーチングデータ
（記憶値）とを比較する。この作業は本実施の形態では
明部及び暗部両方において行われるが、明部のみ、若し
くは暗部のみの解析も選択できるようにしても良い。解
析値と記憶値の両者を比較した結果、記憶値より解析値
のほう大きい場合には、エラーとして出力される。

【００３０】次に具体的な検査方法について説明する。
本実施例は制御モードが停止モードである場合の制御動
作について説明する。図１１において、ステップＳ１に
おいて、マスク画像Ｅの作成を行う。このマスク画像の
作成は、制御手段８の記憶部８ｂにティーチィングによ
りマスクの作成、リードフレーム３のＩＣ１ピース
の区画設定、カメラ入力レベルの設定、入力画像解
析、許容値の設定等が行われる。尚、上記〜の作
業は明部及び暗部検出用双方について行われる。また、
上記ティーチィングによるデータ入力は、リードフレー
ムの品種，材質の相違などにより随時行われる。

【００３１】以下、具体的に説明すると、上記マスク
の作成は、前述したように、リードフレーム３のダレ，
バリ部分は他の面と光の反射が異なるため、この部分は
検査しないようにマスクを作成する。或いは、特に検査
させない部分（例えば刻印部）があればマスクする。ま
た、ＩＣ１ピース内の区画設定は、図１０に示すよう
に、例えば１ピースの１／４を１入力画像とし、入力画
像の明度レベルがほぼ同一と観測される区画に細分化
（本実施例では５０区画に区分）し、１区画を設定す
る。また、カメラ入力レベルの設定は、入力画像の輝
度データのピークレベルを検出するために必要なカメラ
入力の範囲設定を行う。また、入力画像解析は、入力
画像を各区画ごとに解析し、その解析値を記憶部８ｂに
記憶する。また、許容値の設定は、各区画ごとにフレ
ームの面粗度の違いや加工油の付着状況によりフレーム
の明るさが変化することから、良品を解析して記憶値と
の差プラスαを許容値として記憶する。

【００３２】次に、ステップＳ２に進行して搬送ローラ
６ａを回転駆動させてリードフレーム３を所定量搬送し
て停止する。また、同時にリードフレーム３を検査装置
６より巻き取りリール２側に巻き取らせる。この搬送周
期は、本実施例では、前述したように１／４５ＩＣ（１
９．３秒に１回）で行われる。そして、ステップＳ３に
進行して、フレーム面の照度を確認して、明るすぎたり
暗すぎる場合には、照度コントローラ８ｄにより光源装
置９を介してフレーム面に光照射するリング状照明６ｂ
の照度コントロールを行う（本実施の形態ではＩＣ１ピ
ースに対して一カ所ないし複数カ所の照度を確認す
る）。次に、ステップＳ４に進行して変数ｉ（処理して
いるＩＣ１ピース内の領域のシリアル番号を示す）に１
を代入し、さらにステップＳ５に進行して、ステップＳ
１でティーチングした位置と移動後のリードフレームの
位置の補正を可動テーブル６ｄをＹＺ軸方向（図３参
照）に移動させて修正する。

【００３３】次に、ステップＳ６に進行して、ＣＣＤカ
メラ６ｃより画像処理ボード８ｅに画像Ｆを入力する。
本実施例では１／４ピース分（５０区画分）の輝度デー
タを一気に取り込む。画像Ｆとしては、明部，暗部，全
体の３回分のデータを入力する。上記入力画像Ｆはリア
ルタイムで表示用モニター１６ｂに写し出され、その表
面状態を視認することができる。次に、ステップＳ７に
進行して、ＣＰＵ８ａは記憶部８ｂにティーチィングで
記憶させた記憶値を読み出す。次に、ステップＳ８に進
行してティーチィングで作成したマスクを使用するか否
かを判断し、必要であればステップＳ９に進行して入力
画像Ｆに適合したマスク画像Ｅでマスクする。

【００３４】次に、ステップＳ１０に進行して、ＣＰＵ
８ａにより取り込んだ１領域内の１区画ごとの輝度デー
タを解析指示データにしたがい１区画ずつ解析する。こ
のとき、区画ごとに指示データを変えながら解析するこ
とができる。例えば光源の照度が変化して取り込む画像
の明るさが変動しても、取り込むべき対象物（リードフ
レーム）の形状が同じになるようにピータイル値（面
積）を調整する。また、例えば区画内にリード部等の島
（オブジェクション）が存在する場合、２値化したとき
の島（オブジェクション）の数と重心位置をピータイル
値（面積）を変更してＩＣ１ピースの区画形状に応じた
画像を取り込む。また、各区画の許容値を明度レベルの
変化に合わせて調整する場合もある。

【００３５】ステップＳ１１において、１区画分の画像
Ｆの輝度データの入力値（解析値）と、ティーチィング
で記憶させた記憶値（解析値＋許容値）とを比較し、ス
テップＳ１２において入力値が記憶値より大きな値とな
ったとき打痕が生じたものとして、ステップＳ１３に進
行して記憶部８ｂにエラー登録をし、次のステップ１４
に移行する。また、ステップ１２において、入力値が記
憶値以下の場合には、直接ステップＳ１４に進行する。
ステップ１４では現在の領域内の全区画の輝度データの
解析が終了したか否かを判断し、終了していない場合に
はステップＳ１０に戻る。これを繰り返して、領域内の
全区画の輝度データの解析を行う。現在処理している領
域内の全区画の輝度データの解析が終了した場合には、
次の領域内の輝度データの解析を行うべく、ステップ１
５に移行して変数ｉをインクリメントする。

【００３６】次に、ステップＳ１６に進行し、処理を終
了したＩＣ１ピース内の１つの領域内のいずれかの区画
内にエラー登録が有るか否かを判断しエラー登録がある
場合には、ステップＳ１７に進行してその旨を表示モニ
ター１６ｂに表示させると共にプレス装置５の作動を停
止させる。

【００３７】また、次にステップＳ１８に進行して変数
ｉが終了値であるか否かを判断して、終了していない場
合には、ステップＳ５に戻って可動テーブル６ｄを移動
させ、ＣＣＤカメラ６ｃによる画像入力範囲を次の領域
（次の１／４ピース分）とし、同様の輝度データの解析
を行う。以上、ステップ５〜ステップ１８を繰り返し、
ＩＣ１ピース内の全区画の輝度データの解析を行う。次
に、ステップＳ１９に進行して、リードフレーム３に次
の検査領域（ＩＣピース）が有るか否かを判断し、検査
領域が有る場合には、ステップＳ２に戻ってリードフレ
ーム３を所定量搬送して検査工程を繰り返し、検査領域
がない場合には検査を終了する。

【００３８】なお、無停止モードの場合には、上述した
制御動作のうちリードフレーム３の停止動作がなくなる
だけで同様の制御動作が行われる。

【００３９】また、上記実施の形態では、所定の周期で
リードフレーム３のピースを抜き取り検査していたが、
ＣＣＤカメラ６ｃ、画像処理ボード８ｅ、ＣＰＵ８ａ等
の処理速度が向上すれば、全ピースを検査することも可
能である。この場合には処理時間を短くする必要がある
ことから、可動テーブル６ｄの移動を不要とすべく、各
ピースの画像を複数の領域に区分けせずに一括で取り込
んで、一括処理する。また、一括取り込みするため、上
述した可動テーブル６ｄはＣＣＤカメラ６ｃがリードフ
レームの１ピース全体の画像を視野に治める位置に固定
しておく。以下において、この全ピース検査の動作フロ
ーの概要について図１４を用いて説明する。

【００４０】ステップＳ３０において、マスク画像Ｅの
作成を行う。このステップでの動作は前述したステップ
Ｓ１と略同様である。次に、ステップＳ３１に進行して
搬送ローラ６ａを回転駆動させてリードフレーム３を連
続搬送を開始する。次に、ステップＳ３２に進行する。
このステップの動作は前述したステップＳ３と同じであ
る（照度コントロール）。また、Ｉ／Ｏ部８ｃを介して
リードフレーム３の搬送量を検出するためのフレーム搬
送センサ１１はリードフレーム３の１ピース分の移動を
検出して検出信号を出力する構成となっている。ＣＰＵ
８ａではこの検出信号が入力される毎に照度コントロー
ルを、フレーム面が予め設定された照度となるように行
う。次に、ステップＳ３３に進行して、前述したステッ
プ６と同様にリードフレーム３の画像を入力するのであ
るが、相違する点は一括して１ピース全体の画像入力を
行う点にある。また、照度コントロールと同様に、この
検出信号が入力されるＣＰＵ８ａではこの検出信号が入
力される毎にリードフレーム３の画像を入力する。これ
により、リードフレーム３の全ピースの検査が可能とな
る。一括して入力した画像は画像処理の一単位となる複
数の区画（一例として５０区画等）に細分化する点等、
その他の動作は同じ。なお、画像入力の単位が１ピース
全体ではなく、例えば複数ピース等の所定の長さの領域
である場合には、フレーム搬送センサ１１による検出す
るリードフレーム３の移動量を当該所定の長さの範囲と
することによって、同様にリードフレーム３の全ピース
の検査が可能となる。

【００４１】次に、ステップＳ３４に進行する。このス
テップの動作は前述したステップＳ７と同じであり、Ｃ
ＰＵ８ａが記憶値を記憶部８ｂから読み出し、内部に入
力する。次に、ステップＳ３５に進行する。このステッ
プの動作は前述したステップＳ８と同じである（マスク
の使用の有無の判断）。ここでマスク動作するのであれ
ば、ステップＳ３６に進行し、前述したステップＳ９と
同様に入力画像Ｆにマスク画像Ｅでマスクしてステップ
３７へ移行する。また、マスク動作しない場合には直接
ステップ３７へ移行する。

【００４２】ステップＳ３７では、前述したステップＳ
１０と同様に１区画分の輝度データの解析を解析指示デ
ータに従い行う。なお、本実施の形態ではさらに高速化
するため、明部だけのデータ解析をし、暗部のデータ解
析を行わないようにしている。次に、ステップＳ３８に
進行する。このステップの動作は前述したステップＳ１
１と同様であり、１区画分の輝度データについての解析
値と記憶値とを比較する。比較の結果、ステップＳ３９
において解析値が記憶値より大きな値となったときは打
痕が生じたものとしてステップＳ４０に進行し、エラー
登録を行う。また、解析値が記憶値以下となったときは
打痕が無しと判断し、ステップＳ４１に進行する。この
ステップＳ４１では、一括して取り込んだＩＣ１ピース
について全区画（５０区画）の輝度データの解析が終了
したか否かを判断する。終了していない場合にはステッ
プＳ３７に戻り、次の区画の解析を行う。また終了した
場合にはステップ４２に進行する。ステップＳ４２で
は、ステップ１６と同様にＩＣのいずれかの区画内にエ
ラー登録が有るか否かを判断し、エラー登録がある場合
にはステップＳ４３に進行し、ステップＳ１７と同様に
エラーが有る旨を表示し、プレス動作を停止する。ま
た、エラー登録がない場合には、ステップＳ４４に進行
して、ステップ１９と同様に次のリードフレーム３の検
査ピースが有るか否かを判断し、検査ピースが有る場合
にはステップＳ３２に戻り、検査工程を繰り返し、検査
ピースがない場合にはリードフレーム３の巻き取りを行
い、検査を終了する。

【００４３】上記構成によれば、リール間で繰り出し／
巻き取られるリードフレーム３に打痕，傷，変色等の異
常が生じた場合には、モニター画面上でいち早く視認す
ることができ、またプレス装置５の動作を停止させるこ
とができるので、不良品を連続して発生することを抑え
ることができ、高速で高精度なリードフレームの検査装
置を提供することができる。これによって、ユーザーに
提供するリードフレームの品質向上を実現することがで
きる。また、リードフレーム３の検査面側の裏面側に存
在する打痕も発見することが、検査面側の画像処理を行
うだけでできるため、裏面側にもう一台ＣＣＤカメラや
リング状照明を設置する必要がなくなり、装置のコスト
を低減できる。

【００４４】以上、本発明の好適な実施例について種々
述べてきたが、本発明はこの実施例に限定されるもので
はなく、例えばリードフレームの１ピースＩＣの解析区
画領域もリードの数等によって更に多区画化或いは小区
分化しても良く、検査装置の設置箇所もリードフレーム
の洗浄後またはその他の処理後に設置しても良い等、発
明の精神を逸脱しない範囲内でさらに多くの改変を施し
得るのはもちろんのことである。

【００４５】

【発明の効果】本発明は前述したように、リール間で繰
り出し／巻き取られる帯状のリードフレームに打痕，
傷，変色等の異常が生じた場合には、モニター画面上で
いち早く視認することができ、またプレス装置の動作を
停止させることができるので、不良品が連続して発生す
ることを抑えることができ、高速で高精度なリードフレ
ームの検査装置を提供することができる。さらに、リン
グ状照明を追加し、多段照明にするという簡単な構成
で、リードフレームの表面に生じたわずかな突出部で
も、当該突出部による曲面へ照射される光の入射角が複
数のリング状照明毎に異なるために、いずれかの反射光
が撮像カメラへ入光される確率が高くなり、当該突出を
検出できるようになる。これによって、ユーザーに提供
するリードフレームの信頼性，品質向上を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるリードフレームの検査装置を含
むリードフレーム製造装置の全体構成を示す説明図であ
る。

【図２】リードフレームの検査装置の構成を示すブロッ
ク説明図である。

【図３】リードフレームの検査装置の断面説明図であ
る。

【図４】照明手段の構成を示す説明図である。

【図５】ＣＣＤカメラからの入力された画像の明暗部の
解析範囲を示すグラフである。

【図６】入力データのピークカット検出を示す説明図で
ある。

【図７】解析データの許容値を示すグラフである。

【図８】図７の区画Ｎ部分の暗部輝度データの拡大図で
ある。

【図９】リードフレームの輪郭にマスクを施した状態を
示す比較説明図である。

【図１０】１ピースＩＣの画像解析領域の区画を示す説
明図である。

【図１１】検査装置による検査動作の流れを示すフロー
チャートである。

【図１２】リング状照明が１段の場合のＣＣＤカメラへ
の光路を示す説明図である。

【図１３】リング状照明を多段とした場合のＣＣＤカメ
ラへの光路を示す説明図である。

【図１４】１ピースの画像を一括して取り込む検査装置
による検査動作の流れを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１繰り出し用リール２巻き取り用リール３リードフレーム４レベラー５プレス装置６検査装置６ａ搬送ローラ６ｂリング状照明６ｃＣＣＤカメラ６ｄ可動テーブル６ｅリング６ｆ光ファイバー６ｇ支持部材６ｈ半透明フィルム６ｉマスク６ｊノブ７層間紙８制御手段８ａＣＰＵ８ｂ記憶部８ｃ入出力部８ｄ照度コントローラ８ｅ画像処理ボード９光源装置１０コントローラ１１フレーム搬送センサ１２フレームガイド１３搬送ガイド１４補助ローラ１５制御パネル１６ａ制御用モニター１６ｂ表示用モニターＧ光軸

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【手続補正書】

【提出日】平成９年１０月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】上述のようにリング状の照明を用いたの
は、リードフレーム３と照明手段との間隔が狭いためフ
レーム面に明暗が生じ易いので、リードフレーム３の各
領域をできるだけ均一に光照射するためである。また、
リング６ｅの発光面に対向する位置に半透明フィルム６
ｈを設けたのは、光の拡散を良くするためであり、更に
はマスク６ｉを設けたのは、高輝度部分を遮光してフレ
ーム面を均一な照度で光照射して、ＣＣＤカメラ６ｃに
より打痕，傷等を鮮明に見るためである。なお、リング
状照明６ｂの発光面の外径を対象フレーム面の長さに比
較して大きくする（一例として２倍以上）ことにより、
リング状照明６ｂからの直接光の影響を少なくすること
ができ、この場合には半透明フィルム６ｈは不要であ
る。また、リング状照明６ｂを多段に設けた理由につい
て図１２と図１３を用いて説明すると、ＣＣＤカメラ６
ｃにより直接検査される図１２中のリードフレーム３の
検査面（打ち抜き時に下面となるバリ面）に打痕が存在
する場合には打痕の表面が急激にへこんでいるため、リ
ング状照明６ｂが１段でもそこから照射される光が打痕
の表面のいずれかの部分でＣＣＤカメラ６ｃのレンズ方
向へ反射する（光路は実線で示す）。よって反射部分は
打痕がない状態の正常の輝度よりも高くなってＣＰＵ８
ａでは打痕として認識できる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】しかしながら、図１３に示すようにリード
フレーム３の検査裏面（打ち抜き時に上面となるダレ
面）に打痕が存在する場合には、その打痕の裏面側、つ
まり検査面側の突出部の変形量は小さく、しかも突出部
の表面は緩やかな曲面となるために、リング状照明６ｂ
が１段しかない場合には、リング状照明６ｂの光源１か
らの光（光路は実線で示す）は当該曲面で反射してもＣ
ＣＤカメラ６ｃのレンズ内へは入光しない。このため、
ＣＰＵ８ａでは打痕なしと判断してしまう可能性が高
い。そこで、上述したようにこの第１段目のリング状照
明６ｂの他に、第２段目のリング状照明６ｂを光軸Ｇ方
向に沿って第１段目のリング状照明６ｂと離間して設け
ると、第２段目のリング状照明６ｂの光源２からの光の
打痕により検査面側に生じた突出部への入射角が変わり
（この場合には小さくなり）、その反射光はＣＣＤカメ
ラ６ｃに入光されることになり（光路は点線で示す）、
ＣＰＵ８ａにおいて突出部の存在を認識でき、その結果
リードフレーム３の検査裏面の打痕の存在を検出するこ
とができる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】しかし、このリードフレーム３の検査裏面
（ダレ面）の打痕は、プレス加工を行った際に発生する
抜きカスやゴミが該リードフレーム３の上に残り、この
抜きカス等により生ずるものであり、実際には上記リー
ドフレーム３の上に抜きカス等は入り込み難い。そのた
め、検査裏面の打痕の発生率は検査面の打痕の発生率と
比べて低い（約１０分の１程度）。また、リードフレー
ム３はダイ上を所定の速度で移動しているため、小さな
抜きカス等はダイ上から飛び散ってしまいリードフレー
ム３の検査裏面に付着する抜きカス等は比較的大きく重
いものが殆どである。このため、リードフレーム３の検
査裏面の打痕により検査面に生ずる突出部はその変形量
が比較的大きなものが多く、リング状照明６ｂを多段に
設けることで検出できるものが多いのである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送されるリードフレームに光を照射す
る照明手段と、前記リードフレームの単位リード形成領域の画像入力を
行う撮像カメラと、前記撮像カメラを介して取り込んだ入力画像の輝度を解
析し、得られた解析値と予め記憶部に記憶させた記憶値
との比較を行うことにより、前記リードフレームの異常
を検出してエラーを出力表示する制御手段とを具備する
リードフレームの検査装置において、前記照明手段は、前記撮像カメラの光軸を取り囲むリン
グ状照明を、前記リードフレームと前記撮像カメラとの
間に前記光軸方向に多段に配置して成ることを特徴とす
るリードフレームの検査装置。
【請求項２】前記照明手段と前記撮像カメラは、プレ
ス工程後の前記リードフレームのバリ面側に配され、撮
像カメラは照明手段により光が照射された該バリ面の画
像入力を行うことを特徴とする請求項１記載のリードフ
レームの検査装置。