JPS62103548A - Defect inspecting device for lead frame - Google Patents

Defect inspecting device for lead frame

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JPS62103548A
JPS62103548A JP24474785A JP24474785A JPS62103548A JP S62103548 A JPS62103548 A JP S62103548A JP 24474785 A JP24474785 A JP 24474785A JP 24474785 A JP24474785 A JP 24474785A JP S62103548 A JPS62103548 A JP S62103548A
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lead frame
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image
illumination means
defects
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Abstract

PURPOSE:To enable accurate automatic detection of a defect of a lead frame on a single process, by arranging first and second lighting means, an image pickup means, a signal processing means and the like. CONSTITUTION:A first lighting means 40 irradiates a surface to be inspected about surface condition of a lead frame 29 with light of the optical axis vertical thereto and an image by a reflected light from a frame 29 is formed on an image receiving surface of a linear image sensor 9 with a photographing lens 10. At the same time, a second lighting means 50 irradiates the back of the frame 29 with light vertical thereto while aligning the optical axis of the means 40 to form an image crated by a transmission light of the frame 29 overlapping an image created by the reflected light on a light receiving surface of the sensor 9. The sensor 9 reads an optical image on the image receiving surface and outputs an electrical signal proportional to the quantity of light to be fed to signal processing section 80. Then, an output signal of the sensor 9 is binary-coded by various thresholds by binary coding circuits 16 and 17 to obtain a binary-coded image signal of the image by the transmission light through the frame 29 and a binary-corded image signal separated from a rough-surfaced by etching. Based on the signal, a judgement processing section 19 detects a defect.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はIC,LSIなどの半導体装置の構成部品であ
るリードフレームの欠陥検査装置に関するものであり、
さらに詳しく言えばエツチング法で製造されたリードフ
レームに発生するリード間のンヨートや突起及び表面上
のビットや欠けなどの欠陥を自動的に検査する装置に関
するものである。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a defect inspection device for lead frames, which are components of semiconductor devices such as ICs and LSIs.
More specifically, the present invention relates to an apparatus for automatically inspecting defects such as holes and protrusions between leads and bits and chips on the surface that occur in a lead frame manufactured by an etching method.

(発明の背景) リードフレームとはエツチング法によって厚さ100〜
300μmの金属板を第2図示の様な形状に加工し、ア
イランド1及びインナ−リード2先端部に金、@等の金
属を部分的にメッキしたもので、このリードフレームの
アイランド1には半導体チップを装着(ダイポンディン
グ)し、さらにインナーリード先端部と半導体チップの
電極を金。
(Background of the invention) A lead frame is made by etching to a thickness of 100 mm to 100 mm.
A 300 μm metal plate is processed into the shape shown in the second figure, and the tips of the island 1 and the inner lead 2 are partially plated with metal such as gold or @. Attach the chip (die bonding), and then coat the inner lead tip and the electrode of the semiconductor chip with gold.

アルミなどの細い金属線で接続(ワイヤーボンディング
)して半導体装置を製造するものである。
Semiconductor devices are manufactured by connecting them with thin metal wires such as aluminum (wire bonding).

なお、第2図で、3はダム、4はアウターリード。In Figure 2, 3 is the dam and 4 is the outer reed.

5は外枠、6は部分メッキ領域をそれぞれ表わす。5 represents an outer frame, and 6 represents a partial plating area.

以上はリードフレームの説明であるがエツチング法によ
るリードフレームでは、その製造工程に於て、パターン
形成用原版のキズや付着した異物が転写されたシ、リー
ドフレームの基材である金属板に塗布するレジスト中の
異物や泡、ピンホールなどが原因となって第3図21〜
26に示すような欠陥が発生することがあり製品の中に
この様な欠陥をもつ不良品が混入する事がある。この様
な不良品を使用すると完成した半導体装置の不良や信頼
性の低下などの原因となるため、リードフレーム製造後
、検査を行い不良品を排除する事が不可欠となっている
The above is an explanation of lead frames, but with lead frames made using the etching method, during the manufacturing process, scratches and attached foreign matter on the original plate for pattern formation may be transferred, and the metal plate that is the base material of the lead frame may be coated. Foreign matter, bubbles, pinholes, etc. in the resist may cause
Defects as shown in 26 may occur, and defective products with such defects may be mixed into the product. Since the use of such defective products may cause defects in the completed semiconductor device or decrease in reliability, it is essential to inspect the lead frame after manufacturing it and eliminate defective products.

(従来の技術及びその問題点) 従来この様な検査は裸眼又は顕微鏡を用いて行なわれて
いるのが通例であるが多数の製品を検査するために多大
な人手を要し、また官能検査であるために検査精度及び
信頼性に問題があった。
(Prior art and its problems) Conventionally, such tests have been carried out with the naked eye or using a microscope, but it requires a lot of manpower to test a large number of products, and it is difficult to perform sensory tests. Therefore, there were problems with test accuracy and reliability.

この様な問題を解決するために例えば第3図に示す様な
リード30に発生する突起22やショート21.凹欠陥
26を検査する方法に関してはITVを用いて、リード
フレームを透過光照明で撮影して得たビデオ信号を基準
パターン又は隣接するパターンを同様に撮影して得た信
号と比較して欠陥を検出する方法が、またピット25や
欠け23.24などの表面上に発生した欠陥に関しては
反射光を用いて同様の処理を行って欠陥を検出する方法
などが提案されているが、各々個別には目的を達せられ
るものの検査項目毎に異なる照明方法を用いなければな
らず、また微小な欠け23などの様に不良原因とならな
いものを検出して不良と判定する場曾があるなどの問題
があ)実用化が困難であった。
In order to solve such problems, for example, protrusions 22 and shorts 21 that occur on the leads 30 as shown in FIG. Regarding the method of inspecting the concave defect 26, the defect is detected by using an ITV and comparing the video signal obtained by photographing the lead frame with transmitted light illumination with the signal obtained by similarly photographing the reference pattern or the adjacent pattern. For defects that occur on the surface, such as pits 25 and chips 23.24, methods have been proposed in which defects are detected by performing similar processing using reflected light, but each method is different. Although the objective can be achieved, different illumination methods must be used for each inspection item, and there are also problems such as there are cases where something that does not cause a defect, such as a minute chip 23, is detected and judged as a defect. A) It was difficult to put it into practical use.

(発明の目的) 本発明の目的は上記のような問題を解決し、一工程でリ
ードフレームの種々の欠陥を精度良く、自動的に検出す
る事ができるリードフレームの欠陥検査装置を提供する
にある。
(Object of the Invention) The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and provide a lead frame defect inspection device that can accurately and automatically detect various defects in lead frames in one process. be.

(発明の概要) この目的を達成するために本発明はリードフレ−ムの表
面状態を検査すべき方の面に対して垂直に光を照射し、
その正反射光による画像が得られる様にしてなる第1の
照明手段と、上記リードフレームの反対の面に垂直に前
記第1の照明手段の光軸と一致するように光を照射し、
その透過光による画像が得られる様にしてなる第2の照
明手段と、前記第1及び第2の照明手段によって同時に
光を照射されたリードフレームの正反射光及び透過光を
受光可能な位置に設置された撮像手段と、該撮像手段か
ら得られる画像信号を処理してIJ −ドフレームの欠
陥を検出する信号処理部とからなることを特徴とする。
(Summary of the Invention) To achieve this object, the present invention irradiates light perpendicularly to the surface of the lead frame whose surface condition is to be inspected.
a first illumination means configured to obtain an image by the specularly reflected light, and irradiating light perpendicularly to the opposite surface of the lead frame so as to coincide with the optical axis of the first illumination means;
A second illumination means configured to obtain an image by the transmitted light, and a position where it can receive specularly reflected light and transmitted light of the lead frame that is simultaneously irradiated with light by the first and second illumination means. It is characterized by comprising an installed imaging means and a signal processing section that processes the image signal obtained from the imaging means and detects defects in the IJ-deframe.

(実施例) 以下実施例に基づき本発明の詳細な説明する。(Example) The present invention will be described in detail below based on Examples.

まず第1図は本発明による欠陥検査装置の一つの構成例
を示すもので、光源8.レンズ11.ハーフミラ−13
からなる第1の照明手段40によってリードフレーム2
9の表面状態を検査すべき方の面に光軸が垂直となるよ
うに光を照射し、撮影レンズ10により撮像手段である
リニアイメージセンサ9の受像面上にリードフレーム2
9の反射光による像を結像させ、また、同時に光源48
とレンズ41からなる第2の照明手段50によってリー
ドフレーム29の裏面に垂直に且つ前記第1の照明手段
40の光軸と一致するように光を照射し、リードフレー
ム29の透過光による像を前記リニアイメージセンサ9
の受像面上の反射光による像に重ねて結像させる。リニ
アイメージセンサ9はその受像面上の光学像を読み取っ
て光lに比例した電気信号を出力するものであり、該セ
ンサ9の出力信号は信号処理部80におくられる。
First, FIG. 1 shows an example of the configuration of a defect inspection apparatus according to the present invention. Lens 11. Half mirror 13
The lead frame 2 is illuminated by the first illumination means 40 consisting of
The lead frame 2 is irradiated with light so that the optical axis is perpendicular to the surface of the lead frame 9 whose surface condition is to be inspected.
At the same time, the light source 48 forms an image by the reflected light from the light source 48
A second illumination means 50 consisting of a lens 41 irradiates light perpendicularly to the back surface of the lead frame 29 and coincides with the optical axis of the first illumination means 40, and an image of the lead frame 29 by the transmitted light is formed. The linear image sensor 9
The image is superimposed on the image of the reflected light on the image receiving surface. The linear image sensor 9 reads an optical image on its image receiving surface and outputs an electric signal proportional to the light l, and the output signal of the sensor 9 is sent to a signal processing section 80.

該信号処理部80は基本的には2つの2値化回路16.
17  と判定処理部19とから構成されている。まず
、前記センサ9の出力信号は2値化回路16.17によ
って各々異なる閾値で2値化して、リードフレーム29
の透過光による像の2値化画像信号と第3図のビット2
5などのようにエツチングによって粗面となった部分の
みを分離した2値化画像信号とを得、その両画像信号の
情報に基づいて判定処理部19によって欠陥を検出する
ものである。18は画像信号を比較することによって欠
陥検出を行なう場合に参照するための基準パターン又は
隣接パターンを撮像して得た画像信号を記憶するメモリ
、12はモータ14,14及びステージ制御部15で駆
動されリードフレーム29を所定の走査経路で移動させ
るXYステージ、20は検査装置全体を制御する制御部
である。
The signal processing section 80 basically includes two binarization circuits 16.
17 and a determination processing section 19. First, the output signal of the sensor 9 is binarized by the binarization circuits 16 and 17 using different threshold values, and the lead frame 29
Binarized image signal of image by transmitted light and bit 2 of Fig. 3
A binary image signal is obtained by separating only the roughened portion due to etching, as shown in Fig. 5, and a defect is detected by the determination processing section 19 based on the information of both image signals. 18 is a memory for storing an image signal obtained by imaging a reference pattern or an adjacent pattern for reference when performing defect detection by comparing image signals; 12 is driven by motors 14, 14 and a stage controller 15; The XY stage 20 moves the lead frame 29 along a predetermined scanning path, and 20 is a control unit that controls the entire inspection apparatus.

次に以上の実施例によりリードフレームの欠陥を検出す
る動作を説明する。まず、第4図は第1図の構成でリニ
アイメージセンサ9の信号から透過光による画1象信号
とリードフレームの表面に生じた粗面部のみの画像信号
を得る方法を説明するもので、リニアイメージセンサ9
の受像面での透過光によって生じる信号のレベルTがリ
ードフレームの表面の欠陥のない部分の反射光によって
生じる信号のレベルRを上廻る様に光源8と光源480
強度を設定すると、第4図(alに示すリード30上の
表面欠陥である欠け24やビット25を通る直線A−A
上を走査したときの信号変化は第4図(b)に示す様に
なり、閾値TsをT)Ts)Rとなる様にして画像を2
値化すると、透過光による画像信号となり、また、閾値
RsをRs < Rとなるようにして2値化すると第4
図jalの欠け24.ビット25等のリード300表面
に生じた粗面部(欠陥部)だけを抽出した画1象信号が
得られる。第4図(blでは閾値Ts、 Rsを曲線で
示しているが信号レベルT及び凡の撮影視野内での変化
が十分に少なければTs、 Rsは一定値で処理可能で
ある。
Next, the operation of detecting defects in a lead frame will be explained using the above embodiment. First, FIG. 4 explains a method of obtaining an image signal of transmitted light and an image signal of only the rough surface portion generated on the surface of the lead frame from the signal of the linear image sensor 9 using the configuration shown in FIG. Image sensor 9
The light source 8 and the light source 480 are arranged so that the level T of the signal generated by the transmitted light on the image receiving surface of the lead frame exceeds the level R of the signal generated by the light reflected from the defect-free portion of the surface of the lead frame.
When the strength is set, a straight line A-A passing through the chip 24 and the bit 25, which are surface defects on the lead 30 shown in FIG.
The signal change when scanning the top is as shown in Figure 4(b), and the image is divided into two by setting the threshold Ts to T)Ts)R.
When converted into a value, it becomes an image signal based on transmitted light, and when converted into a binary value by setting the threshold value Rs such that Rs < R, it becomes a fourth image signal.
Figure jal chipping 24. An image signal is obtained in which only the rough surface portion (defect portion) generated on the surface of the lead 300 such as the bit 25 is extracted. Although the threshold values Ts and Rs are shown as curves in FIG. 4 (bl), if the signal level T and changes within the general photographic field of view are sufficiently small, Ts and Rs can be processed with constant values.

また照明手段、撮像手段等を第5図に示す様な構成とす
れば、光源8による照射光と光源48による照射光を各
々偏光板31.51によって互いに直交した偏光面をも
つ光としてリードフレーム29に同時に照射し、透過光
及び反射光をIs−フミラー53によって2個のリニア
イメージセンサ9及び49に導びいて当該各センサ9,
49の入射光を偏光板32.52により制御して各リニ
アイメージセンサが透過光だけの像と反射光だけの象を
受像する様にでき、各々の画1象信号を2値化した後、
何れも暗部となる部分がリード30の表面に生じた欠け
24やピット25等の欠陥とじて検出でき、また透過光
による画像信号も得られる。
Furthermore, if the illumination means, image pickup means, etc. are configured as shown in FIG. 5, the irradiation light from the light source 8 and the irradiation light from the light source 48 are converted into light having polarization planes perpendicular to each other by the polarizing plates 31 and 51, and the lead frame is 29 at the same time, and the transmitted light and reflected light are guided to two linear image sensors 9 and 49 by an Is-fumirror 53, and each sensor 9,
The incident light of 49 is controlled by polarizing plates 32 and 52 so that each linear image sensor receives an image of only transmitted light and an image of only reflected light, and after binarizing each image signal,
In either case, the dark portion can be detected as a defect such as a chip 24 or a pit 25 on the surface of the lead 30, and an image signal based on transmitted light can also be obtained.

さらに照明手段及び撮像手段を第6図に示す様な構成と
すれば、光#8及び48による照射光を偏光板31.5
1によって互いに直交する偏光面をもつ光にした後、ハ
ーフミラ−13,63によって両面からリードフレーム
29に照射し、両側に設けられたリニアイメージセンサ
9,49の各々から見た透過光と反射光の光量比を偏光
板32゜52によって調整する事ができるため各々のリ
ニアイメージセンサの信号は第4図で説明した方法によ
って2値化することができ、リードフレーム29の両面
についての透過光画像信号とリードフレーム29の表面
に生じた粗面部(欠陥部)だけを抽出した画像信号が得
られリードフレームの両面を同時に検査することができ
る。
Furthermore, if the illumination means and the imaging means are configured as shown in FIG.
1, the light is converted into light having polarization planes perpendicular to each other, and then irradiated onto the lead frame 29 from both sides by half mirrors 13 and 63, and transmitted light and reflected light seen from each of the linear image sensors 9 and 49 provided on both sides. Since the light intensity ratio of 2 to 3 can be adjusted by the polarizing plate 32.52, the signals of each linear image sensor can be binarized by the method explained in FIG. An image signal is obtained in which only the signal and the rough surface portion (defect portion) generated on the surface of the lead frame 29 are extracted, and both sides of the lead frame can be inspected at the same time.

次に以上の方法により得た透過光による画像信号と粗面
部の画像信号にもとづいて判定処理部19にて欠陥を検
出する方法を説明する。
Next, a method for detecting a defect in the determination processing section 19 based on the image signal of the transmitted light and the image signal of the rough surface portion obtained by the above method will be explained.

まず第3図ンヨート21.突起22及び凹欠陥26に示
す様な輪郭形状の変化を伴う欠陥の検出は、前記の方法
により得られた2値化した透過光による画像信号を、あ
らかじめ基準パターン又は隣接パターンなどの対応する
部分を同様な方法で撮像してメモリ18に記憶しである
画像信号と比較するか、あるいは前記撮像手段と前記照
明手段を複数組設は各々の撮像手段によって、単位パタ
ーンを繰り返し複数配列したリードフレームの異なる単
位パターンの対応する部分を撮影して得られる画像信号
から分離した透過光による画像信号同志を比較して、そ
の不一致部が比較する両面像信号の量子化誤差による不
一致部の大きさを越える場合に欠陥として検出すること
ができる。量子化誤差を除外して所定の大きさ以上の不
一致部を検出する方法は2値化画像信号によるパターン
の特徴抽出などでよく用いられる方法であるところの所
定の大きさの領域内の画素データの論理演算によって得
られるもので、例えば前記比較する両画像信号の比較結
果を第7図(alに示す様な2次元的に配列したシフト
レジスタ一群に順次入力すると、そのシフトレジスタ一
群の一部である領域W内のデータは入力と共にシフトし
、入力される画像信号に対してWの大きさの領域が1画
素づつシフトしながら全画像を走査するのと等価な効果
が得られ領域W内の要素に対して判定論理を設定してお
くと、その論理に合致した部分だけを検出することがで
きる。この領域W内の要素Wi、jに対して例えばWt
+、 WL2. W2.1 及びW2.2に層目してそ
の全てが両画像間の不一致を示すデータとなったときに
欠陥として検出するようにすれば不一致部が2×2画素
の大きさを含む部分だけを検出でき、その結果量子化誤
差に起因するパターン輪郭上に発生する2×2画素未満
の不一致部を除外することができる。また検出すべき欠
陥の大きさが2×2画素よりも大きければ領域W内の論
理を3×3゜4×4など大きく設定し、その全てのデー
タが不一致を示すときに欠陥として検出するようにすれ
ば量子化誤差と共にリードフレームとして不良品となら
ないような微細な欠陥も除外することができる。
First, Figure 3 Nyoto 21. Detection of defects with changes in contour shape as shown in the protrusion 22 and concave defect 26 is performed by detecting the image signal of the binarized transmitted light obtained by the above method in advance by detecting the corresponding portion of the reference pattern or adjacent pattern. is imaged in a similar manner and stored in the memory 18 and compared with a certain image signal, or by assembling a plurality of the imaging means and the illumination means, each imaging means is used to create a lead frame in which a plurality of unit patterns are repeatedly arranged. Compare the image signals of transmitted light separated from the image signals obtained by photographing corresponding parts of different unit patterns, and calculate the size of the discrepant part due to quantization error of the double-sided image signal being compared. If it exceeds the limit, it can be detected as a defect. A method that excludes quantization errors and detects mismatched areas larger than a predetermined size is a method often used in pattern feature extraction using binary image signals.Pixel data within a predetermined size area For example, when the comparison results of the two image signals to be compared are sequentially input to a group of shift registers arranged two-dimensionally as shown in FIG. The data in the area W is shifted along with the input, and an effect equivalent to scanning the entire image while shifting the area of size W one pixel at a time with respect to the input image signal is obtained. If a judgment logic is set for the element, it is possible to detect only the part that matches the logic.For example, for the element Wi, j in this area W, Wt
+, WL2. If you layer W2.1 and W2.2 and detect it as a defect when all of the data indicates a mismatch between the two images, the mismatch will only be the part that includes the size of 2 x 2 pixels. can be detected, and as a result, it is possible to exclude mismatched portions smaller than 2×2 pixels that occur on the pattern contour due to quantization errors. In addition, if the size of the defect to be detected is larger than 2 x 2 pixels, the logic within the area W is set to a larger value such as 3 x 3° or 4 x 4, and when all of the data shows a mismatch, it is detected as a defect. By doing so, it is possible to exclude not only quantization errors but also minute defects that would not result in a lead frame being defective.

ところが比較法とよる欠陥検出は上記の様に量子化誤差
を除外するために画像信号の比較結果において、不一致
部が2×2画素となる大きさの欠陥が検出限界となるが
、実際にこの方法で100%検出できる欠陥は更に撮像
系の解像度、映像信号に含まれるノイズ、欠陥と画素と
の位置関係など、2値、化画像信号や比較結果の変動要
因を考慮する必要があり、その結果、3×3乃至4×4
画素に相当する大きさの欠陥となる。例えば1画素の大
きさが203mX20μmの場合に検出率が100%と
なる欠陥は60μm×60μm乃至808mX80μm
となりそれ以下の大きさの欠陥は見逃す可能性がある。
However, in defect detection using the comparison method, in order to exclude quantization errors as described above, the detection limit is a defect with a size where the mismatch area is 2 x 2 pixels in the comparison result of image signals, but in reality, this detection limit is For defects that can be detected 100% by this method, it is also necessary to take into account fluctuation factors in the binary image signal and comparison results, such as the resolution of the imaging system, noise contained in the video signal, and the positional relationship between the defect and the pixel. Result, 3×3 to 4×4
This results in a defect with a size equivalent to a pixel. For example, if the size of one pixel is 203m x 20μm, the defect for which the detection rate is 100% is 60μm x 60μm to 808m x 80μm.
Therefore, defects smaller than this size may be overlooked.

したがって第3図22に示す様に突起状欠陥が隣接する
リードに相対して発生し各々の高さが50μmの場合に
は、1画素の大きさを20μm×20μmとした前記の
検出法では何れの欠陥も100チ検出とならないために
検出しない率があり得るが、例えばリードフレームのイ
ンナーリード領域においてはリード間隔が所定の値以下
の部分は欠陥と見なされるためこれらの欠陥も確実に検
出する必要がある。この様な欠陥を検出するためには比
較法においては画素を小さく設定して検出能力を向上さ
せる方法も考えられるが、画素を小さくすると検査速度
が低下するという欠点がある。これに対し、透過光によ
る画像信号において、各リード間に対応するパターンの
巾に着目して、許容される最小巾以下となる部分を欠陥
として検出するようにすれば第3図22に示す様な隣接
するリードに相対して発生した各々単独では100チ検
出に満たない致命度の高い欠陥に対しても検査速度を低
下させずに確実に検出することができる。
Therefore, when protruding defects occur relative to adjacent leads and each has a height of 50 μm as shown in FIG. There may be a possibility that defects are not detected because 100 chips are not detected, but for example, in the inner lead area of a lead frame, parts where the lead spacing is less than a predetermined value are considered defects, so these defects are also detected reliably. There is a need. In order to detect such defects, in the comparative method, it is possible to improve the detection ability by setting the pixels small, but this method has the drawback that the inspection speed decreases when the pixels are made small. On the other hand, if we focus on the width of the pattern corresponding to each lead in the image signal generated by transmitted light and detect the portion whose width is less than the minimum allowable width as a defect, the result will be as shown in Fig. 322. It is possible to reliably detect even highly fatal defects, which are detected in less than 100 chips, which occur relative to adjacent leads, without reducing the inspection speed.

例えば前記透過光による画像信号を第7図(alのシフ
トレジスタ一群に入力し、領域W内の要素の中から、第
8図の様な要素を選択し、中心となる要素W5.5がリ
ード間に対応したデータであって、しかも〜゛J1.町
とW?、S、 W2.2とWa、a などの様に円周状
配列の要  °゛1対する二つの要素の両方がリード上
に対応した  タとなったときに欠陥として検出するよ
うにすれば円周配列の直径に応゛じたり−ド間隔以下の
部分を欠陥として検出することができる。ところが、こ
のリード間隔にもとづいた検出論理では第3図21に示
す様な欠陥はリード間隔小の部分が生じないので、欠陥
であると判定できない。したがってリードフレームの輪
郭形状の変化を伴う欠陥の検出は透過光による画像信号
の比較の結果不一致となる部分と、リード間隔が所定の
値以下となる部分の両方を欠陥として検出するようにす
れば第3図のショート21.突起22゜凹欠陥26など
の欠陥を全て、能率良く検出することができる。
For example, the image signal from the transmitted light is input to a group of shift registers in FIG. 7 (al), and elements as shown in FIG. The data corresponds between the two elements in the circumferential array, such as ``J1. Town and W?, S, W2.2 and Wa, a'', and both of the two elements corresponding to ``1. If it is detected as a defect when the lead spacing corresponds to the diameter of the circumferential array, it is possible to detect as a defect the part that is smaller than the lead spacing depending on the diameter of the circumferential array. According to the detection logic, a defect like the one shown in Fig. 321 cannot be determined to be a defect because a part with a small lead interval does not occur.Therefore, a defect accompanied by a change in the outline shape of the lead frame can be detected by detecting an image signal using transmitted light. By detecting both the parts where there is a mismatch as a result of the comparison and the parts where the lead spacing is less than a predetermined value as defects, all defects such as the short 21, protrusion 22 and concave defects 26 shown in Fig. 3 can be detected efficiently. It can be detected well.

次に第3図24.25V、示す様なリード表面に発生す
る欠陥を検出する方法を説明する。上記表面上の欠陥は
、エツチング法による製造工程でリードフレームの基材
表面に形成するレジスト被膜のピンホールや欠落によっ
て発生するもので、これらのレジスト欠陥の生じたリー
ドフレームの基材表面部分にはエツチングによって凹部
が形成されその表面は粗面となる。したがってリードフ
レームに第1図示の如く、第1及び第2の照明手段によ
って同時に光を照射して撮像すると粗面となっている部
分だけがその光散乱効果によって暗くなっているため映
像信号レベルが低くなり、第4図(blに示す様にl値
Rs  によって2値化すると粗面部だけをリード間や
平滑面であるリード表面から分離した画像信号が得られ
る。ところがこの方法で分離される粗面部には第3図2
4.25などの検出すべき欠陥の他に、23に示す様な
リードフレームの機能上問題とならず許容される輪郭近
傍の軽微な欠けや、リードの断面形状のテーパによる2
7.28などの端部が含まれてしまうので、これらの検
出不要の部分を除外して欠け24.ビット25などの欠
陥だけを検出する必要がある。
Next, a method for detecting defects occurring on the lead surface as shown in FIG. 3, 24 and 25V will be explained. The above surface defects are caused by pinholes or missing parts of the resist film formed on the surface of the lead frame base material during the manufacturing process using the etching method. A recess is formed by etching, and the surface becomes rough. Therefore, when the lead frame is simultaneously irradiated with light and imaged by the first and second illumination means as shown in the first diagram, only the rough surface becomes dark due to the light scattering effect, so the video signal level will decrease. As shown in Fig. 4 (bl), when binarized using the l value Rs, an image signal is obtained in which only the rough surface is separated from the gaps between the leads and from the smooth lead surface. However, the roughness separated by this method Figure 3 2 on the surface
In addition to the defects that should be detected such as 4.25, there are also minor chips near the contour of the lead frame that are acceptable and do not cause functional problems, as shown in 23, and defects such as 2 due to the taper of the cross-sectional shape of the lead.
Since edges such as 7.28 are included, these parts that do not need to be detected are excluded and chipped 24. Only defects such as bit 25 need to be detected.

検出された粗面部から検出不要な部分を除外して欠陥を
検出するには、相互の位置関係が既知の透過光による画
像信号と粗面部の画像信号において、透過光画像信号の
パターンエツジから所定の距離以上離れた位置で検出さ
れる粗面部を欠陥として判定して検出すればよく、例え
ば2値化された透過光画像と粗面部の画像を各々別の第
7図(a)に示すシフトレジスタ一群に入力し、各々の
領域Wにおいて透過光画像信号に対しては第8図に示す
判定用要素の内円周状に設定した要素を、粗面部の画像
信号に対しては円周の中心に対応する要素を各々判定用
の要素として設定し、透過光画像信号の領域Wに設定し
た判定要素の全てがリード上に対応したデータをもち、
しかも粗面部の画像信号に対して設定した要素が粗面部
に対応したデータとなったときに欠陥として検出すれば
、リードのエツジ近傍の粗面部では前記円周配列要素の
何れかがリード間に対応したデータとなるため、前記論
理に適合せず、除外できる。しかも2値化画像信号で1
画素となるような微細な欠陥まで検出することができ、
特にインナーリード先端のワイヤーポンディング部など
欠陥規格の厳しい部分の欠陥検出に対して画素を縮小せ
ずに倹をできるという利点がある。
In order to detect defects by excluding unnecessary parts from the detected rough surface area, a predetermined image signal is detected from the pattern edge of the transmitted light image signal between the transmitted light image signal and the image signal of the rough surface area whose mutual positional relationship is known. It is sufficient to determine and detect a rough surface area detected at a distance greater than 1 as a defect. For example, the binarized transmitted light image and the image of the rough surface area may be separated by shifting as shown in FIG. 7(a). Input to a group of registers, and in each region W, for the transmitted light image signal, the elements set on the inner circumference of the determination elements shown in FIG. Each element corresponding to the center is set as a determination element, and all of the determination elements set in the area W of the transmitted light image signal have corresponding data on the lead,
Furthermore, if a defect is detected when the element set for the image signal of the rough surface becomes data corresponding to the rough surface, then in the rough surface near the edge of the lead, any of the circumferentially arrayed elements is detected between the leads. Since it becomes corresponding data, it does not conform to the above logic and can be excluded. Moreover, it is a binary image signal.
It is possible to detect even the minute defects that form pixels.
In particular, it has the advantage of being able to save money without reducing the pixel size when detecting defects in areas with strict defect standards, such as the wire bonding portion at the tip of the inner lead.

以上の方法は輪郭近傍に発生する欠けなどと同程度また
はそれ以下の大きさの欠陥を検出する方法を示したもの
であるが、検出不要な欠けの大きさを越える欠陥に対し
ては粗面部の画像だけで検出可能であり、例えば前記粗
面部に対する領域Wにおいて3×3画素、4X4画素な
ど所望の大きさの判定要素を設定し、その全てが粗面部
に対応するデータとなるときに欠陥として検出するよう
にすればよく、また粗面部が正常パターンとして設けら
れている部分では粗面部の画像を比較して不一致部を欠
陥として検出し、必要に応じて前記の方法により輪郭近
傍を除外して検査することができる。
The above method shows a method for detecting defects that are the same size or smaller than chips that occur near contours, but defects that exceed the size of chips that do not require detection can be detected by detecting defects on rough surfaces. For example, by setting determination elements of a desired size such as 3×3 pixels, 4×4 pixels, etc. in the area W for the rough surface portion, and when all of the determination elements correspond to the rough surface portion, the defect can be detected. In addition, in areas where the rough surface area is provided as a normal pattern, the images of the rough surface area are compared and the mismatched area is detected as a defect, and if necessary, the areas near the contour are excluded using the above method. and can be inspected.

(発明の効果) 以上説明した様に本発明によればエツチング法で製造さ
れたリードフレームに発生する輪郭形状不良や表面欠陥
などを1工程で検出できしかも不良とならない欠陥を除
外して自動的に検査できるため、従来法と比較して大巾
な検査精度、信頼性及び能率の向上などの効果が得られ
る。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, it is possible to detect contour defects, surface defects, etc. that occur in lead frames manufactured by the etching method in one step, and to automatically exclude defects that do not become defects. Since the method can be inspected quickly, it is possible to obtain effects such as greatly improved inspection accuracy, reliability, and efficiency compared to conventional methods.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明にかかるリードフレームの欠陥検査装置
の一実施例を示すブロック図、第2図は被検査体である
リードフレームの一例を示す平面図、第3図はリードフ
レームに発生する欠陥の例を示しており、第3図(al
は平面図、第3図(blは第3図(alのX−Xにおけ
る断面図、第4図は透過光による画像信号とリードフレ
ームの表面に生じた粗面部のみの画像信号を得る方法を
説明するものであり、第4図(alはリードの平面図、
第4図(b)は第4図(a)のA−Aに沿って走査した
ときの画像信号の波形図、第5図及び第6図は本発明に
かかる検査装置の照明手段及び撮像手段の他の実施例を
示す配置図、第7図及び第8図は2値化画像信号から欠
陥を検出する方法を説明するための説明図である。 ■・・・・・・アイランド  2・・・・・・インナー
リード3・・・・・・ダム     4・・・・・・ア
ウターリード5・・・・・・外枠     8,48・
・・光源9.49・・・リニアイメージセンサ 10、70・・−・・撮影レンズ 11、41・−・・レンズ  12・・・・・・XYス
テージ13・・・・・・ハーフミラ−14・・・・・・
モータ15・・・・・・ステージ制御部 16、17・・・・・2値化回路18・・・・・・メモ
リ19・・・判定処理部  20 ・・・・・・制御部
29 ・・・ リードフレーム   30 ・・・・・
・ リ − ド31、51.32.52・・・・・・偏
光板40 ・・第1の照明手段、50・・・・・・第2
の照明手段80・・・信号処理部 特許出願人 大日本印刷株式会社 代 理 人 弁理士小西淳美 第1111 第2図 第3図 (a) (b) 第4図 (a) (b) 第5図 第6図
Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of a lead frame defect inspection apparatus according to the present invention, Fig. 2 is a plan view showing an example of a lead frame which is an object to be inspected, and Fig. 3 is a block diagram showing an example of a lead frame defect inspection device according to the present invention. Examples of defects are shown in Figure 3 (al.
3 is a plan view, BL is a cross-sectional view taken along the line X-X in FIG. Figure 4 (al is a plan view of the lead,
FIG. 4(b) is a waveform diagram of an image signal when scanning along A-A in FIG. 4(a), and FIGS. 5 and 6 are illuminating means and imaging means of the inspection apparatus according to the present invention. 7 and 8 are explanatory diagrams for explaining a method of detecting defects from a binary image signal. ■・・・Island 2・・・Inner lead 3・・・Dam 4・・・Outer lead 5・・・Outer frame 8,48・
...Light source 9.49...Linear image sensor 10, 70...Photographing lens 11, 41...Lens 12...XY stage 13...Half mirror 14...・・・・・・
Motor 15... Stage control section 16, 17... Binarization circuit 18... Memory 19... Judgment processing section 20... Control section 29...・Lead frame 30...
- Leads 31, 51.32.52...Polarizing plate 40...First illumination means, 50...Second
Illumination means 80...Signal processing unit Patent applicant Dainippon Printing Co., Ltd. Agent Atsumi Konishi No. 1111 Figure 2 Figure 3 (a) (b) Figure 4 (a) (b) Figure 5 Figure 6

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)リードフレームの形状と表面状態を光学的に検出
する方式のリードフレームの欠陥検査装置において、リ
ードフレームの表面状態を検査すべき方の面に対して垂
直に光を照射し、その正反射光による画像が得られるよ
うにしてなる第1の照明手段と、上記リードフレームの
反対の面に垂直に且つ前記第1の照明手段の光軸と一致
するように光を照射し、その透過光による画像が得られ
るようにしてなる第2の照明手段と、前記第1及び第2
の照明手段によって同時に光を照射されたリードフレー
ムの正反射光及び透過光を受光可能な位置に設置された
撮像手段と、該撮像手段から得られる画像信号を処理し
てリードフレームの欠陥を検出する信号処理部とからな
ることを特徴とするリードフレームの欠陥検査装置。
(1) In a lead frame defect inspection system that optically detects the shape and surface condition of a lead frame, the surface condition of the lead frame is irradiated perpendicularly to the surface to be inspected. A first illumination means configured to obtain an image by reflected light, and irradiating light perpendicularly to the opposite surface of the lead frame and coinciding with the optical axis of the first illumination means, and transmitting the light. a second illumination means configured to obtain an image by light, and the first and second illumination means
an imaging means installed at a position capable of receiving specularly reflected light and transmitted light of the lead frame simultaneously irradiated with light by the illumination means; and detecting defects in the lead frame by processing image signals obtained from the imaging means. 1. A lead frame defect inspection device comprising: a signal processing section for detecting defects in a lead frame;
(2)前記撮像手段は、正反射光と透過光を同時に受光
することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のリー
ドフレームの欠陥検査装置。
(2) The lead frame defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the imaging means receives specularly reflected light and transmitted light at the same time.
(3)前記撮像手段の受像面上での透過光による光強度
がリードフレームの平滑面の正反射光による光強度より
も大きくなるようにしたことを特徴とする特許請求の範
囲第1項及び第2項記載のリードフレームの欠陥検査装
置。
(3) The light intensity of the transmitted light on the image receiving surface of the image pickup means is made larger than the light intensity of the specularly reflected light of the smooth surface of the lead frame. 2. The lead frame defect inspection device according to item 2.
(4)前記信号処理部は少なくとも2つの2値化回路と
1つの判定処理部とからなり、正反射光と透過光を同時
に受光した撮影手段から出力される画像信号を前記2つ
の2値化回路で各々異なるレベルの閾値で2値化して、
透過光による画像信号とリードフレームの表面に生じた
粗面部のみの画像信号とに分離し、該2つの画像信号に
基づいて前記判定処理部にて欠陥を検出することを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載のリードフレームの欠
陥検査装置。
(4) The signal processing unit includes at least two binarization circuits and one determination processing unit, and converts the image signal output from the photographing means that receives specularly reflected light and transmitted light simultaneously into the two binarization circuits. The circuit binarizes each with different level thresholds,
The method of claim 1 is characterized in that an image signal of transmitted light and an image signal of only a rough surface portion generated on the surface of a lead frame are separated, and defects are detected in the determination processing section based on the two image signals. A lead frame defect inspection device according to scope 1.
(5)前記第1の照明手段、第2の照明手段及び撮像手
段の組を複数備え、各撮像手段によって、単位パターン
を繰り返し多数配列してなるリードフレームの異なる単
位パターンの対応する部分を撮影して得られる画像信号
を比較して欠陥を検出するようにしたことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載のリードフレームの欠陥検査
装置。
(5) A plurality of sets of the first illumination means, second illumination means, and imaging means are provided, and each imaging means photographs corresponding portions of different unit patterns of a lead frame formed by repeatedly arranging a large number of unit patterns. 2. The lead frame defect inspection apparatus according to claim 1, wherein defects are detected by comparing image signals obtained by the above-described methods.
(6)前記第1の照明手段と第2の照明手段には各々偏
光板が設けられており、該偏光板により上記各照明手段
から照射される光が互いに直交する偏光面をもつように
し、また前記撮影手段は2つ設けられており、更に上記
撮影手段には偏光板が設けられ、該偏光板によって透過
光と正反射光とを分離して各々別の撮像手段に導くこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載のリードフレー
ムの欠陥検査装置。
(6) The first illumination means and the second illumination means are each provided with a polarizing plate, and the polarizing plates cause the light emitted from each of the illumination means to have planes of polarization perpendicular to each other; Further, two of the photographing means are provided, and the photographing means is further provided with a polarizing plate, and the polarizing plate separates the transmitted light and the specularly reflected light and guides them to separate imaging means. A lead frame defect inspection device according to claim 1.
(7)前記撮像手段と第1の照明手段の組がリードフレ
ームをはさんで各々反対の面側に各1組設けられ、上記
各第1の照明手段から照射される光が相対する撮像手段
に対する透過光としても作用するようにして上記第1の
照明手段が第2の照明手段の機能をも兼ね備えるように
したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のリー
ドフレームの欠陥検査装置。
(7) One set of the imaging means and the first illumination means is provided on opposite sides of the lead frame, and the light emitted from each of the first illumination means faces each other. The lead frame defect inspection apparatus according to claim 1, wherein the first illumination means also functions as a second illumination means by acting as transmitted light. .
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