JPS62200247A - Ｉｃ検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、ＩＣの画像を撮像し、該画像情報に基づい
てＩＣの検査を行なうＩＣ検査装置に関する。

（従来の技術） 集積回路部品、すなわちＩＣ等はその電気的性能だけで
なく、その外観描込の検査も非常に重要なものである。

この外観検査としては、例えばＩＣの接続ピンが曲って
いないか、ＩＣケース上に設けられているマーク、すな
わち品名、接続ピン番号、製造会社名等を表示する種々
のマークが曲らずに真直ぐ形成されているか、該マーク
がかすれたり、欠りたり、きず等がないか、接続ピンの
配列やＩ造は正常か、本体部分のモールドケースにきず
、欠け、割れ、巣等がないか等がある。

これらの外観検査は非常に細く微妙なものであって、高
度の判定動作を必要とするものであるため、従来機械的
には非常に検査しに＜＜、作業者による目視検査によっ
て行なわれているのが一般である。

また、このような目視検査による方法以外に、ＩＣ等の
被検査体の外観画像を撮像し、この画像情報に基づいて
被検査体の外観検査を機械的に行なう装置も従来開発さ
れている。

（発明が解決しようとする問題点） 被検査体の外観検査を作業者による目視検査によって行
なう従来の方法においては、作業者によって外観検査の
基準にかなりのばらつぎがあって信頼性に欠りるととも
に、検査速度も比較的遅く、長時間連続して行なうこと
ができないという問題がある。また、同じ作業者によっ
ても検査時間の長さやその日の気分等によっても検査Ｍ
準は異なり信頼性のある外観検査を行なうことができな
い。

更に、機械的に行なう従来の装置においては、画像情報
から外観の良否を判定する認識精度が良くなく、検査速
度が遅かったり、または信頼性に欠りるという問題があ
る。更に詳しくは、外観検査は例えばベルトコンベアの
ような搬送装置によって搬送されつつある所で行なうこ
とがその製造検査の効率」二非常に好適なものであるが
、このように搬送されてくる場合においては搬送むらが
発生したり、または被検査体が振動等で所定の位置から
ずれて移動したりしてぞの方向が変化すること等があり
、これに対して従来完全に対応できないために信頼性に
問題があるどともに、このようなことを防止するために
搬送速度を低下するというような処置が行なわれている
ため、検査能力が非常に遅く、迅速な検査も行なえない
という問題がある。

この発明の目的は、ＩＣの検査、特にＩＣの接続ピンの
検査を迅速かつ適確に行なうことができるＩＣ検査装置
を捉供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明のＩＣ検査装置は、第１図に示すように、撮像
したＩＣの画像情報をピン画像情報作成手段２０１にお
いて所定のスライスレベルで量子化してＩＣの接続ピン
を強調したピン画像情報を作成し、ピン寸法算出手段２
０２において前記ピン画像情報からピンの寸法を算出し
、判定手段２０３において前記ピン寸法算出手段で専用
したピンの寸法を基準寸法と比較してピンの良否を判−
３＝ 定づるにうに構成されている。

（作用） この発明のＩＣ検査装置においては、搬像したＩＣの画
像情報を所定のスライスレベルで量子化してＩＣの接続
ピンを強調したピン画像情報を作成し、このピン画像情
報からピンの寸法を算出し、この締出したピンの寸法を
基準寸法と比較してピンの良否を判定している。

（実施例） 以下、図面を用いてこの発明の詳細な説明する。

第２図はこの発明の一実施例に係わるＩＣ検査装置の構
成図である。この実施例に示すＩＣ検査装置は、中央に
設ｉノられ、ベルトコンベア等からなる搬送ライン１上
を搬送されるＩＣ３の外観をカメラ５で搬像し、この搬
像した画像信号からＩＣ３の外観検査、特に被検査ＩＣ
の接続ピンの曲りやモールドケースのぎず、欠け、割れ
等の欠陥の検査を行なっている。

第２図において、搬送ライン１の左右両端部にはそれぞ
れ搬送ライン１を構成する搬送ベル１〜をかけて回転す
るための一対のローラ７ａ、７ｂが配設されている。搬
送ライン１、ローラ７ａ、７ｂおよび図示しないモータ
等により搬送部が構成されている。一方のローラ７ａに
は隣接してＩＣローダ部８が配設され、このローダ部８
には多数のＩＣを収納したＩＣＣステライク３ａ積み重
ねて収納され、このローダ部８からＩＣ３が１つずつ取
り出されて搬送ライン１上に乗せられて搬送されるよう
になっている。ローダ部８からＩＣスティックを順次移
動し、ＩＣを取り出すための制御機構９１がローダ部８
の側部に隣接して設けられている。また、搬送ライン１
の他端側に配設されている他方のローラ７ｂには隣接し
てＩＣ収納部９ａ　、９ｂが配設されている。一方のＩ
Ｃ収納部９ａは検査の結果良品のＩＣを収納する所で良
品収納アンローダ部９ａを構成し、他方のＩＣ収納部９
ｂは不良のＩＣを収納する所で不良品収納スティック部
９ｂを構成している。良品アンｌ］　−ダ部９ａの下方
には良品アンローダ部９ａへのＩＣの収納動作を制御す
る制御機構９２が設りられている。ＩＣ０−ダ部８から
取り出されてＩＦｍ送ライン１に乗せられたＩＣ３が搬
送ライン１を矢印１ａで示す方向に搬送されながら、カ
メラ５の下を通過してその外観画像を１最像され、その
搬像画像に基づく外観検査によって良品または不良品に
分類されて上記ＩＣ収納部９ａ　、９ｂに収納されるよ
うになっている。

カメラ５は図示しないケーブル等によりＩＣの外観を認
識検査する認識部１１に接続され、カメラ５で１１υ像
したＩＣ３の外観画像信号は認識部１１に供給されるよ
うになっている。認識部１１は該画像信号によりＩＣ３
の外観の良否を検査し、この検査結束に基づいＣ搬送ラ
イン１を搬送されてくるＩＣ３を良品アン１１−ダ部９
ａまたは不良品収納スティック部９ｂに振り分（）て収
納する。

認識部１１は詳細に後述するように各種論理回路ヤＣＰ
　Ｕ等を使用してＩＣの外観認識検査を実施するもので
あるが、図示のにうに箱形をし、その中に各種データ等
を記憶するだめのフロッピーディスク９３を備えている
とともに、また撮像したＩＣの外観画像等を表示するた
めのディスプレイ９４が上方に配設されている。

このＩＣ検査装置のほぼ中火部には各種キーやランプ等
を備えた操作パネル１０が配設され、この操作パネル１
０の下には制御部９５が設けられている。操作パネル１
０はこのＩＣ検査装置を動作させたり、停止させたり、
種々の動作を行なわけるものであり、この操作パネル１
０の指令信号により制御部９５が動作するようになって
いる。

第３図は制御部９５の構成を示すブロック図である。こ
の制御部９５はＣＰｔＪ１３を右し、このＣＰＵ１３に
はバスを介してプログラムＲＯＭ１１、プログラムＲＡ
Ｍ１５、認識部インクフェース１６、パネルインタフェ
ース１７、スイッチレンサインタフェース１８、モータ
コン１ヘローラ１９が接続されている。認識部インタフ
ェース１６はＣＰＬＩ　１３を前記認識部１１に接続す
るためのインタフェースであり、このインタフエースを
介してＣＰＵ１３の制御のもとに認識部１１が動作する
ようになっている。パネルインタフェース１７には前記
操作パネル１０が接続され、スイッチセンサインタフェ
ース１８には各種センサやスイッチ等からなるレノ１ナ
スイツヂ部２２が接続されている。また、モータコント
ローラ１９にはドライバ２０を介してモータ２１ａ　、
２１ｂ　、２１ｃが接続されている。これらモータ２１
ａ　、２１ｂ　。

２１ｃはそれぞれ前記ローダ部８用の制御機構９１、搬
送部のローラ７ａ、良品アンローダ部９ａ用の制御機構
９２を駆動するために使用され、前記操作パネル１０を
操作してＣＰＬＩ　１３を動作させることにＪ、すＣＰ
Ｕ１３の制御のもとにこれらの各モータが動作し、ＩＣ
をローダ部８から取り出し、搬送ライン１上を搬送し、
ＴＣ収納部９ａ。

９ｂに収納する動作が行なわれるようになっている。

前記認識部１１は、第４図に示すように、前記搬送ライ
ン１上に配設され、搬送ライン１を搬送されてくるＩＣ
３の外観を撮像するカメラ５を有する。このカメラ５で
撮像されｔｃ　Ｉ　Ｃ３の画像値号は増幅器２４．２５
でそれぞれ増幅されて、Ａ／Ｄ変換器２６おＪ、び固定
量子部２７に供給される。Ａ／Ｄ変換器２６はＩＣ３の
画像信号をΔ／Ｄ変換して、８ピツ１〜の、すなわち２
５６階調の多値データに変換し、この多値データをヒレ
フタＳを介して多値メモリ３０に記憶する。この多値メ
モリ３０にはアドレスカウンタ３１が接続され、このア
ドレスカウンタ３１からのアドレスにより多値メモリ３
０のアドレスが指定される。多値メ［す３０に記憶され
たＩＣ３の画像信号の多値ｊ゛−タパターン例えば第１
５図のように表示されるが、このにうに表示される多値
メモリ３０からの多値データは平均値作成部３３に供給
され、ＩＣのモールド内部だけの多値データの平均値が
算出される。更に詳細には、例えば第５図のにうに表示
される多値データは水平方向の各ライン毎に加算されて
、これを画素数で割って各ライン毎に１画素当りの多値
データの平均１ｆｔを算出り−る。すなわら、各ライン
毎のＡ／Ｄ変換された多植ｆ−タＡ／Ｄを各ラインｆｉ
ｊに加算し、この加憧値を各ラインの画素数×で割って
おり、各ライン当りの平均値Ｓは５Ｖ１１−（ΣＡ／Ｄ
）／Ｘとなる。この平均値は平均値作成部３３からセレ
クタＳを介してスライスメモリ３４に記憶される。なお
、この場合、スライスメモリ３４のアドレスは垂直ライ
ンの番号と同じである。すなわち、各垂直ラインに対応
した水平方向の各ラインの平均値がスライスメモリ３４
に記憶されていることになる。このスライスメモリ３４
に記憶された平均値はＡ／Ｄパターン県子化部３６に供
給され、この平均値をスライスデータとして多値メモリ
３０からＡ／Ｄパターン伍了化部３６に供給されている
多値データの母子化を行ない、二値画像データを形成し
、この二値画像データをＡ／Ｄパターン量子化部３６か
ら第１の二値メモリ３７に記憶する。なお、前記平均値
作成部３３は平均値コントローラ３２によって制御され
、スライスメモリ３４および第１の二値メモリ３７には
それぞれアドレスカウンタ３５．３８からのアドレス情
報が供給されるとともに、Ａ／ＤパターンΦ子化部３６
およびアドレスカウンタ３５．３８は団子化コントロー
ラ３９によって制御されている。

以上説明した増幅器２／Ｉから量子化コントローラ３９
までの回路ブロックはＩＣ３の画像信号の多値データを
作成し、これから二値画像データを作成する多値量子化
回路部１０１Ａを構成しているものである。

一方、カメラ５から前記増幅器２５を介したＩＣ３の画
像信号は、固定量子化部２７に供給され、ここにおいて
所定の固定スライスレベルにＪ、って二値画像信号に変
換され、セレクタＳを介して二値画像信号として第２の
二値メモリ２８に記憶される。固定母子部２７における
固定スライスレベルによる量子化はＩＣ３の接続ピン、
すなわちリードの画像を強調するように行なわれ、これ
により得られるリード強調画像パターンは例えば第６図
のように表示される。このように表示されるピン画像情
報はこれを拡大゛することによって例えば第１５図に示
すように各接続ピンの外観寸法の幅Ｗおよび高さＨを測
定することができ、この測定した寸法を基準寸法と比較
することによって各ピンの外観寸法、特にＩＣ３の接続
ピンの内外への曲り等を検査することができる。第２の
二値メモリ２８にはアドレスカウンタ２つからのアドレ
ス情報が供給されるようになっている。

ここにおいて、増幅器２５からアドレスカウンタ２つま
での回路ブロックはＩＣ３０画像信号の固定団子化を行
なって二値画像データを作成する固定吊子化回路部１０
１Ｂを構成している。

上記多値量子化回路部１０１Ａおよび固定吊子化回路部
１０１Ｂはそれぞれ各メモリ部、すなわち多値メモリ３
０．第１の二値メモリ３７、第２の二値メモリ２８およ
び各セレクタＳ等を介して画像バス３００に接続されて
いるが、この画像バス３００にはインストラクション発
生部４０を介して画像処ＦＩＩＣＰＵ４１が接続し、こ
の画像処理ＣＰＵ／１１にはまたプログラムメモリ４２
および画像処理メインメモリ４３が接続され、更にＣＰ
Ｕインタフェース６３を介してサポートＣＰＵ６１が接
続されている。画像処理ＣＰＵ４１はプログラムメモリ
４２および画像処理メインメモリ４３とともに認識部１
１の全体の動作を制御するものである。また、画像処理
ＣＰＵ４１には前記ディスプレイ９４が接続され、カメ
ラ５で撮像したＩＣ３の画像が画像処理ＣＰＵ４１の制
御のもとに表示されるようになっている。

なお、上記インストラクション発生部４０からＣＰＵイ
ンタフｌ−ス６３までの回路ブロックは中央制御部１０
１Ｇを構成している。

以上説明したように、認識部１１は画像バス３ｏＯを介
して互いに接続された多値母子化回路部１０１Ａ、固定
９子化回路部１０１１３．中央制御部１０１Ｃから構成
されている。次に、この認識部１１の作用、すなわち被
検査体ＩＣの接続ピンの外観検査、モールドケース部分
のきず、欠け、割れ等の欠陥の検査動作について第２図
、第４図に加えて第１４図のフローチャートに従って説
明する。

今、搬送ライン１上に例えば第５図に示すようにＩＣの
モールドケース部分にきず５６等が形成されている被検
査ＩＣ３を搬送し、該被検査ＩＣ３の外観画像をカメラ
５が撮像すると、該カメラ５で撮像したＩＣ３の画像信
号は多値量子化回路部１０１Δおよび固定量子化回路部
１０１Ｂにそれぞれ供給される。多値量子化回路部１０
１Ａにおいては、カメラ５からの画像信号を増幅器２４
で増幅した後Ａ／Ｄ変換器２６によって２５６階調の多
値画像データに変換して多値メモリ３０に記憶するとと
もに、上述したように平均値作成部３３およびΔ／Ｄパ
ターン因子化部３６を介して該多値画像データを二値画
像データに変換し、第１の二値メ七り３７に記憶する。

一方、固定Ｍ子化回路部１０１Ｂにおいて、カメラ５か
らの画像信号を増幅器２５で増幅した後、固定量子部２
７の固定スライスレベルで固定量子化してＩＣの接続ピ
ン、すなわちリードを強調した二値画像データとして第
２の二値メモリ２８に記憶する。

このように固定母子化回路部１０１Ｂにおいて固定スラ
イスによって量子化されて第２の二値メモリ２８に記憶
された画像情報は例えば第６図に示すように接続ピンが
強調されて表示されている。

そして、このピン画像情報を拡大ザると、第１５図に示
すように各ピンの拡大された外観寸法が表示され、これ
から各ピンの幅Ｗおよび高さＨを求め、これを標準寸法
と比較することにより各ピンの外観寸法の検査が行なわ
れる。

更に詳細には、第１５図（ａ　’）に示すように標準的
なＩＣ３の接続ピン６１の幅および高さをそれぞれＷａ
ｌＨａとし、かつこれをＭ準寸法とする。そして、上述
したように固定量子化回路部１０．１Ｂにおいて求めた
ピン画像情報から得た接続ピンの拡大画像情報を例えば
第１５図（ｂ）。

（Ｃ）に示すように接続ピン６２．６３とし、これらの
各幅、高さをそれぞれＷｂ、ＨｂおよびＷｂ−，１−１
ｂ”とする。そして、これらの各寸法を上記基準寸法と
比較する。この比較によりｗｂ−Ｗａ　、Ｈｂ−Ｈａま
たはＷｌ）　−−Ｗａ　、　Ｈｂ　−−Ｈａを計算し、
この計算結果が規定値、例えば「３」より大きい場合に
はピンが外側に曲っていると判定し、また小さい場合に
は内側に曲っていると判定する。

以上のようにハード処理を行なって二値画像データを第
１の二値メモリ３７および第２の二値メモリ２８に記憶
するとともに、上述したようにＩＣ３の接続ピンの外観
検査を行なった後、次に画像処理ＣＰ　Ｕ　４．１の制
御により第２の二値メモリ２８に記憶されている固定ス
ライスで量子化された二値画像データ、すなわち接続ピ
ンを強調した画像データを画像処理メインメモリ４３に
転送する（ステップ３１０）。

次に、この画像データから接続ピン、すなわちリードの
座標を検出し、これからモールドケース部分の外接ライ
ンを検出する（ステップ３２０）。

まず、リード座標の検出はリードが配列されている各４
つのコーナ一部の座標を検出するものであるが、これは
第１０図に示ずように画像処理メインメモリ４３からデ
ィスプレイ９４に表示された画像について説明すると、
接続ピンのブロック検出および切り出しを行ない、この
検出したプロンりの上下左右の４つのコー少一部分のブ
ロック６１．６２．６３．６４の中心座標から各４コー
ナーの位置が検出される。次に、これらの４コーナーの
各位置に基づいてＩＣのモールドケース部分の外接ライ
ンを作成する。この外接ラインは第８図において符号５
９により示されるにうに作成される。

このようにモールドケースの外接ラインが作成されると
、次に第１の二値メモリ３７に記憶されている平均量子
化された二値画像データ、すなわちモールドケース部分
のきず等まで表現されている画像データを画像処理メイ
ンメモリ４３に読み込む（ステップ３３０）。それから
、この読み込んだ二値画像データに対して上述したｊ：
うに作成した外接ラインの外側をクリアし、これにより
モールドケースに相当りる両像のみ残ｔ（ステップ３４
０）。このクリアは第９図に示すようにモールドケース
の外接ラインから１回り人きい長方形を作成し、この長
方形とモールドケースの外接ラインとの間の部分６０に
対して行なう。

以」−のＪ、うにしＣ１画像処理メインメモリ４３内に
はＩＣのモールドケース部分に相当する画像データのみ
が記憶されたことになり、これは例えば第１１図で、；
、ｉ線で囲んで示す範囲の画像であって、この画像デー
タの中にはきず５６′等に関するデータし含まれている
。従って、この画像データからさずの右前を検出するた
めに、点線で示す長方形領域内の画像データの垂直射影
を作成し、この射影データ内にぎずに相当する黒ブロッ
クが存在するか否かをチェックする（ステップ３５０゜
３６０）。該画ｉＫ＋データの垂直射影は第１１図にお
いて符丹６７　Ｐ示されるが、この射影で示すように長
方形領域の画像データ内のきず５６′に相当づる部分に
黒ブロック６９．７０等が現れている。黒ブロックを検
出した時にはこのブロック検出結果を第１２図のように
データデープルとして作成記憶する１、このデータテー
ブルには開始アドレスやブ［１ツクの長さ等の情報が設
定される。

上述したＪ、うに黒ブ［１ツク、すなわち不良ブロック
が検出されない場合には、該被検査ＩＧ３は良品という
ことになり、前記良品アンｌ］−ダ部９ａに収納される
ことになる。ここで黒ブロックの判定において１ビツト
のかすれは今まで計数したブロックの値によって同一の
ブロックとしたり、またはノイズと見なす等適宜判定す
る。また、ブ］］ツクの終了検知は連続した白フィンが
２つ続いた場合としている。

また、垂直射影データのデーｌ−ツクの結果、黒ブロッ
クを検出した場合には、該黒ブロックについてその範囲
内の水平射影を第１１図の６６．６８で示すように作成
し、黒ブロックの水平０４影について不良ブ［］ツクの
１１ツクを行なう（ステップ３７０）。ここで同様にし
てノイズチェックやかすれのつなぎ辺を行なうが、この
時垂直割でで検出した黒ブロックの長さＨおＪ、び水平
射影で検出した黒ブ［１ツクの幅Ｗを加算して、Ｈ＋　
Ｗが所定の規格値より小さい場合にはノイズと見なし、
このブ［１ツクは７！ｔＩ視するが、規格値より大きい
ブロックは大きい順に数候補選択し、これらのブロック
について黒のピッ１〜数をムＩｐする（ステップ３８０
）。イして、この４算されたビット数を所定の規格値と
比較し、大きいものがあれば不良と判定して前記不■ス
品収納スデイツク部９ｂに収納し、無い場合には良品と
判定して良品アンローダ部９ａに収納Ｊ−る（ステップ
３８０）。

なお、上記実施例においては、−例として３０ＱＩＩｌ
ｉｆタイプのＤＩＰ形ＩＣの外観検査について説明した
が、これに限定されるものでなく、フラットパッケージ
、ＳＩＰタイプ、更には幅の広い６００ｍ１ｌタイプの
ＩＣについても同様に行なうことができる。

また、リードの検出はブロック検出によって行なってい
るが、ライン毎に追跡することによってもリードの位置
検出は可能であり、また該方法によってもモールドケー
スの外接ラインを作成することもできる。

更に、モールドケース内の平均値を求める場合、水平方
向に作成したが、卸直方向に平均値を作成しても同様に
モールドケース部分の画像の正確な母子化が可能である
。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明にＪ：れば、撮像したＩ
Ｃの画像情報を所定のスライスレベルで量子化してＩＣ
の接続ピンを強調したピン画他情報ピンの寸法を算出し
、このピンの寸法を基準寸法と比較してピンの良否を判
定しているので、ＩＣの接続ピンの寸法が正確に求まる
ため、正確かつ効率的な検査が行なわれ、検査の迅速化
、経済化および信頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のクレーム対応図、第２図はこの発明
の一実施例に係わるＩＣ検査装置の全体構成を示す構成
図、第３図は第２図のＩＣ検査装置の制御部の構成を示
すブロック図、第４図は第２図のＩＣ検査装置の認識部
のブロック図、第５図は第２図の装置で撮像されたＩＣ
のモールドケース部に欠陥のある画像を示す図、第６図
は第２図の装置で撮像されたＩＣのリードを強調した固
定団子化による画像パターン図、第７図は第２図の装置
で撮像されたＩＣの欠陥のある多値画像パターン図、第
８図は第２図の装置で撮像されたＩＣのモールドケース
部の外接ラインを示す図、第９図【：Ｌ第２図の装置で
１最像されたＩＣの画像情報のクリア上リアを丞り図、
第１０図は第２図の装′直で撮像されたＩＣのリード位
置の検出を示す図、第１１図は第２図の装置で搬像され
たＩＣの画像情報の射影にＪ、るブロック検出を示す図
、第１２図は第２図の装置で゛撮像されたＩＣの画像情
報の手１ｉ２１（ＩＪ影にＪ、るブ［Ｊツク検出結果テ
ーブルを示寸図、第１３図は第２図の装置でｖｉ像され
たＩＣの画像情報の水平射影作成テーブルを示す図、第
１４図は第４図の認識部の作用を示す７０−チ１！−１
〜、第１５図は第２図の装置で１最像されたＩＣの接続
ピンの画像をホず図である。 ２０１・・・ピン画像情報作成手段 ２０２・・・ピン寸法輝出手段 ２０３・・・判定手段 第１図 第５図 第６因　　　　　　　　　１７カ 第８図 第９図 第１０図 第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検査ＩＣの画像を撮像し、該画像情報に基づいてＩＣ
   の検査を行なう検査装置において、前記撮像したＩＣの
   両像情報を所定のスライスレベルで量子化してＩＣの接
   続ピンを強調したピン画像情報を作成するピン画像情報
   作成手段と、このピン画像情報作成手段で作成したピン
   画像情報からピンの寸法を算出するピン寸法算出手段と
   、このピン寸法算出手段で算出したピンの寸法を基準寸
   法と比較してピンの良否を判定する判定手段とを有する
   ことを特徴とするＩＣ検査装置。