JPH01284743A - 半導体装置の樹脂モールドの外観検査方法とその検査装置 - 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） 本発明は、外観検査方法とその外観検査装置に関するも
ので、特に半導体装置の樹脂モールドの濃淡画像を用い
て、該モールドのピンホール、樹脂欠は等の欠陥を検査
する方法及びその装置に使用されるものである。

（従来の技術） 従来、半導体装置の樹脂モールド製品の外観検査は、主
として各個人の目視により全数又は抜取り検査が実施さ
れている。　しかしながら、目視判定には検査基準に個
人差があったり見落とし等が発生する。　更に半導体装
置の製品は年々に小形化され顕微鏡下での作業となって
いるため、疲労しやすく目視判定の信頼性は低下する傾
向にある。

又樹脂表面の画像情報を光電変換器で電気信号に変換し
、あるしきい値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ（ｖａＬｕＥ））
で２値画像を作成して検出する方法がよく知られている
。　しかし２値化処理では、画像データの情報量が少な
いことや、しきい値の決定が非常に困難等の理由から正
確な検査をすることが難しい。

被検査対象の濃淡画像を使用して該対象物の外観検査方
法等については、「日立評論ｖｏｌ　６７　　Ｎ。

９　、１９８５　　電子部品検査向きの小形画像処理装
置５ＢＩＰ（７１〜７４頁）」に発光ダイオードの発光
パターンの外観検査の例が紹介されている。この例では
、第９図（ａ　）に示す一様発光部１０１と背景１０２
とから成る発光ダイオードの発光パターン像をテレビカ
メラで撮像し、同図（ｂ）に示す濃度の度数分布を作成
する。　発光パターンが基準値より明かるすぎたり暗す
ぎる場合には、発光部１０３と背景１０４との差Ｒが変
化する。

Ｒが基準範囲の値にあるかどうかにより明るさを検定で
きる。　又同図（Ｃ）に示すように発光パターンの濃度
分布の分散値σを求め、基準分散値と比較して発光ぼけ
を検定できる。

（発明が解決しようとする課題） 樹脂封止形半導体装置の樹脂モールドの外観検査を個人
の目視判定で行なう方法は、前述の種々の欠点があり、
目視による外観検査作業を自動化、機械化し、生産性の
向上と信頼性の高い半導体製品を製造すると共に、不良
が発生した場合、素早く前工程にフィードバックできる
システムの開発が強く望まれている。

又外観検査の自動化、機械化のため提案されている多く
の画像データ２値化処理は、樹脂モールドのように背景
や欠陥とのコントラストが小さいものにとっては、特に
しきい値の決定が非常に困難で、適切な２値画像が作り
難い。

前述の濃淡画像処理方式であっても、ＩＴＶカメラ等の
温度上昇による濃淡度のドリフトが存在すると共に被検
査対象である樹脂面の表面には品名であるマークが捺印
してあり、樹脂面の欠陥を識別し検出することは困難で
ある。　又一般に外観検査の自動化のためには、前処理
として被検査物の位置を検出する必要があるが、樹脂モ
ールドのような背景とのコントラストが小さいものでは
特に背景と樹脂面の識別が難しく、樹脂モールド半導体
部品検出方法は非常に困難である。

本発明は、前記個人による目視検査或いは画像データの
２値化処理方法に伴う諸欠陥を克服すると共に、樹脂モ
ールド半導体装置の位置検出を行ない、ＩＴＶカメラ等
に起因する濃度のドリフトの影響を受けないで、且つ自
動化、機械化に適した半導体装置の樹脂モールドの外観
検査方法とその装置とを提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段とその作用）本発明の半導
体装置の樹脂モールド（外囲器を兼ねる樹脂成形品）の
外観検査方法は次の通りである。

先ず被検物体の半導体装置における樹脂モールドを例え
ばＩＴＶカメラ等の光電変換器によりアナログ映像電気
信号に変換する。　次にこの時間、濃淡値について連続
しているアナログ電気信号に対し、標本化と量子化とを
行ない、ディジタル映像電気信号に変換する。　このデ
ィジタル信号を第１被検体濃淡画像メモリに格納して被
検体濃淡画像Ｐ０を得る。　一方基準濃淡画像メモリに
格納された基準（例えば良品）の半導体装置の樹脂モー
ルドの外１１１ｆｆｌの基準濃淡画像Ｒをあらかじめ準
備する。　画像Ｒを構成する画素は水平及び垂直方向の
一定位置に配列され、画素内容は各画素位置に対応した
基準濃度（例えば複数良品の平均濃度）が格納されてい
る。

一般に被検体の半導体装置の撮像位置は、特別に位置調
整をしないかぎり基準となる半導体装置の撮像位置と一
致しない、　このため基準濃淡画ｆｔ、Ｈの画素位置に
対応する画像Ｐ。の画素位置を、特開昭５７−１３７９
７８号に開示されている方法即ち２次元データの相関係
数計算回路を使用して検出する。　あらかじめ前記基準
濃淡画像メモリの画素配列と実質的に等価な画素配列を
有する第２被検体濃淡画像メモリを準備しておき、この
メモリの画素位置に、該位置に対応する（基準濃淡画像
メモリの該位置と等価）第１被検体濃淡画像メモリの画
素位置の画素データを転送し、基準濃淡画像Ｒの画素配
列と等価な画素配列を有する被検体濃淡画像Ｐが得られ
る。

次に画ＩＲ及び画像Ｐより濃度に関するそれぞれの相対
度数を１次元の基準相対度数ヒストグラムメモリ及び１
次元の被検体相対度数ヒストグラムメモリに格納してそ
れぞれの相対度数ヒストグラムを作成し、他方基準及び
被検体相対度数ヒストグラムから画ｇＡＲ及び画像Ｐの
濃度に関するそれぞれの累積相対度数を計算し、１次元
の基準及び被検体累積相対度数ヒストグラムメモリに格
納して、それぞれの累積相対度数ヒストグラムを作成す
る。

次に基準相対度数ヒストグラムと被検体相対度数ヒスト
グラム並びに基準累積相対度数ヒストグラムと被検体累
積相対度数ヒストグラムの全体又は指定濃度範囲で切取
られたそれぞれのヒストグラム部分のパターンの一致の
度合いを相関係数を用いて検出し、これより樹脂モール
ドの欠陥を検査することを特徴とする外観検査方法であ
る。

本検査方法では画像の濃度に関するヒストグラムのパタ
ーン（形状）の一致度合いにより欠陥を検査するので、
ＩＴＶカメラ等に起因する濃度のドリフトの影響を受け
ない、　又被検体の撮像位置を基準撮像位置に正確に一
致させる必要がなくリャルタイム処理で欠陥の検査がで
きる。

次に第２請求項の上記外観検査方法を実施する装置につ
いて第１図を参照して説明する。　第１図は該装置の構
成を外観検査方法の工程に従って記載したブロック図で
ある。

第２請求項（ａ　）記載の手段１０はリング照明装置、
ＩＴＶカメラ（ビデオカメラともいう）等から成り、リ
ング照明装置により陰影のない外観像をアナログ映像電
気信号に変換するものである。

（ｂ）記載の手段はＡ−Ｄ変換器２０及び第１被検体濃
淡画像メモリ２１等から成る。　　Ａ−Ｄ変換器は前記
アナログ電気信号を所望の画素数に対応した標本化と、
所望の濃度階調に対応した量子化とが施されたディジタ
ル映像電気信号に変換する。　なおそれぞれの所望値は
可変できる。

第１被検体濃淡画像メモリ２１はＲＡＭより成り、前記
ディジタル電気信号を入力し被検体の濃淡画像Ｐ。を格
納する。

（Ｃ）記載のメモリは、基準濃淡画像Ｒを格納するＲＡ
Ｍから成る基準濃淡画像メモリ３１Ｒである。　基準濃
淡画像Ｒは被検体と同種類の基準となる例えば良品の半
導体装置における樹脂モールドの外ｉａを前記手段１０
及びＡ−Ｄ変換器２０により該樹脂モールドの撮像位置
を所定位置に調整してあらかじめ得られたものである。

（（１’）記載の位置検出手段４０は、画像メモリの画
素群を切出し処理できる大きさと位置を可変とするウィ
ンドウと、該ウィンドウにより切出された画（ｌ及び画
像Ｐ０の濃度値を含むそれぞれの画素群間の相関係数を
求めるための２次元データ相関係数計算回路と、該ウィ
ンドウの位置を移動して得られる複数の相関係数値より
画像Ｒの画素位置に対応する画像Ｐ。の画素位置を判定
する位置判定回路とより成る。

（ｅ）記載のメモリは、基準濃淡画像メモリの画素配列
（画素の座標位置）と実質的に等しい画素配列を有する
ＲＡＭから成り、画（Ｉｔ　ｐ　ｏのパターン位置を変
換した画像Ｐを格納する第２被検体濃淡画像メモリ３１
Ｐである。

（ｆ）記載の画像Ｐを得る手段５０は、位置検出手段４
０により求めた画像Ｒの画素位置に対応する画像Ｐ０の
画素位置の画素データ（４度データ）を第１被検体画像
メモリ２１より読み出し、画ｆｆ１Ｒの前記画素位置に
対応する第２被検体画像メモリ３１Ｐの画素位置に転送
し、画像Ｐ。のパターン位置を変換して画像Ｒと等価な
パターン位置の画像Ｐを得る機能を持つ電気回路により
構成される。

（ａ　）及び（ｈ　）記載のヒストグラムメモリは、画
像の濃度の階調（例えば０（黒）ないし２５５（白））
に対応した相対アドレスを有し、各アドレスは複数ビッ
トから構成される１次元メモリである。

１次元基準相対度数（又は累積相対度数）ヒストグラム
メモリ６０Ｒ（又は７０Ｒ）及び１次元被検体相対度数
（又は累積相対度数）ヒストグラムメモリ６０Ｐ（又は
７０Ｐ）には基準面（ＪＡＲ及び被検体面＠Ｐの濃度に
関する相対度数（又は累積相対度数）がそれぞれのメモ
リの対応番地に格納され、実質的にそれぞれのヒストグ
ラムが作成される。

（ｉ）記載のパターンの一致度合いを検出する手段８０
は、１次元ヒストグラムメモリの濃度階調範囲即ちアド
レス範囲の大きさと位置とを任意に選択できる１次元の
部分相対度数（又は累積相対度数）格納メモリと、１次
元データ相関係数計算回路とを有し、基準相対度数（又
は累積相対度数）ヒストグラムと被検体相対度数（又は
累積相対度数）ヒストグラムの全体又は指定濃度階調範
囲で切り取られたそれぞれのヒストグラム部分のパター
ンの一致度合いを相関係数値により検出する。

（ｊ　）記載の樹脂モールドの欠陥を検査する手段９０
は、基準及び被検体のそれぞれの相対度数（又は累積相
対度数）ヒストグラムの全体又は部分パターンの一致度
合いから樹脂モールドの欠陥を検出する手段である。　
例えば部分パターンの一致度合い（相関係数値）のうち
最も良く重なる部分を算出し、該部分パターンを重ねた
後、その他の基準パターン部分と、これと対応する被検
体パターン部分を比較する手段、或いは前記ヒストグラ
ムの全体又は部分パターンの一致度合い（相関係数値）
を試行により求めた一定相関係数値と比較する手段等に
より、樹脂モールドの欠陥を検査する。

（実施例） 以下本発明の樹脂モールドの外観検査方法とその検査装
置の実施例について図面を参照して説明する。

第２図は被検査物体（被検体と略称する）１１の外観像
をアナログ電気信号に変換する手段１０、Ａ−Ｄ変換器
２０及び第１被検体濃淡画像メモリ２１の概略の構成を
示す模式図である。　支持台１２に被検体である樹脂封
止形半導体装置１１がＯ置される。　符号１３はリング
照明装置（例えばモリテックスＭＨＦ−５ＯＬ）で、被
検体１１の樹脂モールド面は入射方向に偏りがない−様
な強さの光で照射される。　被検体１１の外ｗｅ（上面
像）はＩＴＶカメラ（Ｃ３３３１０（ＴＥｔ、、＊ｚｘ
４により撮像され、アナログ映像電気信停に変換され、
Ａ−Ｄ変換器２０に送られる。

Ａ−Ｄ変換器により前記アナログ映像電気信号はディジ
タル映像信号に変換され、濃淡画像メモリ２１に取込ま
れる。　第３図にＩＴＶカメラに付属するモニター（第
２図に示していない）の画面と前記メモリ２１に取込ま
れる画像との関係を示す、　外側の輪郭２２はモニター
受像機の画面範囲を示し、輪郭２３は濃淡画像メモリ２
１に取り込まれる画像範囲を示す、　この画像範囲のＭ
、Ｎは水平、垂直方向の画素数でＡ−Ｄ変換器２０のサ
ンプリング周波数により決定され、可変であるが、本実
施例ではＭ　〜２５６　、Ｎ　〜２４０である。

符号２４は被検体１１の外ｌｊＩ像の濃淡画像Ｐ０を示
す、　濃淡画像メモリ２１は１画素あたり８ビットから
成り、画像Ｐ０の濃淡度即ち濃度階調を最大２５６段階
で表わすことができる。　本実施例では（０（黒）〜２
５５（白））ないしく０　（黒）〜６４（白））の範囲
を使用した。　なお後述の基準濃淡画像メモリ３１Ｒ及
び第２被検体濃淡画像メモリ３１Ｐ（第１図参照）の画
素配列の構成は、本実施例では前記第１被検体濃淡画像
メモリ２１の構成と等しくした。

被検体１１の撮像位置は、支持台１２の所定位置範囲に
載置されるが、外観検査をリャルタイム処理で実施する
ため微細な位置決め操作をしないので、画像Ｐ。の位置
を検出して、比較する基準画像Ｒの位置と等価になるよ
う、位置変換をする必要がある。

このため第１図に示すように、基準となる樹脂モールド
の外観像の基準濃淡画像Ｒを格納した基準濃淡画像メモ
リ３１Ｒと、位置変換された被検体濃淡画像Ｐを格納す
るための第２被検体濃淡画像メモリ３１Ｐをあらかじめ
準備する。　第１図において符号３２Ｒは、基準画像メ
モリに格納された基準画像Ｒ１符号２３は、第１被検体
画像メモリ２１に格納された被検体のソース画像Ｐ。、
符号３２Ｐは、第２被検体画像メモリ３１Ｐ内に格納さ
れた被検体の位置変換された画像Ｐのそれぞれの画像メ
モリ内の位置を示す模式図である。

基準画像メモリ３１Ｒ内の画像Ｒの画素位置に対応する
第１被検体画像メモリ２１内の画像Ｐ。

の画素位置を判定する位置検出手段４０は、特開昭５７
−１３７９７８号により開示されているパターン検出装
置を使用するものである。　即ち第４図（ａ　）は、画
像メモリの画素群を切出し処理できるウィンドウの構成
を示す、　ウィンドウＷＲは画像メモリ内の所定の矩形
領域を示すもので、便宜上矩形の左上隅の画素位置（Ｘ
Ｒ＋ＶＲ）でウィンドウの位置を指定し、水平及び垂直
方向の画素数１及びｎでその大きさを指定するも“のと
し、１画素あたり８ビツトで画像メモリのビット数と等
しい。

なお×、■、′ｌｖの添字にＲ又はＰを使用し、それぞ
れ基準画像メモリ又は第１被検体画像メモリの画素座標
或いは使用されるウィンドウを示し、Ｒ（ＸＲＩ’／１
１）又はＰ（Ｘｐ、ｙρ）はそれぞれ座標（Ｘｈ、Ｖｐ
）又は（Ｘｐ、ｙρ）の画素の濃度データを示すものと
する。

次に第４図（ｂ　）に示すように、基準画像メモリ３１
Ｒの画素座標（ＸＲ，ＶＲ）の画素にウィンドウＷＲを
置き、第１被検体画像メモリ２１の画素座標（Ｘｐ、Ｖ
ｐ）の画素にウィンドウＷρをおく、　ただしウィンド
ウＷＲとＷｐの構成は第４図（ａ　）に示すもので互い
に等しい。　２つのウィンドウＷＩ？、Ｗ、によって切
出された■×ｎ個の画素群間の相関係数Ｈは、次の式に
よって求められる。

但し、 ｉ＝１　ｊ＝１ ｉ＝１　ｊ＝１ ｉ＝１　ｊ＝１ 上式のＡは２つのウィンドウｗｈ　、ｗｐで切取られた
基準及び被検体の対応画素の積和回路により、Ｂ及びＣ
はウィンドウＷＲ又はＷｐ内の画素データの加算回路に
より、Ｄ及びＥはウィンドウＷＲ又はＷ、内の画素デー
タの２乗値加算回路より得られ、ｌＸ１１はウィンドウ
内の画素の総数であり、上記２次元データ相関係数計算
回路はこれら回路要素等により構成される。　なお詳細
は特開昭５７−１３７９７８号を参照されたい。

次に基準画像メモリ３１Ｒ内の基準画像Ｒの画素位置に
対応する第１被検体画像メモリ２１内のソース画像Ｐ。

の画素位置を決定する一例を第４図（Ｃ）を参照して述
べる。

基準画像Ｒの左上隅近傍が含まれる画素位置（ＸＲＩ　
＋　　’／＊＋　）にウィンドウＷＲを、又第１被検体
画像メモリの左上隅の画素位置（１，１）にウィンドウ
ＷＩ）をそれぞれ配置し、ウィンドウＷｓ、、Ｗｐで切
出された画素群間の相関係数Ｈ（１，１）を前記（１）
式即ち２次元データ相関係数計算回路より求める。　次
にウィンドウＷＲの位置を固定し、ウィンドウＷρの位
置を画素位置（２，１）に移し、前記同様の方法により
相関係数Ｈ（２゜１）を求める。　引続きＷＲの位置を
固定した状態で、第１被検体画像メモリの水平方向に１
ないしくＭ−１モ１）番目、垂直方向に１ないしくＮ−
ｎ＋１）番目の行列により囲まれた画素について同様の
操作により（Ｍ−１１±１）ｘ（Ｎ−ｎ＋１）個の相関
係数Ｈ（ＸＲ，ｙρ）のデータが得られ、これらのデー
タは位置判定回路に送られ、最大値を示す相関係数Ｈｍ
ａ　（ＸＲ７，Ｙｐ、）が選択される。

基準画像メモリ３１Ｒの画素位置（ＸＲＩ　Ｉ　　ＹＲ
Ｉ　）に対応する第１被検体画像メモリの画素位置は（
Ｘｐ＋　、Ｙｐ、）となる、　基準画像メモリのウィン
ドウＷＲの位置を、基準画像Ｒを含む近傍領域内の全画
素に順次移し、その都度上記方法によりこれら各画素に
対応する第１被検体画像メモリの画素位置（Ｘｐ　、　
Ｙｐ　）を求める。

第２被検体画像メモリに、これと対応する画像Ｐ０の画
素データを転送し、画像Ｐを得る手段５０は、例えばメ
モリアドレスコントローラ（ＭＡＣ）を使用する。　　
ＭＡＣに互いに対応する画素アドレス（ＸＲ，ＶＲ）及
び（Ｘｐ　、　Ｙｐ　）を入力すると、第１被検体画像
メモリの画素〈ＸＲ。

Ｙｐ）の内容ｐｏ　　（ｘｆｌ、ｙρ）がデータバス上
に出力され、画素（ＸＲｌＶｑ）と対応する第２被検体
画像メモリの画素位置（Ｘｐ、Ｖρ）に取込まれる。

なお位置検出手段４０の実施例では、基準画像Ｒの画素
位置（ｘＲ，ｙＲ）にウィンドウｗｐを固定し、第１被
検体画像メモリの全領域にウィンドウＷρを移動して、
その都度相関係数を計算し、対応する画素位置（ｘ、、
ＹＰ）を求めたが、特開昭５７−１３７９７８号に開示
されている例えば画像の隣接複数画素を、これらの画素
の濃度平均値を濃度内容とする１画素とし、縮小された
画像より相関係数計算開始位置を求める方法等を適用す
れば計算量を減少することができる。

又位置検出手段４０及び画像Ｐを得る手段５０の他の実
施例としてアフィン（八ｆｆ１ｎ）変換を利用できる。

　第４図（ｄ　）に示すように、基準画像メモリ３１Ｒ
と第１被検体画像メモリ２１の画素行列を重ねた図にお
いて、基準画像Ｒの左上隅点Ｓ＋　　（ＸＲ５ＩＩ　　
Ｖｔ＋ｓ＋）及び右下隅点Ｓ２　　（Ｘｕｚ＋ＶＲｓ２
）に対応する第１被検体メモリの画像Ｐ０のそれぞれの
点Ｔ１　（×ρＴ１・　ＹＰＴＩ）及びＴ２　　（ＸＰ
Ｔ２・　ｙρＴ２　）を前記位置検出手段により求める
。　次に点Ｔ。

が点Ｓ、に一致するよう画像１０図形を平行移動した後
、点Ｓ、を軸とする角θの回転により画像Ｒと画像Ｐ０
の画素行列を重ねる画素座標変換式を求める（参考文献
エレクトロニクス部品枝根＝２７．１９８４．０１０．
１１）　、　　この座標変換式をＩＲｓ　＜　ｉｍａｇ
ｅ　ｒｅｓａｉｐｌｉｎＱ　５ｅＱｔｌｅｎＣｅｒ、日
経エレクトロニクス１９８７．９．７　　（ＮＱ４２９
　）　ｐ７５．７（３）にセットすると、この変換式に
従って第１被検体画像メモリに収められた画像Ｐ。の変
換された画素位置の画素データがデータバスに出力され
、基準画像メモリ３１Ｒと等価な第２被検体画像メモリ
の対応画素位置に取込まれ、基準画像Ｒと等価なパター
ン位置の画像Ｐが得られる。

第５図＜ａ　）に１次元基準相対度数及び累積相対度ヒ
ストグラムメモリ並びに１次元被検体相対度数及び累積
相対度数ヒストグラムの構成を示す。

いずれのメモリも画像の濃度の階調に対応したアドレス
を有する。　本実施例では相対アドレス０（黒）ないし
２５５（白）番地の１次元配列のメモリで、各アドレス
は１６ビツトより構成される。　同図（ｂ　）は被検体
又は基準となる半導体装置の上面像で背景像６１と樹脂
モールド像６２とマーク像を含む画像を示し、図中１点
鎖線で囲まれた領域６３内の画像の画素についての濃度
を調査する。

等しい濃度Ｉｌｌ調を有する画素数を領域６３の全画素
数で除した相対度数をそれぞれの濃度階調に対応した基
準及び被検体相対度数ヒストグラムメモリ６０Ｒ及び６
０Ｐのアドレスに格納する０次に０アドレスより２５５
アドレスに向かって各アドレスに格納されている相対度
数値を加算し、基準及び被検体ヒストグラムメモリ７０
Ｒ及び７０Ｐの各アドレスに対応する累積相対度数を格
納する。

これにより第５図（Ｃ）及び（ｄ　）に示す″ような等
価的な相対度数ヒストグラム及び累積相対度数ヒストグ
ラムが作成される。

一般に濃度に関するヒストグラムは、時間の経過に伴っ
てドリフト（変動）する、　第６図は、累積度数ヒスト
グラムについて前記ＩＴＶカメラ、照明装置、画像処理
手段を総合したドリフト特性を示すもので、横軸は濃度
を６ビツト即ち６４段階（０（黒）〜６３（白））とし
た場合の樹脂モールド表面の濃度を示し、縦軸は累積度
数を示す。

樹脂面の濃度調査領域内の画素数は６４ｘ　６４＝４０
９６である。　同図は樹脂モールド上面寸法（２，９１
１ｘｉ、５１１ＩＭ）のスーパーミニトランジスタ（外
囲器ＴＯ−２３６相当）を被検体とし、電源オン直後（
曲線ａ）、５分（曲線ｂ）　、ｉｏ分（曲線Ｃ）　、２
０分く曲線ｄ）、１時間後（曲線ｅ）のそれぞれの累積
度数ヒストグラムである。　濃度階調を２５６段階とし
たときは、濃度１０程度のドリフトが存在する。　従っ
て外観検査に当なって、ドリフト特性は無視できない。

次に基準及び被検体の累積相対度数ヒストグラムの部分
的に最もよく一致する部分を相関係数を用いて検出し、
これにより樹脂モールドの欠陥を検査する実施例の１つ
について第７図（ａ　）を参照して説明する。　同図（
ａ）の横軸は、前記基準及び被検体の１次元累積相対度
数ヒストグラムメモリのアドレス即ち０　（黒）ないし
２５５（白）の濃度階調を示し、縦軸は累積相対度数（
最大値１）を示す、　曲線ａ。及びｂｏはそれぞれ基準
及び被検体の累積相対度数ヒストグラムｙ＝ｐ（×）及
びｙ＝Ｅ　（Ｘ）を示す。　ヒストグラムは折れ線であ
るが近似的に連続曲線で示し、Ｘ、■は離散的な値をと
るものとする。　例えば基準累積相対度数しストダラム
の濃度Ｘ番地に格納されている累積相対度数は、Ｆ（ｘ
）又はＶで表わす、　第７図（ｂ　）に基準又は被検体
の１次元部分累積相対度数格納メモリ７１Ｒ及び７１Ｐ
の構成を示す、　このメモリ７１Ｒ及び７１Ｐは２次元
画像処理に使用されるウィンドウと類似の機能を有し、
０から（Ｉ−１）番地までの連続する相対アドレスを有
し、アドレス当たり例えば１６と・ントから構成される
メモリである。　又■は１≦Ｉ≦２５６の範囲の値を所
望により選択できる。　従ってメモリ７１Ｒ又は７１Ｐ
により、１次元ヒストグラムの任意の部分を切取ること
ができる。

第７図（ａ）において２つの切取り用メモリ７１Ｒ及び
７１Ｐにより濃度範囲×１ないし×。

＋■−１のデータを切り取り、基準ヒストグラムａ０と
被検体ヒストグラムｂ０の切取られた部分曲線間の相関
係数Ｇ、（０）を次式により求める。

Ｇ、　［０）　＝ 次にす。の曲線を右に１つだけ移動した曲線す、即ちｙ
＝Ｅ（Ｘ−１）における範囲×、ないし×、モＩ−１で
切り収られた部分と、前記曲線ａ０の切取られた部分と
の相関係数を（２）式により求め、その値をＧ、（−１
）とする、　Ｇ。

（−１）の計算式は（２）式においてＥ　（Ｘ、　十ｉ
）をＥ（Ｘ、−１十ｉ）とし、その（Ｉｌ！１は変わら
ない、　更に曲線す、を右に１つ移動した曲線ｂ２につ
いて上記計算を実施しＧ＋（−２＞を求める。　これを
繰り返しＧ、（−３）、Ｇ１　　（−４＞　、”’Ｇ１
　　（ｎ　）の値を得る。ｃｔ（０）ないし　Ｇ、（ｎ
＞のうちの最大値を求める。

本実施例において、■＝２４としたときｎ＝１０程度変
化させて例えば最大値Ｇ、（−３）が得られたとする。

即ち被検体のヒストグラム曲線ｂ０のドリフト等による
変動を補正した曲線は、ｂ３即ちｙ＝Ｅ（ｘ−３）であ
ると判定する。　基準曲線ａ０の濃度の下限リミット値
×１を下回る累積相対度数はｙ＝Ｅ（ｘ＋　　３）とな
り、従ってその画素面積はＥ（Ｘｉ−３）Ｘ（被検体調
査領域の全面積）より求められる。

又第７図（Ｃ）に示すように基準累積相対度数ヒストグ
ラムａ。の右側に被検体累積相対度数ヒストグラムの曲
線す。が存在する場合には、左に１つだけ移動した曲線
す、はｙ＝Ｅ（Ｘ＋１　）となり、（２）式においてｒ
＞（ｘ、−＋−ｉ）をＥ（×、÷１＋ｉ）として相関係
数ｃ＋（１）を算出する。　以下順次左に１つずつ移動
してｃ＋（２）−Ｇ、（３）、・・・Ｇ＋（ｎ）を求め
その最大値を求めればよい、　又曲線ｂ０が曲線ａ。の
左右いずれの側にあるかをあらかじめ検出しない場合に
は、ａｌ　（−ｎ　）、・Ｇ、（−２）、Ｇ＋　　（−
１）、Ｇ、　　（０＞、Ｇ、　（１）　、Ｃｚ　（２）
、・Ｇ＋　　（ｎ　）の値を算出し、その最大値を求め
ればよい。

基準及び被検体の２つの累積ヒストグラムの部分−成度
を更に精密に求める為には、累積相対度数格納メモリ７
１Ｒ及び７１Ｐの位置を右に１つ移動し前記同様Ｇ２　
　（０）、Ｇ２　　（−１）、Ｇ２（−２）、・・・Ｇ
２（−ｎ）の値を求める。　基準ヒストグラム曲線ａ０
のコントラストレンジ（累積相対度数が０となる下限値
の濃度×、より１となる上限値の濃度までの範囲）をカ
バーするまで上記操作を繰返し、Ｇ１、Ｇ２、・・・Ｇ
、のデータ群のうちの最大値を求め、最大値が得られた
部分でヒストグラムを重ね、基準ヒストグラムの下限値
、上限値より基準画像のコントラストレンジをはずれる
欠陥の画素面積を求めることができる。

一般に被検体の累積相対度数又は相対度数のヒストグラ
ムでは樹脂面のピンホール等の欠陥は濃度の小さい（暗
い）部分に存在し、樹脂の欠は等は濃度の大きいく明る
い）部分に現われている傾向がある。　第８図において
曲線７２Ｒ（実線）及び７２Ｐ（破線）はそれぞれ基準
及び被検体の累積相対度数ヒストグラムで、ヒストグラ
ム７２Ｐは被検体の樹脂モールド面にピンホールと樹脂
の欠けがある場合を示す。　従って暗い部分（例えば０
〜２０濃度値）７３と明るい部分（２００〜２５５濃度
値）７４のヒストグラムパターンを基準ヒストグラムパ
ターンと比較して欠陥を検出する方法もある。

又ドリフト等によりヒストグラムが左右にずれる影響を
除くため、パターンマツチングにより全体的なヒストグ
ラムの位置合わせを行ない、その時得られた最大相関係
数の値が例えば０．７以下であるときはヒストグラムが
大きく食違っていると判断し不良とし、０゜７以上であ
れば前記の方法により部分的な一致度を求め、その相関
係数値をあらかじめ試行により求めた基準値と比較し、
良否の程度を判定する検査方法もある。

樹脂モールドと背景のコントラストが大きい場合には、
背景と樹脂体の区別がしやすく、例えば累積相対度数の
上、下限値をある定数にし、この上、下限値の範囲から
外れた画素（面積）で良否判定を行なうことができる。

［発明の効果］ 本発明の半導体装置の樹脂モールドの外観検査方法とそ
の検査装置は、被検体の濃淡画像の濃度に関する相対度
数及び累積相対度数のヒストグラムを作成し、該ヒスト
グラムのパターンを基準パターンと比較して樹脂モール
ドの欠陥を判定するもので、従来の目視検査或いは画像
の２値化処理方法に伴う諸欠点は克服され、ＩＴＶカメ
ラ等に起因する濃度のドリフトの影響も除去される。

又本発明は前処理として計算機により被検体の位置検出
と画像座標変換とを行ない、リャルタイムで樹脂モール
ドの欠陥判定ができるので、自動化、機械化に適した半
導体装置の樹脂モールドの外観検査方法とその装置であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の樹脂モールドの外観検査装置の構成例
を示すブロック図、第２図は光電変換手段と第１被検体
画像メモリの構成例を示す模式図、第３図はモニター画
面とメモリ画像Ｐ０の関係を示す図、第４図は画像Ｐ０
の位置検出手段と画像Ｐを作成する方法例を説明するた
めの図で、同図（ａ）はウィンドウの構成図、同図（ｂ
）はウィンドウ処理による相関係数算出方法の説明図、
同図（Ｃ）はウィンドウ処理による位置検出方法の説明
図、同図（ｄ　’）はアフィン変換により画像Ｐを作成
する説明図、第５図は１次元ヒストグラムメモリと格納
される相対度数及び累積相対度数ヒストグラムの説明図
、第６図は画像濃度のドリフト特性図、第７図は本発明
のヒストグラム−成度検出手段の実施例の説明図、第８
図は本発明の樹脂モールドの欠陥検査手段の実施例の説
明図、第９図は従来技術を説明するための図である。 １０・・・被検査物体の外観像をアナログ信号に変換す
る手段、　１３・・・リング照明装置、　　１４・・・
光電変換器、　２０・・・Ａ−Ｄ変換器、　２１・・・
画ｆ象Ｐ。を格納する第１被検体濃淡画像メモリ、３１
Ｒ・・・基準画像Ｒを格納する基準濃淡画像メモリ、　
３１Ｐ・・・画像Ｐを格納する第２被検体濃淡画像メモ
リ、　４０・・・画ＩＲの画素位置に対応する画像Ｐ０
の画素位置を検出する手段、　５０・・・第２被検体画
像メモリにこれと対応する画像Ｐ０の画素データを転送
し画像Ｐを得る手段、６０Ｒ，６０Ｐ・・・１次元相対
度数ヒストグラムメモリ、　７０Ｒ，７０Ｐ・・・１次
元累積相対度数ヒストグラムメモリ、　７１Ｒ，７１Ｐ
・・・１次元部分累積相対度数格納メモリ、　ｗｌ？、
Ｗρ・・・ウィンドウ。 第１図 第３図 第４図（１） 第４図（２） 第５図 濃　　　　度 第６図 （ａ） 濃度 第７図 第８図 （ａ） ａｌｔ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　被検査物体の半導体装置における樹脂モールドの外
   観像を光電変換器によりアナログ電気信号に変換した後
   、更にディジタル信号に変換して、第１被検体濃淡画像
   メモリに格納された被検体濃淡画像Ｐ＿０を得る一方、
   基準濃淡画像メモリに格納された基準となる前記半導体
   装置の樹脂モールドの外観像の基準濃淡画像Ｒを準備し
   、次に基準濃淡画像Ｒの画素位置に対応する前記被検体
   濃淡画像Ｐ＿０の画素位置を２次元データの相関係数計
   算回路により求めた後、前記基準濃淡画像メモリの画素
   配列と実質的に等価な画素配列を有する第２被検体濃淡
   画像メモリの画素位置に、該位置に対応する第１被検体
   濃淡画像メモリの画素位置の画素の濃度データを転送し
   、被検体濃淡画像Ｐを得た後、画像Ｒ及び画像Ｐのそれ
   ぞれの濃度に関する相対度数及び累積相対度数のヒスト
   グラムを作成し、基準濃淡画像Ｒの相対度数ヒストグラ
   ムと被検体濃淡画像Ｐの相対度数ヒストグラム、並びに
   基準濃淡画像Ｒの累積相対度数ヒストグラムと被検体濃
   淡画像Ｐの累積相対度数ヒストグラムの全体又は指定濃
   度範囲で切取られたそれぞれのヒストグラム部分のパタ
   ーンの一致度を相関係数を用いて検出し、これより樹脂
   モールドの欠陥を検査することを特徴とする半導体装置
   の樹脂モールドの外観検査方法。 特許請求の範囲第１項記載の半導体装置の 樹脂モールドの外観検査方法を実施する装置であって、 （ａ）リング照明装置により照射される被検査物体の半
   導体装置における樹脂モールドの外観像を光電変換器に
   よりアナログ電気信号に変換する手段と、 （ｂ）前記アナログ信号をディジタル信号に変換し、被
   検体の濃淡画像Ｐ＿０を格納する第１の被検体画像メモ
   リと、 （ｃ）基準となる前記半導体装置における樹脂モールド
   の外観像の基準濃淡画像を格納する基準濃淡画像メモリ
   と、 （ｄ）水平、垂直方向のそれぞれの画素数及び位置を指
   定できる矩形のウィンドウと、２次元データの相関係数
   計算回路と、位置判定回路とを有し、前記基準濃淡画像
   Ｒの画素位置に対応する前記被検体の濃淡画像Ｐ＿０の
   画素位置を判定する位置検出手段と、 （ｅ）前記基準濃淡画像メモリの画素配列と実質的に等
   価な画素配列を有する第２の被検体濃淡画像メモリと、 （ｆ）第２被検体濃淡画像メモリの画素位置に、該位置
   に対応する第１被検体濃淡画像メモリの画素位置の画素
   の濃度データを転送し、被検体濃淡画像Ｐを得る手段と
   、 （ｇ）前記画像Ｒ及び画像Ｐの濃度の階調に対応したア
   ドレスを有し、各アドレスに画像Ｒ及び画像Ｐの濃度に
   関する相対度数を格納する１次元の基準相対度数ヒスト
   グラムメモリ及び１次元の被検体相対度数ヒストグラム
   メモリと、 （ｈ）前記画像Ｒ及び画像Ｐの濃度の階調に対応したア
   ドレスを有し、各アドレスに画像Ｒ及び画像Ｐの濃度に
   関する累積相対度数を格納する１次元の基準累積相対度
   数ヒストグラムメモリ及び１次元の被検体累積相対度数
   ヒストグラムメモリと、 （ｉ）基準相対度数ヒストグラムと被検体相対度数ヒス
   トグラム並びに基準累積相対度数ヒストグラムと被検体
   累積相対度数ヒストグラムの全体又は指定濃度範囲で切
   取られたそれぞれのヒストグラム部分のパターンの一致
   度合いを１次元データ相関係数計算回路により検出する
   手段と、 （ｊ）基準及び被検体のそれぞれの前記ヒストグラムの
   パターンの一致度合いから樹脂モールドの欠陥を検査す
   る手段とを具備することを特徴とする検査装置。