JPH0213838A - リード検査方法およびそれに使用されるリード測定装置並びにリード検査装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、リード測定および検査技術、特に、表面実装
形のパッケージを備えている電子装置におけるリード群
の位置を測定および検査する技術に関し、例えば、表面
実装形のパッケージを備えている半導体集積回路装置（
以下、ＩＣということがある。）におけるリードの外観
についての良不良を検査するのに利用して有効なものに
関する。

〔従来の技術〕

最近、ｔＣの小形化、１形化、軽量化が一段と進み、ま
た、高密度実装の要求に対応して、表面実装形パッケー
ジを備えているＩＣ（以下、表面実装形ＩＣと略すこと
がある。）が急速な普及を遂げている。そして、表面実
装形ＩＣはチップ部品の装着とあいまって、基板装着へ
の自動化を促進している。

ところが、チップ部品の自動装着装置といえども装着適
正率１００１％は望むべくもなく、基板１枚当たりの部
品点数が多くなるにつれて累積装着不良率も増大し、基
板１枚を単位として評価した場合、１桁から２桁のパー
セントの不良を数えるに至っている。

このような不良基板を製造過程で速やかに発見し排除す
るため、装着状態の自動検査装置の開発が要望されてい
る。

一方、表面実装形ＩＣの供給側においては、基板への実
装後における装着不良の発生を未然に防止するため、製
品出荷前にリードの外観検査を実行している。

ところが、表面実装形ＩＣのリードの検査項目には測定
基準が規定されておらず、また、パッケージの各側面に
おけるリード群列内のリード相互についての位置関係だ
けでは、実装時の状態を一義的に規定するのが困難であ
るため、表面実装形ＩＣのリードの外観検査は人的作業
によって実行されているのが現状である。

なお、チップ部品装着検査技術を述べである例としては
、株式会社工業調査会発行ｒ電子材料１９８７年１１月
号」昭和６２年１１月ｌＯ日発行Ｐ６３〜Ｐ６９、があ
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

表面実装形ＩＣのリードの外観検査を人的作業に頼って
いたのでは、生産性の向上に限界があるばかりでなく、
検査の信較性等にも限界がある。

したがって、表面実装形ＩＣのリードの外観検査を自動
的に実行することができるリード検査装置の開発が必要
である。

このリード検査装置の開発に要求される解決すべき課題
としては、表面実装形ＩＣの実装時の状態を想定して、
その状態に台けるリード相互の位置関係を測定し、リー
ド群全体との関係において各リードの外観についての良
否を判定すること、が挙げられる。

本発明の第１の目的は、表面実装形のパッケージを備え
ている電子装置におけるリード群の位置関係を表面実装
時の状態を想定して自動的に測定することができるリー
ド測定技術を提供することにある。

本発明の第２の目的は、前記測定に基づきリード外観の
良不良判定を自動的に実行することができるリード検査
技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、次の通りである。

すなわち、表面実装形パッケージを備えている電子装置
におけるリード群の位置関係を検査するリード検査方法
であって、前記リード群についてその実像と、鏡面に映
し出された虚像とを互いに対峙させて虚像し、この実像
および虚像についての画像信号に基づいて、各リードに
ついてその中心位置と、実像先端位置および虚像先端位
置とをそれぞれ測定し、さらに、この測定データに基づ
いて、各リードにつきそのピッチ、実像先端位置と虚像
先端位置との間隔、および、少なくとも実像または虚像
先端位置と基準位置との差を求め、各リードにつき周方
向、上下方向および径方向の位置関係をそれぞれ検査す
るようにしたものである。

〔作用〕

前記した手段によれば、一方向の画像だけでリードのＸ
（周方向）、Ｙ（径方向）およびＺ（上下方向）の三方
向についての位置関係を同時に測定することができる。

その結果、その測定データに基づいて、リードのＸ、Ｙ
、Ｚの三方向についての位置関係の良不良を自動的に検
査することができる。

そして、鏡面上に当接されていることにより、その検査
状態は表面実装形パッケージを備えている電子装置の実
装時の状態に対応するため、その電子装置のリードの位
置関係を実装前に実装待状態を想定して、自動的に検査
してい名ことになる。

〔実施例１〕 第１図は本発明の一実施例であるリード検査装置を示す
模式図、第２図および第３図はその作用を説明するため
の各説明図、第４図および第５図は被検査物としてのＭ
ＳＰ・ＩＣの実装状態を示す斜視図および一部切断正面
図である。

本実施例において、本発明に係るリード検査方法に使用
されるリード検査装置は、表面実装形パッケージを備え
ているＩＣの一例であるミニ・スクエア・パッケージを
備えているＩＣ（以下、ＭＳＰ・ＩＣという、）ｌにお
けるリード群の外観検査を実施し得るように構成されて
いる。

被検査物としてのＭＳＰ−ＩＣＩは樹脂を用いて略正方
形の平盤形状に形成された樹脂封止形のパッケージ２を
備えており、このパッケージ２の４側面にはバット・ウ
ィング形状に屈曲成形されたリード３が複数本、下端を
揃えられて横一列に配されて、一端面側（以下、下面側
とする。）に向けて突設されている。

そして、このＭＳＰｉＣ７はプリント配線基板に対して
第４図および第５図に示されているように実装される。

第４図および第５図において、プリント配線基ｖｉ４に
はランド５が複数個、実装対象物となる樹脂封止形ＭＳ
Ｐ−ＩＣＩにおける各リード３に対応するように配され
て、はんだ材料を用いて略長方形の薄板形状に形成され
ており、このランド５群にこのＩｃＩのリード３群がそ
れぞれ整合されて当接されているとともに、各リード３
とランド５とがリフローはんだ処理により形成されたは
んだ盛り層６によって電気的かつ機械的に接続されてい
る。

したがって、実装時を想定した状態においてＭＳＰ−Ｉ
ＣＩはそのリード群の位置関係に関して次の項目につい
て検査されることになる。

（１）　　相隣り合うリードの周方向の間隔（ピッチ）
。

（２）基準面（実装面）に対するリード先端の高さ（リ
ード先端のランドからの浮き、）。

（３）　　リードのパッケージ径方向の位置（リードの
内外方向への曲がり、）。

本実施例において、このリード検査装置１０は略水平に
配されて回転自在に支持されている回転テーブル１１を
備えており、回転テーブル１１はサーボモータ等のよう
な適当な回転駆動装置１２により回転されるように構成
されている。また、回転テーブル１１の上面には負圧供
給路１４を接続された吸着チャック１３が装備されてお
り、回転テーブル１１は吸着チャック１３の真空吸引力
によりＭＳＰ−ＩＣＩのパッケージ２の下面を吸着する
ことにより、ＭＳＰｉＣｌを位置決め保持し得るように
なっている。このテ・−プル１１の上面には鏡面１５が
テーブル１１上に位置決め保持されたＭＳＰ−ＩＣＩを
その下面から全体的に映し出すように形成されている。

鏡面１５はテーブルｌｌ上に鏡自体を載置することによ
り形成してもよいし、テーブル１１の表面自体を研摩し
たり、反射被膜を被着したりして形成してもよく、その
形成手段は問わないが、可及的に歪みがなく、しかも、
耐摩耗性を有するように形成することが望ましい。

回転テーブル１１の斜め上方には、リード群の実像およ
び虚像を取り込む揚傷装置としてのリード測定用テレビ
・カメラ（以下、カメラという。

）２１が略４５度下向き傾斜に配されて設備されており
、このカメラ２１は後記するモニタの画像で図示されて
いる如く、回転テーブル１１の鏡面１５上に保持された
ＭＳＰ・ＩＣＩのリード３群についての実像、および鏡
面１５に映し出された当該リード群の虚像を同時に撮映
し得るように設定されている。カメラ２１には、カメラ
２１と共にリード測定装置２０の少なくとも一部を実質
的に構成する画像処理装置２２が接続されており、この
画像処理装置２２はその出力端子の一つに接続されたモ
ニタ２３に画像信号を送信して所望の画像をモニタリン
グさせるように構成されているとともに、他の出力端子
に接続された判定部２４に所定の測定信号を送信するよ
うに構成されている。

この判定部２４には後述するようにリード配列に関する
判定基準値を設定するための設定部２５が接続されてお
り、判定部２４は画像処理装置２２から送信されて来る
実際の測定値と、設定部２５から送信されて来る設定値
との差を求め、その差が許容値の範囲にあるか否を比較
することにより、実際の測定値が基準値から許容値の範
囲よりも外れている場合には、リード配列に関して不良
と判定し、判定結果を外部機器（図示せず）に送信する
ように構成されている。　　− また、回転テーブル１１の斜め上方には照明装置１６が
設備されており、この照明装置１６は照明方向がカメラ
２１の逼映方向と可及的に平行になるように配されて、
回転テーブル１１上に保持されたＭＳＰ・ＩＣＩの一側
面におけるリード３群をカメラ２１側の方向から照明す
るように構成されている。

次に、前記構成に係るリード検査装置を使用した場合に
ついて、本発明に係るリード検査方法の一実施例を説明
する。

真空吸着ヘッド等のような適当な移送装置（図示せず）
により、被検査物としてのＭＳＰ−ＩＣ１が下向きにさ
れて回転テーブル１１上に載置され位置決めされると、
吸着チャック１３に負圧供給路１４から負圧が供給され
、ＭＳＰ・ＩＣＩが回転テーブル１１の鏡面１５上に位
置決め保持される。

ＭＳＰ・ＩＣＩが回転テーブル１１に位置決め保持され
ると、カメラ２１によりパッケージ２の一側面から突出
されているリード３の一列が、その実像および鏡面１５
に映し出された虚像を同時に撮映される。このカメラ２
１の出力信号は画像処理装置２２に送信される。画像処
理袋ｒ！！、２２において所定の信号処理が実行され、
所望に応じて、当該リード３群の実像および虚像に関す
る画像がモニタ２３に第１図に示されているようにモニ
タリングされる。

また、画像処理装置２２において、例えば、第１図にお
いてモニタ２３に図示されているような画像信号に基づ
いて、まず、隣り合うリード３．３間のピッチＰに関す
る寸法、Ｐ、　、Ｐ２　・・・Ｐｎが、第２図に示され
ているような処理により求められる。

すなわち、第２図（ａ）に示されているように、カメラ
２１からの画像信号のうち、リード３についての実像Ａ
または虚像Ｂのいずれか一方についての画像信号におい
て、特定の水平走査線信号ＳＸが抽出される。

次いで、第２図〜）に示されているように、この水平走
査線信号ＳＸについて明暗変化点の検出処理が実行され
る。

続いて、第２図（Ｃ）に示されているように、各リード
３の中心に対応する中心位置Ｘ＋　、Ｘｔ　　・・・Ｘ
ｎが明暗変化点間の中心位置を求めることにより、それ
ぞれ測定される。

このようにして測定された各リード３の中心位置は記憶
された後、判定部２４に指令に応じて適宜送信される。

判定部２４においては、まず、このようにして測定され
た中心位置Ｘ１とＸｔ、ＸｔとＸ、との間隔に相当する
隣り合うリード３．３間のピッチ寸法Ｐ１、Ｐ２　・・
・Ｐｎが、次式によりそれぞれ求められる。

Ｐｌ　−Ｘｔ　　　Ｘｓ　　、Ｐｚ　　−Ｘｓ　　　Ｘ
ｚ　　”　　’Ｐｎ−Ｘｎ−Ｘｎ−１ 次いで、判定部２４においては、このようにして求めら
れたピッチに関する実測定値ＰＩ、ＰＩ・・・Ｐｎと、
設定部２５から送信されて来る設定値Ｐｏとの差を逐時
求め、その差の大きさが許容値の範囲に入っているか否
かを逐時照合することにより、各リード３間のピッチＰ
、　、Ｐ、　　・・・Ｐｎが適正か否かをそれぞれ判定
する。すなわち、Ｐｎ−Ｐｏ、の差値が許容値の範囲以
内である時には「良Ｊと、Ｐｎ−Ｐｏ、の差値が許容値
の範囲外である時には「不良」と判定される。ここで、
設定値Ｐｏおよび許容値は、被検査物のＭＳＰ・［ＣＬ
の規格寸法に基づき設定部２５に予め設定されている。

その判定結果は必要に応じて外部機器に出力される。こ
のとき、本実施例によれば、不良の箇所のリード、およ
びその誤差値を特定して指示することができるため、不
良が同一箇所で繰り返し出力される場合等において、不
良発生原因の発見作業を迅速化させることができる。

次に、画像処理装置２２においては、第３図に示されて
いるような処理により、各リード３の実像における先端
位置と、虚像における先端位置とがそれぞれ求められる
。

すなわち、まず、第３図（ａ）に示されているように、
前述した処理により求められた各リード３の中心位置Ｘ
＋、Ｘｚ　　・・・Ｘｎを通る垂直画像信号ｓｚ、、ｓ
ｚｚ　　・・・ＳＺｎがそれぞれ抽出される。

次いで、第３図（ｂ）に示されているように、各垂直画
像信号ｓｚ、、ｓｚ、　　・・・ＳＺｎについて明暗変
化点の検出処理が実行され、当該明暗変化点が各リード
３の実像Ａ＋、’Ａｔ　　・・・Ａｎにおける先端位置
ａｌ、ａ２　　・・・ａｎと、これらに対応する虚像Ｂ
１、Ｂｚ　　・・・Ｂｎにおける先端位置ｂ＋　、ｂｚ
　　・・・ｂｎとして、座標でそれぞれ求められる。

このようにして求められた各リードの実像先端位置およ
び虚像位置は記ｆ、＋２された後、判定部２４および設
定部２５にその指令に応じて適宜送信される。

まず、判定部２４において、次式により、各リードの実
像先端位置ａ　Ｉ　、ａ　ｔ　　・・・ａｎと、虚像先
端位ｔｂ、　、ｂ、　　・・・ｂｎとの差りがそれぞれ
求められる。

ｈ＋　”ａｌ　　　ｂｔ　、ｈｚ　−ａｚ　　　ｂｔ、
・・・ｈｎ＝ａｎ−ｂｎ この差値は実像先端と虚像先端との間隔寸法に相当し、
この値が大きい程、リードが実装ランド面から浮き上が
ってしまうことを意味している。

そこで、判定部２４においては、このようにしてそれぞ
れ実測された間隔寸法ｈ＋　、ｈｚ　　・・・ｈｎと、
設定部２５から呼び出して来る予め設定された基準間隔
との差が逐時求められ、その差値が同様に呼び出して来
る予め設定された許容値の範囲に入っているか否が逐時
照合されることにより、各リード３が実装面から浮き上
がってしまわないか否が判定される。

例えば、第１図において、左から第５番目のリード３ｅ
は上方に浮き上がってしまうことにより、ｈｓが許容範
囲以上に大きくなるため、不良と判定される。その判定
結果は必要に応じて外部機器に出力され、そのとき、不
良箇所、およびその誤差値は各リード毎にそれぞれ対応
される。

一方、設定部２５においては、実像先端位置と虚像先端
位置との平均位置を求める次式により、仮想の基準面座
標位置Ｙｏが求められ、この位置Ｙｏが内外方向にリー
ドが曲がっているか否を判定する基準値として想定され
る。つまり、この仮想基準面位置Ｙｏはリード３群が載
置されている鏡面Ｉ５においてリード３群が一直線に並
んでいるべき基準線の位置、すなわち、このＩＣＩの実
装時におけるランド５群が整列されている位置に相当す
る。

Ｙｏ＝　（ａｌ　＋ｔｚ　）／２ ＋　（ａｘ　＋ｂｔ　）／２・−・（ａｎ＋ｂｎ）／２
次に、判定部２４においては、設定部２５からこの中心
線位３Ｙｏが呼び出されるとともに、画像処理部２２か
ら各リードの実像における先端位置ａ＋　％　ａｘ　　
・・・ａｎ、および虚像における先端位置す、、ｂ、　
　・・・ｂｎが順次呼び出され、これら先端位１ｆａ＋
、ａｔ　　・・・・ａｎ、およびす、　、、ｂｔ　　・
・・ｂｎと、中心線位置Ｙｏとの差、ａｌ−Ｙｏ、ａｔ
　−Ｙｏ　−−・ａｎ−Ｙｏおよびす、−Ｙｏ、ｂｚ　
−Ｙｏ　・−−ｂｎ−Ｙｏが逐時求められる。そして、
これら差の大きさが予め設定されている許容値の範囲に
入って否かが逐時照合されることにより、各リード３の
内外位置が適正か否かが判定される。

例えば、第１図において、右はじの第７番目のり一ド３
ｈは、実像先端位置ａ、と虚像先端位置す、との差り、
は許容範囲にあるが、ａｖ　−Ｙ。

の差ｄａ、およびｂｗ　−Ｙｏの差ｄｂが許容値の範囲
外（プラス傾向またはマイナス傾向となる。

）なるため、内外いずれか一方向に曲がっていると、判
定されることになる。

その判定結果は必要に応じて外部機器に出力される。そ
のとき、不良箇所およびその誤差値を各リードに対応さ
せ得ることは前述と同様である。

以降、回転テーブル１１が９０度宛順次回動され、残り
の３側面におけるリード３群列について、前述した作動
が繰り返されることにより、外観検査がそれぞれ実行さ
れる。この場合、揚傷作業とその後の画像処理とは並行
処理することができる。

前記実施例によれば次の効果が得られる。

（］）　　表面実装形のパッケージを備えている電子装
置を鏡面上にａ置して、そのリード群の実像と虚像とを
揚傷装置によって撮像するとともに、その画像信号を処
理することにより、前記電子装置の各リードの位置関係
をそれの実装時を想定した状態で、実装前に実装待状態
における各リード相互の位置関係を自動的に測定するこ
とができるため、人的作業に鎖ることになく、リードの
測定作業を自動的に実行することができる。

（２）前記（１）の各リードの位置関係についての測定
結果に基づき、リードの周方向の曲がりおよびピッチの
適否、上下方向の変形、並びに、径方向内外への曲がり
についての外観検査を実行することにより、リードの外
観検査を自動化することができるため、当該検査の被検
査物である電子装置の品質および信頼性を高めることが
でき、この検査を経た電子装置に対する自動実装時の装
着適正率を高めることができる。

（３）前記（２）の検査によって電子装置についての自
動実装時の装着適正率を高めることにより、電子装置の
表面実装形化を促進することができるため、高密度実装
の要求に応する製品を提供することができる。

（４）表面実装形パッケージを備えている電子装置を鏡
見上にｉ置して、そのリード群の実像と虚像とを撮像装
置によって撮像するとともに、その画像信号を処理する
ことにより、一方向からの画像だけでリードのＸ（周方
向）、Ｙ（径方向）およびＺ（上下方向）の三方向につ
いての位置関係を同時に測定することができるため、電
子装置のリードについての測定作業時間、およびそれに
よる外観検査時間を大幅に短縮化することができる。

（５）前記（４）において、実際に時間を消費するのは
リード群列の一画面を取り込むために必要な時間だけで
あり、その後の画像処理は電気的に実行することができ
るため、その画像処理を撮像時間や電子装置のローディ
ング、アンローディング時間と並行処理することにより
、測定作業時間および検査作業時間をより一層短縮化さ
せることができる。

〔実施例２〕 第６図は本発明の他の実施例であるリード検査装置を示
す模式図、第７図および第８図はその作用を説明するた
めの各線図、第９図および第１０図は被検査物としての
ＰＬＣＣ・ＩＣの実装状態を示す斜視図および一部切断
正面図である。

本実施例２において、本発明に係るリード検査装置は、
表面実装形パッケージを備えているＩＣの一例であるプ
ラスチック・リーリッド・チップ・キャリア・パッケー
ジを備えているＩＣ（以下、ＰＬＣＣ・ＩＣという、）
３１におけるリード群の外観検査を実施し得るように構
成されている。

被検査物としてのＰ　Ｌ　ＣＣ・ＩＣ３１は樹脂を用い
て略正方形の平盤形状に形成された樹脂封止形のパッケ
ージ３２を備えており、このパッケージ３２の４側面に
はＪベント形状に屈曲成形されたり一ド３３が複数本、
下端を揃えられて横一列に配されて、一端面側（以下、
下面側とする。）に向けて突設されている。

そして、このＰＬＣＣ−ＩＣ３１はプリント配線基板に
対して第９図および第１０図に示されているように実装
される。

第９図および第１０図において、プリント配線基板３４
にはランド３５が複数個、実装対象物となる樹脂封止形
ＰＬＣＣ・ＩＣ３１における各リード３３に対応するよ
うに配されて、はんだ材料を用いて略長方形の薄板形状
に形成されており、このランド３５群にこのｒｃａ　ｉ
のリード３３群がそれぞれ整合されて当接今れていると
ともに、各リード３３とランド３５とがリフローはんだ
処理により形成されたはんだ盛り層３６によって電気的
かつ機械的に接続されている。

したがって、実装時を想定した状態においてＰＬＣＣ−
ＩＣ３１はそのリード群の位置関係に関して次の項目に
ついて検査されることになる。

（１）相隣り合うリードの周方向の間隔（ピッチ）。

（２）基準面（実装面）に対するリード最下端面の高さ
（リード下端面のランドからの浮き、）。

（３）　　リードのパッケージ径方向の位置（リードの
内外方向への曲がり、） 本実施例２において、このリード検査装置４０は略水平
に配されて回転自在に支持されている回転テーブル１１
を備えており、回転テーブル１１はサーボモータ等のよ
うな適当な回転駆動装置１２により回転されるように構
成されている。また、回転テーブル１１の上面には負圧
供給路１４を接続された吸着チャック１３が装備されて
おり、回転テーブル１１は吸着チャック１３の真空吸引
力によりＰＬＣＣ・ＩＣ３１のパッケージ３２の下面を
吸着することにより、ＰＬＣＣ−ＩＣ３１を位置決め保
持し得るようになっている。このテーブル１１の上面に
は鏡面１５がテーブル１１上に位置決め保持されたＰＬ
ＣＣ−ＩＣ３１をその下面から全体的に映し出すように
形成されている。

テーブル１１にはリング形状に形成されている照明装置
１７が装備されており、この照明装置１ｔ１７はＰＬＣ
Ｃ・ＩＣ３１の下方からリード３３群列を外方に向けて
照明するように構成されている。

回転テーブル１１の水平側方にはリード列の実像および
虚像を取り込む層像装置としてのリード測定用テレビ・
カメラ（以下、カメラという、）４１が略水平に配され
て設備されており、このカメラ４１は後記するモニタの
画像で図示されている如く、回転テーブル１１の鏡面１
５上に保持されたＰＬＣＣ−ｒｃ３１のリード３３群に
ついての実像、および鏡面１５に映し出された当該リー
ド群の虚像を同時に撮像し得るように設定されている。

カメラ４１には、カメラ４１と共にリード測定装置４６
の少なくとも一部を実質的に構成する画像処理装置４２
が接続されており、この画像処理装置４２はその出力端
子の一つに接続されたモニタ４３に画像信号を送信して
所望の画像をモニタリングさせるように構成されている
とともに、他の出力端子に接続された判定部４４に所定
の測定信号を送信するように構成されている。

この判定部４４には後述するようにリード配列に関する
判定基準値を設定するための設定部４５が接続されてい
る。そして、判定部４４は画像処理装置４２から送信さ
れて来る実際の測定値と、設定部４５から送信されて来
る設定値との差を求め、その差が許容値の範囲にあるか
否を比較することにより、実際の測定値が基準値から許
容値の範囲よりも外れている場合には、リード配列に関
して不良と判定し、判定結果を外部機器（図示せず）に
送信するように構成されている。

次に、前記構成に係るリード検査装置を使用した場合に
ついて、本発明に係るリード検査方法の実施例２を説明
する。

真空吸着ヘッド等のような適当な移送装Ｗ（図示せず）
により、被検査物としてのＰＬＣＣ・ＩＣ３１が下向き
にされて回転テーブル１１上に載置され位置決めされる
と、吸着チャック１３に負圧供給路１４から負圧が供給
され、ＰＬＣＣ−ＩＣ３１が回転テーブル１１の鏡面１
５上に位置決め保持される。同時に、リング照明装ｆｆ
１７によりＰＬＣＣ・ＩＣ３１のリード３群列がその内
側側方から照明される。ＰＬＣＣ−Ｉ　Ｃ３１が回転テ
ーブル１１に位置決め保持されるとともに、内側から照
明されると、カメラ４１によりパッケージ３２の側面か
ら突出されているリード３３の一列が、その実像、およ
び鏡面１５に映し出された虚像を同時に撮映される。カ
メラ４１の出力信号は画像処理装置４２にそれぞれ送信
される０画像処理装置４２において所定の信号処理が実
行され、所望に応じて、当該リード３３群の実像および
虚像に関する画像がモニタ４３に第６図に示されている
ようにモニタリングされる。このとき、リード３３群は
内側側方からカメラ４１に向けて照明されているため、
その画像はり−ド３３の部分が黒く、隣り合うリード３
３．３３の間隙が白くなるように白黒反転された状態に
なる。

また、画像処理装置４２において、例えば、第６図にお
いてモニタ４３に図示されているような画像信号に基づ
いて、まず、隣り合うリード３３．３３間のとッチＰに
関する寸法、Ｐ＋、Ｐｔ　　・・・Ｐｎが、第７図に示
されているような処理により求められる。

すなわち、第７図（ａ）に示されているように、カメラ
４１からの画像信号のうち、リード３３についての実像
Ａまたは虚像Ｂのいずれか一方についての画像信号にお
いて、特定の水平走査線信号ＳＸが抽出される。

次いで、第７図（ロ）に示されているように、この水平
信号ＳＸについて明暗変化点の検出処理が実行される。

続いて、第７図（Ｃ）に示されているように、各リード
３３の中心に対応する中心位置Ｘｌ、Ｘ！　・・・Ｘｎ
が明暗変化点間の中心位置を求めることにより、装置測
定される。

このようにして測定された各リード３３の中心位置は記
憶された後、判定部４４に指令に応じて適宜送信される
。

判定部４４においては、まず、このようにして測定され
た中心位置Ｘ、とＸｚ、ＸｔとＸ８との間隔に相当する
隣り合うリード３３．３３間のピッチ寸法Ｐ＋　、Ｐｇ
　　・・・Ｐｎが、次式によりそれぞれ求められる。

Ｐ＋　−Ｘｚ　−Ｘ＋　、Ｐｘ　−Ｘｓ　　Ｘｚ　　”
　’Ｐｎ＝Ｘｎ　　Ｘｎ−＋ 次いで、判定部４４においては、このようにして求めら
れたピッチに関する実測定値Ｐ、　、Ｐｔ・・・Ｐｎと
、設定部４５から送信されて来る設定値ＰＯとの差を逐
時求め、その差の大きさが許容値の範囲に入っているか
否かを逐時照合することにより、各リード３３．３３間
のピッチＰ３、Ｐ２　・・・Ｐｎが適正か否かを判定す
る。すなわち、Ｐｎ−Ｐｄ、の差値が許容値の範囲以内
である時には「良」と、Ｐｎ−Ｐｏ、の差値が許容値の
範囲外である時には「不良」と判定される。ここで、設
定値Ｐｏおよび許容値は、被検査物のＰＬＣＣ・ＩＣ３
１の規格寸法に基づき設定部４５に予め設定されている
。

その判定結果は必要に応じて外部機器に出力される。こ
のとき、本実施例によれば、不良の箇所のリードを特定
して指示することができるため、不良が同一箇所で繰り
返し出力される場合等において、不良発生原因の発見作
業を迅速化させることができる。

次に、画像処理装置４２においては、第８図に示されて
いるような処理により、各リード３３の実像における先
端位置と、虚像における先端位置とがそれぞれ求められ
る。

すなわち、まず、第８図（ａ）に示されているように、
前述した処理により求められた各リード３３の中心位２
ｘ＋　、ｘｉ　　・・・Ｘｎを通る垂直信号ｓｚ、、ｓ
ｚｔ　　・・・ＳＺｎがそれぞれ抽出される。

次いで、第８図（ハ）に示されているように、各垂直信
号ｓｚ、、ｓｚ、　　・・・ＳＺｎについて明暗変化点
の検出処理が実行され、当該明暗変化点のそれぞれが各
リード３３の実像ＡＩ、Ａ！　　・・・Ａｎにおける先
端位置ａｒ、ａｚ　　・・・ａｎと、これらに対応する
虚像Ｂ＋、Ｂｚ　　・・・Ｂｎにおける先端位置ｂ＋　
、ｂｚ　　・・・ｂｎとして、座標でそれぞれ求められ
る。

このようにして求められた各リードの実像先端位置およ
び虚像位置は記憶された後、判定部４４および設定部４
５にその指令に応じて適宜送信される。

まず、判定部４４において、次式により、各リードの実
像先端位置ａ＋％ａｔ　　・・・ａｎと、虚像先端位置
す、　、ｂｔ　　・・・ｂｎ七の差りがそれぞれ求めら
れる。

ｈ＋　−ａｔ　　　ｂＩ％　ｈｚ　−ａｚ−ｂｚ、・・
・ｈｎ−ａｎ−ｂｎ この差値は実像先端と虚像先端との間隔寸法に相当し、
この値が大きい程、リードが実装ランド面から浮き上が
ってしまうことを意味している。

そこで、判定部４４においては、このようにしてそれぞ
れ実測された間隔寸法ＦＢ　、ｈｚ　　・・・ｈｎと、
設定部４５から呼び出して来る予め設定された基準間隔
との差が逐時求められ、その差値が同様に呼び出して来
る予め設定された許容値の範囲に入っているか否が逐時
照合されることにより、各リード３３が実装面から浮き
上がってしまわないか否が判定される。

例えば、第６図において、左から第５番目のリード３３
ｅは上方に浮き上がってしまうことにより、ｈ、が許容
範囲以上に大きくなるため、不良と判定される。その判
定結果は必要に応じて外部機器に出力され、そのとき、
不良箇所、およびその誤差値は各リード毎にそれぞれ対
応される。

一方、設定部４５においては、実像先端位置と虚像先端
位置との平均位置を求める次式により、仮想の基準面座
標位置Ｙｏが求められ、この位置Ｙｏが内外方向にリー
ドが曲がっているか否を判定する基準値として設定され
る。つまり、この仮想基準面位１ｔＹｏはリード３３群
が載置されている鏡面１５においてリード３３群が一直
線に並んでいるべき基準線の位置、すなわち、このＰＬ
ＣＣ−ＩＣ３１の実装時におけるランド３５群が整列さ
れている位置に相当する。

Ｙｏ＝　（ａｔ　＋ｂ＋　）／２ ＋　＜ａｔ　＋ｂｚ　）／２　・・・（ａｎ　＋　ｂｎ
）　／２次に、判定部４４においては、設定部４５から
この中心線位置Ｙｏが呼び出されるとともに、画像処理
部４２から各リードの実像における先端位Ｗ　ａ　Ｉ　
、ａ　Ｚ　　・・・ａｎ、および虚像における先端位１
ｍｂ、　、ｂ！　　・・・ｂｎが順次呼び出され、これ
ら先端位置ａｌ、ａｍ　・・・・ａｎ、およびす、、ｂ
、　　・・・ｂｎと、中心線位置Ｙｏとの差、ａ、−Ｙ
ｏ、ａｔ　−Ｙｏ　−−−ａｎ−Ｙｏおよびす、−Ｙｏ
、ｂｚ　−Ｙｏ　・・・ｂｎ−Ｙｏが逐時求められる。

そして、これら差の大きさが予め設定されている許容値
の範囲に入って否かが逐時照合されることにより、各リ
ード３３の内外位置が適正か否かが判定される。

例えば、第６図において、右はじの第７番目のり−と３
３ｈは実像先端位１ｌｆａ？と虚像先端位置す、との差
り、が許容範囲にあるが、ａ７−Ｙ。

の差ｄａ、およびす、−Ｙｏの差ｄｂが許容値の範囲外
（プラス傾向またはマイナス傾向となる。

）なるため、内外いずれか一方向に曲がっていると、判
定されることになる。

その判定結果は必要に応して外部機器に出力される。そ
のとき、不良箇所およびその誤差値を各リードに対応さ
せ得ることは前述と同様である。

以降、回転テーブル１１が９０度宛順次回動され、残り
の３側面におけるリード３３群列について、前述した作
動が繰り返されることにより、外観検査がそれぞれ実行
される。この場合、描像作業とその後の画像処理とは並
行処理することができる。

本実施例２によれば、前記実施例１と同様の効果が得ら
れるが、リード群が内側から撮像装置に向けて照明され
ることにより、逼映された画像が白黒反転されるため、
画像処理によるリードの位置関係についての測定精度が
より一層高められることになる。

〔実施例３〕　　　− 第１１図は本発明の別の他の実施例であるリード検査装
置を示す模式図、第１２図および第１３図はその作用を
説明するための各線図、第１４図および第１５図は被検
査物としてのＰＰＰ・ＩＣの実装状態を示す斜視図およ
び一部切断正面図である。

本実施例３において、本発明に係るリード検査装置は、
表面実装形パッケージを備えているＩＣについての一例
であるフラット・パック・パッケージを備えているＩＣ
（以下、ＰＰＰ・ＩＣという、）５１におけるリード群
の外観検査を実施し得るように構成されている。

被検査物としてのＰＰＰ−ＩＣ５１は樹脂を用いて略正
方形の平盤形状に形成された樹脂封止形のパッケージ５
２を備えており、このパッケージ５２の４側面にはガル
・ウィング形状に屈曲成形されたり一ド５３が複数本、
下端を揃えられて横一列に配されて、一端面側（以下、
下面側とする。

）に向けて突設されている。

そして、このＦＰＰ・ＩＣ５１はプリント配線基板に対
して第１４図および第１５図に示されているように実装
される。

第１４図および第１５図において、プリント配線基板５
４にはランド５５が複数個、実装対象物となる樹脂封止
形Ｆｌ）Ｐ−ＩＣ５１における各リード５３に対応する
ように配されて、はんだ材料を用いて略長方形の薄板形
状に形成されており、このランド５５群にこのＩＣ５１
のリード５３群がそれぞれ整合されて当接されているお
ともに、各リード５３とランド５５とがリフローはんだ
処理により形成されたはんだ盛り層５６によって電気的
かつ機械的に接続されている。

したがって、実装時を想定した状態においてＦＰＰ−Ｉ
Ｃ５１はそのリード群の位置関係に関して次の項目につ
いて検査されることになる。

（１）　　相隣り合うリードの周方向の間隔（ピッチ）
。

（２）基準面（実装面）に対するリード最下端面の高さ
（リード下端面のランドからの浮き、）。

（３）　　リードのパッケージ径方向の位Ｗ（リードの
内外方向への曲がり、）。

本実施例３において、本発明に係るリード検査方法の一
実施例であるＰＰＰ・ＩＣのリード検査方法には、前記
実施例１で使用されたと同様なリード検査装置が使用さ
れる。このリード検査装置の構成は前記実施例１のそれ
と同様であるため、第１１図に前記実施例Ｉのものと同
一の符号を付することにより、その構成についての説明
を省略する。

次に、このリード検査装置を使用した場合について、本
実施例３に係るＰＰＰ−ＩＣのリード検査方法を前記実
施例１と異なる点につき説明する。

本実施例３が前記実施例１と異なる点は、ＦＰＰ・ＩＣ
５１のリード５３がガル・ウィング形状に屈曲成形され
ていることにより、第１１図〜第１３図に示されている
ように、リード５３の屈曲線、およびリードの厚さのエ
ツジ部が、明暗変化点の検出処理においてノイズとして
現出する点にあり、本実施例３の他の点は前記実施例１
と略同様である。

この明暗変化点の検出処理におけるノイズの消去手段と
しては、次のような手段を講じ得ると考えられる。

（１）照明装置１６の光度・光量を大きくし、リード５
３の厚さエツジに向けて照射する。この照明により、明
暗変化点に現出するノイズのレベルが大幅に減衰される
。

（２）明暗変化点の検出処理において、闇値を厳格に設
定する。

（３）明暗変化点の検出処理において、残すべき変化点
を実像と虚像とが互いに対峙する箇所の一対の変化点に
限定し、他の変化点が消去されるように設定する。

ちなみに、ＰＰＰ・ＩＣのリード検査方法は、前記実施
例１のリード検査装置Ｗ１０を使用して実施するに限ら
ず、前記実施例２のリード検査装置４０を使用して実施
することもできる。その場合、リード５３についての画
像が白黒反転されるため、明暗変化点の検出処理におい
て、リード５３の屈曲線およびリードの厚さのエツジ部
がノイズとして明暗変化点に現出する現象は、解消ない
しは殆ど解消されることになる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

例えば、リード検査装置およびリード測定装置において
撮像装置は１台設備するに限らず、複数台設備して複数
の側面におけるリード群列を同時に撮像し得るように構
成することにより、回転テーブルを省略してもよい。

また、撮像装置、被検査物を位置決め保持するテーブル
、チャック、画像処理装置、モニタ、判定部および設定
部の具体的構成は前記実施例に示された構成を使用する
に限らず、被検査物の形状、構造、大きさ等のような具
体的条件に対応して適宜選定することが望ましい。

前記実施例においては、リード測定装置がリード検査装
置に組み込まれ、リード検査方法に使用される場合につ
き説明したが、本発明に係るリード測定装置は、例えば
、ｔＣの製造工程において、リードのピッチ、リードの
径方向への曲がり量、およびリード先端の浮き上がり量
を測定する場合等々にも使用することができ、その用途
に限定はない。

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるＭＳＰ・ＩＣ，ＰＬ
ＣＣ・ＩＣ１およびＰＰＰ−ＩＣのリード検査技術に適
用した場合について説明したが、それに限定されるもの
ではなく、その他の表面実装形パッケージを備えている
ＩＣや電子部品および電子機器のリード検査技術並びに
リード測定技術全最に適用することができ、また、必要
があればデュアル・インライン・パッケージを備えてい
るＩＣ等のような挿入形の外部端子を備えている電子装
置のリード検査技術およびリード測定技術にも通用する
ことができる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、次の通りである。

表面実装形のパッケージを備えている電子装置を鏡面上
に載置して、そのリード群の実像と虚像とを撮像装置に
よって撮像するとともに、その画像信号を処理すること
により、前記電子装置の各リードの位置関係をそれの実
装時を想定した状態で、実装前に実装待状態における各
リード相互の位置関係を自動的に測定することができる
ため、人的作業に鎖ることになく、リードの測定作業を
自動的に実行することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるリード検査装置を示す
模式図、 第２図および第３図はその作用を説明するための各説明
図、 第４図および第５図は被検査物としてのＭＳＰ・ＩＣの
実装状態を示す斜視図および一部切断正面図である。 第６図は本発明の他の実施例であるリード検査装置を示
す模式図、 第７図および第８図はその作用を説明するための各線図
、 第９図および第１０図は被検査物としてのＰＬｃｃ−ｔ
ｃの実装状態を示す斜視図および一部切断正面図である
。 第１１図は本発明の別の他の実施例であるリード検査装
置を示す模式図、 第１２図および第１３図はその作用を説明するための各
線図、 第１４図および第１５図は被検査物としてのＦＰＰ・Ｉ
Ｃの実装状態を示す斜視図および一部切断正面図である
。 １．３１．５１・・・電子装置（被検査物）、２．３２
．５２・・・パッケージ、３．３３．５３・・・リード
、４．３４．５４・・・プリント配線基板、５．３５．
５５・・・ランド、６．３６．５６・・・はんだ盛り層
、１Ｏ１４０・・・リード検査装置、１１・・・回転テ
ーブル、１２・・・回転駆動装置、１３・・・吸着チャ
ック、１４・・・負圧供給路、１５・・・鏡面、１６．
１７・・・照明装置、２０．４６・・・リード測定装置
、２１．４１・・・カメラ（撮像装置）、２２．４２・
・・画像処理装置、２３．４３・・・モニタ、２４．４
４・・・判定部、２５．４５・・・設定部。 代理人　弁理士　梶　　原　　辰　　也第２図 （Ｑ） 第３図 （ａ） ｗ＆４図 第５図 第７０ （Ｑ） 第８０ ＋Ｑ） 第９図 第１０図 慕１２図 （Ｑ） ψ心“Ｉｑｌ 箪１３因 （Ｑ）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．表面実装形パッケージを備えている電子装置におけ
   るリード群の位置関係を検査するリード検査方法であっ
   て、前記リード群についてその実像と、鏡面に映し出さ
   れた虚像とを互いに対峙させて撮像し、この実像および
   虚像についての画像信号に基づいて、各リードについて
   その中心位置と、実像先端位置および虚像先端位置とを
   それぞれ測定し、さらに、この測定データに基づいて、
   各リードにつきそのピッチ、実像先端位置と虚像先端位
   置との間隔、および、少なくとも実像または虚像先端位
   置と基準位置との差を求め、各リードにつき周方向、上
   下方向および径方向の位置関係をそれぞれ検査すること
   を特徴とするリード検査方法。
2. ２．実像および虚像の少なくともいずれか一方について
   の画像信号における一水平走査線信号が抽出され、この
   走査線信号に対して明暗変化点の検出処理が実行される
   とともに、その変化点間の中心位置が求められることに
   より、各リードの中心位置が測定されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のリード検査方法。
3. ３．各リードの中心位置を通る垂直画像信号がそれぞれ
   抽出され、この垂直画像信号について明暗変化点の検出
   処理がそれぞれ実行されるとともに、各明暗変化点が実
   像先端位置および虚像先端位置としてそれぞれ測定され
   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
   検査方法。
4. ４．各リードの中心位置の間隔寸法を算出することによ
   り、各リード間のピッチを求め、このピッチと予め設定
   されている設定値とを比較することにより、リードの周
   方向についての位置の良不良が検査されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のリード検査方法。
5. ５．各リードについての実像先端位置と虚像先端位置と
   の間隔寸法をそれぞれ算出し、これらの実際の間隔寸法
   と、予め設定されている設定値とをそれぞれ比較するこ
   とにより、リードの上下方向についての位置の良不良が
   検査されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のリード検査方法。
6. ６．各リードについての実像先端位置と虚像先端位置と
   の間隔寸法をそれぞれ算出し、これらの間隔寸法の平均
   値を求めて基準位置を想定し、この基準位置と、各実像
   および虚像先端位置とをそれぞれ比較することにより、
   リードの径方向についての位置の良不良が検査されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のリード検査
   方法。
7. ７．表面実装形パッケージを備えている電子装置におけ
   るリード群の位置関係を測定するリード測定装置であっ
   て、前記リード群の実装面側に配置され、その少なくと
   も一部をその実像に対峙させて映し出す鏡面と、このリ
   ード群の実像、およびこの鏡面に映し出された虚像を互
   いに対峙させて撮像する撮像装置と、この撮像装置の実
   像および虚像についての画像信号に基づいて、前記リー
   ド群相互の位置関係を測定する画像処理装置とを備えて
   いることを特徴とするリード測定装置。
8. ８．リード群を撮像装置に向けて照明する照明装置を備
   えていることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の
   リード測定装置。
9. ９．表面実装形パッケージを備えている電子装置におけ
   るリード群の位置関係を検査するリード検査装置であっ
   て、前記リード群の実装面側に配置され、その少なくと
   も一部をその実像に対峙させて映し出す鏡面と、このリ
   ード群の実像、およびこの鏡面に映し出された虚像を互
   いに対峙させて撮像する撮像装置と、この撮像装置の実
   像および虚像についての画像信号に基づいて、前記リー
   ド群相互の位置関係を測定する画像処理装置と、この画
   像処理装置の測定データに基づいて、各リードにつきそ
   のピッチ、実像先端位置と虚像先端位置との間隔、およ
   び、少なくとも実像または虚像先端位置と基準位置との
   差を求め、各リードにつき周方向、上下方向および径方
   向の位置関係を判定する判定部とを備えていることを特
   徴とするリード検査装置。