JPH02249904A - 自動外観検査装置 - 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、自動外観検査装置に係り、より詳細には、例
えば、積層パンケージ等の外観検査を画像処理により自
動検査をするに際し、検査対象物を効率よく搬送すると
共に、検査し易い姿勢を保持できようにした自動外観検
査装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、ＰＧＡ基板等のＩＣ基板の外観検査は、人間の目
視によって行われ、ＤＩＰタイプパッケージのリード（
ピン）やキャビティ部等の限られた特定検査領域のみ光
学式センサや画像処理技術を利用して自動化されている
。

そして、自動化の一例としては、検査対象物をカメラで
拡大撮像し、その明るさの最適レベルで画像処理して２
値化画像よりなる検査パターンを得て、これをコンピュ
ータ処理によって、予め作成された２値化画像よりなる
外観検査用標準パターンと比較することで、その検査対
象物の欠陥等を検査するようにしたもの等が挙げられる
。

ところで、−船釣に検査対象物を複数に分担して検査を
する場合、効率的に検査を行うためには、個々の検査場
所で着脱の伴わないコンベア等によって検査対象を検査
用カメラの撮影場所まで搬送し、該検査場所で、該検査
用カメラでもって検査対象物を撮影できるようにした搬
送システムが用いられる。

このような方法で、検査対象物が、検査用カメラに対し
て好ましい姿勢でもって搬送され、多数の検査対象物を
連続して、かつ短い時間でもって外観の検査を自動的に
行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このような搬送装置の場合、直線状の搬送路よ
りなるコンベアを用い、該コンベアに沿って検査用カメ
ラおよび該カメラに対応する画像処理装置を配置した構
成とされるので、次のような問題がある。すなわち、 ■　検査搬送路が長くなり、検査スペースが大きくなる
と共に、検査対象物の検査場所への搬送時間が長くなる
。

■　検査対象物を検査用カメラに対して、撮影に必要な
姿勢を保持し難いと共に、検査対象物の検査視野が限ら
れる。従って、検査機も多数必要となる。

■　検査対象物の停止精度に難がある。

■　検査搬送路を無端ベルト状に形成する必要があるの
で、良好な検査位置精度を得ようとすると、未使用の保
持機構が生じることより、検査搬送路の構成が複雑、大
型化する。

等の問題がある。

そこで、本発明者は、以上の点に鑑み、種々研究・検討
した結果、 ■　ＩＣ基板等の検査対象物の外観検査領域を、例えば
、チップを搭載するキャビティ周辺部の特定領域に限定
し、これをマウント部、ワイヤボンディング部等の領域
に分割し、かつそれぞれの領域を必要な拡大率に拡大し
て視野分割する。

■　検査用カメラ、画像処理装置等の検査機を複数台用
い、複数のそれぞれの検査領域を、複数場所で流れ作業
的に行う。

■　検査対象物の検査用搬送路として、一定角度毎に回
転・停止する回転テーブル（回転搬送路）を用いる。

■　検査対象物の外観形状に着目し、該検査対象物自体
を自転させて、検査用カメラによる撮影に好ましい姿勢
を取れるようにする。

の■〜■の各点を満足する構成とすることにより、前述
した従来の問題を解消すると共に、検査機による検査処
理に合わせて、検査対象物を効率的に、かつ高速で検査
・搬送処理できることを究明した。

本発明は、上述した点に対処して創案したものであって
、その目的とする処は、検査対象物の搬送を高速化する
と共に、検査スペースを小さくでき、かつ複数の検査領
域の検査を高速処理できる自動外観検査装置を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

そして、上記目的を達成するための手段としての本発明
の自動外観検査装置は、一定角度毎に回転・停止する回
転テーブルと、該回転テーブルの周上に等間隔で配置さ
れたミニ回転テーブルとを有し、該ミニ回転テーブルは
、検査対象物を保持するための保持部を備え、かつ、上
記回転テーブルの回転・停止に同期して一定角度毎に回
転・停止するように構成され、該回転テーブルの停止時
に該ミニ回転テーブルが位置する場所の少なくとも一場
所には該ミニ回転テーブルに検査対象物を着脱するため
の検査物着脱部が配置され、また他の複数の場所には、
適宜、検査用カメラ等の外観検査機が配置され、上記回
転テーブルおよびミニ回転テーブルの回転・停止に応じ
て、上記外観検査機による該ミニ回転テーブル上の検査
対象物の外観検査処理と該検査対象物の着脱が連携して
行えるようにした構成よりなる。

〔作用〕

そして、上記構成に基づく、本発明の自動外観検査装置
の作用について説明すると、まず、一定角度毎に回転・
停止する回転テーブルおよびミニ回転テーブルの回転・
停止角度・および停止時間を検査対象物の検査対象領域
に応じて設定すると共に、該回転テーブルの停止する検
査対象物着脱部を除く各場所に検査用カメラ、画像処理
装置等の検査機を配置し、該検査機を近接する位置のミ
ニ回転テーブルに対向させ、撮影等による検査ができる
ようにする。

そして、回転テーブルおよびミニ回転テーブルを駆動さ
せ、該両テーブルが停止時に上記検査対象物着脱部で検
査対象物をミニ回転テーブルに載置・保持させると、次
に、回転テーブルは、予め設定した角度回転して停止し
、一方、該検査対象物を載置・保持したミニ回転テーブ
ルは、上記回転テーブルの回転に同期して回転して、該
回転テーブルの停止に対応して停止する。そこで、該停
止場所にある検査機によって、検査対象物の特定領域が
、撮影取込み・画像処理等によって欠陥検査等され、次
いで、回転テーブルの回転により、次の停止位置で別の
検査対象領域の検査が行えるように作用する。この時、
撮影取込みは回転テーブル停止中に行うが、良否判断演
算は回転テーブル駆動中に並行して行えば検査効率が高
まる。

この流れ作業を、回転テーブルの各停止場所および回転
中に連続して行い、上記検査対象物着脱部に到るまでに
、所定の検査領域を検査し、該検査対象物着脱部で検査
対象物をミニ回転テーブルより取り外し、欠陥品の選別
を行うと共に、検査部ボックス等に搬送することで、検
査対象物を効率的に高速で搬送すると共に、検査処理を
スムーズに行えるように作用する。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、本発明を具体化した実施例
について説明する。

ここに、第１〜３図は、本発明の実施例を示し、第１図
は装置の概略立面図、第２図は平面図、第３図は検査対
象物の視野分割の状態を説明するための説明図である。

本実施例の自動外観検査装置は、ＰＧＡ基板の検査装置
であって、概略すると、検査対象物検査路ｌと検査部２
と検査対象物供給路３、および検査対象物排出路４の四
つの部分より構成されてい検査対象物検査路１は、検査
対象物（ここでは、ＰＧＡ基板）Ｗの欠陥等の有無を検
査するための円形搬送路であって、回転テーブル５とミ
ニ回転テーブル６とより構成されている０回転テーブル
５は、円形状のテーブルとして形成され、設置台７に配
置されているインデックステーブル８上に固定されてい
る。インデックステーブル８は、設置台７の上面側部に
設置されているインデックステーブル駆動モータ１０に
接続され、インデックステーブル駆動モータ１０の駆動
力を回転テーブル５に伝達するように構成されている。

ここで、インデックステーブル８を介して回転する回転
テーブル５は、１／８回転ずつ間歇回転・停止駆動する
ようにされ、通常、１／８回転で１〜２秒、停止精度±
２０〜３０秒とされている。なお、該回転角度、停止精
度等は、検査対象物Ｗの検査領域数等に応じて設定され
るものであって、必、要に応じて、他の回転角度、停止
精度としてもよい、また、筒状軸９の下端部はスリップ
リング１１を介してロータリージヨイント１２に軸支さ
れている。そして、ロータリージヨイント１２には、ミ
ニ回転テーブル６に駆動力を付与するためのエアを供給
するためのエア供給路１２ａが接続されていて、該エフ
は、筒状軸９を通じて回転テーブル５の上部より電磁弁
６ａを介して供給できるように構成されている。ミニ回
転テーブル６は、回転テーブル５の周上側部位に等間隔
に８個設置されている。すなわち、回転テーブル５を周
方向に８分割した位置に、それぞれ配置した構成とされ
ている。これは、回転テーブル５の停止位置の数に応じ
て設定することによる。ここで、ミニ回転テーブル６は
、通常、９０’ずづ回転するようにしているインデック
スミニテーブルで形成され（回転角度は、必要に応じ、
他の角度に設定してもよい）、その上面には検査対象物
Ｗを保持するための保持器１３が固定され、また、回転
テーブル５上に供給されるエアによって回転力が付与す
るように構成されている。なお、ミニ回転テーブル６の
回転状態検出用リミットスイッチ、保持器１３の検査対
象物保持状態検出用リミットスイッチ等（図示せず）の
電気信号の外部のコントローラ（図示せず）との接続は
スリップリング１１を介して行うようにしている。そし
て、回転テーブル５の停止する部位の周方向には、検査
対象物Ｗの検査部２と検査対象物Ｗの装着部１４、離脱
部１５が設置されている。

検査部２は、ミニ回転テーブル６の保持器１３に保持さ
れている検査対象物Ｗを外観検査するための部分であっ
て、検査用カメラ１６と検査用カメラ１６に対応する画
像処理装置１７とより構成されている。検査部２は、回
転テーブル５の停止する箇所のうちの６個の部位に、第
１検査部２ａ、第２検査部２ｂ、・・・第６検査部２ｆ
が配設されている。検査用カメラ１６と画像処理装置１
７とは、それぞれの検査部２ａｓ　　・・・に配設され
ていて、検査対象物貰を複数の検査領域でもってカメラ
撮影・画像処理をできるように配置されている。なお、
検査用カメラ１６の位置は、検査対象物Ｗの大きさ・形
状等に応じて、その撮影位置を変更する必要のあること
（例えば、検査対象物Ｗが正方形でなく、同一半径の円
周上で検査できない場合等）に対処して、ミニ回転テー
ブル６を回転させると同時に、または予め、その位置あ
るいはカメラの向きをずらす（変更する）ことができる
ようにされている。そして、検査部２ａの前段部位には
検査対象物Ｗの装着部１４、また、検査部２ｆの後段部
位には検査対象物Ｗの離脱部１５が位置し、装着部１４
でミニ回転テーブル６の保持器１３に装着保持された検
査対象物Ｗを流れ作業的に検査部２ａ、・・・、検査部
２ｆと順次、検査し、検査し終えた検査対象物Ｗを離脱
部１５に回転テーブル５の回転・停止により送れるよう
にされている。ここで、装着部１４、離脱部１５は、エ
アチャック（図示せず）等を用いて検査対象物Ｗをミニ
回転テーブル６に装着、離脱できるようにした構成とし
ている。

検査対象物供給路３は、検査対象物Ｗを装着部１４を介
して検査対象物検査路１に搬送供給する搬送路であって
、コンベアによって構成されている。そして、検査対象
物供給路３の終端部が検査対象物検査路１の装着部１４
に隣接した構成とされている。

また、検査対象物排出路４は、検査部２で検査された検
査対象物Ｗを離脱部１５を介して検査対象物検査路１よ
り離脱搬送するための搬送路であって、検査対象物供給
路３と同様にコンベアによって構成されている。そして
、検査対象物排出路４の始端部が検査対象物検査路１の
離脱部１５に隣接した構成とされている。

次に、上述した実施例の作用について説明すると、まず
、検査用カメラ１６を所定位置、向きにセントし、第３
図に示す検査対象物Ｗの視野分割（ここでは、■、■・
・・、［相］、■の１７個の視野分割）を行うと共に、
該分割視野で、欠陥のない類似（同一）の検査対象物Ｗ
について、各検査部２ａ、・・・２【で、検査して検査
対象標準パターンを作成し、各検査用カメラ１６に対応
する画像処理装置１７に、そのパターンを登録しておく
。

そして、検査対象物供給路３、検査対象物排出路４、イ
ンデックステーブル駆動モータ１０を駆動すると共に、
エアをロータリージヨイント１２、筒状軸９を介して回
転テーブル５上に供給できるようにして、回転テーブル
５およびミニ回転テーブル６が同期して回転するように
した後、検査対象物Ｗを検査対象物供給路３より検査対
象物検査路ｌの装着部１４を通じて、装着部１４を構成
するエアチャック等により、その姿勢を好ましい状態に
矯正して、回転テーブル５の停止時にミニ回転テーブル
６に載置すると共に、保持器１３でもって固定状態とす
る。すると、図示しない検査対象物保持状態検出用リミ
ットスイッチによる信号でもってコントローラが作動し
、回転テーブル５が１／８回転回転すると共に、エアが
筒状軸９内、電磁弁６ａを介して供給され、ミニ回転テ
ーブル６を９０”回転させ、回転テーブル５の停止に同
期してミニ回転テーブル６も停止し、検査対象物Ｗは検
査部２ａに達する。なお、ミニ回転テーブル６は９０″
回転した処で、図示しない回転状態検出用リミットスイ
ッチより停止信号が発され、回転停止状態となる。

検査部（第１検査部）２ａでは、予め、視野分割した検
査領域■〜０のうちの、■、■、■、０の四つの視野に
ついて、検査用カメラ１６でもって検査対象物Ｗを撮影
すると共に、画像処理装置１７でもって、画像処理を行
い欠陥有無等の検査を行う。次いで、第１検査部２ａで
検査の終えた検査対象物Ｗは、回転テーブル５の１／８
回転（なお、ミニ回転テーブル６も９０９同期回転）し
て停止し、第２検査部２ｂに搬送され、ここでも同様に
して、予め設定した検査領域を検査用カメラ１６でもっ
て検査対象物Ｗを撮影すると共に、画像処理装置１７で
もって、画像処理を行い欠陥有無等の検査を行う（通常
、停止と同時にカメラ撮影し、次の停止状態になる間に
、画像処理を行うようにしている）、そして、この作業
を流れ作業的に第３検査部２Ｃより第６検査部２ｆまで
行い、検査対象物Ｗの予め定めた検査領域を複数の場所
でもって全て行い、最後に検査し終えた検査対象物Ｗを
回転テーブル５の１／８回転により検査対象物検査路１
の離脱部１５に搬送する。

離脱部１５では、回転テーブル５の停止時に、保持器１
３より検査対象物Ｗを解放状態とすると共に、検査対象
物排出路４に誘導する。なお、離脱部１５で検査対象物
Ｗの離脱作業時に、他のミニ回転テーブル６に保持され
ている他の検査対象物Ｗは、検査状態にある。そして、
検査対象物排出路４では、検査対象物Ｗが選り分けられ
、検査部ボックス等に搬送される。

従って、本実施例によれば、検査対象物Ｗを複数の検査
部でもって、複数の検査領域を流れ作業的に、すなわち
、検査対象物Ｗの欠陥検査と着脱とを並行して行えると
共に、検査対象物を効率的に高速で搬送できるように作
用する。

ところで、本発明は、上述した実施例に限定されるもの
でな（、本発明の要旨を変更しない範囲内で変形実施で
きるものを含む、因みに、ミニ回転テーブルの駆動は、
エアによるものでなく、他の手段で行うようにしてもよ
い、また、検査部を構成する検査機としては、検査用カ
メラ、画像処理装置よりなるものに限られることなく、
例えば、光学的検査装置であってもよいことは当然であ
る。なお、本明細書において、回転テーブルとは円板状
のものに限定されるものでなく、一定角度毎に回転して
円形状搬送路を形成するものを含む意である。また、ミ
ニ回転テーブルも、検査対象物を保持でき、回転テーブ
ルと同期的に作動できる構成のものを含む意であること
は当然である。

さらに、上述した実施例では、ＩＣ基板の外観検査につ
いて実施した場合で説明したが、他の検査対象物（好ま
しくは、小さい形状の検査対象物）についても実施でき
ることは明らかである。

〔発明の効果〕

以上の説明より明らかなように、本発明の自動外観検査
装置によれば、検査用搬送路として円形状の搬送路（回
転テーブル）を用い、一定角度毎に回転・停止する回転
テーブルと、該回転テーブルの周上に等間隔で配置され
たミニ回転テーブルとを有し、該ミニ回転テーブルは、
検査対象物を保持するための保持部を備え、かつ、上記
回転テーブルの回転・停止に同期して一定角度毎に回転
・停止するように構成され、複数の検査部を配設し、複
数の検査領域を流れ作業的に検査できるようにしている
ので、検査対象物の欠陥検査と着脱を連携して行え、検
査対象物の搬送を高速化すると共に、検査スペースを小
さくでき、かつ複数の検査領域の検査を高速処理できる
という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は、本発明の実施例を示し、第１図は装置の
概略立面図、第２図は平面図、第３図は検査対象物の視
野分割の状態を説明するための説明図である。 １・・・検査対象物検査路、２・・・検査部、３・・・
検査対象物供給路、４・・・検査対象物排出路、５・・
・回転テーブル、６・・・ミニ回転テーブル、６ａ・・
・電磁弁、７・・・設置台、８・・・インデックステー
ブル、９・・・筒状軸、１０・・・インデックステーブ
ル駆動モータ、１１・・・スリップリング、１２・・・
ロータリージヨイント、１２ａ・・・エア供給路、１３
・・・保持器、１４・・・装着部、１５・・・離脱部、
１６・・・検査用カメラ、１７・・・検査用画像処理装
置、Ｗ・・・検査対象物 特許　出願人鳴海製陶株式会社 住友金溪工業株式会社 代理人　弁理士　　吉　村　博　文

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）一定角度毎に回転・停止する回転テーブルと、該
   回転テーブルの周上に等間隔で配置されたミニ回転テー
   ブルとを有し、該ミニ回転テーブルは、検査対象物を保
   持するための保持部を備え、かつ、上記回転テーブルの
   回転・停止に同期して一定角度毎に回転・停止するよう
   に構成され、該回転テーブルの停止時に該ミニ回転テー
   ブルが位置する場所の少なくとも一場所には該ミニ回転
   テーブルに検査物を着脱するための検査対象物着脱部が
   配置され、また他の複数の場所には、適宜、検査用カメ
   ラ等の外観検査機が配置され、上記回転テーブルおよび
   ミニ回転テーブルの回転・停止に応じて、上記外観検査
   機による該ミニ回転テーブル上の検査対象物の外観検査
   処理と該検査対象物の着脱が連携して行えるようにした
   ことを特徴とする自動外観検査装置。