JPH0914934A - 外観検査装置 - Google Patents
外観検査装置Info
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- JPH0914934A JPH0914934A JP7163463A JP16346395A JPH0914934A JP H0914934 A JPH0914934 A JP H0914934A JP 7163463 A JP7163463 A JP 7163463A JP 16346395 A JP16346395 A JP 16346395A JP H0914934 A JPH0914934 A JP H0914934A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
- G01N21/95684—Patterns showing highly reflecting parts, e.g. metallic elements
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Image Input (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 照明光量の変動や検査対象物の反射率の変化
を補正して，安定した欠陥検出を行い得る外観検査装置
を提供する。 【構成】 カメラ６による撮像画像から平均輝度計算器
１４により，予め欠陥のない正常電子部品の撮像画像か
ら検出しておいた正常電子部品の平均輝度と，被検査部
品の撮像画像から検出した被検査部品の平均輝度とを求
め，両平均輝度により欠陥検出のための閾値を補正す
る。正常電子部品の平均輝度を検出した時と，被検査部
品の平均輝度を検出した時とで，上記光量や反射率の変
化があった場合には，両平均輝度には差が生じるので，
その差に基づいて補正閾値計算器１７により閾値を補正
する。
を補正して，安定した欠陥検出を行い得る外観検査装置
を提供する。 【構成】 カメラ６による撮像画像から平均輝度計算器
１４により，予め欠陥のない正常電子部品の撮像画像か
ら検出しておいた正常電子部品の平均輝度と，被検査部
品の撮像画像から検出した被検査部品の平均輝度とを求
め，両平均輝度により欠陥検出のための閾値を補正す
る。正常電子部品の平均輝度を検出した時と，被検査部
品の平均輝度を検出した時とで，上記光量や反射率の変
化があった場合には，両平均輝度には差が生じるので，
その差に基づいて補正閾値計算器１７により閾値を補正
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，ＬＳＩ等の半導体装
置，プリント配線等の外観欠陥の検査装置に係り，半導
体デバイスのリード端子，回路パターン等の曲がり，ク
ラック，汚れ等を検出する外観検査装置に関する。
置，プリント配線等の外観欠陥の検査装置に係り，半導
体デバイスのリード端子，回路パターン等の曲がり，ク
ラック，汚れ等を検出する外観検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】被検査物に対し，斜め上方から照明し，
上方から撮像することにより，欠陥による凹凸が輝度変
化として強調された濃淡画像に基づいて検出する外観検
査方法として，特開平２−１３３８８３号公報に開示さ
れた方法が知られている。上記従来技術は，被検査物の
面に斜向する方向から投光して得られる濃淡画像に対
し，投光方向に平行な濃度分布を測定し，被検査物の正
常部濃度より明るい方の閾値を越える部分の最大値と，
暗い方の閾値より小さい部分の最小値とを求め，これら
の最大値，最小値が濃度分布上で隣接している場合，最
大値と最小値との差を所定の判定値と比較することによ
り欠陥の検出を行っている。図９（ａ）に示すように，
回路基板３８の検査面に対して斜め方向から光源３９に
より照明して，検査面の上方に配設したカメラ４０によ
り検査面を撮像する。この撮像画像の上記光源３９によ
る照明方向に平行に回路パターン４２の濃度分布を図９
（ｂ）に示すように測定したとき，図９（ｃ）に示すよ
うな濃度変化が得られるので，正常部の濃度より明るい
方（ロ）の閾値Ｓｂを越える部分の最大値と，暗い方
（イ）の閾値Ｓｄより小さい部分の最小値とを求め，こ
れら最大値，最小値が濃度分布上で隣接している場合
に，最大値と最小値との差から検査面上の凹凸欠陥４１
が認識される。
上方から撮像することにより，欠陥による凹凸が輝度変
化として強調された濃淡画像に基づいて検出する外観検
査方法として，特開平２−１３３８８３号公報に開示さ
れた方法が知られている。上記従来技術は，被検査物の
面に斜向する方向から投光して得られる濃淡画像に対
し，投光方向に平行な濃度分布を測定し，被検査物の正
常部濃度より明るい方の閾値を越える部分の最大値と，
暗い方の閾値より小さい部分の最小値とを求め，これら
の最大値，最小値が濃度分布上で隣接している場合，最
大値と最小値との差を所定の判定値と比較することによ
り欠陥の検出を行っている。図９（ａ）に示すように，
回路基板３８の検査面に対して斜め方向から光源３９に
より照明して，検査面の上方に配設したカメラ４０によ
り検査面を撮像する。この撮像画像の上記光源３９によ
る照明方向に平行に回路パターン４２の濃度分布を図９
（ｂ）に示すように測定したとき，図９（ｃ）に示すよ
うな濃度変化が得られるので，正常部の濃度より明るい
方（ロ）の閾値Ｓｂを越える部分の最大値と，暗い方
（イ）の閾値Ｓｄより小さい部分の最小値とを求め，こ
れら最大値，最小値が濃度分布上で隣接している場合
に，最大値と最小値との差から検査面上の凹凸欠陥４１
が認識される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記従
来技術においては，濃度分布を測定しているため，照明
光量が変動したり，検査面の反射率が変化すると，画像
の濃淡はそれらの変動に比例して変化する。従って，欠
陥候補部における濃度の最大値と最小値との差も照明光
量や反射率の変化に比例して変化する。ところが，欠陥
判定の閾値は予め設定された一定値であり，照明光量や
反射率の変化に対応することができないので，欠陥判定
の安定性や再現性に欠ける問題点があった。本発明の目
的とするところは，検査装置の照明光量の変動や検査対
象物によって異なる反射率の差を補正して，安定した欠
陥検出を行い得る外観検査装置を提供することにある。
来技術においては，濃度分布を測定しているため，照明
光量が変動したり，検査面の反射率が変化すると，画像
の濃淡はそれらの変動に比例して変化する。従って，欠
陥候補部における濃度の最大値と最小値との差も照明光
量や反射率の変化に比例して変化する。ところが，欠陥
判定の閾値は予め設定された一定値であり，照明光量や
反射率の変化に対応することができないので，欠陥判定
の安定性や再現性に欠ける問題点があった。本発明の目
的とするところは，検査装置の照明光量の変動や検査対
象物によって異なる反射率の差を補正して，安定した欠
陥検出を行い得る外観検査装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明が採用する手段は，電子部品の斜め上方から照
明し，その反射光を該電子部品の上方からカメラにより
撮像し，該撮像画像内の画素の輝度と予め定めた閾値と
を比較して上記電子部品の欠陥を検出する外観検査装置
において，欠陥のない正常電子部品についての撮像画像
の平均輝度を予め記憶しておく正常平均輝度記憶手段
と，被検査部品についての撮像画像の平均輝度を測定す
る平均輝度測定手段と，上記正常平均輝度記憶手段に記
憶された正常電子部品についての平均輝度と，上記平均
輝度測定手段で測定された被検査部品についての平均輝
度とにより，上記閾値を補正する第１の閾値補正手段と
を具備してなることを特徴とする外観検査装置として構
成されている。上記第１の閾値補正手段に代えて，撮像
画像内に検査領域を設定する検査領域設定手段を備え，
該検査領域設定手段により設定された領域のみについて
の正常平均輝度，測定平均輝度を用いて該検査領域内で
の閾値を補正する第２の閾値補正手段を備えて構成する
ことができる。又，上記第１の閾値補正手段に代えて，
上記検査領域内における欠陥のない正常電子部品の第１
のデューティ比を求めておく正常デューティ比演算手段
と，上記検査領域内における被検査部品の第２のデュー
ティ比を入力するデューティ比入力手段と，上記第１及
び第２のデューティ比に基づいて上記被検査部品につい
ての平均輝度を補正する平均輝度補正手段と，補正され
た平均輝度と正常輝度記憶手段に記憶された正常電子部
品についての平均輝度とにより，上記閾値を補正する第
３の閾値補正手段を具備して構成することができる。
に本発明が採用する手段は，電子部品の斜め上方から照
明し，その反射光を該電子部品の上方からカメラにより
撮像し，該撮像画像内の画素の輝度と予め定めた閾値と
を比較して上記電子部品の欠陥を検出する外観検査装置
において，欠陥のない正常電子部品についての撮像画像
の平均輝度を予め記憶しておく正常平均輝度記憶手段
と，被検査部品についての撮像画像の平均輝度を測定す
る平均輝度測定手段と，上記正常平均輝度記憶手段に記
憶された正常電子部品についての平均輝度と，上記平均
輝度測定手段で測定された被検査部品についての平均輝
度とにより，上記閾値を補正する第１の閾値補正手段と
を具備してなることを特徴とする外観検査装置として構
成されている。上記第１の閾値補正手段に代えて，撮像
画像内に検査領域を設定する検査領域設定手段を備え，
該検査領域設定手段により設定された領域のみについて
の正常平均輝度，測定平均輝度を用いて該検査領域内で
の閾値を補正する第２の閾値補正手段を備えて構成する
ことができる。又，上記第１の閾値補正手段に代えて，
上記検査領域内における欠陥のない正常電子部品の第１
のデューティ比を求めておく正常デューティ比演算手段
と，上記検査領域内における被検査部品の第２のデュー
ティ比を入力するデューティ比入力手段と，上記第１及
び第２のデューティ比に基づいて上記被検査部品につい
ての平均輝度を補正する平均輝度補正手段と，補正され
た平均輝度と正常輝度記憶手段に記憶された正常電子部
品についての平均輝度とにより，上記閾値を補正する第
３の閾値補正手段を具備して構成することができる。
【０００５】
【作用】本発明によれば，照明光量が変動したり検査面
の反射率が変化したとき，欠陥を判定する閾値を補正し
て，照明光量や反射率の変化による欠陥判定の誤差が生
じないように対応させることができる。そのために，予
め欠陥のない正常電子部品の撮像画像から検出しておい
た正常電子部品の平均輝度と，被検査部品の撮像画像か
ら検出した被検査部品の平均輝度とにより閾値を補正す
る。これにより正常電子部品の平均輝度を検出した時
と，被検査部品の平均輝度を検出した時とで，上記光量
や反射率の変化があった場合には，両平均輝度には差が
生じるが，その差に基づいて第１の閾値補正手段により
閾値を補正するので，光量の変動や反射率の変化によら
ず正確な検出が可能となる。上記第１の閾値補正手段に
代えて，撮像画像内に設定した検査領域のみについての
正常平均輝度，測定平均輝度により検査領域内での閾値
を補正する第２の閾値補正手段を採用することができ
る。この構成によれば，検査領域外の構成部材の変化，
例えば部品搬送用のテープの明度等が変わっても，それ
に影響を受けずに欠陥を検出できる。更に，上記第２の
閾値補正手段に代えて，正常電子部品，被検査部品それ
ぞれのデューティ比に基づいて被検査部品についての平
均輝度を補正し，この補正された平均輝度と正常電子部
品の平均輝度とにより閾値を補正する第３の閾値補正手
段を採用することができる。この構成によれば，検査領
域内における被検査物のデューティ比が正常電子部品の
それと異なる場合であっても，正常電子部品について予
め求めた平均輝度のデータを流用することができ，検査
の手間が省略される。
の反射率が変化したとき，欠陥を判定する閾値を補正し
て，照明光量や反射率の変化による欠陥判定の誤差が生
じないように対応させることができる。そのために，予
め欠陥のない正常電子部品の撮像画像から検出しておい
た正常電子部品の平均輝度と，被検査部品の撮像画像か
ら検出した被検査部品の平均輝度とにより閾値を補正す
る。これにより正常電子部品の平均輝度を検出した時
と，被検査部品の平均輝度を検出した時とで，上記光量
や反射率の変化があった場合には，両平均輝度には差が
生じるが，その差に基づいて第１の閾値補正手段により
閾値を補正するので，光量の変動や反射率の変化によら
ず正確な検出が可能となる。上記第１の閾値補正手段に
代えて，撮像画像内に設定した検査領域のみについての
正常平均輝度，測定平均輝度により検査領域内での閾値
を補正する第２の閾値補正手段を採用することができ
る。この構成によれば，検査領域外の構成部材の変化，
例えば部品搬送用のテープの明度等が変わっても，それ
に影響を受けずに欠陥を検出できる。更に，上記第２の
閾値補正手段に代えて，正常電子部品，被検査部品それ
ぞれのデューティ比に基づいて被検査部品についての平
均輝度を補正し，この補正された平均輝度と正常電子部
品の平均輝度とにより閾値を補正する第３の閾値補正手
段を採用することができる。この構成によれば，検査領
域内における被検査物のデューティ比が正常電子部品の
それと異なる場合であっても，正常電子部品について予
め求めた平均輝度のデータを流用することができ，検査
の手間が省略される。
【０００６】
【実施例】以下，添付図面を参照して，本発明を具体化
した実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，
以下の実施例は本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定するものではない。ここに，図１
は本発明の第１実施例に係る外観検査装置の構成を示す
ブロック図，図２は第１実施例に係る判定閾値設定時の
評価値（ａ）と平均輝度値（ｂ）の計測例を示すグラフ
である。図１において，第１実施例に係る外観検査装置
１は，ＴＡＢ（Tape AutomatedBonding）形式に形成さ
れた半導体デバイスの外観検査装置として構成されてい
る。外観検査装置１は，撮像装置と画像処理装置とから
なり，撮像装置は検査台９上を一定間隔で搬送されるテ
ープ５上のデバイス４に対し，デバイス４に形成された
リード端子４ａ形成方向の斜め上方からデバイス４を照
明する光源７，上方からデバイス４を撮像するＣＣＤカ
メラ６を具備して構成されている。上記ＣＣＤカメラ６
による画像走査線方向は，上記光源７の投光方向に設定
され，ＣＣＤカメラ６によって撮像されたデバイス４の
画像は画像処理装置に入力され，以下に示す検査プロセ
スが実行される。
した実施例につき説明し，本発明の理解に供する。尚，
以下の実施例は本発明を具体化した一例であって，本発
明の技術的範囲を限定するものではない。ここに，図１
は本発明の第１実施例に係る外観検査装置の構成を示す
ブロック図，図２は第１実施例に係る判定閾値設定時の
評価値（ａ）と平均輝度値（ｂ）の計測例を示すグラフ
である。図１において，第１実施例に係る外観検査装置
１は，ＴＡＢ（Tape AutomatedBonding）形式に形成さ
れた半導体デバイスの外観検査装置として構成されてい
る。外観検査装置１は，撮像装置と画像処理装置とから
なり，撮像装置は検査台９上を一定間隔で搬送されるテ
ープ５上のデバイス４に対し，デバイス４に形成された
リード端子４ａ形成方向の斜め上方からデバイス４を照
明する光源７，上方からデバイス４を撮像するＣＣＤカ
メラ６を具備して構成されている。上記ＣＣＤカメラ６
による画像走査線方向は，上記光源７の投光方向に設定
され，ＣＣＤカメラ６によって撮像されたデバイス４の
画像は画像処理装置に入力され，以下に示す検査プロセ
スが実行される。
【０００７】まず，検査対象とするデバイス４の検査基
準となる基準ロット（正常電子部品）を当該外観検査装
置１にセットし，上記撮像装置により順次各デバイス４
を撮像し，以下（１）〜（７）に示す手順の画像処理を
実行する。この基準ロットにはリード端子４ａに欠陥が
ある既知の欠陥デバイスが含まれ，この欠陥デバイスの
位置は目視判定により同定しておく。 （１） ＣＣＤカメラ６によって撮像された濃淡画像は
検査領域設定器８に送られ，画像上に所定の検査領域が
設定される。 （２）上記検査領域の濃淡画像はＡ／Ｄ変換器１０に入
力されて，８ビット（２５６階調）のデジタル画像信号
に変換され，画像微分器１１に入力される。 （３）画像微分器１１は画像走査線毎に画素（ｉ，ｊ）
の濃淡値Ｂ（ｉ，ｊ）に対して，下式（１）により微分
計算して微分画像Ｄ（ｉ，ｊ）を求める。 Ｄ（ｉ，ｊ）＝Ｂ（ｉ＋１，ｊ）−Ｂ（ｉ，ｊ）…（１） （４）微分画像Ｄ（ｉ，ｊ）は評価値計算器１２に送ら
れ，最大輝度値を評価値Ｓとして検出する。
準となる基準ロット（正常電子部品）を当該外観検査装
置１にセットし，上記撮像装置により順次各デバイス４
を撮像し，以下（１）〜（７）に示す手順の画像処理を
実行する。この基準ロットにはリード端子４ａに欠陥が
ある既知の欠陥デバイスが含まれ，この欠陥デバイスの
位置は目視判定により同定しておく。 （１） ＣＣＤカメラ６によって撮像された濃淡画像は
検査領域設定器８に送られ，画像上に所定の検査領域が
設定される。 （２）上記検査領域の濃淡画像はＡ／Ｄ変換器１０に入
力されて，８ビット（２５６階調）のデジタル画像信号
に変換され，画像微分器１１に入力される。 （３）画像微分器１１は画像走査線毎に画素（ｉ，ｊ）
の濃淡値Ｂ（ｉ，ｊ）に対して，下式（１）により微分
計算して微分画像Ｄ（ｉ，ｊ）を求める。 Ｄ（ｉ，ｊ）＝Ｂ（ｉ＋１，ｊ）−Ｂ（ｉ，ｊ）…（１） （４）微分画像Ｄ（ｉ，ｊ）は評価値計算器１２に送ら
れ，最大輝度値を評価値Ｓとして検出する。
【０００８】リード端子４ａに曲がり，欠け，汚れ等の
欠陥がある場合，濃淡画像の上記微分画像において輝度
値が正常なものより大きくなるので，最大輝度値の評価
により欠陥デバイスを検出することができる。 （５）上記Ａ／Ｄ変換器１０からのデジタル画像信号
は，同時に平均輝度計算器１３にも入力され，図１
（ｂ）に示すように画素信号の輝度を加算する輝度加算
器１３ａ，加算した画素数をカウントする画素数カウン
タ１３ｂ，加算結果を画素数で割る除算器１３ｃによ
り，検査領域内の平均輝度値が算出される。上記手順に
より検出される上記最大輝度値及び平均輝度値は，図２
に示す検出例のようになる。 （６）図２（ａ）に示される各デバイス４毎の最大輝度
値から，欠陥デバイスのみを選定できる基準判定閾値Ｓ
ｄを入力装置１５により判定閾値記憶回路１６に入力し
記憶させる。 （７）又，このときの正常デバイスにおける平均輝度値
は基準平均輝度値Ｍｄとして平均輝度記憶回路（正常平
均輝度記憶手段）１４に記憶される。
欠陥がある場合，濃淡画像の上記微分画像において輝度
値が正常なものより大きくなるので，最大輝度値の評価
により欠陥デバイスを検出することができる。 （５）上記Ａ／Ｄ変換器１０からのデジタル画像信号
は，同時に平均輝度計算器１３にも入力され，図１
（ｂ）に示すように画素信号の輝度を加算する輝度加算
器１３ａ，加算した画素数をカウントする画素数カウン
タ１３ｂ，加算結果を画素数で割る除算器１３ｃによ
り，検査領域内の平均輝度値が算出される。上記手順に
より検出される上記最大輝度値及び平均輝度値は，図２
に示す検出例のようになる。 （６）図２（ａ）に示される各デバイス４毎の最大輝度
値から，欠陥デバイスのみを選定できる基準判定閾値Ｓ
ｄを入力装置１５により判定閾値記憶回路１６に入力し
記憶させる。 （７）又，このときの正常デバイスにおける平均輝度値
は基準平均輝度値Ｍｄとして平均輝度記憶回路（正常平
均輝度記憶手段）１４に記憶される。
【０００９】次に，検査対象とするデバイス４の検査ロ
ット（被検査部品）を当該外観検査装置１にセットし，
上記撮像装置により順次各デバイス４を撮像し，以下
（８）〜（１１）に示す手順の画像処理を実行する。 （８）欠陥のない正常デバイスを目視により選び，この
正常デバイスについて上記処理における（１）〜（５）
の手順を実行し，平均輝度値Ｍｘを平均輝度記憶回路１
４に記憶させる。 （９）平均輝度記憶回路１４には，基準ロットによる基
準平均輝度値Ｍｄと，検査ロットによる平均輝度値Ｍｘ
とが格納されることになる。この比は基準判定閾値決定
時と検査時との光源７の光量変化，あるいはデバイス４
のロット間での反射率のばらつきに相当する。 （１０）そこで，補正閾値計算器（第１の閾値補正手
段）１７は下式（２）により上記光量変化，反射率のば
らつきを補正する補正判定閾値Ｓｘを算出する。 Ｓｘ＝Ｓｄ・Ｍｘ／Ｍｄ…（２） （１１）上記補正判定閾値Ｓｘは判定装置１８に送ら
れ，判定装置１８では，補正判定閾値Ｓｘと各デバイス
４毎に評価値計算器１２から出力される評価値Ｓ（最大
輝度値）との比較を行い，評価値Ｓが補正判定閾値Ｓｘ
を越えたとき，欠陥品であることを示す信号を出力す
る。
ット（被検査部品）を当該外観検査装置１にセットし，
上記撮像装置により順次各デバイス４を撮像し，以下
（８）〜（１１）に示す手順の画像処理を実行する。 （８）欠陥のない正常デバイスを目視により選び，この
正常デバイスについて上記処理における（１）〜（５）
の手順を実行し，平均輝度値Ｍｘを平均輝度記憶回路１
４に記憶させる。 （９）平均輝度記憶回路１４には，基準ロットによる基
準平均輝度値Ｍｄと，検査ロットによる平均輝度値Ｍｘ
とが格納されることになる。この比は基準判定閾値決定
時と検査時との光源７の光量変化，あるいはデバイス４
のロット間での反射率のばらつきに相当する。 （１０）そこで，補正閾値計算器（第１の閾値補正手
段）１７は下式（２）により上記光量変化，反射率のば
らつきを補正する補正判定閾値Ｓｘを算出する。 Ｓｘ＝Ｓｄ・Ｍｘ／Ｍｄ…（２） （１１）上記補正判定閾値Ｓｘは判定装置１８に送ら
れ，判定装置１８では，補正判定閾値Ｓｘと各デバイス
４毎に評価値計算器１２から出力される評価値Ｓ（最大
輝度値）との比較を行い，評価値Ｓが補正判定閾値Ｓｘ
を越えたとき，欠陥品であることを示す信号を出力す
る。
【００１０】図３は検査時の光源７の光量が基準判定閾
値設定時に比べて低下したときの状態を示している。評
価値Ｓは光量に比例するので，補正前の基準判定閾値Ｓ
ｄでは，光量が変動したとき，同じ欠陥を検出すること
はできないが，基準判定閾値Ｓｄを基準平均輝度値Ｍｄ
と平均輝度値Ｍｘの差に基づいて補正した補正判定閾値
Ｓｘによって検出することができる。尚，上記処理では
基準判定閾値Ｓｘを補正しているが，検査時において個
々のデバイス４毎に出力される評価値ＳｎをＭｄ／Ｍｘ
倍することにより補正し，補正判定閾値Ｓｘは基準判定
閾値Ｓｄをそのまま用いるようにすることもできる。
又，検査時において正常デバイスの平均輝度取得後の光
源７の光量をＭｄ／Ｍｘ倍に調整してもよい。又，検査
時に正常デバイスの平均輝度取得後に，Ａ／Ｄ変換器１
０の入力回路のゲインを操作してアナログ画像信号を補
正したり，画像微分器１１で階調変換を行ってデジタル
画像信号を補正することもできる。次に，本発明の第２
実施例に係る外観検査装置について説明する。本実施例
はデバイスのリード端子の形状の変化に伴って，上記第
１実施例の処理手順における平均輝度値の算出に誤差が
生じることも併せて補正することができる構成である。
値設定時に比べて低下したときの状態を示している。評
価値Ｓは光量に比例するので，補正前の基準判定閾値Ｓ
ｄでは，光量が変動したとき，同じ欠陥を検出すること
はできないが，基準判定閾値Ｓｄを基準平均輝度値Ｍｄ
と平均輝度値Ｍｘの差に基づいて補正した補正判定閾値
Ｓｘによって検出することができる。尚，上記処理では
基準判定閾値Ｓｘを補正しているが，検査時において個
々のデバイス４毎に出力される評価値ＳｎをＭｄ／Ｍｘ
倍することにより補正し，補正判定閾値Ｓｘは基準判定
閾値Ｓｄをそのまま用いるようにすることもできる。
又，検査時において正常デバイスの平均輝度取得後の光
源７の光量をＭｄ／Ｍｘ倍に調整してもよい。又，検査
時に正常デバイスの平均輝度取得後に，Ａ／Ｄ変換器１
０の入力回路のゲインを操作してアナログ画像信号を補
正したり，画像微分器１１で階調変換を行ってデジタル
画像信号を補正することもできる。次に，本発明の第２
実施例に係る外観検査装置について説明する。本実施例
はデバイスのリード端子の形状の変化に伴って，上記第
１実施例の処理手順における平均輝度値の算出に誤差が
生じることも併せて補正することができる構成である。
【００１１】図４（ａ）に示すように，ＴＡＢではデバ
イス４のリード端子４ａはテープ部５上に形成されてお
り，リード端子４ａの面積とテープ部５の面積とは，設
計値で決定される一定の割合（以下，リードデューテ
ィ：Ｄ１と呼ぶ）になっている。該リードデューティは
本来面積で議論すべきであるが，リード端子４ａは長手
方向に一定の幅に形成されているので，リード端子４ａ
を横断する一点鎖線ｍ上の一次元モデルで表現すること
ができる。図４（ａ）に示すデバイス４の上記一点鎖線
ｍ上の輝度変化は図４（ｂ）に示すようになり，リード
デューティＤ１＝ａ／ｂとなる。一方，図５（ａ）に示
すようにリード端子４ｂの幅が異なる場合，リード端子
４ｂの反射率及び照明条件が図４（ａ）の場合と同一で
あっても，このときのリードデューティＤ２は，Ｄ１＜
Ｄ２となることによって，リード端子４ｂのみを領域と
した平均輝度はＭ１＜Ｍ２となる。これは平均輝度算出
上の外乱となるリード端子の背影部（テープ部）の面積
率が変化するためである。上記デバイス４のリード端子
４ａの形状変化によらず正確に欠陥検出する外観検査装
置２は，図６に示すように構成されている。上記第１実
施例構成と共通する要素には，同一の符号を付して，そ
の説明は省略する。
イス４のリード端子４ａはテープ部５上に形成されてお
り，リード端子４ａの面積とテープ部５の面積とは，設
計値で決定される一定の割合（以下，リードデューテ
ィ：Ｄ１と呼ぶ）になっている。該リードデューティは
本来面積で議論すべきであるが，リード端子４ａは長手
方向に一定の幅に形成されているので，リード端子４ａ
を横断する一点鎖線ｍ上の一次元モデルで表現すること
ができる。図４（ａ）に示すデバイス４の上記一点鎖線
ｍ上の輝度変化は図４（ｂ）に示すようになり，リード
デューティＤ１＝ａ／ｂとなる。一方，図５（ａ）に示
すようにリード端子４ｂの幅が異なる場合，リード端子
４ｂの反射率及び照明条件が図４（ａ）の場合と同一で
あっても，このときのリードデューティＤ２は，Ｄ１＜
Ｄ２となることによって，リード端子４ｂのみを領域と
した平均輝度はＭ１＜Ｍ２となる。これは平均輝度算出
上の外乱となるリード端子の背影部（テープ部）の面積
率が変化するためである。上記デバイス４のリード端子
４ａの形状変化によらず正確に欠陥検出する外観検査装
置２は，図６に示すように構成されている。上記第１実
施例構成と共通する要素には，同一の符号を付して，そ
の説明は省略する。
【００１２】第２実施例に係る外観検査装置２において
は，平均輝度を検出する平均輝度計算器１９の構成及び
作用が第１実施例構成と異なる。リード線の輝度はその
背影であるテープの輝度よりもはるかに大きい。そこ
で，図６（ｂ）に示すように，平均輝度計算器１９の輝
度判定回路１９ａにおいて，Ａ／Ｄ変換器１０から出力
される輝度データの内，所定の輝度値以上の輝度データ
（リード線部のみのデータ）のみを取り込み，その輝度
データについて平均輝度を算出する。平均の算法は第１
実施例構成と同様である。又，画像処理装置における処
理手順は，上記第１実施例において示した（５）を除く
（１）〜（１１）の処理と同様である。尚，本構成にお
いて補正閾値計算器２０が請求項２に示す第２の閾値補
正手段に該当する。次いで，本発明の第３実施例に係る
外観検査装置について説明する。本実施例は上記第２実
施例におけるリード端子のみの抽出ができないような細
いリード端子を有するデバイスにも対応できるようにし
た構成である。
は，平均輝度を検出する平均輝度計算器１９の構成及び
作用が第１実施例構成と異なる。リード線の輝度はその
背影であるテープの輝度よりもはるかに大きい。そこ
で，図６（ｂ）に示すように，平均輝度計算器１９の輝
度判定回路１９ａにおいて，Ａ／Ｄ変換器１０から出力
される輝度データの内，所定の輝度値以上の輝度データ
（リード線部のみのデータ）のみを取り込み，その輝度
データについて平均輝度を算出する。平均の算法は第１
実施例構成と同様である。又，画像処理装置における処
理手順は，上記第１実施例において示した（５）を除く
（１）〜（１１）の処理と同様である。尚，本構成にお
いて補正閾値計算器２０が請求項２に示す第２の閾値補
正手段に該当する。次いで，本発明の第３実施例に係る
外観検査装置について説明する。本実施例は上記第２実
施例におけるリード端子のみの抽出ができないような細
いリード端子を有するデバイスにも対応できるようにし
た構成である。
【００１３】図７（ａ）に示すように，リード端子４ｃ
の幅及びピッチが画像の分解能より小さくなった場合，
リード端子４ｃを横断する一点鎖線ｍ上の輝度変化は，
図７（ｂ）に示すようにリード端子４Ｃとテープ部５と
が完全に分離できたときに得られる分布（点線）に比べ
て明部も暗部もなまってしまう。このような場合には，
画像処理によってリード端子４ｃのみを分離し，リード
端子４ｃのみの平均輝度を求めることはできないが，リ
ード端子４ｃの設計デューティＤｄがわかっていれば，
テープ部５の輝度Ｂtapeがリード端子４ｃとその間のス
キ間の間隔の比，即ち輝度Ｂleadより充分に小さいとき
は，検査領域内の輝度平均値Ｂmroiは，下式（３）で与
えられ，リード端子４ｃの輝度Ｂleadは下式（４）から
求めることができる。 Ｂmroi＝Ｄｄ・Ｂlead…（３） Ｂlead＝Ｂmroi／Ｄｄ…（４） ＴＡＢのテープ部５の輝度はリード端子４ｃに比べて非
常に低く，実用上は上記のような計算でリード端子４ｃ
の輝度を求めても問題はない。又，テープ部５以外の場
合であっても，構造部材の輝度が低いと考えられる場合
には本手法を用いることができる。
の幅及びピッチが画像の分解能より小さくなった場合，
リード端子４ｃを横断する一点鎖線ｍ上の輝度変化は，
図７（ｂ）に示すようにリード端子４Ｃとテープ部５と
が完全に分離できたときに得られる分布（点線）に比べ
て明部も暗部もなまってしまう。このような場合には，
画像処理によってリード端子４ｃのみを分離し，リード
端子４ｃのみの平均輝度を求めることはできないが，リ
ード端子４ｃの設計デューティＤｄがわかっていれば，
テープ部５の輝度Ｂtapeがリード端子４ｃとその間のス
キ間の間隔の比，即ち輝度Ｂleadより充分に小さいとき
は，検査領域内の輝度平均値Ｂmroiは，下式（３）で与
えられ，リード端子４ｃの輝度Ｂleadは下式（４）から
求めることができる。 Ｂmroi＝Ｄｄ・Ｂlead…（３） Ｂlead＝Ｂmroi／Ｄｄ…（４） ＴＡＢのテープ部５の輝度はリード端子４ｃに比べて非
常に低く，実用上は上記のような計算でリード端子４ｃ
の輝度を求めても問題はない。又，テープ部５以外の場
合であっても，構造部材の輝度が低いと考えられる場合
には本手法を用いることができる。
【００１４】上記リード端子４ｃの状態に対応する外観
検査装置３は，図８に示すように構成されている。上記
第１及び第２実施例構成と共通する要素には，同一の符
号を付して，その説明は省略する。第３実施例に係る外
観検査装置３においては，判定閾値設定時に入力装置
（正常デューティ演算手段）１５から上記設計デューテ
ィの基準値（第１のデューティ比）Ｄｄを入力し，デュ
ーティ記憶回路２１に記憶させる。検査時には，検査ロ
ットの設計デューティ比（第２のデューティ比）Ｄｘを
入力装置（デューティ比入力手段）１５から入力し，デ
ューティ記憶回路２１に記憶させる。平均輝度補正回路
（平均輝度補正手段）２２は上記デューティ記憶回路２
１に記憶されたＤｄとＤｘとを用いて，求められた平均
輝度Ｍｘを下式（５）により補正し，補正平均輝度値Ｍ
ｘ′を求める。 Ｍｘ′＝Ｍｘ・Ｄｄ／Ｄｘ…（５） 補正閾値計算器（第３の閾値補正手段）２３は上記補正
平均輝度値Ｍｘ′により基準判定閾値Ｓｄを補正する。
又，上記第１及び第２実施例と同様に評価値Ｓ，光源光
量等を補正することもできる。
検査装置３は，図８に示すように構成されている。上記
第１及び第２実施例構成と共通する要素には，同一の符
号を付して，その説明は省略する。第３実施例に係る外
観検査装置３においては，判定閾値設定時に入力装置
（正常デューティ演算手段）１５から上記設計デューテ
ィの基準値（第１のデューティ比）Ｄｄを入力し，デュ
ーティ記憶回路２１に記憶させる。検査時には，検査ロ
ットの設計デューティ比（第２のデューティ比）Ｄｘを
入力装置（デューティ比入力手段）１５から入力し，デ
ューティ記憶回路２１に記憶させる。平均輝度補正回路
（平均輝度補正手段）２２は上記デューティ記憶回路２
１に記憶されたＤｄとＤｘとを用いて，求められた平均
輝度Ｍｘを下式（５）により補正し，補正平均輝度値Ｍ
ｘ′を求める。 Ｍｘ′＝Ｍｘ・Ｄｄ／Ｄｘ…（５） 補正閾値計算器（第３の閾値補正手段）２３は上記補正
平均輝度値Ｍｘ′により基準判定閾値Ｓｄを補正する。
又，上記第１及び第２実施例と同様に評価値Ｓ，光源光
量等を補正することもできる。
【００１５】尚，本実施例は平均輝度と基準平均輝度と
を，検査ロットと基準ロットとのそれぞれのリードデュ
ーティの比によって補正することであるから，基準ロッ
トによる判定閾値設定時に，平均輝度ＭｄをＭｄ／Ｄｄ
で補正した値Ｍｄ′を基準平均輝度として判定閾値記憶
回路１６に記憶させ，検査時に平均輝度ＭｘをＭｘ／Ｄ
ｄで補正した値Ｍｘ′を求め，Ｍｄ′とＭｘ′との比に
よって補正するようにすることもできる。この実施例に
よれば，前記のようにリード端子のみの抽出ができない
場合に対応できるほか，正常電子部品についての平均輝
度や閾値がわかっている場合にも，他の正常電子部品に
ついてのそれぞれの値を流用する手法を示すもので，全
ての検査部品について常に正常部品のデータを採取する
手間を省くことができるものである。
を，検査ロットと基準ロットとのそれぞれのリードデュ
ーティの比によって補正することであるから，基準ロッ
トによる判定閾値設定時に，平均輝度ＭｄをＭｄ／Ｄｄ
で補正した値Ｍｄ′を基準平均輝度として判定閾値記憶
回路１６に記憶させ，検査時に平均輝度ＭｘをＭｘ／Ｄ
ｄで補正した値Ｍｘ′を求め，Ｍｄ′とＭｘ′との比に
よって補正するようにすることもできる。この実施例に
よれば，前記のようにリード端子のみの抽出ができない
場合に対応できるほか，正常電子部品についての平均輝
度や閾値がわかっている場合にも，他の正常電子部品に
ついてのそれぞれの値を流用する手法を示すもので，全
ての検査部品について常に正常部品のデータを採取する
手間を省くことができるものである。
【００１６】
【発明の効果】以上の説明の通り本発明によれば，照明
光量が変動したり検査面の反射率が変化したとき，欠陥
を判定する閾値を補正して，照明光量や反射率の変化に
よる欠陥判定の誤差が生じないように対応させることが
できる。そのために，予め欠陥のない正常電子部品の撮
像画像から検出しておいた正常電子部品の平均輝度と，
被検査部品の撮像画像から検出した被検査部品の平均輝
度とにより閾値を補正する。これにより正常電子部品の
平均輝度を検出した時と，被検査部品の平均輝度を検出
した時とで，上記光量や反射率の変化があった場合に
は，両平均輝度には差が生じるが，その差に基づいて第
１の閾値補正手段により閾値を補正するので，光量の変
動や反射率の変化によらず正確な検出が可能となる。上
記第１の閾値補正手段に代えて，撮像画像内に設定した
検査領域のみについての正常平均輝度，測定平均輝度に
より検査領域内での閾値を補正する第２の閾値補正手段
を採用することができる。この構成によれば，検査領域
外の構成部材の変化，例えば部品搬送用のテープの明度
等が変わっても，それに影響を受けずに欠陥を検出でき
る。更に，上記第２の閾値補正手段に代えて，正常電子
部品，被検査部品それぞれのデューティ比に基づいて被
検査部品についての平均輝度を補正し，この補正された
平均輝度と正常電子部品の平均輝度とにより閾値を補正
する第３の閾値補正手段を採用することができる。この
構成によれば，検査領域内における被検査物のデューテ
ィ比が正常電子部品のそれと異なる場合であっても，正
常電子部品について予め求めた平均輝度のデータを流用
することができ，検査の手間が省略される。
光量が変動したり検査面の反射率が変化したとき，欠陥
を判定する閾値を補正して，照明光量や反射率の変化に
よる欠陥判定の誤差が生じないように対応させることが
できる。そのために，予め欠陥のない正常電子部品の撮
像画像から検出しておいた正常電子部品の平均輝度と，
被検査部品の撮像画像から検出した被検査部品の平均輝
度とにより閾値を補正する。これにより正常電子部品の
平均輝度を検出した時と，被検査部品の平均輝度を検出
した時とで，上記光量や反射率の変化があった場合に
は，両平均輝度には差が生じるが，その差に基づいて第
１の閾値補正手段により閾値を補正するので，光量の変
動や反射率の変化によらず正確な検出が可能となる。上
記第１の閾値補正手段に代えて，撮像画像内に設定した
検査領域のみについての正常平均輝度，測定平均輝度に
より検査領域内での閾値を補正する第２の閾値補正手段
を採用することができる。この構成によれば，検査領域
外の構成部材の変化，例えば部品搬送用のテープの明度
等が変わっても，それに影響を受けずに欠陥を検出でき
る。更に，上記第２の閾値補正手段に代えて，正常電子
部品，被検査部品それぞれのデューティ比に基づいて被
検査部品についての平均輝度を補正し，この補正された
平均輝度と正常電子部品の平均輝度とにより閾値を補正
する第３の閾値補正手段を採用することができる。この
構成によれば，検査領域内における被検査物のデューテ
ィ比が正常電子部品のそれと異なる場合であっても，正
常電子部品について予め求めた平均輝度のデータを流用
することができ，検査の手間が省略される。
【図１】 本発明の第１実施例に係る外観検査装置の構
成を示すブロック図。
成を示すブロック図。
【図２】 基準判定閾値設定時の評価値及び平均輝度値
の検出例を示すグラフ。
の検出例を示すグラフ。
【図３】 検査時の評価値及び平均輝度値の検出例を示
すグラフ。
すグラフ。
【図４】 リード端子のデューティ比を説明する模式
図。
図。
【図５】 同上
【図６】 第２実施例に係る外観検査装置の構成を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図７】 リード端子が微細な場合のデューティ比の検
出を説明するグラフ。
出を説明するグラフ。
【図８】 第３実施例に係る外観検査装置の構成を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図９】 従来例に係る欠陥検査方法を説明する図。
１，２，３…外観検査装置 ４…デバイス（電子部品） ６…ＣＣＤカメラ ７…光源 １３，１９…平均輝度計算器 １４…平均輝度記憶回路（正常平均輝度記憶手段） １５…入力装置（正常デューティ比演算手段，デューテ
ィ比測定手段） １６…判定閾値記憶回路 １７…補正閾値計算器（第１の閾値補正手段） ２０…補正閾値計算器（第２の閾値補正手段） ２２…平均輝度補正回路（平均輝度補正手段） ２３…補正閾値計算器（第３の閾値補正手段）
ィ比測定手段） １６…判定閾値記憶回路 １７…補正閾値計算器（第１の閾値補正手段） ２０…補正閾値計算器（第２の閾値補正手段） ２２…平均輝度補正回路（平均輝度補正手段） ２３…補正閾値計算器（第３の閾値補正手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 1/00 Ｈ０１Ｌ 23/50 Ｃ Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｇ０６Ｆ 15/62 ４０５Ａ 23/50 15/64 ４００Ｊ (72)発明者 藤本 雅俊 埼玉県所沢市東所沢和田２丁目３番19 Ｍ Ｍビル３階 ジェネシス・テクノロジー株 式会社内 (72)発明者 後藤 有一郎 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 高橋 英二 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 西元 善郎 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 山口 証 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 電子部品の斜め上方から照明し，その反
射光を該電子部品の上方からカメラにより撮像し，該撮
像画像内の画素の輝度と予め定めた閾値とを比較して上
記電子部品の欠陥を検出する外観検査装置において，欠
陥のない正常電子部品についての撮像画像の平均輝度を
予め記憶しておく正常平均輝度記憶手段と，被検査部品
についての撮像画像の平均輝度を測定する平均輝度測定
手段と，上記正常平均輝度記憶手段に記憶された正常電
子部品についての平均輝度と，上記平均輝度測定手段で
測定された被検査部品についての平均輝度とにより，上
記閾値を補正する第１の閾値補正手段とを具備してなる
ことを特徴とする外観検査装置。 - 【請求項２】 撮像画像内に検査領域を設定する検査領
域設定手段を備え，該検査領域設定手段により設定され
た領域のみについての正常平均輝度，測定平均輝度を用
いて該検査領域内での閾値を補正する第２の閾値補正手
段を第１の閾値補正手段に代えて備えてなることを特徴
とする請求項１記載の外観検査装置。 - 【請求項３】 検査領域設定手段が，撮像画像を構成す
る画素の輝度に応じてその輝度データを取り込むかどう
かを判定する輝度判定回路により構成されてなる請求項
２記載の外観検査装置。 - 【請求項４】 上記検査領域内における欠陥のない正常
電子部品の第１のデューティ比を求めておく正常デュー
ティ比演算手段と，上記検査領域内における被検査部品
の第２のデューティ比を入力するデューティ比入力手段
と，上記第１及び第２のデューティ比に基づいて上記被
検査部品についての平均輝度を補正する平均輝度補正手
段と，補正された平均輝度と正常輝度記憶手段に記憶さ
れた正常電子部品についての平均輝度とにより，上記閾
値を補正する第１の閾値補正手段に代わる第３の閾値補
正手段を具備してなることを特徴とする請求項１記載の
外観検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16346395A JP3657028B2 (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 外観検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16346395A JP3657028B2 (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 外観検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0914934A true JPH0914934A (ja) | 1997-01-17 |
| JP3657028B2 JP3657028B2 (ja) | 2005-06-08 |
Family
ID=15774361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16346395A Expired - Fee Related JP3657028B2 (ja) | 1995-06-29 | 1995-06-29 | 外観検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3657028B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120133976A (ko) * | 2011-05-31 | 2012-12-11 | 삼성테크윈 주식회사 | 전자 부품 실장 장치 및 전자 부품 촬상 방법 |
| KR101442346B1 (ko) * | 2011-12-31 | 2014-09-17 | 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 | 검사 장치 및 검사 방법 |
| CN115330692A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-11-11 | 广州超音速自动化科技股份有限公司 | 一种基于多区域图像亮度不均缺陷提取方法、系统及平台 |
| JP2025511640A (ja) * | 2022-09-19 | 2025-04-16 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | 製品の外観検査装置及び方法 |
-
1995
- 1995-06-29 JP JP16346395A patent/JP3657028B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120133976A (ko) * | 2011-05-31 | 2012-12-11 | 삼성테크윈 주식회사 | 전자 부품 실장 장치 및 전자 부품 촬상 방법 |
| KR101442346B1 (ko) * | 2011-12-31 | 2014-09-17 | 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 | 검사 장치 및 검사 방법 |
| CN115330692A (zh) * | 2022-07-18 | 2022-11-11 | 广州超音速自动化科技股份有限公司 | 一种基于多区域图像亮度不均缺陷提取方法、系统及平台 |
| CN115330692B (zh) * | 2022-07-18 | 2025-08-22 | 超音速人工智能科技股份有限公司 | 一种基于多区域图像亮度不均缺陷提取方法、系统及平台 |
| JP2025511640A (ja) * | 2022-09-19 | 2025-04-16 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | 製品の外観検査装置及び方法 |
| US12531001B2 (en) | 2022-09-19 | 2026-01-20 | Lg Energy Solution, Ltd. | Apparatus and method for inspecting external appearance of product |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3657028B2 (ja) | 2005-06-08 |
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