JPH1019527A - 電子部品の画像検査装置およびその検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像検査精度を向上させ、検査速度も速い電子
部品の画像検査装置を提供する。 【解決手段】電子部品１１を撮像し画像情報Ｓ，ＳＦを
出力するＣＣＤカメラ９と、電子部品１１に本検査用，
事前処理用の各照射光Ｌ１，Ｌ２を照射する照明１，２
と、照明１，２にそれぞれ照射光Ｌ１，Ｌ２を供給する
光源７，８と、照明１，２と光源７，８とを接続しそれ
ぞれ照射光Ｌ１，Ｌ２を伝達する光ファイバ１３，１４
の中間部に配置され制御信号Ｃの供給に応答して照射光
Ｌ１，Ｌ２の導通および遮断の制御を行う照明制御部６
と、照射光のＬ１，Ｌ２の各々による電子部品１１から
の反射光の各々に対応の画像情報Ｓ，ＳＦに基づき検査
処理を行い良否判定出力Ｄを出力する画像検査回路１０
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子部品の画像検査
装置およびその検査方法に関し、特にキャリアテープで
搬送されるＩＣ等の検査前に位置補正等の前処理を必要
とする電子部品の画像検査装置およびその検査方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年のＣＡＭの進展に対応して、ＬＳＩ
やチップコンデンサや抵抗等の電子部品は、ＣＡＭに適
合するよう搬送用のキャリアテープで搬送することが一
般化しつつある。このような電子部品の外観検査は、作
業者の目視による単純作業に起因する疲労や微細作業の
反復による欠陥見逃しを防止し、効率を向上するため、
自動化の努力がなされている。

【０００３】近年、この種の外観検査自動化において
は、例えば、特開平６−２１７３０９号公報（文献１）
や特開平８−４３０４７号公報（文献２）記載の光学検
査装置のような画像検査装置を用いることが一般的であ
る。

【０００４】従来の第１の電子部品の画像検査装置をブ
ロックで示す図３を参照すると、この従来の第１の電子
部品の画像検査装置は、検査対象の電子部品１１を検査
するための光Ｌ１を照射する本検査用の照明１と、検査
に先立ち電子部品１１の位置決めを行うための光Ｌ２を
照射する事前処理用の照明２と、照明１に光を供給する
光源７と、照明２に光を供給する光源８と、電子部品１
１を撮像しメモリ画像Ｓを出力するＣＣＤカメラ９と、
メモリ画像Ｓから電子部品１１の外観の良否を判定し判
定出力Ｄを出力する画像検査回路１０と、電子部品１１
を搬送するための透明なキャリアテープ１２とを備え
る。

【０００５】次に、図３および動作形態をフローチャー
トおよびタイムチャートでそれぞれ示す図４（Ａ），
（Ｂ）を参照して、従来の第１の電子部品の画像検査装
置の動作すなわち検査方法について説明すると、ここで
は、照明を常時点灯させた検査方法を用いる。この方法
は電子部品１１に常時ハロゲンランプ等の光源６，７を
点灯して照明１，２により光１，２を照射し（ステップ
Ｐ１）、これら照射光Ｌ１，Ｌ２の反射光をＣＣＤカメ
ラ９で撮像し（ステップＰ２）、そのメモリ画像Ｓを画
像検査回路１０により検査（ステップＰ４）、判定する
（ステップＰ５）。

【０００６】この検査において、検査対象の電子部品１
１の画像検査回路１０に対する事前処理として位置補正
を必要とするときはメモリ画像Ｓより電子部品１１の位
置を検出し、メモリ画像Ｓを位置補正し（ステップＰ
３）、画像処理回路１０により検査を行う。

【０００７】このように、この従来の第１の画像検査装
置は、一定の常時点灯された本検査用の照明１および事
前処理用の照明２によりメモリ画像Ｓを取り込み、メモ
リ画像Ｓ内より位置補正の検出可能な箇所を指定し位置
補正を行う。すなわちこの方法は、照明を位置補正用に
本検査用とは別途に設け、複数の照明によりメモリ画像
に濃淡をあたえ検査対象物の外形を検出し位置補正の検
出を行う。

【０００８】しかし、従来の第１の電子部品の画像検査
装置は、ＣＣＤカメラ９より取り込んだメモリ画像Ｓ内
より検査対象電子部品１１の外形を検出させ位置補正を
行う場合、画像検査回路１０に対しメモリ画像撮影を一
度しか行わないため照明２と照明１との同時点灯による
相互の光源の干渉は避けられず、これら相互の検出およ
び検査結果に影響を及ぼす。

【０００９】また、このため照明の状態を本検査に対し
最適となるよう設定するため、検査精度に関係する位置
補正用照明の照明の状態を最良状態に設定することがで
きず位置補正の検出精度が犠牲になってしまう。

【００１０】このような検査の場合、位置補正の検出精
度が検査精度に大きく寄与する。

【００１１】文献２記載の従来の第２の電子部品の画像
検査装置をブロックで示す図５を参照すると、この従来
の第２の電子部品の画像検査装置の前述の従来の第１の
電子部品検査装置との相違点は、２つの検査対象項目に
対応し常時点灯したハロゲンランプ等の光源７Ａ，７Ｂ
からそれぞれ供給を受けた照射光Ｌ１Ａ，Ｌ１Ｂを放射
している２つの本検査用の照明１Ａ，１Ｂと、ＣＣＤカ
メラ９の走査に同期した画像検査回路１０からの同期制
御信号ＣＡ，ＣＢに制御されたモータ５０Ａ，５０Ｂに
より回転駆動され照射光Ｌ１Ａ，Ｌ１Ｂをそれぞれ制御
するスリット付の遮光ユニット３０Ａ，３０Ｂとを備
え、１個のＣＣＤカメラ９にて複数の検査項目対応の照
明１Ａ，１Ｂを使用しこれら照明１Ａ，１Ｂ対応の検査
結果の判定出力Ｄ１，Ｄ２を得るようにしたことであ
る。

【００１２】動作について説明すると、本検査用の照明
１Ａが必要な画像検査項目では遮光ユニット３０Ａによ
り電子部品１１に照射光Ｌ１Ａが照射され、遮光ユニッ
ト３０Ｂにより不要な照射光Ｌ１Ｂが遮光される。また
照射光Ｌ１Ｂが必要な画像検査では上記とは逆に遮光ユ
ニット３０Ｂにより電子部品１１に照射光Ｌ１Ｂが照射
され、遮光ユニット３０Ａにより照射光Ｌ１Ａが遮光さ
れる。

【００１３】ここで、遮光のため光源７Ａ，７Ｂのオン
オフによらず遮光ユニット３０Ａ，３０Ｂを用いる理由
は、光源７Ａ，７Ｂに用いるハロゲンランプの点灯時の
光放射の立上り時間あるいは消灯時の光減衰の立下がり
時間の影響を回避し、高速動作を保証するためである。

【００１４】この従来の第２の電子部品の画像検査装置
は、画像検査回路１０からの制御信号ＣＡ，ＣＢによる
モータ５０Ａ，５０Ｂの駆動制御により遮光ユニット３
０Ａ，３０Ｂを高速制御できるので、それぞれの検査項
目対応のメモリ画像取り込み時にはそれぞれに適した照
明にて検査でき、高速にて順次検査が可能である。

【００１５】しかし、この方法は遮光ユニット３０Ａ，
３０Ｂおよびモータ５０Ａ，５０Ｂから成る照明制御ユ
ニット自体が大きくなり、かつ、各照明１Ａ，１Ｂに取
り付けられ画像検査用ＣＣＤカメラ９および電子部品１
１の近くに設置する必要があるため、設置に対する自由
度が少なくなる上に、逆に画像取り込みの障害となり得
ることも発生する。

【００１６】特に電子部品１１上のレーザによる捺印を
検査しようとしたときは、照明の方向が電子部品１１に
対し水平方向に近づくため上記照明制御ユニットの配置
スペース確保が困難であり、照明１Ａ，１Ｂの設置がで
きなくなる。

【００１７】また、複数の照明制御モータ５０Ａ，５０
Ｂを使用することで、相互の制御タイミングに正確さが
要求される。制御タイミングつまり制御速度、制御位置
決め精度の誤差を考慮したシステムが必要となり、シス
テム設計が複雑になってしまう。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の第１の
電子部品の画像検査装置およびその検査方法は、ＣＣＤ
カメラより取り込んだメモリ画像内より検査対象電子部
品の外形を検出させ位置補正を行う場合、画像検査回路
に対しメモリ画像撮影を一度しか行わないため位置補正
用照明と本検査用照明との同時点灯による相互の光源の
干渉は避けられず、これら相互の検出および検査結果に
影響を及ぼすという欠点があった。

【００１９】また、このため照明の状態を本検査に対し
最適となるよう設定するため、検査精度に関係する位置
補正用照明の照明の状態を最良状態に設定することがで
きず位置補正の検出精度が犠牲になってしまうという欠
点があった。

【００２０】一方、従来の第２の電子部品の画像検査装
置は、遮光ユニットおよびモータから成る照明制御ユニ
ット自体が大きくなり、かつ、各照明に取り付けられ画
像検査用ＣＣＤカメラおよび検査対象電子部品の近くに
設置する必要があるため、設置自由度が少なくなる上
に、逆に画像取り込みの障害となり得ることも発生する
という欠点があった。

【００２１】また、複数の照明制御モータの相互の制御
タイミングに正確さが要求され、システム設計が複雑に
なってしまうという欠点があった。

【００２２】本発明の目的は、画像処理検査時において
事前処理精度を向上させることで本検査精度を向上させ
る電子部品の画像検査装置を提供することとにある。

【００２３】本発明の他の目的は、照明制御ユニットを
高速でかつコンパクトにできる電子部品の画像検査理装
置を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明の電子部品の画像
検査装置は、連続した搬送キャリアテープの上方に設け
られ前記搬送キャリアテープで搬送される検査対象の電
子部品に対する照射光対応の反射光を受光し走査型撮像
方法により前記電子部品を撮像し画像情報として出力す
る撮像手段と、前記搬送キャリアテープの上方に設けら
れ前記電子部品に本検査用の第１の照射光を照射する第
１の照明手段および事前処理用の第２の照射光を照射す
る第２の照明手段と、常時点灯し前記第１，第２の照明
手段の各々にそれぞれ前記第１，第２の照射光を供給す
る第１，第２の光源と、前記第１，第２の照明手段の各
々と前記第１，第２の光源の各々とを接続し前記第１，
第２のそれぞれ照射光を伝達する第１，第２の光ファイ
バと、前記第１，第２の光ファイバの中間部に配置され
制御信号の供給に応答して前記第１，第２の照射光の導
通および遮断の制御を行う照明制御手段と、前記第１，
第２の照射光の各々による前記電子部品からの第１，第
２の入射光の各々に対応の前記画像情報である第１，第
２の画像情報に基づき検査処理を行い良否判定信号を出
力するとともに前記制御信号を供給する画像検査手段と
を備えて構成されている。

【００２５】本発明の電子部品の画像検査方法は、連続
した搬送キャリアテープの上方において前記搬送キャリ
アテープで搬送される検査対象の電子部品に本検査およ
び事前検査用の第１，第２の照射光対応の反射光を受光
し走査型撮像方法により前記電子部品を撮像して前記本
検査および事前検査対応の第１，第２の画像情報を収集
し、これら第１，第２の画像情報に基づき前記電子部品
の良否を判定する電子部品の画像検査方法において、前
記第１の照射光を消灯し前記第２の照射光を点灯する第
１のステップと、前記第２の画像情報を取込む第２のス
テップと、前記第２の画像情報に基づき補正量を算出す
る第３のステップと、前記第２の照射光を消灯し前記第
１の照射光を点灯する第４のステップと、前記第１の画
像情報を取込む第５のステップと、前記第１，第２の画
像情報に基づき本検査を実行する第６のステップと、前
記本検査の結果に基づき前記電子部品の良否を判定する
第７のステップとを含むことを特徴とするものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図３
と共通の構成要素は共通の文字を付して同様にブロック
で示す図１を参照すると、この図に示す本実施の形態の
電子部品の画像検査装置は、従来の第１の画像検査装置
と共通の本検査用の照明１と、事前検査用の照明２と、
本検査用および事前検査用の光源７，８と、ＣＣＤカメ
ラ９と、画像検査回路１０と、電子部品１１と、キャリ
アテープ１２とに加えて、光源７，８の各々から照明
１，２の各々に照射光Ｌ１，Ｌ２の各々を伝送する光フ
ァィバ１３，１４と、これら光ファィバ１３，１４の中
間に設けられ画像検査回路１０からの照明切替信号Ｃに
同期して照射光Ｌ１，Ｌ２を導通，遮断するよう制御す
る照明制御部６を備える。

【００２７】照明制御部６は、光導通のオンオフ用のス
リット４を有する遮光ユニット３と、照明切替信号Ｃに
同期して遮光ユニットを駆動するモータ５とを備える。

【００２８】次に、図１およびその動作形態である検査
方法をフローチャートおよびタイムチャートでそれぞれ
示す図２（Ａ），（Ｂ）を参照して本実施の形態の動作
すなわち検査方法について説明すると、まず、検査の一
例として透明な梱包用テープであるキャリアテープ１２
内に納められた電子部品１１の表面状態検査を行う場合
を例にあげる。

【００２９】図１を参照すると、ＣＣＤカメラ９は電子
部品１１の上方に配置し、同じく上方に本検査用の照明
１を配置し、下方には事前処理である位置決め処理用の
照明２を配置している。

【００３０】上述のように、照明１，２の各々は光ファ
イバ１３，１４の各々により光源７，８から照射光Ｌ
１，Ｌ２の供給を受けており、光ファイバ１３，１４の
中間にスリット４を備えた円盤状の遮光ユニット３と照
明制御用モータ５から成る照明制御部６を配置してい
る。

【００３１】画像検査回路１０は検査対象である電子部
品１１を納めたキャリアテープ１２の位置決め確認後に
画像検査開始入力信号Ｔの供給を受け、この信号Ｔの供
給に応答して、照明制御部６に対し照明切替信号Ｃを送
る。照明制御部６は照明切替信号Ｃの供給に応答して照
明１を消灯，照明２を点灯させ切替終了信号Ｅを画像検
査回路１０に送る（ステップＳ１）。信号Ｅの供給に応
答して画像検査回路１０はＣＣＤカメラ９により事前処
理用の画像ＳＦを取り込む（ステップＳ２）。次に事前
処理による補正量Ｘの算出（ステップＳ３）と同時に照
明制御部６に対し照明切替信号Ｃを送り、この信号Ｃの
供給に応答して照明制御部６は照明１を点灯、照明２を
消灯させ切替終了信号Ｅを送る（ステップＳ４）。画像
処理装置１０は信号Ｅの供給に応答して本検査用画像Ｓ
を取り込み（ステップＳ５）、このメモリ画像Ｓと先に
算出した補正量Ｘとを基に本検査を行い（ステップＳ
６）、電子部品１１の表面状態の良否判定を行い結果を
判定出力Ｄとして出力する（ステップＳ７）。

【００３２】上述したように、本実施の形態の電子部品
の画像検査装置においては、ＣＣＤカメラ９より取り込
んだメモリ画像ＳＦ，Ｓは位置補正用，本検査用の各々
の照明２，１の同時点灯による相互の光源の干渉がない
ため、これら位置検出，本検査に対する相互の影響を受
けることなく各々最適な照明の状態に設定することがで
きる。これにより、事前処理精度を向上させそれにより
本検査精度を正確なものにする。

【００３３】また、照明の切替制御に関しては、光ファ
ィバ１３，１４の中間に挿入することにより、照明制御
部６自体を小さく設計でき、かつ、照明１，２も従来と
同じ大きさであるため、設置に対する自由度が大きくと
れる。また、遮光ユニット３、切替駆動用のモータ５は
１組で済むため、従来の複数組使用の場合におけるよう
な相互の制御タイミングに左右されることがなく、シス
テム設計も簡単になる。さらに、システムが簡単になる
ことにより、照明制御部６の制御も高速化することがで
きる。

【００３４】以上、本発明の実施の形態について述べた
が、これに限ることなく種々の変形が可能である。例え
ば、照明制御部をモータ駆動の遮光ユニットを用いた機
械的スイッチを用いる代りに、方向性結合器型等の電子
的光スイッチを用いることも本発明の趣旨を逸脱しない
限り可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子部品
の画像検査装置およびその検査方法は、第１，第２の照
明手段の各々と第１，第２の光源の各々とを接続し第
１，第２のそれぞれ照射光を伝達する第１，第２の光フ
ァイバと、これら第１，第２の光ファイバの中間部に配
置され制御信号の供給に応答して上記第１，第２の照射
光の導通および遮断の制御を行う照明制御手段とを備え
ることにより、相互の照明による相互干渉の影響を回避
して事前処理および本検査の各々に最適な照明の設定が
可能であるので事前処理および本検査の各精度を向上さ
せているため、検査精度の正確さを十分確保できるので
信頼性の高い画像検査が可能となるという効果がある。

【００３６】また、事前処理用照明と本検査用照明の照
明制御を簡単にかつ単独にて行えるようにし光源自体の
点灯，消灯を行わないために検査全体の時間短縮もはか
れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子部品の画像検査装置の一実施の形
態を示すブロック図である。

【図２】本実施の形態の電子部品の画像検査方法の一例
を示すフローチャートおよびタイムチャートである。

【図３】従来の第１の電子部品の画像検査装置の一例を
示すブロック図である。

【図４】従来の第１の電子部品の画像検査方法の一例を
示すフローチャートおよびタイムチャートである。

【図５】従来の第２の電子部品の画像検査装置の一例を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１，２，１Ａ，１Ｂ 照明 ３，３０Ａ，３０Ｂ 遮光ユニット ４ スリット ５，５０Ａ，５０Ｂ モータ ６ 照明制御部 ７，８，７Ａ，７Ｂ 光源 ９ ＣＣＤカメラ １０ 画像検査回路 １１ 電子部品 １２ キャリアテープ １３，１４ 光ファイバ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続した搬送キャリアテープの上方に設
   けられ前記搬送キャリアテープで搬送される検査対象の
   電子部品に対する照射光対応の反射光を受光し走査型撮
   像方法により前記電子部品を撮像し画像情報として出力
   する撮像手段と、 前記搬送キャリアテープの上方に設けられ前記電子部品
   に本検査用の第１の照射光を照射する第１の照明手段お
   よび事前処理用の第２の照射光を照射する第２の照明手
   段と、 常時点灯し前記第１，第２の照明手段の各々にそれぞれ
   前記第１，第２の照射光を供給する第１，第２の光源
   と、 前記第１，第２の照明手段の各々と前記第１，第２の光
   源の各々とを接続し前記第１，第２のそれぞれ照射光を
   伝達する第１，第２の光ファイバと、 前記第１，第２の光ファイバの中間部に配置され制御信
   号の供給に応答して前記第１，第２の照射光の導通およ
   び遮断の制御を行う照明制御手段と、 前記第１，第２の照射光の各々による前記電子部品から
   の第１，第２の反射光の各々に対応の前記画像情報であ
   る第１，第２の画像情報に基づき検査処理を行い良否判
   定信号を出力するとともに前記制御信号を供給する画像
   検査手段とを備えることを特徴とする電子部品の画像検
   査装置。
2. 【請求項２】 前記照明制御手段が、所定の開口部を有
   し前記撮像手段の走査に同期した前記制御信号の制御に
   応答して回転制御されて前記第１，第２の照射光を交互
   に切替る遮光円盤を備えることを特徴とする請求項１記
   載の電子部品の画像検査装置。
3. 【請求項３】 前記照明制御手段が、前記制御信号の供
   給に応答して切替制御する電子的な光スイッチ手段を備
   えることを特徴とする請求項１記載の電子部品の画像検
   査装置。
4. 【請求項４】 前記撮像手段が、光電変換素子として電
   荷結合素子を用いたＣＣＤカメラを備えることを特徴と
   する請求項１記載の電子部品の画像検査装置。
5. 【請求項５】 連続した搬送キャリアテープの上方にお
   いて前記搬送キャリアテープで搬送される検査対象の電
   子部品に本検査および事前検査用の第１，第２の照射光
   対応の反射光を受光し走査型撮像方法により前記電子部
   品を撮像して前記本検査および事前検査対応の第１，第
   ２の画像情報を収集し、これら第１，第２の画像情報に
   基づき前記電子部品の良否を判定する電子部品の画像検
   査方法において、 前記第１の照射光を消灯し前記第２の照射光を点灯する
   第１のステップと、 前記第２の画像情報を取込む第２のステップと、 前記第２の画像情報に基づき補正量を算出する第３のス
   テップと、 前記第２の照射光を消灯し前記第１の照射光を点灯する
   第４のステップと、 前記第１の画像情報を取込む第５のステップと、 前記第１，第２の画像情報に基づき本検査を実行する第
   ６のステップと、 前記本検査の結果に基づき前記電子部品の良否を判定す
   る第７のステップとを含むことを特徴とする電子部品の
   画像検査方法。