JPS61269009A - 電子部品の外観検査装置 - 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】 〔技術分野〕 この発明は、外観検査技術さらには電子部品の特定部分
における外観を自動的に検査する装置に適用して特に有
効な技術に関するもので、例えばＩＣ（半導体集積回路
装置）の端子リードの曲がりを自動的に検査する装ｆｆ
Ｋ利用して有効な技術に関するものである。

〔背景技術〕

例えばデュアル・イン・ライン型のＩＣＴｘどのよ５Ｋ
、所定の形状に加工された端子リードを多数有する電子
部品では、その端子リードに形状の異常があると、プリ
ント配線基板への自動挿入ができなくなるなどのトラブ
ルが生じる。そこで、この種の電子部品では、出荷前あ
るいは自動部品挿入機にかける前などにおいて、その端
子リードの曲がり具合を検査する必要がある。

ところで、ＩＣ７Ｊ：どの端子リードは、左右、前後、
上下のいずれの方向にも曲がり得る。このため、その端
子リードの曲がりを自動的に検査しようとすると、その
左右、前後、上下のいずれの方向ヘノ曲がりも検出する
ために、いわゆる３次元形状のパターン認識処理を行わ
なければな「、ナい。

しかしながら、一般に知られている３次元形状のパター
ン認識処理は、例えは二次元のそれに比べて、非常圧複
雑かつ高度であり、それを行うためのハードウェア構成
が大掛かりになるとともに、その処理時間も非常に長く
かかる、といった難点があった。このため、その３次元
形状のパターン認識による外観検査は、大量の電子部品
を短時間の間に検査しなければならない生産ラインでの
使用には適さない。また、不規Ｉ４な事業所では、装置
コストが高すぎるために、使いきれない。

なお、パターン認識については、例えば、日経マグロウ
ヒル社刊行「日経メカニカル：１９８２年６月２１日号
」７７〜８０頁（センサー特集：パターン認識編）など
にその概要が記載されている。

〔発明の目的〕

この発明の目的は１例えばＩＣなどの電子部品の端子リ
ードの３次元的な曲がり検３１：ｙａ′、ハードウェア
的にもソフトウェア的にも複雑かつ高度な３次元形状の
パターン認識手段によらずに、比較的簡単な構成手段で
もって能率良く行Ｔｘ　ｊことができる電子部品の外観
検査技術を提供することにある。

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、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。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものを簡単
に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、電子部品の特定部分、例えば端子リードに線
状のビーム光を照射するとともに、この照射により生ず
る線状の反射光像を二次元的に撮像し、この撮像された
画像情報に基づいて上記線状の反射光像の位置を二次元
的に測定することにより、上記特定部分における形状の
異常を、３次元的なパターン認識処理に依存することな
く、二次元的に効率良く検査する、という目的を達成す
るものである。

〔実施例〕

以下、この発明の代表的な実施例を図面を参照しながら
説明する。

なお、図面において同一符号は同一あるいは相当部分を
示す。

Ｗ、１図（ａｔ（ｂｌはこの発明による電子部品の外観
検査装置の一実施例を示す。第１図において、（ａｌは
上面から見た状態を、（ｂｌは正面から見た状態をそれ
ぞれ示す。

先ず、第１図（ａｌ（ｂｌに示す外観検査装置ｉは、電
子部品１の特定部分すなわちここでは端子リード２にお
ける外観的形状不良を検出する検査装置であって、線光
源３４．撮像装置５１画像処理装置６などによって構成
される。

線光源３４は、発光放電管による光源４、およびシリン
ドリカルレンズを用いた光学系３などによって構成され
る。この線光源３４は、上記電子部品ｌの端子リード２
の特定部分を所定の一方向からビーム照射する。この場
合、その線状のビーム光Ｌ１は、多数の端子Ｉノード２
の配列方向に広がっている。これにより、片側に並んだ
多数の端子リード２が一斉にビーム照射されるようにな
りている。Ｌ２は各端子リード２からの散乱反射光の一
部を示す。また、■は光源４の電源を示す。

撮像装ｆＩｔ５は、いわゆる通常のラスター走査式の二
次元撮像装置であって、例えばＣＣＤ（電荷転送素子）
のごとき撮像素子と結像光学系（図示少略）などによっ
て構成される。この撮像装置５は、上記端子リード２の
特定部分からの線状の反射光像７（第３図参照）を所定
の一方向から撮像する。

画像処理装置６は、二次元のパターン処理機能を有する
。この画像処理装置６は、詳細は後述するが、マイクロ
・コンピュータなどを用いて構成され、上記撮像装置５
によって撮像された二次元画像情報に基づいて上記線状
の反射光像７の二次元空間上における位置を計測する計
測手段と、この計測手段の計測結果に基づいて上記４１
１Ｆ足部分の形状不良の有無を判定する判定手段とを備
えている。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　、６゜２．、、よｉ！ｅ［；４３
４□よ、。□、５゜７．゛）検査体である電子部品１に
対して同側（図では右側）に配設されている。

第２図（ａｔ（ｂ）は、被検査体である上記電子部品ｌ
の外観形状を示す。同図に示す電子部品１はデユアルー
イン・ライン型のＩＣであって、そのバッージの両側に
多数の端子リード２が配列されている。同図において、
（ａｌはその電子部品の正面を、（ｂｌは側面をそれぞ
れ示す。また、２ａは前後方向（Ｚ方向）と上下方向（
Ｙ方向）に異常に曲かっ−Ｃしまった端子リードを、２
ｂは左右方向（Ｘ方向）に異常に曲がってし、まった端
子リードをそれぞれ示す。

第３図は、上記撮像装置５によって撮像された画像の一
例を示す。同図に示す画像は平面的な二次元画像であっ
て、第２図に示した電子部品ｌの片側側面諌だけが撮像
されている。同図では電子ｊ　　　　　　　部品１の片
側側面全体を示しているが、実際には、背景を暗くする
こと釦より、各端子リード２，２ａ。

２ｂの特定部分からの線状の反射光像７．７ａ。

７ｂだけが特に明るく撮像される。

第４図は、上記画像処理装置６の具体的な構成例を示す
。同図に示す画像処理装置６は、Ａ−Ｄ変換器６１、Ｒ
ＡＭによる画像メモリ６２、および半導体集積回路化さ
れたマイクロ・＝ＩンビュータｃｃＰＵ）６８などによ
って構成される。

Ａ−Ｄ変換器６１は撮像装置５から出力される画像信号
な所足のしきい値でレベル弁別（レベル・スライス）す
ることにより、１”と“Ｏ”で表されるデジタルデータ
に変換する。画像メモリ６２は、デジタル化された画像
データをビットマツプ方式で読出し可能に記憶する。

また、マイクロ自コンピュータ６８には、画像抽出手段
６３、高さＹ方回位龜計測手段６４、横Ｘ方回幅Ｗ計測
手段６５、横Ｘ方向位置ｄ計測手段６６、および判定手
段６７などがソフトウェア的に構成されている。

ここで、画像抽出手段６３は、いわゆるウィンド処理に
よって、上記画像メモリ６２内の特だ画像領域の部分画
像データを抽出する。この抽出された部分１ＡＬＩＪ像
データに基づいて、高さＹ７ｊ同−同図手段６４、横Ｘ
方向幅Ｗ計測手段６５、横Ｘ方向−ｄ計測手段６６がそ
れぞれに計測動作を行う。

各計測手段６４，６５．６６の計測結果はそれぞれ、判
定手段６７によってあらかじめ定めた期待値と比敢され
る。そして、その比較結果に基づいて、上記部分画像デ
ータに位置対応する部分の端子リードの形状が正常であ
るか否かの判定が行われるようになっている、 この場合、上記画像抽出手段６３は、端子リードを１つ
だけ含む部分の画像データを切り出す。

そして、その切り出した部分画像データに対して、上記
計測手段６４，６５．６６および判定手段６７による処
理が−通り終了すると、その切り出し位置を次の端子リ
ードの部分へ移動させることを繰り返す。

第５図（ａｔ（ｂｌは、上記画像抽出手段６３によって
切り出された部分画像を示す。同図において、師１はレ
ベル弁別を行なわなかった場合の画像を、同図（ｂｌは
レベル弁別を行った場合の画像なそれぞれ示す。レベル
弁別を行った（ｂｌの画像ハ、上記反射光像７０部分だ
けが抽出されて一定以上の輝度レベル“１”を有し、そ
え以外の背景部分は輝度レベルが′０″に押さえられて
いる。上記計測手段６４．６５．６６は、後者（ｂｌの
レベル弁別された画像のデータに基づいてそれぞれの計
測処理を行う。

また、第６図（ａｔ　（ｂｌは、第５図に示した部分画
像を上下Ｘ方向に走査したときの輝度レベルの変化状態
を示す。同図において、（ａｌは第５図（ａｌの画像に
対応し、レベル弁別されなかった場合の輝度レベルの変
化状態を示す。また、（ｂｌは第５図の（ｂｌ　Ｋ対応
し、レベル弁別された場合の輝度レベルの変化状態を示
す。第６図の（ａｌにおいて、ＴＨＩはそのレベル弁別
の基準となるしきい値（スライス・レベル）を示す。

同様に、第７図（ａｌ（ｂｌは、第５図に示した部分画
像を左右Ｘ方向に走査したときの輝度レベルの変化状態
を示す。同図において、（ａｌは第５図（ａｌの画像に
対応し、レベル弁別されなかった場合の輝度レベルの変
化状態を示す。また、（ｂｌは第５図の（ｂｌＶＣ対Ｅ
し、レベル弁別された場合の輝度レベルの変化状態を示
す。第６図の（ｂｌにおいて、ＴＨ２はそのレベル弁別
の基準となるしきい値（スライス・レベル）を示す。

ここで、上記高さＹ方向位ｆ！Ｌｈ計測手段６４は、第
６図（ｂｌにおいて、輝度レベルが高くなるＹ軸上の位
［ｈを計測する。この計測位置りは、第５図（ｂｌに対
応させて示すように、上記反射光像７の上下（Ｙ方向）
の高さ位＠　Ｉｔに相当する。

また、上記横Ｘ刀向幅Ｗ計測手段６５は、第７図（ｂｌ
において、輝度れペルが高い部分の幅Ｗ、すなわちＸ軸
上において輝度レベルが立ち上がってから立ち下がるま
での区間の幅ＷＶ計測する。この計測幅Ｗは、Ｋ５図（
ｂｌＫ対応させて示すように、上記反射光＠７の左右方
向（Ｘ方向）の幅Ｗに相当する。

同様Ｋ、上記横Ｘ方同位ｔｄ計測手段６６は、上記反射
光像７の左右方向（Ｘ方向）での位置ｄを計測する。こ
の計測な工、第７図（ｂｌにおいて、例えば輝度レベル
が高レベルから低レベルに立ち下がるごとが期待される
基準位置Ｘｒと、輝度レベルが実際に高レベルから低レ
ベルに立ち下がる実位置との差ｄを測定することにより
行われる。

以上のよ５Ｋしてそれぞれに計測された値（ｈ。

ｗ、ｄ）が上記判定手段６７に判定六方データとして与
えられるように７ｊっている。

ここで、端子リードが期待された通りの形状であれば、
上記計濁値（ｈ、ｗ、ｄ）はいずれも期待される基準値
の範囲内にある。ところが、その端子リードが、例えば
第２図（ａｔに示す端子リード２ａのように、前後方向
（Ｚ方向）と上下方向（Ｙ方向）に異常に曲がっていた
場合には、第３図に示すよ５に、その端子リード２ａの
反射光像７ａの画像位置は、同図中に点線で示す基準位
置から上下いずれか忙ずれるようになる。これに伴って
、上記計測位置りも期待位置からずれるようになる。従
って、上記高さＹ方向位置り計測手段６４の計測値から
、その異常な曲がりを検出することができる。

また、その端子リードが、第２図（ｂｌに示す端子リー
ド２ｂのように、左右方向（Ｘ方向）に異常に曲がって
いた場合には、第３図に示すように、その端子リード２
ｂの反射光像７ｂの画像位置は、同図中に点線で示す基
準位置から左右いずれかにずれるようになる。これに伴
って、上記差ｄも大きくなる。従って、上記横Ｘ方向位
置ｄ計測手段６５の計測値から、その異常な曲がりも検
出することができる、 さらＫ、図示は省略するが、上記端子リードに捻じれ変
形が生じていると、上記反射光像７の幅Ｗが期待される
幅よりも狭く観測されるようになる。従って、上記横Ｘ
方向幅Ｗ計測手段６６の計測値（ｗｌによって、その捻
じれによる形状不良も判別することができる。

以上のように、電子部品１の端子リード２．２ａ。

２ｂを所定の一方向からビーム照射する線光源３４と、
上記端子リード２．２ａ、２ｂからの線状の反射光像７
．７ａ、７ｂを所定の一方向から撮像する二次元画像装
置５と、この撮像装ｆ１５によって撮像された二次元画
像情報に基づいてて上記線状の反射光像の二次元空間上
における位置を計測する計測手段６４，６５．６６とに
よって、その端子リードの３次元的な曲がり検査を、ハ
ードウェア的にもソフトウェア的にも複雑かつ高度な３
次元形状のパターン＆ｌ！識手段によらずに、比較的簡
単な構成手段でもって能率良く行Ｔｘ　５ことができる
ｏしかも、その検査は、第１図（ａｔ（ｂｌに示したよ
うに、上記線光源３４と上記撮像装置５を、被検査体で
ある電子部品１に対して同側に配設した状態で行５こと
ができる。これにより、大量生産ラインにおいて、電子
部品の流れを少しも妨げることなく、さらに効率の良い
外観検査が行えるようになる。

〔効果〕

（１）電子部品の物足部分、例えば端子リードに線状の
ビーム光を照射するとともＫ、この照射により生ずる線
状の反射光像を二次元的に撮像し、この撮像された画像
情報に基づいて上記線状の反射光像の位置を二次元的に
測定することＫより、上記物足部分圧おける形状の異常
を、３次元的なバターンｇｗｔ処理に依存することなく
、二次元的に効率良く検査することができる、という効
果が得られる。

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、この発明は上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、上記線光源３
４はフライングスポット方式による走査光源であっても
よい。

〔利用分野〕

以上、本発明者によってＴ、ｆされた発明をその背景と
なった利用分野である電子部品の端子リードの曲がり検
査の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、例えば端子リード以外の部分を
対象とする外観検査技術などにも適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｔ、（ｂｌはこの発明による電子部品の外観
検査装置の一実施例を示す図、 第２図（ａｌ、（ｂｌは被検査体である電子部品の一例
を示す図、 第３図は撮像された画像の全体を示す図、第４図は第１
図に示した検査装置の一部分を詳細に示すブロック図、 第５図（ａｔ、（ｂ）は部分的に切り出された部分画像
を示す図、 第６図（ａｔ、（ｂｌは部分画像中の上下Ｙ方向に対す
る輝度レベルの変化状態を示す図。 第７図（ａｔ（ｂｌは部分画像中の左右Ｘ方向に対する
輝度レベルの変化状態を示す図である。 １・・・電子部品、２・・・端子リード、３４・・・線
光源、５・・・二次元撮像装置、６・・・二次元画像処
理装置、７・・・反射光像、６４，６５．６６・・・計
測手段、６７・・・判定手段。 第　　１　　図 第　　２ｒＩＡ （＝Ｌン　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　（／−）第　　３　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電子部品の特定部分における外観的形状不良を検出
   する検査装置であって、上記電子部品の特定部分を所定
   の一方向からビーム照射する線光源と、上記特定部分か
   らの線状の反射光像を所定の一方向から撮像する二次元
   画像撮像装置と、この撮像装置によつて撮像された二次
   元画像情報に基づいて上記線状の反射光像の二次元空間
   上における位置を計測する計測手段と、この計測手段の
   計測結果に基づいて上記特定部分の形状不良の有無を判
   定する判定手段とを備えてなることを特徴とする電子部
   品の外観検査装置。 ２、上記線光源と上記撮像装置は、被検査体である電子
   部品に対して同側に配設されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の電子部品の外観検査装置。