JP2862271B2 - 繰返しパターンをもつ物品の検査方法 - Google Patents

繰返しパターンをもつ物品の検査方法

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JP2862271B2 JP1107770A JP10777089A JP2862271B2 JP 2862271 B2 JP2862271 B2 JP 2862271B2 JP 1107770 A JP1107770 A JP 1107770A JP 10777089 A JP10777089 A JP 10777089A JP 2862271 B2 JP2862271 B2 JP 2862271B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は繰返しパターンをもつ物品を検査する方法に
関し、特にその形状、傷、汚れなどの外観を光学的に検
出して欠陥の有無を検出するための方法に関する。この
様な光学的検査は特に平面的な物品たとえば電子部品リ
ードフレーム材や印刷物その他の繰返しパターンを持つ
物品の自動検査に好適に適用される。
[従来の技術及び発明が解決しようとする課題] 従来、各種物品の外観検査は裸眼または場合によって
は光学顕微鏡を用いて作業者の目視により行なわれるこ
とが多かった。しかしながら、この様な目視検査は作業
者により判定がバラつき同一作業者であっても作業者条
件により判定がバラつき作業者が疲労する等の難点があ
り、また検査速度の向上が望めないという難点があっ
た。
そこで、近年、検査の自動化が要求される様になって
きている。この自動検査は基準となるパターンと被検査
パターンとを比較して、その差を検出することからな
る。この様な自動検査は立体的な物品の検査にも適用す
ることができるけれども、現実的に立体的物品の自動検
査はかなり困難であり、特に平面的な物品(実質上平面
的パターンとしてとらえ得る物品)たとえば電子部品リ
ードフレーム材や印刷物等の検査に最も良好に適用でき
る。
被検査パターンを得るためには、カメラによる撮像が
行なわれ、カメラとしてはエリアセンサカメラまたはラ
インセンサカメラを用いることができる。エリアセンサ
カメラを用いる場合には、被検査パターンのために全画
素数のメモリを要するが、撮像を一時に行なうことがで
きるという利点がある。また、ラインセンサカメラを用
いる場合には、走査手段を要するが、メモリが少なくて
すみ走査と並行して比較を行なうことができ効果的であ
るという利点がある。
この様な自動検査の方法としては、例えば特開昭63−
15141号公報及び特開昭63−15380号公報に記載されてい
る方法がある。
しかし、これら公報に記載されている方法では、テー
ブル上に載置した被検査物品をカメラに対して位置決め
するのに、該テーブルの載置面内の2つの方向の突当て
部に対し被検査物品を突当てて固定することで行なって
いる。従って、この方法では、2方向の位置決め機構が
必要となり、装置構造が複雑になるとともに、被検査物
品の端部が突当てにより傷つく頻度が高かった。
そこで、本発明は、以上の様な従来技術の問題点に鑑
み、被検査物品を傷付けることが少なく、複雑な位置決
め機構の不要な、繰返しパターンをもつ物品の検査方法
を提供することを目的とするものである。
[課題を解決するための手段] 本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとし
て、 特定方向に繰返す単位パターンをもつ物品を上記特定
方向に関し端部どうしが重なりあう様な複数の領域ごと
に撮像し、かくして得た複数の画像から各単位パターン
像を抽出し、これらを基準パターン像と比較して判定を
行なう検査方法において、上記物品を上記特定方向と直
交する方向に関し位置決めして配置し、該物品の予め定
められた部分の撮像結果から上記特定方向に関する物品
の位置を測定し、該測定結果に基づき上記物品の各単位
パターン像を抽出して上記基準パターン像との比較を行
なうことを特徴とする、繰返しパターンをもつ物品の検
査方法、 が提供される。
本発明においては、上記特定方向に関する物品の位置
の測定結果から該方向に関する物品の長さを算出し、該
長さが許容範囲内の場合のみ基準長さとの差の半分だけ
ずれた特定方向端部位置を単位パターン像抽出の基準と
なす補正により検査座標の設定を行なうことができる。
[実施例] 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説
明する。
第2図(a)は本発明の実施される装置の一例を示す
概略部分平面図であり、第2図(b)はその概略正面図
である。
これらの図において、2は被検査物品たるICリードフ
レーム材であり、本実施例ではΧ方向に連結された4つ
の繰返し単位パターンP1〜P4からなる。該リードフレー
ム材はテーブル4上に載置される。該テーブルの載置面
は水平であり、そのY方向に関する片方の端部には突当
て部4aが形成されており、リードフレーム材2は該突当
て部4aに突当てられた不図示の手段によりY方向に関し
位置決めされて固定されている。
リードフレーム材2の右斜め上方には照明光源6が配
置されており、該光源から発せられた光がリードフレー
ム材2の上面を照明する様になっている。リードフレー
ム材2の左斜め上方にはΧ方向に所定の間隔にて配置さ
れた3台のラインセンサカメラCA1,CA2,CA3が配置され
ている。
尚、上記照明光源6及びラインセンサカメラCA1,CA2,
CA3は不図示の共通の支持部材に取り付けられており、
これらは不図示の駆動手段によりテーブル4に対してY
方向に移動せしめられる。
第3図は各カメラの撮像状態を示す概略光学図であ
る。
図において、8−1,8−2,8−3はそれぞれカメラCA1,
CA2,CA3の対物レンズであり、10−1,10−2,10−3はそ
れぞれ該カメラCA1,CA2,CA3の受光素子たるラインセン
サである。図示される様に、各カメラのラインセンサは
Χ方向に画素配列を有する。カメラCA1のラインセンサ1
0−1にはK0〜K5のライン状領域が撮像され、カメラCA2
のラインセンサ10−2にはK3〜K8のライン状領域が撮像
され、カメラCA3のラインセンサ10−3にはK7〜K11のラ
イン状領域が撮像される。
カメラCA1の撮像領域とカメラCA2の撮像領域とはK3〜
K5の領域が重なり合っており、同様にカメラCA2の撮像
領域とカメラCA3の撮像領域とはK7〜K8の領域が重なり
合っている。また、リードフレーム材2の各単位パター
ンP1〜P4はそれぞれK1〜K2,K2〜K6,K6〜K9,K9〜K10のΧ
方向長さ(すなわちl)を有する。
尚、K0,K11はリードフレーム材2のΧ方向両端よりも
外側に位置し、従って3台のカメラによるΧ方向に関す
る撮像範囲には被検査物品2が完全に納まっている。即
ち、リードフレーム材2をテーブル4上に配置固定する
際には、この様な配置となる程度のΧ方向位置の制御は
行なわれる。
第4図(a),(b)はリードフレーム材2とカメラ
CA1,CA2,CA3の全ラインセンサとの結像関係を示す図で
ある。ここで、I,I1,I2はリードフレーム材2に対する
ラインセンサの光学的等価像を示す。
第1図は本発明の一実施例を説明するためのフロー図
である。
以下、上記第2〜4図を参照しながら、第1図に基づ
き、本発明実施例を具体的に説明する。
先ず、リードフレーム材2を第2図に示される様にテ
ーブル4上の所定の位置にセットする(ST1)。この
際、該リードフレーム材はY方向の一端部を突当て部4a
に突当てた状態でY方向に位置決めされ、一方Χ方向に
は位置決めは行なわない。但し、リードフレーム材2
は、Χ方向には予め定められた許容範囲内に位置する様
になっており、この許容範囲内であれば、上記第3図に
示される様に、リードフレーム材2の全体が3台のカメ
ラの撮像範囲に入る様になっている。
次に、不図示の駆動手段により、カメラCA1,CA2,CA3
及び照明光源6をY方向に移動させて、該カメラをリー
ドフレーム材2に対しそのΧ方向位置測定のための所定
位置になる様に配置させる(ST2)。該所定位置は、例
えば、第4図(b)に示される様に、ラインセンサの光
学的等価像がI1の位置(即ちリードフレーム材2のY方
向端部の様にΧ方向全体がベタ面である様な位置)にく
る様な位置である。この様な位置は、突当て部4aとの関
係で予め設定することができる。
次に、3台のカメラで撮像を行なう(ST3)。
次に、上記ST3の撮像の結果に基づきリードフレーム
材2のΧ方向長さLを算出する(ST4)。この算出は、
リードフレーム材2の存在が検出されるセンサビットの
うちの両端のセンサビットから求めることができる。具
体的には、該長さLは(K1〜K10に対応するカメラビッ
ト数)×(カメラ1ビットのΧ方向長さ)/(カメラの
撮像倍率)で求めることができる。
次に、上記長さLが所定の許容範囲内であるか否かを
判定する(ST5)。即ち、基準値L0に対する誤差δを
(L−L0)により測定し、|L−L0|が許容誤差より大き
いかどうかを判定する。
上記ST5において、誤差が許容範囲内であった場合に
は、次いで、Χ方向の検査座標設定を行なう(ST6)。
この設定は、上記K1に対し距離δ/2を加算した位置を単
位パターン抽出のΧ方向測定開始座標とする補正を行な
うものである。これにより、全パターンP1〜P4の抽出
を、第4図(a)に示されるKS〜KEの領域(Χ方長さ
L0)の範囲内で最も誤差の少ない形で行なうことができ
る。
上記ST6に続いて、各単位パターンの検査を行なう(S
T7)。この検査は、上記3台のカメラをリードフレーム
材2に対しY方向に移動させながら撮像を行ない(即
ち、第4図(a)で示されるラインセンサの光学的等価
像IをY方向に走査させ)、該撮像検査に基づき上記ST
6で設定された検査座標により各カメラの撮像パターン
像を適宜分解し更に適宜合成して、各単位パターンP1〜
P4の像を得、これらと基準パターン像との比較を行なう
ことでなされ、所定の基準で良品と不良品との判別が行
なわれる。尚、この様な検査は、例えば上記特開昭63−
15141号公報及び特開昭63−15380号公報に記載の様にし
て行なうことができる。
一方、上記ST5で誤差が許容範囲外であった場合に
は、続いて不良品処理を行ない(ST8)、単位パターン
検査は行なわない。この不良品処理は、適宜の選別手段
でリードフレーム材2を不良品として回収することによ
りなされる。
尚、上記ST2におけるカメラの移動先である所定位置
は、例えば、第4図(b)に示される様に、ラインセン
サの光学的等価像がI2の位置(即ちリードフレーム材2
のY方向バーの部分の位置)にくる様な配置であっても
よく、この様な所定位置も突当て部4aとの関係で予め設
定することができる。そして、この場合には、上記ST4
においてリードフレーム材2のΧ方向長さLを算出する
際に、リードフレーム材2の存在が検出されるセンサビ
ットのうちの両端のセンサビットから求めた長さを基に
換算によりリードフレーム材2の長さLを求めることが
できる。
以上の実施例において、リードフレーム材2は、Y方
向の端部がテーブル4の突当て部4aに対し突当てられて
も傷ついたり変形したりすることが殆どない。そして、
該リードフレーム材2はΧ方向の端部が突き当てられる
と該端部の細い部分が傷ついたり変形したりし易いとこ
ろ、上記実施例においては、Χ方向端部が突当て部に突
当てられてはいないので、傷ついたり変形したりするこ
とがない。
また、上記実施例においては、リードフレーム材2を
Y方向に関して位置決めし且つΧ方向に関しては位置決
めしていないので、装置の位置決め機構が簡単化され
る。
本発明が上記のリードフレーム材のみでなく、その他
の物品の検査にも適用できることはいうまでもない。
[発明の効果] 以上説明した様に、本発明によれば、被検査物品を傷
付けることが少なく、複雑な位置決め機構の不要な、繰
返しパターンをもつ物品の検査方法が提供される。
本発明は、被検査物品が2方向のうちの一方のみ突当
てにより端部が傷つき易いものである場合には、傷つき
にくい方向の端部を突当てて位置決め固定することによ
り、不良品の発生の防止に特に有効である。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例を説明するためのフロー図で
ある。 第2図(a)は本発明の実施される装置の一例を示す概
略部分平面図であり、第2図(b)はその概略正面図で
ある。 第3図は各カメラの撮像状態を示す概略光学図である。 第4図(a),(b)はリードフレーム材とカメラの全
ラインセンサとの結像関係を示す図である。 2:リードフレーム材、 4:テーブル、4a:突当て部、 6:照明光源、 8−1〜8−3:対物レンズ、 10−1〜10−3:ラインセンサ、 CA1〜CA3:ラインセンサカメラ、 P1〜P4:単位パターン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 出口 俊樹 東京都文京区小石川4丁目14番12号 共 同印刷株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−75536(JP,A) 特開 昭58−81165(JP,A) 特開 昭55−11343(JP,A) 特開 昭63−89985(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G06T 7/00 G01N 21/84 - 21/91 H01L 21/66

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】特定方向に繰返す単位パターンをもつ物品
    を上記特定方向に関し端部どうしが重なりあう様な複数
    の領域ごとに撮像し、かくして得た複数の画像から各単
    位パターン像を抽出し、これらを基準パターン像と比較
    して判定を行なう検査方法において、上記物品を上記特
    定方向と直交する方向に関し位置決めして配置し、該物
    品の予め定められた部分の撮像結果から上記特定方向に
    関する物品の位置を測定し、該測定結果に基づき上記物
    品の各単位パターン像を抽出して上記基準パターン像と
    の比較を行なうことを特徴とする、繰返しパターンをも
    つ物品の検査方法。
  2. 【請求項2】上記特定方向に関する物品の位置の測定結
    果から該方向に関する物品の長さを算出し、該長さが許
    容範囲内の場合のみ基準長さとの差の半分だけずれた特
    定方向端部位置を単位パターン像抽出の基準となす補正
    により検査座標の設定を行なう、請求項1に記載の繰返
    しパターンをもつ物品の検査方法。
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JP2530955B2 (ja) * 1990-12-27 1996-09-04 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション リ―ド付き部品の検査装置及び検査方法
JPH04235305A (ja) * 1991-01-11 1992-08-24 Kanebo Denshi Kk 電子素子の自動外観検査装置

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