JP3006566B2 - リード曲がり検査装置 - Google Patents
リード曲がり検査装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リード曲がり検査
装置に関し、特にリードを有するＩＣを画像により検出
するリード曲がり検査装置に関する。
装置に関し、特にリードを有するＩＣを画像により検出
するリード曲がり検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の従来のリード曲がり検査装置と
しては、図８に示すような、レーザ変位計を使用したリ
ード曲がり検査装置がある。
しては、図８に示すような、レーザ変位計を使用したリ
ード曲がり検査装置がある。
【０００３】図８を参照すると、この従来のリード曲が
り検査装置は、レーザ変位計８０１と、レーザ変位計８
０１の位置を動かすＸＹステージ８０２と、データ処理
部８０３と、から構成される。
り検査装置は、レーザ変位計８０１と、レーザ変位計８
０１の位置を動かすＸＹステージ８０２と、データ処理
部８０３と、から構成される。
【０００４】トレイ８０５中に収納されているＩＣ（Ｑ
ＦＰ、Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）８０４に
対してＩＣ８０４のプラスチックパッケージの検出のた
めのレーザ変位計８０１の走査により、ＩＣ８０４の位
置を特定した後、ＩＣ８０４の各辺毎にリードの並び方
向にリード高さの走査を行い、全リードの高さ測定後、
測定値から縦方向、横方向のリードま曲がり量を計算す
る。
ＦＰ、Ｑｕａｄ Ｆｌａｔ Ｐａｃｋａｇｅ）８０４に
対してＩＣ８０４のプラスチックパッケージの検出のた
めのレーザ変位計８０１の走査により、ＩＣ８０４の位
置を特定した後、ＩＣ８０４の各辺毎にリードの並び方
向にリード高さの走査を行い、全リードの高さ測定後、
測定値から縦方向、横方向のリードま曲がり量を計算す
る。
【０００５】このようにトレイ上でＩＣを測定するシス
テムは、ＩＣを吸着しトレイから出して測定するシステ
ムと比べ、（１）高速に測定できる、（２）装置構成部
品を少なくできる、（３）ＩＣを落とす等の装置トラブ
ルの発生が少ない、という利点がある。
テムは、ＩＣを吸着しトレイから出して測定するシステ
ムと比べ、（１）高速に測定できる、（２）装置構成部
品を少なくできる、（３）ＩＣを落とす等の装置トラブ
ルの発生が少ない、という利点がある。
【０００６】リード曲がり検査装置においては、リード
の縦曲がりを検出する機能が重要であり、ＩＣをトレイ
に入れたまま、リードの縦曲がりを検出するためには、
レーザ変位計による測定が必要であった。
の縦曲がりを検出する機能が重要であり、ＩＣをトレイ
に入れたまま、リードの縦曲がりを検出するためには、
レーザ変位計による測定が必要であった。
【０００７】一方、画像処理による測定の方式におい
て、トレイからＩＣを取り出して測定するシステムで
は、リードの根元から先端への方向の延長上の位置か
ら、リードの縦曲がりを横からの角度で検出可能であ
る。
て、トレイからＩＣを取り出して測定するシステムで
は、リードの根元から先端への方向の延長上の位置か
ら、リードの縦曲がりを横からの角度で検出可能であ
る。
【０００８】これに対し、トレイからＩＣを取り出さず
に測定するシステムでは、トレイのポケット部の窪みに
よりリードが隠れてしまうため、その角度からリードの
縦曲がりを測定する事はできなかった。
に測定するシステムでは、トレイのポケット部の窪みに
よりリードが隠れてしまうため、その角度からリードの
縦曲がりを測定する事はできなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
のリード曲がり検査装置は下記記載の問題点を有してい
る。
のリード曲がり検査装置は下記記載の問題点を有してい
る。
【００１０】トレイ上にＩＣを載せたまま測定するレー
ザ変位計測定システムでは、高速に走査するシステムが
必要であるため、装置価格が高い、ということである。
ザ変位計測定システムでは、高速に走査するシステムが
必要であるため、装置価格が高い、ということである。
【００１１】一方、トレイ上にＩＣを載せたまま測定す
る画像処理測定システムでは、高速・低価格ではある
が、トレイのポケット部の窪みにリードが隠れるため、
縦曲がりを検出する事ができない、ということである。
る画像処理測定システムでは、高速・低価格ではある
が、トレイのポケット部の窪みにリードが隠れるため、
縦曲がりを検出する事ができない、ということである。
【００１２】さらに、トレイからＩＣを取り出して測定
する画像処理測定システムでは、ＩＣのピックアップ部
を有するため、ＩＣの移載がスピード上のネックとなる
ので処理速度が遅い、加えて構造が複雑になるので、価
格が高いという問題があった。
する画像処理測定システムでは、ＩＣのピックアップ部
を有するため、ＩＣの移載がスピード上のネックとなる
ので処理速度が遅い、加えて構造が複雑になるので、価
格が高いという問題があった。
【００１３】したがって、本発明は、上記問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的は、高速、低価格
で、かつＩＣのリードの縦曲がりを検出する機能を有す
るリード曲がり検査装置を提供することにある。
てなされたものであって、その目的は、高速、低価格
で、かつＩＣのリードの縦曲がりを検出する機能を有す
るリード曲がり検査装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明のリード曲がり検査装置は、トレイ上に納めら
れたＩＣのリード形状を上方から検出するカメラと、ト
レイを載せて前記カメラの下に検出対象となるＩＣが配
置されるようにカメラもしくはトレイの位置を移動させ
るＸＹステージと、前記カメラの下方にあり前記ＩＣの
リードのある各辺を対辺のリードの上方斜め所定角度の
範囲内の位置関係で配置されたリードのある辺の個数分
の第一のリード検出ミラー群と、前記第一のリード検出
ミラー群の各ミラーに対応して設けられ、前記第一のリ
ード検出ミラー群の下方に、前記第一のリード検出ミラ
ー群に映った各辺のリード像を、前記カメラに映す角度
で配置された、前記ＩＣのリードのある辺の個数分の第
二のリード検出ミラー群と、前記カメラの撮影画像を画
像処理し、上方及び斜め上方から見た前記ＩＣのリード
位置を検出しリードの曲がりの有無を判定する画像処理
手段と、を含むこと特徴とする。
に本発明のリード曲がり検査装置は、トレイ上に納めら
れたＩＣのリード形状を上方から検出するカメラと、ト
レイを載せて前記カメラの下に検出対象となるＩＣが配
置されるようにカメラもしくはトレイの位置を移動させ
るＸＹステージと、前記カメラの下方にあり前記ＩＣの
リードのある各辺を対辺のリードの上方斜め所定角度の
範囲内の位置関係で配置されたリードのある辺の個数分
の第一のリード検出ミラー群と、前記第一のリード検出
ミラー群の各ミラーに対応して設けられ、前記第一のリ
ード検出ミラー群の下方に、前記第一のリード検出ミラ
ー群に映った各辺のリード像を、前記カメラに映す角度
で配置された、前記ＩＣのリードのある辺の個数分の第
二のリード検出ミラー群と、前記カメラの撮影画像を画
像処理し、上方及び斜め上方から見た前記ＩＣのリード
位置を検出しリードの曲がりの有無を判定する画像処理
手段と、を含むこと特徴とする。
【００１５】［発明の概要］上記のように構成されてな
る本発明のリード曲がり検査装置は、トレイ上にＩＣを
収納したままで、リードを根元から先端への方向の延長
線の向きから、リードを横からの角度で見るのではな
く、リードの先端から根元への方向の延長線からモール
ドパッケージの斜め上方の角度よりリード位置を検出す
るため、トレイのポケット部の窪みに影響されずに検出
できる。
る本発明のリード曲がり検査装置は、トレイ上にＩＣを
収納したままで、リードを根元から先端への方向の延長
線の向きから、リードを横からの角度で見るのではな
く、リードの先端から根元への方向の延長線からモール
ドパッケージの斜め上方の角度よりリード位置を検出す
るため、トレイのポケット部の窪みに影響されずに検出
できる。
【００１６】リードの先端から根元への方向の延長線上
４５度〜７５度の角度に位置するミラーに映ったＩＣリ
ードの映像は、第二のミラー上に映りカメラに撮像され
る。カメラ上の映像には、上方から見たＩＣのリード位
置と共に、ミラーの対をリードのある辺の数だけ配置し
て得られた斜め上方の角度からのリード位置が映ってい
る。
４５度〜７５度の角度に位置するミラーに映ったＩＣリ
ードの映像は、第二のミラー上に映りカメラに撮像され
る。カメラ上の映像には、上方から見たＩＣのリード位
置と共に、ミラーの対をリードのある辺の数だけ配置し
て得られた斜め上方の角度からのリード位置が映ってい
る。
【００１７】同一のリードを上方と斜め上方の２つの角
度から撮像することで、リード先端位置の三次元位置が
特定できる。
度から撮像することで、リード先端位置の三次元位置が
特定できる。
【００１８】ここで、位置特定の為には、Ｘ軸方向、Ｙ
軸方向、Ｚ軸方向の座標位置が判明している治具により
上方からの映像で見たＸ・Ｙ軸方向の位置と、そのＸＹ
軸上の位置及びＺ軸上の位置の判明している治具を斜め
上方からの映像で見た位置とのすり合わせにより、斜め
上方からの映像上の位置に対するＺ軸方向の位置関係の
比率が定義できる。
軸方向、Ｚ軸方向の座標位置が判明している治具により
上方からの映像で見たＸ・Ｙ軸方向の位置と、そのＸＹ
軸上の位置及びＺ軸上の位置の判明している治具を斜め
上方からの映像で見た位置とのすり合わせにより、斜め
上方からの映像上の位置に対するＺ軸方向の位置関係の
比率が定義できる。
【００１９】これにより、画像処理機構によりレイ上の
ＩＣの縦曲がりを高速・低価格なシステムにより検出が
可能となる。
ＩＣの縦曲がりを高速・低価格なシステムにより検出が
可能となる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明のリード曲がり検査装置
は、その好ましい実施の形態において、ＩＣをトレイ上
に納めたままトレイ上方から検出するカメラ（図１の１
０７）と、カメラをトレイ（図１の１２０）の上方でＸ
軸方向・Ｙ軸方向に動かすＸＹステージ（図１の１１
９）と、カメラと同じ軸上に固定されカメラ下方に位置
しＩＣリードの先端から肩部への方向の延長上に位置し
リードの映像を映す、リードのある辺数分の第一のリー
ド検出ミラー群（図１の１０８〜１１１）と、同じくカ
メラと同じ軸上に固定されリード検出ミラー群１の斜め
下方にあり第一のリード検出ミラー群に映ったリードの
映像をＩＣ上方に位置するカメラに映す、リードのある
辺数分の第二のリード検出ミラー群（図１の１１２〜１
１５）と、カメラで検出した画像を画像処理しＩＣのリ
ード位置を上方及び斜め上方から検出しリード曲がりの
発生を検出する画像処理手段（図１の１１６）と、を備
えた構成される。
は、その好ましい実施の形態において、ＩＣをトレイ上
に納めたままトレイ上方から検出するカメラ（図１の１
０７）と、カメラをトレイ（図１の１２０）の上方でＸ
軸方向・Ｙ軸方向に動かすＸＹステージ（図１の１１
９）と、カメラと同じ軸上に固定されカメラ下方に位置
しＩＣリードの先端から肩部への方向の延長上に位置し
リードの映像を映す、リードのある辺数分の第一のリー
ド検出ミラー群（図１の１０８〜１１１）と、同じくカ
メラと同じ軸上に固定されリード検出ミラー群１の斜め
下方にあり第一のリード検出ミラー群に映ったリードの
映像をＩＣ上方に位置するカメラに映す、リードのある
辺数分の第二のリード検出ミラー群（図１の１１２〜１
１５）と、カメラで検出した画像を画像処理しＩＣのリ
ード位置を上方及び斜め上方から検出しリード曲がりの
発生を検出する画像処理手段（図１の１１６）と、を備
えた構成される。
【００２１】ＩＣのあるトレイの上方にカメラが位置
し、カメラの視野内の上下左右の四辺部のうち、ＩＣの
リードのある辺の位置には第二のリード検出ミラー群が
配置される。カメラを中心に見て第二のリード検出ミラ
ー群の各ミラーの外側斜め上方に第一のリード検出ミラ
ー群のミラーがそれぞれ配置される。
し、カメラの視野内の上下左右の四辺部のうち、ＩＣの
リードのある辺の位置には第二のリード検出ミラー群が
配置される。カメラを中心に見て第二のリード検出ミラ
ー群の各ミラーの外側斜め上方に第一のリード検出ミラ
ー群のミラーがそれぞれ配置される。
【００２２】本発明の実施の形態の動作について説明す
る。
る。
【００２３】トレイ上の各ＩＣの位置の上方にカメラが
位置するようＸＹステージを順番に移動させ、トレイが
停止したタイミングで、カメラはＩＣの画像を順に撮影
していく。
位置するようＸＹステージを順番に移動させ、トレイが
停止したタイミングで、カメラはＩＣの画像を順に撮影
していく。
【００２４】カメラで得られた画像データはリアルタイ
ムで画像処理手段に転送される。
ムで画像処理手段に転送される。
【００２５】得られた画像上の各リードの上方から見た
直接ＩＣ映像から、上方視野リードモデル画像を基準モ
デルに、パターンマッチング技法により、各リードの位
置が検出される。
直接ＩＣ映像から、上方視野リードモデル画像を基準モ
デルに、パターンマッチング技法により、各リードの位
置が検出される。
【００２６】一方、画像上の各リードの斜方から見た、
ミラー投影のＩＣ映像には、ＩＣを中心に、ミラー位置
と反対の辺のリードの映像が投影されている。斜方視野
リードモデル画像を基準モデルにパターンマッチング技
法により、斜め上方から見た角度での各リードの位置が
検出される。
ミラー投影のＩＣ映像には、ＩＣを中心に、ミラー位置
と反対の辺のリードの映像が投影されている。斜方視野
リードモデル画像を基準モデルにパターンマッチング技
法により、斜め上方から見た角度での各リードの位置が
検出される。
【００２７】ここで、斜め上方画像から高さを検出する
手段について図６を用いて説明する。本発明は、２種類
のミラーを用いて構成されたシステムであるが、対象物
のＩＣリード先端から第一のリード検出ミラー群での角
度の延長上に、カメラを置いたシステムと置き換えて考
えることができる。
手段について図６を用いて説明する。本発明は、２種類
のミラーを用いて構成されたシステムであるが、対象物
のＩＣリード先端から第一のリード検出ミラー群での角
度の延長上に、カメラを置いたシステムと置き換えて考
えることができる。
【００２８】この場合、実際のシステムと、置き換えて
仮定するシステムの二つの条件が同じになるように、対
象リードからカメラまでの光路差が生じないよう距離が
等しいと仮定し、二つのミラーの影響でミラーの無いシ
ステムより像の縦方向（リードの高さ方向）のみ縮小さ
れていると見なして扱う。
仮定するシステムの二つの条件が同じになるように、対
象リードからカメラまでの光路差が生じないよう距離が
等しいと仮定し、二つのミラーの影響でミラーの無いシ
ステムより像の縦方向（リードの高さ方向）のみ縮小さ
れていると見なして扱う。
【００２９】各リードのＸＹ平面上の位置は、上方から
の画像で検出される。一方、高さ方向の位置について
は、斜め上方からの画像での位置とＸＹ平面上の位置座
標から対応するＺ軸方向の位置を特定できる。
の画像で検出される。一方、高さ方向の位置について
は、斜め上方からの画像での位置とＸＹ平面上の位置座
標から対応するＺ軸方向の位置を特定できる。
【００３０】その上方画像と斜め上方画像の位置関係の
算出方法は、カメラ設置時にカメラを水平に対し、θ１
の角度にセットしておき、校正時に、予め測定してある
高さがＺ１である校正用治具の画像を取得することで、
上方画像から特定されたリード先端座標（Ｘ1，Ｙ1）
と、斜め上方画像でのリード位置（Ｙ1，Ｐa1）または
（Ｘ1，Ｐb1）または（Ｙ1，Ｐc1）または（Ｘ1，Ｐd
1）から、
算出方法は、カメラ設置時にカメラを水平に対し、θ１
の角度にセットしておき、校正時に、予め測定してある
高さがＺ１である校正用治具の画像を取得することで、
上方画像から特定されたリード先端座標（Ｘ1，Ｙ1）
と、斜め上方画像でのリード位置（Ｙ1，Ｐa1）または
（Ｘ1，Ｐb1）または（Ｙ1，Ｐc1）または（Ｘ1，Ｐd
1）から、
【００３１】（Ｘ軸 ：ＩＣ上方画像上の左右方向、 Ｙ軸 ：ＩＣ上方画像上の手前側〜奥側の方向、 Ｐa軸 ：４辺分あるＩＣ斜め上方画像上の１つの縦方
向、 他の３辺分の軸はそれぞれＰb軸、Ｐc軸、Ｐd軸とする
Ｘ1，Ｙ1は上方画像の水平面上の位置、Ｐa1，Ｐb1，Ｐ
c1，Ｐd1は各辺斜め上方画像の縦方向の位置）
向、 他の３辺分の軸はそれぞれＰb軸、Ｐc軸、Ｐd軸とする
Ｘ1，Ｙ1は上方画像の水平面上の位置、Ｐa1，Ｐb1，Ｐ
c1，Ｐd1は各辺斜め上方画像の縦方向の位置）
【００３２】 Ｐa1＝SINθ1×Ｘ1＋COSθ1×Ｚ1＋αa …（１） （orＹ1）
【００３３】但し、αa ：Ｐa＝0の時の基準面上のポ
イントと、Ｘ＝0、Ｙ＝0の基準面上のポイントとの差を
Ｐa軸上の値として表現した定数。同様にαb、αc、αd
をそれぞれＰb軸、Ｐc軸、Ｐd軸に関し上記の式を適用
する場合の定数とする。
イントと、Ｘ＝0、Ｙ＝0の基準面上のポイントとの差を
Ｐa軸上の値として表現した定数。同様にαb、αc、αd
をそれぞれＰb軸、Ｐc軸、Ｐd軸に関し上記の式を適用
する場合の定数とする。
【００３４】の式（１）に、判明しているＹ1（または
Ｘ1）、Ｐa1、Ｚ1、θ1の値を代入することで、定数αa
が求められる。
Ｘ1）、Ｐa1、Ｚ1、θ1の値を代入することで、定数αa
が求められる。
【００３５】また、同様に、４つの斜め上方画像に関し
ても値を代入し定数αb、αc、αdを求められる。
ても値を代入し定数αb、αc、αdを求められる。
【００３６】Ｘ方向にリードが並ぶ辺ではＹ1を使用
し、Ｙ方向にリードが並ぶ辺ではＸ1を使用して計算す
る。また、１〜４辺目に対応し斜上方画像内の高さ方向
を示すＰa〜Ｐd軸上の位置データＰa1〜Ｐd1を使用して
計算する。
し、Ｙ方向にリードが並ぶ辺ではＸ1を使用して計算す
る。また、１〜４辺目に対応し斜上方画像内の高さ方向
を示すＰa〜Ｐd軸上の位置データＰa1〜Ｐd1を使用して
計算する。
【００３７】校正により上記の式の常数が決定されるこ
とにより、上方画像、斜め上方画像から対象ＩＣリード
の高さを以下の式から算出できる。
とにより、上方画像、斜め上方画像から対象ＩＣリード
の高さを以下の式から算出できる。
【００３８】Ｚ＝Ｐa1／COSθ1−TANθ1×Ｙ1−αa／CO
Sθ1（第一辺のリード）
Sθ1（第一辺のリード）
【００３９】Ｚ＝Ｐb1／COSθ1＋TANθ1×Ｘ1−αb／CO
Sθ1（第二辺のリード）
Sθ1（第二辺のリード）
【００４０】Ｚ＝Ｐc1／COSθ1−TANθ1×Ｙ1−αc／CO
Sθ1（第３辺のリード）
Sθ1（第３辺のリード）
【００４１】Ｚ＝Ｐd1／COSθ1＋TANθ1×Ｘ1−αd／CO
Sθ1（第４辺のリード）
Sθ1（第４辺のリード）
【００４２】但し、Ｘ1、Ｙ1の係数の＋／−はＰa〜Ｐd
軸とＸ軸Ｙ軸の位置関係が同方向か、逆方向かで決ま
る。
軸とＸ軸Ｙ軸の位置関係が同方向か、逆方向かで決ま
る。
【００４３】これにより各リードの高さをそれぞれ検出
でき、このデータを元に各リードの中で最も下方に突出
した３リードを判定し、そのリードの先端位置３点に接
する平面を計算する。この平面を基準平面とし、各リー
ド先端位置の基準平面からの法線方向の高さをリード縦
曲がり量（一般的用語でコプラナリティと呼ぶ）と定義
し、全リードの中で最も縦曲がり量の大きいリードを検
出し対象ＩＣのＭＡＸ縦曲がり量と定義する。また、隣
合うリードのピッチが規格値から最も差があるリードピ
ッチを対象ＩＣの最悪リードピッチと定義する。
でき、このデータを元に各リードの中で最も下方に突出
した３リードを判定し、そのリードの先端位置３点に接
する平面を計算する。この平面を基準平面とし、各リー
ド先端位置の基準平面からの法線方向の高さをリード縦
曲がり量（一般的用語でコプラナリティと呼ぶ）と定義
し、全リードの中で最も縦曲がり量の大きいリードを検
出し対象ＩＣのＭＡＸ縦曲がり量と定義する。また、隣
合うリードのピッチが規格値から最も差があるリードピ
ッチを対象ＩＣの最悪リードピッチと定義する。
【００４４】リード曲がり検査装置は、縦曲がり量（コ
プラナリティ）や、リードピッチ等の項目を検査し、規
格値に対する最悪値を検出し、対象ＩＣの良否を判定す
る。
プラナリティ）や、リードピッチ等の項目を検査し、規
格値に対する最悪値を検出し、対象ＩＣの良否を判定す
る。
【００４５】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して説明
する。
する。
【００４６】図１は、本発明の一実施例の構成を示す斜
視図である。図１を参照すると、トレイ１２０上に納め
たままＩＣ１０２を上方から検出するカメラ１０７と、
カメラ１０７をＸ軸方向・Ｙ軸方向に動かすＸＹステー
ジ１１９と、カメラ１０７と同じ軸上に固定されＩＣ１
０２リードの先端から肩部への方向の延長上に位置しリ
ードの映像を映す第一のリード検出ミラー群１０８〜１
１１と、同じくカメラと同じ軸上に固定され第一のリー
ド検出ミラー群１０８〜１１１の斜め下方にある第二の
リード検出ミラー群１１２〜１１５と、カメラ１０７画
像を画像処理する画像処理ユニット１１６と、画像処理
ユニット１１６の操作と画像検証のためのモニタ１１７
と、照明１１８を備えて構成される。
視図である。図１を参照すると、トレイ１２０上に納め
たままＩＣ１０２を上方から検出するカメラ１０７と、
カメラ１０７をＸ軸方向・Ｙ軸方向に動かすＸＹステー
ジ１１９と、カメラ１０７と同じ軸上に固定されＩＣ１
０２リードの先端から肩部への方向の延長上に位置しリ
ードの映像を映す第一のリード検出ミラー群１０８〜１
１１と、同じくカメラと同じ軸上に固定され第一のリー
ド検出ミラー群１０８〜１１１の斜め下方にある第二の
リード検出ミラー群１１２〜１１５と、カメラ１０７画
像を画像処理する画像処理ユニット１１６と、画像処理
ユニット１１６の操作と画像検証のためのモニタ１１７
と、照明１１８を備えて構成される。
【００４７】カメラ１０７は、ＩＣ１０１〜１０６を順
に各ＩＣ上方に移動し停止後、撮像し次のＩＣに移動す
るという動作を繰り返していく。
に各ＩＣ上方に移動し停止後、撮像し次のＩＣに移動す
るという動作を繰り返していく。
【００４８】カメラ１０７が一つのＩＣを撮像し次のＩ
Ｃを撮像するまでに画像処理ユニット１１６はリード位
置の計算を完了する。
Ｃを撮像するまでに画像処理ユニット１１６はリード位
置の計算を完了する。
【００４９】次に、図２を参照して、ＩＣ画像について
説明する。
説明する。
【００５０】ＩＣ１０２は四辺にリードを有する。カメ
ラ１０７は、ＩＣ１０２を上方から捉えた画像に加え、
各辺の対辺側のリードの斜め上方画像を第二のリード検
出ミラー群１１２〜１１５を通して検出可能である。こ
の場合、第一辺リード群２０１の斜め上方からの画像
が、第二のリード検出ミラー群（ｃ）１１４に、第二辺
リード群２０２の斜め上方からの画像が第二のリード検
出ミラー群（ｄ）１１５に、第三辺リード群２０３の斜
め上方からの画像が第二のリード検出ミラー群（ａ）１
１２に、第四辺リード群２０４の斜め上方からの画像が
第二のリード検出ミラー群（ｂ）１１３にそれぞれ像を
映している。
ラ１０７は、ＩＣ１０２を上方から捉えた画像に加え、
各辺の対辺側のリードの斜め上方画像を第二のリード検
出ミラー群１１２〜１１５を通して検出可能である。こ
の場合、第一辺リード群２０１の斜め上方からの画像
が、第二のリード検出ミラー群（ｃ）１１４に、第二辺
リード群２０２の斜め上方からの画像が第二のリード検
出ミラー群（ｄ）１１５に、第三辺リード群２０３の斜
め上方からの画像が第二のリード検出ミラー群（ａ）１
１２に、第四辺リード群２０４の斜め上方からの画像が
第二のリード検出ミラー群（ｂ）１１３にそれぞれ像を
映している。
【００５１】図３に、本発明の一実施例におけるミラー
配置関係を示す側面図を示す。
配置関係を示す側面図を示す。
【００５２】ＩＣ１０２の一辺に存在する第一辺リード
群２０１を、リードの先端から根元部の方向へ伸ばした
斜め上方（水平角６０度程度）の位置にある第一リード
検出ミラー群（ｃ）１１０にリード先端の斜めからの像
が映る。投影されたリードの像が、第一リード検出ミラ
ー群１（ｃ）１１０の下方に設けられた第二リード検出
ミラー群（ｃ）１１４の位置する角度から見えるよう、
第一リード検出ミラー群（ｃ）１１０の角度は調整され
ている。また、第一リード検出ミラー群（ｃ）１１０上
の、リードの像が斜め上方に位置するカメラ１０７から
見える角度に第二リード検出ミラー群（ｃ）１１４は調
整されている。
群２０１を、リードの先端から根元部の方向へ伸ばした
斜め上方（水平角６０度程度）の位置にある第一リード
検出ミラー群（ｃ）１１０にリード先端の斜めからの像
が映る。投影されたリードの像が、第一リード検出ミラ
ー群１（ｃ）１１０の下方に設けられた第二リード検出
ミラー群（ｃ）１１４の位置する角度から見えるよう、
第一リード検出ミラー群（ｃ）１１０の角度は調整され
ている。また、第一リード検出ミラー群（ｃ）１１０上
の、リードの像が斜め上方に位置するカメラ１０７から
見える角度に第二リード検出ミラー群（ｃ）１１４は調
整されている。
【００５３】同様に、ＩＣ１０２の第三辺リード群２０
３は第一リード検出ミラー群（ａ）１０８と第二リード
検出ミラー群（ａ）１１２を介しカメラ１０７にリード
像が撮像される。さらに残り２辺についても同様であ
り、第二辺リード群２０２は第一リード検出ミラー群
（ｄ）１１１と第二リード検出ミラー群（ｄ）１１５を
介しカメラ１０７にリード像が撮像され、第四辺リード
群２０４は第一リード検出ミラー群（ｂ）１０９と第二
リード検出ミラー群（ｂ）１１３を介しカメラにリード
像が撮像される。
３は第一リード検出ミラー群（ａ）１０８と第二リード
検出ミラー群（ａ）１１２を介しカメラ１０７にリード
像が撮像される。さらに残り２辺についても同様であ
り、第二辺リード群２０２は第一リード検出ミラー群
（ｄ）１１１と第二リード検出ミラー群（ｄ）１１５を
介しカメラ１０７にリード像が撮像され、第四辺リード
群２０４は第一リード検出ミラー群（ｂ）１０９と第二
リード検出ミラー群（ｂ）１１３を介しカメラにリード
像が撮像される。
【００５４】カメラの画像上のドット数と実際の対象物
の長さとの対比は、長さの測定してある基準形状物の画
像上のドット数を算出し、ドット間辺りの長さを求め
る。斜め上方画像上の高さ方向については、カメラの斜
め方向と垂直である面に該当する角度で、長さの測定し
てある基準形状物を置き、そこから斜め上方画像上のド
ット間距離を求める。ただし、これらの測定で得られた
（Ｘ，Ｙ，Ｐa）方向の分解能は基準形状物から分解能
を得た時とカメラから対象物までの距離がほぼ近い場合
でのみ有効となる。
の長さとの対比は、長さの測定してある基準形状物の画
像上のドット数を算出し、ドット間辺りの長さを求め
る。斜め上方画像上の高さ方向については、カメラの斜
め方向と垂直である面に該当する角度で、長さの測定し
てある基準形状物を置き、そこから斜め上方画像上のド
ット間距離を求める。ただし、これらの測定で得られた
（Ｘ，Ｙ，Ｐa）方向の分解能は基準形状物から分解能
を得た時とカメラから対象物までの距離がほぼ近い場合
でのみ有効となる。
【００５５】次にカメラ１０７の設置された角度θ1の
精密算出方法を図７を参照して説明する。カメラ１０７
を分度器等で目標の角度に固定した後、長さの異なる２
つの、先端が針状で且つＸＹステージ１１９上の基準面
に垂直に立てる事が可能なカメラ角度検出校正治具ａ７
０３、ｂ７０４を用意する。
精密算出方法を図７を参照して説明する。カメラ１０７
を分度器等で目標の角度に固定した後、長さの異なる２
つの、先端が針状で且つＸＹステージ１１９上の基準面
に垂直に立てる事が可能なカメラ角度検出校正治具ａ７
０３、ｂ７０４を用意する。
【００５６】基準面に垂直に立てた場合のカメラ角度検
出校正治具ａ７０３の高さＺa、カメラ角度検出校正治
具ｂ７０４の高さＺbをそれぞれ測定しておき、カメラ
角度検出校正治具ａ７０３の針状の先端がカメラ１０７
の斜め上方画像内の特定の座標（Ｈ1，Ｖ1）に来るよう
カメラ画像を見ながらカメラ角度検出校正治具ａの位置
を調整し、その時の基準面上の座標（Ｘa，Ｙa）を測定
する。
出校正治具ａ７０３の高さＺa、カメラ角度検出校正治
具ｂ７０４の高さＺbをそれぞれ測定しておき、カメラ
角度検出校正治具ａ７０３の針状の先端がカメラ１０７
の斜め上方画像内の特定の座標（Ｈ1，Ｖ1）に来るよう
カメラ画像を見ながらカメラ角度検出校正治具ａの位置
を調整し、その時の基準面上の座標（Ｘa，Ｙa）を測定
する。
【００５７】同様に、カメラ角度検出校正治具ｂに関し
ても針状の先端がカメラ１０７の斜め上方画像内の特定
の座標（Ｈ1，Ｖ1）に来る基準面上の座標（Ｘb，Ｙb）
を測定する（カメラ１０７内のレンズ７０２を通る光の
ＣＣＤ７０１上の針状の先端部の結像座標を定める）。
ても針状の先端がカメラ１０７の斜め上方画像内の特定
の座標（Ｈ1，Ｖ1）に来る基準面上の座標（Ｘb，Ｙb）
を測定する（カメラ１０７内のレンズ７０２を通る光の
ＣＣＤ７０１上の針状の先端部の結像座標を定める）。
【００５８】この２つの測定より、 TANθ1＝（Ｚb−Ｚa）／（Ｘb−Ｘa） （またはＹb−Ｙa）
【００５９】θ1＝TAN-1（Ｚb−Ｚa）／（Ｘb−Ｘa） （またはＹb−Ｙa）
【００６０】の式から、θ1を精密に算出できる。
【００６１】この時、２つのカメラ角度検出校正治具ａ
７０３、ｂ７０４は、カメラ１０７の焦点深度範囲内で
針状の先端部の画像が得られるよう配置可能である事が
条件となる。
７０３、ｂ７０４は、カメラ１０７の焦点深度範囲内で
針状の先端部の画像が得られるよう配置可能である事が
条件となる。
【００６２】図４に、本発明の他の実施例のリード曲が
り検査装置の構成を示す。
り検査装置の構成を示す。
【００６３】図４を参照すると、リード曲がり検査装置
は、ＩＣ４０２をトレイ４２０上に納めたままトレイ上
方から検出するカメラ４０７と、カメラ４０７をトレイ
４２０の上方でＸ軸方向、Ｙ軸方向に動かすＸＹステー
ジ４１９と、カメラ４０７と同じ軸上に固定されカメラ
４０７下方に位置しＩＣ４０２のリードの先端から肩部
への方向の延長上に位置しリードの映像を映す、リード
のある辺数分の第一リード検出ミラー群４０８〜４１１
と、同じくカメラと同じ軸上に固定され第一リード検出
ミラー群４０８〜４１１の斜め下方にあり第一リード検
出ミラー群４０８〜４１１に映ったリードの映像をＩＣ
上方に位置するカメラに映す、リードのある辺数分の第
二リード検出ミラー群４１２〜４１５と、ＩＣ４０２と
第一リード検出ミラー群４０８〜４１１のそれぞれのミ
ラーの間に位置しＩＣの各辺のリードの像を縦方向に拡
大するシンドリカルレンズ群４２１〜４２４と、カメラ
４０７で検出した画像を画像処理しＩＣ４０２のリード
位置を上方及び斜め上方から検出しリード曲がりの発生
を検出する画像処理ユニット４１６と、から構成され
る。
は、ＩＣ４０２をトレイ４２０上に納めたままトレイ上
方から検出するカメラ４０７と、カメラ４０７をトレイ
４２０の上方でＸ軸方向、Ｙ軸方向に動かすＸＹステー
ジ４１９と、カメラ４０７と同じ軸上に固定されカメラ
４０７下方に位置しＩＣ４０２のリードの先端から肩部
への方向の延長上に位置しリードの映像を映す、リード
のある辺数分の第一リード検出ミラー群４０８〜４１１
と、同じくカメラと同じ軸上に固定され第一リード検出
ミラー群４０８〜４１１の斜め下方にあり第一リード検
出ミラー群４０８〜４１１に映ったリードの映像をＩＣ
上方に位置するカメラに映す、リードのある辺数分の第
二リード検出ミラー群４１２〜４１５と、ＩＣ４０２と
第一リード検出ミラー群４０８〜４１１のそれぞれのミ
ラーの間に位置しＩＣの各辺のリードの像を縦方向に拡
大するシンドリカルレンズ群４２１〜４２４と、カメラ
４０７で検出した画像を画像処理しＩＣ４０２のリード
位置を上方及び斜め上方から検出しリード曲がりの発生
を検出する画像処理ユニット４１６と、から構成され
る。
【００６４】次に図５は、ミラー配置関係を示す側面図
である。
である。
【００６５】ＩＣ４０２のあるトレイ４２０の上方にカ
メラ４０７が位置し、カメラ４０７の視野内の上下左右
の四辺部のうち、ＩＣ４０２のリードのある辺の位置に
は第二リード検出ミラー群４１２〜４１５が配置され
る。カメラを中心に見て第二リード検出ミラー群４１２
〜４１５の各ミラーの外側斜め上方に第一リード検出ミ
ラー群４０８〜４１１のミラーがそれぞれ配置される。
さらに、第一リード検出ミラー群４０８〜４１１の下
側、ＩＣ４０２との間の位置にシンドリカルレンズ群４
２１〜４２４が配置される。
メラ４０７が位置し、カメラ４０７の視野内の上下左右
の四辺部のうち、ＩＣ４０２のリードのある辺の位置に
は第二リード検出ミラー群４１２〜４１５が配置され
る。カメラを中心に見て第二リード検出ミラー群４１２
〜４１５の各ミラーの外側斜め上方に第一リード検出ミ
ラー群４０８〜４１１のミラーがそれぞれ配置される。
さらに、第一リード検出ミラー群４０８〜４１１の下
側、ＩＣ４０２との間の位置にシンドリカルレンズ群４
２１〜４２４が配置される。
【００６６】本実施例の動作は基本的に第一の実施例に
同じである。しかし、カメラ４０７で検出されるＩＣリ
ード斜め画像は、横方向（Ｘ軸方向またはＹ軸方向）は
先の実施形態と同倍率であるが、縦方向（リードの高さ
を検出する斜め方向）はシンドリカルレンズ４２１〜４
２４によりリード先端部分の像が拡大され、高さ方向の
検出精度が向上している。
同じである。しかし、カメラ４０７で検出されるＩＣリ
ード斜め画像は、横方向（Ｘ軸方向またはＹ軸方向）は
先の実施形態と同倍率であるが、縦方向（リードの高さ
を検出する斜め方向）はシンドリカルレンズ４２１〜４
２４によりリード先端部分の像が拡大され、高さ方向の
検出精度が向上している。
【００６７】これにより、画像処理ユニット４１６での
ＩＣの縦曲がり（一般にコプラナリティと呼ばれる測定
項目となる）の検出精度が向上できる。
ＩＣの縦曲がり（一般にコプラナリティと呼ばれる測定
項目となる）の検出精度が向上できる。
【００６８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のリード曲
がり検出装置によれば、トレイ上にＩＣを載せたまま測
定するレーザ変位系測定システムと比較した場合、レー
ザ変位計を高速にスキャンさせる機構が省ける構造であ
るため、価格を低く抑えることができる、という効果を
奏する。
がり検出装置によれば、トレイ上にＩＣを載せたまま測
定するレーザ変位系測定システムと比較した場合、レー
ザ変位計を高速にスキャンさせる機構が省ける構造であ
るため、価格を低く抑えることができる、という効果を
奏する。
【００６９】また、本発明によれば、トレイ上にＩＣを
載せたまま上方のカメラで二次元的にＩＣ位置を検出す
る従来の画像処理システムと比較した場合、斜めからの
リード映像をトレイのポケット部の窪みに邪魔されず検
出できるため、リードの縦曲がり検査が可能になるとい
う効果を奏する。
載せたまま上方のカメラで二次元的にＩＣ位置を検出す
る従来の画像処理システムと比較した場合、斜めからの
リード映像をトレイのポケット部の窪みに邪魔されず検
出できるため、リードの縦曲がり検査が可能になるとい
う効果を奏する。
【００７０】さらに、本発明によれば、トレイからＩＣ
を取り出して測定する画像処理測定システムと比較した
場合、高速にＩＣの搬送を行うピックアップ部が省ける
構造であるため、価格を低く抑えることができると共
に、加えてＩＣ一個ごとの処理時間のネックになるピッ
クアップ動作が省けるため、処理速度が速い、という効
果を奏する。
を取り出して測定する画像処理測定システムと比較した
場合、高速にＩＣの搬送を行うピックアップ部が省ける
構造であるため、価格を低く抑えることができると共
に、加えてＩＣ一個ごとの処理時間のネックになるピッ
クアップ動作が省けるため、処理速度が速い、という効
果を奏する。
【図１】本発明の第一の実施例の斜視図である。
【図２】本発明の一実施例におけるカメラ画像を示す図
である。
である。
【図３】本発明の第一の実施例を説明するための側面図
である。
である。
【図４】本発明の第二の実施例の斜視図である。
【図５】本発明の第二の実施例を説明するための側面図
である。
である。
【図６】本発明の実施例におけるカメラ画像上の位置座
標を説明する側面図である。
標を説明する側面図である。
【図７】本発明の実施例における校正を説明する側面図
である。
である。
【図８】従来のリード曲がり検査装置の斜視図である。
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，４
０１，４０２，４０３，４０４，４０５，４０６，８０
４ ＩＣ（ＱＦＰ） １０７，４０７ カメラ １０８，４０８ 第一リード検出ミラー群（ａ） １０９，４０９ 第一リード検出ミラー群（ｂ） １１０，４１０ 第一リード検出ミラー群（ｃ） １１１，４１１ 第一リード検出ミラー群（ｄ） １１２，４１２ 第二リード検出ミラー群（ａ） １１３，４１３ 第二リード検出ミラー群（ｂ） １１４，４１４ 第二リード検出ミラー群（ｃ） １１５，４１５ 第二リード検出ミラー群（ｄ） １１６，４１６ 画像処理ユニット １１７，４１７ モニタ １１８，４１８ 照明 １１９，４１９，８０２ ＸＹステージ １２０，４２０，８０５ トレイ ２０１ 第一辺リード群 ２０２ 第二辺リード群 ２０３ 第三辺リード群 ２０４ 第四辺リード群 ４２１ シンドリカルレンズ（ａ） ４２２ シンドリカルレンズ（ｂ） ４２３ シンドリカルレンズ（ｃ） ４２４ シンドリカルレンズ（ｄ） ７０１ ＣＣＤ ７０２ レンズ ７０３ カメラ角度検出校正治具ａ ７０４ カメラ角度検出校正治具ｂ ８０１ レーザ変位計 ８０３ データ処理部
０１，４０２，４０３，４０４，４０５，４０６，８０
４ ＩＣ（ＱＦＰ） １０７，４０７ カメラ １０８，４０８ 第一リード検出ミラー群（ａ） １０９，４０９ 第一リード検出ミラー群（ｂ） １１０，４１０ 第一リード検出ミラー群（ｃ） １１１，４１１ 第一リード検出ミラー群（ｄ） １１２，４１２ 第二リード検出ミラー群（ａ） １１３，４１３ 第二リード検出ミラー群（ｂ） １１４，４１４ 第二リード検出ミラー群（ｃ） １１５，４１５ 第二リード検出ミラー群（ｄ） １１６，４１６ 画像処理ユニット １１７，４１７ モニタ １１８，４１８ 照明 １１９，４１９，８０２ ＸＹステージ １２０，４２０，８０５ トレイ ２０１ 第一辺リード群 ２０２ 第二辺リード群 ２０３ 第三辺リード群 ２０４ 第四辺リード群 ４２１ シンドリカルレンズ（ａ） ４２２ シンドリカルレンズ（ｂ） ４２３ シンドリカルレンズ（ｃ） ４２４ シンドリカルレンズ（ｄ） ７０１ ＣＣＤ ７０２ レンズ ７０３ カメラ角度検出校正治具ａ ７０４ カメラ角度検出校正治具ｂ ８０１ レーザ変位計 ８０３ データ処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01N 21/84 - 21/91 H05K 3/32 H05K 3/34
Claims (7)
- 【請求項１】トレイ上に納められたＩＣのリード形状を
上方から検出するカメラと、 トレイを載せて前記カメラの下に検出対象となるＩＣが
配置されるようにカメラもしくはトレイの位置を移動さ
せるＸＹステージと、 前記カメラの下方に設けられ前記ＩＣのリードのある各
辺を対辺のリードの上方斜め所定角度の範囲内の位置関
係で配置されたリードのある辺の個数分の第一のリード
検出ミラー群と、 前記第一のリード検出ミラー群の各ミラーに対応して設
けられ、前記第一のリード検出ミラー群の下方に、前記
第一のリード検出ミラー群に映った各辺のリード像を、
前記カメラに映す角度で配置された、前記ＩＣのリード
のある辺の個数分の第二のリード検出ミラー群と、 前記カメラの撮影画像を画像処理し、上方及び斜め上方
から見た前記ＩＣのリード位置を検出しリードの曲がり
の有無を判定する画像処理手段と、 を含むことを特徴とするリード曲がり検査装置。 - 【請求項２】前記第一のリード検出ミラー群が、前記カ
メラの下方において前記ＩＣのリードのある各辺を対辺
のリードの上方斜め４５〜７５度の角度の範囲内の位置
に配置されたことを特徴とする、請求項１記載のリード
曲がり検査装置。 - 【請求項３】前記第一のリード検出ミラー群の下側に前
記ＩＣとの間にレンズ群を備えたことを特徴とする、請
求項１又は２記載のリード曲がり検査装置。 - 【請求項４】トレイ上に検査対象ＩＣを収納したまま
で、前記ＩＣのリードの先端から根元への方向の延長線
上、所定の角度に位置する第一のミラーに映ったＩＣリ
ードの映像が、さらに、前記第一のミラーに対応して設
けられた第二のミラー上に映り、この像をカメラで撮像
し、 前記カメラでの映像には、上方から見た前記ＩＣのリー
ド位置と共に、前記第一、第二のミラーからなる対をリ
ードのある辺の数だけ配置して得られた斜め上方の角度
からのリード位置が映り、 画像処理手段にて、前記ＩＣの同一のリードを上方と斜
め上方の２つの角度から撮像することで、リード先端位
置の三次元位置が特定し、これによりリード曲がりを検
査可能としたことを特徴とするリード曲がり検査装置。 - 【請求項５】Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の座標位置
が判明している所定の治具を備え、前記画像処理手段が、前記カメラにて撮像した前記治具
の 上方からの映像で見たＸ・Ｙ軸方向の位置と、前記第
一のミラー及び前記第二のミラーに映った像から前記カ
メラにて撮像した前記治具を斜め上方からの映像で見た
位置とを適合させ、前記斜め上方からの映像上の位置に
対するＺ軸方向の位置関係の比率を定義することで、前
記リード先端位置の三次元位置を特定する手段を備えた
ことを特徴とする請求項４記載のリード曲がり検査装
置。 - 【請求項６】前記第一のミラーと前記ＩＣとの間にレン
ズを備えたことを特徴とする、請求項４記載のリード曲
がり検査装置。 - 【請求項７】Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の寸法値が
判明しており、所定の位置に配設される、高さの異なる
二つの棒状の治具と、 上方から前記治具を検出する映像を得る前記カメラと、 前記カメラの下方に設けられ前記治具を斜め上方の角度
に位置する第一のミラー群と 、前記第一のミラー群の各ミラーに対応して設けられ、前
記第一のミラー群の下方に前記第一のミラー群に映った
前記治具像を前記カメラに映す角度で配置された第二の
ミラー群と、を備え 、前記画像処理手段が、前記カメラで撮像した前記治具を
上方からみた映像でＸ軸・Ｙ軸方向の位置を特定すると
共に、前記第一のミラー群と前記第二のミラー群を通し
て前記カメラで撮像した前記治具を斜め上方からみた映
像内の前記治具の先端部位置を特定し、これらの情報か
ら前記第一のミラー群の各ミラーの位置する角度を算出
する手段を備え、リードを有するＩＣをカメラ下に置い
た時にリ ード先端位置の三次元位置を特定する、ことを
特徴とする請求項４記載のリード曲がり検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9317669A JP3006566B2 (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | リード曲がり検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9317669A JP3006566B2 (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | リード曲がり検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11132745A JPH11132745A (ja) | 1999-05-21 |
| JP3006566B2 true JP3006566B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=18090718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9317669A Expired - Fee Related JP3006566B2 (ja) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | リード曲がり検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3006566B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5798047B2 (ja) * | 2012-01-10 | 2015-10-21 | ヤマハ発動機株式会社 | 部品撮像装置、表面実装機および部品検査装置 |
| CN110068271B (zh) * | 2019-04-19 | 2021-03-30 | 怡得乐电子(杭州)有限公司 | 亚像素精度的大尺寸产品的pin针位置度检测方法 |
-
1997
- 1997-11-04 JP JP9317669A patent/JP3006566B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11132745A (ja) | 1999-05-21 |
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