JPH03136262A - Lead terminal lift check device of ic package - Google Patents
Lead terminal lift check device of ic packageInfo
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はＩＣパッケージのリード端子群の像を照明系、
計測ステージおよび撮影光学系を用いることにより、撮
像系に映像信号として取り出し、画像処理等をすること
によりその浮き量を計測できるＩＣパッケージのリード
端子浮き量検査装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention provides an image of a group of lead terminals of an IC package using an illumination system.
The present invention relates to an IC package lead terminal floating amount inspection device that uses a measurement stage and a photographing optical system to output a video signal to an imaging system and perform image processing to measure the floating amount of the lead terminal.
（従来の技術）
ＩＣパッケージを自動装置によりプリント基板等に実装
する場合、全てのリード端子の先端部の高さが揃ってい
ることが理想的である。(Prior Art) When an IC package is mounted on a printed circuit board or the like using automatic equipment, it is ideal that the heights of the tips of all lead terminals are the same.
しかしながら、ＩＣパッケージのリード端子を折り曲げ
る工程において、各リード端子間の高さに少なからずば
らつきが生じる。However, in the process of bending the lead terminals of the IC package, considerable variation occurs in the heights between the lead terminals.
このばらつきは所定の範囲内に収まれば、実装時の不良
を最少附に抑えることができる。If this variation is within a predetermined range, defects during mounting can be kept to a minimum.
そこで、実装時の不良発生を未然に防ぐ方策として予め
ＩＣパッケージのリード端子間のずれを検査し、許容範
囲内にないリード端子を有するＩＣパッケージを取り除
く方法を採用している。Therefore, as a measure to prevent the occurrence of defects during mounting, a method is adopted in which the deviation between the lead terminals of the IC package is inspected in advance, and IC packages having lead terminals that are not within the allowable range are removed.
かかる検査方法として、１個のＣＣＤカメラによってＩ
Ｃパッケージの一側面に並設されているリード端子群を
撮像し、映像として捕らえたリード端子の高さをＩＣパ
ッケージの下面を基準として比較し、許容範囲内にある
か否か判断し、ＩＣパッケージの他の側面に並設されて
いるリード端子群に対しても上記ＣＣＤカメラを移動し
、対面させることにより同様に検査していた。As such an inspection method, I
A group of lead terminals arranged in parallel on one side of the C package is imaged, the height of the captured lead terminals is compared with the bottom surface of the IC package as a reference, and it is determined whether or not it is within the allowable range. A group of lead terminals arranged in parallel on the other side of the package was also inspected in the same way by moving the CCD camera and facing them.
（発明が解決しようとする課題）
そのため、従来のリード端子の浮き歪検査では、ＩＣパ
ッケージの各側面毎に順番に検査することとなり、検査
工程が煩雑になるとともに検査時間を多く要するという
欠点があった。(Problem to be Solved by the Invention) Therefore, in the conventional floating strain inspection of lead terminals, each side of the IC package is inspected in turn, which has the disadvantage of complicating the inspection process and requiring a long inspection time. there were.
また、単に光学系の倍率を大きくして計測精度をあげよ
うとすると測定できる視野が狭くなり、またＣＣＤカメ
ラ等を移動させなければ測定できなかった。Furthermore, if an attempt was made to increase measurement accuracy by simply increasing the magnification of the optical system, the measurable field of view would become narrower, and measurements could not be made without moving a CCD camera or the like.
さらに、ＩＣパッケージの下面を基準として、許容範囲
内にあるか否かを判定しているため、精密には実装実情
と合わないことがあり、許容範囲内にあるにもかかわら
ず、特定のリード端子が実装プリント基板面から相当浮
いてしまうということがあった。Furthermore, since the bottom surface of the IC package is used as a reference to determine whether or not the lead is within the allowable range, it may not match the actual mounting situation precisely. There were cases where the terminals were considerably lifted from the surface of the printed circuit board on which they were mounted.
本発明の目的は上記欠点を解決するもので、ＩＣパッケ
ージの各側面に並設されているリード端子群毎に、縦方
向と横方向の倍率の異なる撮影光学系および撮像系を設
け、かつ、実際にプリント基板上に実装すると同様な状
態を作り出し、リード端子が接する面を基準面とするこ
とにより高速高精度でリード端子の浮き量を計測できる
ＩＣパッケージのリード端子浮き量検査装置を提供する
ことにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks, and provides a photographing optical system and an imaging system with different magnifications in the vertical and horizontal directions for each group of lead terminals arranged in parallel on each side of an IC package, and To provide an IC package lead terminal floating amount inspection device that can measure the floating amount of lead terminals at high speed and with high accuracy by creating a similar condition when actually mounted on a printed circuit board and using the surface in contact with the lead terminals as a reference surface. There is a particular thing.
（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によるＩＣパッケージ
のリード端子浮き量検査装置は光ファイバを導入し、上
面に複数個の均一な線光源を形成する照明系と、
前記照明系の上部に配置され、平面形状が中央部に貫通
孔を有する角形であって、その上面を、被検査体である
ＩＣパッケージのリード端子を搭載し、所定部に位置付
けするための基準面とする基準ステージおよび前記基準
ステージの貫通孔に固定され、周囲に棚状の導出部を有
し、前記照明系の線光源からの光を拡散させ、前記導出
部を経由させて各側面より拡散光を射出する拡散板を含
む計測ステージと、
前記拡散板側面からの光によって得られる前記ＩＣパッ
ケージのリード端子の像の整列方向の倍率を縮小すると
ともに、前記整列方向と直角方向の倍率を拡大する倍率
変換レンズを、各方向に出ているリード端子群対応に設
けた撮影光学系と、前記倍率変換レンズ対応ごとに、前
記撮影光学系から射出される光像を映像に変換する撮像
系とから構成される装置
第１図は本発明によるＩＣパッケージのリード端子浮き
量検査装置の構成を示す図である。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, an IC package lead terminal floating amount inspection device according to the present invention incorporates an optical fiber and an illumination system that forms a plurality of uniform linear light sources on the upper surface. , is placed above the illumination system, has a rectangular planar shape with a through hole in the center, and has a top surface for mounting lead terminals of an IC package to be inspected and positioning them at a predetermined position. It is fixed to a reference stage serving as a reference surface and a through hole of the reference stage, and has a shelf-shaped lead-out part around the periphery, and diffuses the light from the linear light source of the illumination system and passes it through the lead-out part to each side. a measurement stage including a diffusion plate that emits more diffused light; and a measurement stage that reduces the magnification in the alignment direction of the image of the lead terminals of the IC package obtained by the light from the side surface of the diffusion plate, and also reduces the magnification in the direction perpendicular to the alignment direction. a photographing optical system in which a magnification conversion lens for enlarging the image is provided corresponding to a group of lead terminals protruding in each direction; and an imaging system for converting a light image emitted from the photographing optical system into an image for each corresponding magnification conversion lens; FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an IC package lead terminal floating amount inspection device according to the present invention.
照明系３には光ファイバが導入され、被検査体２の各辺
に平行な線光源が作り出される。An optical fiber is introduced into the illumination system 3, and a line light source parallel to each side of the object 2 to be inspected is created.
計測ステージ１は基準ステージと拡散板を有し、被検査
体２の各リード端子群を基準ステージの基準面で受ける
ことができ、これにより被検査体２が位置づけられる。The measurement stage 1 has a reference stage and a diffusion plate, and can receive each lead terminal group of the object to be inspected 2 on a reference surface of the reference stage, thereby positioning the object to be inspected 2.
そして拡散板により拡散光が被検査体の下面から各辺に
向けて射出される。Then, the diffused light is emitted from the bottom surface of the object to be inspected toward each side by the diffusion plate.
撮影光学系４の各倍率変換レンズは被検査体の各側面の
リード端子群に対面して設けられており、リード端子の
整列方向（横方向）と、整列方向と直角方向（縦方向）
の像の倍率を変換する。Each magnification conversion lens of the photographing optical system 4 is provided facing the lead terminal group on each side of the object to be inspected, and is arranged in the direction in which the lead terminals are aligned (horizontal direction) and in the direction perpendicular to the alignment direction (vertical direction).
Convert the magnification of the image.
撮像系５の各カメラは光像を受けて、映像信号に変換す
る。この映像出力を図示しない処理部により画像処理す
ることにより、基準面から各リード端子がどれだけ浮い
ているか短時間で、かつ、高い精度で判定できる。Each camera of the imaging system 5 receives an optical image and converts it into a video signal. By subjecting this video output to image processing by a processing section (not shown), it is possible to determine how far each lead terminal is lifted from the reference plane in a short time and with high precision.
（実施例）
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する
。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第２図は４方向端子フラツトパツケージ（以下ｒＱＦＰ
Ｊという）の構成を示す平面図である。Figure 2 shows a four-way terminal flat package (rQFP).
FIG.
被検査体としてはこの他にプラスチックチップキャリア
パッケージ（ＰＬＣＣ）、デュアルインラインパッケー
ジも対象となる。Other objects to be inspected include plastic chip carrier packages (PLCC) and dual in-line packages.
ＱＦＰ６のパッケージ部の４つの側面よりそれぞれリー
ド端子群５ａ、５ｂ、５ｃおよび６ｄが出ている。リー
ド端子５ａ、５ｂ、５ｃおよび６ｄは折り曲げ工程にお
いて、端子の先端が揃うように所定の形状に成形される
。しかしながら、実際にはかなりのバラツキが生じる。Lead terminal groups 5a, 5b, 5c, and 6d protrude from four side surfaces of the package portion of the QFP 6, respectively. The lead terminals 5a, 5b, 5c, and 6d are formed into a predetermined shape during the bending process so that the tips of the terminals are aligned. However, in reality, considerable variation occurs.
第３図は本発明によるＩＣパッケージのリード端子浮き
量検査装置の一実施例を示す概略図で、被検査体として
上記ＱＦＰを対象とした装置である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an embodiment of an IC package lead terminal floating amount inspection apparatus according to the present invention, and the apparatus is intended for the above-mentioned QFP as an object to be inspected.
基準ステージ７の中央部に拡散板１０が固定されており
、基準ステージ７の上面にＱＦＰ６のリード端子が載せ
られる。A diffuser plate 10 is fixed to the center of the reference stage 7, and the lead terminals of the QFP 6 are placed on the upper surface of the reference stage 7.
基準ステージ７の下部に、光ファイバ８に接続されたフ
ァイバ照明ユニット９が設けられている。A fiber illumination unit 9 connected to an optical fiber 8 is provided at the bottom of the reference stage 7 .
拡散板１０およびファイバ照明ユニット９の中央部には
吸着ノズル１）が上下動可能に設けられている。At the center of the diffuser plate 10 and the fiber illumination unit 9, a suction nozzle 1) is provided so as to be movable up and down.
吸着ノズル１）の下端はモータ１３に回転させられる偏
心カム１２に当接されている。The lower end of the suction nozzle 1) is in contact with an eccentric cam 12 rotated by a motor 13.
基準ステージ７の右側面に対向して、ミラー１４を含む
倍率変換レンズ１５およびＣＣＤカメラ１６が配置され
ている。基準ステージ７の左側面および前後にも同様に
倍率変換レンズおよびＣＯＤカメラがそれぞれ設けられ
ている。A magnification conversion lens 15 including a mirror 14 and a CCD camera 16 are arranged opposite to the right side of the reference stage 7. Similarly, a magnification conversion lens and a COD camera are provided on the left side and front and rear of the reference stage 7, respectively.
第４図は第３図の計測ステージおよび照明ユニ７）の詳
細を示す拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view showing details of the measurement stage and illumination unit 7) in FIG. 3.
基準ステージ７は第２図から明らかなように４角形状で
段差部７Ｃを有しており、上の面が基準面７ｂとなる。As is clear from FIG. 2, the reference stage 7 has a rectangular shape and a stepped portion 7C, and the upper surface serves as a reference surface 7b.
中央部に拡散Ｆｊ、ｌＯを嵌め込むための４角形状の貫
通孔７ａを有し、貫通孔７ａに設けた段差部７ｄに拡散
板１０が取りつけられている。段差部７Ｃには孔７ｅお
よび側面に繋がる孔７ｆが設けられ、この孔７ｅ、７ｆ
と基部２３に設けられている孔２３ａ、２３ｂとを合わ
せ、位置決めビン１９．２０を差し込むことにより基準
ステージ７は固定される。It has a square-shaped through hole 7a in the center for fitting the diffusers Fj and IO, and a diffusion plate 10 is attached to a stepped portion 7d provided in the through hole 7a. A hole 7e and a hole 7f connected to the side surface are provided in the stepped portion 7C, and the holes 7e, 7f
The reference stage 7 is fixed by aligning the holes 23a and 23b provided in the base 23 and inserting the positioning pins 19 and 20.
基準ステージ７は被検査体の形状に応じて、数種類用意
されており、容易に代えることができる。Several types of reference stages 7 are available depending on the shape of the object to be inspected, and can be easily replaced.
拡散板１０の中央部には吸着ノズル１）を挿通させるた
めの孔を有し、その側面には棚状の導出部１０ａが形成
されている。The center of the diffusion plate 10 has a hole through which the suction nozzle 1) is inserted, and a shelf-shaped lead-out portion 10a is formed on the side surface of the hole.
吸着ノズル１）の内部はノズル先端まで通じる空胴部１
）ａとなっており、空洞部１）ａの他端は吸着ノズル側
面より導き出されている。空洞部１）ａの他端は接栓１
）ｂを介して電磁弁１７に接続され、電磁弁１７には真
空ポンプ１８が装着されている。The interior of the suction nozzle 1) is a cavity 1 that extends to the nozzle tip.
)a, and the other end of the cavity 1)a is led out from the side surface of the suction nozzle. The other end of the cavity 1)a is the plug 1
) b to a solenoid valve 17, and a vacuum pump 18 is attached to the solenoid valve 17.
吸着ノズル１）の他端はプーリ１）Ｃを介して偏心カム
１２に押し当てられている。The other end of the suction nozzle 1) is pressed against an eccentric cam 12 via a pulley 1)C.
吸着ノズル１）はボールスプライン２４によって支持さ
れている。The suction nozzle 1) is supported by a ball spline 24.
モータ１３の駆動軸は偏心カム１２の中心よりΔＲだけ
離れた位置に取りつけられている。したがって吸着ノズ
ル１）の先端は２×ΔＲ上下動できる。The drive shaft of the motor 13 is mounted at a position separated by ΔR from the center of the eccentric cam 12. Therefore, the tip of the suction nozzle 1) can move up and down by 2×ΔR.
第５図は基準ステージ、倍率変換レンズおよびＱＦＰの
位置関係を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the positional relationship among the reference stage, magnification conversion lens, and QFP.
基準ステージ７の基準面の縦と横の寸法を第２図に示す
ようにり、ＷとするとＱＦＰ６のベント幅寸法Ｄ“、Ｗ
゛より両側でそれぞれΔｌたけ大きくしである。例えば
、具体的には０．５１である。If the vertical and horizontal dimensions of the reference surface of the reference stage 7 are W as shown in FIG. 2, then the vent width dimensions of the QFP6 are D", W
It is made larger by Δl on both sides. For example, specifically, it is 0.51.
また、倍率変換レンズ１５の先端とリード端子の先端ま
での距離を合焦点距離ｌとし、レンズの光軸２５と基準
面との高さを一致させている。Further, the distance between the tip of the magnification conversion lens 15 and the tip of the lead terminal is defined as the focusing distance l, and the heights of the optical axis 25 of the lens and the reference plane are made to match.
第６図は照明ユニットの詳細を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing details of the lighting unit.
照明ユニット９に導入された光ファイバ８は４つに分割
させられ、直線上の光ファイバ整列束２１゜２２等にさ
れる。照明ユニット９の上面には、４つの均一な線光源
２６，２７．２９および３０が形成されている。The optical fiber 8 introduced into the illumination unit 9 is divided into four parts to form linearly aligned bundles of optical fibers 21°, 22, etc. Four uniform linear light sources 26, 27, 29 and 30 are formed on the upper surface of the illumination unit 9.
第７図は拡散板の詳細を示す図で、同図（ａ）は平面図
、同図（ｂｌはステージ部分の断面図、同図（Ｃ１はス
テージ部分の一部拡大断面図である。7A and 7B are diagrams showing details of the diffuser plate, in which FIG. 7A is a plan view, FIG. 7A is a sectional view of the stage portion, and FIG.
拡散板１０の各辺に形成されている導出部１０はリード
端子３８の内側の位置関係となる。導出部１０ａの厚さ
は例えば、０．３ｍｍである。The lead-out portions 10 formed on each side of the diffusion plate 10 are positioned inside the lead terminals 38. The thickness of the lead-out portion 10a is, for example, 0.3 mm.
上記線光源を出射した光は拡散板１ｏの下面から入射し
、拡散され、導出部１０ａの側面に達したものだけが、
主に撮像系の照明光として利用される。The light emitted from the linear light source enters from the bottom surface of the diffuser plate 1o, is diffused, and only the light that reaches the side surface of the output portion 10a is
It is mainly used as illumination light for imaging systems.
したがって第７図（ａ）に示すように導出部１０ａの側
面より拡散光３９が放出される。Therefore, as shown in FIG. 7(a), diffused light 39 is emitted from the side surface of the output portion 10a.
第８図（ａ）および（ｂｌは倍率変換レンズを側面から
見た図および正面から見た図である。FIGS. 8(a) and 8(bl) are a side view and a front view of the magnification conversion lens.
倍率変換レンズはミラー１５．シリンドリカルレンズ３
３，３４．および３５．絞り３７ならびにメインレンズ
３２より構成されている。The magnification conversion lens is mirror 15. Cylindrical lens 3
3,34. and 35. It is composed of an aperture 37 and a main lens 32.
第８図（ａｌはリード端子群の縦方向の倍率を拡大する
光学系を示すものである。FIG. 8 (al indicates an optical system for enlarging the vertical magnification of the lead terminal group).
縦方向の倍率はシリンドリカルレンズ３３．３４および
３５では拡大率は稼いでおらず、メインレンズ３２のみ
で拡大している。The magnification in the vertical direction is not achieved by the cylindrical lenses 33, 34 and 35, but is achieved only by the main lens 32.
また、第８図（ｂ）はリード端子群の横方向の倍率を縮
小する光学系を示すものである。Further, FIG. 8(b) shows an optical system for reducing the lateral magnification of the lead terminal group.
横方向の倍率はメインレンズ３２．シリンドリカルレン
ズ３３．３４および３５の位置関係で縮小される。The horizontal magnification is the main lens 32. It is reduced by the positional relationship of the cylindrical lenses 33, 34 and 35.
なお、絞り３７は縦方向および横方向の明るさをそれぞ
れ独立に調整可能である。Note that the aperture 37 can independently adjust the brightness in the vertical direction and the horizontal direction.
このように縦方向と横方向の倍率を変えているのはリー
ド端子浮き量測定において、横方向の計測精度は必要で
はなく、縦方向の計測精度のみ必要であるからである。The reason why the magnifications in the vertical and horizontal directions are changed in this way is that measurement accuracy in the horizontal direction is not necessary in measuring the floating amount of the lead terminal, but only measurement accuracy in the vertical direction.
この実施例では物点３１であるリード端子からミラー１
４までの距離を７５ｍｍに、縦方向の倍率を２．５倍に
、横方向の倍率を１／４に縮小しである。したがって、
横方向の有効視野は４倍に拡大し、縮方向の視野はｌ／
２．５倍に縮小するが、その分解能は２，５倍に拡大す
る。In this embodiment, from the lead terminal, which is the object point 31, to the mirror 1
The distance to 4 was reduced to 75 mm, the vertical magnification was reduced to 2.5 times, and the horizontal magnification was reduced to 1/4. therefore,
The effective field of view in the lateral direction is expanded by 4 times, and the field of view in the contraction direction is l/
Although the image size is reduced by 2.5 times, the resolution is increased by 2.5 times.
つぎに本検査装置の操作手順にしたがって、各部の機能
および動作について第３図、第４図を用いて説明する。Next, the functions and operations of each part will be explained according to the operating procedure of this inspection device using FIGS. 3 and 4.
図示しないトランスファ等によりＱＦＰ６を基準ステー
ジ７上に搬入させた後、モータ１３を起動して吸着ノズ
ル１）を上昇させ、ＱＦＰ６の下面を吸着ノズル１）の
先端に接触させる。これと同時に真空源１８によって空
胴部１）ａの空気を引き、吸着ノズル１）の先端にＱＦ
Ｐ６の下面を吸着させる。つぎに、モータ１３をさらに
回転させて、ゆっ（りと吸着ノズル１）を下降させ、Ｑ
ＦＰ６のリード端子が基準面７ｂに接触した時点で、空
胴部１）ａの空気引きを停止し、吸着を解除する。After the QFP 6 is carried onto the reference stage 7 by a transfer or the like (not shown), the motor 13 is started to raise the suction nozzle 1), and the lower surface of the QFP 6 is brought into contact with the tip of the suction nozzle 1). At the same time, air in the cavity 1)a is drawn by the vacuum source 18, and the QF is applied to the tip of the suction nozzle 1).
Adsorb the bottom surface of P6. Next, the motor 13 is further rotated to slowly lower the suction nozzle 1, and the Q
When the lead terminal of the FP 6 comes into contact with the reference surface 7b, the air drawing of the cavity 1)a is stopped and the adsorption is released.
このようにしてＱＦＰ６を基準面に位置付けするのはト
ランスファ等によって基準ステージ上に直接ＱＦＰを搭
載した場合、リード端子が変形する恐れがあるからであ
る。The reason why the QFP 6 is positioned on the reference plane in this manner is that if the QFP is directly mounted on the reference stage by transfer or the like, there is a risk that the lead terminals will be deformed.
光ファイバ８により光が伝送されてくると、照明ユニッ
ト９によって、４つの線光源に分割され、拡散板１０に
よってＱＦＰ６の各側面のリード端子群に拡散光が送ら
れる。各側面のリード端子を通った光はそれぞれの倍率
変換レンズを経由して、ＣＣＤ上に達し、ＣＣＤにリー
ド端子の像を結ぶ。When light is transmitted through the optical fiber 8, it is divided into four linear light sources by the illumination unit 9, and the diffused light is sent to a group of lead terminals on each side of the QFP 6 by the diffusion plate 10. The light passing through the lead terminals on each side passes through each magnification conversion lens, reaches the CCD, and forms an image of the lead terminals on the CCD.
ここで、倍率変換レンズの縦方向の倍率が２．５倍。Here, the vertical magnification of the magnification conversion lens is 2.5x.
横方向の倍率が１／４倍で、２ ／ ３１ンのＣＯＤを
用いた場合の、計測精度および計測範囲について第９図
を用いて説明する。The measurement accuracy and measurement range when the horizontal magnification is 1/4 and a 2/31 inch COD is used will be explained with reference to FIG.
第９図は縦方向および横方向の倍率に対する有効視野お
よび分解能の実測値を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing actual measured values of effective field of view and resolution with respect to magnification in the vertical and horizontal directions.
同図から明らかなように、実施例によれば、分解能が５
゜２μｍ ／ １画素になり、必要な計測精度を満たす
とともに、有効視野は拡がり、最大３５ 、２ｍｍのＱ
ＦＰの一辺のリード端子群の浮き量を測定できる。As is clear from the figure, according to the embodiment, the resolution is 5
゜2μm/1 pixel, satisfying the required measurement accuracy and expanding the effective field of view, with a Q of up to 35.2mm.
The floating amount of the lead terminal group on one side of the FP can be measured.
各ＣＣＤカメラはリード端子群の像を映像信号に変換し
、変換した映像出力は図示しない処理部に送られる。処
理部ではリード端子の浮き量を判定するための画像処理
が実行される。Each CCD camera converts the image of the lead terminal group into a video signal, and the converted video output is sent to a processing section (not shown). The processing section performs image processing to determine the floating amount of the lead terminal.
第１０図はＣＣＤカメラで得た映像出力を処理する工程
を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a process of processing video output obtained by a CCD camera.
処理部はＱＦＰが位置付けされていない状態でステージ
の座標を５１２ピクセル分検出し、判定用データを作成
する動作を予めする。The processing unit detects the coordinates of the stage for 512 pixels in a state where the QFP is not positioned, and performs an operation to create judgment data in advance.
ＣＣＤの全視野を第１０図（ａ）に示すように３つのウ
ィンドウに分割し、ウィンドウ毎に設定された２値レベ
ルにより２値画像をウィンドウ分取り込む。The entire field of view of the CCD is divided into three windows as shown in FIG. 10(a), and a binary image is captured for each window using a binary level set for each window.
つぎに第１０図（ｂ）に示すようにウィンドウ内で仮想
ラインを設定し、Ｘ方向に走査し、リード端子のエツジ
を検出する。Next, as shown in FIG. 10(b), a virtual line is set within the window and scanned in the X direction to detect the edge of the lead terminal.
つぎに上記エツジよりリードの中心線を求め、中心線を
Ｙ方向に走査し、ピクセルの変化点を検出する。ピクセ
ルの変化点を０回検出し、平均座標を求め、ステージ座
標との差を判定する。Next, the center line of the lead is determined from the above edge, and the center line is scanned in the Y direction to detect a pixel change point. The pixel change point is detected 0 times, the average coordinate is determined, and the difference from the stage coordinate is determined.
この場合、リードが垂直で無い場合Ｙ方向の走査でリー
ドの先端以外でピクセル変化点を検出する場合が発生す
るので、ピクセル変化点、検出時は水平方向座標＋、−
、ｎピクセル位置のピクセルを検査しリードの有無を検
出しＹ方向走査位置を補正する。In this case, if the lead is not vertical, the pixel change point may be detected at a location other than the tip of the lead during scanning in the Y direction, so when detecting the pixel change point, the horizontal coordinates +, -
, n pixels are inspected to detect the presence or absence of a lead, and the Y-direction scanning position is corrected.
Ｙ方向への走査はウィンドウ１から３へと移行し、ウィ
ンドウ１のＹ方向座標終了時はウィンドウ２用の２値デ
ータの検出に移行する。Scanning in the Y direction shifts from window 1 to window 3, and when the Y direction coordinates of window 1 are completed, detection shifts to binary data for window 2.
このようにして、各カード端子の基準面からの高さを判
定する。また、仮想ラインの走査によりリードの数を求
めることができるので、リードの欠落、リードの重なり
による不良の判定も可能となる。Ｙ方向の走査によるリ
ード先端部検出時、同時に第１０図（Ｃ）のＸＩ、Ｘ２
を検出する。In this way, the height of each card terminal from the reference plane is determined. Furthermore, since the number of leads can be determined by scanning virtual lines, it is also possible to determine defects due to missing leads or overlapping leads. When detecting the lead tip by scanning in the Y direction, XI and X2 in Fig. 10 (C) are simultaneously detected.
Detect.
仮想ラインで検出した異なるリードでＸＩ、Ｘ２が同様
の場合リードの重なりの検出が行える。If XI and X2 of different leads detected on a virtual line are the same, lead overlap can be detected.
この実施例では被検査体がＱＦＰの場合を説明したが、
デュアルインラインパッケージについても同様に適用で
きる。かかる場合は、倍率変換レンズ、カメラは２個設
置することとなる。In this example, the case where the test object is a QFP was explained, but
The same applies to dual inline packages. In such a case, two magnification conversion lenses and two cameras will be installed.
なお、本装置で用いている倍率変換レンズは、−般に横
方向の計測精度は要求されず、縦方向の精度が重要で、
かつ、横方向の有効視野範囲を大きく取る必要がある計
測（例えば、長方形状の幅の測定１円柱形状の直径およ
び円筒度）等に有効である。Note that the magnification conversion lens used in this device generally does not require measurement accuracy in the horizontal direction, but accuracy in the vertical direction is important.
Moreover, it is effective for measurements that require a wide effective field of view in the lateral direction (for example, measuring the width of a rectangular shape, measuring the diameter and cylindricity of a cylindrical shape), and the like.
（発明の効果）
以上、説明したように本発明によれば、測定個所の有効
視野を充分大きく確保できる。例えば、第９図の実例に
よれば、ＱＦＰ側面の幅が最大３５．２ｍｍまで一回の
測定で可能である。したがって、ＩＣパッケージまたは
ＣＣＤカメラを走査して多数回計測を行う必要はなく、
計測時間を大幅に短縮できる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, a sufficiently large effective field of view at the measurement location can be ensured. For example, according to the example shown in FIG. 9, it is possible to measure the width of the QFP side surface up to a maximum of 35.2 mm in one measurement. Therefore, there is no need to scan the IC package or CCD camera and perform multiple measurements.
Measurement time can be significantly reduced.
また、測定個所の充分な有効視野を確保できると同時に
計測方向の精度を確保できる。Further, it is possible to ensure a sufficient effective field of view of the measurement location and at the same time ensure accuracy in the measurement direction.
例えば、第９図の実例では、ＱＦＰリード端子の縦方向
のレンズ倍率は２．５倍であるので、２／３ｉ″ＣＣＤ
力メラ使用時、分解能は５．２μｍ／１画素となり、高
精度な計測が可能である。通常のレンズ系を用い、倍率
を２．５倍に設定した場合、ＱＦＰリード端子横方向の
有効視野は８．８ Ｘ １ ／２．５” ３．５２＋ｕ
＋Ｌか確保できず、本レンズと同等の視野範囲を確保す
るためには、ＱＦＰまたはカメラをＱＦＰリード端子横
方向に３．５２＋＋＋ｍピッチで９回移動し、計測を１
０回行わなければならないことになる。さらに、本発明
はリード端子を基準ステージに載せ、その基準面を基準
にして浮き量を測定するものであり、ＩＣパッケージの
各側面のリード端子群対応に倍率変換レンズ、カメラを
設置しているので、ＩＣパッケージまたはカメラを動か
すことなく、さらにＩＣパッケージに対し外部規制を加
えることなく （ＩＣパッケージを基準ステージ上に
置いた状態すなわち実装状態と同じ状態で）リード端子
浮き量を測定できる。For example, in the example shown in Figure 9, the vertical lens magnification of the QFP lead terminal is 2.5x, so the 2/3i'' CCD
When using a force camera, the resolution is 5.2 μm/pixel, allowing highly accurate measurement. When using a normal lens system and setting the magnification to 2.5x, the effective field of view in the horizontal direction of the QFP lead terminal is 8.8 x 1/2.5" 3.52+u
+L, and in order to secure the same field of view as this lens, move the QFP or camera 9 times in the horizontal direction of the QFP lead terminal at a pitch of 3.52+++m, and take one measurement.
This means that you will have to do this 0 times. Furthermore, the present invention places lead terminals on a reference stage and measures the floating amount with reference to the reference surface, and a magnification conversion lens and camera are installed corresponding to the lead terminal groups on each side of the IC package. Therefore, the floating amount of the lead terminals can be measured without moving the IC package or camera, and without applying external restrictions to the IC package (with the IC package placed on the reference stage, that is, in the same state as the mounted state).
第１図は本発明によるＩＣパッケージのリード端子浮き
量検査装置のブロック図、第２図は４方向リード端子フ
ラツトパツケージ（ＱＦＰ）の平面図、第３図は本発明
によるＩＣパッケージのリード端子浮き量検査装置の実
施例を示す概略図。
第４図は第３図の計測ステージおよび照明ユニットの拡
大図、第５図は基準ステージ、倍率変換レンズおよびＱ
ＦＰの位置関係を説明するための図。
第６図は照明ユニットの詳細を示す図で、同図（３）は
平面図、同図（ｂｌは一部断面で示した側面図をそれぞ
れ示している。第７図は拡散板の詳細を示す図で、同図
（ａ）は平面図、同図（ｂｌはステージ部分の断面図、
同図（Ｃ）はステージ部分の一部拡大断面図をそれぞれ
示している。第８図（ａ）および（ｂ）は倍率変換レン
ズを側面から見た図および正面から見た図で、同図（ａ
）はリード端子の縦方向を拡大する側を、同図山）はリ
ード端子の横方向を縮小する側をそれぞれ示している。
第９図は縦方向および横方向の倍率に対する有効視野お
よび分解能の実測値を示す図、第１０図はＣＣＤカメラ
で得た映像出力を処理する工程を示す図である。
ｌ・・・計測ステージ
２・・・被検査体
３・・・照明系
４・・・撮影光学系
５・・・撮像系
６・・・４方向端子フラツトパツケージ（ＱＦＰ）７・
・・基準ステージ
８・・・光ファイバ
９・・・ファイバ照明ユニット
１０・・・拡散板
１）・・・吸着ノズル
１２・・・偏心カム
１３・・・モータ
１４・・・ミラー
１．５．２３・・・倍率変換レンズ
１６・・・ＣＣＤカメラ
１７・・・電磁弁
１８・・・真空源
１９．２０・・・位置決めピン
２１．２２・・・光ファイバ整列束
２４・・・ボールスプライン
２５・・・レンズ系光軸
２６．２７，２９．３０・・・発光面
３１・・・像
３２・・・メインレンズ
３３．３４．３５・・・シリンドリカルレンズ３６・・
・結像点
３７・・・絞り
３８・・・リード端子Fig. 1 is a block diagram of an IC package lead terminal floating amount inspection device according to the present invention, Fig. 2 is a plan view of a four-way lead terminal flat package (QFP), and Fig. 3 is a lead terminal of an IC package according to the present invention. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a floating amount inspection device. Figure 4 is an enlarged view of the measurement stage and illumination unit in Figure 3, and Figure 5 is the reference stage, magnification conversion lens, and Q
A diagram for explaining the positional relationship of FPs. Figure 6 is a diagram showing the details of the lighting unit, Figure (3) is a plan view, and Figure 6 (bl is a partially cross-sectional side view). Figure 7 shows details of the diffuser plate. In the figure, (a) is a plan view, (bl is a cross-sectional view of the stage part,
FIG. 2C shows a partially enlarged sectional view of the stage portion. Figures 8 (a) and (b) are views of the magnification conversion lens seen from the side and from the front;
) indicates the side where the lead terminal is enlarged in the vertical direction, and the peak (in the figure) indicates the side where the lead terminal is reduced in the horizontal direction. FIG. 9 is a diagram showing actual measured values of effective field of view and resolution with respect to magnification in the vertical and horizontal directions, and FIG. 10 is a diagram showing the process of processing video output obtained by a CCD camera. l...Measurement stage 2...Object to be inspected 3...Illumination system 4...Photographing optical system 5...Imaging system 6...4-way terminal flat package (QFP) 7...
... Reference stage 8 ... Optical fiber 9 ... Fiber illumination unit 10 ... Diffusion plate 1) ... Adsorption nozzle 12 ... Eccentric cam 13 ... Motor 14 ... Mirror 1.5. 23... Magnification conversion lens 16... CCD camera 17... Solenoid valve 18... Vacuum source 19.20... Positioning pin 21.22... Optical fiber alignment bundle 24... Ball spline 25 ... Lens system optical axis 26.27, 29.30 ... Light emitting surface 31 ... Image 32 ... Main lens 33.34.35 ... Cylindrical lens 36 ...
・Image point 37...Aperture 38...Lead terminal
Claims (4)
源を形成する照明系と、 前記照明系の上部に配置され、平面形状が中央部に貫通
孔を有する角形であって、その上面を、被検査体である
ＩＣパッケージのリード端子を搭載し、所定部に位置付
けするための基準面とする基準ステージおよび前記基準
ステージの貫通孔に固定され、周囲に棚状の導出部を有
し、前記照明系の線光源からの光を拡散させ、前記導出
部を経由させて各側面より拡散光を射出する拡散板を含
む計測ステージと、 前記拡散板側面からの光によって得られる前記ＩＣパッ
ケージのリード端子の像の整列方向の倍率を縮小すると
ともに、前記整列方向と直角方向の倍率を拡大する倍率
変換レンズを、各方向に出ているリード端子群対応に設
けた撮影光学系と、前記倍率変換レンズ対応ごとに、前
記撮影光学系から射出される光像を、映像に変換する撮
像系とから構成したことを特徴とするＩＣパッケージの
リード端子浮き量検査装置。(1) An illumination system that introduces optical fibers and forms a plurality of uniform linear light sources on the upper surface; and an illumination system that is arranged on the upper part of the illumination system and has a rectangular planar shape with a through hole in the center; A reference stage whose upper surface serves as a reference surface for mounting lead terminals of an IC package to be inspected and positioning it at a predetermined portion; and a reference stage that is fixed to a through hole of the reference stage and has a shelf-shaped lead-out portion around the periphery. a measurement stage including a diffuser plate that diffuses light from the linear light source of the illumination system and emits the diffused light from each side surface via the output portion; a photographing optical system that is provided with a magnification conversion lens for reducing the magnification of the image of the lead terminals of the package in the alignment direction and increasing the magnification in the direction perpendicular to the alignment direction, corresponding to the lead terminal groups protruding in each direction; An IC package lead terminal floating amount inspection device comprising an imaging system that converts an optical image emitted from the imaging optical system into a video image for each of the magnification conversion lenses.
、この貫通孔を嵌通して前記ＩＣパッケージの下面に、
開口部が位置付けされるように吸着ノズルを設け、検査
開始時、被検査体であるＩＣパッケージを前記基準ステ
ージ上に位置付けした後、前記吸着ノズルを上昇させ、
その下面を吸着し、前記吸着ノズルを徐々に下降させ、
前記ＩＣパッケージのリード端子群が前記基準面に達し
たとき、前記吸着を解除するように構成したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のＩＣパッケージのリ
ード端子浮き量検査装置。(2) A through hole is provided in the center of the illumination system and the diffusion plate, and the through hole is inserted into the lower surface of the IC package.
A suction nozzle is provided so that the opening is positioned, and at the start of the test, after positioning the IC package, which is the object to be inspected, on the reference stage, the suction nozzle is raised;
suctioning the lower surface and gradually lowering the suction nozzle,
2. The IC package lead terminal floating amount inspection device according to claim 1, wherein the IC package lead terminal floating amount inspection device is configured to release the suction when the lead terminal group of the IC package reaches the reference surface.
一部に用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載のＩＣパッケージのリード端子浮き量検査装置。(3) The IC package lead terminal floating amount inspection device according to claim 1, wherein the photographing optical system uses a cylindrical lens as a part of its configuration.
テージの基準面からの各リード端子の先端の浮き量を判
定する処理部を備えたことを特徴とする第１項記載のＩ
Ｃパッケージのリード端子浮き量検査装置。(4) The I according to item 1, further comprising a processing unit that performs image processing on the video output of the imaging system and determines the floating amount of the tip of each lead terminal from the reference surface of the reference stage.
C package lead terminal floating amount inspection device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27450089A JPH0682732B2 (en) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | IC package lead terminal floating amount inspection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27450089A JPH0682732B2 (en) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | IC package lead terminal floating amount inspection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03136262A true JPH03136262A (en) | 1991-06-11 |
| JPH0682732B2 JPH0682732B2 (en) | 1994-10-19 |
Family
ID=17542558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27450089A Expired - Fee Related JPH0682732B2 (en) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | IC package lead terminal floating amount inspection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682732B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04356939A (en) * | 1991-06-03 | 1992-12-10 | Just:Kk | Inspecting apparatus for lead shape of electronic component |
| JPH0543008U (en) * | 1991-11-13 | 1993-06-11 | 株式会社小松製作所 | Appearance inspection device for goods |
| JPH0628615U (en) * | 1992-09-17 | 1994-04-15 | 株式会社中央理研 | IC terminal shape inspection device |
| JP2007071775A (en) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Tokyo Weld Co Ltd | Visual examination device |
-
1989
- 1989-10-20 JP JP27450089A patent/JPH0682732B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04356939A (en) * | 1991-06-03 | 1992-12-10 | Just:Kk | Inspecting apparatus for lead shape of electronic component |
| JPH0543008U (en) * | 1991-11-13 | 1993-06-11 | 株式会社小松製作所 | Appearance inspection device for goods |
| JPH0628615U (en) * | 1992-09-17 | 1994-04-15 | 株式会社中央理研 | IC terminal shape inspection device |
| JP2007071775A (en) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Tokyo Weld Co Ltd | Visual examination device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0682732B2 (en) | 1994-10-19 |
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