JPH0894336A - 薄板検査装置及び検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数個のパターンが間隔をおいて繰り返され
るような形状の薄板製品の表面検査と寸法検査を同時に
連続的に高速で行い得るような薄板検査装置および装置
を提供する。 【構成】 複数個のパターンが一定の間隔を隔てて繰り
返し付与される形状の被検査薄板を水平方向に一定速度
で連続的に搬送する手段、該薄板の上方から該薄板に適
度の入射角を以て照射する反射用光源、該薄板の下方か
ら該薄板を透過するように照射する透過用光源、該薄板
の上方に設けられ、これらの光源からの照射により得ら
れた反射光および透過光による該薄板の像を１パターン
又は複数パターンごとに撮像する手段、撮像した画像の
濃淡を検出して数値化処理する手段、数値化された検出
結果を１パターン又は複数パターンごとに交互に入力し
て記憶させるための手段、該記憶された数値を交互に取
り出して予め定められた基準値と比較し解析する手段と
よりなる薄板検査装置およびこれによる薄板検査方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣ用リードフレーム
等のような一定の間隔を以て、複数個のパターンを付与
した薄板材の表面性状と寸法精度を同時に測定する装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一定の間隔をおいて、付与されるめっき
パターン等の一定のパターンが繰り返されるようなリー
ドフレーム等の薄板の検査には、パターン部表面上のシ
ミ、ムラ等の欠陥検査と、パターン間隔等の加工部の位
置、幅、長さ等の寸法検査を行う必要があるが、一般的
には、これらの検査を行う場合に反射光によって像を入
力した後、光源を透過光に切り替えて像を入力し、これ
ら２つのパターンの入力像をそれぞれ別々に画像処理す
ることによって、正常状態との対比を行って検査が行わ
れている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な複数個のパターンを繰り返すような薄板製品を精密に
検査する場合においては、上記のような方法で検査を行
うと、撮像するカメラの直下に製品のパターンを位置決
めし、反射および透過光源を切り換えて撮像したそれぞ
れの入力像を別々に画像処理して検査を行った後、製品
を移動させて再び同じ操作を繰り返しながら順次検査を
行わねばならず、一枚の薄板製品を検査するためには、
パターンごとに間欠的な処理を行わなければならないの
で、効率的な検査を行うことができなかった。

【０００４】本発明は上記した実情に鑑みてなされたも
のであって、複数個のパターン間隔をおいて繰り返され
るような形状の薄板製品の表面検査と寸法検査を同時に
連続的に高速で行い得るような薄板検査方法および装置
を提供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、複数個のパターンが一定の間隔を隔てて
繰り返し付与される形状の被検査薄板を水平方向に一定
速度で連続的に搬送する手段、該薄板の上方から該薄板
に適度の入射角を以て照射する反射用光源、該薄板の下
方から該薄板を透過するように照射する透過用光源、該
薄板の上方に設けられ、これらの光源からの照射により
得られた反射光および透過光による該薄板の像を１パタ
ーン又は複数パターンごとに撮像する手段、撮像した画
像の濃淡を検出して数値化処理する手段、数値化された
検出結果を１パターン又は複数パターンごとに交互に入
力して記憶させるための手段、該記憶された数値を交互
に取り出して予め定められた基準値と比較し、被検査薄
板の表面欠陥、寸法精度等を解析する手段とよりなる薄
板検査装置、および複数個のパターンが所定の間隔を隔
てて繰り返し付与される形状の被検査薄板を水平方向に
一定速度で搬送しつつ、その上方に設けられた反射用光
源およびその下方に設けられた透過用光源から該被検査
薄板を照射することにより得られた反射光および透過光
を、該被検査薄板の直上に設けられたカメラで１パター
ン又は複数パターンごとに撮像し、該撮像における画像
の濃淡の度合いをＡＤ変換器により数値化して、これを
１パターン又は複数パターンごとに交互に２個の画像濃
淡メモリー装置に入力して記憶させた後、これを該メモ
リー装置から交互に取り出して画像処理部において予め
定められた基準値と比較し、該被検査薄板のパターンの
表面状況と寸法およぴパターンごとの間隔の検査を同時
に行うことを特徴とする薄板検査方法である。

【０００６】

【作用】次に本発明の詳細およびその作用について図面
に基づいて説明する。

【０００７】図１は本発明の薄板検査装置およびその動
作の概略を示すための説明図であって、８は検査対象と
なる複数の異なるパターンを有する薄板である。１は薄
板の上方に設置された反射用光源、２は薄板の下方に設
置された透過用光源であり、これらの光源１および２に
より得られた薄板８の反射像および透過像はそれぞれカ
メラ３で撮像される。薄板８は駆動モーター７で駆動さ
れる駆動ベルト６で伝達される駆動ローラー４および抑
えローラー５により矢印方向に一定速度で搬送されるよ
うになっている。

【０００８】カメラ３には、ラインＣＣＤカメラが使用
され、ＣＣＤの１ライン当りの走差時間をｔとし、薄板
８の搬送速度をＶｗとし、ＣＣＤの１ピクセル当りの像
の分解能をｄとした場合に、これらの関係を撮像した像
の縦横の寸法比が、同一になるように下記のごとく調節
する。

【０００９】Ｖｗ＝ｄｔ カメラ３により撮像された像は、画像処理装置１５内の
ＡＤ変換器１４でデジタル信号に変換され、切り替えス
イッチ９を通して画像濃淡メモリー１２に順次記憶され
る。また一方の画像濃淡メモリー１１には、既にカメラ
３で撮像された１枚前の薄板の画像が記憶されていて、
この像は切り替えスイッチ１０を通して画像処理部１３
で処理されている。この場合において、画像濃淡メモリ
ー１１の像を処理する画像処理部１３の処理速度を、画
像濃淡メモリー１２に入力される像の入力速度よりも早
くなるようにしておけば、切り替えスイッチ９および１
０を交互に切り替えながら像の入力と処理とを平行して
行うことにより薄板８の画像による検査を連続的に行う
ことができる。

【００１０】次に図２に示されるリードフレームを例に
とって本発明による薄板検査方法を説明する。図３は、
図２のリードフレームを図１の装置により撮像し、その
リード部分を拡大した図面であり、Ａはリードの非めっ
き部を、Ｂはリードのめっき部を、またＣは間隙部を示
す。また、図４は、図１におけるＡＤ変換器１４に８ビ
ットの変換器を使用し、カメラ３で撮像した像を数値化
することによって得られた図３の各部の明るさをグラフ
にて示したものである。図４のｃの値は図１における主
に透過用光源２の照明による明るさを数値化したもので
あり、ａおよびｂは、主に反射用光源１による照明の明
るさを数値化したものである。そして図３のリードのめ
っき部Ｂの部分の明るさの最大値を図４のｂにより示
し、Ｃの部分の明るさをｃにより示した。同様にして非
めっき部Ａの部分の明るさの最大値を図４のａで示して
ある。

【００１１】ここで、図１の画像濃淡メモリー１１また
は１２に記憶されている像を画像処理部１３に移して、
図４のｃ値からｂ値の範囲内でｂ値より十分に大きい明
るさＣ′より明るい部分を排除すると図３のＡ、Ｂ部分
のリードフレームのリード像を残留させることができ
る。この像は、光源１による反射光を弱く設定すること
によって反射光の影響を殆ど受けない像とすることがで
き、これによりリード境界による明暗部を鮮明に捉える
ことが可能となり、リードの幅や間隔について正確な測
定を行うことができる。即ち、例えばこの像によって、
図３の一点鎖線Ｅ上におけるリードの幅と間隔を測定す
る場合には、一点鎖線Ｅ上の明部と暗部の画素処理をす
ればよい。また、さらに厳密さを要求される場合には、
明部と暗部の境界部近傍の画素を複数個使用して演算し
画素分解能を向上させる手法を採用することもできる。

【００１２】次に、残留させた像から図４のｂ値とａ値
との間の画素を排除することにより図３のリードフレー
ムの非めっき部Ａを残留させることができ、また逆に明
るさａよりも暗い部分を排除すると、リードフレームの
メッキ部Ｂを残留させることができる。従って、残留し
たＡおよびＢの部分の明るさを複数個の閾値を採って、
それぞれについて詳細に画素処理を行うことにより、そ
の明暗の差からこれらの部分における表面欠陥等の表面
状況の検査と非めっき部Ａとメッキ部Ｂの境界の検出を
行うことができる。例えば、図３のリード２のめっき部
Ａに生じている欠陥部４や非めっき部Ｂに生じている欠
陥部５は、その明るさの差で検出することができるし、
また非めっき部Ａとめっき部Ｂの明るさの違いにより、
その境界を検出することができる。そして前述したリー
ドの幅、間隔の測定結果と組み合わせることにより表面
検査と寸法精度の測定を同時に行い得るのである。

【００１３】

【実施例】次に本発明の実施例について述べる。

【００１４】図１において、検査対象となる薄板８に部
分銀めっきにより所望のパターンを繰り返し付与したリ
ードフレームを用い、反射用光源１として高周波点灯の
メタルハライド光源を用いて薄板８に対して４５度の角
度で照射し、また透過用光源２としてハロゲン光源を用
いて１０００画素のラインＣＣＤカメラ３の直下、即ち
薄板８の直下から照射して、カメラ３による撮像を行
い、像の明るさが図４のようになるようにそれぞれの光
源の照射強さを調整し、Ｃ′およびａからｂの範囲の明
るさを設定した後、図３の一点鎖線Ｅ上に相当する画素
をＣ′の閾値で処理して明暗の境界を検出することによ
ってリードフレームのリード間隔とリード幅を測定する
とともに、図３の非めっき部Ａとめっき部Ｂの境界部
は、ａからｂの明るさの画素を抽出した後Ａ′の閾値に
よって測定し、表面欠陥については抽出した画素の中で
欠陥の明るさが暗い場合はＡ′よりも暗く、明るい場合
はＢ′よりも明るく閾値を設定して測定した。

【００１５】測定の結果、リード幅とリード間隔の測定
値のバラツキの範囲は、最大値が２画素以内であり、ま
た非めっき部とめっき部の境界の測定値のバラツキは４
画素以内であり、極めて精度の高い寸法検査を行うこと
ができた。また、表面欠陥の発生状況を完全に把握する
ことができた。

【００１６】次に、図１の画像濃淡メモリー１２をリー
ドフレーム一枚の像が記憶できる大きさに設定して、リ
ードフレームの良否の判断基準を規格値にバラツキの最
大値を加えて設定して、リードフレームを連続的に搬送
しながら前述の寸法検査を行い、また同時にリードフレ
ームの表面欠陥の検査を行った結果、不良品の排出を完
全に防止することができた。なお、図１の画像濃淡メモ
リー１の数と画像処理部１３の数は、カメラ３の素子数
や、視野および像の入力と処理速度のバランスに合わせ
て複数の組合せができることはいうまでもない。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によるときは
リードフレーム等のように１個当たりに間隙部を有し、
かつ複数の繰り返しパターンを有するような薄板の寸法
や、表面欠陥の検査を同時に、かつ高速で連続的に行う
ことができるので工業上有用な発明であるといえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄板検査装置およびその動作の概略を
示すための説明図である。

【図２】検査対象薄板例としてのリードフレームの平面
図である。

【図３】図２のリードフレームを図１の装置により撮像
し、そのリード部分を拡大した図面である。

【図４】図１におけるＡＤ変換器１４に８ビットの変換
器を使用し、カメラ３で撮像した像を数値化することに
よって得られた図３の各部の明るさをグラフ化した図面
である。

【符号の説明】

１ 反射用光源 ２ 透過用光源 ３ カメラ ４ 駆動ローラー ５ 押えローラー ６ 駆動ベルト ７ 駆動モーター ８ 被検査薄板 ９ 切換スイッチ １０ 切換スイッチ １１ 画像濃淡メモリー １２ 画像濃淡メモリー １３ 画像処理部 １４ ＡＤ変換器 １５ 画像処理装置 １６ リードフレームのリードパターン １７ 表面欠陥 Ａ リードパターンにおける非めっき部 Ｂ リードパターンにおける銀めっき部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個のパターンが一定の間隔を隔てて
   繰り返し付与される形状の被検査薄板を水平方向に一定
   速度で連続的に搬送する手段、該薄板の上方から該薄板
   に適度の入射角を以て照射する反射用光源、該薄板の下
   方から該薄板を透過するように照射する透過用光源、該
   薄板の上方に設けられ、これらの光源からの照射により
   得られた反射光および透過光による該薄板の像を少なく
   とも１パターンごとに撮像する手段、撮像した画像の濃
   淡を検出して数値化処理する手段、数値化された検出結
   果を少なくとも１パターンごとに交互に入力して記憶さ
   せるための手段、該記憶された数値を交互に取り出して
   予め定められた基準値と比較し、被検査薄板の表面欠
   陥、寸法精度等を解析する手段とよりなる薄板検査装
   置。
2. 【請求項２】 複数個のパターンが所定の間隔を隔てて
   繰り返し付与される形状の被検査薄板を水平方向に一定
   速度で搬送しつつ、その上方に設けられた反射用光源お
   よびその下方に設けられた透過用光源から該被検査薄板
   を照射することにより得られた反射光および透過光を、
   該被検査薄板の直上に設けられたカメラで少なくとも１
   パターンごとに撮像し、該撮像における画像の濃淡の度
   合いをＡＤ変換器により数値化して、これを少なくとも
   １パターンごとに交互に２個の画像濃淡メモリー装置に
   入力して記憶させた後、これを該メモリー装置から交互
   に取り出して画像処理部において予め定められた基準値
   と比較し、該被検査薄板のパターンの表面状況と寸法お
   よぴパターンごとの間隔の検査を同時に行うことを特徴
   とする薄板検査方法。