JPH09236487A - エンボステープのカバーテープ検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は従来の良否判定の閾値の設定難やノ
イズ等の問題点を解消し、エンボステープのカバーテー
プ検査を容易にかつ短時間に行う。 【解決手段】 光源５をエンボステープ内に封入された
表面実装部品に光があたらず、光源５の照射光がカバー
テープ２で反射し、かつカバーテープ２平面上の凹凸に
おける明暗のコントラストが強まるよう、カバーテープ
平面の側方または斜め上方に配置し、エンボステープの
画像をカバーテープ平面に対向配置したカメラ４でとら
え、認識した画像から画像処理装置７にて明度のヒスト
グラムを作成し、その分布から閾値を決定し、閾値で区
切られるヒストグラムの領域をそれぞれ異なるひとつの
階調に変換した処理画像を形成し、処理画像の各構成部
に近傍と異なる階調の画素が存在しないかを調べる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面実装部品をエ
ンボステープへ収納した後、カバーテープのシール状態
や傷、破れ等を検査する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディスクリート部品やＩＣをひとつの基
板上に実装する手段として、表面実装が行われている。
これは旧来のスルーホールに各部品のリード端子を差し
込み、その後基板の部品実装面の裏面で各リード端子と
基板パターンの電気的接続を半田付けするという作業
を、半田印刷、表面実装部品のマウント、リフローとい
う作業に変え、工程の自動化や高密度実装を図るもので
ある。

【０００３】この表面実装の一連の作業の中に表面実装
部品のマウントがあるが、これはマウンタ装置によりエ
ンボステープ内に連続的に収納されたＳＯＰ等の表面実
装型半導体装置やチップコンデンサ等のチップ部品とい
った表面実装部品を順次取り出し、基板表面の所定位置
に連続的に搭載する工程である。

【０００４】エンボステープ１は図７に示すように、エ
ンボス３ａの形成されたキャリアテープ３と、エンボス
３ａ開口を被蓋する半透明のカバーテープ２からなり、
いずれもプラスチックからなる。表面実装部品（図示せ
ず）はエンボス３ａとカバーテープ２で囲まれる空胴内
に封入されている。また、カバーテープ２はキャリアテ
ープ３のエンボス開口面側に熱圧着により被着（シー
ル）している。このシール状態のいかんによっては表面
実装部品の汚れやマウンタ装置の不具合にもつながるの
で、シール後の検査は欠かせないものとなっている。

【０００５】従来、エンボステープのカバーテープ検査
方法は図８のように上方よりリング型照明９からの光を
当て、最初にカメラ４で得られた画像を標準とし画像処
理装置７にて１画素につき６４〜２５６階調程度の明度
で記録しておき、次にエンボステープをピッチ送りして
順次カメラ４で画像を取り込み、その画像信号を画像処
理装置７に送り、それによって得られた同じ階調の明度
の画素で構成される検査対象画像と重ね合わせて比較
し、その差の大小でシールの状態や、カバーテープ２の
破れを判定していた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような検査方法
では、シールを熱圧着で行うという性格上いくらかのバ
ラツキがあり、判定の閾値の設定が難しい上に、多階調
の明度の画素を処理することで処理も複雑になり、時間
がかかった。また、カバーテープは半透明であるため、
その下に収納した表面実装部品の像が、カバーテープ自
体の傷、破れを判定する上でノイズとなり、良否判定が
困難であった。本発明は上記問題点を解消し、エンボス
テープのカバーテープ検査を容易にかつ短時間に行うこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はシール済みのエンボステープに光源の光を
照射する工程と、該エンボステープの画像を順次カメラ
でとらえる工程と、該カメラで認識した画像を画像処理
装置にて各画素を多階調の明度で記録し、明度と画素数
のヒストグラムを作成し、該ヒストグラムの分布から各
構成部分に対応する明度に区切る閾値を決定し、前記画
像の各構成部分が欠陥部を除きひとつの階調の明度で表
されるように前記ヒストグラムの前記閾値で区切られる
領域をそれぞれ異なるひとつの階調の明度に変換した処
理画像を形成し、該処理画像の各構成部分において該構
成部分に対応した階調の明度と異なる階調の明度の画素
が存在しないかを調べる工程とを有するエンボステープ
のカバーテープ検査方法であって、前記光源はエンボス
テープ内に封入された表面実装部品に光があたらず、該
光源の光がカバーテープで反射し、かつカバーテープ平
面上の凹凸における明暗のコントラストが強まる様、カ
バーテープ平面の側方または斜め上方に配置し、前記カ
メラは前記カバーテープ平面に対向配置していることを
特徴とする。

【０００８】また、前記処理画像におけるカバーテープ
のシール部に対応した階調の明度の画素数を該カバーテ
ープのシール部の幅方向に計数することでシール幅を調
べ、該シール幅の大小で良否判定をすることを特徴とす
る。

【０００９】このように構成することにより、カメラに
入射する光の内、エンボステープ内に封入された表面実
装部品からの光が大幅に減少する。また、欠陥部つまり
カバーテープの傷や破れなどの凹凸部における明暗のコ
ントラストが強調されるので、この画像をカバーテープ
平面に対向したカメラでとらえることにより、凹凸部の
み近傍の階調の明度と際立った隔たりを持つ階調の明度
で記録される。

【００１０】また、カバーテープのシール部を他の画像
の構成部分（例えばカバーテープの未シール部）と明確
に区分可能となり、各構成部分では、欠陥部を除き同一
レベルの階調の明度となるため、シール部の大きさを明
確にできる。さらに、画素数を計数することでシール幅
を測定でき、その測定値の大小によりシール幅の良否判
定が可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
に沿って説明する。なお、以下の説明において、同一符
号を複数の図面に亘り使用することがあるが、これらは
同一または相当するものを示す。

【００１２】図１は本発明の実施の形態を示す図であ
り、５はライン型照明、６はテープガイドを示す。本図
に示す実施の形態において、シール済みのエンボステー
プはテープガイド６にセットされ、その両サイドに２つ
のライン型照明５が配設され、その光がエンボステープ
のカバーテープ２の平面上に均一に照射される。カバー
テープ２及びその近傍の画像はカメラ４によって画像信
号に変換され、その画像信号は画像処理装置７に送られ
画像処理が施される。画像信号はこの画像処理にて欠陥
部が判別しやすいように加工される。

【００１３】なお、エンボステープのキャリアテープ、
カバーテープ、テープガイドはそれぞれ、表面粗さ等の
表面状態を変えたり、材質や色を変えたりして光の反射
率が異なるようにしてある。このようにしておかない
と、各部がどこからどこまでか判別がつかない場合があ
るからである。また、このようにしておけばヒストグラ
ム上に各部に対応した複数の山をそれぞれ離間させて現
出させることができ、後述する閾値の決定を容易にする
ことができる。例えばテープガイド６は金属製で、光が
乱反射するよう表面粗さを比較的粗くしており、カバー
テープ２は半透明のプラスチックフィルムとし、キャリ
アテープ３は黒色のプラスチック成型品としている。ま
た、カバーテープのシール部はカバーテープの一部であ
るが、熱圧着によりキャリアテープ３に密着しており、
光の反射率が異なっている。結果、最も明るいのは背景
のテープガイド６で、次にカバーテープ２の未シール
部、シール部、キャリアテープ３の順になり、図２
（ａ）に示すヒストグラム上に現れる山のひとつひとつ
が各部に対応するようになる。

【００１４】画像処理は以下のようにして行われる。ま
ず、シール済みのエンボステープを図１の装置にかけ、
その画像をカメラ４にて取り込み、画像信号を画像処理
装置７に送る。画像信号は画像処理装置７により解析さ
れ、図２（ａ）のようなヒストグラムを得る。本図は理
想的なシール済みエンボステープのヒストグラムを示
し、横軸に明度、縦軸に画素数をとっている。なお、カ
メラ４は３００×２５０画素の分解能を持つＣＣＤカメ
ラとし、画像処理装置のＲＡＭは８ｂｉｔである。つま
り、明度を１画素あたり２５６階調で記録できる、言い
換えれば画像を構成する最小単位が２５６段階の明るさ
のいずれかをとれるようになっている。図に示すとお
り、ヒストグラムには４つの山が現出しており、前述の
ようにエンボステープを構成する部品やテープガイドの
光の反射率が違うため、明度の階調が最も高い位置にあ
る山は背景のテープガイド６で、次に高い位置にある山
はカバーテープ２の未シール部２ａ、続いてシール部２
ｂ、キャリアテープ３の順になる。ここでノイズ成分が
多くピークが得にくい場合、画像にフィルターをかけ
る。以上の作業の後、図中の画素数がその近傍の画素数
と比較して最も少なくなる部分の明度の値を閾値として
決定し、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで示す領域に区分する。従っ
て、Ａはキャリアテープ３、Ｂはシール部２ｂ、Ｃは未
シール部２ｂ、Ｄはテープガイド６に相当する。

【００１５】このように区切られた領域に対し画像処理
装置７にて例えばＡの領域に存在する明度の画素は全て
２０、さらにＢ、Ｃ、Ｄはそれぞれ７０、２００、２５
０に変換し、４つの階調の明度にまとめる（４値化）
と、ヒストグラムは図２（ｂ）のようになる。これに伴
い、画像は図３のようにテープガイド６、未シール部２
ａ、シール部２ｂ、キャリアテープ３がそれぞれ一定の
階調の明度となってパターン化された処理画像となり、
画像処理装置７に接続したモニター（図示せず）に映し
出される。但し、図３は理想的なエンボステープを使用
した場合なので、欠陥は存在しない。欠陥が存在する場
合は図４に示すような画像となるが、これについては後
述する。つまり、ヒストグラム（図２（ａ））上の閾値
で区切られた領域の画素をそれぞれ異なるひとつの階調
の明度に変換（図２（ｂ））することにより、その領域
に対応した画像の構成部分が、欠陥部を除きひとつの階
調の明度で表される（図３、図４）。なお、この４値化
はコンパレータを使用した簡単な回路やマイコン等によ
る演算処理で容易に実現できる。また、閾値の設定は予
め画像処理装置７に設定したプログラムによって自動的
に実行され、さらに４値化、画像の記憶、画像同士のパ
ターンマッチング及び良否判定も同様に自動的に実行さ
れる。

【００１６】上記４値化等の画像処理（データ圧縮）を
する際に問題となるのは、撮像系には必ずノイズ成分が
存在し欠陥部かノイズかが判別しにくい場合があり、こ
の際、欠陥部であっても正常な部分と同一の階調の明度
となってしまうことである。図１に示す本発明の実施の
形態は、光源がエンボステープの両サイドにあるため、
エンボステープに欠陥があった場合、凸状の欠陥の場合
は光源の光が凸部に当たり、カメラ側へと反射し、明度
が上がる。また、凹状の欠陥があった場合、光源の光が
凹部へ到達しないため、明度が下がる。このように明暗
のコントラストが強調され、欠陥部の明度が著しく変化
する。よって欠陥部がある場合、該部分に相当する画素
は４値化等の画像処理をした際に、処理画像の各構成部
分に対応した階調の明度（閾値で区切られた領域の画素
の階調の明度をひとつの階調の明度に変換した時のその
変換した階調の明度）とは異なる階調の明度として入り
込む。例えばカバーテープの未シール部２ａにあたる部
分の画素は図２（ａ）のヒストグラム上でＣの領域に入
るが、もし破れがあった場合、その部分の画素は確実に
Ａの領域に入り、処理画像上ではその部分のみ明らかに
近傍とは異なる階調の明度となって映し出される。

【００１７】図４は欠陥があった場合のシール済みエン
ボステープの画像を４値化した際の処理画像の例で、本
図において２ｃはカバーテープの破れ部、２ｄはカバー
テープの剥離部、２ｅはカバーテープの不完全シール
部、２ｆはシールされるべき部分にキャリアテープ３の
一部が露出したカバーテープのシールずれ部を示す。図
に示すとおり、破れ部２ｃは光源の光が反射しないた
め、明度が一番低いキャリアテープ３と同一の階調の明
度となり、剥離部２ｄ及び不完全シール部２ｅはキャリ
アテープと密着していないため明度が未シール部２ａと
同一となり、シールずれ部２ｆは下地のキャリアテープ
３が露出しているため、キャリアテープ３と同一の階調
の明度となる。よって図３に示す処理画像を標準とし
て、図４に示す欠陥を有したシール済みエンボステープ
の処理画像とを重ね合わせ、パターンマッチング法によ
り比較すれば、上記欠陥部が検出され、不良品と判定さ
れる。

【００１８】また、欠陥の有無は各部に対応した階調の
明度とは異なった階調の明度の画素が存在しないかを判
定すれば判ることから、標準画像とのパターンマッチン
グを行わずに検査することも可能である。例えばカバー
テープのシール部の欠陥を検査しようとするとき、シー
ル部の長手方向に数画素のピッチをとり、各ピッチ毎に
シール部の幅方向に上記４値化の際に設定したシール部
に対応した階調の明度の画素がどれだけあるかを計数す
る。このようにすることでシール部の幅の計測が可能で
あり、計測した幅が実験的に得られた良品を示す所定の
範囲を満たしているかいないかで良否判定することが可
能となる。同様にして他の部分の良否判定も実測値から
行うことができる。

【００１９】このように実測値から良否判定をする実施
の形態では、シール部の良否判定に大変有効となる。な
ぜならばシール幅は最低限必要な幅を満たしていればよ
く、これを超える範囲での熱圧着の不均一性によるバラ
ツキは製品の良否に関わらないからである。つまり、標
準画像を絶対とするパターンマッチング法よりも、実状
に即した良否判定とすることができる。

【００２０】図５は１対の光源の代わりに、ライン型照
明５と全反射ミラー８を用いて実施したもの、図６はリ
ング型照明９を用いた実施の形態である。いずれも欠陥
部において明暗のコントラストが強調されるので、図１
に示した実施の形態と同様な効果が得られる。

【００２１】以上実施の形態について説明したが、本発
明はこれに限らず種々の変更が可能である。例えば、上
記実施の形態に使用した光源はライン型及びリング型の
みであったが、これに限らずエンボステープの両側から
または周囲から光を照射する光源であれば良い。但し、
エンボステープに封入された表面実装デバイスに直接照
射光があたらない位置となるようカバーテープ平面に対
し側方または斜め上方に位置させておく。なお、光源
は、カバーテープ中心より約５０ｍｍ、カバーテープ平
面より約１０ｍｍ高い位置から、カバーテープ中心に向
かって照射するのが理想的である。なお、光源の照射光
がカメラ側に直接照射されないようにカバー等を設ける
か、緩やかな指向性を持った光源を用いるべきである。
また、上記実施の形態では画像処理装置に内蔵したＲＡ
Ｍを８ｂｉｔとしたが、これに限らず明確な閾値を得ら
れ、画像処理の効率を下げないのならいくつでも良い。
但し、上記実施の形態のように４値化をするのであれ
ば、ヒストグラム上で４つの山を形成しなければならな
いので、必然的に２ｂｉｔ以上となるが、撮像系のノイ
ズ幅を考慮に入れ、十分なｂｉｔ数とすることが肝要で
ある。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、欠陥部つまりカバ
ーテープの傷や破れなどの凹凸部はカバーテープ平面の
側方または斜め上方に配置した光源により明暗のコント
ラストが強調される。この画像をカバーテープ平面に対
向したカメラでとらえることにより、凹凸部のみ近傍の
明度と際立った隔たりを持つ明度で記録されるので、ノ
イズに左右されない明確な閾値を設定することができ
る。また、光源の光はエンボス内の表面実装部品に直接
届くことなく、カメラに入射する光のほとんどがカバー
テープ表面で発生した散乱光となるため、光の干渉やカ
バーテープを透過してカメラにとらえられる表面実装部
品の像等がなく、表面実装部品の存在によるノイズを著
しく低下させる。

【００２３】さらに、上記の如く欠陥部の明度は近傍と
は異なった値となるため、各部分にその部分に対応した
明度とは違う値の明度が含まれているか否かを調べるこ
とによって欠陥の有無が判る。さらに、画像処理装置に
よりヒストグラムから閾値を求め、これにより多階調の
明度をいくつかの階調の明度に変換し、処理画像を作成
すると、カバーテープのシール部は欠陥部を除き同一レ
ベルの階調の明度となるため、シール幅の測定も容易で
あり、標準画像との比較による相対的な検査でなく、幅
そのものの大きさや連続性で判定することも短時間で行
える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す図である。

【図２】取り込んだ画像及び処理画像のヒストグラムを
示す図である。

【図３】理想的なシール済みエンボステープの処理画像
の例を示す図である。

【図４】欠陥を持つシール済みエンボステープの処理画
像の例を示す図である。

【図５】ライン型照明とミラーを用いた場合の実施の形
態を示す図である。

【図６】リング型照明を用いた場合の実施の形態を示す
図である。

【図７】エンボステープの概要を示す斜視図である。

【図８】従来のエンボステープ検査装置の構成図であ
る。

【符号の説明】

１ エンボステープ ２ カバーテープ ２ａ 未シール部 ２ｂ シール部 ３ キャリアテープ ３ａ エンボス ４ カメラ ５ ライン型照明 ６ テープガイド ７ 画像処理装置 ８ 全反射ミラー ９ リング型照明

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シール済みのエンボステープに光源の光
   を照射する工程と、該エンボステープの画像を順次カメ
   ラでとらえる工程と、該カメラで認識した画像を画像処
   理装置にて各画素を多階調の明度で記録し、明度と画素
   数のヒストグラムを作成し、該ヒストグラムの分布から
   各構成部分に対応する明度に区切る閾値を決定し、前記
   画像の各構成部分が欠陥部を除きひとつの階調の明度で
   表されるように前記ヒストグラムの前記閾値で区切られ
   る領域をそれぞれ異なるひとつの階調の明度に変換した
   処理画像を形成し、該処理画像の各構成部分において該
   構成部分に対応した階調の明度と異なる階調の明度の画
   素が存在しないかを調べる工程とを有するエンボステー
   プのカバーテープ検査方法であって、前記光源はエンボ
   ステープ内に封入された表面実装部品に光があたらず、
   該光源の光がカバーテープで反射し、かつカバーテープ
   平面上の凹凸における明暗のコントラストが強まる様、
   カバーテープ平面の側方または斜め上方に配置し、前記
   カメラは前記カバーテープ平面に対向配置していること
   を特徴とするエンボステープのカバーテープ検査方法。
2. 【請求項２】 前記処理画像におけるカバーテープのシ
   ール部に対応した階調の明度の画素数を該カバーテープ
   のシール部の幅方向に計数することでシール幅を調べ、
   該シール幅の大小で良否判定をすることを特徴とする請
   求項１に記載のエンボステープのカバーテープ検査方
   法。