(57)【要約】【課題】  リードの浮き沈みの良否判定が可能なリードの検査方法を提供する。【解決手段】  リードを有する部品、及び、部品を一定の位置に固定し、２つの視野が同時に撮像されるリード検査装置を用意して、部品の内の良品の側部の樹脂エッジ及びリード先端の画像データを得て登録する工程、検査される部品の樹脂エッジ及びリード先端の画像データを得る工程、良品の画像データの登録樹脂エッジ像と、対応する検査される部品の画像データの樹脂エッジ像とを一致させて、検査される部品の画像データのリード先端となる境界点と、対応する良品の画像データの登録リード先端像との差異である画像ずれ量を算出する工程、画像ずれ量から、検査される部品のリード先端となる境界点が、対応する良品の登録リード先端に対して、浮き沈みする物理量である検査値を算出する工程、並びに、検査値を判定基準に比較して良否判定する工程を備える。【選択図】  図２
2008039482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部より突出した位置に延在するリードを有する部品、及び、前記部品を一定の位置に固定し、複数の異なる視野が１つの撮像装置によって同時に撮像される検査装置を用意して、検査の規格を満足する第１グループの前記部品の前記端部のエッジ（端部エッジ）及び前記リードの突出端（リード突出端）の第１の画像データを得る工程と、
検査対象である第２グループの前記部品の端部エッジ及びリード突出端の第２の画像データを得る工程と、
前記第１の画像データの端部エッジと、対応する前記第２の画像データの端部エッジとを一致させて、前記第２の画像データのリード突出端と、対応する前記第１の画像データのリード突出端との差異を算出する工程と、
前記差異から、前記第２グループの前記部品のリード突出端が、対応する前記第１グループの前記部品のリード突出端に対して、浮き沈みする浮き沈み量に関連する物理量を算出する工程と、
前記物理量に基づき検査判定する工程と、
を備えていることを特徴とするリードの検査方法。
【請求項２】
前記部品は、前記リード突出端を空中に存在させた状態で、前記検査装置に固定されることを特徴とする請求項１に記載のリードの検査方法。
【請求項３】
前記物理量の判定は、前記浮き沈み量の規格値に補正量を加えた判定基準に基づいて行われることを特徴とする請求項１または２に記載のリードの検査方法。
【請求項４】
前記部品は、封止された樹脂の端部より突出したフラット型及びガルウィング型の少なくとも一方のリードを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のリードの検査方法。
【請求項５】
一定の位置に固定された、端部より突出した位置に延在するリードを有する部品の複数の異なる箇所を同一の視野に撮像可能な撮像部と、
前記撮像部によって取得された、検査の規格を満足する第１グループの前記部品の前記端部のエッジ（端部エッジ）及び前記リードの突出端（リード突出端）の第１の画像データ、及び、検査対象である第２グループの前記部品の端部エッジ及びリード突出端の第２の画像データの内、前記第１の画像データの端部エッジと、対応する前記第２の画像データの端部エッジとを一致させて、前記第２の画像データのリード突出端と、対応する前記第１の画像データのリード突出端との差異を算出する差異算出部と、
前記差異から、前記第２グループの前記部品のリード突出端が、対応する前記第１グループの前記部品のリード突出端に対して、浮き沈みする浮き沈み量に関連する物理量を算出する物理量算出部と、
前記物理量に基づき検査判定する判定部と、
を備えていることを特徴とするリード検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体等の部品の形状を検査する方法に関し、特に、リードが延在する部品のリードの検査方法及びリード検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子等は、リードフレームに固定され、周囲を樹脂で封止されて、実装のための複数のリードを樹脂の外部に延在させた部品として、使用されることが多い。これらのリードは、部品の底面（実装面）または底面側側面から、底面にほぼ平行に細い板状に張り出したフラット型、及び、部品の側面から張り出した細い板状のリードが、いわゆるガルウィング形状に曲げられたガルウィング型等をなし、平面をなす実装面に接触して実装されるように設計されている。
【０００３】
部品のリードは、リードフレームの加工精度、組立工程の金型の精度や機械的な合わせ精度、及び、その他の取り扱われ方等により、設計値からずれて、平面実装に適さない程度の平坦性を有するものとなる可能性が少なくない。そこで、部品のリードは、組立後、正常に実装可能か否かの検査を経て出荷されることになる。
【０００４】
そこで、例えば、ＩＣ（部品）が収容されたパレットの搬送路上方に設けられたカメラと、第１及び第２のミラーと、カメラに接続された画像処理装置とにより構成されたＩＣリード検査装置を用いて、右リードの像を第１のミラーを介して右斜視画像とし、また左リードを第２のミラーを介して左斜視画像として、更に、全体を平面画像として、カメラに写し出し、カメラからの画像データに含まれる各画像を画像処理装置にて処理し、対応する各リードの長さの関係に基づき、各リードの検査を行う方法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
この提案されたリード検査方法では、平面画像にて得られた複数のリードの長さが同じであって、斜視画像にて得られた各リードの長さに変化がある場合、長さの変化が確認されたリードが、他のリードの配列位置より上下方向にずれていることを認識することができる、つまり、検査される部品毎の相対的な浮き沈み（コプラナリティ）を確認することができる。しかしながら、この提案されたリードの検査方法では、基準としている画像上長さが同じとされる複数のリードが、平面実装に適する程度のスタンドオフ（リード実装面と樹脂底面との距離）や平坦性等を有するものなのかどうか全く不明であり、基準となる画像が良品とすべきか不良品とすべきか判断できないために、検査される部品の浮き沈みが良品となるのか、不良品となるのかの判定が不可能という問題を有している。
【特許文献１】特開平１０−２２７６２２号公報（第３、４頁、図１、２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、リードの浮き沈みの良否判定が可能なリードの検査方法及びリード検査装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様のリードの検査方法は、端部より突出した位置に延在するリードを有する部品、及び、前記部品を一定の位置に固定し、複数の異なる視野が１つの撮像装置によって同時に撮像される検査装置を用意して、検査の規格を満足する第１グループの前記部品の前記端部のエッジ（端部エッジ）及び前記リードの突出端（リード突出端）の第１の画像データを得る工程と、検査対象である第２グループの前記部品の端部エッジ及びリード突出端の第２の画像データを得る工程と、前記第１の画像データの端部エッジと、対応する前記第２の画像データの端部エッジとを一致させて、前記第２の画像データのリード突出端と、対応する前記第１の画像データのリード突出端との差異を算出する工程と、前記差異から、前記第２グループの前記部品のリード突出端が、対応する前記第１グループの前記部品のリード突出端に対して、浮き沈みする浮き沈み量に関連する物理量を算出する工程と、前記物理量に基づき検査判定する工程とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の別態様のリード検査装置は、一定の位置に固定された、端部より突出した位置に延在するリードを有する部品の複数の異なる箇所を同一の視野に撮像可能な撮像部と、前記撮像部によって取得された、検査の規格を満足する第１グループの前記部品の前記端部のエッジ（端部エッジ）及び前記リードの突出端（リード突出端）の第１の画像データ、及び、検査対象である第２グループの前記部品の端部エッジ及びリード突出端の第２の画像データの内、前記第１の画像データの端部エッジと、対応する前記第２の画像データの端部エッジとを一致させて、前記第２の画像データのリード突出端と、対応する前記第１の画像データのリード突出端との差異を算出する差異算出部と、前記差異から、前記第２グループの前記部品のリード突出端が、対応する前記第１グループの前記部品のリード突出端に対して、浮き沈みする浮き沈み量に関連する物理量を算出する物理量算出部と、前記物理量に基づき検査判定する判定部とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、リードの浮き沈みの良否判定が可能なリードの検査方法及びリード検査装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
発明者等は、経験的に、フラット型またはガルウィング型等の突出したリードを備えた実際のロットでは、リード先端が、平面をなす実装面に対して、上側（浮き）、または、下側（沈み）にずれる場合、実装平面に対して、角度にして高々±３０度程度、通常は±３０度よりずっと小さいずれであることが多いことを把握して、本発明に至っている。
【００１１】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。以下に示す図では、同一の構成要素には同一の符号を付している。
【実施例】
【００１２】
本発明の実施例に係るリードの検査方法及びリード検査装置について、図１乃至図８を参照しながら説明する。
【００１３】
図１はリード検査装置の構成を模式的に示すブロック図である。図２はリード検査の手順を概略的に示すフローチャートである。図３はフラットなリードが延在する樹脂封止された部品を模式的に示す図で、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は正面図である。図４はリード検査装置により取り込まれた良品の画像を模式的に示す図で、図４（ａ）は全体を示す図、図４（ｂ）は一部を拡大した図（一部黒白反転）である。図５はリード検査装置により取り込まれた検査される部品の画像を模式的に示す図で、図４（ｂ）に相当する図である。図６はリード検査装置により取り込まれた画像とリードの浮き沈みを模式的に示す図で、図６（ａ）は部品の側部にあるリードと画像との関係を示す図、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は図６（ａ）の一部を拡大して示す図である。図７はリードの画像から算出されるずれ量と浮き沈み量との差異を模式的に示す図である。図８は、リードの浮き沈みの目安となる検査値と曲折した角度との関係を示す図である。
【００１４】
図１に示すように、リード検査装置１は、撮像部１０、処理部４１、制御部４６、及び入出力部４７を有している。撮像部１０は、被測定物である部品１３を撮影して、画像データを処理部４１に出力し、処理部４１でデータの解析を行い、解析を基に、撮像部１０への指示等を行うことが可能である。
【００１５】
撮像部１０は、支持台１１、支持台１１上に固定された部品１３、部品１３を照射する上部照明２５、２６及び下部照明３１、３２、相対向する側の部品１３の像２８、２９を、それぞれ反射する反射鏡２４、２３、及び２つの像２８、２９を取り込むカメラ２１を有している。部品１３は、例えば、搬送機構（図示略）により搬送され、支持台１１上の一定位置に、面または点等で接触して、底面（実装側の面）を上にして、リード１５、１６を空中に置いた状態で、固定される。カメラ２１は、図示を省略するが、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を有し、レンズを通して入射した像の焦点合わせ機構等を有している。なお、反射鏡２３、２４は、反射面を有する平面鏡及びプリズム等で差し支えなく、また、支持台１１は搬送機構の一部であってもよく、また、部品１３と支持台１１との上下関係は逆であることも可能である。
【００１６】
上部照明２５、２６の照明光２７ａは、部品１３をカメラ２１のある側から照射する。上部照明２６、２６は、像２８、２９を遮ることのない位置に配されている。部品１３及び部品１３から延在するリード１５、１６等で反射した光が像２８、２９を形成する。一方、下部照明３１、３２の照明光２７ｂは、部品１３をカメラ２１とは反対側から照射し、部品１３及びリード１５、１６等で形成された影が像２８、２９を形成する。上部照明２５、２６及び下部照明３１、３２は、リード１５、１６等が際立つような位置に配置され、際立たせるために、上部照明２５、２６及び下部照明３１、３２の選択、光量切り替え等が可能である。なお、上部照明２５、２６及び下部照明３１、３２は、例えば、リング状に部品１３の上部及び下部に配置されてもよい。
【００１７】
部品１３の側部及びリード１５、１６の２つの像２８、２９は、カメラ２１の撮像素子に、重なることなく像を結ぶように、反射鏡２３、２４の視野及び角度等が適する位置に配設されている。例えば、部品１３の底面はほぼ水平に配置され、底面と像２８、２９のなす角度（画像角度θ）は、それぞれ、約６０度である。部品１３の側部及びリード１５、１６の像が、撮像素子上に出来るだけ大きく写るように、選択された焦点距離のレンズが配置されている。なお、レンズはズーム機能を有していても差し支えない。
【００１８】
処理部４１は、リードの浮き沈みを検出して、良否判定するために必要な、差異算出部４２、物理量算出部４３、及び、判定部４４を有している。差異算出部４２は、撮像部１０によって取得された、検査の規格を満足する部品の画像データ、及び、検査対象である部品の画像データを使用して、検査対象部品の画像データ上のリード突出端と、規格満足部品の画像データ上のリード突出端との差異を算出する。物理量算出部４３は、この差異から、検査対象部品のリード突出端が、規格満足部品のリード突出端に対して、浮き沈みする浮き沈み量に関連する物理量を算出する。判定部４４は、この物理量に基づき検査部品の良否を検査判定する。処理部４１は、例えば、パーソナルコンピュータであって、差異算出、物理量算、及び判定するためのプログラムを、記憶部（図示略）に備えてある。
【００１９】
制御部４６は、処理部４１と撮像部１０とのインターフェイスであって、支持台１１、カメラ２１、反射鏡２３、２４、上部及び下部照明２５、２６、３１、３２、並びに、搬送機構等を制御することが可能である。
【００２０】
入出力部４７は、図示を省略するが、キーボードやマウス等の入力装置、及び、ディスプレイ、プリンタや記録装置等の出力装置を備えていると共に、ネットワークを介しての入出力等が可能である。画像データは、処理部４１に入力され、画像データを確認しながら、撮像部１０のそれぞれの機構を操作することができる。例えば、支持台１１の位置を補正して、画像を撮像素子の所望の位置に動かすこと等が可能である。画像データ、制御データ、その他のデータ等はディスプレイに出力できる。
【００２１】
このリード検査装置１は、部品１３のリード１５、１６の浮き沈みを、斜め上方から撮像して、規格に対する良否を判定する検査装置であり、画像から算出された検査値は、実際の浮き沈み量に関連した物理量を表わし、浮き沈みの実質的な良否判定を良好に行うことが可能となる。なお、良否判定が難しくなる範囲等については後述する。
【００２２】
リード１５、１６の検査方法を流れの順に説明する。図２に示すように、まず、検査しようとする部品１３のロットの中から、良品を選別し、調整済みのリード検査装置１の支持台１１に固定して、良品のリード１５、１６及びその周辺部分の適度な大きさの像を撮影して、画像を処理部４１に記憶させる（ステップＳ１１）。なお、ロットとは、同じ型式の部品の総体の集合であってもよいし、一定の時間帯に加工、または、同一の金型で加工された部品の集合等であってもよい。
【００２３】
図３に示すように、部品１３は、例えば、底面に平行に細い板状に突出したフラット型のリード１５、１６が、端部である一側部に４本、対向する他側部に４本の合計８本形成されている。リード１５、１６は、樹脂１４に食い込むように形成され、互いに固定された状態にある。リード１５、１６の底面側の面と樹脂１４底面とは、ほぼ同一面をなしている。リード先端１８がリード突出端になっている。なお、リードフレームから切断されたタイバーカット残りは、図面では省略されている。
【００２４】
選別された良品は、規格の中心値またはそれに近い値を備えた部品１３である。しかしながら、リードフレームや金型の精度の片寄り等がある場合は、中心値からのずれを考慮した許容限度内の寸法値を備えた部品１３を、良品とすることは可能である。例えば、複数の良品の測定寸法を平均して、平均値に近い寸法を有する部品１３を選別して、その画像を登録してもよい。部品１３は、樹脂１４の厚さ（底面と上面との間隔）に対して、樹脂１４の側部から突出しているリード１５、１６が比較的短いので、底面をカメラ２１側に向けて支持台１１に固定される。
【００２５】
図４（ａ）に示すように、下部照明３１、３２が使用され、選別された良品である部品１３の影となった像が得られる。例えば、リード１５に相当するリード像３５、リード１６に相当するリード像３６が、樹脂１４に相当する樹脂像３４から突出するように得られる。樹脂像３４を分割している暗部３７は、反射光量の少ない部分の像として出現している。
【００２６】
樹脂像３４のリード像３５側の境界線である登録樹脂エッジ５１を算出する。図４（ｂ）に示すように、リード像３５に接続されてない樹脂像３４のリード像３５側の境界点３８を数点、例えば、５点を選択して、境界点３８の座標をパターンマッチング及びエッジ検出等の手法で求める。それぞれの境界点３８に最も近い直線を、例えば、最小二乗法で求めて、登録樹脂エッジ５１とする。
【００２７】
登録樹脂エッジ５１の算出と同様にして、リード像３５の先端の境界点３９を求めて、リード像３５の樹脂像３４とは反対側の境界線である登録リード先端５２を算出する。登録樹脂エッジ５１に対する登録リード先端５２の関係が判定の基準パラメータとなる。
【００２８】
また、同様にして、リード像３６側においても、登録樹脂エッジ及び登録リード先端を求めて、基準パラメータを作成しておく。
【００２９】
次に、部品１３の検査を開始する。良品の画像取り込みと同じ光学系を用いて、検査対象となる部品１３をリード検査装置１の支持台１１に固定して、像を撮影して、画像を処理部４１に記憶させる（ステップＳ１２）。同じ光学系を用いているので、検査される部品１３の画像は、良品の画像と同じ倍率の画像となる。以下の工程では、検査はリード１５、１６全数について実行される。
【００３０】
被検査部品１３の画像は、概略的には、図４（ａ）に示す画像と類似したものとなることが多い。部品１３の樹脂像３４のリード像３５付け根（樹脂エッジ）の境界線である樹脂エッジ５５を検出する。図５に示すように、リード像３５に接続されてない樹脂像３４のリード像３５側の境界点５８を数点、例えば、５点を選択して、境界点５８の座標をパターンマッチング及びエッジ検出等の手法で求める（ステップＳ１３）。
【００３１】
樹脂像３４のそれぞれの境界点５８に最も近い直線を、例えば、最小二乗法で求めて、樹脂エッジ５５とする（ステップＳ１４）。なお、樹脂１４の側部にバリ等が残っている場合は、リード像３５先端側から最も離れた側の２点を結んだ直線、樹脂エッジ下限５６を樹脂エッジ像５５とすることができるし、バリ対策で削り過ぎた場合は、リード像３５先端側から最も近い側の２点を結んだ直線、樹脂エッジ上限５７を樹脂エッジ像５５とすることができる。
【００３２】
リード像３５の先端位置となる境界点５９を、例えば、各リード像３５の幅の中点位置として検出する（ステップＳ１５）。なお、リード像３５の先端に凹凸が見られる場合には、１つのリード像３５について、数点の境界点を取って、平均値を境界点５９とすることが可能である。
【００３３】
被検査部品１３の樹脂エッジ５５を登録樹脂エッジ５１に重ねて、リード像３５の先端の境界点５９と登録リード先端５２との画像ずれ量Ｋを算出する（ステップＳ１６）。画像ずれ量Ｋは、撮像素子の画素数を単位として測定される。
【００３４】
画像ずれ量Ｋから部品１３のリード１５の浮き沈みの目安となる検査量Ｅを算出する（ステップＳ１７）。まず、光学系から分かるように、画像ずれ量Ｋと実際のずれ量Ｌとは、Ｌ＝ｃ・Ｋ（ｃは定数）の関係にあり、画素当たりの実寸法を予め較正しておくことにより、画像ずれ量Ｋから、ずれ量Ｌを求めることが可能である。例えば、１画素は実寸法数μｍの長さに対応させることができる。
【００３５】
次に、ずれ量Ｌから検査量Ｅを得る方法を説明する。図６（ａ）に示すように、部品１３のリード１５近傍が拡大され、リード１５が浮き沈みして２箇所に位置している場合を想定する。良品のリード１５は、規格のほぼ中央値を有している。リード先端１８の像は、浮き沈みのない登録リード先端５２に対応し、画像ずれ量Ｋ及びずれ量Ｌの基準である。破線で示されたリード１５ａは、部品１３の底面側（図面の上側）に樹脂エッジ１７を基点に曲がって、沈んだ状態にあり、端部はリード先端１８ａに位置している。破線で示されたリード１５ｂは、部品１３の上面側（図面の下側）に樹脂エッジ１７を基点に曲がって、浮いた状態にあり、端部はリード先端１８ｂに位置している。
【００３６】
図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、浮き沈み量Ｆ（Ｆ１、Ｆ２）は、規格のほぼ中央値であるリード１５に対して、リード先端１８ｂ、１８ｃが浮いている高さ、または、沈んでいる低さで表わされる。
【００３７】
リード１５ａが沈んだ状態にある場合を、図６（ｂ）に基づいて説明する。画像角度θは、例えば、６０度である。ずれ量Ｌ１は、画像ずれ量Ｋ１から算出される。従って、検査値Ｅ１は、（Ｌ１／ｃｏｓθ）として求められる。浮き沈み量Ｆ１に対しては、オフセットＡ１なる誤差を有しており、この場合、検査値Ｅ１が浮き沈み量Ｆ１より小さく出る。なお、画像ずれ量Ｋは、登録リード先端５２よりリードが長く見えるようにずれており（図５参照）、この方向の画像ずれ量Ｋをプラスとすると、検査値Ｅ１もプラスと表わされる。
【００３８】
リード１５ｂが浮いた状態にある場合を、図６（ｃ）に基づいて説明する。画像角度θは、同様に６０度である。ずれ量Ｌ２は、同様にして、画像から算出可能である。従って、検査値Ｅ２が、（Ｌ１／ｃｏｓθ）として求められる。浮き沈み量Ｆ２に対して、オフセットＡ２なる誤差を有しており、検査値Ｅ２が浮き沈み量Ｆ２より大きく出る。なお、画像ずれ量Ｋは、登録リード先端５２よりリードが短く見えるようにずれており（図５参照）、この方向の画像ずれ量Ｌをマイナスとする。
【００３９】
検査値Ｅ１、Ｅ２は、規格に基づく判定基準値と比較して判定される（ステップＳ１８）。例えば、樹脂エッジ１７からリード先端１８までが１．０ｍｍであって、浮き沈みの規格が７０μｍとすると、Ｆ＝７０μｍと置いて、後述するオフセットＡ（±４．２μｍ）で補正した判定基準値の範囲内かどうかについて判定される。リード１５、１６全数が基準値以内なら、被検査部品１３は良品として、良品ビンに分類される（ステップＳ１９）。基準値を越えるリード１５、１６が含まれるなら、被検査部品１３は不良品として、不良品ビンに分類される（ステップＳ２０）。
【００４０】
その後、部品１３がリード検査の最後かどうかを判断されて、未検査の部品１３がある場合は、ステップＳ１２に戻り、最後の部品１３の場合はリード検査終了とする（ステップＳ２１）。
【００４１】
判定基準値について説明する。リード検査装置１を使用する検査方法は、オフセットＡなる誤差を含んでいるにも関わらず、実質的に有効に機能する。リード１５、１６の長さに対して、コプラナリティの許容範囲は小さく、オフセットＡの影響がほとんど表れない曲折角度αの範囲に、良否判定の基準は存在している。そして、オフセットＡの影響が大きくなる曲折角度αの範囲に分布するリード１５、１６は、ほとんど不良として間違いないことに関係する。以下に、曲折角度α、検査値Ｅ、浮き沈み量Ｆ、及びオフセットＡとの関係について示す。なお、リード１５、１６の曲折の現実的な範囲は高々±３０度であるが、図示は±６０度の範囲、計算上は−６０度から９０度までの範囲を考える。
【００４２】
図７に示すように、リード１５は、樹脂エッジ１７を基点に曲折して、ほぼ設計値に相当するリード先端１８から浮き沈みして、例えば、破線で示す位置等に存在する可能性が考えられる。破線で示されたリード１５の内の太い破線のリード１５ａ、リード先端１８ａの場合を例として詳しく説明する。
【００４３】
上述したように、カメラ２１に到達する像２８は、水平と画像角度θの角度をなし、リード１５ａのリード先端１８ａは水平から曲折角度αの角度をなし、ずれ量Ｌだけずれている。浮き沈みの目安とする検査値Ｅは、ずれ量Ｌから、（Ｌ／ｃｏｓθ）で表わされる。求めようとする浮き沈み量Ｆは、検査値Ｅ、オフセットＡとして、Ｆ＝Ｅ＋Ａである。
【００４４】
リード１５が水平より上側（曲折角度αが０度から６０度まで）にある場合、曲折角度αが増加するに従い、リード先端１８は円周上を推移し、浮き沈み量Ｆは単調に増加する。このとき、オフセットＡは、画像角度θの一定の直線上を推移して、単調に増加する。検査値Ｅは、（Ｆ−Ａ）で表わされ、曲折角度αの増加に伴い増加し、途中から減少に転ずる。
【００４５】
例えば、画像角度θが６０度のとき、図８（ａ）に示すように、曲折角度αが３０度で検査値Ｅは極大となり、曲折角度αが６０度で検査値Ｅはゼロとなる。すなわち、曲折角度αが３０度をまたいで分布すると、画像ずれ量Ｋから求めた検査値Ｅは、一義的に特定できなくなる。一方、曲折角度αがマイナス側（０度から−６０度まで）になると、検査値Ｅは単調に減少し、検査値Ｅの絶対値はゼロから単調に増加して行く。
【００４６】
次に、検査値Ｅに基づく良否判定の一例を説明する。上述したように、例えば、リード１５の長さが１ｍｍ、実際のコプラナリティの規格の絶対値を７０μｍ以下とすると、浮き沈み量Ｆが±７０μｍ（０．０７ｍｍ）となる曲折角度αの範囲内を良品とすることに等しい。すなわち、１・ｓｉｎα＝±０．０７から曲折角度α＝±４．０度、オフセットＡ＝（１−ｃｏｓα）・ｔａｎθからオフセットＡ＝±０．００４２ｍｍ、検査値Ｅ＝±０．０７−Ａから検査値Ｅ＝０．０６６、−０．０７４ｍｍと計算され、これが判定基準となる。図８（ｂ）に示すように、良品の範囲は、検査値Ｅが−０．０７４ｍｍから０．０６６ｍｍの範囲となる。なお、このとき、画像ずれ量Ｋは、±３２．８μｍの範囲内と計算される。
【００４７】
リード１５、１６の内の１つの浮き沈み量Ｆが、このコプラナリティの判定基準を超えると、部品１３は不良品となる。つまり、図８（ａ）に示すように、曲折角度αが、±４．０度を越える位置にあるリード１５、１６は不良品となる。一方、曲折角度αが５６度から６４度の範囲では、検査値Ｅは−０．０７４ｍｍから０．０６６ｍｍの範囲となるため、計算上、良品と誤判定されることが分かる。しかしながら、上述したように、曲折角度αが５６度から６４度の範囲に入ることは極めて稀であるために、実質上は、不良品が混入することは考えにくい。
【００４８】
上述したように、本実施例では、側部から延在するリード１５、１６を有する部品１３、及び、部品１３を一定の位置に固定し、２つの視野が１つのカメラ２１によって同時に撮像される撮像部１０、並びに、差異算出部４２、物理量算出部４３、及び判定部４４等を有する処理部４１を用意して、部品１３の内の平面に実装する要件を満足する良品の側部の樹脂エッジ１７及びリード先端１８の画像データを得て登録する工程、検査される部品１３の樹脂エッジ１７及びリード先端１８の画像データを得る工程、良品の画像データの登録樹脂エッジ像５１と、対応する検査される部品１３の画像データの樹脂エッジ像５５とを一致させて、検査される部品１３の画像データのリード先端となる境界点５９と、対応する良品の画像データの登録リード先端像５２との差異である画像ずれ量Ｋを算出する工程、画像ずれ量Ｋから、検査される部品１３のリード先端となる境界点５９が、対応する良品の登録リード先端５２に対して、実装平面の上または下に浮き沈みする物理量である検査値Ｅを算出する工程、並びに、検査値Ｅを判定基準に比較して良否判定する工程を備えている。
【００４９】
検査値Ｅは、オフセットＡが存在するために、浮き沈み量Ｆの絶対値をそのまま表したものとはならないが、曲折角度αが小さい場合、例えば、画像角度θが６０度のとき、曲折角度αが３０度から−６０度近傍（−６０度は像が得られる限界）の範囲内では、検査値Ｅは単純に増加する傾向を有する。従って、良否の境界となる検査値Ｅと浮き沈み量Ｆとの関係が明確なので、浮き沈み量Ｆの良否を正しく判定できる。曲折角度αが３０度を越える場合、浮き沈み量Ｆを一義的に決められない範囲があるが、良否の判定は、多くの範囲で可能となる。
【００５０】
また、予め抜き取った部品１３の浮き沈み量Ｆの分布を、別途評価して、リード検査装置１の画像角度θの設定を行えば、良否判定をより正確に行うことが可能となる。例えば、画像角度θを３０度に設定することによって、曲折角度αが＋６０度から−３０度近傍（−３０度は像が得られる限界）の範囲内では、検査値Ｅは単純に増加する傾向を有し、検査値Ｅから浮き沈み量Ｆの良否を正しく判定できる。
【００５１】
実際のロットでは、リード先端１８が、水平の実装面に対して、上側（浮き）、または、下側（沈み）にずれる場合、水平面の近くで、角度にして高々±３０度程度、通常は±３０度よりずっと小さなずれであることが極めて多いことが経験的に把握されているので、リード検査装置１による本リードの検査方法は有効に機能する。また、水平の実装面に対して、上側に３０度以上及び下側に３０度以上のように大きくずれる場合は、部品１３を作製する組立装置等の明らかな異常を伴う場合が多く、本リード検査装置１に掛ける前に、異常として排除されることが経験的に把握されている。
【００５２】
その結果、本実施例のリードの検査方法によれば、部品１３の規格のほぼ中心値を有する良品の登録樹脂エッジ像５１及び登録リード先端像５２を基準に置き、この基準に対して、検査される部品１３のリード像３５の先端の境界点５９がどれだけずれているかを検査値Ｅとしているので、検査される部品１３のリード１５の先端の相対的な分布によって、不良品が良品と判定される等の誤判定を抑制することができる。また、リード検査装置１は、このリードの浮き沈みの良否判定を可能とする。
【００５３】
リード検査装置１の光学系は、例えば、部品１３の左右の側部から延出されたリード部を２つの視野に分けて、１つのカメラ２１に撮像できるため、リード検査装置１内部のスペース効率が高く、また、部品全体を１つのカメラ２１に撮像する場合に比較して、カメラ２１の撮像素子に相対的に大きく撮像でき、像の解像度を上げることが可能となる。
【００５４】
また、２つの視野に分けて取り込むことは、３つ以上の視野に分けて取り込む場合に比較して、光学系の調整が容易である上、カメラ２１の撮像素子に相対的に大きく撮像でき、像の解像度を上げることが可能となる。像の解像度が高いことは、より精度よく良否判定が可能となる。また、光学系の調整が容易であることは、リード検査工程の時間短縮に寄与することになる。
【００５５】
基準とする登録樹脂エッジ像５１及び登録リード先端像５２は、設計値に基づく数値から導き出されたものではない。部品１３のロットの中で良品となったものに基づく物理量なので、同ロットの検査される部品１３と比較し易い。すなわち、固定される位置が底面側であろうと、上面側であろうと、良品と検査される部品１３とが同じように支持台１１に固定されれば、両者が共通に持っている物理量に手を加える必要はなくなり、数値の補正等の面倒な手続は低減される。その結果、リード検査工程の時間短縮が可能な上に、精度の高い比較が可能となり、信頼性の高い良否判定ができる。
【００５６】
上記実施例の変形例を説明する。図９は、リード検査装置の構成の一部を模式的に示す上記実施例の図１に対応したブロック図、図１０は、ガルウィング型のリードが延在する樹脂封止された部品を模式的に示す図で、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は側面図である。上記実施例とは、ガルウィング型のリードを備えた部品のリード検査を行うことが異なっている。上記実施例と同じ構成要素については、説明を省略する。
【００５７】
図９に示すように、リード検査装置の撮像部１０の中の部品８３がガルウィング型リード８５、８６を有し、支持台１１上の一定位置に、底面（実装面側）を下にして、リード８５、８６を空中に置いた状態で、固定されているが、リード検査装置の構成は、上記実施例と同じである。
【００５８】
図１０に示すように、部品８３は、板状のリード８５、８６が、樹脂８４の側面上部の樹脂エッジ８７から、底面にほぼ平行に張り出し、直角に近い鋭角に底面方向に曲げられ、樹脂８４の底面より少し低い位置にリード８５、８６の実装側の面があるように伸びて、次に、樹脂８４から離れる方向に曲げられて突出した、いわゆる、ガルウィング型の構造をなしている。例えば、リード８５、８６が一側部に４本、対向する他側部に４本の合計８本形成されている。リード８５、８６は、樹脂８４に食い込むように形成され、互いに固定されている。なお、リードフレームから切断されたタイバーカット残りは、図面では省略されている。
【００５９】
突出しているリード８５、８６の樹脂８４の側部から先端までの距離は、上記実施例のリード１５、１６に比較して、長く形成されている。そのために、樹脂８４の底面側が支持台１１に固定されても、樹脂８４がリード８５、８６の像２８、２９を遮ることは、実質上、起きない。樹脂８４がリード８５、８６の像２８、２９を遮ることが起こりそうな場合は、上記実施例のように、樹脂８４の底面側を上にして支持台１１に固定することによって解決される。
【００６０】
リード８５、８６の検査方法の流れは、上記実施例と同様である。そして、リード８５、８６が、樹脂８４の側部の樹脂エッジ８７の部分で曲折して、浮き沈みしている場合について、樹脂エッジ８７とリード先端８８との関係は、ガルウィング型の構造でも維持されるので、上記実施例と同様に検査値Ｅを求めて、浮き沈み量Ｆに関する良否の判定が可能となる。
【００６１】
ガルウィング型のリード８５、８６は、フラット型リードに比較して、曲げ工程を余分に経ている。樹脂８４の側部の樹脂エッジ８７の部分での曲折以外のフォーミング工程による曲げ具合によって、浮き沈み量に変化が出る場合がある。つまり、良品と判定されても、必ずしも良品とは限らない場合が出現する。その場合、フォーミング工程の金型に依存する系統的なずれであることが多く、ロットの中から抜き取った部品８３を、別途実測して、良品の判定基準値を補正することで解決することが可能である。なお、ガルウィング型リード８５、８６を有する部品８３は、リード検査装置に掛ける前に、ロットの中から抜き取った部品８３のリードの実測評価を実施しておくことが好ましい。
【００６２】
本変形例では、ガルウィング型リード８５、８６を有する部品８３において、上記実施例と同様なリード検査装置を使用して、同様なリード検査方法を適用することにより、検査値Ｅから浮き沈み量Ｆの良否を正しく判定し、部品８３の選別が可能である。上記実施例と同様な効果を有している。
【００６３】
以上、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することができる。
【００６４】
例えば、本実施例では、リード検査装置は、独立した装置である場合を説明したが、部品の外観検査装置等の中の１つの機能として、撮像部を組み込み、共通のコンピュータ等に処理部を組み込んで、制御部及び入出力部等を使用して、リードの検査を実行することは可能である。
【００６５】
また、本実施例では、リード検査装置は、半導体部品の樹脂から突出したリードの浮き沈み量の検査として使用する例を説明したが、変形の少ない固体から延出した変形可能な突出物の基準位置からの浮き沈み等の変位量について、変位量を検出し、良否判定を行うことは差し支えない。
【００６６】
また、本実施例では、対向する側部に４本ずつ、合計８本のリードを有する部品のリードの浮き沈み量の検査として使用する例を説明したが、対向する側部に、それぞれ、ｍ本とｎ本（ｍ、ｎは正の整数）のリードを有する部品であってもよい。また、矩形の４つの側部にリードを有する部品を、２回に分けて、すなわち、まず、相対向する側部にあるリードを検査し、次に、部品を９０度回転して、別の相対向する側部にあるリードを検査することは可能である。
【００６７】
また、本実施例では、リードは、フラット型及びガルウィング型の例を説明したが、リードは、他の形状、例えば、樹脂の端部である側部を出て底面側内側にＪ字型に曲がった形状、樹脂の側部を出て側部に垂直外側方向にＬ字型に曲がった形状等であっても差し支えない。更に、相対向する側部に形成されたリードは、必ずしも同じ形状である必要はない。
【００６８】
本発明は、以下の付記に記載されるような構成が考えられる。  
（付記１）  端部より突出した位置に延在するリードを有する部品、及び、前記部品を一定の位置に固定し、複数の異なる視野が１つの撮像装置によって同時に撮像される検査装置を用意して、検査の規格を満足する第１グループの前記部品の前記端部のエッジ（端部エッジ）及び前記リードの突出端（リード突出端）の第１の画像データを得る工程と、検査対象である第２グループの前記部品の端部エッジ及びリード突出端の第２の画像データを得る工程と、前記第１の画像データの端部エッジと、対応する前記第２の画像データの端部エッジとを一致させて、前記第２の画像データのリード突出端と、対応する前記第１の画像データのリード突出端との差異を算出する工程と、前記差異から、前記第２グループの前記部品のリード突出端が、対応する前記第１グループの前記部品のリード突出端に対して、浮き沈みする浮き沈み量に関連する物理量を算出する工程と、前記物理量に基づき検査判定する工程とを備えているリードの検査方法。
【００６９】
（付記２）  前記部品の一端部の画像及び前記一端部に対向した他端部の画像は、同時に前記撮像装置によって撮像される付記１に記載のリードの検査方法。
【００７０】
（付記３）  前記端部エッジの画像は、パターンマッチングにより複数の境界点を検出し、最小二乗法で直線近似される付記１に記載のリードの検査方法。
【００７１】
（付記４）  前記部品の一端部の画像は、前記一端部に対向した他端部側、且つ、前記撮像装置側に配設された反射手段で反射されて、撮像される付記１に記載のリードの検査方法。
【００７２】
（付記５）  前記端部エッジ及びリード突出端は、画像を得る側及び画像を得る側の対向側の少なくとも一方から照明される付記１に記載のリードの検査方法。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施例に係るリード検査装置の構成を模式的に示すブロック図。
【図２】本発明の実施例に係るリードの検査方法を概略的に示すフローチャート。
【図３】本発明の実施例に係るリードの検査の対象となるフラットなリードが延在する樹脂封止された部品を模式的に示す図で、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は側面図、図３（ｃ）は正面図。
【図４】本発明の実施例に係るリード検査装置により取り込まれた良品の画像を模式的に示す図で、図４（ａ）は全体を示す図、図４（ｂ）は一部を拡大した図（一部黒白反転）。
【図５】本発明の実施例に係るリード検査装置により取り込まれた検査される部品の画像を模式的に示す図。
【図６】本発明の実施例に係るリード検査装置により取り込まれた画像とリードの浮き沈みを模式的に示す図で、図６（ａ）は部品の側部にあるリードと画像との関係を示す図、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は図６（ａ）の一部を拡大して示す図。
【図７】本発明の実施例に係るリードの画像から算出されるずれ量と浮き沈み量との差異を模式的に示す図。
【図８】本発明の実施例に係るリードの浮き沈みの目安となる検査値と曲折した角度との関係を示す図。
【図９】本発明の実施例に係るリード検査装置の構成の一部を模式的に示すブロック図。
【図１０】本発明の実施例に係るリードの検査の対象となるガルウィング型のリードが延在する樹脂封止された部品を模式的に示す図で、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は側面図。
【符号の説明】
【００７４】
１  リード検査装置
１０  撮像部
１１  支持台
１３、８３  部品
１４、８４  樹脂
１５、１５ａ、１５ｂ、１６、８５、８６  リード
１７、８７  樹脂エッジ
１８、１８ａ、１８ｂ、８８  リード先端
２１  カメラ
２３、２４  反射鏡
２５、２６  上部照明
２７ａ、２７ｂ  照明光
２８、２９  像
３１、３２  下部照明
３４  樹脂像
３５、３６  リード像
３７  暗部
３８、３９、５８、５９  境界点
４１  処理部
４２  差異算出部
４３  物理量算出部
４４  判定部
４６  制御部
４７  入出力部
５１  登録樹脂エッジ像
５２  登録リード先端像
５５  樹脂エッジ像
５６  樹脂エッジ像下限
５７  樹脂エッジ像上限
６１  登録樹脂エッジ
６２  登録リード先端
α  曲折角度
θ  画像角度
Ａ、Ａ１、Ａ２  オフセット
Ｅ、Ｅ１、Ｅ２  検査値
Ｆ、Ｆ１、Ｆ２  浮き沈み量
Ｋ  画像ずれ量
Ｌ、Ｌ１、Ｌ２  ずれ量
【図１】
2008039482.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008039482.tif 000006
【図５】
2008039482.tif 000007
【図６】
2008039482.tif 000008
【図７】
2008039482.tif 000009
【図８】
2008039482.tif 000010
【図９】
2008039482.tif 000011
【図１０】
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