(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の平面形状が周期的に繰り返し現れる略帯状の形状を有し、その長手方向に伸びる側端部よりも内側の所定の位置に特定の透過型形状が前記長手方向に沿って周期的に形成されている帯状部品を検査するための検査装置であって、
前記帯状部品の搬送路において前記帯状部品の長手方向とほぼ垂直な方向に沿って配置され、前記帯状部品の線状画像を所定の時間毎に取得するフォトラインセンサと、
前記フォトラインセンサから出力された出力信号の変化点を分析することによって、前記側端部の位置に相当する第１の出力信号変化点を決定するとともに、前記第１の出力信号変化点から所定の範囲の中に前記特定の透過型形状に対応する第２の出力信号変化点が存在するか否かを判断し、前記所定の範囲の中に第２の出力信号変化点が存在する状態が発生したときに検査の実行タイミングを示すトリガ信号を生成するトリガ信号生成部と、
前記トリガ信号に応じて前記検査を実行する検査実行部と、
を備えることを特徴とする帯状部品の検査装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置であって、
前記トリガ信号生成部は、前記所定の範囲の中に第２の出力信号変化点が存在する状態が継続しているときには前記トリガ信号の生成を中止する、帯状部品の検査装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の装置であって、さらに、
前記帯状部品を挟んで前記フォトラインセンサとは反対側に設けられ、前記フォトラインセンサに向けて光を照射する光源を備える、帯状部品の検査装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の装置であって、
前記検査実行部は、前記トリガ信号に応答して前記帯状部品の特定の検査対象領域を包含する２次元画像を取得するカメラを含む、帯状部品の検査装置。
【請求項５】
同一の平面形状が周期的に繰り返し現れる略帯状の形状を有し、その長手方向に伸びる側端部よりも内側の所定の位置に特定の透過型形状が前記長手方向に沿って周期的に形成されている帯状部品に関して、所定の処理を実行するための処理タイミングを決定する装置であって、
前記帯状部品の搬送路において前記帯状部品の長手方向とはほぼ垂直な方向に沿って配置され、前記帯状部品の線状画像を所定の時間毎に取得するフォトラインセンサと、
前記フォトラインセンサから出力された出力信号の変化点を分析することによって、前記側端部の位置に相当する第１の出力信号変化点を決定するとともに、前記第１の出力信号変化点から所定の範囲の中に前記特定の透過型形状に対応する第２の出力信号変化点が存在するか否かを判断し、前記所定の範囲の中に第２の出力信号変化点が存在する状態が発生したときに前記所定の処理の実行タイミングを示すトリガ信号を生成するトリガ信号生成部と、
を備えることを特徴とする処理タイミング決定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、帯状部品の検査や所定の処理の実行タイミングを決定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣチップ（半導体集積回路）にリード（端子）を半田付けする際には、帯状のリードフレームと呼ばれる部品が用いられる。リードフレームには、多数の端子が周期的に繰り返し形成されており、リードフレームの側端部には搬送用のスプロケット穴が設けられている。
【０００３】
リードフレームの検査を行う場合に、従来は、リードフレームをその長手方向に搬送しながらリードフレーム内の所定の検査対象領域の画像を撮像し、その画像を調べて各検査対象領域の良否を判定していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、リードフレームを搬送する際には、その長手方向に垂直な方向（リードフレームの幅方向）にリードフレームがぶれるので、検査対象領域の画像を撮像するタイミングをうまく決定することが困難であった。このような問題は、リードフレームの検査のみでなく、同一の平面形状が周期的に繰り返し現れる帯状部品に関して、検査や所定の処理を実行する場合に共通する問題であった。
【０００５】
本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、帯状部品が搬送される際に、幅方向に帯状部品がぶれるときにも、その検査や処理のタイミングを精度良く決定することのできる技術を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記目的を達成するために、本発明は、同一の平面形状が周期的に繰り返し現れる略帯状の形状を有し、その長手方向に伸びる側端部よりも内側の所定の位置に特定の透過型形状が前記長手方向に沿って周期的に形成されている帯状部品を検査するための検査装置を提供する。この検査装置は、前記帯状部品の搬送路において前記帯状部品の長手方向とほぼ垂直な方向に沿って配置され、前記帯状部品の線状画像を所定の時間毎に取得するフォトラインセンサと、前記フォトラインセンサから出力された出力信号の変化点を分析することによって、前記側端部の位置に相当する第１の出力信号変化点を決定するとともに、前記第１の出力信号変化点から所定の範囲の中に前記特定の透過型形状に対応する第２の出力信号変化点が存在するか否かを判断し、前記所定の範囲の中に第２の出力信号変化点が存在する状態が発生したときに検査の実行タイミングを示すトリガ信号を生成するトリガ信号生成部と、前記トリガ信号に応じて前記検査を実行する検査実行部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この検査装置では、フォトラインセンサの出力信号の変化点を分析することによって、帯状部品の側端部から所定の範囲の中に特定の透過型形状が存在する状態が発生したときに検査のトリガ信号を生成するので、帯状部品の搬送時にその長手方向とは垂直な方向に帯状部品がぶれるときにも、その検査タイミングを精度良く決定することが可能である。
【０００８】
なお、前記トリガ信号生成部は、前記所定の範囲の中に第２の出力信号変化点が存在する状態が継続しているときには前記トリガ信号の生成を中止するようにしてもよい。
【０００９】
こうすれば、出力信号が特定の状態に変化したときにのみトリガ信号が発生するので、トリガ信号の発生タイミングをより好ましいものに設定することが可能である。
【００１０】
この検査装置は、さらに、前記帯状部品を挟んで前記フォトラインセンサとは反対側に設けられ、前記フォトラインセンサに向けて光を照射する光源を備えるようにしてもよい。
【００１１】
こうすれば、フォトラインセンサによって帯状部品の透過部分と非透過部分の明瞭な線状画像を取得することができ、従って、検査タイミングをより精度良く決定することが可能である。
【００１２】
前記検査実行部は、前記トリガ信号に応答して前記帯状部品の特定の検査対象領域を包含する２次元画像を取得するカメラを含むようにしてもよい。
【００１３】
このような検査装置では、検査タイミングが精度良く決定されているので、カメラとして比較的視野の狭いものを採用することが可能である。
【００１４】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、帯状部品の検査方法および装置、帯状部品の処理タイミング決定方法および装置、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、そのコンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号、等の態様で実現することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例における検査の概要を示す概念図である。帯状の部品であるリードフレーム１０は、所定の搬送路上を矢印の方向にほぼ一定速度で搬送されていく。検査装置は、この搬送路において、リードフレーム１０の検査を実行する。この検査装置は、リードフレーム１０の下方に設けられたフォトラインセンサ２０と、リードフレーム１０を挟んでフォトラインセンサ２０とは反対側に設けられた点光源であるＬＥＤ２２と、リードフレーム１０の所定の検査対象領域ＳＡの２次元画像を取得するためのカメラ２４と、制御装置３０とを備えている。
【００１６】
制御装置３０は、フォトラインセンサ２０やカメラ２４とのインターフェイスボードが装着されたパーソナルコンピュータで構成されている。制御装置３０は、
トリガ発生部３２と、画像処理部３４とを有している。トリガ発生部３２は、フォトラインセンサ２０からの出力信号Ｓｐｈに応じてトリガ信号ＴＧを生成してカメラ２４に供給する。画像処理部３４は、カメラ２４で撮像された画像の画像信号ＩＭを処理することによって、リードフレームの良否を判定する。例えば、画像処理部３４は、検査対象領域ＳＡの画像を処理することによって、リードピンに許容値以上の曲がりが発生していないか否かを検査することによってリードフレームの良否を判定することが可能である。なお、トリガ発生部３２と画像処理部３４の機能は、制御装置３０内の図示しないＣＰＵがコンピュータプログラムを実行することによって実現される。
【００１７】
フォトラインセンサ２０は、リードフレーム１０の長手方向（搬送方向）とはほぼ垂直な方向（リードフレーム１０の幅方向）に沿って配置されている。ＬＥＤ２２は、フォトラインセンサ２０の真上に配置されており、放射状の光をフォトラインセンサ２０に向けて照射する。なお、光源としては、点光源であるＬＥＤ２２の代わりに、線状または面状の光源を用いることも可能である。また、十分な環境光が存在する場合には、フォトラインセンサ２０のための光源を省略してもよい。
【００１８】
リードフレーム１０には、その長手方向に延びる一方の側端部１２の内側の所定の位置に、スプロケット穴１４が周期的に設けられている。スプロケット穴１４は、図示しない搬送装置がスプロケットを使用してリードフレーム１０を搬送する際に、その搬送装置のスプロケットの歯が差し込まれる穴である。ＬＥＤ２２は、このスプロケット穴１４が設けられている位置に向けて光を照射する。リードフレーム１０の透過部を透過した光はフォトラインセンサ２０で受光される。フォトラインセンサ２０は、一定時間毎にリードフレーム１０の線状画像を取得し、その線状画像を表す出力信号Ｓｐｈをトリガ発生部３２に供給する。トリガ発生部３２は、リードフレーム１０のスプロケット穴１４を検出したときにトリガ信号ＴＧを生成する。
【００１９】
図２は、トリガ発生部３２がトリガ信号ＴＧを生成するタイミングを決定する様子を示す説明図である。図２（ａ）は、ある時刻ｔ１におけるリードフレーム１０とフォトラインセンサ２０の位置関係と、フォトラインセンサ２０からの出力信号Ｓｐｈのレベル変化とを示している。また、図２（ｂ）は、時刻ｔ１から所定の時間間隔Δｔだけ経過した時刻ｔ２における状態を示している。なお、この時間間隔Δｔの間に、リードフレーム１０は矢印の方向（図中では上方向）に所定の距離だけ移動している。
【００２０】
時刻ｔ１では、フォトラインセンサ２０の位置は１つのスプロケット穴１４に懸かる直前の位置にある。図２（Ａ）の下部には、このときのフォトラインセンサ２０の出力信号Ｓｐｈのグラフが示されている。このグラフの横軸ｘは、フォトラインセンサ２０の一方の端部２１から測った位置座標であり、出力信号Ｓｐｈの値はこの座標ｘに応じて変化する。リードフレーム１０によって遮光される位置では出力信号Ｓｐｈの値は所定のＬレベル（遮光レベル）を示し、リードフレーム１０によって遮光されない位置では出力信号Ｓｐｈの値は所定のＨレベル（非遮光レベル）を示す。なお、実際にはフォトラインセンサ２０の出力信号Ｓｐｈは多値レベルを取りうるが、ここでは簡単のために、ＬレベルとＨレベルの２つのレベルのみを取るものと考える。
【００２１】
時刻ｔ１においては、フォトラインセンサ２０の出力信号Ｓｐｈは、フォトラインセンサ２０の端部２１から座標ｘ１までの範囲ではＨレベルを取る。また、座標ｘ１から座標ｘ２までの範囲ではＬレベルを取り、座標ｘ２以降に再びＨレベルとなる。なお、本明細書では、座標ｘ１，ｘ２のように、出力信号Ｓｐｈのレベルが切り替わる点を「出力信号変化点」または単に「変化点」と呼ぶ。
【００２２】
トリガ発生部３２は、最初に信号レベルがＨレベルからＬレベルに切り替わる変化点ｘ１を検出し、この変化点ｘ１をリードフレーム１０の側端部１２の位置であると認識する。また、この最初の変化点ｘ１の後で信号レベルがＬレベルからＨレベルに切り替わる変化点ｘ２を検出し、これらの変化点ｘ１，ｘ２の座標値の差分Δｘ（＝ｘ２−ｘ１）を算出する。さらに、この差分Δｘが、予め設定されたしきい値Ｄ未満であるか否かを調べる。このしきい値Ｄは、フォトラインセンサ２０がスプロケット穴１４を通過する位置に来た状態において、リードフレーム１０からスプロケット穴１４までの距離に関連付けられた値であり、リードフレーム１０毎に予め設定された値である。図２の例では、しきい値Ｄは、側端部１２からスプロケット穴１４の中央までの値に設定されている。
【００２３】
時刻ｔ１では、フォトラインセンサ２０の撮像位置にスプロケット穴１４が存在しないので、変化点座標の差分Δｘはしきい値Ｄ以上となる。この場合にはトリガ発生部３２はトリガ信号ＴＧを発生しない。一方、時刻ｔ２では、フォトラインセンサ２０の撮像位置にスプロケット穴１４が存在しており、この結果、変化点座標の差分Δｘはしきい値Ｄ未満の値となる。このとき、トリガ発生部３２はトリガ信号ＴＧを発生して、カメラ２４に２次元画像を撮像させる。
【００２４】
なお、時刻ｔ２以降は、Δｘ＜Ｄの状態がしばらく継続するが、このような場合はトリガ信号ＴＧの発生は中止される。すなわち、トリガ発生部３２は、時刻ｔ２の場合のように、その直前の時刻（時刻ｔ１）において差分Δｘがしきい値Ｄ以上の状態にあり、その状態が次にΔｘ＜Ｄの状態に切り替わったときにのみトリガ信号ＴＧを生成する。換言すれば、スプロケット穴１４の前端部が検出されたときにのみ、トリガ信号ＴＧを発生させる。こうすれば、１個のスプロケット穴１４に対して１回だけトリガ信号ＴＧを発生させることが可能である。
【００２５】
図３は、トリガ発生部３２による処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ１では、フォトラインセンサ２０が線状画像を撮像し、その出力信号Ｓｐｈがトリガ発生部３２に供給される。ステップＳ２では、出力信号Ｓｐｈの最初の２つの変化点ｘ１，ｘ２の座標が検出されるとともに、その差分Δｘが算出される。ステップＳ３では、差分Δｘとしきい値Ｄとの大小関係が第１の状態（差分Δｘがしきい値Ｄ以下）から第２の状態（差分Δｘがしきい値Ｄ未満）に切り替わったか否かが判定される。大小関係が切り替わっていない場合には、ステップＳ１に戻り、所定の時間間隔の後に再度フォトラインセンサ２０によって線状画像が撮像される。一方、大小関係が切り替わったときには、ステップＳ４においてトリガ信号ＴＧが生成される。
【００２６】
なお、ステップＳ３における判断基準としては、「Δｘ＜Ｄに切り替わったか否か」の代わりに、「Ｄ１＜Δｘ＜Ｄ２に切り替わったか否か」（Ｄ１，Ｄ２は０でない所定の値）という判断基準を用いてもよい。すなわち、ステップＳ３では、差分Δｘが所定の範囲内にあるか否かを判断するようにすればよい。
【００２７】
また、図３の手順の代わりに、Δｘ＜Ｄの状態のときには常にトリガ信号ＴＧを発生させるようにしてもよい。このときには、Δｘ＜Ｄの状態が継続しているときにはトリガ信号ＴＧが連続して発生するので、カメラ２４が、連続して発生しているトリガ信号ＴＧのうちの２回目以降のトリガ信号ＴＧを無視するようにすればよい。
【００２８】
図４（Ａ）は、本実施例の検査装置の機械的構成を示す正面図であり、図４（Ｂ）はその基台１００の平面図である。リードフレームは、矢印で示す方向に（図中の右方向に）搬送される。基台１００の両端には、リードフレームの側端部を案内するためのガイドプレート１１０，１１２が設けられている。各ガイドプレート１１０，１１２は、相対する案内面の距離を任意に変更可能である。また、基台１００の上には、搬送台１２０，１２２，１２４が設けられている。中央の搬送台１２２は、カメラ２４の下部位置に存在しており、カメラ２４による撮像される画像のコントラストを向上させるために、吸光特性を有する材質（例えば黒い紙）によって表面が覆われている。
【００２９】
また、基台１００の右端部付近には、２つのフォトラインセンサ２０ａ，２０ｂが設けられている。図４（Ｂ）に示すように、これらの２つのフォトラインセンサ２０ａ，２０ｂは、搬送方向とは垂直な方向に沿って互いにずれた位置に配置されている。２つのフォトラインセンサ２０ａ，２０ｂを設けるようにした理由は、スプロケット穴がリードフレームの２つの側端部のうちのいずれの側に存在する場合にも、検査タイミングをうまく決定できるようにするためである。なお、リードフレームとしては、２つの側端部の両方にスプロケット穴が設けられているものも存在する。この場合には、そのうちの一方の側端部の近傍に存在するスプロケット穴のみを利用して検査タイミングを決定することができる。
【００３０】
フォトラインセンサ２０が存在する側の基台１００の一端には、柱状アーム２００が垂直に設けられている。なお、柱状アーム２００の下部は、一部切り欠かれた状態で図示されている。柱状アーム２００の上部には、２つのフォトラインセンサ２０ａ，２０ｂの真上の位置に、２つのＬＥＤ２２ａ，２２ｂが設けられている。柱状アーム２００の上端部は略直角に屈曲しており、水平に延びた水平アーム２０２を構成している。
【００３１】
水平アーム２０２の先端には、上下移動プレート２１０が設けられており、上下移動プレート２１０の先には左右移動プレート２２０が設けられている。左右移動プレート２２０には、カメラ２４が取り付けられている。上下移動プレート２１０は、上下移動調節ねじ２１２の回転に応じて上下に移動する。また、左右移動プレート２２０は、左右移動調節ねじ２２２の回転に応じて左右に移動する。これらの調節ねじ２１２，２２２を用いて、カメラ２４の上下左右の位置を、所望の撮像位置に設定することが可能である。
【００３２】
以上説明したように、本実施例では、フォトラインセンサ２０の出力信号Ｓｐｈから、リードフレーム１０の側端部１２の位置ｘ１を検出するとともに、その側端部から所定の距離Ｄの範囲内にスプロケット穴１４が存在するか否かを検出しているので、リードフレーム１０が長手方向（搬送方向）と垂直な方向（リードフレームの幅方向）に多少ぶれた場合にも、スプロケット穴１４が存在するか否か（すなわち検査タイミング）を精度良く判定することができる。また、検査タイミングを精度良く判定できるので、カメラ２４によって撮像される検査対象領域ＳＡ（図１）を従来よりも小さく設定することが可能である。検査対象領域ＳＡが小さくなると、画像処理部３４による処理量が低減されるので、検査に要する時間を短縮できるという利点がある。
【００３３】
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００３４】
（１）上記実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、制御装置３０（図１）の各部の機能の一部を専用のハードウェア回路が実行するようにすることもできる。
【００３５】
（２）上記実施例では、スプロケット穴１４の前端部を検出したときに直ちにトリガ信号ＴＧを発生させていたが、所定の時間遅れの後にトリガ信号ＴＧを発生させるようにしてもよい。
【００３６】
（３）上記実施例ではスプロケット穴１４の前端部においてトリガ信号ＴＧを発生させていたが、この代わりに、後端部でトリガ信号ＴＧを発生させるようにしても良い。
【００３７】
また、１つのスプロケット穴１４毎にトリガ信号ＴＧを発生させる代わりに、複数個のスプロケット穴１４に１回の割合でトリガ信号ＴＧを発生させるようにしてもよい。従って、一般には、Ｎ個（Ｎは１以上の所定の整数）のスプロケット穴１４毎に１回の割合でトリガ信号ＴＧを発生させるようにしてもよい。
【００３８】
なお、上記実施例では、トリガ信号ＴＧを発生させるタイミングを規定する特定の形状としてスプロケット穴１４を用いていたが、スプロケット穴１４以外の他の特定の形状を用いてトリガ信号ＴＧを発生させるようにしてもよい。ただし、トリガ信号ＴＧの発生に使用される特定の形状としては、光を透過する部分と光を透過しない部分とを有する形状（「透過型形状」と呼ぶ）を利用することが好ましい。
【００３９】
（４）上記実施例では、帯状のリードフレーム１０内の所定の検査対象領域の画像を取得して検査を行う検査装置について説明したが、本発明は、リードフレーム以外の他の帯状部品の検査装置にも適用可能である。また、帯状部品の検査装置ではなく、帯状部品に関して特定の処理を行うための処理装置にも適用可能である。帯状部品に関する特定の処理としては、例えば帯状部品の一部に薬品を塗布する処理などがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における検査の概要を示す概念図。
【図２】トリガ発生部３２がトリガ信号ＴＧを生成するタイミングを決定する様子を示す説明図。
【図３】トリガ発生部３２による処理手順を示すフローチャート。
【図４】本実施例の検査装置の機械的構成を示す図。
【符号の説明】
１０…リードフレーム
１２…側端部
１４…スプロケット穴
２０，２０ａ，２０ｂ…フォトラインセンサ
２１…端部
２２，２２ａ，２２ｂ…ＬＥＤ
２４…カメラ
３０…制御装置
３２…トリガ発生部
３４…画像処理部
４０…制御回路
８８…ホストコンピュータ
１００…基台
１１０，１１２…ガイドプレート
１２０，１２２，１２４…搬送台
２００…柱状アーム
２０２…水平アーム
２１０…上下移動プレート
２１２…上下移動調節ねじ
２２０…左右移動プレート
２２２…左右移動調節ねじ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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