JPH1163951A

JPH1163951A - 外観検査装置

Info

Publication number: JPH1163951A
Application number: JP22323097A
Authority: JP
Inventors: Ichirou Hashi; 威智郎橋
Original assignee: SOUEI TSUSHO KK
Current assignee: SOUEI TSUSHO KK
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 1999-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】ボールピッチ、ボール径及びボール位置度等
のボール計測を高速に行うことができ、しかもマーク・
パッケージボイド検査を同一タクト内で行うことが可能
な外観検査装置を提供する。【解決手段】端子面を下に向けた姿勢でトレーＴ1 に
収納されたパッケージＰを計測ポジションＳ3 に搬送す
るピックアップ装置１と、そのピックアップポジション
Ｓ1 の上方に配置されたマーク・パッケージボイド検査
手段３と、計測ポジションＳ3 に搬送されたパッケージ
Ｐの端子側を、画像処理計測（またはレーザ変位計測）
で検査する計測手段４，５を設け、パッケージボイド検
査手段が、先に検査を終えたパッケージＰを計測ポジシ
ョンＳ3 に搬送している過程で、次のパッケージＰの検
査を行うように構成することで、同一タクト内でマーク
・パッケージボイド検査を行えるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＢＧＡ・ＣＳＰパッ
ケージ等の外観検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＢＧＡ・ＣＳＰパッケージの外観検査装
置としては、従来、レーザ変位計測装置がある。

【０００３】このレーザ変位計測装置は、パッケージを
トレーに収納したまま、反転した状態で、パッケージの
裏面（端子側）に対してレーザ光をスキャンすることに
より、パッケージの反りや端子の形状・ピッチ等を非接
触で計測する装置である。

【０００４】ボールグリッドアレイタイプのパッケージ
の計測を対象としたレーザ変位計測装置においては、パ
ッケージの端子側から、ボール有無、ボールピッチ、ボ
ール径及びボール位置度の計測に加えて、ボールコプラ
ナリティ（ボール配列の平坦度）を計測する３次元レー
ザ変位計測装置が実用化されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＢＧＡ・Ｃ
ＳＰパッケージは、通常、端子を下にした状態（正方
向）でトレーに収納されている。

【０００６】このためレーザ変位計測装置を使用して、
ボールタイプのＢＧＡ・ＣＳＰパッケージの端子検査を
行う場合、トレーを反転させ、パッケージ姿勢を反転さ
せた状態で、レーザ変位計測装置にてボール計測を行う
必要があり、パッケージ上面のボイド検査や、印字（ま
たはレーザマーカ等）により付けられた社名・製品番号
等のマークの検査は行えないという欠点がある。

【０００７】しかも、レーザ変位計測装置では、ボール
を上に向けた状態での検査となるので、不良品が出て良
品との詰め替え作業を行う際に、ピックアップ装置等が
ボール側に接触して、ボールを傷つける虞れがある。

【０００８】また、イントレー検査のため、検査完了後
に、製造工程用トレーと出荷トレーが異なる場合、移し
替え作業が一つの工程として余分に必要となる。

【０００９】さらに、レーザ光のスキャンはボール配列
の列方向または行方向に沿って行われるが、検査ステー
ジに対するパッケージ収納トレーの位置決めの誤差など
の原因により、レーザ光のスキャン位置が、必ずしもボ
ールの頂点に一致しているとは限らず、ボールコプラナ
リティ計測の信頼性に欠けるという問題もある。

【００１０】本発明はそのような実情に鑑みてなされた
もので、ボールピッチ、ボール径及びボール位置度等の
ボール計測を、パッケージを反転することなく正方向姿
勢のままで高速に行うことができ、しかもマーク・パッ
ケージボイド検査を同一タクト内で行うことが可能な外
観検査装置の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の外観検査装置は、ＢＧＡ・ＣＳＰ型ＩＣ等
のパッケージで、上面等にマークが付され裏面に電気接
続用の端子が形成されてなるパッケージの外観を検査す
る装置であって、図１及び図２に例示するように、端子
面を下に向けた姿勢でトレーＴ1 に収納されたパッケー
ジＰをピックアップして計測ポジションＳ3 に搬送する
ピックアップ装置１と、そのトレーＴ1からのパッケー
ジＰのピックアップポジションＳ1 の上方に配置された
マーク・パッケージボイド検査手段（ＣＣＤカメラ３）
と、ピックアップ装置１によって上部が保持された状態
で計測ポジションＳ3 に搬送されたパッケージＰ（図３
参照）の端子側を、画像処理計測（またはレーザ変位計
測）で検査する計測手段（ＣＣＤカメラ４，５）を備え
ているとともに、パッケージボイド検査手段が、先にマ
ーク・パッケージボイド検査を終えたパッケージＰを、
ピックアップ装置１が計測ポジションＳ3 に搬送してい
る過程で、ピックアップポジションＳ1 に位置する、次
のパッケージＰの検査を行うように構成されていること
によって特徴づけられる。

【００１２】以上の構成の本発明の外観検査装置によれ
ば、パッケージＰを反転させることなく正方向姿勢のま
まの状態で、パッケージＰの端子計測（例えばボールピ
ッチ、ボール径及びボール位置度等のボール計測）と、
パッケージ上面のマーク・パッケージ検査を同一のタク
ト内で行うことができる。

【００１３】ここで、本発明の外観検査装置において、
ピックアップ装置として、図１に例示するように、パッ
ケージ吸着用のパッド１ａ・・１ｄが４箇所に配置された
インデックステーブル１を適用すれば、ローダトレーＴ
1 のピックアップポジションＳ1 から計測ポジションＳ
3 へのパッケージＰの搬送、計測ポジションＳ3 から良
品収納ポジションＳ5 （または不良品排出ポジションＳ
7 ）へのパッケージＰの搬送を同時に行うことができ
る。しかも、ピックアップポジションＳ1 でのパッケー
ジＰのピックアップ動作、計測ポジションＳ3 での端子
（ボール）計測、良品収納ポジションＳ5 （または不良
品排出ポジションＳ7 ）でのパッケージＰの収納動作
（または排出動作）をほぼ同時に行うことができるの
で、ピックアップ装置の動作に無駄がなくなり、パッケ
ージＰのマーク・パッケージボイド検査及び端子計測を
効率良く行うことができる。

【００１４】なお、本発明の外観検査装置において、パ
ッケージ上面のマーク・パッケージボイド検査による外
観検査データ及びパッケージの端子側の画像処理計測
（またはレーザ変位計測）による検査データを、ＣＲＴ
等のビデオモニタ装置あるいはプリンタ等の記録機器に
出力して、表示・記録するように構成してもよい。

【００１５】また、本発明の外観検査装置において、電
気接続用の端子としてボールが裏面に形成されたパッケ
ージを検査する場合、パッケージのボール像を、図３に
例示するように、パッケージＰのボール形成面に対して
直交方向から撮らえる２次元撮像系と、ボール形成面に
対して斜め方向から撮らえる３次元撮像系の２つの撮像
系で撮像し、その２次元撮像系の出力信号からボールピ
ッチ、ボール径及びボール位置度を求めるとともに、３
次元撮像系の出力信号に基づく３次元データと上記２次
元撮像系で得られる２次元データを演算して、ボールコ
プラナリティデータを求めるように構成してもよい。

【００１６】さらに、本発明の外観検査装置において、
マーク・パッケージボイド検査手段及び計測ポジション
に配置された端子計測手段の各出力信号に基づいてパッ
ケージが良品であるか否かを判定し、その判定結果に基
づいて良品／不良品を分類して、トレーに収納するよう
に構成しておいてもよい。

【００１７】ここで、本発明の外観検査装置に用いるマ
ーク・パッケージボイド検査手段及び端子計測手段とし
ては、マーク・パッケージボイド検査及びボール計測等
が可能なものであれば特に限定されないが、分解能など
の点を考慮すると、ＣＣＤカメラを用いることが好まし
い。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、以下、図
面に基づいて説明する。

【００１９】まず、この例の外観検査装置は、図１及び
図２に示すように、インデックステーブル１と、このテ
ーブル１を挟んで互いに対向する位置に配置されたＸ−
Ｙ駆動機構２ａ及び２ｂを備えている。

【００２０】インデックステーブル１は、平面形状が略
十字形となっておりその各辺の先端にそれぞれパッケー
ジＰの吸着用のパッド１ａ・・１ｄが設けられている。

【００２１】インデックステーブル１は、回転機構（図
示せず）により角度９０°のピッチ（１ピッチ当たり約
１秒）で間欠的に回転駆動され、各パッド１ａ，１ｂ，
１ｃ，１ｄが、後述するピックアップポジションＳ1 ，
計測ポジションＳ3 ，良品収納ポジションＳ5 ，不良品
排出ポジションＳ7 に順次に位置するように構成されて
いる。さらにインデックステーブル１には昇降機構（図
示せず）が設けられており、各パッド１ａ・・１ｄが各ポ
ジションＳ1,Ｓ3,Ｓ5,Ｓ7 に位置したときに、後述する
動作の昇降運動が与えられる。

【００２２】なお、以上の構造のインデックステーブル
１の各パッド１ａ・・１ｄは、パッケージＰの上部保持
（吸着）とその解除をそれぞれ個別に行うことが可能と
なっている。また、インデックステーブル１の回転・昇
降動作並びに各パッド１ａ・・１ｄでのパッケージＰの保
持・解除動作は、後述する演算処理装置７（図４参照）
からのコントロール信号によって制御される。

【００２３】ＸＹ移動機構２ａは、ローダトレーＴ1 を
Ｘ軸とＹ軸にそれぞれ個別に移動するテーブルで、演算
処理装置７からのコントロール信号に応じて、ローダト
レーＴ1 を行方向（Ｘ軸方向）と列方向（Ｙ軸方向）
に、パッケージＰ・・Ｐの収納ピッチで移動して、検査を
行うパッケージＰを順次にピックアップポジションＳ1
に配置するように構成されている。

【００２４】ＸＹ移動機構２ｂは、ローダトレーＴ1 と
対向する位置（角度１８０°の位置）に配置される良品
トレーＴ2 をＸ軸とＹ軸にそれぞれ個別に移動する装置
で、このＸＹ移動機構２ｂも、先と同様に演算処理装置
７からのコントロール信号に応じて、良品トレーＴ2 を
行方向（Ｘ軸方向）と列方向（Ｙ軸方向）に、パッケー
ジＰ・・Ｐの収納ピッチで移動して、良品トレーＴ2 の検
査済みパッケージＰの収納部位を、良品収納ポジション
Ｓ5 に順次に配置するように構成されている。

【００２５】なお、ＸＹ移動機構２ａ及びＸＹ移動機構
２ｂの下方には、それぞれ、ローダトレーＴ1 ・・Ｔ1 を
収納するストッカー２１ａ及び良品トレーＴ2 ・・Ｔ2 を
収納するストッカー２１ｂが配置されている。

【００２６】さて、この実施の形態においては、図２に
示すように、ピックアップポジションＳ1 の真上に、こ
のポジションＳ1 に配置されたパッケージＰの平面像
（２次元像）を撮らえるマーク・パッケージボイド検査
用ＣＣＤカメラ３（以下、外観検査用ＣＣＤカメラ３と
称する）及びその照明用光源３ａが配置されている。

【００２７】また、計測ポジションＳ3 には、図３に示
すように、この計測ポジションＳ3に搬送され、インデ
ックステーブル１のパッド１ａ，１ｂ，１ｃまたは１ｄ
で上部が保持されたパッケージＰのボールＢ・・Ｂの２次
元像を下方から撮像する２次元計測用ＣＣＤカメラ４及
びその照明用光源４ａが配置されている。

【００２８】さらに、計測ポジションＳ3 には、同じく
図３に示すように、パッケージＰのボール形成面に対し
て斜め３０°方向からボールＢ・・Ｂの３次元像を撮らえ
る３次元計測用ＣＣＤカメラ５とその照明用光源５ａが
配置されている。

【００２９】なお、この例では、ピックアップポジショ
ンＳ1 の真上に配置する外観検査用ＣＣＤカメラ３とし
て４０万画素のものを用いる。また、計測ポジションＳ
3 に配置する２台のＣＣＤカメラ（ボール計測用）は高
分解能が要求されるので、２次元計測用ＣＣＤカメラ４
として４００万画素、３次元計測用ＣＣＤカメラ５とし
て１００万画素のものを使用する。

【００３０】それら３台のＣＣＤカメラ３，４，５はそ
れぞれ演算処理装置７によって駆動（ＯＮ）のタイミン
グが制御され、外観検査用ＣＣＤカメラ３は、インデッ
クステーブル１の回転過程において各パッド１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄが、図１に示すポイントＳ2,Ｓ4,Ｓ6 ま
たはＳ8 に達した時点、すなわちパッド１ａ，１ｂ，１
ｃまたは１ｄが、ピックアップポジションＳ1 から角度
４５°だけ移動した時点でＯＮとなる。また、計測用Ｃ
ＣＤカメラ４及び５は、各パッド１ａ，１ｂ，１ｃ，１
ｄが計測ポジションＳ3 で一端停止（０．１〜０．２秒
程度）した時に、これに同期してＯＮとなる。なお、各
ＣＣＤカメラ３，４，５の照明用光源３ａ，４ａ，５ａ
も上記と同じタイミングで駆動（ＯＮ）される。

【００３１】以上のタイミングで駆動された外観検査用
ＣＣＤカメラ３と計測用ＣＣＤカメラ４及び５の各出力
信号は、図４に示すように、画像処理装置６３，６４，
６５に順次に導かれ、所定の信号処理（２値化処理等）
が施された後、演算処理装置７に採り込まれる。

【００３２】演算処理装置７は、画像処理装置６によっ
て画像処理が施された画像データのうち、外観検査用Ｃ
ＣＤカメラ３からの画像データに基づいて、マーク有無
・文字抜け及びパッケージボイドの有無等を判定する。

【００３３】また、２次元計測用ＣＣＤカメラ４からの
画像データに基づいて、ボールピッチ、ボール径及びボ
ール位置度を求めるとともに、３次元計測用ＣＣＤカメ
ラ５からの画像データと、２次元計測用ＣＣＤカメラ４
の出力の基づくボール平面像データに基づいてボールコ
プラナリティデータを求め、それらボールに関する検査
データが予め設定された基準データの許容範囲内に入っ
ているか否かを判定する。

【００３４】そして、演算処理装置７は、以上のマーク
・パッケージボイドの判定結果、及び、ボールピッチ・
ボール径・ボール位置度・ボールコプラナリティの判定
結果のいずれか一つでも不可の場合、その不良品パッケ
ージＰを、良品収納ポジションＳ5 では離さずに、不良
品排出ポジションＳ7 まで搬送してＮＧトレー（図示せ
ず）に排出する旨のコントロール信号をインデックステ
ーブル１に供給するように構成されている。

【００３５】なお、演算処理装置７は、以上の動作に加
えて、パッケージボイドの有無及びマークの良否、ボー
ルピッチ、ボール径、ボール位置度及びボールコプラナ
リティデータをＣＲＴ等のビデオモニタ装置８、ＦＦＤ
（フロッピィディスクドライブ）９及びプリンタ１０等
の外部機器に出力するように構成されている。

【００３６】ここで、ボールコプラナリティデータを求
める演算手法については、本明細書では詳細に説明しな
いが、３次元計測用ＣＣＤカメラ５からの画像データ
を、ボール平面像データと３次元計測用ＣＣＤカメラ５
のボール形成面に対する傾き（３０°）を用いて較正す
ることによって容易に求めることができる。

【００３７】次に、本実施の形態の検査動作を説明す
る。まず、ローダトレーＴ1 には、所定数のパッケージ
Ｐ・・Ｐが、ボールＢの形成面を下に向けたままの状態で
収納（３行×ｎ列）されており、このローダトレーＴ1
がＸＹ移動機構２ａによってピックアップポジションＳ
1 に対して位置決めされる。この例では、初期の位置決
めでローダトレーＴ1 の右上角（図１参照）のパッケー
ジＰがピックアップポジションＳ1 に配置され、これに
対応して良品トレーＴ2 がＸＹ移動機構２ｂによって位
置決めされ、その良品トレーＴ2 の左上角のパッケージ
収納部が良品収納ポジションＳ5 に配置される。

【００３８】また、この例では、初期状態のときに、イ
ンデックステーブル１のパッド１ａが不良品排出ポジシ
ョンＳ7 に位置しており、さらに、インデックステーブ
ル１はパッケージＰの搬送中には、図１の実線で示すよ
うに昇降ストロークの上昇端に配置される。

【００３９】さて、検査動作を開始すると、まずはイン
デックステーブル１が回転し、この回転過程において、
インデックステーブル１が角度４５°して各パッド１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄがそれぞれポイントＳ8,Ｓ2,Ｓ4,
Ｓ6 に位置した時点で、ピックアップポジションＳ1 上
方の外観検査用ＣＣＤカメラ３及びその照明用光源３ａ
が同時に駆動され、その画像データつまりピックアップ
ポジションＳ1 に位置するパッケージＰ（第１番目）の
マーク・パッケージボイド検査データが演算処理装置７
内に採り込まれる。

【００４０】この後、インデックステーブル１のパッド
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄがそれぞれポジションＳ1,Ｓ3,
Ｓ5,Ｓ7 に位置した時点で、インデックステーブル１の
回転が停止し、次いで、インデックステーブル１が降下
し、その下降端でパッド１ａによりローダトレーＴ1 内
の第１番目のパッケージＰが吸着される。この吸着され
たパッケージＰは、インデックステーブル１の上昇によ
りローダトレーＴ1 から取り出される。

【００４１】以上のパッケージＰのピックアップ動作が
終了して、インデックステーブル１が上昇端まで上昇し
た時点で、インデックステーブル１が回転を開始する。
なおこのようなピックアップ動作は０．１〜０．２秒程
度で完了する。

【００４２】また、パッケージＰのピックアップ動作が
終了した時点で（または動作終了後に）、ローダトレー
Ｔ1 が、ＸＹ駆動機構２ａによってＸ軸方向に１ピッチ
（パッケージ収納のピッチ）分だけ移動されて、次の検
査を行うパッケージＰ（第２番目）がピックアップポジ
ションＳ1 に配置される。

【００４３】次に、インデックステーブル１の回転によ
り第１番目のパッケージＰが計測ポジションＳ3 に向け
て搬送される過程において、各パッド１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄがそれぞれポイントＳ2,Ｓ4,Ｓ6,Ｓ8 に達した
時点で、ピックアップポジションＳ1 に配置された第２
番目の画像データが外観検査用ＣＣＤカメラ３によって
採取され、その画像データが演算処理装置７内に採り込
まれる。

【００４４】次いで、インデックステーブル１の回転に
より各パッド１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄがそれぞれポジシ
ョンＳ3,Ｓ5,Ｓ7,Ｓ1 に達した時点で、インデックステ
ーブル１が停止・降下する。このとき、ピックアップポ
ジションＳ1 では、先と同様な動作で、パッド１ｂによ
って第２番目のパッケージＰが取り出される。また、計
測ポジションＳ3 においては、インデックステーブル１
が下降端に達した時点で、２台の計測用ＣＣＤカメラ４
及び５とその照明用光源４ａ及び５ａが同時に駆動さ
れ、第１番目のパッケージＰのボールＢ・・Ｂの画像デー
タが採取され、この画像データが演算処理装置７に採り
込まれる。このようなデータ採取を行った時点で、演算
処理装置７は、ボールピッチ・ボール径・ボール位置度
・ボールコプラナリティを求めるとともに、そのボール
検査データと、先の外観検査用ＣＣＤカメラ３によるマ
ーク・パッケージボイドの検査データを用いて第１番目
のパッケージＰの良否を判定する。

【００４５】以上の第１番目のパッケージＰのボール計
測を終了し、インデックステーブル１の上昇により、ピ
ックアップポジションＳ1 での第２番目のパッケージＰ
のピックアップ動作を終了した時点（または動作終了
後）で、ローダトレーＴ1 が、ＸＹ駆動機構２ａによっ
てＸ軸方向に１ピッチ（パッケージ収納のピッチ）分だ
け移動されて、次の検査を行うパッケージＰ（第３番
目）がピックアップポジションＳ1 に配置される。

【００４６】また、第２番目のパッケージＰのピックア
ップ動作が完了した時点で、インデックステーブル１が
回転し、この回転過程において、各パッド１ａ，１ｂ，
１ｃ，１ｄがそれぞれポイントＳ4,Ｓ6,Ｓ8,Ｓ2 に達し
た時点で、ピックアップポジションＳ1 に配置された第
３番目の画像データが外観検査用ＣＣＤカメラ３によっ
て採取され、次いで、各パッド１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
がそれぞれポジションＳ5,Ｓ7,Ｓ1,Ｓ3 に達した時点
で、各ポジションＳ1,Ｓ3,Ｓ5 で次の動作が行われる。

【００４７】ピックアップポジションＳ1 では、先と同
様な動作により、パッド１ｃによるパッケージＰ（第３
番目）の取り出しが行われる。また、その第３番目のパ
ッケージＰのピックアップ動作が完了した時点（または
動作完了後）で、ＸＹ駆動機構２ａによるローダトレー
Ｔ1 のＸ軸及びＹ軸移動により、２列の第４番目のパッ
ケージＰがピックアップポジションＳ1 に配置される。

【００４８】計測ポジションＳ3 では、先と同様な動作
で、２台の計測用ＣＣＤカメラ４及び５よる第２番目の
パッケージＰのボール計測が行われる。

【００４９】良品収納ポジションＰ5 においては、この
ポジションにパッド１ａで搬送された第１番目のパッケ
ージＰが良品である場合には、インデックステーブル１
の降下とパッド１ａでの吸着解除により、第１番目のパ
ッケージＰが良品トレーＴ2内に収容される。一方、第
１番目のパッケージＰが不良品である場合、インデック
ステーブル１が下降端に達してもパッド１ａでパッケー
ジＰを吸着したままの状態が維持される。

【００５０】また、良品収納ポジションＰ5 では、第１
番目のパッケージＰが良品で、このパッケージＰが良品
トレーＴ2 に収納されたときには、ローダトレーＴ2
が、ＸＹ駆動機構２ｂによってＸ軸方向に１ピッチ（パ
ッケージ収納のピッチ）分だけ移動されて、次のパッケ
ージＰを収納する場所が良品収納ポジションＳ5 に配置
される。

【００５１】以上の各ポジションＳ1,Ｓ3,Ｓ5 での動作
が完了した時点で、インデックステーブル１が回転し、
この回転の過程において、第４番目のパッケージＰの画
像データが採取された後、各パッド１ａ，１ｂ，１ｃ，
１ｄが回転初期の位置（図２に示す位置）に戻る。この
状態で、ピックアップポジションＳ1 において第４のパ
ッケージＰのピックアップ（パッド１ｄによる吸着）が
行われるとともに、計測ポジションＰ3 での第３番目の
パッケージＰのボール計測と、良品収納ポジションＰ5
での第２番目のパッケージＰの良品トレーＴ2 への収納
（良品の場合）が同時に行われる。なお、検査結果が不
良品で、良品収納ポジションＳ5 でトレーへの収納が行
われなかったパッケージＰ（第１番目）は、この時点で
ＮＧトレーに排出される。

【００５２】以上で、インデックステーブル１の１サイ
クル分の動作が完了し、以後、第４番目のパッケージＰ
のボール計測と、第５番目以降のパッケージＰのマーク
・パッケージボイド検査及びボール計測が同様な動作で
順次に実行されてゆく。

【００５３】以上のように本発明の実施の形態において
は、トレーｔｏトレー（ローダトレーＴ1 から良品トレ
ーＴ2 への搬送）の過程において、パッケージＰを反転
させる必要がなく、しかもマーク・ボイドパッケージ検
査とボール計測を同時に行うことができる。

【００５４】ちなみに、従来の外観検査装置において
は、検査タクトの短縮化をはかっても、上面外観検査
（マーク・パッケージボイド検査）も行うと、３秒程度
が限界であったのに対し、図１に示す構成の本発明の外
観検査装置では、タクト時間を１．２秒以下に抑えるこ
とができる。

【００５５】また、本発明の実施の形態では、高画素Ｃ
ＣＤカメラを用いているので、ボールピッチ、ボール
径、ボール位置度及びボールコプラナリティを高精度で
計測することができる。

【００５６】例えば、ボール計測用の２次元計測用ＣＣ
Ｄカメラ４を４００万画素、３次元計測用ＣＣＤカメラ
５を１００万画素のものを使用した場合、繰り返し精度
±５〜１０μｍという高精度のボール計測を行うことが
できる。

【００５７】なお、４００万画素の超高画素ＣＣＤカメ
ラの画像処理には膨大な時間を要するが、大容量同時並
列画像処理ボード群を用いることにより、その処理時間
を上記した検査タクト時間内に納めることは可能であ
る。

【００５８】以上の実施の形態において、パッケージＰ
のボール像を撮像する３次元計測用ＣＣＤカメラ５は、
パッケージＰのボール形成面に対して斜めに傾けて配置
しているので、得られる画像にはカメラの傾き方向にお
いて歪み（縮み）が生じ、そのままのデータでは精度
上、問題がある場合には較正を行っておく。

【００５９】その較正法としては、画像処理によるソフ
ト的な手法、また、３次元計測用ＣＣＤカメラ５の光学
系に遠近補正用レンズとシリンドリカルレンズ等を組み
合わせて、斜めから撮像しても全視野にピントが合うよ
うにする、といったハード的な較正法を採ることもでき
る。

【００６０】以上の実施の形態では平面十字形のインデ
ックステーブルを使用しているが、そのテーブルの形状
は、パッケージＰの搬送過程においてピックアップポジ
ションＳ1 でのＣＣＤカメラ２による撮像が可能なもの
であれば任意の形状を採用することができ、例えば図５
に示すように、円盤形の外周４箇所に半円形の切欠きＣ
・・Ｃを設けた形状のインデックステーブル１０１を用い
てもよい。

【００６１】以上の実施の形態では、インデックステー
ブルの４箇所にパッケージ吸着用のパッドを設けた例を
示したが、そのパッドの配置数は複数であれば特に限定
されない。さらに、このような回転方式のインデックス
テーブルに替えて、Ｘ−Ｙ軸と鉛直方向に移動可能な他
のピックアップ装置を用いても本発明は実施可能であ
る。

【００６２】以上の実施の形態では、ボールコプラナリ
ティ計測を行うため、計測ポジションＳ3 に３次元計測
用ＣＣＤカメラ５を配置しているが、ボールコプラナリ
ティが不要の場合は、検査ステージの下方にはボール平
面像を撮像する２次元計測用ＣＣＤカメラ４のみを配置
すればよい。

【００６３】以上の実施の形態では、パッケージの端子
側の検査を画像処理計測で行う例を示したが、本発明は
これに限られることなく、パッケージの端子側の検査と
してレーザ変位計測を用いてもよい。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の外観検査
装置によれば、ボールピッチ、ボール径及びボール位置
度等の端子計測を高速かつ高精度で行うことができる。
またパッケージの上面マーク・パッケージボイド検査も
同一タクト内で行うことができる。しかも、それらの検
査を、パッケージを反転することなく正方向姿勢のまま
で実行できるので、パッケージのピックアップから出荷
トレーへの収納まで、パッケージのボール部にピックア
ップ装置等が接触せず、ボールが傷つく虞れがなくな
る。

【００６５】さらに、トレーｔｏトレー方式のため、製
造工程用トレーから出荷トレーへの移し替え工程を、本
発明の検査装置が兼用し、削除することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の概略構成を示す平面図

【図２】同じく実施の形態の概略構成を示す正面図

【図３】本発明の実施の形態における計測ポジションＳ
3 の構成を示す図

【図４】本発明の実施の形態の信号処理系の構成を示す
ブロック図

【図５】インデックテーブルの変形例を示す平面図

【符号の説明】

１インデックステーブル１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄパッド２ａＸＹ移動機構（ロードトレーＴ1 用）２ｂＸＹ移動機構（良品トレーＴ2 用）３マーク・パッケージボイド検査用ＣＣＤカメラ３ａ照明用光源４２次元計測用ＣＣＤカメラ４ａ照明用光源５３次元計測用ＣＣＤカメラ５ａ照明用光源６３，６４，６５信号処理装置７演算処理装置ＰパッケージＴ1 ロードトレーＴ2 良品トレーＳ1 ピックアップポジションＳ3 計測ポジションＳ5 良品収納ポジションＳ7 不良品排出ポジション

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＢＧＡ・ＣＳＰ型ＩＣ等のパッケージ
で、上面等にマークが付され裏面に電気接続用の端子が
形成されてなるパッケージの外観を検査する装置であっ
て、端子面を下に向けた姿勢でトレーに収納されたパッケー
ジをピックアップして計測ポジションに搬送するピック
アップ装置と、そのトレーからのパッケージのピックア
ップポジションの上方に配置されたマーク・パッケージ
ボイド検査手段と、ピックアップ装置によって上部が保
持された状態で計測ポジションに搬送されたパッケージ
の端子側を、画像処理計測またはレーザ変位計測で検査
する計測手段を備え、上記パッケージボイド検査手段は、先にマーク・パッケ
ージボイド検査を終えたパッケージをピックアップ装置
が計測ポジションに搬送している過程で、ピックアップ
ポジションに位置する、次のパッケージの検査を行うよ
うに構成されていることを特徴とする外観検査装置。
【請求項２】当該外観検査装置全体のタイムタクトを
高速化するために、上記ピックアップ装置として、パッ
ケージをトレーのピックアップポジション→計測ポジシ
ョン→別のトレーの順で移動するインデックステーブル
を用いることを特徴とする、請求項１に記載の外観検査
装置。