トップ :: G 物理学 :: G01 測定;試験




【発明の名称】 電子部品の外観検査方法、外観検査装置及び外観検査処理をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体
【発明者】 【氏名】長尾 政彦
【要約】 【課題】電子部品のパッケージの撮影画像に含まれるむら等の影響を受けず、真の欠陥のみを確実に判別できる、電子部品の外観検査方法、外観検査装置及び外観検査処理をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体を提供する。

【解決手段】検査対象物１０２の表面を撮影して座標Ｃ毎の濃淡レベルＬを求める撮像手段１０３〜１０５と、濃淡レベルＬが予め設定された値Ｌｓより小さい座標Ｃの連続した領域Ｒｌ１〜Ｒｌ３のうち面積が予め設定された値より大きい領域Ｒｌ２，Ｒｌ３をボイド候補領域Ｒｃ２，Ｒｃ３として求めるボイド候補領域抽出手段１０６〜１０８と、ボイド候補領域Ｒｃ２，Ｒｃ３を周囲に広げてボイド候補拡張領域Ｒｅ２，Ｒｅ３を求めるボイド候補領域拡張手段１０９と、ボイド候補拡張領域Ｒｅ２，Ｒｅ３毎の濃淡レベルＬの度数の分布の特徴値Ｖｃ２，Ｖｃ３を求める特徴値算出手段１１０と、特徴値Ｖｃ２，Ｖｃ３が一定範囲外の場合に当該ボイド候補領域Ｒｃ２，Ｒｃ３内に欠陥が存在すると判定する判定手段１１１，１１２とを具備することを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 検査対象物の表面を撮影して座標毎の濃淡レベルを求め、前記濃淡レベルが予め設定された値より小さい座標の連続した領域のうち面積が予め設定された値より大きい領域をボイド候補領域として求め、前記ボイド候補領域を周囲に広げてボイド候補拡張領域を求め、前記ボイド候補拡張領域毎の前記濃淡レベルの度数の分布の特徴値を求め、前記特徴値が一定範囲外の場合に当該ボイド候補領域内に欠陥が存在すると判定することを特徴とする電子部品の外観検査方法。
【請求項２】 前記特徴値は、前記ボイド候補拡張領域毎の前記濃淡レベルの度数の分布におけるピークの数であることを特徴とする請求項１記載の電子部品の外観検査方法。
【請求項３】 前記特徴値は、前記ボイド候補拡張領域毎の前記濃淡レベルの度数の分布における分散値であることを特徴とする請求項１記載の電子部品の外観検査方法。
【請求項４】 前記特徴値は、前記ボイド候補拡張領域毎の前記濃淡レベルの度数の分布における標準偏差であることを特徴とする請求項１記載の電子部品の外観検査方法。
【請求項５】 前記特徴値は、前記ボイド候補拡張領域毎の前記濃淡レベルの度数の微分値の最大値であることを特徴とする請求項１記載の電子部品の外観検査方法。
【請求項６】 前記撮影した画像の領域内に、前記ボイド候補領域から除外される領域が設定されることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の電子部品の外観検査方法。
【請求項７】 前記濃淡レベルが予め設定された値より小さい座標の連続した領域のうち面積が予め設定された値より大きい領域をボイド候補領域として求めるのに代えて、前記濃淡レベルが予め設定された値より小さい座標の連続した領域のうち外周上の最も離れた二点間の距離が予め設定された値より大きい領域をボイド候補領域として求めることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の電子部品の外観検査方法。
【請求項８】 前記ボイド候補領域を周囲に広げてボイド候補拡張領域を求めるのに代えて、前記ボイド候補領域に外接する矩形状の領域を周囲に広げてボイド候補拡張領域を求めることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の電子部品の外観検査方法。
【請求項９】 検査対象物の表面を撮影して座標毎に濃淡レベルを求める撮像手段と、前記濃淡レベルが予め設定された値より小さい座標の連続した領域のうち面積が予め設定された値より大きい領域をボイド候補領域として求めるボイド候補領域抽出手段と、前記ボイド候補領域を周囲に広げてボイド候補拡張領域を求めるボイド候補領域拡張手段と、前記ボイド候補拡張領域毎の前記濃淡レベルの度数の分布の特徴値を求める特徴値算出手段と、前記特徴値が一定範囲外の場合に当該ボイド候補領域内に欠陥が存在すると判定する判定手段とを具備することを特徴とする電子部品の外観検査装置。
【請求項１０】 前記特徴値は、前記ボイド候補拡張領域毎の前記濃淡レベルの度数の分布におけるピークの数であることを特徴とする請求項９記載の電子部品の外観検査装置。
【請求項１１】 前記特徴値は、前記ボイド候補拡張領域毎の前記濃淡レベルの度数の分布における分散値であることを特徴とする請求項９記載の電子部品の外観検査装置。
【請求項１２】 前記特徴値は、前記ボイド候補拡張領域毎の前記濃淡レベルの度数の分布における標準偏差であることを特徴とする請求項９記載の電子部品の外観検査装置。
【請求項１３】 前記特徴値は、前記ボイド候補拡張領域毎の前記濃淡レベルの度数の微分値の最大値であることを特徴とする請求項９記載の電子部品の外観検査装置。
【請求項１４】 前記撮影した画像の領域内に、前記ボイド候補領域から除外される領域が設定されることを特徴とする請求項９〜１３の何れかに記載の電子部品の外観検査装置。
【請求項１５】 前記ボイド候補領域抽出手段は、前記濃淡レベルが予め設定された値より小さい座標の連続した領域のうち面積が予め設定された値より大きい領域をボイド候補領域として求めるのに代えて、前記濃淡レベルが予め設定された値より小さい座標の連続した領域のうち外周上の最も離れた二点間の距離が予め設定された値より大きい領域をボイド候補領域として求めることを特徴とする請求項９〜１４の何れかに記載の電子部品の外観検査装置。
【請求項１６】 前記ボイド候補領域抽出手段は、前記ボイド候補領域を周囲に広げてボイド候補拡張領域を求めるのに代えて、前記ボイド候補領域に外接する矩形状の領域を周囲に広げてボイド候補拡張領域を求めることを特徴とする請求項９〜１４の何れかに記載の電子部品の外観検査装置。
【請求項１７】 検査対象物の表面を撮影して、座標毎の濃淡レベルを求め、前記濃淡レベルが予め設定された値より小さい座標の連続した領域のうち面積が予め設定された値より大きい領域をボイド候補領域として求め、前記ボイド候補領域を周囲に広げてボイド候補拡張領域を求め、前記ボイド候補拡張領域毎の前記濃淡レベルの度数の分布の特徴値を求め、前記特徴値が一定値以上の場合に当該ボイド候補領域内に欠陥が存在すると判定することを特徴とする電子部品の外観検査処理をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体。
【請求項１８】 前記特徴値は、前記ボイド候補拡張領域毎の前記濃淡レベルの度数の分布におけるピークの数であることを特徴とする請求項１７記載の電子部品の外観検査処理をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体。
【請求項１９】 前記特徴値は、前記ボイド候補拡張領域毎の前記濃淡レベルの度数の分布における分散値であることを特徴とする請求項１７記載の電子部品の外観検査処理をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体。
【請求項２０】 前記特徴値は、前記ボイド候補拡張領域毎の前記濃淡レベルの度数の分布における標準偏差であることを特徴とする請求項１７記載の電子部品の外観検査処理をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体。
【請求項２１】 前記特徴値は、前記ボイド候補拡張領域毎の前記濃淡レベルの度数の微分値の最大値であることを特徴とする請求項１７記載の電子部品の外観検査処理をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体。
【請求項２２】 前記撮影した画像の領域内に、前記ボイド候補領域から除外される領域が設定されることを特徴とする請求項１７〜２１の何れかに記載の電子部品の外観検査処理をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体。
【請求項２３】 前記濃淡レベルが予め設定された値より小さい座標の連続した領域のうち面積が予め設定された値より大きい領域をボイド候補領域として求めるのに代えて、前記濃淡レベルが予め設定された値より小さい座標の連続した領域のうち外周上の最も離れた二点間の距離が予め設定された値より大きい領域をボイド候補領域として求めることを特徴とする請求項１７〜２２の何れかに記載の電子部品の外観検査処理をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体。
【請求項２４】 前記ボイド候補領域を周囲に広げてボイド候補拡張領域を求めるのに代えて、前記ボイド候補領域に外接する矩形状の領域を周囲に広げてボイド候補拡張領域を求めることを特徴とする請求項１７〜２２の何れかに記載の電子部品の外観検査処理をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子部品の外観検査方法、外観検査装置及び外観検査処理をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体に関し、特に、電子部品のパッケージ等の表面にできた欠陥を外観から検査するための、電子部品の外観検査方法、外観検査装置及び外観検査処理をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電子部品の外観検査方法として、電子部品のパッケージ表面にできた小さな穴（以下、ボイドとする）等の製造工程上の欠陥を自動的に検出する検査方法や検査装置がある。
【０００３】第１従来例の検査方法として、特開平５−２８０９５８号公報には、検査対象の表面を撮影した画像を、複数の単位領域に分割し、これら各単位領域における濃淡レベルの平均値で二値化処理し、撮影画像の反射率が小さい領域の形状から、欠陥の有無を判定する方法が開示されており、当該公報記載の技術を第１従来例として説明する。
【０００４】図１１は第１従来例の欠陥検査装置のブロック構成図である。
【０００５】図１１において、レーザー光源２０から出射した走査ビームは検査対象１０の表面に照射される。この反射光は受光器２８へ導かれ、画像信号ａ１，ａ２として出力される。画像信号ａ１，ａ２は加算手段３２、Ａ／Ｄ変換手段３４、濃度変換手段３６、微分フィルタ３８を経て欠陥の輪郭を強調した信号ａ５として出力される。この信号ａ５は欠陥アドレス検出手段４０によって欠陥アドレス信号Ａｄが求められる一方、信号ａ５は２値化処理手段４２で２値化処理され、欠陥領域抽出手段４８で欠陥アドレスＡｄを基準として欠陥領域を抽出して欠陥画像信号Ａ２として出力される。
【０００６】この欠陥の判定方法としては、検査対象１０の微分画像に基づいて欠陥のアドレスを求め、２値化処理手段４２において、微分画像全体の濃淡レベル分布から求められた第１の閾値ＴＨ１と、注目画素の近傍領域の濃淡レベル平均値から得られた第２の閾値ＴＨ２とから、ＴＨ３＝ＴＨ１−ｋ（ＴＨ１−ＴＨ２）として第３の閾値ＴＨ３を求め、欠陥領域抽出手段４８において、閾値ＴＨ３より濃淡レベルが小さい画素の位置に対応する検査対象１０の表面に欠陥があると判断していた。
【０００７】図１２は図１１の検査装置における各領域の概念図である。
【０００８】図１２は図１１における検査対象１０を、より具体的な電子部品２に置換した例を示したものである。受光器２８の撮影画像は、電子部品２のパッケージ２ａと端子２ｂの一部の領域を含んでいる。この内、パッケージ２ａのみを含む領域が検査対象領域Ｒｔとなる。撮影画像として撮影されたパッケージ２ａの画像には、パッケージ２ａにできた欠陥であるボイドＢと、パッケージ２ａ表面又は反射光によって生じたむらＰとが含まれている、図１３は図１１の欠陥検査装置における濃淡レベルＬ及び二値化レベルＬｓ−座標Ｃ特性線図である。図１３は図１２中のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿ってレベルを見たものであり、撮影画像の濃淡レベルＬの左側のなだらかな凹部はむらＰを、右側の急激な凹部はボイドＢをそれぞれ示す。
【０００９】ボイドＢはピーク幅が狭く、濃淡レベルＬが急激に変化するのに対し、むらＰはボイドＢに比べピーク幅が広く、濃淡レベルＬが徐々に変化する。
【００１０】図１３中、濃淡レベルＬが二値化レベルＬｓより大きい領域がボイドＢがなく正常と判定される領域、濃淡レベルＬが二値化レベルＬｓより小さい領域が「ボイドＢが存在する」と判定される領域である。
【００１１】図１３から明かな通り、むらＰでは、濃淡レベルＬが広い範囲に亙って少し低下しているが、濃淡レベルＬの平均値として求められる二値化レベルＬｓもなだらかに低下している。
【００１２】又、第２従来例の欠陥検査方法として、より単純な処理方法として、パッケージ２ａ表面を撮影した画像を、この画像全体に亙って一定の二値化レベルで二値化処理し、撮影画像の反射率が小さい、濃淡レベルがこの二値化レベルより小さい領域の面積が予め設定した値以上の場合に、「ボイドＢが存在する」と判定する方法がある。
【００１３】図１４は第２従来例の欠陥検査装置における濃淡レベルＬ及び二値化レベルＬｓ−座標Ｃ特性線図である。図１４は図１３と同様に図１２に示すパッケージ２ａの撮影画像に対応したものであり、図１４から明かな通り、二値化レベルＬｓは全領域に亙って一定である。
【００１４】このようにして、従来の欠陥検査方法及び装置は、電子部品のパッケージ表面のボイド等の欠陥の有無を判定していた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の欠陥検査方法及び装置には、以下のような問題があった。
【００１６】検査対象として電子部品２を用いた場合、パッケージ２ａの画像信号ａ１，ａ２においては、図１３，図１４に示すように、パッケージ２ａ表面に照射される照射光源１の光強度が方向や場所により異なっていたり、パッケージ２ａの樹脂成分や表面状態が均一でなかったり、パッケージ２ａの金型等から付着するしみ等によって、表面の反射率が部分的に異なる場合がしばしばあり、このような場合は、撮影領域の一部において、パッケージ２ａの画像信号ａ１，ａ２の濃淡レベルＬが他の部分と全体的に異なる、むらＰが発生し易くなる。
【００１７】よって、このむらＰとボイドＢとの濃淡画像の濃淡レベルがほぼ同じ場合には、むらＰも二値化処理後に、濃淡レベルＬが二値化レベルＬｓより小さい領域と判定されてしまうので、パッケージ２ａにボイドがないにも拘らず、「ボイドＢが存在する」と誤判定し易い問題があった。
【００１８】又、第１従来例の欠陥検査装置では、複数の単位領域毎に濃淡レベルＬの平均値を求めるために、各画素とその画素を取り囲む多数の画素の情報に基づき、空間フィルタリング処理していたので、処理データ量が膨大となり、検査時間が長く掛かる問題と、捺印文字付近では捺印文字の濃淡値が大きいために単位領域内の濃淡レベルの平均値が高くなり、二値化レベルが高く設定されてしまい正常な検査ができない問題があった。
【００１９】又、第２従来例の欠陥検査装置では、図１４に示すように、単純に検査対象領域Ｒｔ全体に亙って一定の二値化レベルＬｓで二値化処理していたが、この方法では、図１４のむらＰ付近では、濃淡レベルＬが全体的に低下するので、このむらＰ付近で「ボイドＢが存在する」と誤判定する問題があった。
【００２０】ここにおいて本発明は、電子部品のパッケージの撮影画像に含まれるむら等の影響を受けず、真の欠陥のみを確実に判別できる、電子部品の外観検査方法、外観検査装置及び外観検査処理をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体を提供する。
【００２１】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため、本発明は次の新規な特徴的手法及び手段を採用する。
【００２２】本発明の電子部品の外観検査方法の特徴は、検査対象物（図２の１０２）の表面を撮影して座標（図２のＣ）毎の濃淡レベル（図４のＬ）を求め、濃淡レベル（Ｌ）が予め設定された値（図４のＬｓ）より小さい座標（Ｃ）の連続した領域（図５のＲｌ１〜Ｒｌ３）のうち面積が予め設定された値より大きい領域（図５のＲｌ２，Ｒｌ３）をボイド候補領域（図６（ａ）のＲｃ２，図６（ｂ）のＲｃ３）として求め、ボイド候補領域（Ｒｃ２，Ｒｃ３）を周囲に広げてボイド候補拡張領域（図７（ａ）のＲｅ２，図７（ｂ）のＲｅ３）を求め、ボイド候補拡張領域（Ｒｅ２，Ｒｅ３）毎のそれぞれの濃淡レベル（Ｌ）の度数の分布の特徴値（図９のＶｃ２，Ｖｃ３）を求め、特徴値（Ｖｃ２，Ｖｃ３）が一定範囲外の場合に当該ボイド候補領域（Ｒｃ２，Ｒｃ３）内に欠陥が存在すると判定することにある。
【００２３】本発明の電子部品の外観検査装置の特徴は、検査対象物（図２の１０２）の表面を撮影して座標（図２のＣ）毎の濃淡レベル（図４のＬ）を求める撮像手段（図１の１０３〜１０５）と、濃淡レベル（Ｌ）が予め設定された値（図４のＬｓ）より小さい座標（Ｃ）の連続した領域（図５のＲｌ１〜Ｒｌ３）のうち面積が予め設定された値より大きい領域（図５のＲｌ２，Ｒｌ３）をボイド候補領域（図６（ａ）のＲｃ２，図６（ｂ）のＲｃ３）として求めるボイド候補領域抽出手段（図１の１０６〜１０８）と、ボイド候補領域（Ｒｃ２，Ｒｃ３）を、周囲に広げてボイド候補拡張領域（図７（ａ）のＲｅ２，図７（ｂ）のＲｅ３）を求めるボイド候補領域拡張手段（図１の１０９）と、ボイド候補拡張領域（Ｒｅ２，Ｒｅ３）毎の濃淡レベル（Ｌ）の度数の分布の特徴値（図９のＶｃ２，Ｖｃ３）を求める特徴値算出手段（図１の１１０）と、特徴値（Ｖｃ２，Ｖｃ３）が一定範囲外の場合に当該ボイド候補領域（Ｒｃ２，Ｒｃ３）内に欠陥が存在すると判定する判定手段（図１の１１１〜１１２）とを具備することにある。
【００２４】本発明の電子部品の外観検査処理をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体の特徴は、検査対象物（図２の１０２）の表面を撮影して、座標（図２のＣ）毎の濃淡レベル（図４のＬ）を求め、濃淡レベル（Ｌ）が予め設定された値（図４のＬｓ）より小さい連続した領域（図５のＲｌ１〜Ｒｌ３）のうち面積が予め設定された値より大きい領域（図５のＲｌ２，Ｒｌ３）をボイド候補領域（図６（ａ）のＲｃ２，図６（ｂ）のＲｃ３）として求め、ボイド候補領域（Ｒｃ２，Ｒｃ３）を周囲に広げてボイド候補拡張領域（図７（ａ）のＲｅ２，図７（ｂ）のＲｅ３）を求め、ボイド候補拡張領域（Ｒｅ２，Ｒｅ３）毎の濃淡レベル（Ｌ）の度数の分布の特徴値（図９のＶｃ２，Ｖｃ３）を求め、特徴値（Ｖｃ２，Ｖｃ３）が一定範囲外の場合に、当該ボイド候補領域（Ｒｃ２，Ｒｃ３）内に欠陥が存在すると判定することにある。
【００２５】このような手法及び手段を採用したことにより、本発明の電子部品の外観検査方法、外観検査装置及び外観検査処理をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体は、最初にボイド候補領域を抽出し、次いでこれらボイド候補領域内の各座標における濃淡レベルの度数の分布から特徴値を求め、この特徴値に基づいてボイドの有無を判定するので、むら等による影響を排除して、ボイド等の欠陥の有無を確実に判定できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態の電子部品の外観検査装置のブロック構成図である。
【００２７】照射光源１０１は、照射光を照射する。
【００２８】電子部品１０２は、照射光源１０１からの照射光を、表面の反射率に応じて反射する。
【００２９】ＣＣＤカメラ１０３は、電子部品１０２からの反射光を一定領域に亙って撮像し、アナログ画像信号Ｓａとして出力する。
【００３０】ＣＣＤカメラ１０３からのアナログ画像信号Ｓａは、Ａ／Ｄ変換手段１０４によりＡ／Ｄ変換され、ディジタル濃淡画像データＤｂとして出力される。
【００３１】濃淡画像データ記憶手段１０５は、ディジタル濃淡画像データＤｂを内部に一旦格納する。
【００３２】二値化手段１０６は、濃淡画像データ記憶手段１０５からディジタル濃淡画像データＤｂを読み出し、各座標Ｃ（図２）毎に、濃淡レベルＬ（図４）が内部に予め設定された二値化レベルＬｓ（図４）以下であれば当該座標Ｃを“１”レベルに、逆の場合は“０”レベルにした二値化画像データＤｃを生成し出力する。
【００３３】ラベル付け手段１０７は、二値化画像データＤｃが供給され、二値化画像データＤｃの“１”レベルが連続する各領域をそれぞれラベル付け領域Ｒｌ１〜Ｒｌ３（図５）とし、ラベル付け領域Ｒｌ１〜Ｒｌ３のラベル名とその面積とを一組として、ラベルデータＤｄとして出力する。
【００３４】ボイド候補領域抽出手段１０８は、ラベルデータＤｄが供給され、各ラベル付け領域Ｒｌ１〜Ｒｌ３（図５）の内、内部に予め設定した面積よりも面積が大きいラベル付け領域Ｒｌ２，Ｒｌ３（図５）のみをそれぞれボイド候補領域Ｒｃ２，Ｒｃ３（図６（ａ），（ｂ））とし、ボイド候補ラベルデータＤｅとして出力する。
【００３５】ボイド候補領域拡張手段１０９は、ボイド候補ラベルデータＤｅが表す各ボイド候補領域Ｒｃ２，Ｒｃ３（図６（ａ），（ｂ））をそれぞれ一定範囲だけ周囲に拡張してそれぞれボイド候補拡張領域Ｒｅ２，Ｒｅ３（図７（ａ），（ｂ））とし、ボイド候補領域拡張データＤｆとして出力する。
【００３６】ヒストグラム算出手段１１０は、ディジタル濃淡画像データＤｂとボイド候補領域拡張データＤｆが供給され、ボイド候補領域拡張データＤｆが表す各ボイド候補拡張領域Ｒｅ２，Ｒｅ３（図７（ａ），（ｂ））毎に、ディジタル濃淡画像データＤｂが表す濃淡レベルＬ（図４）の度数の分布を例えばヒストグラム表記して求め、各ボイド候補拡張領域Ｒｅ２，Ｒｅ３毎にヒストグラムデータＤｇとして出力する。
【００３７】特徴値算出手段１１１は、ヒストグラムデータＤｇが表す各ボイド候補拡張領域Ｒｅ２，Ｒｅ３（図７（ａ），（ｂ））毎に各ヒストグラム（図８（ａ），（ｂ））に基づいてそれぞれ後述の特徴値Ｖｃ２，Ｖｃ３（図９）を算出し、特徴値データＤｈとして出力する。
【００３８】判定手段１１２は、特徴値データＤｈが表す各特徴値Ｖｃ２，Ｖｃ３（図９）と、内部に予め設定された値とを比較し、各特徴値Ｖｃ２，Ｖｃ３の少なくとも１つが、内部に予め設定された一定範囲内にない場合は、当該ボイド候補拡張領域Ｒｅ２，Ｒｅ３内に「ボイドＢが存在する」と判定し、判定信号Ｓｉを出力する。
【００３９】図２は図１の電子部品の外観検査装置における各領域の概念図である。
【００４０】図２において、図１のＣＣＤカメラ１０３の撮影画像は、電子部品１０２のパッケージ１０２ａと端子１０２ｂの一部の領域を含んでいる。この内、パッケージ１０２ａのみを含む領域が検査対象領域Ｒｔとなる。撮影画像として撮影されたパッケージ１０２ａの画像には、パッケージ１０２ａにできた欠陥であるボイドＢと、パッケージ１０２ａ表面又は反射光によって生じたむらＰとが含まれている、図３は図１の電子部品の外観検査装置における検査処理フローチャートである。
【００４１】図１の照射光源１０１から出射した照射光は、パッケージ１０２ａ（図２）表面で反射され、ＣＣＤカメラ１０３へ入射した光は、Ａ／Ｄ変換手段１０４によってアナログ／ディジタル変換され、各座標Ｃ（図２）における濃淡レベルＬ（図４）を示すディジタル濃淡画像データＤｂとして濃淡画像データ記憶手段１０５に一旦蓄積される（ステップＳ３０１）。
【００４２】図１の第１の二値化手段１０６は、濃淡画像データ記憶手段１０５に蓄積されたディジタル濃淡画像データＤｂを読み出す（ステップＳ３０２）。
【００４３】図１の第１の二値化手段１０６は、各座標Ｃ（図２）毎に、ディジタル濃淡画像データＤｂが示す濃淡レベルＬ（図４）を、予め内部に設定された二値化レベルＬｓ（図４）と比較し、濃淡レベルＬが二値化レベルＬｓより低い座標Ｃを“１”レベルとし、逆の座標Ｃを“０”レベルとした第１の二値化画像データＤｃとして出力する（ステップＳ３０３）。
【００４４】図１のラベル付け手段１０７は、第１の二値化画像データＤｃが表す、“１”レベルの連続する領域をそれぞれラベル付け領域Ｒｌ１〜Ｒｌ３（図５）とし、これら各ラベル付け領域Ｒｌ１〜Ｒｌ３のラベル名と面積とを一組としてラベルデータＤｄとして出力する（ステップＳ３０４）。
【００４５】図１のボイド候補領域抽出手段１０８は、ラベルデータＤｄが表す、各ラベル付け領域Ｒｌ１〜Ｒｌ３（図５）の内、予め内部に設定された面積より大きいラベル付け領域Ｒｌ２，Ｒｌ３のみをそれぞれボイド候補領域Ｒｃ２，Ｒｃ３（図６（ａ），（ｂ））とし、ボイド候補領域データＤｅとして出力する（ステップＳ３０５）。
【００４６】図１のボイド候補領域拡張手段１０９は、ボイド候補領域データＤｅが表す、各ボイド候補領域Ｒｃ２，Ｒｃ３（図６（ａ），（ｂ））をそれぞれ一定範囲だけ周囲に拡張して、各ボイド候補拡張領域Ｒｅ２，Ｒｅ３（図７（ａ），（ｂ））を表すボイド候補領域拡張データＤｆとして出力する（ステップＳ３０６）。
【００４７】図１のヒストグラム算出手段１１０は、ボイド候補領域拡張データＤｆが表す各ボイド候補拡張領域Ｒｅ２，Ｒｅ３（図７（ａ），（ｂ））毎に、各座標Ｃ（図２）毎の濃淡レベルＬ（図４）の度数の分布をヒストグラム（図８（ａ），（ｂ））として表し、ヒストグラムデータＤｇとして出力する（ステップＳ３０７）。
【００４８】図１の特徴値算出手段１１１は、ヒストグラムデータＤｇが供給され、各ボイド候補拡張領域Ｒｅ２，Ｒｅ３（図７（ａ），（ｂ））毎に、各ヒストグラム（図８（ａ），（ｂ））の後述する特徴値Ｖｃ２，Ｖｃ３（図９）を求め、特徴値データＤｈとして出力する（ステップＳ３０８）。
【００４９】図１の判定手段１１２は、各ボイド候補拡張領域Ｒｅ２，Ｒｅ３（図７（ａ），（ｂ））毎に、ラベルデータＤｇが表す各ボイド候補拡張領域Ｒｅ２，Ｒｅ３のそれぞれの特徴値Ｖｃ２，Ｖｃ３（図９）と、予め内部に設定された値とを比較し、各特徴値Ｖｃ２，Ｖｃ３が予め設定された値の範囲内に存在しない場合に、当該ボイド候補拡張領域Ｒｅ２，Ｒｅ３内に欠陥が存在すると判断して判定信号Ｓｊを出力する（ステップＳ３０９）。
【００５０】図４は図１の電子部品の外観検査装置における濃淡レベルＬ及び二値化レベルＬｓ−座標Ｃ特性線図である。
【００５１】図４は、図２中のＩＩ−ＩＩ線に沿ってレベルを見たものであり、左側のなだらかな凹部はむらＰによるもの、右側の急激な凹部はボイドＢによるものである。
【００５２】図４中、濃淡レベルＬが二値化レベルＬｓより小さい領域がラベル付け領域Ｒｌ１，Ｒｌ２となる。
【００５３】図５は図１の電子部品の外観検査装置におけるラベル付け領域Ｒｌ１〜Ｒｌ３の概念図である。図５に示すように、二値化手段１０６で二値化処理された二値化画像データＤｃにおいて、各ラベル付け領域Ｒｌ１〜Ｒｌ３にはそれぞれラベルが付与されてラベル付け領域Ｒｌ１〜Ｒｌ３とされており、各ラベル付け領域Ｒｌ１〜Ｒｌ３の面積はそれぞれ、４，１４，１３である。
【００５４】図６は図１の電子部品の外観検査装置におけるラベル付け候補領域Ｒｃ２，Ｒｃ３の概念図である。
【００５５】ボイド候補領域抽出手段１０８は、（予め内部に設定された面積）＝６の場合、この６より大きい、図５のラベル付け領域Ｒｌ２，Ｒｌ３のみがそれぞれボイド候補領域Ｒｃ２，Ｒｃ３となり、ボイド候補領域データＤｅとして出力される。
【００５６】図７（ａ）は図１の電子部品の外観検査装置におけるボイド候補拡張領域Ｒｅ２の概念図、図７（ｂ）は図１の電子部品の外観検査装置におけるボイド候補拡張領域Ｒｅ３の概念図である。
【００５７】ボイド候補領域拡張手段１０９では、各ボイド候補領域Ｒｃ２，Ｒｃ３内の各座標Ｃを中心として周囲に２画素拡張して、それぞれボイド候補拡張領域Ｒｅ２，Ｒｅ３を生成している。
【００５８】この拡張方法としては、各座標Ｃを中心とする（３×３）サイズの最大化フィルタを拡張する画素の数だけ処理する方法や、各座標Ｃを中心とする（５×５）サイズの最大化フィルタを１回処理して２画素分広げる方法等が考えられるが、本発明ではこの拡張方法を限定しない。
【００５９】図８（ａ）は図１の電子部品の外観検査装置におけるボイド候補拡張領域Ｒｅ２内の濃淡レベルＬのヒストグラム、図８（ｂ）は図１の電子部品の外観検査装置におけるボイド候補拡張領域Ｒｅ３内の濃淡レベルＬのヒストグラムである。
【００６０】ボイドＢが存在する場合にはボイド候補領域Ｒｃ２，Ｒｃ３（図６（ａ），（ｂ））の外周付近で濃淡レベルＬが急激に変化するが、ボイドＢが存在しない場合は濃淡レベルＬは急激に変化しない。よって、これらボイド候補領域Ｒｃ２，Ｒｃ３を一定範囲だけ周囲へ拡張してボイド候補拡張領域Ｒｅ２，Ｒｅ３（図７（ａ），（ｂ））とし、これらボイド候補拡張領域Ｒｅ２，Ｒｅ３の各座標Ｃにおける濃淡レベルＬの変化の分布をヒストグラムとして表記すれば、ボイドＢ部分とむらＰ部分とではヒストグラム上の濃淡レベルＬの分布が明らかに異なるので、この分布から特徴値Ｖｃ２，Ｖｃ３（図９）を求めれば、両者を区別できるようになる。
【００６１】図８（ａ）のヒストグラムでは、ボイドＢを含むボイド候補拡張領域Ｒｅ２内の濃淡レベルＬは、ボイドＢとボイドＢ以外の部分にはっきり別れるので、ボイドＢによる濃淡レベルＬとボイドＢ以外の濃淡レベルＬに分布し、ヒストグラムにはピークが２ヶ所できる。
【００６２】逆に図８（ｂ）のヒストグラムでは、むらＰを含むボイド候補拡張領域Ｒｅ３内の濃淡レベルＬは、濃淡レベルＬが急激に変化する領域がないので、濃淡レベルＬは狭い範囲に分布し、ヒストグラムのピークは１ヶ所になる。
【００６３】特徴値算出手段１１１で求める特徴値Ｖｃ２，Ｖｃ３の例としては、ヒストグラムの濃淡レベルＬの度数のピークの数、ヒストグラムの濃淡レベルＬの度数の分散値Ｓ、ヒストグラムの濃淡レベルＬの度数の標準偏差、ヒストグラムの濃淡レベルＬの度数の微分値の最大値等がある。
【００６４】特徴値Ｖｃ２，Ｖｃ３がヒストグラムの濃淡レベルＬの度数のピークの数である場合は、濃淡レベルＬの最小値から最大値へ向かって、或いは逆向きに、ある濃淡レベルＬの度数を隣接する濃淡レベルＬの度数と比較していき、度数が増加から減少へ変化する個所の数を計数すれば、ピーク数が求まる。
【００６５】従って、判定手段１１２では、ピークが２ヶ所ある場合には、当該ボイド候補拡張領域Ｒｅ２（図７（ａ））内にボイドＢが存在すると判定できる。
【００６６】尚、ピーク数を求める前にヒストグラムの濃淡レベルＬを平滑化しておけば、ヒストグラムデータにおいて狭い濃淡レベルＬの範囲でノイズ成分による小さなピークをピークの数として計数しなくなるので、ピークの数を高い精度で求められる。
【００６７】次に、特徴値Ｖｃ２，Ｖｃ３がヒストグラムの濃淡レベルＬの度数の分散値Ｓである場合は、分散値Ｓは（式１）から求められる。
【００６８】

ＸＬはヒストグラムの濃淡レベルＬにおける度数、ＸＡはヒストグラム中の全ての濃淡レベルＬの度数の平均値、Ｎはヒストグラムの横軸の最大値、即ち濃淡レベルＬの階調である。
【００６９】ボイドＢが存在するボイド候補拡張領域Ｒｅ２では、図８（ａ）に示すように濃淡レベルＬの度数は、ボイドＢとボイドＢ以外の２つのピークに分散して分布するので、ヒストグラムの分散値Ｓは大きくなる。
【００７０】むらＰが存在するボイド候補拡張領域Ｒｅ３では、図８（ｂ）に示すように濃淡レベルＬの度数は、１つのピークに集中して分布するので、ヒストグラムの分散値Ｓは小さくなる。
【００７１】よって、判定手段１１２に、ボイドＢによる分散値ＳとむらＰによる分散値Ｓとの間に閾値を予め設定しておけば、分散値Ｓが閾値より大きい場合にはボイドＢが当該ボイド候補拡張領域Ｒｅ２（図７（ａ））内に存在すると判定できる。
【００７２】更に、特徴値Ｖｃ２，Ｖｃ３として、分散値Ｓの平方根である標準偏差を代わりに用いても分散値Ｓと同様である。
【００７３】次に、特徴値Ｖｃ２，Ｖｃ３がヒストグラムの濃淡レベルＬの度数の微分値の最大値である場合は、これら最大値は、ヒストグラム（図８（ａ），（ｂ））の濃淡レベルＬの度数をそれぞれ微分して、濃淡レベルＬの度数の変化量である微分値をそれぞれ求めてから、これら微分値の最大値を検索すれば求まる。
【００７４】ボイドＢが存在する場合は、ボイドＢ領域の周辺で濃淡レベルＬが急激に変化するので、ヒストグラムの濃淡レベルＬの度数の微分値は、むらＰの場合よりも大きくなる。
【００７５】よって、判定手段１１２に、ボイドＢによる微分値の最大値とむらＰによる微分値の最大値との間に閾値を予め設定しておけば、微分値の最大値が閾値より大きいボイド候補領域Ｒｅ２内にボイドＢが存在すると判別できる。
【００７６】この微分濃淡レベルＬｉは、ヒストグラムにおける算出対象の濃淡レベルＬの度数とその周囲の濃淡レベルＬの度数との差の最大値、又はそれぞれの度数の差の絶対値の総和等から求められる。但し本発明では、微分濃淡レベルＬｉを求める方法を限定しない。
【００７７】以上のように、本実施の形態では、（１）ボイドが存在する可能性のあるボイド候補領域を抽出し、（２）これら各ボイド候補領域をそれぞれ拡張して各ボイド候補拡張領域を求め、（３）各ボイド候補拡張領における濃淡レベルの度数の分布を求め、（４）この度数の分布の特徴値が一定範囲外の場合にボイドが存在すると判別するようにしたので、むらの影響を排除して、ボイドの有無を確実に検出でき、誤判定を大幅に低減できる。
【００７８】次に、本実施の形態の変形例を説明する。
【００７９】第１の変形例として、図１のラベル付け手段１０７において、図２の検査対象領域Ｒｔの一部に、ボイド候補領域Ｒｃ２，Ｒｃ３から除外されるマスク領域を設定しても良い。
【００８０】第２の変形例として、図１のラベル付け手段１０７が各ラベル付け領域Ｒｌ１〜Ｒｌ３の面積を算出し、ボイド候補領域抽出手段１０８が各ラベル付け領域Ｒｌ１〜Ｒｌ３の面積からボイド候補領域Ｒｃ２，Ｒｃ３を抽出するのに代えて、ラベル付け手段１０７が各ラベル付け領域Ｒｌ１〜Ｒｌ３の外周上の最も離れた２点間の距離を算出し、ボイド候補領域抽出手段１０８においてこの距離が予め設定された閾値以上と判定されたラベル付け領域Ｒｌ２，Ｒｌ３のみを、それぞれボイド候補領域Ｒｃ２，Ｒｃ３として抽出しても良い。
【００８１】第３の変形例として、図１のラベル付け手段１０７が各ラベル付け領域Ｒｌ１，Ｒｌ２の面積を算出し、ボイド候補領域抽出手段１０８において各ラベル付け領域Ｒｌ１，Ｒｌ２の面積からボイドの有無を判定するのに代えて、ラベル付け手段１０７が、各ラベル付け領域Ｒｌ１〜Ｒｌ３の面積と、各ラベル付け領域Ｒｌ１〜Ｒｌ３の外周上の最も離れた２点間の距離との両方を算出し、ボイド候補領域抽出手段１０８にはこれら面積と距離の両方について、予め閾値をそれぞれ設定しておき、何れか一方がそれぞれの閾値より大きいラベル付け領域Ｒｌ２，Ｒｌ３のみを、それぞれボイド候補領域Ｒｃ２，Ｒｃ３として抽出しても良い。
【００８２】又、二値化手段１０６を用いて二値化処理するのに代えて、ヒストグラム算出手段１１０で求めたヒストグラムから二値化レベルＬｓを求めて二値化処理しても良い。この方法としては、モード法やヒストグラムの度数がピークになる濃淡レベルＬから予め決められたオフセット値を引いて求める方法等があるが、本発明では二値化処理方法を限定しない。
【００８３】又、特徴値算出手段１１１で求められる特徴値Ｖｃ２，Ｖｃ３として、ヒストグラムの度数のピークの数、分散値Ｓ又は標準偏差、微分値の最大値を組み合わせて、ボイドＢの有無を判別しても良い。
【００８４】又、ボイド候補領域拡張手段１０９において、ボイド候補領域Ｒｃ２，Ｒｃ３毎に外接矩形を求め、その外接矩形を一定範囲だけ広げた矩形領域をそれぞれボイド候補拡張領域Ｒｅ２，Ｒｅ３としても良い。
【００８５】図１０は本発明の第２の実施の形態の電子部品の外観検査装置のブロック構成図である。本実施の形態は、図１の第１の実施の形態の電子部品の外観検査装置を、特にコンピュータ上に構成する場合に適した実施の形態を説明している。
【００８６】本実施の形態の電子部品の外観検査装置は、入力部２０１と、ＣＰＵ２０２と、メモリ２０３と、照射光源２０４ａと、ＣＣＤカメラ２０４ｂと、Ａ／Ｄコンバータ２０４ｃと、表示処理部２０５と、表示部２０６と、外部記憶装置２０７と、インターフェース部２０８と、バス２０９とから構成される。
【００８７】入力部２０１は、各種操作キー等からなる、キーボードやリモコン等の操作手段であり、次のＣＰＵ２０２へ各種指示を付与する。この手段は、特にコンピュータにおいては、アルファニューメリックキーボードや専用の入力装置・マウス・リモコン等で実現される。
【００８８】ＣＰＵ２０２は、マイクロコンピュータ等からなり、内蔵され又は外部から供給されるプログラム等により動作し各部を制御する。
【００８９】メモリ２０３は、ＲＡＭ等のメモリから構成され、ＣＰＵ２０２の制御により各種データを格納する。この手段は、特にコンピュータにおいては、ＲＡＭやフラッシュメモリやハードディスク等の各種記録媒体で実現される。
【００９０】照射光源２０４ａは、照射光を照射する。
【００９１】ＣＣＤカメラ２０４ｂは、電子部品１０２からの反射光を一定領域に亙って撮像し、アナログ画像信号Ｓａとして出力する。
【００９２】Ａ／Ｄコンバータ２０４ｃは、ＣＣＤカメラ２０４ｂからのアナログ画像信号Ｓａをアナログ／ディジタル変換し、ディジタル濃淡画像データＤｂとしてバス２０９へ出力する。
【００９３】表示処理部２０５は、バス２０９に接続され、バス２０９を介して送られてきた画像データを表示信号Ｓｄｐへ変換出力する。
【００９４】表示部２０６はディスプレイ装置やモニタ等の映像表示手段であり、表示信号Ｓｄｐを映像として表示する。この手段は、特にコンピュータにおいては、各種ディスプレイ装置等で実現される。
【００９５】外部記憶装置２０７は、ＣＰＵ２０２の各種処理プログラムや、メモリ２０３に格納されているのと同様なデータ等が格納されている記憶媒体であり、ＣＰＵ２０２の制御により各種データが書き込まれ読み出される。この手段は、特にコンピュータにおいては、ＲＡＭやフラッシュメモリやハードディスク等の各種記録媒体で実現される。
【００９６】インターフェース部２０８は、ＣＰＵ２０２と接続された外部とのインターフェースである。
【００９７】バス２０９は、入力部２０１，ＣＰＵ２０２，メモリ２０３，Ａ／Ｄコンバータ２０４ｃ、表示処理部２０５，外部記憶装置２０７，インターフェース部２０８を相互に接続する。
【００９８】本発明の第２の実施の形態の電子部品の外観検査方法は、第１の実施の形態の電子部品の外観検査方法と同様である。
【００９９】次に本発明の第２の実施の形態の電子部品の外観検査処理をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体を説明する。
【０１００】第１の実施の形態の電子部品の外観検査方法及び電子部品の外観検査装置では、電子部品の外観検査処理をコンピュータに実現させるためのプログラムを、専用の外観検査装置の制御プログラムとして内蔵しているが、本実施の形態では汎用のコンピュータ装置等においてソフトウェアプログラム等で同様の処理を実現している。
【０１０１】このソフトウェアプログラムの記録媒体として、メモリカード・フロッピー（登録商標）ディスク・ハードディスク・ＣＤ−ＲＯＭ・ＤＶＤ−ＲＡＭ等の外部記録装置２０７に格納しても良いし、データ記憶部２０３上に当該プログラム専用の格納領域を設けて外部記録装置２０７から読み込んだプログラムを格納しておいても良い。
【０１０２】その他の構成や処理フローチャートは前記第１の実施の形態の電子部品の外観検査方法、外観検査装置及び外観検査処理方法をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体と同様である。
【０１０３】尚、前記各実施の形態では、ＣＣＤカメラ１０３，２０４ｂの撮影画像の画素毎に二値化処理したが、処理を高速化するために複数の画素をまとめて二値化処理しても構わない。
【０１０４】
【発明の効果】以上のような手法及び手段を採用したことにより、本発明の電子部品の外観検査方法、外観検査装置及び外観検査処理をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録した記録媒体は、次のような効果を発揮する。
【０１０５】第１点として、最初にボイド候補領域を見つけてから、次に各ボイド候補領域を周囲に拡張してそれぞれボイド候補拡張領域を求め、次いで各ボイド候補拡張領域における濃淡レベルの度数の分布の特徴値からボイド領域とむら領域とを判別するので、むらをボイドと誤判定することが大幅に低減され、検査精度を大幅に向上できる利点がある。
【０１０６】第２点として、ボイド候補領域のみを抽出し、これらボイド候補領域の特徴値を算出するだけで良いので、検査処理を大幅に高速化できる利点がある。
【出願人】 【識別番号】０００００４２３７
【氏名又は名称】日本電気株式会社
【出願日】 平成１１年３月１０日（１９９９．３．１０）
【代理人】 【識別番号】１０００８２９３５
【弁理士】
【氏名又は名称】京本 直樹 （外２名）
【公開番号】 特開２０００−２５８１３７（Ｐ２０００−２５８１３７Ａ）
【公開日】 平成１２年９月２２日（２０００．９．２２）
【出願番号】 特願平１１−６２７３３