外观检查系统及外观检查方法与流程

外观检查系统及外观检查方法
1.关联申请
2.本技术享受以日本专利申请第2022-44151号(申请日：2022年3月18日)为基础申请的优先权。本技术通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。
技术领域
3.本发明的实施方式涉及外观检查系统及外观检查方法。


背景技术：

4.在半导体装置等电子器件的包装中，多要用到处理容易且电子器件的安装效率良好的使用压花带的封带包装。在该封带包装中，使用热压接。
5.但是，封带包装的热压接的缺陷有可能导致产生包装不良。


技术实现要素：

6.本实施方式提供一种能够对封带包装中的热压接的缺陷进行判定的外观检查系统及外观检查方法。
7.实施方式的外观检查系统具备红外拍摄装置和判定部。对于能够向内部插入电子器件、且在规定区域中被热压接了重叠的第一带的第二带，红外拍摄装置通过红外光含盖规定区域的至少一部分地进行拍摄。判定部使用由红外拍摄装置含盖规定区域的至少一部分地进行拍摄而得的红外图像，对规定区域的热压接的状态进行判定。
附图说明
8.图1是表示本实施方式的外观检查系统的构成例的图。
9.图2a是表示使经过热压接的压花带卷绕于卷取卷盘的状态的图。
10.图2b是经过热压接的压花带的俯视图。
11.图2c是沿着图2b的a-a线的剖面图。
12.图3是表示热压接装置的熔接头的构成例的图。
13.图4是盖带重叠于压花带的状态的俯视图。
14.图5是向压花带热压接盖带后的俯视图。
15.图6是表示红外拍摄装置的灵敏度特性的图。
16.图7是表示红外光源的波长特性的图。
17.图8是表示控制装置的构成的框图。
18.图9是表示判定状态良好的情况下的区域内的红外拍摄图像的一个例子的图。
19.图10是表示判定状态不良的情况下的区域内的红外拍摄图像的一个例子的图。
20.图11是示意性地说明黑色化现象的图。
21.图12是表示判定部的构成例的框图。
22.图13是表示控制装置的控制例的流程图。
23.图14是表示由判定部作出异常判定的情况下的显示装置的显示图像例的图。
24.图15是表示图13的步骤s30的详细的处理例的流程图。
具体实施方式
25.以下，参照附图对本发明的实施方式的外观检查系统及外观检查方法进行详细说明。此外，以下所示的实施方式是本发明的实施方式的一个例子，本发明并不被这些实施方式限定解释。另外，在本实施方式中参照的附图中，对于相同的部分或者具有同样的功能的部分，标注相同的附图标记或者类似的附图标记，有时会省略其重复的说明。另外，就附图的尺寸比率而言，为了便于说明，存在与实际的比率不同的情况、将结构的一部分从附图中省略的情况。
26.(一实施方式)
27.图1是表示本实施方式的外观检查系统1的构成例的图。该外观检查系统1是例如能够通过使用红外光的检查来判定封带包装的热压接的缺陷的系统。
28.即，外观检查系统1具备外观检查装置100、控制装置200和显示装置300。外观检查装置100是能够向压花带2热压接盖带3并对经过热压接的压花带2进行红外拍摄的装置。此外，本实施方式的压花带2与第二带对应，盖带3与第一带对应。另外，在本实施方式中，将向压花带2热压接盖带3称为封带包装。
29.首先，使用图2a～图2c对压花带2进行说明。图2a是表示使经过热压接的压花带2卷绕于卷取卷盘7的状态的图。图2b是经过热压接的压花带2的俯视图。图2c是沿着图2b的a-a线的剖面图。
30.如图2a～图2c所示，压花带2沿x方向(带的进给方向)以一定间隔连续地形成有用于收纳电子器件4的兜孔5的上表面开口。压花带2由与盖带3相比对红外光的吸收率更高的材质构成。压花带2例如由黑色系的对红外光的光吸收率较高的材质构成。
31.更详细而言，压花带2例如由碳基树脂、通用塑料树脂构成。塑料树脂例如是通用聚苯乙烯树脂(gpps)、加入了橡胶的耐冲击性聚苯乙烯树脂(hips)、等聚苯乙烯树脂(ps)、或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、丙烯酸树脂(pmma)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)等。并且，在压花带2的一端，以一定间隔连续地形成有导向孔6。
32.盖带3例如是透明或半透明的带。盖带3例如是乙烯制、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚苯乙烯树脂(ps)等。本实施方式中的透明或半透明是指：抑制例如与红外光的相互作用，借助从盖带3的上表面侧照射的红外光，能够透视观察到处于盖带3的下表面侧的物件。另一方面，压花带2由对红外光的光吸收率比盖带3高且不使红外光透过的颜色或材质构成。
33.盖带3的宽度(y方向的长度)为了不堵塞导向孔6而形成得比压花带2的宽度窄。因此，构成为：即使将盖带3以把收纳有电子器件4的压花带2的兜孔5的上表面开口覆盖的方式重叠于压花带2，也不会堵塞导向孔6。电子器件4例如是ic等半导体装置。如上所述，有时将向内部收纳电子器件4等并向压花带2重叠地热压接盖带3称为封带包装。另外，在本实施方式中是向兜孔5的内部收纳电子器件4，但并不限定于此。
34.再次如图1所示，外观检查装置100具有多个卷盘7、11、链轮8、卷筒12、旋转滑轮13、热压接装置15、红外拍摄装置20和红外光源22。
35.控制装置200进行整个外观检查系统1的控制。即，该控制装置200能够控制外观检查装置100来判定压花带2的热压接的状态。此外，控制装置200的细节详见后述。此外，有时将热压接称为热熔接。
36.显示装置300例如是监视器。该显示装置300例如能够显示压花带2的红外图像及压花带2的优劣判定的结果等。
37.输入装置400例如由键盘、鼠标等构成。输入装置400例如设定压花带2的进给节距等。
38.在此，说明外观检查装置100的细节。外观检查装置100的卷盘7例如具有驱动马达。由此，卷盘7能够按照控制装置200的控制与链轮8同步地将热压接盖带3后的压花带2卷取起来。
39.链轮8具有与导向孔6卡合的齿尖。并且，该链轮8按照控制装置200的控制进行旋转。由此，通过链轮8的旋转驱动，以规定的节距间歇进给压花带2。
40.在卷盘11上卷绕有压花带2。在卷筒12中卷绕有盖带3。
41.热压接装置15按照控制装置200的控制进行动作，并具有承载台15a和熔接头15b。图3是表示热压接装置15的熔接头15b的构成例的图。
42.如图3所示，熔接头15b具有加热单元150b和热压接头152b。加热单元150b内置加热器154b。热压接头152b具有突出地设置于下表面并沿x方向(带进给方向)呈带状地延伸的一对脚部156b。由加热单元150b加热至例如160度的脚部156b的下表面成为一对熔接面。
43.图4是盖带3重叠于压花带2的状态的俯视图。区域78a、80a是脚部156b的一对熔接面所接触的熔接区域。即，区域78a、80a是盖带3重叠于压花带2的区域。每当区域78a、80a间歇进给到熔接头15b的正下方区域a5，熔接头15b都朝向承载台15a下降，由脚部156b的一对熔接面将区域78a、80a按顺序热压接。
44.间歇进给的长度例如相对于热压接装置15的熔接面的x方向的长度设为1～1/3左右的长度。由此，对与脚部156b的一对熔接面的长度为相同长度的、压花带2、盖带3重叠的区域78a、80a实施例如1～3次的热压接。
45.图5是向压花带2热压接盖带3后的俯视图。盖带3的左右的区域78b、80b是经过热压接的区域。在区域78b、80b中，压花带2及盖带3的材质通过进行热熔接而实现了一体化。区域a10表示红外拍摄装置20的拍摄范围。
46.再次如图1所示，红外拍摄装置20由按照控制装置200的控制进行动作、且具有例如为拜耳排列的r(红)、g(绿)、b(蓝)像素的ccd构成。r、g、b像素各自的滤色器使红外区域的光透过。
47.图6是表示红外拍摄装置20的灵敏度特性的图。纵轴表示r、g、b像素的灵敏度(任意单位)，横轴表示波长。如图6所示，红外拍摄装置20例如对包含红外波段的850纳米的波长的波段750～900纳米具有灵敏度。这样，期望的是，红外拍摄装置20表现出有效的灵敏度的红外光的波长范围包含750～900纳米。
48.再次如图1所示，红外光源22按照控制装置200的控制进行动作。图7是表示红外光源22的波长特性的图。纵轴表示发光强度(任意单位)，横轴表示波长。如图7所示，红外光源22的发光强度在红外波段的850纳米处具有峰值。
49.再次如图1所示，红外拍摄装置20按照控制装置200的控制，每当向区域a10(参照
图5)送来经过热压接的压花带2及盖带3时，拍摄出由红外光源22照明的区域a10内的图像。该红外拍摄装置20将所拍摄的图像存储于后述的控制装置200内的存储部202。
50.在此，使用图8来说明控制装置200的详细的构成例。图8是表示控制装置200的构成的框图。如图8所示，控制装置200例如是具备例如cpu(central processing unit：中央处理器)、存储部202等的微型计算机。控制装置200按照存储部202中存储的程序进行控制。即，控制装置200按照存储部202中存储的程序，构成旋转控制部204、拍摄控制部206、压接控制部208、判定部210和显示控制部212。此外，也可以将旋转控制部204、拍摄控制部206、压接控制部208、判定部210和显示控制部212构成为电子电路或处理单元。
51.存储部202存储外观检查系统1的各种信息。例如，存储部202存储卷盘7的转速及旋转位置、链轮8的转速及旋转位置、热压接装置15的上下位置、红外拍摄装置20的图像数据等信息。
52.旋转控制部204按照通过输入装置400设定的压花带2的进给节距，进行使卷盘7及链轮8同步旋转的控制。另外，基于卷盘7及链轮8的旋转信息，将在区域a10(参照图5)中进行红外拍摄而得的区域78b、80b的位置与导向孔6的位置关联地存储于存储部202。另外，本实施方式的旋转控制部204例如对压花带2的最初的导向孔6至最后的导向孔6分配编号来管理压花带2的位置。
53.拍摄控制部206进行使红外拍摄装置20与压花带2的间歇进给同步地对区域a10(参照图5)内的规定区域78b、80b进行拍摄的控制。此时，拍摄控制部206还控制红外光源22的发光。拍摄控制部206根据旋转控制部204的信息将由红外拍摄装置20拍摄到的图像数据与压花带2的导向孔6的位置关联地存储于存储部202。
54.压接控制部208与压花带2的间歇进给同步地控制热压接装置15的熔接头15b的上下动作。
55.判定部210使用红外拍摄装置20所拍摄的红外图像来判定应被热压接的规定区域78b、80b(参照图5)的状态。另外，判定部210还使用红外拍摄装置20所拍摄的红外图像来进行兜孔5内的电子器件4的位置、外观等的检查，判定电子器件4的位置状态。此外，判定部210的详细构成详见后述。
56.显示控制部212使判定部210的判定结果与红外拍摄装置20所拍摄的红外图像一起显示于显示装置300。例如，显示控制部212在由判定部210作出异常判定的情况下，使红外图像和判定信息显示于显示装置300。
57.图9是表示判定状态良好的情况下的区域a10(参照图5)内的红外拍摄图像的一个例子的图。剖面图像i90是示意性地表示bb剖面中的分析图像例的图。在区域78b、80b的热压接的状态良好的情况下，形成压花带2的上表面与盖带3的下表面融合而一体化的融合区域f7a。若对该融合区域f7a进行红外拍摄，则被拍摄为黑色。也就是说，融合区域f7a对从红外光源22照射的红外光的吸收率比其它区域对从红外光源22照射的红外光的吸收率高。
58.区域76a、76b表示电子器件4的引线位置的判定区域。另一方面，区域76c、76d表示电子器件4的电子器件4的本体部的判定区域。在图9的例子中，是引线的两端的前端区域被适当配置于区域76a、76b的例子。另外，是引线本体的对角区域被适当配置于区域76c、76d的例子。
59.在一般的可见拍摄中，可见光不会穿入盖带3内，在向压花带2重叠了盖带3的状态
下，内部检查较为困难。相对于此，在本实施方式的外观检查装置中，由于具有红外拍摄装置20，因此即使在向压花带2重叠了盖带3的状态下，也能够对盖带3内进行拍摄。由此，本实施方式的外观检查装置能够在向压花带2重叠了盖带3的状态下进行内部检查。
60.图10是表示判定状态不良的情况下的区域a10(参照图5)内的红外拍摄图像的一个例子的图。剖面图像i92是示意性地表示cc剖面中的分析图像例的图。在区域78b、80b的热压接的状态不良的情况下，压花带2的上表面与盖带3的下表面融合而一体化的融合区域f7b、f7c被形成于区域78b、80b的一部分区域。换言之，在区域78b、80b的热压接的状态不良的情况下，具有压花带2的上表面与盖带3的下表面未融合而未一体化的区域。若对该融合区域f7b、f7c进行红外拍摄，则被拍摄为黑色区域。另一方面，未形成融合区域f7b、f7c的区域被拍摄为白色系的白色区域f7d、f7e。
61.也就是说，融合区域f7b、f7c对从红外光源22照射的红外光的吸收率比其它区域对从红外光源22照射的红外光的吸收率高。另一方面，未形成融合区域f7b、f7c的区域对红外光的吸收率比融合区域f7b、f7c的吸收率低。换言之，未形成融合区域f7b、f7c的区域的红外光的反射率比融合区域f7b、f7c的反射率高。
62.在图10的例子中，电子器件4是倾斜的。因此，引线的两端的前端区域未被适当配置于区域76a、76b。同样，引线本体的对角区域未被适当配置于区域76c、76d。
63.图11是示意性地说明黑色化现象的图。如图11所示，入射到融合区域f7b、f7c的红外光l11、l13由融合区域f7b、f7c吸收，被抑制反射。另一方面，入射到融合区域f7b、f7c外的红外光l12在压花带2的上表面或电子器件4的上表面反射而被拍摄到。关于这种现象的细节，正在分析，但一般认为是压花带2的黑色融合于盖带3，通过让黑色区域接近盖带3的上表面侧，使得红外光的吸收率上升，反射光减少。
64.图12是表示判定部210的构成例的框图。如图12所示，判定部210具有二值化处理部210a、标示处理部210b、外形提取处理部210c和判定处理部210d。
65.二值化处理部210a从区域a10(参照图5)内的图像中提取与区域78b、80b对应的图像。然后，二值化处理部210a利用以实验方式预先确定的阈值对所提取的图像进行二值化。
66.标示处理部210b从由二值化处理部210a进行了二值化的图像区域标示出与融合区域f7a、f7b、f7c(参照图9、10)对应的黑色区域。然后，标示处理部210b对所标示的黑色区域的像素数进行计数。
67.外形提取处理部210c提取压接区域78b、80b的内侧的图像区域的外接轮廓线。这样的外接轮廓线能够通过一般的图像处理来进行。
68.判定处理部210d利用标示处理部210b所计数的像素数来判定区域78b、80b的压接状态。判定处理部210d在例如黑色区域占规定区域78b、80b的比例为规定值以下的情况下，判定规定区域78b、80b的热压接为不良状态。更具体而言，如果标示处理部210b所计数的像素数比第一阈值多，则判定处理部210d判定压接为良好状态。另一方面，如果所计数的像素数比小于第一阈值的值的第二阈值少，则判定处理部210d判定压接为不良状态。此外，阈值的设定并不限定于此，例如也可以使第一阈值和第二阈值为相同值，还可以设定三个以上的阈值。通过增加阈值，能够进一步细化压接状态的判定。
69.另外，基于外形提取处理部210c所提取的外接轮廓线，在区域76a、76b、区域76c、76d中分别配置有规定的朝向的直角形的轮廓线的情况下，判定处理部210d判定电子器件4
的位置为良好状态。另一方面，在区域76a、76b、区域76c、76d中分别未配置规定的朝向的直角形的轮廓线的情况下，判定处理部210d判定电子器件4的位置为不良状态。
70.以上是对外观检查系统1的构成的说明，以下使用图13至图15来说明控制装置200的控制例。图13是表示控制装置200的控制例的流程图。
71.图14是表示由判定部210作出异常判定的情况下的显示装置300的显示图像例的图。图15是表示图13的步骤s30的详细的处理例的流程图。
72.如图13所示，控制装置200的旋转控制部204按照压花带2的进给节距使卷盘7及链轮8同步地旋转。由此，若压花带2、盖带3被间歇进给而位于熔接头15b的下方区域a5(参照图4)，则中断带的进给。然后，使由加热单元150b加热至一定的温度、例如160度的脚部156b的一对熔接面下降，在盖带3的左右的区域78a、80a对与压花带2重叠的重合部进行按压及熔接。即，熔接面将压花带2与盖带3热压接，用盖带3将压花带2的兜孔5的上表面开口密封(步骤s10)。这样，通过用盖带3将压花带2的兜孔5的上表面开口密封，对电子器件4进行封带包装。
73.在按压及熔接后，若熔接头15b上升而离开盖带3，则通过链轮8的驱动，使压花带2从卷盘11间歇进给至熔接头15b之下，从卷筒12使盖带3在旋转滑轮13处折回送入。由此，盖带3覆盖于压花带2，加热状态的熔接头再次下降而对压花带2及盖带3进行按压及熔接。即，熔接面将压花带2与盖带3热压接。重复进行熔接头15b的升降、压花带2及盖带3的进给而热压接的压花带2及盖带3被依次卷绕于卷盘7。
74.拍摄控制部206使红外光源22发光，并且使红外拍摄装置20对反复进行压花带2及盖带3的间歇进给而被送到拍摄区域a10的压花带2进行拍摄。然后，拍摄控制部206将所拍摄的红外图像与导向孔6的位置关联地存储于存储部202(步骤s20)。
75.判定部210使用红外拍摄装置20所拍摄的红外图像来判定经过热压接的区域78b、80b(参照图5)的状态。另外，判定部210使用红外图像判定电子器件4的位置状态(步骤s30)。然后，在利用判定部210作出了异常判定的情况下，显示控制部212使显示装置300显示红外图像和判定信息(参照图14)。
76.如图14所示，在显示装置300的显示图像m10内，显示被作出异常判定的红外图像m12和判定信息m14。在判定信息m14中，显示导向孔6的位置信息、异常的理由。
77.在此，使用图15来说明步骤s30的更加详细的处理例。二值化处理部210a从红外图像中提取压接区域78b、80b的图像并将其二值化(步骤s100)。
78.接下来，标示处理部210b标示由二值化处理部210a进行了二值化的黑色部区域。然后，标示处理部210b对所标示的黑色部区域的像素数进行计数(步骤s102)。
79.接下来，外形提取处理部210c提取压接区域78b、80b的内侧的图像区域的外接轮廓线(步骤s104)。
80.然后，判定处理部210d判定处理是否正常(步骤s106)。即，如果标示处理部210b所计数的像素数比第一阈值多，则判定处理部210d判定热压接为良好状态(正常)，并且，在区域76a、76b、区域76c、76d中分别配置有规定的朝向的直角形的轮廓线的情况下，判定处理部210d判定电子器件4的位置为良好状态(正常)(步骤s106的“y”)。然后，判定处理部210d结束判定处理。
81.另一方面，如果所计数的像素数比第二阈值少，则判定处理部210d判定压接为不
良状态，在区域76a、76b、区域76c、76d中分别未配置规定的朝向的直角形的轮廓线的情况下，判定处理部210d判定电子器件4的位置为不良状态。在热压接为不良状态或者电子器件4的位置为不良状态的情况下，判定处理部210d判定为不能正常处理(步骤s106的“n”)。
82.另外，判定处理部210d将导向孔6的位置信息、异常的理由关联地存储于存储部202(步骤s108)。然后，显示控制部212在显示装置300的显示图像m10内显示被作出异常判定的红外图像m12和判定信息m14(参照图14)(步骤s110)。然后，判定处理部210d结束判定处理。
83.如以上说明，根据本实施方式，对于能够向内部插入电子器件4、且在规定区域78b、80b中被热压接了重叠的盖带3的压花带2，红外拍摄装置20通过红外光对规定区域78b、80b进行拍摄，判定部210使用由红外拍摄装置20含盖规定区域78b、80b的至少一部分地进行拍摄而得的红外图像，对规定区域78b、80b的热压接的状态进行判定。由此，能够通过红外图像内的规定区域78b、80b的信息来判定规定区域78b、80b的热压接的状态。
84.对本发明的一些实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提出的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其它各种方式实施，能够在不脱离发明的主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。

技术特征：
1.一种外观检查系统，其特征在于，具备：红外拍摄装置，其对于第二带，包含规定区域的至少一部分在内地利用红外光进行拍摄，所述第二带的内部能够插入电子器件，且所述第二带在所述规定区域中被热压接了重叠的第一带；以及判定部，其使用由所述红外拍摄装置包含所述规定区域的至少一部分在内地进行拍摄而得的红外图像，对所述规定区域的热压接的状态进行判定。2.根据权利要求1所述的外观检查系统，其特征在于，所述第二带对红外光的吸收率比所述第一带对红外光的吸收率高，所述判定部基于所述规定区域中的规定浓度以上的区域来判定所述热压接的状态。3.根据权利要求2所述的外观检查系统，其特征在于，所述第一带使所述红外光透过，所述第二带呈吸收所述红外光的颜色，所述判定部通过所述规定浓度以上的区域占所述规定区域的比例来进行所述判定。4.根据权利要求3所述的外观检查系统，其特征在于，所述判定部在占所述规定区域的比例为规定值以下的情况下，判定为所述规定区域的所述热压接不良。5.根据权利要求4所述的外观检查系统，其特征在于，所述第一带是透明或半透明的乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯即pet及聚苯乙烯即ps中的任一种，所述第二带是黑色系的碳基树脂及塑料树脂中的任一种。6.根据权利要求3所述的外观检查系统，其特征在于，所述规定浓度以上的区域对应于所述第一带及所述第二带热融合的区域。7.根据权利要求6所述的外观检查系统，其特征在于，所述第二带是压花带，该压花带沿长度方向形成有多个收纳所述电子器件的兜孔及导向孔，所述第一带是配置于所述第二带上的盖带。8.根据权利要求7所述的外观检查系统，其特征在于，所述判定部基于所述红外拍摄装置所拍摄的红外图像来判定所述电子器件是否被配置在所述兜孔内的规定的位置。9.根据权利要求1所述的外观检查系统，其特征在于，还具备：热压接装置，其对所述规定区域进行热压接；以及所述红外光的红外光源。10.一种外观检查方法，其特征在于，具备：热压接工序，对于被重叠于第二带的第一带，在规定区域中进行热压接，所述第二带的内部插入了电子器件；拍摄工序，通过红外光对所述规定区域拍摄红外图像；以及判定工序，使用所述红外图像内的所述规定区域中的信息来判定所述规定区域的热压接的状态。

技术总结
本实施方式提供一种外观检查系统及外观检查方法，能够对封带包装中的热压接的缺陷进行判定。实施方式的外观检查系统具备红外拍摄装置和判定部。对于能够向内部插入电子器件、且在规定区域中被热压接了重叠的第一带的第二带，红外拍摄装置通过红外光含盖规定区域的至少一部分地进行拍摄。判定部使用由红外拍摄装置含盖规定区域的至少一部分地进行拍摄而得的红外图像，对规定区域的热压接的状态进行判定。判定。判定。


技术研发人员：元永郁夫
受保护的技术使用者：东芝电子元件及存储装置株式会社
技术研发日：2022.07.27
技术公布日：2023/9/23