JPH02278144A - チップ部品検査装置 - Google Patents

チップ部品検査装置

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JPH02278144A
JPH02278144A JP1100472A JP10047289A JPH02278144A JP H02278144 A JPH02278144 A JP H02278144A JP 1100472 A JP1100472 A JP 1100472A JP 10047289 A JP10047289 A JP 10047289A JP H02278144 A JPH02278144 A JP H02278144A
Authority
JP
Japan
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data
image
memory
window
chip component
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Pending
Application number
JP1100472A
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English (en)
Inventor
Hitoshi Inazumi
稲住 仁
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はチップ部品検査装置に関し、特に外観検査にお
いて印刷配線基板上に実装したチップ部品が所定の位置
に正しく実装されているかどうかを検査するためのチッ
プ部品$、f装置に関する。
〔従来の技術〕
従来のチップ部品の検査装置は、被検査物ilI+ll
!置台と、この被検f物装置台上に載置した被検査物に
少なくとも2方向から光を照射する照明手段と、被検査
物載置台上に配役した撮影手段と、この撮影手段で得ら
れるコントラスト情報を比較して処理する比較処理手段
とを備えたものである(4−i開昭60−231400
号公報参照)。
第8図および第9図2よび第10図は、このような従来
のチップ部品検査装置の一例の検査方法を説明するため
の説明図である1 ・窮8図に2いて、被検査物鵡濾台20に被検査物であ
る微小なチップ部品21を取付けた印刷配線基板(印刷
基板)22を同定し、このチップ部品21に、4方向の
針め上方から所定のスポット光24を照射する。この状
態でITVカメラ25によってチップ部品21を撮影し
、コンピュータで構成した比較手段26によって撮影し
たチップ部品2Iのコントラスト情報と、あらかじめ記
憶しである適正位置にある場合のチップ部品21の基準
コントラスト情報とを比較する。第9図に示すように、
X方向d?#度ヒストグラムおよびY方向V#度ヒスト
グラムに分けて処理することによって、被検査部品であ
るチップ部品24が定位置に正しく載置されているかど
うかを判断する。第9図に示したX方向濃度ヒストグラ
ムおよびX方向濃度ヒストグラムは、カーソルAで囲む
領域中のパターン画像すなわち第10図(a)に示すチ
ップ部品21とクリームはんだランド(パッド)23か
らの反射光によって形成されるパターン画像BのX方向
成分およびX方向成分を分析して得られる一7ν のであり、これらの#変ヒストグラ117′に現われる
突出した一定の幅の部分E!およびItおよびt3およ
びt4 は、第1O図(b)に示したITVカメラから
見たチップ部品21とクリームはんだランド(パッド)
23の平面図におけるチップ部品21のクリームはんだ
ランド(パッド)K対する上側余裕WLtおよび下側余
裕度L2および左側余裕度Lsおよび右側余裕度L4に
それぞれ対応したデータである。ヒストグラムから得ら
れるtxShの幅を基準データと比較することKより、
チップ部品21か所定の位置にあるか否かを判断する。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述したような従来のチップ部品検査装置は、スポット
光をあててチップ部品を撮影した画像から得られるX方
向清廉ヒストグラムおよびX方向濃度ヒストグラムを、
基準の濃度ヒストグラムと比較してチップ部品が所定の
位置にあるか否かをグ部品とクリームはんだランド(パ
ッド)の境界に生ずる#に度ヒストグラム中の突出した
一定の幅の部分11〜14が正確に得られないという問
題が生じ、この間鴎を解決するためには、チップ部品の
高さや形状によってチップ部品の輪郭部等がコントラス
トよく撮影できるように調整しなければならないという
欠点かある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明のチップ部品検査装(崖は、チップ部品を実装し
た印刷配線基板上を撮影するカラーテレビカメラと前記
カラーテレビカメラからの三原色のビデオ信号をそれぞ
れ対応するデジタル(i号に変換するA/D変換器と、
前記デジタル信号のそれぞれを画像として格納するRG
B画像メモリと、被検査対象となる前記チップ部品に関
するCADデータをあらかじめ登録しているCADデー
タメモリと、前記CADデータメモリのデータを用いて
前記印刷配線基板上に実装した前記チップ部品の左右の
電極部の輪郭に一致した二つのウィンドを発生して前記
RGB画像メモリから検査の基本データとなるウィンド
領域内だけのRGB画像データを抽出するウィンド画像
抽出部と、前記ウィンド画像抽出部によって抽出した二
つのウィンド内のそれぞれのRGB画像データを格納す
る左ウィンド画像メモリおよび右ウィンド画像メモリと
、前記左ウィンド画像メモリのlff1像を180回転
させたRGB画像データを出力する画像回転部と、前記
画像回転部によって得られるRGB画像データを格納す
る回転画像メモリと、前記回転画像メモリと前記右りイ
ンド画像メモリのそれぞれのデータから決定されるカラ
ー分布ベクトルのなす角とそれぞれの大きさを比較して
同じ色をもつ部分の面積を算出する面積算出部と、前記
面積算出部で算出した面積とCADデータメモリの′1
極部の面積とを比較してチップ部品の実装ずれ状態を判
定する判定部とを備えている。
〔実施例〕
先ず始めに、本発明のチップ部品検査装置の動作原理に
ついて図面を参照して説明する。
第6図および第7図は、本発明のチップ部品の検量装置
の動作原理を説明するための説明図である。
被検査対象とするチップ部品16は、第6図ta)に示
すように、印刷基板上の所定の位f(座標x m m 
y m )に正確に実装されている場合は、チップ部品
16の各辺がY軸およびY軸に平行となっており、また
チップ部品16の左電極部17および右電極部18は左
右対称となっている。いま第6図ta)に示すように、
所定の位置に正確に実装されたチップ部品16を座標X
m@ymを中心に180゜回転させて第6図(b)の火
照とし、回転後の左電極fi17の位置と回転前の右電
極部18の位置を比較すると、第6図(c)K示すよつ
罠、それぞれが重な夛合う部分の面積8がその電極部の
面積と等しくなって両者の位置が一致していることを示
す。
ところが、第7図(a)のように、所定の位置(座標x
 m a y m )からずれた座標xm’・y m 
/の位置にチップ部品16が実装されている場合は、回
転前の右電極部18の位置と第7図(b) IC示す回
転後の左電極s17の位置とがずれるため、電なシ合5
面積Sは、第7図(c) K示すよ5に、その電極部の
面積よプも小さくなる。
本発明は、この原理を基に、第7図(d)K示すように
、チップ部品16が所定の位置(座標xm・ym)に正
確に実装された場合の左右の電極部の位置の領域(ウィ
ンド)19で生じる現象にしぼシ、チップ部品16を所
定の位置(座標xm*ym)を中心として回転させて比
較するという操作は、実装したチップ部品16を撮影し
て得られるデジタル画像上で処理することによって実現
する。
次に本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明
する。
第1図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
第1図において、カラーテレビカメラ1によって被検査
チップ部品を撮影した画像の三原色(R・G−B)に対
応するビデオ信号d1およびd2j?よびd3をA/D
変換器2によってデジタル信号/itおよび!2および
t3に変換し、3枚の画像(R・G−B)としてそれぞ
れをRGB画像メモリ3に格納する。
を設定し、このY軸およびY軸をそれぞれ印刷基板上・
LXWYw座標系のyw軸およびyw軸に平行とすると
、印刷基板上に実装したチップ部品12がパッド15上
に正確に実装されてG)る場合は、チップ部品12の各
辺は、Y軸およびY軸に水平または垂直の状態となる。
一方被検査対象となるチップ部品12のCADデータは
、CADデータメモリ4上に登録されている。CADデ
ータい面積を有する左電極部13および右電極部14の
それぞれの位置(座標xi−ytおよびx r −yr
)とその大きさwxおよびwyおよび面積SOが登録さ
れている。これが本実施例における前処理段階である。
前処理が終了すると、ウィンド画像抽出部5は、CAD
データメモリ4から実装されるべきチップ部品12の位
置の左電極部12の位置(座標X!・yl)のデータh
、と、右電極部14の位置(座標xr−yr)のデータ
h2と大きさ(wxおよびyy)のデータh3とを読出
す。第4図に示すように、チップ部品12が所定の位置
に正確に実装されている場合は、その左電極部13の輪
郭と一致するウィンドwAと、右電極部14の輪郭と一
致するウィンドwrとをデータC)sおよび02として
発生し、第5図に示すように、ウィンドJおよびwrの
それぞれの領域内だけのRGB画像Pz(i、j)およ
びPr(iej)(i=1・−・wx*j=1−wy)
  を抽出し、それぞれのデータf1およびf2を左ウ
ィンド画像6および右ウィンド画像7に格納する。
次に左ウィンド画像メモリ6のRGBi像データf1を
画像回転部8によって続出し、第5図に示すように、左
電極部13の位If(xA−y7)を中心として180
°回転した画像Ql(i 、 j )とし、回転後のR
GB画像データqを回転画像メモリ9に格納する。画像
回転部8は、左ウィンド画像メモとすると、画像の回転
結果として、 Qr (i + j )”PA r (wx −i+1
 、wy−j+1 )・(1)Qg(iej)=PAg
(wx−i+1.wy−j+1)・・(2)Qb(i 
、j )=PJb(wx−i+1.wy−j+l)・・
(3)からQr(i、j)およびQg(i、j)j?よ
びQb(i、j)(i=1・・・wx、j=1・・・w
y)  を求め、回転画像メモリ9にこの画像データq
を格納する。
次に面積算出部10において、回転画像メモリ9のデー
タSと右ウィンド画像メモリ7のデータtを順次に読出
してまずカラー比較を行う。カラー比較は、回転画像メ
モリ9からある画素(i、j)の要素となるRGBのデ
ータQr(iej)”よびQg(IIJ)ンよびQb(
i、j)を−、組のデータSとして読出し、それらの値
rおよびgおよびbから8g3図に示すRGB空間内の
ベクトルC= (r 、 g 、 b )を決定する。
同時に、右ウィンドデータメモリ7から(i、D の要
素となるデータPrr(i、j)j?よびQrb(t、
j)を1組のデータtとして読出し、それらの値r′お
よびg′およびb′からベクトルC′=(r′1g′、
b′)を決定する。ベクトルCおよびσからその大きさ
IcIおよびIC′1と、第3図に示したベクトルCお
よびC′のなす角ψを算出し、あらかじめ設定しである
閾値TNおよびTψと比較し、1et−lc’l l<
TNでかつ(ψくTψ)を満たすときにそれらの画素は
同等であると判断することによってカラー比較を行う。
このカラー比較を順次読出したデータSおよびtの間で
行い、同等と判1所した要素の個数をカウントする。
回転画像メモリ9と右ウィンド画像メモリ7内のすべて
の要素についてカラー比較を終了したとき、カウント値
Uが、第5図に示したように、回転画像メモリ90回転
画像Q杉と右ウィンド画像Prで同じ色を有する部分、
特に寛腋部の重lり合った部分が多くなり、その重なり
の面積Sにほぼ一致する。
最後に、判定部11において面積Sに、相当するカウン
ト値UとCADデータメモリ4内の電極部の而vtso
のデータh4とを読出し、両者の比叙を行う。チップ8
15品12の位置ずれの許容症が面積に関する閾値Ts
 としてあらかじめ設定してるので、l S−8t) 
l < Tsを満たすときは実装位置は合格であり、膚
たさないときは位置ずれが生じているものとして不合格
とし、この判定結果Vを出力する。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明のチップ部品検査装置は、
被検査対象のチップ部品に固有の電極部分に着目し、被
検査対象となっている電極部それ自身がもつRGB分布
データを用いて、実装状態を判定するという手段を用い
ることにより、従来の濃淡情報だけでは照明または周囲
の電子部品による光の反射や影やむら等で判定結果が不
安定になるという問題を回避することができるという効
果があり、さらに、チップ部品を撮影した画像から、正
常な実装位置にあるチップ部品の電極部の輪郭に一致し
たウィンド内だけの三原色のカラー分布によって処理す
るため、三原色データを用いて少ない1 t、4報はで
扁鴻な処理を実現でさるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実雄例を示すブロック図、第2図は
座標系とCλDf−タメモリの内部とσ)S  − 説明図、第3図4f R(i B分布データの説明図、
第4図はつ1ンドの説明凶、第5凶はウィンド内の11
1ii像データと回転画像p:びそれらから1(出され
る判定粂件の色の一致する面積を説明するための説明図
、第6図および第7図は本発明の動作原理を説明するた
ゆの説明図、第8図および第9因および第10図は従来
のチップ部品の検査装置−例を説明する之めの説明図で
ある。 1・・・・・・カラーTVカメラ、2・・・・・・A/
D変換器、3・・・・・・RGB画像メモリ、4・・・
・・・CADデータメモリ、5・・・・・・ウィンド画
像抽出部、6・・・・・・左ウィンド画像メモリ、7・
・・・・・右ウィンド画像メモリ、8・・・・・・画像
回転部、9・・・・・・回転画像メモリ、10・・・・
・・面積算出部、11・・・・・・判定部、12.16
゜21・・・・・・チップ部品、13.17・・・・・
・左電極部、14.18・・・・・・右電極部、15・
・・・・・パッド、19・・・・・ウィンド、20・・
・・・・被検査物載置台、22・・・・・・印刷基板、
23・・・・・クリームはんだランド(パッド)、24
・・・・・・スポット光、25・・・・・・ITVカメ
ラ、26・・・・・・比較手段。 代理人 弁理士   内 原   晋 猶2 諾 に 第 づ 則 Y (a) (紗j (I)ノ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  チップ部品を実装した印刷配線基板を撮影するカラー
    テレビカメラと前記カラーテレビカメラからの三原色の
    ビデオ信号をそれぞれ対応するデジタル信号に変換する
    A/D変換器と、前記デジタル信号のそれぞれを画像と
    して格納するRGB画像メモリと、被検査対象となる前
    記チップ部品に関するCADデータをあらかじめ登録し
    ているCADデータメモリと、前記CADデータメモリ
    のデータを用いて前記印刷配線基板上に実装した前記チ
    ップ部品の左右の電極部の輪郭に一致した二つのウイン
    ドを発生して前記RGB画像メモリから検査の基本デー
    タとなるウインド領域内だけのRGB画像データを抽出
    するウインド画像抽出部と、前記ウインド画像抽出部に
    よって抽出した二つのウインド内のそれぞれのRGB画
    像データを格納する左ウインド画像メモリおよび右ウイ
    ンド画像メモリと、前記左ウインド画像メモリの画像を
    180°回転させたRGB画像データを出力する画像回
    転部と、前記画像回転部によって得られるRGB画像デ
    ータを格納する回転画像メモリと、前記回転画像メモリ
    と前記右ウインド画像メモリのそれぞれのデータから決
    定されるカラー分布ベクトルのなす角とそれぞれの大き
    さを比較して同じ色をもつ部分の面積を算出する面積算
    出部と、前記面積算出部で算出した面積とCADデータ
    メモリの電極部の面積とを比較してチップ部品の実装ず
    れ状態を判定する判定部とを備えることを特徴とするチ
    ップ部品検査装置。
JP1100472A 1989-04-19 1989-04-19 チップ部品検査装置 Pending JPH02278144A (ja)

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