JPH03189544A - 基板検査装置 - Google Patents
基板検査装置Info
- Publication number
- JPH03189544A JPH03189544A JP1330361A JP33036189A JPH03189544A JP H03189544 A JPH03189544 A JP H03189544A JP 1330361 A JP1330361 A JP 1330361A JP 33036189 A JP33036189 A JP 33036189A JP H03189544 A JPH03189544 A JP H03189544A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inspection
- light
- lens magnification
- inspected
- imaging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
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。
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〉
この発明は、部品が実装された基板につき、部品の欠落
、姿勢2位置、ハンダ付は状態の良否などを検査するの
に用いられる基板検査装置に関する。
、姿勢2位置、ハンダ付は状態の良否などを検査するの
に用いられる基板検査装置に関する。
〈従来の技術〉
従来、基板上に実装された部品の検査は目視検査により
行われており、例えばハンダ付は状態の良否、すなわち
ハンダの有無、量、溶解性。
行われており、例えばハンダ付は状態の良否、すなわち
ハンダの有無、量、溶解性。
短絡、導通不良などがこの目視検査によって判定されて
いる。
いる。
ところがこのような目視検査による方法では、検査ミス
の発生が避けられず、判定結果も検査する者によりまち
まちであり、また検査処理能力にも限界がある。
の発生が避けられず、判定結果も検査する者によりまち
まちであり、また検査処理能力にも限界がある。
そこで近年、この種の検査を自動的に行うことができる
自動検査装置が各種提案された。
自動検査装置が各種提案された。
ところでハンダ付は部位の表面形状は、3次元の拡がり
をもつ立体形状であって、これを検査するには、3次元
の形状情報を検出できることが不可欠の条件となる。
をもつ立体形状であって、これを検査するには、3次元
の形状情報を検出できることが不可欠の条件となる。
第5図はこの条件を満たす自動検査装置の一例を示すも
ので、レーザなどの光源から板状をなすスリット光1を
基板2上のハンダ付は部位へ照射している。このスリッ
ト光1の照射により、ハンダ付は部位を含む基板2の表
面には、立体形状に沿って歪を受けた光切断線3が生成
されるもので、その光切断線3の反射光像を撮像装置4
で撮像して、その撮像パターンの歪状態をチエツクする
ことにより、ハンダ付は部位の立体形状を検出する。
ので、レーザなどの光源から板状をなすスリット光1を
基板2上のハンダ付は部位へ照射している。このスリッ
ト光1の照射により、ハンダ付は部位を含む基板2の表
面には、立体形状に沿って歪を受けた光切断線3が生成
されるもので、その光切断線3の反射光像を撮像装置4
で撮像して、その撮像パターンの歪状態をチエツクする
ことにより、ハンダ付は部位の立体形状を検出する。
ところがこの検査方法の場合、スリット光1が照射され
た部分の形状情報が得られるのみであって、それ以外の
部分の立体形状を把握することは困難である。
た部分の形状情報が得られるのみであって、それ以外の
部分の立体形状を把握することは困難である。
この問題を解消する方法として、ハンダ付は部位の表面
へ入射角が異なる光を照射してハンダ付は部位の各反射
光像のパターンを撮像することにより、ハンダ付は部位
が有する曲面要素の配向性を検出するという方法が存在
している。
へ入射角が異なる光を照射してハンダ付は部位の各反射
光像のパターンを撮像することにより、ハンダ付は部位
が有する曲面要素の配向性を検出するという方法が存在
している。
この方法は、一定パターンの光束を検査対象に当てたと
き、その反射光束のパターンが検査対象の立体的形状に
応じた変形を受けることに着目したもので、その変形パ
ターンから検査対象の形状を推定するというものである
。
き、その反射光束のパターンが検査対象の立体的形状に
応じた変形を受けることに着目したもので、その変形パ
ターンから検査対象の形状を推定するというものである
。
第6図は、この方法の原理説明図であり、光源5と撮像
部6とから成る検出系と、検査対象であるハンダ付は部
位7との位置関係を示している。
部6とから成る検出系と、検査対象であるハンダ付は部
位7との位置関係を示している。
同図において、光源5よりハンダ付は部位7の表面へ入
射角iで光束8を投光すると、角度ビ (=i)の反射
光束9が真上位置の撮像部6に入射して検出される。こ
れにより前記光束8で照明されたハンダ付は部位7の曲
面要素は基準面10に対してiの角度をなして配向して
いることが検出されたことになる。従って異なる方向に
配向する多数の曲面要素から成るハンダ付は部位7に対
して、入射角が異なる複数の投光装置による投光を行え
ば、それぞれの入射角に対応する曲面要素の群が撮像部
6により検出され、これによりハンダ付は部位7の各曲
面要素がそれぞれどんな配向をしているか、すなわちハ
ンダ付は部位の表面性状がどのようであるかを検出でき
る。
射角iで光束8を投光すると、角度ビ (=i)の反射
光束9が真上位置の撮像部6に入射して検出される。こ
れにより前記光束8で照明されたハンダ付は部位7の曲
面要素は基準面10に対してiの角度をなして配向して
いることが検出されたことになる。従って異なる方向に
配向する多数の曲面要素から成るハンダ付は部位7に対
して、入射角が異なる複数の投光装置による投光を行え
ば、それぞれの入射角に対応する曲面要素の群が撮像部
6により検出され、これによりハンダ付は部位7の各曲
面要素がそれぞれどんな配向をしているか、すなわちハ
ンダ付は部位の表面性状がどのようであるかを検出でき
る。
また光源5が、入射角がi+Δiからi−Δiまで2Δ
iの幅をもつ光束8を投光するならば、その幅に対応し
た幅を有する反射光束9が撮像部6により検出されるこ
とになる。すなわちこの場合は、基準面10となす傾斜
角がi十Δiからi−Δiまでの幅の角度をもつ曲面要
素を検出できることになる。
iの幅をもつ光束8を投光するならば、その幅に対応し
た幅を有する反射光束9が撮像部6により検出されるこ
とになる。すなわちこの場合は、基準面10となす傾斜
角がi十Δiからi−Δiまでの幅の角度をもつ曲面要
素を検出できることになる。
さらに光源5が、第7図に示す如く、基準面10に対し
て水平に設置された円環状の光源であれば、ハンダ付は
部位7の表面が基準面10に垂直な軸に対してどのよう
な回転角をもっていても、光源5とハンダ付は部位7と
の距離は一定であり、曲面要素の回転角方向の配向性は
消去されるので、基準面10となす傾斜角だけが検出さ
れることになる。
て水平に設置された円環状の光源であれば、ハンダ付は
部位7の表面が基準面10に垂直な軸に対してどのよう
な回転角をもっていても、光源5とハンダ付は部位7と
の距離は一定であり、曲面要素の回転角方向の配向性は
消去されるので、基準面10となす傾斜角だけが検出さ
れることになる。
またこの第7図に示すように、光源5をハンダ付は部位
7への入射角が異なる複数の円環状光源11,12.1
3をもって構成すれば、各光源による光束14,15.
16の入射角に対応した配向をもつ曲面要素がそれだけ
詳細に検出できることは前述したとおりである。
7への入射角が異なる複数の円環状光源11,12.1
3をもって構成すれば、各光源による光束14,15.
16の入射角に対応した配向をもつ曲面要素がそれだけ
詳細に検出できることは前述したとおりである。
いま半径がr、(ただしn=1.2.3 )の3個の円
環状の光源11,12.13を基準面10に対して高さ
り、 (n=1.2.3 )の位置に水平に設置すれ
ば、ハンダ付は部位7への各光束14.15.16の入
射角はそれぞれin (n=1.2.3 )となり、ハ
ンダ付は部位7における傾斜角がそれぞれi。である各
曲面要素を撮像部6により検出することができる。この
とき各光源11,12.13からハンダ付は部位7の表
面を経て描像部6に至る全光路長に比して曲面要素の大
きさが十分に小さいので、次式により入射角、すなわち
検出しようとする曲面要素の傾斜角を定めればよい。
環状の光源11,12.13を基準面10に対して高さ
り、 (n=1.2.3 )の位置に水平に設置すれ
ば、ハンダ付は部位7への各光束14.15.16の入
射角はそれぞれin (n=1.2.3 )となり、ハ
ンダ付は部位7における傾斜角がそれぞれi。である各
曲面要素を撮像部6により検出することができる。この
とき各光源11,12.13からハンダ付は部位7の表
面を経て描像部6に至る全光路長に比して曲面要素の大
きさが十分に小さいので、次式により入射角、すなわち
検出しようとする曲面要素の傾斜角を定めればよい。
上記の原理に基づきハンダ付は部位の外観を検査する方
法として、前記の各光ix1,12゜13に白色光源を
用いたものが提案されている(特開昭61−29365
7号)。この検査方法においては、ハンダ付は部位に対
する入射角の異なる3個の光源11,12.13による
反射光像を相互に識別するために、それぞれ光源11゜
12.13を時間的に異なったタイミングで点灯させ、
また消灯させている。
法として、前記の各光ix1,12゜13に白色光源を
用いたものが提案されている(特開昭61−29365
7号)。この検査方法においては、ハンダ付は部位に対
する入射角の異なる3個の光源11,12.13による
反射光像を相互に識別するために、それぞれ光源11゜
12.13を時間的に異なったタイミングで点灯させ、
また消灯させている。
ところがこの方法では、異なる投光タイミングで得た各
画像を貯蔵するためのメモリや、これら画像を同一視野
像として演算処理するための演算装置や、各発光体を瞬
間的に点灯動作させるための点灯装置などが必要であり
、技術面での煩雑さが多く、またそれがコスト面や信頼
性の面で問題となる。
画像を貯蔵するためのメモリや、これら画像を同一視野
像として演算処理するための演算装置や、各発光体を瞬
間的に点灯動作させるための点灯装置などが必要であり
、技術面での煩雑さが多く、またそれがコスト面や信頼
性の面で問題となる。
そこでこのタイム・シェアリング方式の課題を一挙に解
消するため、この発明の発明者は、先般、新たな基板検
査装置を提案した。この基板検査装置は、その詳細は後
述するが、ノ\ンダ付は部位の表面へ異なる色相光を入
射角を違えて照射するための投光部と、ハンダ付は部位
の表面からの反射光像を部品の真上位置で各色相側に撮
像する撮像部と、この撮像部で得た撮像パターンよりハ
ンダ付は部位の有する各曲面要素の性状を検出してハン
ダ付けの良否を判定する処理部とで構成されるもので、
前記投光部には、例えば赤色光、緑色光、青色光をそれ
ぞれ発生する3個の円環状光源が用いである。
消するため、この発明の発明者は、先般、新たな基板検
査装置を提案した。この基板検査装置は、その詳細は後
述するが、ノ\ンダ付は部位の表面へ異なる色相光を入
射角を違えて照射するための投光部と、ハンダ付は部位
の表面からの反射光像を部品の真上位置で各色相側に撮
像する撮像部と、この撮像部で得た撮像パターンよりハ
ンダ付は部位の有する各曲面要素の性状を検出してハン
ダ付けの良否を判定する処理部とで構成されるもので、
前記投光部には、例えば赤色光、緑色光、青色光をそれ
ぞれ発生する3個の円環状光源が用いである。
また前記撮像部には、赤、緑、青の三原色の加法混合を
原理とするカラーテレビカメラが用いられており、内蔵
する三色分解光学系により入射光を三原色に分解した上
で各色の光量を検出している。
原理とするカラーテレビカメラが用いられており、内蔵
する三色分解光学系により入射光を三原色に分解した上
で各色の光量を検出している。
上記の基板検査装置によれば、ハンダ付は部位に対し異
なる入射角をもって各光源から赤色光、緑色光、青色光
を照射すると、ハンダ付は部位の表面からの赤色、緑色
、青色の各反射光像がその真上位置の撮像部により同時
に分離して検出される。
なる入射角をもって各光源から赤色光、緑色光、青色光
を照射すると、ハンダ付は部位の表面からの赤色、緑色
、青色の各反射光像がその真上位置の撮像部により同時
に分離して検出される。
第8図は、ハンダ付けが良好であるとき、部品が欠落し
ているとき、ハンダ不足の状態にあるときのそれぞれハ
ンダ44の断面形態と、各場合の撮像パターン、赤色パ
ターン、緑色パターン、青色パターンとの関係を一覧表
で示したものであり、いずれか色相パターン間には明確
な差異が現われるため、部品の有無やハンダ付けの良否
が判定できることになる。
ているとき、ハンダ不足の状態にあるときのそれぞれハ
ンダ44の断面形態と、各場合の撮像パターン、赤色パ
ターン、緑色パターン、青色パターンとの関係を一覧表
で示したものであり、いずれか色相パターン間には明確
な差異が現われるため、部品の有無やハンダ付けの良否
が判定できることになる。
ところで近年、部品の微小化が進み、部品の基板上のハ
ンダ付は部分の大きさも微小化している。従来、ハンダ
付は部分を自動検査するのに、基板検査装置の分解能は
人間の目の分解能といわれる100μm程度は必要とさ
れているが、部品の微小化に従いこれを更に上昇させる
必要が生じている。
ンダ付は部分の大きさも微小化している。従来、ハンダ
付は部分を自動検査するのに、基板検査装置の分解能は
人間の目の分解能といわれる100μm程度は必要とさ
れているが、部品の微小化に従いこれを更に上昇させる
必要が生じている。
現在、集積回路部品(rc)のピンの間隔は0.5 m
mであり、また表面実装用チップ部品の大きさは1.6
xo、a mmまたは1.OXo、5 mmであるが
、部品の微小化によりこれらの寸法は一層小さなものと
なりつつある。
mであり、また表面実装用チップ部品の大きさは1.6
xo、a mmまたは1.OXo、5 mmであるが
、部品の微小化によりこれらの寸法は一層小さなものと
なりつつある。
こうしてハンダ付は部分が微小化すると、基板検査装置
の分解能は70μm、50μm、30μmなどと必要に
応じて上昇させ、それにより目的とする検査精度を確保
する必要がある。そしてこの分解能を上昇させるには、
前記カラーテレビカメラのレンズ倍率を上げることにな
る。
の分解能は70μm、50μm、30μmなどと必要に
応じて上昇させ、それにより目的とする検査精度を確保
する必要がある。そしてこの分解能を上昇させるには、
前記カラーテレビカメラのレンズ倍率を上げることにな
る。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながらレンズ倍率を上げると、撮像すべき基板に
対する視野範囲が必然的に縮小する結果となるため、基
板全面を自動検査する場合に、撮像する視野数が著しく
増大してしまう。
対する視野範囲が必然的に縮小する結果となるため、基
板全面を自動検査する場合に、撮像する視野数が著しく
増大してしまう。
この種基板検査において、1枚の部品実装基板を自動検
査するに要する時間は、画像処理に要する時間と撮像視
野の移動に要する時間とで構成されるが、通常、後者の
視野移動時間が所要時間の大部分を占めるため、視野数
の増大は検査時間を長いものとなし、基板検査装置の実
用化を阻害する要因となる。
査するに要する時間は、画像処理に要する時間と撮像視
野の移動に要する時間とで構成されるが、通常、後者の
視野移動時間が所要時間の大部分を占めるため、視野数
の増大は検査時間を長いものとなし、基板検査装置の実
用化を阻害する要因となる。
この発明は、上記問題に着目してなされたもので、検査
部位を描像して必要な分解能を判別した上で、その判別
結果に応じて自動的にレンズ倍率を大小変更することに
より、高精度の検査を効率良く行うことができる新規な
基板検査装置を提供することを目的とする。
部位を描像して必要な分解能を判別した上で、その判別
結果に応じて自動的にレンズ倍率を大小変更することに
より、高精度の検査を効率良く行うことができる新規な
基板検査装置を提供することを目的とする。
〈問題点を解決するための手段〉
上記目的を達成するため、この発明の基板検査装置では
、基板上の検査部位へ異なる色相光を入射角度を違えて
照射するだめの円環状光源と、基板表面からの反射光を
各色相側に撮像するためのレンズ倍率の変更が可能な撮
像装置と、標準のレンズ倍率下で得た入力画像より検査
に必要な分解能を判別する判別手段と、判別手段による
判別結果に応じて撮像装置のレンズ倍率を最適状態に変
更するための制御を実行する制御手段と、最適なレンズ
倍率下で得た撮像パターンより部品の実装状態を判断す
る判断手段とを具備させている。
、基板上の検査部位へ異なる色相光を入射角度を違えて
照射するだめの円環状光源と、基板表面からの反射光を
各色相側に撮像するためのレンズ倍率の変更が可能な撮
像装置と、標準のレンズ倍率下で得た入力画像より検査
に必要な分解能を判別する判別手段と、判別手段による
判別結果に応じて撮像装置のレンズ倍率を最適状態に変
更するための制御を実行する制御手段と、最適なレンズ
倍率下で得た撮像パターンより部品の実装状態を判断す
る判断手段とを具備させている。
〈作用〉
各検査部位につき検査に必要な分解能を判別した上で撮
像装置のレンズ倍率を最適状態に変更するので、検査部
位が微小部分であればレンズ倍率を上げた高分解能の検
査が行われ、また広大な部分であればレンズ倍率を下げ
た広視野の検査が行われる。従って高分解能の検査で視
野数が増して検査所要時間が増加しても、その増加度合
は広視野の検査で必要最小限に抑えられるため、高精度
の検査が効率良(行われる。
像装置のレンズ倍率を最適状態に変更するので、検査部
位が微小部分であればレンズ倍率を上げた高分解能の検
査が行われ、また広大な部分であればレンズ倍率を下げ
た広視野の検査が行われる。従って高分解能の検査で視
野数が増して検査所要時間が増加しても、その増加度合
は広視野の検査で必要最小限に抑えられるため、高精度
の検査が効率良(行われる。
〈実施例〉
第1図は、この発明の一実施例にかかる基板検査装置の
概略構成を示している。
概略構成を示している。
図示例の基板検査装置は、位置決め基板20Sを撮像し
て得られた前記位置決め基板2O3上にある各部品21
3の検査領域のパラメータ(判定データ)と、被検査基
板20Tを撮像して得られた前記被検査基板2OT上に
ある各部品21Tの検査領域のパラメータ(被検査デー
タ)とを比較して、これらの各部品21Tが正しく実装
されかつハンダ付けされているかどうかを検査するため
のものであって、X軸テーブル部22.Y軸テーブル部
23.投光部24゜撮像部25.処理部26などをその
構成とじて含んでいる。
て得られた前記位置決め基板2O3上にある各部品21
3の検査領域のパラメータ(判定データ)と、被検査基
板20Tを撮像して得られた前記被検査基板2OT上に
ある各部品21Tの検査領域のパラメータ(被検査デー
タ)とを比較して、これらの各部品21Tが正しく実装
されかつハンダ付けされているかどうかを検査するため
のものであって、X軸テーブル部22.Y軸テーブル部
23.投光部24゜撮像部25.処理部26などをその
構成とじて含んでいる。
X軸テーブル部22およびY軸テーブル部23は、それ
ぞれ処理部26からの制御信号に基づいて動作するモー
タ(図示せず)を備えており、これらモータの駆動によ
りX軸テーブル部22が撮像部25をX方向へ移動させ
、またY軸テーブル部23が基板203,20Tを支持
するコンベヤ27をY方向へ移動させる。
ぞれ処理部26からの制御信号に基づいて動作するモー
タ(図示せず)を備えており、これらモータの駆動によ
りX軸テーブル部22が撮像部25をX方向へ移動させ
、またY軸テーブル部23が基板203,20Tを支持
するコンベヤ27をY方向へ移動させる。
これら基板20S、20Tは、投光部24からの照射光
を受けつつ撮像部25により撮像される。
を受けつつ撮像部25により撮像される。
投光部24は、処理部26からの制御信号に基づき赤色
光、緑色光、青色光をそれぞれ発生して検査対象へ異な
る入射角で照射するための3個の円環状光源2B、29
.30を備えており、これら光源28,29.30を発
した三原色光の混合した光により前記基板205,20
Tを投光して、その反射光像を撮像部25で得て電気信
号に変換する。この実施例の場合、前記の各光源28,
29.30は白色光源に赤色。
光、緑色光、青色光をそれぞれ発生して検査対象へ異な
る入射角で照射するための3個の円環状光源2B、29
.30を備えており、これら光源28,29.30を発
した三原色光の混合した光により前記基板205,20
Tを投光して、その反射光像を撮像部25で得て電気信
号に変換する。この実施例の場合、前記の各光源28,
29.30は白色光源に赤色。
緑色、青色の各フィルタを被せた構造のものを用いてい
るが、三原色の各色相光を発生させるものであれば、こ
のような構成に限られないことは勿論である。
るが、三原色の各色相光を発生させるものであれば、こ
のような構成に限られないことは勿論である。
またこの投光部24は、その照明下で基板203.20
T上の部品に関する情報(部品番号、極性、カラーコー
ドなど)や基板パターン情報(種々のマークなど)を検
出することを可能となすため、各光a2s、29.30
が発する各色相の光が混色されると完全な白色光となる
ような工夫を施しである。すなわち各光源28.29.
30は、混色により白色光となるような対波長発光エネ
ルギー分布を有する赤色光スペクトル、緑色光スペクト
ル、青色光スペクトルの光を発する発光体をもって構成
すると共に、各光源2B、29.30から照射された赤
色光、緑色光、青色光が混色して白色光となるように、
撮像コントローラ31により各色相光の光量の調整を可
能としている。
T上の部品に関する情報(部品番号、極性、カラーコー
ドなど)や基板パターン情報(種々のマークなど)を検
出することを可能となすため、各光a2s、29.30
が発する各色相の光が混色されると完全な白色光となる
ような工夫を施しである。すなわち各光源28.29.
30は、混色により白色光となるような対波長発光エネ
ルギー分布を有する赤色光スペクトル、緑色光スペクト
ル、青色光スペクトルの光を発する発光体をもって構成
すると共に、各光源2B、29.30から照射された赤
色光、緑色光、青色光が混色して白色光となるように、
撮像コントローラ31により各色相光の光量の調整を可
能としている。
つぎに撮像部25は、前記投光部24の上方に位置させ
たカラーテレビカメラ32と、このカメラ32に装着さ
れた電動式のズームレンズ(例えばキャノン株式会社製
J6X11REA)とから成るもので、前記基板2O3
または20Tからの反射光はカラーテレビカメラ32が
内蔵する三原色分解光学系により三原色のカラー信号R
1G、Bに変換されて処理部26へ供給される。
たカラーテレビカメラ32と、このカメラ32に装着さ
れた電動式のズームレンズ(例えばキャノン株式会社製
J6X11REA)とから成るもので、前記基板2O3
または20Tからの反射光はカラーテレビカメラ32が
内蔵する三原色分解光学系により三原色のカラー信号R
1G、Bに変換されて処理部26へ供給される。
前記ズームレンズ45は、検査に必要な分解能に応じて
カラーテレビカメラ32のレンズ倍率を大小変更するた
めのもので、検査部位が微小なハンダ付は部位であれば
レンズ倍率を上げた高分解能の検査が行われ、検査部位
が広大なハンダ付は部位であればレンズ倍率を下げた広
視野の検査が行われることになる。
カラーテレビカメラ32のレンズ倍率を大小変更するた
めのもので、検査部位が微小なハンダ付は部位であれば
レンズ倍率を上げた高分解能の検査が行われ、検査部位
が広大なハンダ付は部位であればレンズ倍率を下げた広
視野の検査が行われることになる。
第3図および第4図は、LSIの一種であるQFP46
の外観を示すもので、矩形状をなすパッケージ部47の
周囲に多数本のリード・ピン48が設けられている。
の外観を示すもので、矩形状をなすパッケージ部47の
周囲に多数本のリード・ピン48が設けられている。
この種部品において、リード・ピン48の間隔ρが0.
65mmのものの場合、ピン48の幅Wが0.3 nu
n、基板上のパッド49の幅Wが0.36mm、パッド
49の間隔りが0.29mmであるとすれば、画像の分
解能が40μmであると、パッド49の幅Wは画像上で
9画素となる。
65mmのものの場合、ピン48の幅Wが0.3 nu
n、基板上のパッド49の幅Wが0.36mm、パッド
49の間隔りが0.29mmであるとすれば、画像の分
解能が40μmであると、パッド49の幅Wは画像上で
9画素となる。
一方、リード・ピン48の間隔!が0.5 rtmのも
のの場合、ピン48の幅Wが0.2 am、基板上のパ
ッド49の幅Wが0.2 mm、パッド49の間隔りが
0.3 mmであるとすれば、画像の分解能が40μm
であると、パッド49の幅Wは画像上で5画素となり、
検査精度として十分でない。そこで分解能を20μmに
上げることによりパッド49の幅Wは10画素となり、
ピン48の間隔lが0.65mmのものと同等と精度を
もって検査することが可能となる。
のの場合、ピン48の幅Wが0.2 am、基板上のパ
ッド49の幅Wが0.2 mm、パッド49の間隔りが
0.3 mmであるとすれば、画像の分解能が40μm
であると、パッド49の幅Wは画像上で5画素となり、
検査精度として十分でない。そこで分解能を20μmに
上げることによりパッド49の幅Wは10画素となり、
ピン48の間隔lが0.65mmのものと同等と精度を
もって検査することが可能となる。
他方、リード・ピン48の間隔lが0.8 mmのもの
の場合、ピン48の幅Wが0.351、基板上のパッド
49の幅Wが0.49mm、パッド49の間隔りが0.
31mmであるとすれば、画像の分解能が40μmであ
ると、パッド49の幅Wは画像上で12画素となり、検
査精度として十分過ぎる結果となる。そこで分解能を5
5μmに下げることによりパッド49の幅Wは9画素と
なり、ピン48の間隔lが0.65mmのものと同等と
精度をもって検査することが可能となる。
の場合、ピン48の幅Wが0.351、基板上のパッド
49の幅Wが0.49mm、パッド49の間隔りが0.
31mmであるとすれば、画像の分解能が40μmであ
ると、パッド49の幅Wは画像上で12画素となり、検
査精度として十分過ぎる結果となる。そこで分解能を5
5μmに下げることによりパッド49の幅Wは9画素と
なり、ピン48の間隔lが0.65mmのものと同等と
精度をもって検査することが可能となる。
この実施例では標準の分解能を40μmとしてズームレ
ンズ45の倍率をセットし、この状態でカラーテレビカ
メラ32の視野内にQFP46が存在しておれば、それ
を撮像してその画像よIQハツト49の画像を抽出する
。そしてその画像上ででパッド49の幅Wを測定し、そ
の測定結果に応じてズームレンズ45のレンズ倍率を大
小変更して前記の分解能の設定を行っている。
ンズ45の倍率をセットし、この状態でカラーテレビカ
メラ32の視野内にQFP46が存在しておれば、それ
を撮像してその画像よIQハツト49の画像を抽出する
。そしてその画像上ででパッド49の幅Wを測定し、そ
の測定結果に応じてズームレンズ45のレンズ倍率を大
小変更して前記の分解能の設定を行っている。
第1図に戻って、処理部26は、A/D変換部33.メ
モリ38.ティーチングテーブル35、画像処理部34
9判定部36. X、 Yチーフルコントローラ37.
tH&コントローラ31、CRT表示部41. プリン
タ42.キーボード40.フロッピディスク装置43.
制御部(CPU)39などから構成されるもので、ティ
ーチングモードのとき、位置決め基板20Sについての
カラー信号R,G、Bを処理しハンダ付は状態が良好な
各部品213の所定領域につき赤色、緑色、青色の各色
相パターンを検出して判定データファイルを作成し、ま
た検査モードのとき、被検査基板20Tについてのカラ
ー信号R,G、Bを処理し基板上の各部品21Tの所定
領域につき同様の各色相パターンを検出して被検査デー
タファイルを作成する。
モリ38.ティーチングテーブル35、画像処理部34
9判定部36. X、 Yチーフルコントローラ37.
tH&コントローラ31、CRT表示部41. プリン
タ42.キーボード40.フロッピディスク装置43.
制御部(CPU)39などから構成されるもので、ティ
ーチングモードのとき、位置決め基板20Sについての
カラー信号R,G、Bを処理しハンダ付は状態が良好な
各部品213の所定領域につき赤色、緑色、青色の各色
相パターンを検出して判定データファイルを作成し、ま
た検査モードのとき、被検査基板20Tについてのカラ
ー信号R,G、Bを処理し基板上の各部品21Tの所定
領域につき同様の各色相パターンを検出して被検査デー
タファイルを作成する。
そしてこの被検査データファイルと前記判定データファ
イルとを比較して、この比較結果から被検査基板2OT
上の所定の部品21Tにつきハンダ付は部分の良、不良
を自動的に判定する。
イルとを比較して、この比較結果から被検査基板2OT
上の所定の部品21Tにつきハンダ付は部分の良、不良
を自動的に判定する。
A/D変換部33は前記撮像部25からカラー信号R,
G、Bが供給されたときに、これをアナログ・ディジタ
ル変換して制御部39へ出力する。メモリ38はRAM
などを備え、制御部39の作業エリアとして使われる。
G、Bが供給されたときに、これをアナログ・ディジタ
ル変換して制御部39へ出力する。メモリ38はRAM
などを備え、制御部39の作業エリアとして使われる。
画像処理部34は制御部39を介して供給された画像デ
ータを画像処理して前記被検査データファイルや判定デ
ータファイルを作成し、これらを制御部39や判定部3
6へ供給する。
ータを画像処理して前記被検査データファイルや判定デ
ータファイルを作成し、これらを制御部39や判定部3
6へ供給する。
ティーチングテーブル35はティーチング時に制御部3
9から判定データファイルが供給されたとき、これを記
憶し、また検査時に制御部39が転送要求を出力したと
き、この要求に応じて判定データファイルを読み出して
、これを制御部39や判定部36などへ供給する。
9から判定データファイルが供給されたとき、これを記
憶し、また検査時に制御部39が転送要求を出力したと
き、この要求に応じて判定データファイルを読み出して
、これを制御部39や判定部36などへ供給する。
判定部36は、検査時に制御部39から供給された判定
データファイルと、前記画像処理部34から転送された
被検査データファイルとを比較して、その被検査基板2
’OTにつきハンダ付は状態の良否を判定し、その判定
結果を制御部39へ出力する。
データファイルと、前記画像処理部34から転送された
被検査データファイルとを比較して、その被検査基板2
’OTにつきハンダ付は状態の良否を判定し、その判定
結果を制御部39へ出力する。
撮像コントローラ3■は、制御部39と投光部24およ
び撮像部25とを接続するインターフェースなどを備え
、制御部39の出力に基づき投光部24の各光源28,
29.30の光量を調整したり、撮像部25のカラーテ
レビカメラ32の各色相光出力の相互バランスを保った
り、ズームレンズ45のレンズ倍率を変更するなどの制
御を行う。
び撮像部25とを接続するインターフェースなどを備え
、制御部39の出力に基づき投光部24の各光源28,
29.30の光量を調整したり、撮像部25のカラーテ
レビカメラ32の各色相光出力の相互バランスを保った
り、ズームレンズ45のレンズ倍率を変更するなどの制
御を行う。
X、Yテーブルコントローラ37は制御部39と前記X
軸テーブル部22およびY軸テーブル部23とを接続す
るインターフェースなどを備え、制御部39の出力に基
づきX軸テーブル部22およびY軸テーブル部23を制
御する。
軸テーブル部22およびY軸テーブル部23とを接続す
るインターフェースなどを備え、制御部39の出力に基
づきX軸テーブル部22およびY軸テーブル部23を制
御する。
CR7表示部41はブラウン管(CRT)を備え、制御
部39から画像データ、判定結果、キー人力データなど
が供給されたとき、これを画面上に表示する。プリンタ
42は制御部39から判定結果などが供給されたとき、
これを予め決められた書式(フォーマット)でプリント
アウトする。キーボード40は操作情報や位置決め基板
20Sに関するデータ、この位置決め基板20S上の部
品21Sに関するデータなどを入力するのに必要な各種
キーを備えており、このキーボード40から入力された
情報やデータなどは制御部39へ供給される。
部39から画像データ、判定結果、キー人力データなど
が供給されたとき、これを画面上に表示する。プリンタ
42は制御部39から判定結果などが供給されたとき、
これを予め決められた書式(フォーマット)でプリント
アウトする。キーボード40は操作情報や位置決め基板
20Sに関するデータ、この位置決め基板20S上の部
品21Sに関するデータなどを入力するのに必要な各種
キーを備えており、このキーボード40から入力された
情報やデータなどは制御部39へ供給される。
制御部39は、マイクロプロセッサなどを備えており、
第2図に示す検査手順に従って制御動作を実行する。
第2図に示す検査手順に従って制御動作を実行する。
まず同図の手順に先立ち、前記位置決め基板20Sを用
いてティーチングが実行され、その結果、判定データフ
ァイルが作成されてティーチングテーブル35に格納さ
れる。
いてティーチングが実行され、その結果、判定データフ
ァイルが作成されてティーチングテーブル35に格納さ
れる。
検査モードでは、同図のスタート時点において、制御部
39はティーチングテーブル35やキーボード40から
その日の日付データや、被検査基ttIi20TのID
ナンバ(識別番号)を取り込むとともに、ティーチング
テーブル35から判定データファイルを読み出して、こ
れを判定部36に供給する。
39はティーチングテーブル35やキーボード40から
その日の日付データや、被検査基ttIi20TのID
ナンバ(識別番号)を取り込むとともに、ティーチング
テーブル35から判定データファイルを読み出して、こ
れを判定部36に供給する。
つぎにステップ1(図中rsTIJで示す)で制御部3
9は、装置各部を制御して投光部24や撮像部25をオ
ンし、また撮像条件やデータの処理条件を整える。この
場合、撮像部25におけるズームレンズ45のレンズ倍
率は、分解能が標準の状態(ここでは40μm)となる
よう初期設定される。
9は、装置各部を制御して投光部24や撮像部25をオ
ンし、また撮像条件やデータの処理条件を整える。この
場合、撮像部25におけるズームレンズ45のレンズ倍
率は、分解能が標準の状態(ここでは40μm)となる
よう初期設定される。
つぎにY軸テーブル部23上に被検査基板20、Tがセ
ットされると、制御部39はX軸テーブル部22および
Y軸テーブル部23を制御して被検査基板20Tを位置
出しする。その位置でカラーテレビカメラ32の視野内
にQFP46が存在する場合は、ステップ2の判定が“
YES”となってステップ3へ進み、パッド幅Wの測定
処理へ移行する。
ットされると、制御部39はX軸テーブル部22および
Y軸テーブル部23を制御して被検査基板20Tを位置
出しする。その位置でカラーテレビカメラ32の視野内
にQFP46が存在する場合は、ステップ2の判定が“
YES”となってステップ3へ進み、パッド幅Wの測定
処理へ移行する。
このステップ3において、標準のレンズ倍率下でカラー
テレビカメラ32が被検査基板20Tを撮像すると、こ
の撮像動作で得られた画像情報が画像処理部34に取り
込まれた後、制御部39はその画像内のパッド49の画
像を抽出してパッド幅Wを測定する。
テレビカメラ32が被検査基板20Tを撮像すると、こ
の撮像動作で得られた画像情報が画像処理部34に取り
込まれた後、制御部39はその画像内のパッド49の画
像を抽出してパッド幅Wを測定する。
ステップ4はパッド幅Wが5画素以下かどうかを、また
ステップ5は、パッド幅Wが10画素以上かどうかを、
それぞれ制御部39にて判定しており、もしステップ4
の判定が“YES”であれば、ステップ6で制御部39
は撮像コントローラ31に対しズームレンズ45のレン
ズ倍率を変更して分解能を20μmに設定するよう指示
を出す。撮像コントローラ31はこの指示を受けてズー
ムレンズ45のレンズ倍率を上げ、しかる後カラーテレ
ビカメラ32は対象領域の撮像を実行する(ステップ8
)。またもしステップ4の判定がNO′、ステップ5の
判定が”YES”であれば、ステップ7でズームレンズ
45のレンズ倍率が変更されて分解能が55μmに設定
された後、ステップ8の撮像動作が行われることになる
。
ステップ5は、パッド幅Wが10画素以上かどうかを、
それぞれ制御部39にて判定しており、もしステップ4
の判定が“YES”であれば、ステップ6で制御部39
は撮像コントローラ31に対しズームレンズ45のレン
ズ倍率を変更して分解能を20μmに設定するよう指示
を出す。撮像コントローラ31はこの指示を受けてズー
ムレンズ45のレンズ倍率を上げ、しかる後カラーテレ
ビカメラ32は対象領域の撮像を実行する(ステップ8
)。またもしステップ4の判定がNO′、ステップ5の
判定が”YES”であれば、ステップ7でズームレンズ
45のレンズ倍率が変更されて分解能が55μmに設定
された後、ステップ8の撮像動作が行われることになる
。
もしステップ5の判定が°“No”である場合や視野内
にQFP46が存在しない場合(ステップ2が“NO″
の場合)は、ズームレンズ45のレンズ倍率を標準状態
に維持したままステップ8へ移行する。
にQFP46が存在しない場合(ステップ2が“NO″
の場合)は、ズームレンズ45のレンズ倍率を標準状態
に維持したままステップ8へ移行する。
ステップ8の撮像動作で三原色のカラー信号R,G、B
が得られると、これら信号はA/D変換部33でA/D
変換され、その変換結果はメモリ38にリアルタイムで
記憶される。ついで制御部39は、前記メモリ38より
各色相に対応する画像データを画像処理部34へ転送さ
せ、この画像処理部34にて各色相の画像データを各色
相側の適当なしきい値で2値化するなどして、赤色、緑
色、青色のパターンを検出する。この場合に制御部39
は、画像処理部34を制御し、各部品21Tの撮像パタ
ーンにつき各部分(電極など)の明度をチエツクするな
どして各部品21Tの電極の位置や極性マークの位置な
どを識別させる。
が得られると、これら信号はA/D変換部33でA/D
変換され、その変換結果はメモリ38にリアルタイムで
記憶される。ついで制御部39は、前記メモリ38より
各色相に対応する画像データを画像処理部34へ転送さ
せ、この画像処理部34にて各色相の画像データを各色
相側の適当なしきい値で2値化するなどして、赤色、緑
色、青色のパターンを検出する。この場合に制御部39
は、画像処理部34を制御し、各部品21Tの撮像パタ
ーンにつき各部分(電極など)の明度をチエツクするな
どして各部品21Tの電極の位置や極性マークの位置な
どを識別させる。
この後制御部39は、前記の各色相パターンと前記の識
別結果とに基づいて、被検査データファイルを作成した
後、この被検査データファイルを判定部36に転送させ
、この被検査データファイルと前記判定データファイル
とを比較させて、被検査基板20T上の所定の部品21
Tにつきハンダ付けの良否を判定させると共に、この判
定結果をCRT表示部41やプリンタ42に供給して、
これらを表示させ、またプリントアウトさせる。
別結果とに基づいて、被検査データファイルを作成した
後、この被検査データファイルを判定部36に転送させ
、この被検査データファイルと前記判定データファイル
とを比較させて、被検査基板20T上の所定の部品21
Tにつきハンダ付けの良否を判定させると共に、この判
定結果をCRT表示部41やプリンタ42に供給して、
これらを表示させ、またプリントアウトさせる。
同様の手順が基板上の全てのエリアにつき実行されると
、ステップ100判定がYES”となり、1枚の基板検
査が終了する。
、ステップ100判定がYES”となり、1枚の基板検
査が終了する。
なお上記実施例では、QFP46についてのみズームレ
ンズ45の倍率変更を行っているが、微小なチップ部品
に対しても同様の倍率変更を行ってもよい。
ンズ45の倍率変更を行っているが、微小なチップ部品
に対しても同様の倍率変更を行ってもよい。
またこの倍率変更は、検査モードのみならず、ティーチ
ングモードにおいても適用可能である。
ングモードにおいても適用可能である。
〈発明の効果〉
この発明は上記の如く、基板上の検査部位へ異なる色相
光を照射し、その反射光を各色相側に撮像して部品の実
装状態を検査するのに、各検査部位につき検査に必要な
分解能を判別した上で撮像装置のレンズ倍率を最適状態
に変更するようにしたから、微小部分については高分解
能検査が、また広大な部分については広視野検査が、そ
れぞれ行われることになり、高精度な検査を効率良(行
うことができるなど、発明目的を達成した顕著な効果を
奏する。
光を照射し、その反射光を各色相側に撮像して部品の実
装状態を検査するのに、各検査部位につき検査に必要な
分解能を判別した上で撮像装置のレンズ倍率を最適状態
に変更するようにしたから、微小部分については高分解
能検査が、また広大な部分については広視野検査が、そ
れぞれ行われることになり、高精度な検査を効率良(行
うことができるなど、発明目的を達成した顕著な効果を
奏する。
第1図はこの発明の一実施例にかかる基板検査装置の全
体構成を示す説明図、第2図はこの基板検査装置の検査
手順を示すフローチャート、第3図はQFPの外観を示
す平面図、第4図はその拡大平面図、第5図〜第7図は
従来のハンダ付は状態の自動検査装置を示す原理説明図
、第8図はハンダ付は状態の良否と理想形態の撮像パタ
ーンとの関係を示す説明図である。 24・・・・投光部 25・、・・撮像部26・
・・・処理部 28,29.30.・・・光源3
1・・・・撮像コントローラ 32・・・・カラーテレビカメラ
体構成を示す説明図、第2図はこの基板検査装置の検査
手順を示すフローチャート、第3図はQFPの外観を示
す平面図、第4図はその拡大平面図、第5図〜第7図は
従来のハンダ付は状態の自動検査装置を示す原理説明図
、第8図はハンダ付は状態の良否と理想形態の撮像パタ
ーンとの関係を示す説明図である。 24・・・・投光部 25・、・・撮像部26・
・・・処理部 28,29.30.・・・光源3
1・・・・撮像コントローラ 32・・・・カラーテレビカメラ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 基板上に実装された部品の実装状態を検査するための
基板検査装置であって、 基板上の検査部位へ異なる色相光を入射角度を違えて照
射するための円環状光源と、 基板表面からの反射光を各色相別に撮像するためのレン
ズ倍率の変更が可能な撮像装置と、標準のレンズ倍率下
で得た入力画像より検査に必要な分解能を判別する判別
手段と、 判別手段による判別結果に応じて撮像装置のレンズ倍率
を最適状態に変更するための制御を実行する制御手段と
、 最適なレンズ倍率下で得た撮像パターンより部品の実装
状態を判断する判断手段とを備えて成る基板検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1330361A JPH03189544A (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | 基板検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1330361A JPH03189544A (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | 基板検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03189544A true JPH03189544A (ja) | 1991-08-19 |
Family
ID=18231750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1330361A Pending JPH03189544A (ja) | 1989-12-19 | 1989-12-19 | 基板検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03189544A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002258162A (ja) * | 2001-03-05 | 2002-09-11 | Olympus Optical Co Ltd | 画像取得装置 |
| US6529624B1 (en) | 1998-07-01 | 2003-03-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for inspecting cream solder on PCB and method thereof |
| WO2007138926A1 (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | 撮像分解能設定装置、検査装置、撮像分解能設定方法、撮像分解能設定プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
-
1989
- 1989-12-19 JP JP1330361A patent/JPH03189544A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6529624B1 (en) | 1998-07-01 | 2003-03-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus for inspecting cream solder on PCB and method thereof |
| JP2002258162A (ja) * | 2001-03-05 | 2002-09-11 | Olympus Optical Co Ltd | 画像取得装置 |
| WO2007138926A1 (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | 撮像分解能設定装置、検査装置、撮像分解能設定方法、撮像分解能設定プログラムおよびコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5039868A (en) | Method of and apparatus for inspecting printed circuit boards and the like | |
| JPH02231510A (ja) | 基板検査装置 | |
| KR920006031B1 (ko) | 기판등의 검사장치 및 그 동작방법 | |
| US9959451B2 (en) | Image inspection device, image inspection method and image inspection program | |
| CN101943571B (zh) | 电路板检查装置及检查方法 | |
| US20050254066A1 (en) | Three-dimensional measuring instrument | |
| JPH01282410A (ja) | 曲面性状検査装置 | |
| JPH0278937A (ja) | 基板検査装置における表示方法および表示装置 | |
| JP2018017608A (ja) | 回路基板の検査方法及び検査装置 | |
| JP2782759B2 (ja) | ハンダ付け外観検査装置 | |
| JP2748977B2 (ja) | 基板検査結果表示装置 | |
| JPH08247736A (ja) | 実装基板検査装置 | |
| JPH03189544A (ja) | 基板検査装置 | |
| EP0370527B1 (en) | Method of and apparatus for inspecting substrate | |
| JP2536127B2 (ja) | 基板検査装置 | |
| JPH04166711A (ja) | 表面性状観測装置 | |
| JPH03202757A (ja) | 基板検査装置 | |
| KR101876391B1 (ko) | 단색광 모아레의 다채널 이미지를 이용한 3차원 검사 장치 | |
| JPH02213711A (ja) | 部品検査装置 | |
| JPH04166709A (ja) | 表面性状観測装置 | |
| JPH0221372A (ja) | はんだ付検査装置 | |
| JPH04166710A (ja) | 表面性状観測装置 | |
| JP3289070B2 (ja) | 実装部品検査装置 | |
| JP2629880B2 (ja) | 基板検査装置における教示方法 | |
| JPH03175309A (ja) | 曲面性状検査装置 |