JPH0329807A - 画像処理による半田量判別方法 - Google Patents
画像処理による半田量判別方法Info
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、リフロー基板上でICリードの半田量を検査
する方法に関する。
する方法に関する。
リフロー基板上のICの半田量検査は、今まで検査員に
よって行われている。検査員は、20〜50倍程度の倍
率の手動検査器を用い、半田量を目視で観察し、その量
を判別していた。
よって行われている。検査員は、20〜50倍程度の倍
率の手動検査器を用い、半田量を目視で観察し、その量
を判別していた。
近年、このような検査を自動化しようとする試みとして
、レーザ光やXiを用いた半田量検査方法が開発されて
いる。
、レーザ光やXiを用いた半田量検査方法が開発されて
いる。
まず、レーザ光を用いた半田量検査は、第1図に示すよ
うに、リフロー基板のランドlと、その上に取り付けら
れたIC+J一ド2との間の半田部3にレーザ光4を照
射し、そのZ方向の反射位置の違いを利用している。す
なわち、レーザ光4は、照射器5から回転旦ラー6によ
ってX軸方向に掃引され、半田部3の表面に照射され、
その半田量の大小によって、反射位置を異にしながら集
光レンズ7を経て検出器8に達する。このときの反射側
のレーザ光4は、半田部3の量の変化によって、光路を
異にしながら検出器8の検出面に入射される。このよう
に、反射側のレーザ光4の入射位置は、半田部3の半田
量つまりその高さの変化によって決定される。そこで、
測定システムは、照射器5の位置で反射側のレーザ光4
の入射位置を半田部3の全ての範囲で識別することによ
って、半田部3の形状からその量を算出していく。
うに、リフロー基板のランドlと、その上に取り付けら
れたIC+J一ド2との間の半田部3にレーザ光4を照
射し、そのZ方向の反射位置の違いを利用している。す
なわち、レーザ光4は、照射器5から回転旦ラー6によ
ってX軸方向に掃引され、半田部3の表面に照射され、
その半田量の大小によって、反射位置を異にしながら集
光レンズ7を経て検出器8に達する。このときの反射側
のレーザ光4は、半田部3の量の変化によって、光路を
異にしながら検出器8の検出面に入射される。このよう
に、反射側のレーザ光4の入射位置は、半田部3の半田
量つまりその高さの変化によって決定される。そこで、
測定システムは、照射器5の位置で反射側のレーザ光4
の入射位置を半田部3の全ての範囲で識別することによ
って、半田部3の形状からその量を算出していく。
一方、X線を用いた半田量検査は、リフロー基板のラン
ド1の例えば背面側の照射器10から半田部3に向けて
X線9を照射し、リフロ一基板、そのランド1および半
田部3にX線9を透過させることによって行われる。す
なわち、X¥a9は、リフロ一基板のランド1および半
田部3を透過し、XvAカメラ1)によって撮影される
。X線9の透過率は、原子量の大きい物質ほど低く、ま
た同じ物質でもその厚さに反比例して低くなるという性
質を有している。したがって、X線画像中で、黒く写っ
た部分は、原子量の大きい鉛を含む半田部3である。そ
の黒い部分から半田部3の位置が識別でき、またその部
分の明るさから半田部3の半田量が判別できる。
ド1の例えば背面側の照射器10から半田部3に向けて
X線9を照射し、リフロ一基板、そのランド1および半
田部3にX線9を透過させることによって行われる。す
なわち、X¥a9は、リフロ一基板のランド1および半
田部3を透過し、XvAカメラ1)によって撮影される
。X線9の透過率は、原子量の大きい物質ほど低く、ま
た同じ物質でもその厚さに反比例して低くなるという性
質を有している。したがって、X線画像中で、黒く写っ
た部分は、原子量の大きい鉛を含む半田部3である。そ
の黒い部分から半田部3の位置が識別でき、またその部
分の明るさから半田部3の半田量が判別できる。
目視の半田検査は、検査員の疲労をもたらし、労務管理
の問題から、自動化に切り換えられつつある。また、レ
ーザ式の半田量検査やX線式の半田量検査では、共に装
置の価格が高く、企業側にとって採算性の難点がある。
の問題から、自動化に切り換えられつつある。また、レ
ーザ式の半田量検査やX線式の半田量検査では、共に装
置の価格が高く、企業側にとって採算性の難点がある。
また、X!a式の半田量検査は、取り扱い作業員の安全
上の問題もある。
上の問題もある。
したがって、本発明の目的は、X線やレーザ光などの特
殊な光線でなく、通常の照射光から半田部の画像を得る
ことによって、安価な画像処理を応用して、ICリード
の半田量を検出することである。
殊な光線でなく、通常の照射光から半田部の画像を得る
ことによって、安価な画像処理を応用して、ICリード
の半田量を検出することである。
そこで、本発明は、リフロ一基板のランド上で、ICリ
ードの先端の半田部の照射に、通常の光源からの照射光
を異なる角度から照射し、半田部の輝度ピーク位置のず
れ量とそのずれ方向とを画像処理によって識別し、この
画像処理の過程で、半田量を求めるようにしている。
ードの先端の半田部の照射に、通常の光源からの照射光
を異なる角度から照射し、半田部の輝度ピーク位置のず
れ量とそのずれ方向とを画像処理によって識別し、この
画像処理の過程で、半田量を求めるようにしている。
第3図、第4図および第5図は、リフロー基板のランド
1の上にICリード2の先端部分を半田部3によって固
定した状態を示している。そして、第3図は、適量の半
田部3の凹断面形状を示しており、また第4図は、半田
過多の凸断面形状を、第5図は半田過少の急斜面形状を
それぞれ示している。このように、半田部3の表面形状
は、その量によって特徴的な形態となっている。
1の上にICリード2の先端部分を半田部3によって固
定した状態を示している。そして、第3図は、適量の半
田部3の凹断面形状を示しており、また第4図は、半田
過多の凸断面形状を、第5図は半田過少の急斜面形状を
それぞれ示している。このように、半田部3の表面形状
は、その量によって特徴的な形態となっている。
本発明の方法は、異なる角度からの2つの照射光12a
、12bを得るため、例えば高さの異なる2つの光源1
5a,15bを用いる。これらの光源15a、15bは
、通常のもの例えば白熱ランプであり、リフロー基板の
ランド1の表面から適当な高さを異にしながら配置され
ていて、それぞれの照射光12a,12bを半田部3の
表面に向けて照射できる状態にある。
、12bを得るため、例えば高さの異なる2つの光源1
5a,15bを用いる。これらの光源15a、15bは
、通常のもの例えば白熱ランプであり、リフロー基板の
ランド1の表面から適当な高さを異にしながら配置され
ていて、それぞれの照射光12a,12bを半田部3の
表面に向けて照射できる状態にある。
半田部3の半田量が適量であれば、これらの照射光12
a、12bは、第3図のように、反射点または輝度ピー
ク14a、14bを形成しながら反射光13a、13b
となって、カメラ16に入る。このとき、低い位置の照
射光12bの反射点14bは、高い位置の照射光12a
の反射点14aよりもICIJ一ド2の先端に接近した
位置で発生している。
a、12bは、第3図のように、反射点または輝度ピー
ク14a、14bを形成しながら反射光13a、13b
となって、カメラ16に入る。このとき、低い位置の照
射光12bの反射点14bは、高い位置の照射光12a
の反射点14aよりもICIJ一ド2の先端に接近した
位置で発生している。
また、半田部3の半田量が過量である場合は、2つの照
射光12a,12bは、第4図に示すように、輝度ピー
ク14a、14bを形威している。
射光12a,12bは、第4図に示すように、輝度ピー
ク14a、14bを形威している。
このとき、照射光12bの反射点14bは、高い位置の
照射光12aの反射点14aよりもICリード2の先端
から離れた位置に発生している。
照射光12aの反射点14aよりもICリード2の先端
から離れた位置に発生している。
さらに、半田部3の半田量が過少の場合に、光源15a
からの照射光12aは、半田部3の表面で反射して、カ
メラ16以外の方向に反射するため、カメラ16に入射
しない。したがって、カメラI6側から見て、半田部3
の表面に反射点が形威されることもない。なお光源15
bからの照射光12bは、照射光12aと同様に、カメ
ラ16にほとんど入射しないが、半田部3の表面形状に
よって、入射することもある。
からの照射光12aは、半田部3の表面で反射して、カ
メラ16以外の方向に反射するため、カメラ16に入射
しない。したがって、カメラI6側から見て、半田部3
の表面に反射点が形威されることもない。なお光源15
bからの照射光12bは、照射光12aと同様に、カメ
ラ16にほとんど入射しないが、半田部3の表面形状に
よって、入射することもある。
そして、カメラl6は、第6図に示すように、画像メモ
リ17を介し画像処理装置18に接続されている。この
画像処理装置18は、コンピュータによって組み立てら
れており、画像処理プログラムにもとづいて半田部3の
画像処理を行うほか、このプログラムとの関連で、切り
換え器19を操作し、光fil5a、15bの点灯状態
を切り換えていく。
リ17を介し画像処理装置18に接続されている。この
画像処理装置18は、コンピュータによって組み立てら
れており、画像処理プログラムにもとづいて半田部3の
画像処理を行うほか、このプログラムとの関連で、切り
換え器19を操作し、光fil5a、15bの点灯状態
を切り換えていく。
次に、第7図は画像処理のプログラムを示している。
半田量判別方法のプログラムの開始後に、画像処理装置
l8は、まず切り換え器l9を操作し、、光源15aを
点灯状態とし、照射光12aで検査対象の半田部3を照
射する。この間にカメラ16は、反射光13aによる半
田部3を撮像し、そのときの画像を画像メモリ17に送
り込んで記憶させる。ここで、画像処理装置18は、画
像メモリ17から半田部3の画像を読み込み、輝度レベ
ルのしきい値処理によって、反射点としての輝度ピーク
14aの位置を抽出し、それを位置データAとして記憶
する。
l8は、まず切り換え器l9を操作し、、光源15aを
点灯状態とし、照射光12aで検査対象の半田部3を照
射する。この間にカメラ16は、反射光13aによる半
田部3を撮像し、そのときの画像を画像メモリ17に送
り込んで記憶させる。ここで、画像処理装置18は、画
像メモリ17から半田部3の画像を読み込み、輝度レベ
ルのしきい値処理によって、反射点としての輝度ピーク
14aの位置を抽出し、それを位置データAとして記憶
する。
このあと、同様に、画像処理装置l8は、切り換え器1
9の操作によって、光源l5aを消し、これに代わって
光源15bを点灯状態とし、照射光12bで半田部3を
照射する。今度も前回と同様に、カメラ16は、反射光
13bをとらえ、半田部3を撮像し、画像メモリl7に
送り込む。画像処理装置18は画像メモリ17から照射
光l2bによる半田部3の画像を取り込み、輝度レベル
のしきい値処理によって、反射点つまり輝度ピーク14
bを抽出し、それを位置データBとして記憶する。
9の操作によって、光源l5aを消し、これに代わって
光源15bを点灯状態とし、照射光12bで半田部3を
照射する。今度も前回と同様に、カメラ16は、反射光
13bをとらえ、半田部3を撮像し、画像メモリl7に
送り込む。画像処理装置18は画像メモリ17から照射
光l2bによる半田部3の画像を取り込み、輝度レベル
のしきい値処理によって、反射点つまり輝度ピーク14
bを抽出し、それを位置データBとして記憶する。
光源15aによる画像は、第8図(1)に示す通りであ
り、またその後の光源15bによる半田部3の画像は、
同図(2)に示す通りである。このように、半田部3の
半田量の変化によって輝度ピーク14a、14bの位置
は、画像処理によって識別できる範囲で変化している。
り、またその後の光源15bによる半田部3の画像は、
同図(2)に示す通りである。このように、半田部3の
半田量の変化によって輝度ピーク14a、14bの位置
は、画像処理によって識別できる範囲で変化している。
この前後の画像処理の過程で、輝度ビーク14a,14
bがICリード2の先端に近づく方向に動くようであれ
ば、半田部3の半田量は適量であり、また輝度ピーク1
4a、14bがICリード2の先端から離れる方向に変
化すれば、半田部3の半田量は過多となる。そして、光
源15aによる輝度ピーク14aが存在しないならば、
半田部3の半田量は過少と評価できる。
bがICリード2の先端に近づく方向に動くようであれ
ば、半田部3の半田量は適量であり、また輝度ピーク1
4a、14bがICリード2の先端から離れる方向に変
化すれば、半田部3の半田量は過多となる。そして、光
源15aによる輝度ピーク14aが存在しないならば、
半田部3の半田量は過少と評価できる。
そこで、画像処理装置18は、輝度ピーク14a、14
bの位置データA,Bのずれ量(A−B)を算出し、こ
れから2つの輝度ピーク14a、14bのずれ量を求め
てから、輝度ピーク14aの存在を確認し、存在しない
ならば、半田量過少と判断し、また、輝度ピークの存在
時に、大小関係(A−B)>O?の判断を行い、大小関
係の不戒立時に半田量過多と判断し、その大小関係の或
立時に、半田量適量と判断し、一連の半田量の判別を終
了する。
bの位置データA,Bのずれ量(A−B)を算出し、こ
れから2つの輝度ピーク14a、14bのずれ量を求め
てから、輝度ピーク14aの存在を確認し、存在しない
ならば、半田量過少と判断し、また、輝度ピークの存在
時に、大小関係(A−B)>O?の判断を行い、大小関
係の不戒立時に半田量過多と判断し、その大小関係の或
立時に、半田量適量と判断し、一連の半田量の判別を終
了する。
上記実施例は、光源15a、15bを高さ方向すなわち
Z方向の違いとして配置しているが、これらの光源15
a、15bは、原理的には、X方向の位置の違いであっ
てもよく、また1つの光源の移動により構戒することも
できる。
Z方向の違いとして配置しているが、これらの光源15
a、15bは、原理的には、X方向の位置の違いであっ
てもよく、また1つの光源の移動により構戒することも
できる。
また、上記実施例は、輝度ビーク14a、14bの位置
ずれ量の変化から、半田部3の半田量を判断している。
ずれ量の変化から、半田部3の半田量を判断している。
しかし、その輝度ピーク14a、14bの位置ずれ量が
大きければ、半田部3の表面の曲率が大きいことになる
から、半田部3の半田量は曲率の変化から判断すること
もできる。
大きければ、半田部3の表面の曲率が大きいことになる
から、半田部3の半田量は曲率の変化から判断すること
もできる。
また、特殊なICチップで、ペンドタイプのICリード
2では、X−Z軸平面内で、カメラ16を少し傾けるこ
とによって、本発明の方法をそのまま利用することがで
きる。
2では、X−Z軸平面内で、カメラ16を少し傾けるこ
とによって、本発明の方法をそのまま利用することがで
きる。
さらに、上記実施例によると、半田無しと半田量過少の
区別はできない。そこで、半田部3がある場合のみ、光
源15bからの反射光13bがカメラ16にくるような
光源15bの角度を選べば、9 10 反射光13bの有無を調べることにより半田無しと半田
量過少との区別ができることになる。
区別はできない。そこで、半田部3がある場合のみ、光
源15bからの反射光13bがカメラ16にくるような
光源15bの角度を選べば、9 10 反射光13bの有無を調べることにより半田無しと半田
量過少との区別ができることになる。
本発明では、下記の特有の効果がある。
まず、レーザ光やX線などの特殊な光源が必要とされな
いため、光源発生装置が安価に製作でき、また特殊な光
線による労働上の災害や衛生面などの問題がなくなる。
いため、光源発生装置が安価に製作でき、また特殊な光
線による労働上の災害や衛生面などの問題がなくなる。
また、本発明の方法が安価な画像処理のプログラムの分
野で、短時間の判断処理により実現できるため、汎用の
画像処理装置などを利用して、半田量の検査が経済的に
実施できる。
野で、短時間の判断処理により実現できるため、汎用の
画像処理装置などを利用して、半田量の検査が経済的に
実施できる。
さらに、外付けの設備として、光源とカメラとがあれば
足り、またこれらが半田付け作業の検査過程にも小スペ
ースで組み込めるため、製品ラインでの設置が容易であ
る。
足り、またこれらが半田付け作業の検査過程にも小スペ
ースで組み込めるため、製品ラインでの設置が容易であ
る。
第1図および第2図は従来の方法の側面図、第3図、第
4図および第5図は本発明の方法による撮像過程の側面
図、第6図は画像処理のブロック線図、第7図は百像処
理のプログラムのフローチャート図、第8図は画像の説
明図である。 l・・リフロ一基板のランド、2・・ICリード、3・
・半田部、12a、12b・・照射光、13a,13b
−−反射光、14a,14b−輝度ピークまたは反射点
、15a、15b・・光源、16・・カメラ、17・・
画像メモリ、l8・・画像処理装置、19・・切り換え
器。
4図および第5図は本発明の方法による撮像過程の側面
図、第6図は画像処理のブロック線図、第7図は百像処
理のプログラムのフローチャート図、第8図は画像の説
明図である。 l・・リフロ一基板のランド、2・・ICリード、3・
・半田部、12a、12b・・照射光、13a,13b
−−反射光、14a,14b−輝度ピークまたは反射点
、15a、15b・・光源、16・・カメラ、17・・
画像メモリ、l8・・画像処理装置、19・・切り換え
器。
Claims (2)
- (1)リフロー基板のランド上のICリードの半田量検
査において、ICリード先端の半田部に照射光を当て、
その反射光の輝度ピーク位置を画像処理により算出する
過程、照射光の角度を変えた後ICリード先端の半田部
の輝度ピーク位置を画像処理により算出する過程、2つ
の輝度ピーク位置のずれ量およびそのずれ方向からIC
リード先端の半田量を判別する過程とからなることを特
徴とする画像処理による半田量判別方法。 - (2)リフロー基板のランド上のICリードの半田量検
査において、ICリード先端の半田部に照射光を当て、
その反射光の輝度ピーク位置を画像処理により算出する
過程、照射光の角度を変えた後ICリード先端の半田部
の輝度ピーク位置を画像処理により算出する過程、2つ
の輝度ピーク位置のずれ量から半田部の曲率を求め、こ
の曲率からICリード先端の半田量を判別する過程とか
らなることを特徴とする画像処理による半田量判別方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1165813A JP2844348B2 (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 画像処理による半田量判別方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1165813A JP2844348B2 (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 画像処理による半田量判別方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0329807A true JPH0329807A (ja) | 1991-02-07 |
| JP2844348B2 JP2844348B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=15819486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1165813A Expired - Lifetime JP2844348B2 (ja) | 1989-06-28 | 1989-06-28 | 画像処理による半田量判別方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2844348B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0559302A (ja) * | 1982-04-26 | 1993-03-09 | Nippon Carbide Ind Co Inc | 水性系耐チツピング材 |
| US6610965B1 (en) | 1999-08-31 | 2003-08-26 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Fusion welding apparatus for optical fiber |
| US6791067B2 (en) | 1999-08-31 | 2004-09-14 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Fusion welding apparatus for optical fiber |
| JP2014093533A (ja) * | 2012-11-06 | 2014-05-19 | Koh Young Technology Inc | 基板検査装置システム及び基板検査方法 |
| US10041991B2 (en) | 2012-11-06 | 2018-08-07 | Koh Young Technology Inc. | Board inspection apparatus system and board inspection method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02190750A (ja) * | 1989-01-20 | 1990-07-26 | Nec Corp | はんだ付け検査装置 |
-
1989
- 1989-06-28 JP JP1165813A patent/JP2844348B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2844348B2 (ja) | 1999-01-06 |
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