JPH0375506A - プリント板実装検査装置 - Google Patents

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】 〔概　要〕 基板に部品を実装してなるプリント板の検査装置、特に
部品実装位置や実装高さを検査するプリント板実装検査
装置に関し、 基準パターンとの高精度な照合ができない試料を自動的
に再検査し、自動化率の促進を可能にするプリント板実
装検査装置の提供を目的とし、被検査試料を撮像し撮像
信号を出力する計測光学系と、試料面の高低情報を撮像
信号から形成する信号処理回路と、被検査試料に実装さ
れた部品の高さを高低情報から算定する情報分析回路と
、各部品の輪郭パターンを高低情報から創出する図形化
同路と、輪郭パターンを対応する基準パターンと照合す
る照合回路と、検査領域を限定し輪郭パターンと基準パ
ターンを比較するための再検判別回路と、領域限定回路
とを具えてなるように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は基板に部品を実装してなるプリント板の検査装
置に係り、特に部品実装位置や実装高さを検査するプリ
ント板実装検査装置に関する。

高密度実装された最近のプリント板ではチップ化された
回路部品、例えば抵抗素子やコンデンサが同一基板上に
数多く実装されているが、かかる回路部品（以下部品と
称する）の中には実装位置がずれたり、はんだ付けする
際に浮き上がり所定の実装高さから外れるものがある。

従来のプリント板検査工程では基板上に実装される部品
の型格や数が比較的少なかったため、検査担当者が肉眼
で部品実装位置や実装高さを検査していたが、チップ化
された各種の部品が数多く実装される最近のプリント板
では、部品実装位置や実装高さを肉眼で検査するのは極
めて困難である。そこでかかる検査を自動的に行うプリ
ント板実装検査装置が開発されている。

〔従来の技術〕

第３図は従来の検査装置を示すブロック図、第４図は計
測光学系の一例を示す模式図、第５図は従来の検査装置
の作用を説明する図である。

第３図において部品実装位置や実装高さを検査する従来
の検査装置は、被検査試料１を撮像し撮像信号を出力す
る計測光学系２と、試料面の凹凸に対応した高低情報を
形成する信号処理回路３と、被検査試料１に実装された
部品１１の高さを算定する情報分析回路４と、任意のス
ライスレベルにおける部品の輪郭パターンを創出する図
形化同路５と、輪郭パターンを対応する基準パターンと
照合する照合回路６とで構成されている。

被検査試料１は第４図（ａ）の如（基板１２上に数多く
の部品１１が実装されており、計測光学系２は第４図の
）の如く被検査試料１を載置するステージ２１と、紙面
の垂直方向に走査されるレーザ光２２を被検査試料１に
照射する光照射系２３と、被検査試料１により反射され
るレーザ光２２を斜め方向から観測する光観測系２４を
有し、光観測系２４は結像レンズ２５と光点位置検出セ
ンサ２６を具えている。

信号処理回路３は前記光点位置検出センサ２６から出力
される撮像信号に基づいて、試料面の凹凸に対応する高
低情報と明るさに対応する明暗情報を形成する。なお信
号処理回路３は高低情報メモ「Ｊ３１と明暗情報メモリ
３２を具えており、高低情報は高低情報メモリ３１に、
明暗情報は明暗情報メモ１７３２にそれぞれ格納される
。

情報分析回路４は検査ウィンドを切出し高さヒストグラ
ムを作成する分布図作成回路４１と、ヒストグラムから
部品高さとスライスレベルを算定する高さ判定回路４２
を有する。第５図（ａ）は被検査試料の全体を表す高低
情報から切出された検査ウィンドの例で、検査ウィンド
には検査対象部品１１と基板１２と実装用のはんだ１３
等が含まれている。

また第５図中）は分布図作成回路４１において作成され
たヒストグラムの例で、横軸は高さレベルを表し縦軸は
そのレベルにおける頻度を表す０図中低レベル側ピーク
は基板、高レベル側ピークは部品の上面であり、高レベ
ル側ピークと低レベル側ピークの間が部品高さに相当す
る。したがって各部品の輪郭パターンを創出するに際し
て、高低情報を二値化するスライスレベルを部品高さの
５０％に設定すると、二つのピークの中間（−点鎖線で
図示）がスライスレベルになる。

図形化同路５は前記スライスレベルにおいて高低情報を
二値化し、検査対象部品の輪郭パターンを創出する二値
化回路５１を具えており、創出された輪郭パターンは輪
郭図形メモリ５２に格納される。

第５図（Ｃ）は輪郭パターンの例でヒストグラムの高レ
ベル側ピークが明確な場合は、適度なスライスレベルが
得られ部品の外形に近い輪郭パターン１１ａが創出され
る。

照合回路６は基準パターンｌｌｂを格納した辞書メモリ
６１を具えており、輪郭図形メモリ５２に格納された検
査対象部品の輪郭パターンｌｌａは、第５図（イ）に示
す如くそれぞれ対応する基準パターン１１ｂと照合され
る。その結果、部品の高さに関連した情報は前記の高さ
判定回路４２から出力され、部品の実装位置に関連した
情報は照合回路６から出力される。

〔発明が解決しようとする課題〕

第６図は従来の検査装置における問題点を示す図である
。

上述の如くヒストグラムの高レベル側ピークが明確な場
合は、適度なスライスレベルが得られ輪郭パターンがｌ
ｌａ部品の外形に近くなるため、それぞれ対応する基準
パターンｌｌｂと照合する際にエラーが発生することは
ない。しかし検査対象部品の周囲に実装用のはんだ等が
多く付着している場合は、第６図（ａ）、（ハ）に示す
如くヒストグラムの高レベル側ピークが不明確になり、
スライスレベルが第６図（ａ）の如く高いレベルに設定
されたり、第６図（ｂ）の如く低いレベルに設定された
りする場合がある。

例えばスライスレベルが第６図（ａ）に示す如く高いレ
ベルに設定されると、創出された検査対象部品の輪郭パ
ターンｌｌａが第６図（Ｃ）の如く小さく、またスライ
スレベルが第６図中）に示す如く低いレベルに設定され
ると、創出された検査対象部品の輪郭パターンｌｌａが
第６図（ｄ）の如く大きく、照合回路において基準パタ
ーンｌｌｂとの高精度な照合ができない。極端な場合は
基準パターンとの照合が不能になるという問題があった
。

本発明の目的は基準パターンとの高精度な照合ができな
い試料を自動的に再検査し、自動化率の促進を可能にす
るプリント板実装検査装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明になる検査装置を示すブロック図である
。なお全図を通し同じ対象物は同一記号で表している。

上記課題は被検査試料１を撮像し撮像信号を出力する計
測光学系２と、試料面の高低情報を撮像信号から形成す
る信号処理回路３と、被検査試料１に実装された部品１
１の高さを高低情報から算定する情報分析回路４と、各
部品１１の輪郭パターンを高低情報から創出する図形化
同路５と、輪郭パターンを対応する基準パターンと照合
する照合回路６と、検査領域を限定し輪郭パターンと基
準パターンを比較するための再検判別回路７と、領域限
定回路８とを具えてなる本発明のプリン）　＋ｆｆｌ実
装検査装置によって達成される。

〔作　用〕

第１図において再検判別回路と領域限定回路とをプリン
ト板実装検査装置に設け、検査領域を限定し輪郭パター
ンと基準パターンを比較することによって、高精度な照
合ができない試料を自動的に再検査することが可能にな
り、自動化率の促進を可能にするプリント板実装検査装
置を実現することができる。

〔実施例〕

以下添付図により本発明の実施例について説明する。な
お第２図は本発明になる装置の作用を説明する図である
。

本発明になる装置は第１図に示す如く再検判別回路７と
領域限定回路８とを具えており、基準パターンとの照合
が不能な試料や照合時の精度が低い試料について、領域
を限定して再検査を行う点で従来の装置と異なっている
。即ち、照合回路６において基準パターンとの照合が高
精度に行われると、部品の高さ情報や位置情報はそのま
ま再検判別回路７から出力されるが、基準パターンとの
照合が不能と判定された場合や精度を更に高める必要が
ある場合は、再検判別回路７から領域限定回路８に対し
リトライ命令が出力される。

領域限定回路８は領域設定回路８１と再検域マスク８２
からなり、リトライ命令が入力されると第２図（ａ）や
第２図（ロ）に斜線で示す如く、基板１２や部品１１の
上面のみを対象とする再検査用の領域が設定される。情
報分析回路４ではかかる再検査領域に基づいてヒストグ
ラムが作成され、第１回の検査と同様に部品高さやスラ
イスレベルが算定される。

再検査領域はばんだ１３等不規則な凹凸を形成する領域
が除外されており、分布図作成回路４１において作成さ
れたヒストグラムは第２図（Ｃ）に示す如く、高レベル
側ピークが明確になって適度なスライスレベルが得られ
る。また二値化回路５１において創出される輪郭パター
ンは第２図（ｄ）に示す如く、部品の外形に近くなって
基準パターンとの高精度な照合が可能になる。

このように再検判別回路と領域限定回路とをプリント板
実装検査装置に設け、検査領域を限定し輪郭パターンと
基準パターンを比較することによって、高精度な照合が
できない検査対象部品を自動的に再検査することが可能
になり、自動化率の促進を可能にするプリント板実装検
査装置を実現することができる。なお再横領域の設定は
前に照合回路から出力された位置情報に基づいて行われ
、再度情報を入力する必要が無いためプリント板の検査
時間が大幅に増大することは無い。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明によれば基準パターンとの高精度な照
合ができない試料を自動的に再検査し、自動化率の一層
の促進を可能にするプリント板実装検査装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる検査装置を示すブロック図、 第２図は本発明になる装置の作用を説明する図、第３図
は従来の検査装置を示すブロック図、第４図は計測光学
系の一例を示す模式図、第５図は従来の検査装置の作用
を説明する図、第６図は従来の検査装置における問題点
を示す図、 である。図において １は被検査試料、 ３は信号処理回路、 ５は図形化同路、 ７は再検判別回路、 １１は部品、 １３ははんだ、 ３２は明暗情報メモリ、 ４２は高さ判定回路、 ５２は輪郭図形メモリ、 ８１は領域設定回路、 をそれぞれ表す。 ２は計測光学系、 ４は情報分析回路、 ６は照合回路、 ８は領域限定回路、 Ｉ２は基板、 ３１は高低情報メモリ、 ４１は分布図作成回路、 ５１は二値化回路、 ６１は辞書メモリ、 ８２は再検域マスク、 （０） （１）） （Ｃ） （ｃｌ） 本発明になる検査装置を示すブロソク図第　１　図 、本丸Ｔ３Ｆ１ｉ：：なる装置の作用乞浚明１ろ図第２
圓 彷」耗の検査装置と示すブロック図 第 図 （α） （））） 高さ　レヘ　ｊし くＣ） （ｄ） イ疋来の検食裟五の作用と貌明する図 第 図 （α） （ｂ） 計測Ｌ＃系の一争」と示す黍式図 （Ｑ） （１）） 島さ　レヘ　〕し 高さ　しへ゛ル （ｅ） （己） 弔を一采の網０１襞置り二おＬする問題層、を示１図第 乙 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　被検査試料（１）を撮像し撮像信号を出力する計測光
   学系（２）と、試料面の高低情報を該撮像信号から形成
   する信号処理回路（３）と、該被検査試料（１）に実装
   された部品（１１）の高さを該高低情報から算定する情
   報分析回路（４）と、各部品（１１）の輪郭パターンを
   該高低情報から創出する図形化同路（５）と、該輪郭パ
   ターンを対応する基準パターンと照合する照合回路（６
   ）と、検査領域を限定し輪郭パターンと基準パターンを
   比較するための再検判別回路（７）と、領域限定回路（
   ８）とを具えてなることを特徴とするプリント板実装検
   査装置。