JPH0399251A - 実装状態認識装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、例えば回路基板に実装されるチップ部品の脱
落や位置ずれなどの実装状態を認識する実装状態認識装
置に関する。

（従来の技術） 家電機器やオフィスオートメーション（ＯＡ）機器など
の電子機器は小型化が進んでおり、これに伴い各電子機
器に用いられる回路基板も小型化されている。例えば、
リード線付き回路基板に代わってチップ化された小型の
抵抗やコンデンサなどが実装可能な回路基板が用いられ
ている。そして、現在ではこのような実装部品の小型化
により回路基板への高密度実装が要求されている。

チップ部品などの回路基板への実装は、先ず予め所定の
配線パターンが形戊された回路基板にチップ部品を実装
装置により自動的に仮実装し、次にはんだ付け装置など
ではんだ付けを行って終了する。ところが、かかる実装
では、チップ部品にしばしば脱落や位置ずれなどが生じ
ており、これがはんだ付け終了の後に検出された場合、
その修．正に多大な労力を費さなければならない。そこ
で、チップ部品の脱落や位置ずれなどの検査が行われて
いる。

この検査は作業員の目視により行われており、このため
検査に多くの人員が必要であり、そのうえ複雑な回路基
板上に複数のチップ部品が実装されているので検査ミス
が多くなる。さらに検査作業は細かくかつ一日中行うの
で眼球疲労が生じて健康管理の面にも問題が生じている
。

このようなことから実装状態の検査を画像処理技術を用
いる方法が行われている。この方法には、光切断法、パ
ターン比較法及び斜光陰影法があり、このうち光切断法
は切断光を回路基板に対して斜め方向からスキャンさせ
、このとき回路基板の上方から見たときにチップ部品の
高さにより切断光に段差が生じることを利用する技術で
ある。又、パターン比較法は予め記憶された良品の回路
基板の画像を用意し、この画像に対して検査する回路基
板の画像情報例えば濃淡レベルや色を画素ごとに比較す
る技術である。さらに、斜光陰影法は回路基板の斜め上
方でこの回路基板を介して対向する各方向からそれぞれ
光を照射し、これら光を照射したときの各画像データの
差からチ・ンプ部品の影情報を抽出してチップ部品の状
態を検査する技術である。例えば第８図はＡ方向から光
を回路基板に対して照射したときの画像データを示して
おり、この画像データにおいてｘ−ｘ　”部分の濃淡レ
ベルは第９図に示すように回路基板上でチ・ノブ部品の
影の無い部分が最も明かるく、次に回路基板上で影のあ
る部分、そして配線パターン上で影のある部分が最も暗
くなっている。又、図示しないがＢ方向から光を回路基
板上に照射したときの画像データが求められ、これら画
像データの差からチップ部品の影のデータが抽出される
。

しかしながら、上記各方法のうち光切断法では切断光を
回路基板全面或いは一部にスキャンさせなければならな
いので、例えば角型のチップ部品の回転ずれを検出する
ためには１部品当たり２回以上照射方向を変えなければ
ならず検査に時間がかかる。又、パターン比較法では各
画素の比較を多数行わなければならず検査に時間がかか
る。さらに、この比較法では回路基板上の配線パターン
，レジストの塗布状態，チップ部品の表面状態の影響を
受けて検査精度及び信頼性が低下する。さらに、斜光陰
影法ではチップ部品の影情報を利用することで高速に検
査ができるが、チップ部品が隣接して実装されていたり
、又回路基板の表面状態によりチップ部品の影情報が欠
落することがある。

例えば、第１０図に示すように回路基板１上に各チップ
部品２，３が隣接して実装されている場合、各方向Ｃ，
Ｄから光を照射すると、第１１図に示すように各チップ
部品２，３との間の影情報が欠落する。又、上記第８図
及び第９図に示すように回路基板上の影のある部分と無
い部分との明かるさの差が僅しか無い場合に影の情報を
抽出できずに欠落することがある。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように光切断法及びパターン比較法では検査に時
間がかかり、又斜光陰影法ではチップ部品が隣接して実
装されていたり、又回路基板の表面状態によりチップ部
品の影情報が欠落することがある。

そこで本発明は、チップ部品が隣接して実装されていた
り、又回路基板の表面状態の影響を受けずに高速でチッ
プ部品の実装状態を認識できる実装状態認識装置を提供
することを目的とする。

［発明の構成】 （課題を解決するための手段） 本発明は、基板上に実装された被検査部品の実装状態を
認識する実装状態認識装置において、基板の斜め上方で
互いに基板を介して対向する位置に配置された第１及び
第２照明装置と、基板の下方に配置された第３照明装置
と、これら第１乃至第３照明装置をそれぞれ別々に点灯
させる照明切換手段と、基板の上方に配置されてこの基
板を撮像する撮像装置と、照明切換手段により第１及び
第２照明装置がそれぞれ点灯されたときの撮像装置から
の斜光陰影像の各画像信号及び第３照明もチップ部品１
１の実装状態を認識できる。すなわち、斜光陰影画像デ
ータＤ＋，ＤＩでは配線パターン上での影の部分が良く
現われ、又透過画像データＤ，ではチップ部品１１及び
配線パターンの部分で光が透過せず回路基板１２の部分
で光が透過する。従って、これら斜光陰影画像データＤ
，，Ｄ，及び透過画像データＤｋの各欠点を互いに打消
すように画像処理することになり、これにより各チップ
部品１１．１１が隣接していても各チップ部品１１．１
１の輪郭像を確実に抽出できるとともに回路基板１２の
配線パターン等の表面状態に影響されずにチップ部品１
１の実装状態を認識できる。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形しても良い。例えば、上
記一実施例では各画像メモリ２１，２２にそれぞれ画像
データが記憶されてから減算処理を行っているが、一方
の画像メモリに画像データを記憶してこの画像データを
順次読み出しながら他方のディジタル画像信号と減算処
理を行ってもよく、又斜光陰影画像データと透過画像デ
ータとを加算してから２値化処理しているが、斜光陰影
画像データと透過画像データとをそれぞれ２値化処理し
てから加算処理しても良い。さらに、減算回路２５の出
力端子に画像メモリを接続して減算画像データを一旦記
憶し、この後に減算画像データを加算回路２６に送るよ
うにしても良い。

又、投影回路に送る画像データは２値化処理しているが
、この画像データは多値化のままでもよい。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、チップ部品が隣接
して実装されていたり、又回路基板の表面状態の影響を
受けずに高速でチップ部品の実装状態を認識できる実装
状態認識装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明に係わる実装状態認識装置の
一実施例を説明するための図であって、第１図は構威図
、第２図及び第３図は斜光陰影画像データの模式図、第
４図は透過画像データの模式図、第５図は減算画像デー
タの模式図、第６図は加算画像データの模式図、第７図
は投影処理を説明するための図、第８図乃至第１１図は
従来技術を説明するための図である。 １０・・・ＸＹテーブル、１１・・・チップ部品、１２
・・・回路基板、１３・・・ＸＹテーブル駆動回路、１
４・・・第１照明装置、１５・・・第２照明装置、１６
・・・第３照明装置、１７・・・照明切換え回路、１８
・・・撮像装置、１９・・・Ａ／Ｄ変換回路、２０・・
・認識部、２１，２２．２３・・・画像メモリ、２４・
・・タイミング回路、２５・・・減算回路、２６・・・
加算回路、２７・・・２値化回路、２８・・・画像メモ
リ、２つ・・・投影回路、３０・・・演算制御回路、３
１・・・表示回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　基板上に実装された被検査部品の実装状態を認識する
   実装状態認識装置において、前記基板の斜め上方で互い
   に前記基板を介して対向する位置に配置された第１及び
   第２照明装置と、前記基板の下方に配置された第３照明
   装置と、これら第１乃至第３照明装置をそれぞれ別々に
   点灯させる照明切換手段と、前記基板の上方に配置され
   てこの基板を撮像する撮像装置と、前記照明切換手段に
   より前記第１及び第２照明装置がそれぞれ点灯されたと
   きの前記撮像装置からの斜光陰影像の各画像信号及び前
   記第３照明装置が点灯されたときの前記撮像装置からの
   透過像の画像信号を受けてこれら斜光陰影画像データ及
   び透過像の各画像信号を画像処理して前記被検査部品の
   実装状態を認識する認識手段とを具備したことを特徴と
   する実装状態認識装置。