JPH0537200A - 実装部品検査用データの作成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】実装部品検査装置へ教示するためのデータを容
易かつ効率的に作成可能とする。 【構成】ライブラリ２８は個別の部品に関する基本デー
タを格納する基本データ部３７と、基本データを合成し
て編集された拡張データを格納する拡張データ部３８と
を有する。編集部３６は基本データを合成して拡張デー
タを作成し、これを前記拡張データ部３８へ登録する。
制御部２６はライブラリ２８内に格納された基本データ
および拡張データを用いて実装部品検査用データを作成
し、これを検査用データ記憶部２９に保存する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばプリント配線
基板（以下単に「基板」という）に実装された電子部品
につき、はんだ付け前は電子部品の有無や姿勢などを、
はんだ付け後ははんだ付けの良否などを、それぞれ検査
するのに用いられる実装部品検査装置に関連し、殊にこ
の発明は、被検査基板上の各実装部品につき、それぞれ
の実装状態の良否（以下「実装品質」という）を自動検
査するのに必要な実装部品検査装置へ教示するためのデ
ータを作成するのに用いられる実装部品検査用データの
生成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、被検査基板上の実装部品（はんだ
付け前のものとはんだ付け後のものとを総称して「実
装」という）について実装品質を検査するのに、目視に
よる検査が行われている。ところがこの種目視検査で
は、検査ミスの発生が避けられず、検査結果も検査する
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。

【０００３】そこで近年、多数の部品が実装された基板
につき、実装品質を画像処理技術を用いて自動的に検査
する実装部品検査装置が実用化された。この実装部品検
査装置を使用する場合、検査に先立ち、被検査基板上の
どの位置に、どのような部品が、どのように実装される
かにつき、基板の種別毎に実装部品検査装置に教示する
必要がある。この教示作業は一般に「ティーチング」と
呼ばれる。

【０００４】従来のティーチング作業では、実装部品検
査装置における観測位置に基準となる基板を導入した
後、この基板を撮像して各部品の画像を表示部に順次表
示させ、オペレータが各部品の画像を見ながら部品デー
タ、すなわち部品の実装位置，実装方向，部品種，ラン
ドの位置および形状などの基板に関する情報と、検査領
域，特徴パラメータ，検査基準などの検査に関する情報
とをキーボードにより手入力している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な方法では、ティーチングに多大の労力と時間とを必要
とし、またティーチング作業中はその実装部品検査装置
を検査のために使用できないという問題がある。

【０００６】また、被検査基板上に実装状態の類似する
部品が複数個存在する場合に、それらの部品についても
ひとつひとつ同様の方法で教示する作業が必要であり、
オペレータの作業負担が軽減されず、ティーチング作業
の効率も著しく悪いものとなっている。

【０００７】この発明は、上記問題に着目してなされた
もので、実装部品検査装置へ教示するためのデータを容
易かつ効率的に作成できる実装部品検査用データの作成
方法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、被検査基板
上の各実装部品につき、それぞれの実装品質を検査する
のに必要な実装部品検査装置へ教示するためのデータを
作成するための方法であって、複数種の部品に関する部
品データが登録された記憶手段より任意の部品データを
読み出して合成することにより新たな部品に関する部品
データを編集して前記記憶手段に登録した後、前記記憶
手段より任意の部品データを読み出して実装部品検査装
置へ教示するための実装部品検査用データを作成するよ
うにしたものである。

【０００９】

【作用】複数種の部品に関する部品データを合成して新
たな部品に関する部品データを編集した後、前記基本と
なる部品データや合成された部品データを用いて実装部
品検査用データを作成するので、教示に要する労力と時
間とが大幅に節減されることになる。

【００１０】

【実施例】図１は、この発明を実施して作成された実装
部品検査用データが教示される実装部品検査装置の全体
構成を示す。この実装部品検査装置は、被検査基板１上
の各実装部品２の実装品質を検査するためのもので、Ｘ
軸テーブル部３，Ｙ軸テーブル部４，投光部５，撮像部
６，制御処理部７などをその構成として含んでいる。

【００１１】前記Ｘ軸テーブル部３およびＹ軸テーブル
部４は、それぞれ制御処理部７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３が撮像部６をＸ方向
へ移動させ、またＹ軸テーブル部４が被検査基板１を支
持するコンベヤ８をＹ方向へ移動させる。

【００１２】前記投光部５は、異なる径を有しかつ制御
処理部７からの制御信号に基づき赤色光，緑色光，青色
光を同時に照射する３個の円環状光源９，１０，１１に
より構成されており、各光源９，１０，１１を観測位置
の真上位置に中心を合わせかつ観測位置から見て異なる
仰角に対応する方向に位置させている。

【００１３】前記撮像部６は、カラーテレビカメラが用
いられ、観測位置の真上位置に下方に向けて位置決めし
てある。これにより観測対象である被検査基板１の表面
の反射光が撮像部６により撮像され、三原色のカラー信
号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換されて制御処理部７へ供給される。

【００１４】前記制御処理部７は、Ａ／Ｄ変換部１２，
メモリ１３，ティーチングテーブル１４，画像処理部１
５，判定部１６，ＸＹテーブルコントローラ１７，撮像
コントローラ１８，制御部１９，表示部２０，プリンタ
２１，キーボード２２，フロッピディスク装置２３など
で構成されるもので、被検査基板１についてのカラー信
号Ｒ，Ｇ，Ｂを処理し、被検査基板１上の各実装部品２
の検査領域につき赤，緑，青の各色相パターンを検出し
て特徴パラメータを生成し、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１
上の各実装部品２につきはんだ付けの良否などの実装品
質を自動的に判定する。

【００１５】図２は、はんだ付けが良好であるとき、部
品が欠落しているとき、はんだ不足の状態にあるときの
はんだ２５の断面形態と、各場合の撮像部６による撮像
パターン，赤色バターン，緑色パターン，青色パターン
との関係を一覧表で例示したもので、いずれかの色相パ
ターン間には明確な差異が現れるため、部品の有無やは
んだ付けの良否を判定することが可能となる。

【００１６】図１に戻って、Ａ／Ｄ変換部１２は前記撮
像部６からのカラー信号Ｒ，Ｇ，Ｂをディジタル信号に
変換して制御部１９へ出力する。メモリ１３はＲＡＭな
どを備え、制御部１９の作業エリアとして使用される。
画像処理部１５は制御部１９を介して供給された画像デ
ータを画像処理して被検査データファイルを作成し、こ
れらを制御部１９や判定部１６へ供給する。

【００１７】ティーチングテーブル１４は制御部１９か
ら判定データファイルが供給されたとき、これを記憶す
る部分であり、また検査時に制御部１９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が読
み出されて制御部１９や判定部１６へ供給される。

【００１８】判定部１６は、検査時に制御部１９から供
給された判定データファイルと、前記画像処理部１５か
ら転送された被検査データファイルとを比較して、被検
査基板１の各実装部品２につきはんだ付け状態の良否な
どを判定し、その判定結果を制御部１９へ出力する。

【００１９】撮像コントローラ１８は、制御部１９と投
光部５および撮像部６とを接続するインターフェイスな
どを備え、制御部１９の出力に基づき投光部５の各光源
９〜１１の光量を調整したり、撮像部６の各色相光出力
の相互バランスを保つなどの制御を行う。

【００２０】ＸＹテーブルコントローラ１７は制御部１
９と前記Ｘ軸テーブル部３およびＹ軸テーブル部４とを
接続するインターフェイスなどを備え、制御部１９の出
力に基づきＸ軸テーブル部３およびＹ軸テーブル部４を
制御する。

【００２１】表示部２０は、制御部１９から画像デー
タ、検査結果、キー入力データなどが供給されたとき、
これを表示画面上に表示し、またプリンタ２１は、制御
部１９から検査結果などが供給されたとき、これをあら
かじめ決められた書式（フォーマット）でプリントアウ
トする。

【００２２】キーボード２２は、操作情報や被検査基板
１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、キー入力データは前記制御部１９へ供給さ
れる。フロッピディスク装置２３には実装部品検査用デ
ータが貯蔵されたフロッピディスクが挿入され、制御部
１９は実装部品検査用データより判定データファイルを
作成してティーチングテーブル１４へ供給する。

【００２３】制御部１９は、マイクロプロセッサなどを
備えており、メモリ１３に対するデータの読み書きを行
い、また入出力各部の動作を制御し、検査における実装
部品検査装置の動作を一連に制御する。

【００２４】図３は、この発明にかかる実装部品検査用
データの作成を実行するための回路構成例の一部を具体
的に示している。制御部２６はマイクロプロセッサで構
成され、この制御部２６にバス３０を介してライブラリ
２８，検査用データ記憶部２９，編集部３６などが接続
されている。

【００２５】前記ライブラリ２８には、あらかじめ用意
された個別の部品に関する基本となる部品データ（以下
「基本データ」という）が格納される基本データ部３７
と、任意の基本データを合成して編集された新たな部品
に関する部品データ（以下「拡張データ」という）が格
納される拡張データ部３８の２種類の部品データ格納エ
リアが存在する。前記基本データや拡張データには、各
部品の実装位置，実装方向，部品種名，ランドの位置お
よび形状，部品サイズ，部品色，総合検査基準，検査領
域数，ウィンドウ内検査基準などの各情報が含まれてお
り、図４〜図７に各情報の概念が示してある。

【００２６】図４において、３１は検査対象である基
板、３２はこの基板３１上に実装されたチップ部品であ
って、このチップ部品３１はＸＹ座標上の所定の位置Ｐ
（Ｘｉ，Ｙｉ）に、電極３３がＸ方向に向けて実装され
ている。

【００２７】また図５において、３４，３５は前記チッ
プ部品３２がはんだ付けされるランドであって、各ラン
ド３４，３５はＸ方向の長さがＬｘ１，Ｌｘ２、Ｙ方向
の長さがＬｙ１，Ｌｙ２の矩形状をなし、各ランド３
４，３５間の距離はＤに設定されている。

【００２８】従って上記チップ部品３２については、実
装位置を示すデータとしてＸｉ，Ｙｉが、ランド３４，
３５の位置および形状を示すデータとしてＤ，Ｌｘ１，
Ｌｘ２，Ｌｙ１，Ｌｙ２が、前記部品データに含まれ
る。なお部品の実装方向は例えば部品のＸ軸に対する向
きを９０度単位で表したデータである。

【００２９】また部品サイズとは、前記チップ部品３２
の場合、図６に示すように、部品の長さＬ，幅Ｗ，高さ
Ｈおよび，電極３３の長さｅなどの各データを含むもの
である。

【００３０】部品色は、部品のボディ（パッケージ）の
色であって、白さの程度，明度，赤色相値，緑色相値，
青色相値などを表す各データを含んでいる。総合検査基
準は、各検査領域（ウィンドウ）内における検査結果を
総合して検査の良否を判定するための基準値である。

【００３１】検査領域数は、各部品について設定される
ウィンドウの総数であって、例えば前記のチップ部品３
２の場合、図７に示すように、第１〜第３の各ウィンド
ウＷ１〜Ｗ３と、必要に応じて第４〜第９の各ウィンド
ウＷ４〜Ｗ９とが設定される。このうち第１，第２の各
ウィンドウＷ１，Ｗ２ははんだ付け状態の良否を判別す
るためのもので、各ランド３４，３５の位置にランドの
形状および大きさとほぼ一致させて設定される。第３ウ
ィンドウＷ３は部品の欠落を判別するためのもので、チ
ップ部品３２の実装位置にその外形より小さな矩形状に
設定される。第４〜第９の各ウィンドウＷ４〜Ｗ９はブ
リッジ検査のためのもので、各ランド３４，３５の周囲
に隣接する部品の有無に応じて必要個数設定される。

【００３２】前記ウィンドウ内検査基準は、前記ウィン
ドウの設定個数に応じた数だけ存在し、各ウィンドウＷ
１〜Ｗ９の設定位置，サイズ，ウィンドウ内領域抽出し
きい値，検査基準などに関するデータなどを含んでい
る。

【００３３】図３に戻って、編集部３６はライブラリ２
８に格納された任意の部品に関する基本データまたは拡
張データを読み出して合成することにより、新たな部品
に関する拡張データを編集し、それをライブラリ２８の
拡張データ部３８に格納する。制御部２６は、ライブラ
リ２８に格納された基本データまたは拡張データを読み
出して実装部品検査装置に教示するための実装部品検査
用データを作成して検査用データ記憶部２９に記憶させ
る。

【００３４】図８は、実装部品検査用データの作成手順
を示す。まずステップ１（図中「ＳＴ１」で示す）にお
いて、被検査基板上のすべての実装部品につき部品デー
タが前記ライブラリ２８に登録されているかどうかをチ
ェックする。この判定が「ＮＯ」であれば、つぎにステ
ップ２で、合成により各実装部品の部品データを得るこ
とのできる部品データがライブラリ２８内に存在してい
るか否かを判断する。

【００３５】前記ステップ２の判定が「ＹＥＳ」であれ
ば、編集部３６はライブラリ２８内の該当する部品デー
タを読み出して合成し、拡張データを編集する（ステッ
プ３）。前記ステップ２の判定が「ＮＯ」の場合、すな
わちライブラリ２８内に合成に利用できる部品データが
存在しなかった場合は、制御部２６は新たに部品データ
を作成する（ステップ４）。前記ステップ３または４で
作成された部品データはステップ５でライブラリ２８に
登録される。

【００３６】新たな部品データの登録後、または前記ス
テップ１の判定が「ＹＥＳ」であるとき、制御部２６は
ライブラリ２８内の部品データを用いて実装部品検査用
データを作成し、検査用データ記憶部２９に保存する
（ステップ６）。

【００３７】

【発明の効果】この発明は上記の如く、あらかじめ登録
された部品データを合成して、新たな部品に関する部品
データを編集して登録した後、登録された任意の部品デ
ータを用いて、前記実装部品検査装置へ教示するための
実装部品検査用データを作成するようにしたから、教示
に要する労力と時間とを大幅に節減でき、その間、実装
部品検査装置を本来の検査に使用できるという顕著な効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実装部品検査装置の全体構成を示すブロック図
である。

【図２】はんだ付けの良否とパターンとの関係を示す説
明図である。

【図３】この発明の方法を実施するための回路構成を示
すブロック図である。

【図４】基板上の実装部品の位置を示す説明図である。

【図５】ランドの位置および形状を示す説明図である。

【図６】チップ部品のサイズを説明するための斜面図で
ある。

【図７】ウィンドウの設定例を示す説明図である。

【図８】この発明にかかる実装部品検査用データ作成方
法の手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 被検査基板 ２ 部品 ２６ 制御部 ２８ ライブラリ ３６ 編集部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査基板上の各実装部品につき、それ
   ぞれの実装品質を検査するのに必要な実装部品検査装置
   へ教示するためのデータを作成するための方法であっ
   て、 複数種の部品に関する部品データが登録された記憶手段
   より任意の部品データを読み出して合成することにより
   新たな部品に関する部品データを編集して前記記憶手段
   に登録した後、前記記憶手段より任意の部品データを読
   み出して実装部品検査装置へ教示するための実装部品検
   査用データを作成することを特徴とする実装部品検査用
   データの作成方法。