JPH0660810B2 - セラミック基板上半田画像処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、各種基板上に付けられた半田部分の画像処理
装置に係り、特に、セラミック基板上に立体的に付けら
れた半田部分の画像を処理する装置に関する。

（従来技術） 従来、この種の画像処理装置においては、半田部分の画
像において陰を作らないようにするために、特開昭６１
−２９４３０２号公報に示されているように、ドームに
よる一様拡散照明を採用したり、或いは、特開昭６１−
２９３６５７号公報に示されているように、多点切換照
明を採用して、半田部分の画像を白色でもって認識する
ようにしたものがある。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、このような構成においては、上述の半田部分
が銀色の金属色を有するため光反射率が非常に高い。従
って、半田部分の周囲の基板表面がプリント基板のよう
に半田部分に対しコントラストの高い色をもつ場合に
は、半田部分の画像を白色でもって明確に認識できる。

しかしながら、半田部分の周囲が、銀導体のように銀色
を有していたり、セラミック基板のように白色を有して
いたりすると、半田部分の周囲の光反射率が半田部分と
同様に非常に高く、その結果、半田部分とその周囲の部
分とが共に類似した色となってしまう。このため、半田
部分の画像が、その周囲の部分に対し非常にコントラス
トの悪い画像としてしか得られない。このことは、セラ
ミック基板上の半田部分の検査が迅速かつ確実にはなし
得ないことを意味する。また、半田部分の外形寸法が通
常数百μｍ以下であるため、半田部分の画像を拡大しな
ければならず、その結果、画像のコントラストが光量の
減少により益々悪くなる。

また、特開昭６１−２９４３０２号公報或いは特開昭６
１−２９３６５７号公報に示されているような照明方法
では、一様拡散照明のために複雑な構造を必要とした
り、多点切換照明のために複雑な制御を必要とするとい
う難点もある。

そこで、本発明は、上述のようなことに対処すべく、半
田部分の画像に陰ができるような照明方法を有効に活用
して、コントラストの高い半田画像を常に得るようにし
たセラミック基板上半田画像処理方法を提供しようとす
るものである。

（問題点を解決するための手段） かかる問題の解決にあたり、本発明の構成上の特徴は、
第１図に示すごとく、セラミック基板１と、このセラミ
ック基板１の上面の一部に設けられた導体膜１ａと、セ
ラミック基板１の上面の一部に立体的に付けられた半田
部分２とを有し、セラミック基板１の上面１ｂおよび導
体膜の上面１ｃは半田部分２と同様な光反射率を有して
おり、セラミック基板１上に付けられた半田部分２の画
像を処理するセラミック基板上半田画像処理装置におい
て、選択的に投光する投光手段３と、半田部分２の上方
に支持されて投光手段３から投光されたときこの光を半
田部分２の頂部に略垂下状に光照射する上方ファイバリ
ングライトガイド４と、この上方ファイバリングライト
ガイド４の下方にて同軸的に支持されて投光手段３から
投光されたときこの光を半田部分２の全周中腹部に側方
から環状に光照射する下方ファイバリングライトガイド
５と、上方ファイバリングライトガイド４の上方に支持
されて半田部分２を含む平面画像を上方ファイバリング
ライトガイド４の照射時に第１の画像として撮影し、下
方ファイバリングライトガイド５の照射時に第２の画像
として撮影するテレビジョンカメラ６と、前記第１画像
の半田部分頂部の光正反射部分以外の半田部分が黒く、
それ以外が白くなるような第１のしきい値で前記第１画
像を二値化する第１の二値化手段７と、前記第２画像の
半田全周中腹部の光反射部分以外の半田部分が黒く、そ
れ以外が白くなるような第２のしきい値で前記第２画像
を二値化する第２の二値化手段８と、第１および第２の
二値化手段７、８による各二値化手段による各二値化画
像を黒色優先で前記平面画像として合成する画像合成手
段９とを設けるようにしたことである。

（作用） しかして、このように本発明を構成したことにより、上
方ファイバリングライトガイド４が投光手段３からの光
を半田部分２及びセラミック基板１に略垂下状に照射す
れば、半田部分２の頂部が銀色となり、半田部分２の残
余の部分が陰となり、セラミック基板２の上面が白色と
なる。このような状態にて、テレビジョンカメラ６が、
半田部分２およびセラミック基板１からなる平面画像を
第１の画像として撮影すると、第１の二値化手段７が第
１のしきい値で第１の画像を二値化する。

また、下方ファイバリングライトガイド５が投光手段３
からの光を半田部分２およびセラミック基板１に側方か
ら照射すれば、半田部分２の全周中腹部分が銀色とな
り、半田部分２の残余の部分が陰となり、セラミック基
板１の上面が白色となる。このような状態にて、テレビ
ジョンカメラ６が、半田部分２およびセラミック基板１
からなる平面画像を第２の画像として撮影すると、第２
の二値化手段８が第２のしきい値で第２の画像を二値化
する。

その後、画像合成手段９が、上述の各二値化画像を黒色
優先で半田部分２の平面画像として合成する。

（効果） 上述のように、セラミック基板１の上面が平面であるの
に対し半田部分２が隆起した立体的外形を有するために
セラミック基板１の上面には陰ができにくく、かつ半田
部分２の外表面には陰ができ易いことに着目して、半田
部分２がその背景となるセラミック基板１と類似した色
となっていても、上述の第１及び第２の画像の各黒色部
分（即ち、陰の部分）を互いに合成することにより、半
田部分２の平面画像が、複雑な画像処理を伴うことな
く、セラミック基板１の色に対しコントラストよく忠実
な二値化画像として得られる。その結果、セラミック基
板１上の高密度化した微細な半田部分の半田量、外形形
状、面積、欠損、穴明き等の検査が迅速かつ精度よく低
コストにて実現できる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面により説明すると、第２
図において符号１０はセラミック基板を示しており、こ
のセラミック基板１０の上面１１には、第２図及び第４
図に示すごとく、銀ペーストからなる銀導体厚膜２０が
形成されている。また、銀導体厚膜２０の上面には、半
田部分３０が、第２図及び第４図に示すような立体形状
を有するように形成されている。かかる場合、セラミッ
ク基板１０の上面１１は白色を有し、銀導体厚膜２０の
上面２１及び半田部分３０の表面は銀色の金属色を有し
ている。

ファイバリングライトガイド４０は、セラミック基板１
０の直上にてこれに平行に支持されており、このファイ
バリングライトガイド４０の中心軸は半田部分３０の頂
点３１に一致している。また、ファイバリングライトガ
イド４０の一連の光ファイバ４１〜４１（第２図にて
は、二本の光ファイバ４１，４１のみを示す）は、その
各内端部４１ａを半田部分３０の全周中腹部３２に側方
から傾斜して対向させるようにリング本体４２内に嵌着
されており、これら各光ファイバ４１〜４１は、その各
外端部４１ｂ（第２図にては一本の光ファイバの外端部
のみを示す）にて投光器５０からの投光を受けて半田部
分３０の全周中腹部３２を環状に光照射する。但し、投
光器５０は各光ファイバ４１の外端部４１ｂに間隔を付
与して対向するように支持されている。

ファイバリングライトガイド６０はファイバリングライ
トガイド４０の上方にてこれに平行に支持されており、
このファイバリングライトガイド６０の中心軸はファイ
バリングライトガイド４０の中心軸と一致している。ま
た、ファイバリングライトガイド６０の一連の光ファイ
バ６１〜６１（第２図にては、二本の光ファイバ６１，
６１のみを示す）は、その各内端部６１ａを半田部分３
０の頂部（頂点３１を含む部分）に略垂下状に対向させ
るようにリング本体６２内に嵌着されており、これら各
光ファイバ６１〜６１は、その各外端部６１ｂ（第２図
にては一本の光ファイバの外端部のみを示す）にて投光
器７０からの投光を受けて半田部分３０の頂部を略垂下
状に光照射する。但し、投光器７０は各光ファイバ６１
の外端部６１ｂに間隔を付与して対向するように投光器
５０の直上にてこれに平行に支持されている。

シャッタ８０は、両投光器５０，７０の背後にて支持し
た回転電動機８１と、この回転電動機８１から両投光器
５０，７０間に延出する回転軸８２に軸支したシャッタ
部材８３とにより構成されており、シャッタ部材８３
は、回転電動機８１の正方向への回転に伴う回転軸８２
の回転に応じ下方へ回転し第１切換状態となり投光器５
０から各光ファイバ４１の外端部４１ｂ内への投光を遮
断する。また、シャッタ部材８３は、回転電動機８２の
逆方向への回転に伴う回転軸８２の回転に応じ上方へ回
転し第２切換状態となり投光器７０から各光ファイバ６
１の外端部６１ｂ内への投光を遮断する。工業用テレビ
ジョンカメラ９０は、ファイバリングライトガイド６０
の直上に同軸的に支持されており、このテレビジョンカ
メラ９０の受像部９１は、両ファイバリングライトガイ
ド６０，４０の各中心軸を通り半田部分３０、銀導体厚
膜２０及びセラミック基板１０に対向している。しかし
て、テレビジョンカメラ９０は、半田部分３０、銀導体
厚膜２０及びセラミック基板１０を共に上方からみた平
面画像として撮影し受像信号を発生する。

マイクロコンピュータ１００は、第３図に示すフローチ
ャートに従いコンピュータプログラムをテレビジョンカ
メラ９０との協働により実行し、この実行中において、
回転電動機８１に接続した駆動回路１１０、及びブラウ
ン管１３０（以下、ＣＲＴ１３０という）に接続したＣ
ＲＴコントローラ１２０の各制御に必要な演算処理を行
う。駆動回路１１０は、マイクロコンピュータ１００に
よる制御のもとに回転電動機８１を正方向（又は逆方
向）に回転させる。ＣＲＴコントローラ１２０は、マイ
クロコンピュータ１００による制御のもとにＣＲＴ１３
０の表示に必要な同期信号及び映像信号を生じる。ＣＲ
Ｔ１３０は、ＣＲＴコントローラ１２０からの同期信号
及び映像信号に応じこの映像信号の内容を表示面１３０
ａ（第７図および第１１図参照）にて表示する。

以上のように構成した本実施例において、本発明装置を
作動状態におけば、両投光器５０，７０が投光状態とな
り、マイクロコンピュータ１００が、第３図のフローチ
ャートに従いステップ２００ａにてコンピュータプログ
ラムの実行を開始する。ついで、マイクロコンピュータ
１００が、ステップ２１０にて、シャッタ８０を第１切
換状態にするに必要な第１切換出力信号を発生し、これ
に応答して回転電動機８１が駆動回路１１０により駆動
されて正方向に回転しシャッタ部材８３を第１切換状態
にする。

すると、ファイバリングライトガイド４０の各光ファイ
バ４１〜４１への投光器５０からの投光がシャッタ部材
８３により遮断されるとともに、投光器７０からの光が
ファイバリングライトガイド６０の各光ファイバ６１〜
６１にその各外端部６１ｂから入射する。しかして、こ
のようにして各光ファイバ６１内に入射した光が、同各
光ファイバ６１の内端部６１ａから出射して半田部分３
０、銀導体厚膜２０及びセラミック基板１０に略垂下状
に上方から入射する。このため、半田部分３０の頂部が
銀色となり、半田部分３０の残余の部分が陰となり、銀
導体厚膜２０の上面が銀色となり、かつセラミック基板
１０の上面が白色となる。

このような状態において、テレビジョンカメラ９０が、
半田部分３０、銀導体厚膜２０及びセラミック基板１０
を平面画像として撮影すると、このテレビジョンカメラ
９０が同平面画像（以下、第１画像という）を受像信号
として発生する。すると、マイクロコンピュータ１００
が、ステップ２１０ａにて、テレビジョンカメラ９０か
ら受像信号を入力され、ステップ２１０ｂにて、前記第
１の画像の半田部分頂部の光正反射部分以外の半田部分
が黒く、それ以外が白くなるような第１のしきい値で前
記第１画像を二値化する第１の二値化手段は、前記第１
の画像の白色部分および銀色部分を「１」とするととも
に残余の陰の部分を「０」として二値化し、かつこの第
１の二値化画像（第５図参照）を一時的に記憶する。

然る後、マイクロコンピュータ１００が、シャッタ８０
を第２切換状態にするに必要な第２切替出力信号を発生
すると、回転電動機８１が駆動回路１１０より駆動され
て逆方向に回転しシャッタ部材８３を第２切替状態にす
る。すると、ファイバリングライトガイド６０の各光フ
ァイバ６１〜６１への投光器７０からの投光がシャッタ
部材８３により遮断されるとともに、投光器５０からの
光がファイバリングライトガイド４０の各光ファイバ４
１〜４１にその外端部４１ｂから入射する。しかして、
このようにして各光ファイバ４１内に入射した光が、同
各光ファイバ４１の内端部４１ａから出射して半田部分
３０、銀導体厚膜２０及びセラミック基板１０に側方か
ら入射する。このため、半田部分３０の全周中腹部が銀
色となり、半田部分３０の残余の部分が陰となり、銀導
体厚膜２０の上面が銀色となり、かつセラミック基板１
０の上面が白色となる。

このような状態にて、テレビジョンカメラ９０が、半田
部分３０、銀導体厚膜２０及びセラミック基板１０を平
面画像として撮影すると、このテレビジョンカメラ９０
が同平面画像（以下、第２画像という）を受像信号とし
て発生する。すると、マイクロコンピュータ１００が、
ステップ２２０ａにて、テレビジョンカメラ９０から受
像信号を入力され、ステップ２２０ｃにて、前記第２の
画像の半田全周中腹部の光反射部分以外の半田部分が黒
く、それ以外が白くなるような第２のしきい値で前記第
２画像を二値化する第２の二値化手段は、前記第２の画
像の白色部分および銀色部分を「１」とするとともに残
余の陰の部分を「０」として二値化し第２の二値化画像
（第６図参照）とする。

ついで、マイクロコンピュータ１００が、ステップ２３
０において、ステップ２１０ｃにおける第１の二値化画
像としてステップ２２０ｃにおける第２の二値化画像と
を黒色優先（即ち、論理積）でもって合成して合成画像
を形成し、ステップ２４０にて、同合成画像を表示デー
タに変換し、かつこの表示データをステップ２５０にて
表示出力信号として発生する。すると、ＣＲＴコントロ
ーラ１２０がマイクロコンピュータ１００からの表示出
力信号の内容を映像信号として同期信号と共に発生し、
これに応答してＣＲＴ１３０がその表示面１３０ａにて
半田部分３０の平面画像を黒色にて第７図に示すごとく
表示する。

以上説明したように、セラミック基板１０及び銀導体厚
膜２０の各上面が平面であるのに対し半田部分３０が隆
起した立体的外形を有するためにセラミック基板１０及
び銀導体厚膜２０の各上面には陰ができにくく、かつ半
田部分３０の外表面には陰ができ易いことに着目して、
半田部分３０がその背景となるセラミック基板１０及び
銀導体厚膜２０と類似した色の呈していても、上述した
第１及び第２の画像の各黒色部分（即ち、各陰の部分）
を互いに合成することにより、半田部分３０の平面画像
が、反射ノイズ除去のための複雑な画像処理を伴うこと
なく、セラミック基板１０及び銀導体厚膜２０の色に対
しコントラストよく忠実な二値化画像として得られる。
その結果、セラミック基板上の高密度化した微細な半田
付部分の半田量、外形形状、面積、欠損、穴明き等の検
査が迅速かつ精度よく低コストにて実現できる。

なお、前記実施例においては、半田部分３０の平面画像
が略円形状である場合について説明したが、これに限ら
ず、例えば、第８図に示すような平面画像を有する半田
部分３０Ａの場合にも、第９図〜第１１図に示すごとく
第５図〜第７図に示す場合と同様に第１及び第２の二値
化画像並びに合成二値化画像を得ることができる。

また、本発明の実施にあたり、上述した第１及び第２の
画像の白色部分を「０」とし残余の部分を「１」として
二値化した場合には、両二値化画像の論理和をとれば黒
色優先の二値化画像合成となる。

また、本発明の実施にあたっては、ＣＲＴ１３０に限る
ことなく、適当なプリント機構によりステップ２３０に
おける合成画像をデータシートに記録するようにしても
よい。

【図面の簡単な説明】

第１図は特許請求の範囲に記載の発明の構成に対する対
応図、第２図は本発明装置の一実施例を示す全体構成
図、第３図は第２図におけるマイクロコンピュータの作
用を示すフローチャート、第４図は、第２図におけるセ
ラミック基板、銀導体厚膜及び半田部分の平面図、第５
図は第１画像の説明図、第６図は第２画像の説明図、第
７図は半田部分の表示例示図、第８図は半田部分の変形
例を示す平面図、第９図は同変形例における第１画像の
説明図、第１０図は同第２画像の説明図、及び第１１図
は前記変形例の表示例示図である。 符号の説明 １０……セラミック基板、２０……銀導体厚膜、３０，
３０Ａ……半田部分、４０，６０……ファイバリングラ
イトガイド、５０，７０……投光器、８０……シャッ
タ、９０……テレビジョンカメラ、１００……マイクロ
コンピュータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】セラミック基板と、前記セラミック基板の
   上面の一部に設けられた導体膜と、前記セラミック基板
   の上面の一部に立体的に付けられた半田部分とを有し、
   前記セラミック基板の上面および前記導体膜の上面は前
   記半田部分と同様な光反射率を有しており、前記セラミ
   ック基板上に付けられた半田部分の画像を処理するセラ
   ミック基板上半田画像処理装置において、 選択的に投光する投光手段と、 前記半田部分の上方に支持されて前記投光手段から投光
   されたときこの光を前記半田部分の頂部に略垂下状に光
   照射する上方ファイバリングライトガイドと、 前記上方ファイバリングライトガイドの下方にて同軸的
   に支持されて前記投光手段から投光されたときこの光を
   前記半田部分の全周中腹部に側方から環状に光照射する
   下方ファイバリングライトガイドと、 前記上方ファイバリングライトガイドの上方に支持され
   て、前記半田部分を含む平面画像を、前記上方ファイバ
   リングライトガイドの照射時に第１の画像として撮影
   し、前記下方ファイバリングライトガイドの照射時に第
   ２の画像として撮影するテレビジョンカメラと、 前記第１の画像の半田部分頂部の光正反射部分以外の半
   田部分が黒く、それ以外が白くなるような第１のしきい
   値で前記第１画像を二値化する第１の二値化手段と、 前記第２の画像の半田全周中腹部の光反射部分以外の半
   田部分が黒く、それ以外が白くなるような第２のしきい
   値で前記第２画像を二値化する第２の二値化手段と、 前記第１および第２の二値化手段による各二値化手段に
   よる各二値化画像を黒色優先で前記平面画像として合成
   する画像合成手段と、 を設けたことを特徴とするセラミック基板上半田画像処
   理装置。