JPH0739996B2 - 半田付検査装置 - Google Patents

半田付検査装置

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JPH0739996B2
JPH0739996B2 JP63220889A JP22088988A JPH0739996B2 JP H0739996 B2 JPH0739996 B2 JP H0739996B2 JP 63220889 A JP63220889 A JP 63220889A JP 22088988 A JP22088988 A JP 22088988A JP H0739996 B2 JPH0739996 B2 JP H0739996B2
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N21/95684—Patterns showing highly reflecting parts, e.g. metallic elements

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半田付検査装置、特に、プリント基板に半田付
されたチップ部品、SOP、QFP等の表面実装部品の半田付
状態の検査に適用しうる半田付検査装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の半田付検査装置は、第5図に示すようにXYステー
ジ部1と、ライト2と、ITVカメラ3と、判定部11と、X
Yステージ駆動部6と、表示装置7とを含んで構成され
る。
XYステージ部1はXYステージ部1aと機構部1bからなる。
XYステージ1aはチップ部品13,14が半田付されたプリン
ト基板12を載置し、機構部1bに駆動されて移動しプリン
ト基板12を位置決めする。ライト2は照射光Aをチップ
部品13の半田付部16に照射する。反射して得られた反射
光BをITVカメラ3は入力して光電変換し、反射光Bの
光量に応じたアナログ画像信号aを出力する。
判定部11はアナログ画像信号aを入力し、予め設定され
た基準値と比較して良否を判定する。判定後は、XYステ
ージ駆動信号gがXYステージ駆動部6に出力され、XYス
テージ駆動部6はXYステージ1aを移動して次の検査位置
へ位置決めする。また同時に、表示装置7は判定の結果
を出力する。
次に、第6図を参照しながら動作を説明する。チップ部
品13の電極13aはプリント基板12のパット12aに半田付さ
れている。半田付部16は図に示す形状をしていて、照射
光Aを入射して反射光BをITVカメラ3へ反射する。と
ころが、この半田付部16が不良となって形状が大きく変
化すると、反射光Bは図に示す方向と異なる方向に反射
して、高輝度な正反射光はITVカメラ3に入射せず微弱
な乱反射光のみが入力する。従って、ITVカメラ3に入
力する光量は低下する。
このように、ITVカメラ3に入力する反射光Bの光量は
半田付部16の形状に応じて増減した対応関係を有してい
て、この反射光Bの光量を予め設定した基準値と比較し
て半田付部16の良否を検査している。
しかしながら、半田付部の良品の形状はチップ部品の電
極やプリント基板のパットの形状、および半田付の条件
によって各種に変化し、高輝度な正反射光をITVカメラ
に入力するにはそれらの半田付部の形状に対応した照射
光の適正な角度があり、同一のプリント基板にハンダ付
された多種類のチップ部品の半田付部を検査するには、
ライトの照射する角度をそのたびに調整する必要があっ
た。また、同じチップ部品の半田付部であっても良品と
して許容する形状の変化が大きい場合があり、その場
合、反射光Bの方向が変化してITVカメラに入力する光
量の変化が大きく、良否の判定基準値を予め下げて設定
する必要があって、そのため、乱反射光であっても良品
と判定したりすることがあり検査精度の低下はまぬがれ
得なかった。すなわち、従来の半田付検査装置は、生産
性が低く信頼性も低いという問題があった。
〔発明が解決しようとする課題〕 上述した従来の半田付検査装置は1個のライトで半田付
部を照射する構造となっているので、プリント基板に半
田付された多種類のチップ部品の各種の形状の半田付部
を検査するのに長時間を要して生産性が低く、また、精
度が悪くて検査の信頼性も低いという欠点があった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の半田付検査装置は部品が半田付されたプリント
基板を載置するXYステージと前記XYステージを駆動して
位置決めする機構部からなるXYステージ部と、照射光を
互に異なる角度で照射する複数のライトと、前記照射光
が前記部品の半田付部に照射されて反射した反射光を入
力して得られた画像を光電変換してアナログ画像信号を
出力するITVカメラと、前記アナログ画像信号をAD変換
してディジタル画像信号を出力しAD変換が終了するとAD
変換終了信号を出力するAD変換回路と前記ディジタル画
像信号を入力して前記画像から前記半田付部の画像のみ
を抽出したマスク画像信号を出力するマスク回路と前記
マスク画像信号を加算して加算値信号を出力する加算回
路と前記加算値信号を予め設定された基準値と比較して
良否を判定する判定回路からなる判定部と、前記判定部
による判定の結果を出力する表示装置と、前記プリント
基板に半田付された各々の部品の半田付部に対応して複
数の前記ライトのうちの点灯すべきライトと前記XYステ
ージの位置決め位置をそれぞれ検査データとして記憶し
た検査データ記憶回路と前記AD変換終了信号を入力して
前記件さデータに基づいて複数の前記ライトのうちの点
灯するライトを指定する点灯信号と前記XYステージの位
置決め位置を指令するXYステージ駆動信号をそれぞれ出
力する制御回路と前記点灯信号を入力して複数の前記ラ
イトのうちの指定されたライトを点灯する点灯駆動回路
からなる制御部と、前記XYステージ駆動信号を入力して
前記機構部を駆動して前記XYステージを位置決めするXY
ステージ駆動部を含んで構成される。
〔実施例〕
次に、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に
説明する。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。
第1図に示す半田付検査装置は、XYステージ部1と、ラ
イト2a〜2dと、ITVカメラ3と、判定部4と、制御部5
と、XYステージ駆動部6と、表示装置7とを含んで構成
される。
XYステージ部1は、XYステージ1aと機構部1bからなる。
XYステージ1aは、チップ部品13,14が半田付されたプリ
ント基板12を載置し、機構部1bにより駆動されて移動し
たプリント基板12を位置決めする。ライト2a,2b,2c,2d
は互に異なる角度に配設されて、各々異なる角度からチ
ップ部品13のハンダ付部16に照射光を照射する。図では
ライト2dから照射された照射光Aが半田付部16に照射さ
れ、反射した反射光BがITVカメラ3に入射している。I
TVカメラ3は入力した反射光Bを光電変換し、反射光B
の入力した画像の光量に応じたアナログ画像信号aを出
力する。
判定部4はAD変換回路4aと、マスク回路4bと、加算回路
4cと、判定回路4dとからなる。
AD変換回路4aはアナログ画像信号aを多値階調のディジ
タル画像信号bに変換してマスク回路4bに出力する。マ
スク回路4bは、入力された反射光Bの中で半田付部16以
外の部分からの反射光を除くために、ディジタル画像信
号bのうちからハンダ付部16の画像を抽出し、それ以外
の画像を最も暗い零値にしてマスク画像信号Cを出力す
る。加算回路4Cはマスク画像信号Cの総和を計算して加
算値信号dを予め設定された基準値と比較して良否を判
定する。このようにして、判定部4は半田付部16からの
反射光量を算定して基準値と比較して良否を検査してい
る。
表示装置7はプリンター,CRTあるいはインクプロジェク
ター等からなり、判定の結果を表示したり、半田付部に
良否に応じてインクドットしたりする。
制御部5は検査データ記憶回路8と、制御回路9と、照
明駆動回路10からなる。検査データ記憶回路8は、検査
対象のチップ部品に応じて点灯すべきライトとXYステー
ジの位置決め位置を検査データとして記憶している。制
御回路9は、AD変換回路4aからAD変換の終了時に出力さ
れたAD変換終了信号eを受けて、検査データ記憶回路8
の検査データに基づいて照明駆動回路10に点灯すべきラ
イトを指示する点灯信号fを出力するとともに、XYステ
ージ駆動部6にXYステージ駆動信号gを出力する。照明
駆動回路10は点灯信号fを受けてライト2a,2b,2c,2dの
いずれかを点灯する。
XYステージ駆動部6は、XYステージ駆動信号gを受けて
機構部1bを駆動してXYステージ1aを位置決めする。
次に、第2図〜第4図を参照しながら動作を説明する。
第2図の場合は、チップ部品13の電極13aがプリント基
板12のパッド12aに半田付されている。半田付部16は示
す形状をしていてい、ライト2dからの照射光Aを入射し
て反射光BをITVカメラ3に反射している。この半田付
部16が不良となって形状が変化すると、反射光Bは図に
示す方向と異なる方向に反射して、高輝度な正反射光は
ITVカメラ3には入射せず微弱な乱反射光のみが入射し
て光量が低下するもので不良と判定される。
第3図の場合、チップ部品14の電極14aがプリント基板1
2のパッド12bに半田付されている。半田付部17は図に示
す形状をしていて、ライト2aからの照射光Cを入射して
反射光DをITVカメラ3に反射している。この半田付部1
7が不良となって形状が変化すると、反射光Dは図に示
す方向と異なる方向に反射して、高輝度な正反射光はIT
Vカメラ3には入射せず微弱な乱反射光のみが入射して
光量が低下するので不良と判定される。
第4図は、チップ部品15の電極15aがプリント基板12の
パッド12cに半田付さていて、この半田付部18が良品と
して許容する形状の変化が大きい場合で、ライト2bと2c
を点灯して図示の角度から照射光EとFをそれぞれ照射
している。2個のライトを点灯しているため、半田付部
18の形状が良品の範囲で変化しても、いずれかの照射光
による高輝度な正反射光が反射光GとなってITVカメラ
3に入射するので、良否の判定基準値は低く設定する必
要がなく、検査の精度は高く維持できる。なお、2個の
ライトを同時に点灯しても照射光の互の角度を適正に調
整すれば過度な乱反射光による精度の低下は防止でき
る。
上述したように、本装置は複数個のライトを適切に点灯
させることによって、XYステージに載置されたプリント
基板の半田付された多種類のチップ部品の半田付部を逐
次自動的に検査できて検査の精度も高い。
なお、上述の実施例では4個のライトを配設した例で説
明したが、ライトはその他の個数であっても良く、ま
た、検査する対象の部品は、実施例で述べたチップ部品
に限定するものではなく、他の種々の部品の半田付部の
検査に適用して良いことは言うまでもない。
〔発明の効果〕
本発明の半田付検査装置は、1個のライトを設ける代り
に複数個のライトを配設することにより、互に異なる角
度からの照射光やそれらの照射光を合成した照射光を得
ることができるので、プリント基板に半田付された多種
類のチップ部品の各種の形状の半田付部の検査を高速
で、しかも、高精度も行うことができ、生産性と信頼性
の向上をはかることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図〜
第4図は第1図に示す実施例の一使用例を示す部分拡大
側面図、第5図は従来の一例を示すブロック図、第6図
は第5図に示す従来例の使用例を示す部分拡大側面図で
ある。 1……XYステージ部、1a……XYステージ、1b……機構
部、2,2a,2b,2c,2d……ライト、3……ITVカメラ、4,11
……判定部、4a……AD変換回路、4b……マスク回路、4c
……加算回路、4d……判定回路、5……制御部、6……
XYステージ駆動部、7……表示装置、8……検査データ
記憶回路、9……制御回路、10……照明駆動回路、12…
…プリント基板、12a,12b,12c……パッド、13,14,15…
…チップ部品、13a,14a,15a……電極、16,17,18……半
田付部、A,C,E,F……照射光、B,D,G……反射光、a……
アナログ画像信号、b……ディジタル画像信号、c……
マスク画像信号、d……加算値信号、e……AD変換終了
信号、f……点灯信号、g……XYステージ駆動信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 3/34 512 B 7128−4E

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】部品が半田付されたプリント基板を載置す
    るXYステージと前記XYステージを駆動して位置決めする
    機構部からなるXYステージ部と、照射光を互に異なる角
    度で照射する複数のライトと、前記照射光が前記部品の
    半田付部に照射されて反射した反射光を入力して得られ
    た画像を光電変換してアナログ画像信号を出力するITV
    カメラと、前記アナログ画像信号をAD変換してディジタ
    ル画像信号を出力しAD変換が終了するとAD変換終了信号
    を出力するAD変換回路と前記ディジタル画像信号を入力
    して前記画像から前記半田付部の画像のみを抽出したマ
    スク画像信号を出力するマスク回路と前記マスク画像信
    号を加算して加算値信号を出力する加算回路と前記加算
    値信号を予め設定された基準値と比較して良否を判定す
    る判定回路からなる判定部と、前記判定部による判定の
    結果を出力する表示装置と、前記プリント基板に半田付
    された各々の部品の半田付部に対応して複数の前記ライ
    トのうちの点灯すべきライトと前記XYステージの位置決
    め位置をそれぞれ検査データとして記憶した検査データ
    記憶回路と前記AD変換終了信号を入力して前記検査デー
    タに基づいて複数の前記ライトのうちの点灯するライト
    を指定する点灯信号と前記XYステージの位置決め位置を
    指令するXYステージ駆動信号をそれぞれ出力する制御回
    路と前記点灯信号を入力して複数の前記ライトのうちの
    指定されたライトを点灯する照明駆動回路からなる制御
    部と、前記XYステージ駆動信号を入力して前記機構部を
    駆動して前記XYステージを位置決めするXYステージ駆動
    部とを含むことを特徴とする半田付検査装置。
JP63220889A 1988-09-02 1988-09-02 半田付検査装置 Expired - Lifetime JPH0739996B2 (ja)

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JPH0267949A JPH0267949A (ja) 1990-03-07
JPH0739996B2 true JPH0739996B2 (ja) 1995-05-01

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