JPH0743124A - 実装基板検査装置 - Google Patents
実装基板検査装置Info
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- JPH0743124A JPH0743124A JP5191515A JP19151593A JPH0743124A JP H0743124 A JPH0743124 A JP H0743124A JP 5191515 A JP5191515 A JP 5191515A JP 19151593 A JP19151593 A JP 19151593A JP H0743124 A JPH0743124 A JP H0743124A
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- 238000007689 inspection Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title abstract 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000002372 labelling Methods 0.000 claims description 16
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 12
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 2
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- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 6
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】基板に実装する部品のはんだ付け状態の外観検
査においてリード浮きやはんだウィッキングなどの欠陥
検出能力を向上する。 【構成】照明器具３が実装部品２に照明光を照射し、そ
の反射光の画像データにおいて、検査ウィンドウ発生回
路７が各リードにそれぞれリード全体を囲む様に検査ウ
ィンドウを発生させ、重心算出回路９がウィンドウ内の
３つの明部領域について重心座標を算出し、３ラベル間
距離算出回路１０が３つの明部領域間の距離を求め、そ
れぞれの距離について、比較回路１１が良品の場合と比
較することによって良否信号を出力する。
査においてリード浮きやはんだウィッキングなどの欠陥
検出能力を向上する。 【構成】照明器具３が実装部品２に照明光を照射し、そ
の反射光の画像データにおいて、検査ウィンドウ発生回
路７が各リードにそれぞれリード全体を囲む様に検査ウ
ィンドウを発生させ、重心算出回路９がウィンドウ内の
３つの明部領域について重心座標を算出し、３ラベル間
距離算出回路１０が３つの明部領域間の距離を求め、そ
れぞれの距離について、比較回路１１が良品の場合と比
較することによって良否信号を出力する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板上に実装
された表面実装部品のはんだ付け状態、特にリード浮き
やはんだウィッキング等の不良を、外観上から検査する
実装基板検査装置に関する。
された表面実装部品のはんだ付け状態、特にリード浮き
やはんだウィッキング等の不良を、外観上から検査する
実装基板検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の実装基板検査装置には特
開平２−１０２５１公報に示されているようなものがあ
る。この実装基板検査装置は、図４に示すように、プリ
ント基板１上に実装されている部品２に照明を照射する
リング状照明装置１７と、部品２からの反射光の画像を
取り込むカメラ１８と、カメラ１８の出力信号を二値化
する二値化回路１９と、部品２のリードのはんだ付け部
を検査領域１６（図２（ｄ）〜（ｆ）参照）とし、検査
領域１６からの反射光の明部領域を抽出する領域抽出回
路２０と、領域抽出回路２０の出力データから良否判定
を行う判定回路２１を有している。
開平２−１０２５１公報に示されているようなものがあ
る。この実装基板検査装置は、図４に示すように、プリ
ント基板１上に実装されている部品２に照明を照射する
リング状照明装置１７と、部品２からの反射光の画像を
取り込むカメラ１８と、カメラ１８の出力信号を二値化
する二値化回路１９と、部品２のリードのはんだ付け部
を検査領域１６（図２（ｄ）〜（ｆ）参照）とし、検査
領域１６からの反射光の明部領域を抽出する領域抽出回
路２０と、領域抽出回路２０の出力データから良否判定
を行う判定回路２１を有している。
【０００３】図４において、カメラ１８は、照明装置１
７が部品２に照射した時の反射光を取り込み画像データ
を二値化回路１９に出力する。二値化回路１９は画像デ
ータを二値化する。ここで、部品２のリードのはんだ付
け部が良品の場合は、二値化した画像データの中に少数
の大きい明部領域があり、はんだ付け部が不良品の場合
は、二値化した画像データは複雑に入り組んだ多数の小
さい明部領域を含むという特徴がある。以上のことから
判定回路２１は、領域抽出回路２０が抽出した明部領域
の数が多いときは、はんだ付け部が不良と判定し、少な
いときは良品と判定する。
７が部品２に照射した時の反射光を取り込み画像データ
を二値化回路１９に出力する。二値化回路１９は画像デ
ータを二値化する。ここで、部品２のリードのはんだ付
け部が良品の場合は、二値化した画像データの中に少数
の大きい明部領域があり、はんだ付け部が不良品の場合
は、二値化した画像データは複雑に入り組んだ多数の小
さい明部領域を含むという特徴がある。以上のことから
判定回路２１は、領域抽出回路２０が抽出した明部領域
の数が多いときは、はんだ付け部が不良と判定し、少な
いときは良品と判定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した、従来の実装
基板検査装置は、図２（ｄ）〜（ｆ）に示す様な、はん
だ付け部に対応する検査領域１６にある明部領域の数を
数えて良品の場合と比較し良否判定をするため、図２
（ｅ）及び図３（ｂ）に示す様なパッド２２の先端部に
はんだ１５が多い場合のリード浮きや、図２（ｆ）及び
図３（ｃ）に示す用なはんだウィッキングを生じた不良
の場合に、良品の場合と明部領域の数が等しく、はんだ
付け部の良否の区別が付かず、良否判定の際に誤判定す
るという欠点があった。
基板検査装置は、図２（ｄ）〜（ｆ）に示す様な、はん
だ付け部に対応する検査領域１６にある明部領域の数を
数えて良品の場合と比較し良否判定をするため、図２
（ｅ）及び図３（ｂ）に示す様なパッド２２の先端部に
はんだ１５が多い場合のリード浮きや、図２（ｆ）及び
図３（ｃ）に示す用なはんだウィッキングを生じた不良
の場合に、良品の場合と明部領域の数が等しく、はんだ
付け部の良否の区別が付かず、良否判定の際に誤判定す
るという欠点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の実装基板検査装
置は、プリント基板上の表面実装部品を照らす照明器具
と、前記表面実装部品のリード及びはんだ付け部を撮像
するカメラと、前記カメラが取り込んだ画像のアナログ
濃淡信号を二値化して二値化画像を得る二値化回路と、
前記二値化回路による二値化画像について前記表面実装
部品の各リードに対してリード全体を囲む検査ウィンド
ウを発生させるウィンドウ発生回路と、前記ウィンドウ
内の画像の二値化データについて二値化データが明部を
示す画素どうしをグルーピングした明部領域を面積の大
きい順に３つ抽出するラベル付け回路と、前記ラベル付
け回路で抽出した各明部領域の重心座標を算出する重心
算出回路と、前記重心算出回路の出力データから各明部
領域の重心間の距離を算出する距離算出回路と、前記距
離算出回路の出力データとしきい値とを比較し実装部品
のリードのはんだ付けの良否を判定する比較回路とを含
んで構成される。
置は、プリント基板上の表面実装部品を照らす照明器具
と、前記表面実装部品のリード及びはんだ付け部を撮像
するカメラと、前記カメラが取り込んだ画像のアナログ
濃淡信号を二値化して二値化画像を得る二値化回路と、
前記二値化回路による二値化画像について前記表面実装
部品の各リードに対してリード全体を囲む検査ウィンド
ウを発生させるウィンドウ発生回路と、前記ウィンドウ
内の画像の二値化データについて二値化データが明部を
示す画素どうしをグルーピングした明部領域を面積の大
きい順に３つ抽出するラベル付け回路と、前記ラベル付
け回路で抽出した各明部領域の重心座標を算出する重心
算出回路と、前記重心算出回路の出力データから各明部
領域の重心間の距離を算出する距離算出回路と、前記距
離算出回路の出力データとしきい値とを比較し実装部品
のリードのはんだ付けの良否を判定する比較回路とを含
んで構成される。
【０００６】
【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。
して詳細に説明する。
【０００７】図１は、本発明の一実施例の実装基板検査
装置に構成図である。
装置に構成図である。
【０００８】図１において、照明器具３が基板１上の実
装部品２のハンダ付け部に照明光を照射する。次に、カ
メラ４がその反射光を取り込みアナログ濃淡信号を二値
化回路５に出力する。二値化回路５は、アナログ濃淡信
号を二値化し画像メモリ６に出力する。
装部品２のハンダ付け部に照明光を照射する。次に、カ
メラ４がその反射光を取り込みアナログ濃淡信号を二値
化回路５に出力する。二値化回路５は、アナログ濃淡信
号を二値化し画像メモリ６に出力する。
【０００９】実装部品２は常に所定の箇所に位置決めさ
れ、ウィンドウ発生回路７が画像メモリ６内の画像の各
リードに対し図２（ａ）〜（ｃ）に示す様にリード１３
全体を囲む位置に検査ウィンドウ１４を発生する。図２
（ｄ）〜（ｆ）には従来の実装基板検査装置での領域抽
出回路２０で対象とする検査領域１６を比較して示す。
図２（ａ），（ｄ）は実装部品のリード１３のはんだ付
け部が良品の場合、図２（ｂ），（ｅ）はリード浮きの
場合、図２（ｃ），（ｆ）ははんだウィッキングを生じ
た場合を示す。なお、図２中の符号１２は実装部品胴体
部を示す。
れ、ウィンドウ発生回路７が画像メモリ６内の画像の各
リードに対し図２（ａ）〜（ｃ）に示す様にリード１３
全体を囲む位置に検査ウィンドウ１４を発生する。図２
（ｄ）〜（ｆ）には従来の実装基板検査装置での領域抽
出回路２０で対象とする検査領域１６を比較して示す。
図２（ａ），（ｄ）は実装部品のリード１３のはんだ付
け部が良品の場合、図２（ｂ），（ｅ）はリード浮きの
場合、図２（ｃ），（ｆ）ははんだウィッキングを生じ
た場合を示す。なお、図２中の符号１２は実装部品胴体
部を示す。
【００１０】ウィンドウ発生回路７は、ウィンドウ１４
内の画像データを有効としラベル付け回路８に出力す
る。ラベル付け回路８はウィンドウ１４内の画像の二値
化データについて、二値化データが”１”である隣接す
る画素どうしをグルーピングし、面積が大きい順に３つ
の領域を抽出しラベル付けをする。検査対象が良品の場
合、この３つの明部領域は、図２（ａ）及び図３（ａ）
に示す様に、実装部品２のリード１３の肩部分の曲面に
対応する明部領域Ａ、リード１３のくびれ部分の曲面に
対応する明部領域Ｂ、及びリード先端のはんだフィレッ
ト部分の曲面に対応する明部領域Ｃとなる。
内の画像データを有効としラベル付け回路８に出力す
る。ラベル付け回路８はウィンドウ１４内の画像の二値
化データについて、二値化データが”１”である隣接す
る画素どうしをグルーピングし、面積が大きい順に３つ
の領域を抽出しラベル付けをする。検査対象が良品の場
合、この３つの明部領域は、図２（ａ）及び図３（ａ）
に示す様に、実装部品２のリード１３の肩部分の曲面に
対応する明部領域Ａ、リード１３のくびれ部分の曲面に
対応する明部領域Ｂ、及びリード先端のはんだフィレッ
ト部分の曲面に対応する明部領域Ｃとなる。
【００１１】重心算出回路９は、ラベル付回路８でラベ
ル付けした３つの明部領域のそれぞれの重心の座標を算
出し、３ラベル間距離算出回路１０に出力する。３ラベ
ル間距離算出回路１０は、３つのラベル付けした明部領
域の重心間の距離を計算し比較回路１１に出力する。
ル付けした３つの明部領域のそれぞれの重心の座標を算
出し、３ラベル間距離算出回路１０に出力する。３ラベ
ル間距離算出回路１０は、３つのラベル付けした明部領
域の重心間の距離を計算し比較回路１１に出力する。
【００１２】比較回路１１は、３ラベル間距離算出回路
の出力としきい値とを比較し良否判定信号を出力する。
例えば、検査対象が図３（ｂ）に示されるようなリード
浮きの場合、図２（ｂ）に示すように、明部領域Ａ′−
Ｂ′間距離が良品の場合の明部領域Ａ−Ｂ間距離に比べ
て大きくなる。また、検査対象が図３（ｃ）に示される
ようなはんだウィッキングを生じた場合、図２（ｃ）に
示すように明部領域Ｂ″−Ｃ″間の距離が良品の場合の
明部領域Ｂ−Ｃ間距離に比べて小さくなる。この様にし
て比較回路１１は、明部領域Ａ−Ｂ間距離，Ｂ−Ｃ間距
離，Ａ−Ｃ間距離について、それぞれ良品の場合の距離
と比較し許容範囲内であれば”良品”の判定をし、そう
でなければ”不良”と判定し、良否判定信号を出力す
る。
の出力としきい値とを比較し良否判定信号を出力する。
例えば、検査対象が図３（ｂ）に示されるようなリード
浮きの場合、図２（ｂ）に示すように、明部領域Ａ′−
Ｂ′間距離が良品の場合の明部領域Ａ−Ｂ間距離に比べ
て大きくなる。また、検査対象が図３（ｃ）に示される
ようなはんだウィッキングを生じた場合、図２（ｃ）に
示すように明部領域Ｂ″−Ｃ″間の距離が良品の場合の
明部領域Ｂ−Ｃ間距離に比べて小さくなる。この様にし
て比較回路１１は、明部領域Ａ−Ｂ間距離，Ｂ−Ｃ間距
離，Ａ−Ｃ間距離について、それぞれ良品の場合の距離
と比較し許容範囲内であれば”良品”の判定をし、そう
でなければ”不良”と判定し、良否判定信号を出力す
る。
【００１３】尚、上記実施例では３つの明部領域間の距
離を用いて良否判定を行ったが、重心算出回路９の出力
データについて、３つの明部領域についてのＸ座標の差
を求めることによって、その差が許容値より大きいとリ
ード曲がりとして判定することもできる（実装部品のリ
ード方向をＹ方向とし、リード方向と垂直な方向をＸ方
向とする）。また、３つの明部領域のＸ座標の平均値及
びＹ座標の平均値を求め良品の場合と比較することによ
って、良品の場合と異なればリードずれまたは搭載ずれ
として判定することもできる。
離を用いて良否判定を行ったが、重心算出回路９の出力
データについて、３つの明部領域についてのＸ座標の差
を求めることによって、その差が許容値より大きいとリ
ード曲がりとして判定することもできる（実装部品のリ
ード方向をＹ方向とし、リード方向と垂直な方向をＸ方
向とする）。また、３つの明部領域のＸ座標の平均値及
びＹ座標の平均値を求め良品の場合と比較することによ
って、良品の場合と異なればリードずれまたは搭載ずれ
として判定することもできる。
【００１４】また、ラベル付け回路８にてウィンドウ１
４内の一定面積以上の明部領域数が３個未満の場合は、
はんだ不足，未はんだ，搭載ずれ，未実装等の欠陥と判
定することもできる。
４内の一定面積以上の明部領域数が３個未満の場合は、
はんだ不足，未はんだ，搭載ずれ，未実装等の欠陥と判
定することもできる。
【００１５】
【発明の効果】本発明の実装基板検査装置は、フィレッ
ト部の反射光の明部領域の数によって良否判定する代わ
りに、個々のリード全体を囲む様な検査ウィンドウを発
生させ、検査ウィンドウ内の３つの明部領域間の距離に
よって良否判定を行うことにより、リード浮きやはんだ
ウィッキング等の欠陥検出率が向上するという効果を有
する。
ト部の反射光の明部領域の数によって良否判定する代わ
りに、個々のリード全体を囲む様な検査ウィンドウを発
生させ、検査ウィンドウ内の３つの明部領域間の距離に
よって良否判定を行うことにより、リード浮きやはんだ
ウィッキング等の欠陥検出率が向上するという効果を有
する。
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は図１に示すウィンドウ発生回
路７のウィンドウとラベル付け回路８が抽出する明部領
域との関連を示した平面図で、（ｄ）〜（ｆ）は従来の
実装基板検査装置の領域抽出回路２０で対象とする検査
領域１６を比較して示す図で、（ａ），（ｄ）はリード
のはんだ付けが良品の場合、（ｂ），（ｅ）はリード浮
きの場合、（ｃ），（ｆ）ははんだウィッキングを生じ
た場合を示す。
路７のウィンドウとラベル付け回路８が抽出する明部領
域との関連を示した平面図で、（ｄ）〜（ｆ）は従来の
実装基板検査装置の領域抽出回路２０で対象とする検査
領域１６を比較して示す図で、（ａ），（ｄ）はリード
のはんだ付けが良品の場合、（ｂ），（ｅ）はリード浮
きの場合、（ｃ），（ｆ）ははんだウィッキングを生じ
た場合を示す。
【図３】図に示す実装部品２のリード１３の部分の側面
図である。
図である。
【図４】従来の実装基板検査装置ブロック図である。
１ 基板 ２ 実装部品 ３，１７ 照明器具 ４，１８ カメラ ５，１９ 二値化回路 ６ 画像メモリ ７ ウィンドウ発生回路 ８ ラベル付け回路 ９ 重心算出回路 １０ ３ラベル間距離算出回路 １１ 比較回路 １２ 実装部品胴体部 １３ リード １４ ウィンドウ １５ はんだ １６ 検査領域 ２０ 領域抽出回路 ２１ 判定回路
Claims (4)
- 【請求項１】 プリント基板上の表面実装部品を照らす
照明器具と、前記表面実装部品のリード及びはんだ付け
部を撮像するカメラと、前記カメラが取り込んだ画像の
アナログ濃淡信号を二値化して二値化画像を得る二値化
回路と、前記二値化回路による二値化画像について前記
表面実装部品の各リードに対してリード全体を囲む検査
ウィンドウを発生させるウィンドウ発生回路と、前記ウ
ィンドウ内の画像の二値化データについて二値化データ
が明部を示す画素どうしをグルーピングした明部領域を
面積の大きい順に３つ抽出するラベル付け回路と、前記
ラベル付け回路で抽出した各明部領域の重心座標を算出
する重心算出回路と、前記重心算出回路の出力データか
ら各明部領域の重心間の距離を算出する距離算出回路
と、前記距離算出回路の出力データとしきい値とを比較
し実装部品のリードのはんだ付けの良否を判定する比較
回路とを含むことを特徴とする実装基板検査装置。 - 【請求項２】 プリント基板上の表面実装部品を照らす
照明器具と、前記表面実装部品のリード及びはんだ付け
部を撮像するカメラと、前記カメラが取り込んだ画像の
アナログ濃淡信号を二値化して二値化画像を得る二値化
回路と、前記二値化回路による二値化画像について前記
表面実装部品の各リードに対してリード全体を囲む検査
ウィンドウを発生させるウィンドウ発生回路と、前記ウ
ィンドウ内の画像の二値化データについて二値化データ
が明部を示す画素どうしをグルーピングした明部領域を
面積の大きい順に３つ抽出するラベル付け回路と、前記
ラベル付け回路で抽出した各明部領域の重心座標を算出
する重心算出回路と、前記重心算出回路の出力データか
ら各明部領域の重心間の前記リードの方向と垂直な方向
の座標の値の差を求めて前記リードの曲がりの有無を判
定することを特徴とする実装基板検査装置。 - 【請求項３】 プリント基板上の表面実装部品を照らす
照明器具と、前記表面実装部品のリード及びはんだ付け
部を撮像するカメラと、前記カメラが取り込んだ画像の
アナログ濃淡信号を二値化して二値化画像を得る二値化
回路と、前記二値化回路による二値化画像について前記
表面実装部品の各リードに対してリード全体を囲む検査
ウィンドウを発生させるウィンドウ発生回路と、前記ウ
ィンドウ内の画像の二値化データについて二値化データ
が明部を示す画素どうしをグルーピングした明部領域を
面積の大きい順に３つ抽出するラベル付け回路と、前記
ラベル付け回路で抽出した各明部領域の重心座標を算出
する重心算出回路と、前記重心算出回路の出力データか
ら３つの明部領域の重心の座標値の平均を各座標軸方向
について求めて前記表面実装部品の搭載ずれまたはリー
ドずれの有無を判定することを特徴とする実装基板検査
装置。 - 【請求項４】 プリント基板上の表面実装部品を照らす
照明器具と、前記表面実装部品のリード及びはんだ付け
部を撮像するカメラと、前記カメラが取り込んだ画像の
アナログ濃淡信号を二値化して二値化画像を得る二値化
回路と、前記二値化回路による二値化画像について前記
表面実装部品の各リードに対してリード全体を囲む検査
ウィンドウを発生させるウィンドウ発生回路と、前記ウ
ィンドウ内の画像の二値化データについて二値化データ
が明部を示す画素どうしをグルーピングした明部領域を
抽出するラベル付け回路と、前記ラベル付け回路が抽出
した明部領域に一定面積以上のものが一定数以上ないと
きは前記表面実装部品のリードのはんだ付けに欠陥があ
ると判定することを特徴とする実装基板検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5191515A JP2522174B2 (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 実装基板検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5191515A JP2522174B2 (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 実装基板検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0743124A true JPH0743124A (ja) | 1995-02-10 |
| JP2522174B2 JP2522174B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=16275942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5191515A Expired - Lifetime JP2522174B2 (ja) | 1993-08-03 | 1993-08-03 | 実装基板検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2522174B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN100375588C (zh) * | 2002-10-01 | 2008-03-12 | 美陆技术株式会社 | 使用全反射镜的视觉检查设备和方法 |
| JP2011149736A (ja) * | 2010-01-19 | 2011-08-04 | Saki Corp:Kk | 外観検査装置及び外観検査方法 |
| CN113933315A (zh) * | 2021-10-13 | 2022-01-14 | 深圳市中纬智能有限公司 | 贴片电路板共线性检测方法与系统 |
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| JPH0210251A (ja) * | 1988-06-29 | 1990-01-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 基板検査装置 |
| JPH03202707A (ja) * | 1989-12-29 | 1991-09-04 | Canon Inc | 基板実装検査装置 |
| JPH03220406A (ja) * | 1990-01-24 | 1991-09-27 | Nec Corp | Ｆｉｃリード曲がり検査装置 |
| JPH04350506A (ja) * | 1991-05-28 | 1992-12-04 | Matsushita Electric Works Ltd | リード半田付け及び半田面検査方法 |
-
1993
- 1993-08-03 JP JP5191515A patent/JP2522174B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| JP2522174B2 (ja) | 1996-08-07 |
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