JPH10173400A - リード浮き検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリン卜基板上の実装部品のリード浮きを
高い精度で検出することを可能とする。 【解決手段】 プリン卜基板１上の実装部品２のリー
ド４に対して側面斜め上方から光を照射する照明手段３
と、この照明手段３から光を照射された実装部品２のリ
ード４に対し側面斜め上方の任意の角度から撮像する撮
影手段５と、この撮影手段５が取り込んだ画像データを
画像処理し、形状パターンを抽出するリード部画像処理
回路１０と、このリード部画像処埋回路１０が抽出した
形状パターンからリード４の浮きを判定する形状判定回
路１１とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板に実
装された部品のリード浮きを検出するリード浮き検出装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリン卜基板上の実装部品のリード浮き
を非接触で検出する装置として、図６のようなものがあ
る。プリン卜基板１上の実装部品２の上方に配置された
円環状の照明３が上記実装部品２に照明光を照射し、こ
の照射光による上記実装部品２のリード４からの反射光
を、上記実装部品２の上方に配置されたカメラ５で撮像
し、この撮像データを画像処理回路６が画像解析する。

【０００３】上記画像処理回路６が画像解析したデータ
は、判定回路７ではんだ付けの良否を判定される。判定
方法としては、真上から実装部品２のリード４を撮影す
るとパッド８から浮いているリード４の長さは、パッド
８にはんだ付けされているリード４の長さより短く見え
ることを利用して、カメラ５で撮像されたリード４の画
像から、各リード長を画像処理回路６で求め、判定回路
７でリード４がある一定の長さより短いものをリード浮
きと判定する方法が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な装置においては、図７に示すように、実装部品２のリ
ード４が浮き、そのリード先端部４ａが極端に曲ってい
て、リード肩部４ｂからリード傾斜部４ｃの角度が、き
れいにはんだ付けされているリードの傾斜角と同じよう
な角度の場合、このリード４を真上から撮像するときれ
いにはんだ付けされたリード先端部４ａと比べて長く計
測されるので、上記検査方法では、リード浮きを見逃し
てしまう場合がある。

【０００５】そこで、本発明は、上記問題点を鑑み、プ
リン卜基板上の実装部品のリード浮きを高い精度で検出
することが可能なリード浮き検出装置を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、プリン卜基板上の実装部品
のリードに対して側面斜め上方から光を照射する照明手
段と、この照明手段から光を照射された上記実装部品の
リードに対し側面斜め上方の任意の角度から撮像する撮
影手段と、上記撮影手段が取り込んだ画像データを画像
処理し、検査対象物の形状パターンを抽出するリード部
画像処理回路と、上記リード部画像処理回路が抽出した
形状パターンからリードの浮きを判定する形状判定回路
とを有することを特徴とする。

【０００７】上述した構成により請求項１記載の発明で
は、プリン卜基板上の実装部品のリードに対して側面斜
め上方からリードを撮像することにより、真上から撮像
していたときに見逃していたリード浮きも検出すること
ができる。

【０００８】また、請求項２記載の発明は、上記撮影手
段が、プリン卜基板に実装された実装部品のリードに対
して側面斜め上方であって、パッドにはんだ付けされた
リードが向こう隣りのパッドに重ならず、パッドから浮
いているリードが向こう隣りのパッドに重なって見える
角度から撮影することを特徴とする。

【０００９】従って、請求項２記載の発明では、撮影手
段が、プリン卜基板上の実装部品のリードに対して側面
斜め上方であって、パッドにはんだ付けされたリードが
向こう隣りのパッドに重ならず、パッドから浮いている
リードが向こう隣りのパッドに重なって見える角度から
撮影することにより、リードが向こう隣りのパッドに重
なって見えればリードが浮いていると判定し、重なって
見えなければリードは浮いていないと判定する。

【００１０】更に、請求項３記載の発明は、プリン卜基
板上の実装部品のリードの上方に配置され、上記リード
に光を照射する光発振手段と、この光発振手段からの照
射光による上記リードからの反射光を受け取る受光手段
と、上記光発振手段がリードに光を照射してから、その
光を受光手段が受け取るまでの時間を計る計時手段と、
上記計時手段が計った時間に基づいてパッドからリード
までの高さを求める演算手段と、上記演算手段が求めた
パッドからリードまでの高さからリード浮きを判定する
高さ判定手段とを有することを特徴とする。

【００１１】従って、請求項３記載の発明では、光発振
手段が実装部品のリードに光を照射してから、その光を
受光手段が受け取るまでの時間を計時し、その時間を基
にプリント基板からリードまでの高さを演算手段により
求め、その演算値が、ある値を超えたものをリード浮き
として判定する。

【００１２】また更に、請求項４記載の発明は、プリン
卜基板上の実装部品のリードの先端に熱を加える加熱手
段と、上記加熱手段により熱を加えられたリード及びそ
のリードの周辺の温度を計る温度測定手段と、上記温度
測定手段が計った温度データからリード浮きを判定する
温度判定手段とを有することを特徴とする。

【００１３】従って、請求項４記載の発明では、リード
が浮いていない時のリード周辺のはんだやパッドは、加
熱手段によって温められたリードの影響をうけて温度が
上昇するが、リードが浮いている時のリード周辺のはん
だやパッドは、加熱手段によって温められたリードと接
触していないので、影響をうけず温度上昇はみられな
い。よって、加熱手段によって温められたリードの周辺
温度を計測することによりリードの浮きを検出する。

【００１４】請求項５記載の発明は、プリント基板上の
実装部品のリードを上方から撮像する自動焦点調節機構
を有する撮影手段と、予め上記撮影手段がパッドにはん
だ付けされたリードを撮像したときの焦点距離を保存す
る記憶手段と、上記撮影手段が各リードを撮影したとき
の焦点距離と上記記憶手段の保存データを比較してリー
ド浮きを判定する比較判定回路とを有することを特徴と
する。

【００１５】以上のように構成された請求項５記載の発
明では、自動焦点調節機構を有する撮影手段で表面実装
部品の浮いていないリードに合わせたときの焦点距離を
記憶手段に予め保存し、上記記憶手段に保存されている
焦点距離と各リードを撮像したときの焦点距離とを比較
判定手段で比較する。このとき、記憶手段に保存する焦
点距離を、リードがパッドにはんだ付けされている限界
の高さのときの焦点距離にすれば、各リードを撮影した
ときの焦点距離が上記限界の高さのときの焦点距離より
短ければ、リード浮きと判定する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明について図面を参照し
て詳細に説明する。尚、図６及ぴ７と同一の構成につい
ては同一の符号を付し、その説明は省略する。図１は請
求項１乃至請求項２の発明の一実施例を示している。図
１に示すリード浮き検出装置は、カメラ５及び照明３
が、プリン卜基板１上の実装部品２のリード４に対し
て、側面斜め上方に配置され、前記カメラ５の画像デ一
夕を薗像処理するリード部画像処理回路１０と、画像処
理回路からのデー夕を基にリード浮きを判定する形状判
定回路１１とから構成されている。

【００１７】照明３はプリン卜基板１上の実装部品２に
照明光を照射する。次に、照射された照明光に基づい
て、カメラ５が、図２に示すような、プリン卜基板１上
の実装部品２のリード４に対して側面斜め上方であっ
て、パッド８にはんだ付けされたリード４が向こう隣り
のパッド８に重ならず、パッド８から浮いているリード
４が向こう隣りのパッド８に重なって見える角度から実
装部品２を撮像する。カメラ５の撮像データは、リード
部画像処理回路１０でリード４とパッド８の位置関係が
わかるように画像処理される。リード４とパッド８の位
置関係が明らかになった画像データは、形状判定回路１
１でリード４が向う隣りのパッド８に重なっていなけれ
ばリード４はそのパッド８にはんだ付けされていると判
定され、重なっていればリードが浮いていると判定され
る。

【００１８】又、この判定方法では一番向こう端のパッ
ド８には向う隣りのパッド８がなく、リード４の浮きを
判定できなくなるが、プリント基板１を載置しているテ
ーブル（図示せず）を回転させて、反対方向からの撮像
も行うことによって解決できる。尚、テーブルではなく
照明３、及びカメラ５を移動させるようにしてもよい。

【００１９】図３は、請求項３の発明の一実施例を示し
ている。図３に示すリード浮き検出装置は、プリン卜基
板１上の実装部品２のリード４の先端部に向けて、実装
部品２の上方からレーザ光を発振するレーザ発振器１２
と、リード４の先端部からの反射レーザ光を受け取る受
光器１３と、レーザ発振器１２がリード４に向かって光
を発振した瞬間から、その光を受光器１３が受け取るま
での時間を計る計時回路１４と、この計時回路１４が計
った時間に基づいてパッド８からリード４までの高さを
求める演算回路１５と、この演算回路１５が求めたパッ
ド８からリード４までの高さからリード浮きを判定する
高さ判定回路１６とから構成されている。

【００２０】レーザ発振器１２がリード４に向かってレ
ーザ光を発振した瞬間から、受光器１３が反射レーザ光
を受け取るまでの時間ｔは計時回路１４により計時さ
れ、この時間ｔを基にしてパッド８からリード４までの
高さｈを演算回路１５が求める。次に、予め設定されて
いるリード４が浮いているときの高さＨと演算回路１５
で求めた高さｈとを高さ判定回路１６で比較し、ｈ≧Ｈ
のときリード浮きと判定する。

【００２１】図４は、請求項４の発明の一実施例を示し
ている。図４に示すリード浮き検出装置は、プリント基
板１上の実装部品２のリード４の先端部に向けて、レー
ザ光を発振するレーザ発振器１２と、レーザ光により加
熱されたリード４の周辺の温度を計測する温度センサ１
７と、この温度センサ１７の計測データからリード浮き
を判定する温度判定回路１８とから構成されている。

【００２２】レーザ発振器１２からプリン卜基板１上の
実装部品２のリード４の先端部に向けて発振されたレー
ザ光によりリード４の先端部は熱せられ、パッド８には
んだ付けされている場合は、その熱を周辺部に伝え、パ
ッド８にはんだ付けされず浮いている場合は、その周辺
部には熱を伝えない。よって、温度判定回路１８は、温
度センサ１７でリード４の先端部の周辺部の温度を計測
し、この計測データをもとにりード先端部とその周辺部
との温度差を演算し、その温度差に基づいて熱伝違度を
判定する。温度差が予め設定された差以内にあればリー
ド４の熱がリード４の周辺部に伝わっていると判断し、
リード４がパッド８にはんだ付けされていると判定す
る。そして、差以内になければ、リード４の熱がリード
４の周辺部に伝わっていないと判断し、リード４は浮い
ていると判定する。

【００２３】図５は、請求項５に係る本発明の一実施例
を示している。図５に示すリード浮き検出装置は、上方
からプリン卜基板１上の実装部品２に光を照射する照明
３と、上記実装部品２のリード４を上方から撮像する自
動焦点調節機構付きカメラ１９と、焦点データを保存す
る記憶装置２０と、各リードを撮影したときの焦点デー
タと上記記憶装置２０に保存されている焦点データを比
較してリード浮きを判定する比較判定回路２１とから構
成されている。

【００２４】照明３は、実装部品２に光を照射し、自動
焦点調節機構付きカメラ１９は、前記実装部品２のリー
ド４に焦点を合わせる。このときの焦点距離ｆと、予め
記憶装置２０に保存しておいた、リード４がパッド８に
はんだ付けされている限界高さの焦点距離Ｆを、比較判
定回路２１で比較判定して、ｆ＜Ｆのときリード浮きと
判定する。

【００２５】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれ
ば、プリン卜基板上の実装部品のリード浮きを高い精度
で検出することができる。また、請求項１記載の発明で
はプリン卜基板上の実装部品のリードに対し側面斜め上
方に撮影手段と照明手段を配置することにより、真上か
ら撮影したときに見逃していたリード部の異常が検査し
やすくなるので、リード浮きを検出することができる。

【００２６】また、請求項２記載の発明では、ある特定
の角度からリード部を撮影することにより、リード浮き
の判定が簡単に行えるので、リード浮きを検出すること
ができる。

【００２７】更に、請求項３記載の発明では、ブリン卜
基板上の実装部品の上方に光発振手段と受光手段を配置
することにより、リード部のプリン卜基板からの高さを
比較しやすくなるので、リードの浮きを検出することが
できる。

【００２８】また更に、請求項４記載の発明では、プリ
ン卜基板上の実装部品の上方にリードの先端に熱を加え
る加熱手段と上記リード周辺の温度を計る計測手段を配
置することにより、リード部がプリン卜基板に接触して
いるか、いないかが計測できるため、リードの浮きを検
出することができる。

【００２９】請求項５記載の発明では、プリン卜基板上
の実装部品の上方に自動焦点調節機構を有する撮影手段
を配置することにより、リード部の高低を計測できるた
め、リード浮きを検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の請求項１に係る本発明の実施形態を示
す概要構成図。

【図２】本発明の請求項２に係る本発明の実施形態を示
す概要構成図。

【図３】本発明の請求項３に係る本発明の実施形態を示
す概要構成図。

【図４】本発明の請求項４に係る本発明の実施形態を示
す概要構成図。

【図５】本発明の請求項５に係る本発明の実施形態を示
す概要構成図。

【図６】従来のはんだ付け外観検査装置を示す概要構成
図。

【図７】表面実装部品のリード浮き状態を示す図。

【符号の説明】

１……プリン卜基板 ２……実装部品 ３……照明
４……リード ５……カメラ ８……パッド １０……リード部画
像処理回路 １１……形状判定回路 １２……レーザ発振器 １
３……受光器 １４……計時回路 １５……演算回路 １６……高
さ判定回路 １７……温度センサ １８……温度判定回路 １９……自動焦点調節機構付きカメラ ２０……記憶
装置２０ ２１……比較判定回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梶原 英士 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリン卜基板上の実装部品に対して側
   面斜め上方から光を照射する照明手段と、この照明手段
   から光を照射された前記実装部品のリードに対し側面斜
   め上方の任意の角度から前記プリン卜基板上の実装部品
   を撮像する撮影手段と、前記撮影手段が取り込んだ画像
   データを画像処理し、形状パターンを抽出する画像処理
   回路と、前記画像処埋回路が抽出した形状パターンから
   リードの浮きを判定する形状判定回路とを具備したこと
   を特徴とするリード浮き検出装置。
2. 【請求項２】 前記撮影手段が、プリン卜基板上の実
   装部品のリードに対して側面斜め上方であって、パッド
   にはんだ付けされたリードが向う隣りのパッドに重なら
   ず、パッドから浮いているリードが向こう隣りのパッド
   に重なって見える角度から撮像することを特徴とする請
   求項１記載のリード浮き検出装置。
3. 【請求項３】 プリン卜基板のパッド上にはんだ付さ
   れた実装部品の上方に配置され、前記実装部品のリード
   に光を照射する光発振手段と、この光発振手段からの照
   射光による前記リードからの反射光を受け取る受光手段
   と、前記光発振手段が前記リードに光を照射してから、
   その光を前記受光手段が受け取るまでの時間を計る計時
   手段と、前記計時手段が計った時間に基づいてパッドか
   らリードまでの高さを求める演算手段と、前記演算手段
   が求めたパッドからリードまでの高さからリード浮きを
   判定する高さ判定手段とを具備したことを特徴とするリ
   ード浮き検出装置。
4. 【請求項４】 プリン卜基板上の実装部品のリードの
   先端に熱を加える加熱手段と、前記加熱手段により熱を
   加えられたリード及びそのリードの周辺の温度を計る温
   度測定手段と、前記温度測定手段が計った温度データか
   らリード浮きを判定する温度判定手段とを具備したこと
   を特徴とするリード浮き検出装置。
5. 【請求項５】 プリント基板のパッド上にはんだ付さ
   れた実装部品のリードを上方から撮像する自動焦点調節
   機構を有する撮影手段と、前記撮影手段が前記リードを
   撮像したときの焦点距離を予め保存する記憶手段と、前
   記撮影手段が各リードを撮影したときの焦点距離と前記
   記憶手段の保存データを比較してリード浮きを判定する
   比較判定手段とを具備したことを特徴とするリード浮き
   検出装置。