JPS6344282A - 実装部品の外観検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、印刷配線基板上に実装された部品の外観を検
査するための実装部品外観検査装置に関するものであり
、例えば、チップ部品が実装された印刷配線基板におけ
る部品の実装状態や半田はけ状態等を自動的に検査する
ために用いられるものである。

（背景技術） 従来、印刷配線基板上に実装された部品の外観な検査す
るためには、第６図（、）に示すように、印刷配線基板
（７）上の部品（８）に半田１寸は部分（９）を光らせ
るような照明を行い、テレビカメラ等により部品実装面
を撮像して得た画像信号を二値化し、第６１１３（ｂ）
に示すように、半田（寸は部分等の画像く９°）を検出
し、第６図（ｃ）に示すように、縦ずれ検査領域（１０
）や横ずれ検査領域（１１）を設定し、各領域（１０）
、（１１）内での測定を行うことによって部品（８）の
ずれを測定し、また、欠品検査領域（１２）を設定し、
該領域（１２）内での色の測定を行い、部品（８）と基
板（７）との色の差により欠品の有無を検査していた。

しかしながら、半田付けの状態は多種多様であり、例え
ば、第７図（ａ）に示すように半田不足部分（９Ａ）と
半田過剰部分（９Ｂ）とがある場合には、同図（ｂ）に
示すように、半田付は部分の画１　（９Ａ’　）　、　
（９Ｂ’）を正確に二値化することができず、部品（８
）のずれ測定に誤差を生じるという問題があった。また
、第８図（ａ）に示すように、実装部品（８）に文字（
１３）やトリミング（１４）がある場合には、同図（ｂ
）に示すような画像が得られ、半田１すけ部分の画像（
９゛）と半田付は部分以外の画像（１３’）、（１４°
）とが紛られしく、測定困難な場６が生じる。さらに、
基板（ア）に白色のシルクが印刷してあったり、セラミ
ック基板のように白の基板色が露出している場合や、実
装部品（８〉の色が基板（７）の色と類似している場合
にら測定が困難であった。

（発明の目的） 本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、部品実装状態を喬精度で且つ
簡単に検査することのできる実装部品外観検査装置を提
供するにある。

（発明の開示） 本発明に係る実装部品外観検査装置にあっては、第１図
及び第２図に示すように、印刷配線基板（７）上に実装
された部品（８）の距離画像を検出するための距雛画（
象検出器（１）と、該検出器（１）によって検出された
距離画像を部品（８）のみが抽出されるような閾値レベ
ルで二値化する二値（ヒ処理部（２）と、二値化処理部
（２）にて得られた二値（ヒ画像から部品（８）の分能
認識を行う分雛認識部（３）と、分離認識された部品（
８）の特徴量と算出する部品特徴量算出部（４）と、予
め良品について算出した特徴量を保持する良品特徴量記
憶部（５）と、部品特徴量算出部（４〉と良品特ｒＢ、
量記憶部〈５）との各特徴量を比較して良苫判定を行う
比較判定部（６）とを有して成るものである。

第２図は距離検出器（１）による四重画像検出の様子を
示している。第２図においては、三角測量による光学式
の距離検出器り１）を用いて、第３図（ａ）に示すよう
な部品（８）の実装された基板（７）における各点の高
さを測定している。そして、基板（７）又は距離検出器
（１）をＸ−Ｙステージ等を用いてＸ方向及びＹ方向に
走査し、部品実装された基板（７）の距離画像を構成す
る。この距離画像から部品（８）の形状のみが白く（又
は黒く）出るように画像信号を二値（ヒして、第３図（
ｂ）に示すような二値化画像を得る。この二値化画像を
用いて、各部品画像（８°）の分離認識を行い、ラベリ
ングする。

第３図（ｃ）にラベリングされた状想の一例を示す。

そして、ラベル１すけされた各ランド（連結性を持つ白
又は黒の固まり）毎に、第４図に示すように、重心、面
苛、外接四角形、慣性主軸方向等の特徴量を演算する。

そして、予め算出しておいた良品基板の特徴量と比較を
行う。

具体的な検査−の流れを第５図（、）〜（ｃ）のフロー
チャートに沿って説明する。まず、第５図（ａ）に示す
ように、部品を実装された基板の距離画像を入力し、入
力された画像信号を二値化して、二値（ヒ画像における
各ランドをラベリングして分離認識し、面積フィルタリ
ングを行った後、各ランドの特徴量演算を行う、特徴量
演算が終了すると、ラベリングしたランドの重心と良品
の重心との距離を全て求める。検査ランド（ｎ）と良品
ランド（翔）との重心距ｆｉＲｎｍは次式で求められる
。

Ｒｎ＋ａ＝　ｙ’　（Ｘｎｇ−Ｘｍｇ）２±（Ｙｎｇ　
　　Ｙ　偵ｇ）　まただし、（Ｘｎｇ、Ｙｎｇ）は検査
ランド（ｎ）の重心座標、（Ｘ　Ｉａｇ　、　Ｙ　Ｉａ
ｇ　）は良品ランド（ｍ）の重心座標である。

次に、第５図（ｂ）に示すように、重心距馳Ｒｎｍが所
定の規格内に入っていれば、良品に対応する候補として
記憶し、候補が１つも存在しなければ欠品と判定する。

良品ランド（、、）に対応する検査ランド（ｎ）が１つ
であれば、良品とのラベル対応づけを行い、複数個存在
する場合には、次式の評価関数α１１１１１を計算する
。

ａ　ｎｍ＝Ｊ　　（Ｒｎｍ　−Ｒｎ＋ｃａｎ）２＋　（
Ａｍ　−Ａｎ）２／　、Ａｍまただし、Ａｎは検査ラン
ド（ｎ＞の面積であり、Ａ…は良品ランド（ｍ＞の面茫
である。また、Ｒｍｃａｎは次式で表される。

Ｒｎ＋ｅａｎ　−Σ　（ｗｉｎ　　　Ｒｎｍ’　　）／
　　Ｋ上式において、Ｒｎｍ’は規格内の距離であり、
Σ（＋ａｉｎ　Ｒｎｍ’）はその最小値の総和である。

また、Ｋは距離で１：１に対応づけされた良品の個数で
ある。

αｎｕｎが規格内であるものに対して、良品とのラベル
対応づけを行い、池のものは異物混載と判定する９この
方法を用いると、検査時の基板の位置決め精度が荒くて
も判定を行うことが可能となり、複雑な処理も不要とな
る。評価関数のより簡単な式として、次式を用いて計算
しても良い。

ａ　ｎｍ’　＝　（Ｒｎｍ　−Ｒｍｅａｎ）＋　Ａｎ／
　Ａｍ次に、対応づけされたランドに関しては、第５（
２Ｉ（ｃ）に示すように、面積比較を行い、Ａｎ＞Ａｍ
の場合には゛部品間違い”又は゛ブリッジ°゛と判定し
、Ａ　ｎ　ＣＡ　＋ｎの場合には゛部品立ち°“又はパ
部品欠け″と判定し、はぼ等しい場きには、外接四角形
を調べる。外接四角形が予め設定された範囲内になけれ
ば、“部品ずれ°′と判定する。次に、慣性主軸方向ご
見て、°゛部品き°゛の有無を判定する０面積、外接四
角形、慣性主軸方向等の各条件が良品と一致するものに
ついては、良品であると判定する。

（発明の効果） 以上のように本発明にあっては、印刷配線基板上に実装
された部品の距離画像を検出し、検出された距離画像を
部品のみが抽出されるような閾値レベルで二値化するよ
うにしたから、正確な部品形状を取ることができ、部品
の色や形状、あるいは基板の状態等に影響されることな
く、精度良く検査を行うことができるという効果があり
、また、部品の特５２Ｎを用いて良品との比較判定を行
っているので、検査時における基板の位置決めが荒くて
も、部品ずれ等の検出に影響を受けることがなく、高精
度で検出す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図は本発明の基本構成を示すブロック図、第２図は
同上に用いる距離画像検出器を示す斜視図、第３図（ａ
）乃至（ｃ）は同上の動作説明図、第４図は同上に用い
る実装部品の特ｖｉ玉を説明するための説明図、第５図
（、）乃至（ｃ）は同上の一実施例の動作を示すフロー
チャート、第６図（ａ）乃至（Ｃ）、第７図（ａ）（ｂ
）及び第８図（ａ）（ｂ）は従来の検査方法を説明する
ための説明図である。 （１）は距な画像検出器、（２）は二値化処理部、（３
）は分離認識部、（４）は部品特徴量算出部、（５）は
良品特徴量記憶部、り６）は比較判定部、（７）は基板
、（８）は部品である・

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）印刷配線基板上に実装された部品の距離画像を検
   出するための距離画像検出器と、該検出器によつて検出
   された距離画像を部品のみが抽出されるような閾値レベ
   ルで二値化する二値化処理部と、二値化処理部にて得ら
   れた二値化画像から部品の分離認識を行う分離認識部と
   、分離認識された部品の特徴量を算出する部品特徴量算
   出部と、予め良品について算出した特徴量を保持する良
   品特徴量記憶部と、部品特徴量算出部と良品特徴量記憶
   部との各特徴量を比較して良否判定を行う比較判定部と
   を有して成ることを特徴とする実装部品外観検査装置。