JPH05135157A - 実装基板外観検査装置 - Google Patents
実装基板外観検査装置Info
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- JPH05135157A JPH05135157A JP3294108A JP29410891A JPH05135157A JP H05135157 A JPH05135157 A JP H05135157A JP 3294108 A JP3294108 A JP 3294108A JP 29410891 A JP29410891 A JP 29410891A JP H05135157 A JPH05135157 A JP H05135157A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板の反り、許容範囲内のリードのずれに影
響されることなく、リード間のブリッジ、異物等の実装
不良を検出して検査精度を向上させるようにした実装基
板外観検査装置を提供する。 【構成】 レーザ光16を部品12が実装されたプリン
ト基板11上に走査し、画像演算処理手段24によりプ
リント基板11上に実装された部品12の高さデータを
演算する。リード間位置決定手段27により部品12の
実装位置に設定した第1のマスク内において、リード上
面を移動する第1のサブマスクの高さからリード間位置
を計算する。判定処理手段31によりリード間位置に設
定した第2のマスク内を第2のサブマスクでスキャンさ
せたときの高さのばらつきを計算し、そのばらつきが判
定用しきい値より大きいか否かにより部品12の実装状
態を判定する。
響されることなく、リード間のブリッジ、異物等の実装
不良を検出して検査精度を向上させるようにした実装基
板外観検査装置を提供する。 【構成】 レーザ光16を部品12が実装されたプリン
ト基板11上に走査し、画像演算処理手段24によりプ
リント基板11上に実装された部品12の高さデータを
演算する。リード間位置決定手段27により部品12の
実装位置に設定した第1のマスク内において、リード上
面を移動する第1のサブマスクの高さからリード間位置
を計算する。判定処理手段31によりリード間位置に設
定した第2のマスク内を第2のサブマスクでスキャンさ
せたときの高さのばらつきを計算し、そのばらつきが判
定用しきい値より大きいか否かにより部品12の実装状
態を判定する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板上に実装
された部品のリード間のブリッジや異物等の実装不良の
検査を行う実装基板外観検査装置に関するものである。
された部品のリード間のブリッジや異物等の実装不良の
検査を行う実装基板外観検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は従来の実装基板外観検査装置の構
成を示している。図6において、11はプリント基板、
12はプリント基板11上に実装された部品、703は
プリント基板11および部品12の高さを測定する三次
元座標計測部であり、距離センサ部704および高さ計
算回路705からなる。706は部品12の基準の高さ
データが格納されている基準高さデータ格納メモリ、7
07は二乗誤差計算回路であり、減算回路708および
二乗計算回路709からなる。710はプリント基板1
1と同じ大きさに相当するメモリであり、部品12毎に
マスクが設定されているマスクデータ格納メモリ、71
1は累積加算回路、712は平均計算回路、713はマ
スク毎の基準しきい値が格納されている基準しきい値格
納メモリ、714は部品実装状態の良否を判定する比較
判定回路である。
成を示している。図6において、11はプリント基板、
12はプリント基板11上に実装された部品、703は
プリント基板11および部品12の高さを測定する三次
元座標計測部であり、距離センサ部704および高さ計
算回路705からなる。706は部品12の基準の高さ
データが格納されている基準高さデータ格納メモリ、7
07は二乗誤差計算回路であり、減算回路708および
二乗計算回路709からなる。710はプリント基板1
1と同じ大きさに相当するメモリであり、部品12毎に
マスクが設定されているマスクデータ格納メモリ、71
1は累積加算回路、712は平均計算回路、713はマ
スク毎の基準しきい値が格納されている基準しきい値格
納メモリ、714は部品実装状態の良否を判定する比較
判定回路である。
【0003】以上の構成について、以下、その動作と共
に更に詳細に説明する。まず、プリント基板11上に実
装されている部品12の高さとプリント基板11の表面
の高さとを三次元座標計測部703で計測する。この三
次元座標計測部703は、距離センサ部704と、この
距離センサ部704からの情報を用いて高さを計算する
高さ計算回路705とから構成されており、三次元座標
の計測原理としては、レーザおよび受光素子を使った三
角測量法の原理を用いて測定し、二乗誤差計算回路70
7に出力される。
に更に詳細に説明する。まず、プリント基板11上に実
装されている部品12の高さとプリント基板11の表面
の高さとを三次元座標計測部703で計測する。この三
次元座標計測部703は、距離センサ部704と、この
距離センサ部704からの情報を用いて高さを計算する
高さ計算回路705とから構成されており、三次元座標
の計測原理としては、レーザおよび受光素子を使った三
角測量法の原理を用いて測定し、二乗誤差計算回路70
7に出力される。
【0004】二乗誤差計算回路707では、基準となる
部品12の高さデータが格納されているメモリ706か
らの値と、三次元座標計測部703で計測された高さデ
ータとの二乗誤差を計算する。すなわち、両データの差
を減算回路708で求め、その差の二乗を二乗計算回路
709で計算する。そして、計算された二乗誤差は、メ
モリ710に格納されているマスクデータを参照して、
累積加算回路711でマスク毎に累積加算され、平均計
算回路712でその累積加算値を累積加算数を用いて割
算し、マスク内の二乗誤差の平均値を計算する。最後
に、比較判定回路714で平均計算回路712の出力で
あるマスク毎の平均二乗誤差と、メモリ713に格納さ
れている良不良判定用のマスク毎の基準しきい値とを比
較し、平均二乗誤差が基準しきい値より大きいか、小さ
いかを判定することにより、部品実装の良、不良を判定
することができる。
部品12の高さデータが格納されているメモリ706か
らの値と、三次元座標計測部703で計測された高さデ
ータとの二乗誤差を計算する。すなわち、両データの差
を減算回路708で求め、その差の二乗を二乗計算回路
709で計算する。そして、計算された二乗誤差は、メ
モリ710に格納されているマスクデータを参照して、
累積加算回路711でマスク毎に累積加算され、平均計
算回路712でその累積加算値を累積加算数を用いて割
算し、マスク内の二乗誤差の平均値を計算する。最後
に、比較判定回路714で平均計算回路712の出力で
あるマスク毎の平均二乗誤差と、メモリ713に格納さ
れている良不良判定用のマスク毎の基準しきい値とを比
較し、平均二乗誤差が基準しきい値より大きいか、小さ
いかを判定することにより、部品実装の良、不良を判定
することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の実装基板外観検査装置では、二乗誤差計算回路70
7において、メモリ706に格納されている基準高さデ
ータと、三次元座標計測部703から得た高さデータと
を比較し、平均二乗誤差を計算するが、プリント基板1
1が反っていたりすると、測定された高さ情報を補正す
ることができず、検査精度を向上することができないと
いう問題があった。また、上記従来の実装基板外観検査
装置では、図7に示すように、部品12のリード505
とリード505の間にのみマスク801を設定するた
め、破線で示すように、部品12のリード505が許さ
れる範囲内で正常な実装位置からずれを起こしていたり
すると、マスク801の位置合わせが正しく行われず、
良品を不良品と判定してしまうという問題もあった。
来の実装基板外観検査装置では、二乗誤差計算回路70
7において、メモリ706に格納されている基準高さデ
ータと、三次元座標計測部703から得た高さデータと
を比較し、平均二乗誤差を計算するが、プリント基板1
1が反っていたりすると、測定された高さ情報を補正す
ることができず、検査精度を向上することができないと
いう問題があった。また、上記従来の実装基板外観検査
装置では、図7に示すように、部品12のリード505
とリード505の間にのみマスク801を設定するた
め、破線で示すように、部品12のリード505が許さ
れる範囲内で正常な実装位置からずれを起こしていたり
すると、マスク801の位置合わせが正しく行われず、
良品を不良品と判定してしまうという問題もあった。
【0006】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、部品の実装状態の良否を高い検査精度で
正確に判定することができるようにした実装基板外観検
査装置を提供することを目的とするものである。
るものであり、部品の実装状態の良否を高い検査精度で
正確に判定することができるようにした実装基板外観検
査装置を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の技術的解決手段は、部品が実装されたプリ
ント基板を移動させる搬送手段と、レーザ光源からのレ
ーザ光を上記プリント基板上に走査させるレーザ光走査
手段と、上記レーザ光の走査により上記プリント基板上
から反射して得られる散乱光を反射させて集光する散乱
光反射集光手段と、この散乱光反射集光手段の集光位置
に設けられ、集光位置に対応する位置信号を出力する位
置検出手段と、この位置検出手段からの位置信号により
上記プリント基板およびプリント基板上に実装された部
品の高さデータを演算する画像演算処理手段と、上記部
品の実装位置にあらかじめ定めた任意サイズの複数の第
1のマスクのデータを格納する第1のマスクデータ記憶
手段と、上記第1のマスク内において、上記部品のリー
ド上面を移動する第1のサブマスクのデータを格納する
第1のサブマスクデータ記憶手段と、上記第1のマスク
内を移動する上記第1のサブマスク内の平均高さの二つ
の最大値よりその中心のリード間位置を求めるリード間
位置決定手段と、求められたリード間位置に設定する第
2のマスクのデータを格納する第2のマスクデータ記憶
手段と、上記第2のマスク内を移動する第2のサブマス
クのデータを格納する第2のサブマスクデータ記憶手段
と、良否判定用の基準しきい値を格納する判定用しきい
値記憶手段と、上記第2のマスク内を移動する上記第2
のサブマスク内の高さの分散値を計算して上記判定用し
きい値と比較し、上記プリント基板上の部品の実装状態
の良否を判定する判定処理手段とを備えたものである。
め、本発明の技術的解決手段は、部品が実装されたプリ
ント基板を移動させる搬送手段と、レーザ光源からのレ
ーザ光を上記プリント基板上に走査させるレーザ光走査
手段と、上記レーザ光の走査により上記プリント基板上
から反射して得られる散乱光を反射させて集光する散乱
光反射集光手段と、この散乱光反射集光手段の集光位置
に設けられ、集光位置に対応する位置信号を出力する位
置検出手段と、この位置検出手段からの位置信号により
上記プリント基板およびプリント基板上に実装された部
品の高さデータを演算する画像演算処理手段と、上記部
品の実装位置にあらかじめ定めた任意サイズの複数の第
1のマスクのデータを格納する第1のマスクデータ記憶
手段と、上記第1のマスク内において、上記部品のリー
ド上面を移動する第1のサブマスクのデータを格納する
第1のサブマスクデータ記憶手段と、上記第1のマスク
内を移動する上記第1のサブマスク内の平均高さの二つ
の最大値よりその中心のリード間位置を求めるリード間
位置決定手段と、求められたリード間位置に設定する第
2のマスクのデータを格納する第2のマスクデータ記憶
手段と、上記第2のマスク内を移動する第2のサブマス
クのデータを格納する第2のサブマスクデータ記憶手段
と、良否判定用の基準しきい値を格納する判定用しきい
値記憶手段と、上記第2のマスク内を移動する上記第2
のサブマスク内の高さの分散値を計算して上記判定用し
きい値と比較し、上記プリント基板上の部品の実装状態
の良否を判定する判定処理手段とを備えたものである。
【0008】そして、上記レーザ光走査手段として、ポ
リゴンミラーとfθレンズを備え、上記散乱光反射集光
手段として、上記プリント基板上から反射して得られる
散乱光を反射させる反射ミラーと、この反射ミラーによ
り反射され、上記fθレンズを介して上記ポリゴンミラ
ーで反射された光を上記位置検出手段に集光する集光レ
ンズを備えることができる。
リゴンミラーとfθレンズを備え、上記散乱光反射集光
手段として、上記プリント基板上から反射して得られる
散乱光を反射させる反射ミラーと、この反射ミラーによ
り反射され、上記fθレンズを介して上記ポリゴンミラ
ーで反射された光を上記位置検出手段に集光する集光レ
ンズを備えることができる。
【0009】また、上記リード間位置決定手段として、
上記第1のマスク内を移動する上記第1のサブマスクの
位置を決定するサブマスク位置決定手段と、上記第1の
マスク内を移動する上記第1のサブマスクの高さの最大
値となる位置を検出する最大値位置検出手段と、この最
大値位置検出手段で計算された二つの最大値となる位置
の中心を計算する中心計算回路を備えることができ、上
記最大値位置検出手段として、第1のサブマスク内にお
いて、上記画像演算処理手段により演算された高さデー
タを累積加算する累積加算回路と、その累積加算数値を
累積加算数で割り算する平均計算回路と、この平均計算
回路で求めた上記第1のマスク内を移動する上記第1の
サブマスク内の高さの平均値から最大値となる位置を検
出する最大値検出回路を備えることができる。
上記第1のマスク内を移動する上記第1のサブマスクの
位置を決定するサブマスク位置決定手段と、上記第1の
マスク内を移動する上記第1のサブマスクの高さの最大
値となる位置を検出する最大値位置検出手段と、この最
大値位置検出手段で計算された二つの最大値となる位置
の中心を計算する中心計算回路を備えることができ、上
記最大値位置検出手段として、第1のサブマスク内にお
いて、上記画像演算処理手段により演算された高さデー
タを累積加算する累積加算回路と、その累積加算数値を
累積加算数で割り算する平均計算回路と、この平均計算
回路で求めた上記第1のマスク内を移動する上記第1の
サブマスク内の高さの平均値から最大値となる位置を検
出する最大値検出回路を備えることができる。
【0010】また、上記判定処理手段として、上記第2
のマスク内を移動する上記第2のサブマスクの位置を決
定するサブマスク位置決定手段と、上記第2のマスク内
を移動する上記第2のサブマスクの高さのばらつきを計
算する分散値検出手段と、この分散値検出手段からの分
散値と上記判定用しきい値とを比較し、プリント基板上
の部品の実装状態の良否を判定する判定回路を備えるこ
とができ、上記分散値検出手段として、上記第2のサブ
マスク内において、上記画像演算処理手段により演算さ
れた高さデータを累積加算する累積加算回路と、その累
積加算数値を累積加算数で割り算する平均計算回路と、
この平均計算回路で求めた上記第2のマスク内を移動す
る上記第2のサブマスク内の高さの平均値の分散値を計
算する分散計算回路を備えることができる。
のマスク内を移動する上記第2のサブマスクの位置を決
定するサブマスク位置決定手段と、上記第2のマスク内
を移動する上記第2のサブマスクの高さのばらつきを計
算する分散値検出手段と、この分散値検出手段からの分
散値と上記判定用しきい値とを比較し、プリント基板上
の部品の実装状態の良否を判定する判定回路を備えるこ
とができ、上記分散値検出手段として、上記第2のサブ
マスク内において、上記画像演算処理手段により演算さ
れた高さデータを累積加算する累積加算回路と、その累
積加算数値を累積加算数で割り算する平均計算回路と、
この平均計算回路で求めた上記第2のマスク内を移動す
る上記第2のサブマスク内の高さの平均値の分散値を計
算する分散計算回路を備えることができる。
【0011】
【作用】本発明は、上記構成により、部品が実装された
プリント基板をレーザ光で全面走査し、プリント基板か
ら反射して得られる散乱光を位置検出手段に導き、プリ
ント基板上の高さの凹凸に従って変化する位置検出素子
上の散乱光の集光位置を検出する。その位置信号から画
像演算処理手段によりプリント基板上に実装された部品
の高さデータを演算する。リード間位置決定手段により
実装部品に設定された第1のマスク内において、リード
上面をスキャンする第1のサブマスク内の平均高さの二
つの最大値より2本のリードの中心位置、つまり、リー
ド間位置を求める。そして、判定処理手段により上記の
ように求めたリード間位置に設定された第2のマスク内
を第2のサブマスクでスキャンさせ、高さのばらつきを
計算により求め、この分散値と判定用しきい値とを比較
することにより、基板の反り、部品のリードのずれ、リ
ードの曲がりに影響されることなく、部品の2本のリー
ド間のブリッジ、異物などを検査することができる。
プリント基板をレーザ光で全面走査し、プリント基板か
ら反射して得られる散乱光を位置検出手段に導き、プリ
ント基板上の高さの凹凸に従って変化する位置検出素子
上の散乱光の集光位置を検出する。その位置信号から画
像演算処理手段によりプリント基板上に実装された部品
の高さデータを演算する。リード間位置決定手段により
実装部品に設定された第1のマスク内において、リード
上面をスキャンする第1のサブマスク内の平均高さの二
つの最大値より2本のリードの中心位置、つまり、リー
ド間位置を求める。そして、判定処理手段により上記の
ように求めたリード間位置に設定された第2のマスク内
を第2のサブマスクでスキャンさせ、高さのばらつきを
計算により求め、この分散値と判定用しきい値とを比較
することにより、基板の反り、部品のリードのずれ、リ
ードの曲がりに影響されることなく、部品の2本のリー
ド間のブリッジ、異物などを検査することができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【0013】図1は本発明の一実施例における実装基板
外観検査装置を示す概略構成図である。
外観検査装置を示す概略構成図である。
【0014】図1において、11はプリント基板、12
はプリント基板11上に実装されたIC等の部品、13
はプリント基板11を矢印14方向に移動させる搬送手
段、15はレーザ光源、16はレーザ光源15から出射
されるレーザ光、17はポリゴンミラー、18a、18
b、18cはそれぞれレーザ光16をポリゴンミラー1
7に導くための反射鏡、19はfθレンズであり、ポリ
ゴンミラー17により反射されるレーザ光16を部品1
2が実装されたプリント基板11に照射させる。20は
反射ミラーであり、部品12が実装されたプリント基板
11から反射する散乱光をfθレンズ19へ導く。21
は集光レンズであり、fθレンズ19を通り、ポリゴン
ミラー17で反射された光を集光する。22は位置検出
素子であり、集光レンズ21の集光位置に設けられ、集
光位置に対応する位置信号23を出力する。24は位置
信号23から部品12の高さデータを演算するための画
像演算処理手段、25は部品12の実装位置にあらかじ
め定めた第1のマスク501(図5(a)参照)のデー
タを格納する第1のマスクデータ記憶手段、26は第1
のマスク501内において、部品12のリード505
(図5(a)参照)の上面を移動する第1のサブマスク
502(5(a)参照)のデータを格納する第1のサブ
マスクデータ記憶手段、27はリード間位置決定手段で
あり、記憶手段26からの第1のサブマスク502を部
品12の2本のリード505の上面を移動させたとき、
第1のサブマスク502内のデータの平均値が最大とな
る2箇所の中点をリード間位置として求める。28はリ
ード間位置決定手段27で求めたリード間位置にブリッ
ジ検出用の領域を設定する第2のマスク503(図5
(a)参照)のデータを格納する第2のマスクデータ記
憶手段、29は第2のマスク503内を移動する第2の
サブマスク504(図5(a)参照)のデータを格納す
る第2のサブマスクデータ記憶手段、30はプリント基
板11上の部品12の実装状態の良否判定用の基準しき
い値を格納する判定用しきい値記憶手段、31は判定処
理手段であり、第2のマスクデータ、第2のサブマスク
データ、判定用しきい値等を用いてプリント基板11上
の部品12の実装状態を判定する。
はプリント基板11上に実装されたIC等の部品、13
はプリント基板11を矢印14方向に移動させる搬送手
段、15はレーザ光源、16はレーザ光源15から出射
されるレーザ光、17はポリゴンミラー、18a、18
b、18cはそれぞれレーザ光16をポリゴンミラー1
7に導くための反射鏡、19はfθレンズであり、ポリ
ゴンミラー17により反射されるレーザ光16を部品1
2が実装されたプリント基板11に照射させる。20は
反射ミラーであり、部品12が実装されたプリント基板
11から反射する散乱光をfθレンズ19へ導く。21
は集光レンズであり、fθレンズ19を通り、ポリゴン
ミラー17で反射された光を集光する。22は位置検出
素子であり、集光レンズ21の集光位置に設けられ、集
光位置に対応する位置信号23を出力する。24は位置
信号23から部品12の高さデータを演算するための画
像演算処理手段、25は部品12の実装位置にあらかじ
め定めた第1のマスク501(図5(a)参照)のデー
タを格納する第1のマスクデータ記憶手段、26は第1
のマスク501内において、部品12のリード505
(図5(a)参照)の上面を移動する第1のサブマスク
502(5(a)参照)のデータを格納する第1のサブ
マスクデータ記憶手段、27はリード間位置決定手段で
あり、記憶手段26からの第1のサブマスク502を部
品12の2本のリード505の上面を移動させたとき、
第1のサブマスク502内のデータの平均値が最大とな
る2箇所の中点をリード間位置として求める。28はリ
ード間位置決定手段27で求めたリード間位置にブリッ
ジ検出用の領域を設定する第2のマスク503(図5
(a)参照)のデータを格納する第2のマスクデータ記
憶手段、29は第2のマスク503内を移動する第2の
サブマスク504(図5(a)参照)のデータを格納す
る第2のサブマスクデータ記憶手段、30はプリント基
板11上の部品12の実装状態の良否判定用の基準しき
い値を格納する判定用しきい値記憶手段、31は判定処
理手段であり、第2のマスクデータ、第2のサブマスク
データ、判定用しきい値等を用いてプリント基板11上
の部品12の実装状態を判定する。
【0015】以上の構成について、以下、図5を参照し
ながらその動作と共に更に詳細に説明する。
ながらその動作と共に更に詳細に説明する。
【0016】図5(a)は部品12を上方から見たとき
のマスクの具体的な設定例を示す二次元的な配置説明
図、図5(b)は第1のマスク内を第1のサブマスクで
スキャンしたときの第1のサブマスク内の高さデータの
平均の変化を示すグラフである。
のマスクの具体的な設定例を示す二次元的な配置説明
図、図5(b)は第1のマスク内を第1のサブマスクで
スキャンしたときの第1のサブマスク内の高さデータの
平均の変化を示すグラフである。
【0017】部品12が実装されたプリント基板11を
搬送手段13により固定状態に保持して矢印14方向に
移動させる。この間、レーザ光源15からのレーザ光1
6を3個の反射鏡18a、18b、18cを用い、回転
しているポリゴンミラー17に導き、ポリゴンミラー1
7とfθレンズ19とによりレーザ光16を部品12が
実装されたプリント基板11上に垂直に照射する。これ
により部品12が実装されたプリント基板11は、レー
ザ光16により上下方向に二次元的に全面が走査され
る。
搬送手段13により固定状態に保持して矢印14方向に
移動させる。この間、レーザ光源15からのレーザ光1
6を3個の反射鏡18a、18b、18cを用い、回転
しているポリゴンミラー17に導き、ポリゴンミラー1
7とfθレンズ19とによりレーザ光16を部品12が
実装されたプリント基板11上に垂直に照射する。これ
により部品12が実装されたプリント基板11は、レー
ザ光16により上下方向に二次元的に全面が走査され
る。
【0018】レーザ光16の上下方向の二次元走査によ
り部品12が実装されたプリント基板11上から反射し
てくる散乱光をプリント基板11とfθレンズ19との
間に設けた反射ミラー20により反射させ、fθレンズ
19とポリゴンミラー17を介し、更に集光レンズ21
を通して位置検出素子22上に集光する。位置検出素子
22から出力された位置信号23は画像演算処理手段2
4に入力される。
り部品12が実装されたプリント基板11上から反射し
てくる散乱光をプリント基板11とfθレンズ19との
間に設けた反射ミラー20により反射させ、fθレンズ
19とポリゴンミラー17を介し、更に集光レンズ21
を通して位置検出素子22上に集光する。位置検出素子
22から出力された位置信号23は画像演算処理手段2
4に入力される。
【0019】画像演算処理手段24では、同期信号のタ
イミングで入力された位置信号23をプリント基板11
およびプリント基板11上に実装された部品12の高さ
データに変換する演算を行い、実測高さデータをリード
間位置決定手段27へ出力する。
イミングで入力された位置信号23をプリント基板11
およびプリント基板11上に実装された部品12の高さ
データに変換する演算を行い、実測高さデータをリード
間位置決定手段27へ出力する。
【0020】リード間位置決定手段27では、部品(I
C)12の2本のリード505、505にかかるように
設定された第1のマスクデータ記憶手段25からの第1
のマスク501内を移動する第1のサブマスクデータ記
憶手段26からの第1のサブマスク502内の高さの平
均値の二つの最大となる所を見つけ、これら二つの最大
となる所の真中を2本のリード505、505間の位置
と決定する。
C)12の2本のリード505、505にかかるように
設定された第1のマスクデータ記憶手段25からの第1
のマスク501内を移動する第1のサブマスクデータ記
憶手段26からの第1のサブマスク502内の高さの平
均値の二つの最大となる所を見つけ、これら二つの最大
となる所の真中を2本のリード505、505間の位置
と決定する。
【0021】判定処理手段31では、リード間位置決定
手段27で決定したリード間の位置に第2のマスクデー
タ記憶手段28からの第2のマスク503を設定し、こ
の第2のマスク503内を移動する第2のサブマスクデ
ータ記憶手段29からの第2のサブマスク504内の高
さの平均値の分散値を計算し、判定用しきい値記憶手段
31からの判定用しきい値と比較することにより、リー
ド505、505間のブリッジ等を判定することができ
る。
手段27で決定したリード間の位置に第2のマスクデー
タ記憶手段28からの第2のマスク503を設定し、こ
の第2のマスク503内を移動する第2のサブマスクデ
ータ記憶手段29からの第2のサブマスク504内の高
さの平均値の分散値を計算し、判定用しきい値記憶手段
31からの判定用しきい値と比較することにより、リー
ド505、505間のブリッジ等を判定することができ
る。
【0022】次に、画像演算処理手段24とリード間位
置決定手段27と判定処理手段31の動作についてそれ
ぞれ図2、図3、図4に示す機能ブロック図を参照しな
がら更に詳しく説明する。
置決定手段27と判定処理手段31の動作についてそれ
ぞれ図2、図3、図4に示す機能ブロック図を参照しな
がら更に詳しく説明する。
【0023】まず、画像演算処理手段24について説明
する。図2に示すように、位置検出素子22からの位置
信号23をA/Dコンバータ201でディジタル信号に
変換し、位置演算回路202に入力する。本実施例で
は、位置検出素子22として、PSD(Position-Sensi
tive Detectors:半導体位置検出素子)を用いており、
PSDに入射する反射光の入射位置は、素子の両端電極
に流れる電流が各電極間との距離に反比例するものを用
いている。位置演算回路202では、ディジタル信号に
変換された両電極からの電流I1およびI2を次の式
(1)を用いて演算し、高さデータを求める。
する。図2に示すように、位置検出素子22からの位置
信号23をA/Dコンバータ201でディジタル信号に
変換し、位置演算回路202に入力する。本実施例で
は、位置検出素子22として、PSD(Position-Sensi
tive Detectors:半導体位置検出素子)を用いており、
PSDに入射する反射光の入射位置は、素子の両端電極
に流れる電流が各電極間との距離に反比例するものを用
いている。位置演算回路202では、ディジタル信号に
変換された両電極からの電流I1およびI2を次の式
(1)を用いて演算し、高さデータを求める。
【0024】
【数1】 このようにして得られた高さデータは、一旦測定高さデ
ータ格納メモリ203に格納され、リード間位置決定手
段27に出力される。
ータ格納メモリ203に格納され、リード間位置決定手
段27に出力される。
【0025】次に、リード間位置決定手段27について
説明する。本実施例では、第1のマスク501のデータ
として、その領域を示す直方体の左上と右下のXY座標
が格納されており、第1のサブマスク502のデータと
してはその大きさ(X方向、Y方向)、第2のマスク5
03のデータとしてはその大きさ(X方向、Y方向)、
第2のサブマスク504のデータとしてはその大きさ
(Y方向)が格納されている。そして、図3、図5
(a)に示すように、部品12の2本のリード505、
505にかかるように設定された第1のマスクデータ記
憶手段25からの第1のマスク501内、すなわち、2
本のリード505、505にかかっている部分におい
て、第1のマスクデータ記憶手段26からの第1のサブ
マスク502を第1のサブマスク位置決定手段301に
より部品12の2本のリード505、505の長手方向
と垂直な矢印方向にスキャンニングし、第1のサブマス
ク502に対応する測定高さデータ格納メモリ203か
らの測定高さデータの和を第1の累積加算回路302で
求め、第1の平均計算回路303において、その累積加
算数値を累積加算数で割り算することにより第1のサブ
マスク502内の平均値を求める。最大値検出回路30
4においては、第1の平均計算回路303で求めた平均
値の最大値を持つ二箇所を求める。
説明する。本実施例では、第1のマスク501のデータ
として、その領域を示す直方体の左上と右下のXY座標
が格納されており、第1のサブマスク502のデータと
してはその大きさ(X方向、Y方向)、第2のマスク5
03のデータとしてはその大きさ(X方向、Y方向)、
第2のサブマスク504のデータとしてはその大きさ
(Y方向)が格納されている。そして、図3、図5
(a)に示すように、部品12の2本のリード505、
505にかかるように設定された第1のマスクデータ記
憶手段25からの第1のマスク501内、すなわち、2
本のリード505、505にかかっている部分におい
て、第1のマスクデータ記憶手段26からの第1のサブ
マスク502を第1のサブマスク位置決定手段301に
より部品12の2本のリード505、505の長手方向
と垂直な矢印方向にスキャンニングし、第1のサブマス
ク502に対応する測定高さデータ格納メモリ203か
らの測定高さデータの和を第1の累積加算回路302で
求め、第1の平均計算回路303において、その累積加
算数値を累積加算数で割り算することにより第1のサブ
マスク502内の平均値を求める。最大値検出回路30
4においては、第1の平均計算回路303で求めた平均
値の最大値を持つ二箇所を求める。
【0026】上記のようなマスクデータに基づいて、リ
ード505にかかるように設定した第1のサブマスク5
02をスキャンさせたときの第1のサブマスク502内
の平均値を計算してプロットすると、図5(b)のよう
になる。すなわち、第1のサブマスク502をXの正の
方向にスキャンさせると、第1のサブマスク502がリ
ード上面にかかったとき高さが高くなり、二つの最大値
を持つこととなる。そこで、中心計算回路305では、
最大値検出回路304からの平均値の最大値を持つ二箇
所の位置を加算平均することにより、2本のリード50
5の中心位置、つまりリード間位置を求めることができ
る。
ード505にかかるように設定した第1のサブマスク5
02をスキャンさせたときの第1のサブマスク502内
の平均値を計算してプロットすると、図5(b)のよう
になる。すなわち、第1のサブマスク502をXの正の
方向にスキャンさせると、第1のサブマスク502がリ
ード上面にかかったとき高さが高くなり、二つの最大値
を持つこととなる。そこで、中心計算回路305では、
最大値検出回路304からの平均値の最大値を持つ二箇
所の位置を加算平均することにより、2本のリード50
5の中心位置、つまりリード間位置を求めることができ
る。
【0027】次に、判定処理手段31について説明す
る。図4、5(a)に示すように、リード間位置決定手
段27からのリード間位置に第2のマスクデータ記憶手
段28からの第2のマスク503の中心を設定し、この
第2のマスク503内において、データ記憶手段29か
らの第2のサブマスク504を第2のサブマスク位置決
定手段401により部品12の2本のリード505、5
05間位置を矢印方向にスキャンし、第2のサブマスク
504に対応する測定高さデータ格納メモリ203から
の測定高さデータの和を第2の累積加算回路402で求
め、第2の平均計算回路403において、その累積加算
数値を累積加算数で割り算することにより第2のサブマ
スク内の平均値Hn(n:移動の回数)を求める。分散
計算回路404では、第2の平均計算回路403からの
第2のサブマスク内の平均値H1〜Hnの分散を次の式
(2)によって求める。
る。図4、5(a)に示すように、リード間位置決定手
段27からのリード間位置に第2のマスクデータ記憶手
段28からの第2のマスク503の中心を設定し、この
第2のマスク503内において、データ記憶手段29か
らの第2のサブマスク504を第2のサブマスク位置決
定手段401により部品12の2本のリード505、5
05間位置を矢印方向にスキャンし、第2のサブマスク
504に対応する測定高さデータ格納メモリ203から
の測定高さデータの和を第2の累積加算回路402で求
め、第2の平均計算回路403において、その累積加算
数値を累積加算数で割り算することにより第2のサブマ
スク内の平均値Hn(n:移動の回数)を求める。分散
計算回路404では、第2の平均計算回路403からの
第2のサブマスク内の平均値H1〜Hnの分散を次の式
(2)によって求める。
【0028】
【数2】 判定回路405では、分散計算回路404からの分散値
と、判定用しきい値記憶手段30に記憶してあるしきい
値とを比較する。分散値がしきい値より小さいか否かに
より部品12の実装状態を判定する。すなわち、式
(2)より計算したばらつきが判定用しきい値より小さ
ければ部品12が正しく実装され、リード505、50
5間位置にブリッジ、異物等がないと判定し、式(2)
より計算したばらつきが判定用しきい値より大きいとリ
ード505、505間位置にブリッジ、異物等があると
判定する。
と、判定用しきい値記憶手段30に記憶してあるしきい
値とを比較する。分散値がしきい値より小さいか否かに
より部品12の実装状態を判定する。すなわち、式
(2)より計算したばらつきが判定用しきい値より小さ
ければ部品12が正しく実装され、リード505、50
5間位置にブリッジ、異物等がないと判定し、式(2)
より計算したばらつきが判定用しきい値より大きいとリ
ード505、505間位置にブリッジ、異物等があると
判定する。
【0029】このように、上記実施例によれば部品12
が実装されたプリント基板11をレーザ光16で全面走
査し、プリント基板11から反射して得られる散乱光を
反射ミラー20、fθレンズ19、ポリゴンミラー17
および集光レンズ21を通して位置検出素子22に導
き、プリント基板11上の高さの凹凸に従って変化する
位置検出素子22上の散乱光の集光位置を検出する。そ
の位置信号23から画像演算処理手段24によりプリン
ト基板11およびその上に実装された部品12の高さデ
ータを演算する。そして、リード間位置決定手段27に
より部品12の実装位置に設定された第1のマスク50
1内において、リード上面をスキャンする第1のサブマ
スク502内の平均高さの二つのピークより2本のリー
ド505のセンター位置、つまりリード間位置を求め、
判定処理手段31によりリード505、505間位置に
設定された第2のマスク503内を第2のサブマスク5
04でスキャンさせ、高さのばらつきを計算により求め
ることにより、基板11の反り、部品12のずれ、リー
ド505の曲がりに影響されることなく、部品12の2
本のリード505間のブリッジ、異物なとを検査するこ
とができる。
が実装されたプリント基板11をレーザ光16で全面走
査し、プリント基板11から反射して得られる散乱光を
反射ミラー20、fθレンズ19、ポリゴンミラー17
および集光レンズ21を通して位置検出素子22に導
き、プリント基板11上の高さの凹凸に従って変化する
位置検出素子22上の散乱光の集光位置を検出する。そ
の位置信号23から画像演算処理手段24によりプリン
ト基板11およびその上に実装された部品12の高さデ
ータを演算する。そして、リード間位置決定手段27に
より部品12の実装位置に設定された第1のマスク50
1内において、リード上面をスキャンする第1のサブマ
スク502内の平均高さの二つのピークより2本のリー
ド505のセンター位置、つまりリード間位置を求め、
判定処理手段31によりリード505、505間位置に
設定された第2のマスク503内を第2のサブマスク5
04でスキャンさせ、高さのばらつきを計算により求め
ることにより、基板11の反り、部品12のずれ、リー
ド505の曲がりに影響されることなく、部品12の2
本のリード505間のブリッジ、異物なとを検査するこ
とができる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
リント基板およびその上に実装された部品の高さデータ
を測定し、実装部品に設定された第1のマスク内におい
て、リード上面をスキャンする第1のサブマスク内の平
均高さの二つの最大値より2本のリードの中心位置、つ
まり、リード間位置を求め、リード間位置に設定された
第2のマスク内を第2のサブマスクでスキャンさせ、高
さのばらつきを計算により求め、この分散値と判定用し
きい値とを比較することにより、基板の反り、部品のず
れ、リードの曲がりに影響されることなく、部品の2本
のリード間のブリジッジ、異物などを検査することがで
きる。したがって、部品の実装状態の良否を高い検査精
度で正確に検査することができる。
リント基板およびその上に実装された部品の高さデータ
を測定し、実装部品に設定された第1のマスク内におい
て、リード上面をスキャンする第1のサブマスク内の平
均高さの二つの最大値より2本のリードの中心位置、つ
まり、リード間位置を求め、リード間位置に設定された
第2のマスク内を第2のサブマスクでスキャンさせ、高
さのばらつきを計算により求め、この分散値と判定用し
きい値とを比較することにより、基板の反り、部品のず
れ、リードの曲がりに影響されることなく、部品の2本
のリード間のブリジッジ、異物などを検査することがで
きる。したがって、部品の実装状態の良否を高い検査精
度で正確に検査することができる。
【図1】本発明の一実施例における実装基板外観検査装
置を示す概略構成図
置を示す概略構成図
【図2】同実装基板外観検査装置の画像演算処理手段の
詳細を示す機能ブロック図
詳細を示す機能ブロック図
【図3】同実装基板外観検査装置のリード間位置決定手
段の詳細を示す機能ブロック図
段の詳細を示す機能ブロック図
【図4】同実装基板外観検査装置の判定処理手段の詳細
を示す機能ブロック図
を示す機能ブロック図
【図5】(a)は同実装基板外観検査装置において、部
品を上方から見たときのマスクの具体的な設定例を示す
二次元的な配置説明図 (b)は同実装基板外観検査装置において、第1のマス
ク内を第1のサブマスクでスキャンしたときの第1のサ
ブマスク内の高さデータの平均の変化を示すグラフ
品を上方から見たときのマスクの具体的な設定例を示す
二次元的な配置説明図 (b)は同実装基板外観検査装置において、第1のマス
ク内を第1のサブマスクでスキャンしたときの第1のサ
ブマスク内の高さデータの平均の変化を示すグラフ
【図6】従来の実装基板外観検査装置を示す機能ブロッ
ク図
ク図
【図7】従来の実装基板外観検査装置におけるマスクと
ずれの関係を示す図
ずれの関係を示す図
11 プリント基板 12 部品 13 搬送手段 15 レーザ光源 16 レーザ光 17 ポリゴンミラー 19 fθレンズ 20 反射ミラー 21 集光レンズ 22 位置検出素子 23 位置信号 24 画像演算処理手段 25 第1のマスクデータ記憶手段 26 第1のサブマスクデータ記憶手段 27 リード間位置決定手段 28 第2のマスクデータ記憶手段 29 第2のサブマスクデータ記憶手段 30 判定用しきい値記憶手段 31 判定処理手段 301 第1のサブマスク位置決定手段 302 第1の累積加算回路 303 第1の平均計算回路 304 最大値検出回路 305 中心計算回路 401 第2のサブマスク位置決定手段 402 第2の累積加算回路 403 第2の平均計算回路 404 分散計算回路 405 判定回路 501 第1のマスク 502 第1のサブマスク 503 第2のマスク 504 第2のサブマスク 505 部品のリード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 児玉 知晃 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目3番1 号 松下通信工業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項1】 部品が実装されたプリント基板を移動さ
せる搬送手段と、レーザ光源からのレーザ光を上記プリ
ント基板上に走査させるレーザ光走査手段と、上記レー
ザ光の走査により上記プリント基板上から反射して得ら
れる散乱光を反射させて集光する散乱光反射集光手段
と、この散乱光反射集光手段の集光位置に設けられ、集
光位置に対応する位置信号を出力する位置検出手段と、
この位置検出手段からの位置信号により上記プリント基
板およびプリント基板上に実装された部品の高さデータ
を演算する画像演算処理手段と、上記部品の実装位置に
あらかじめ定めた任意サイズの複数の第1のマスクのデ
ータを格納する第1のマスクデータ記憶手段と、上記第
1のマスク内において、上記部品のリード上面を移動す
る第1のサブマスクのデータを格納する第1のサブマス
クデータ記憶手段と、上記第1のマスク内を移動する上
記第1のサブマスク内の平均高さの二つの最大値よりそ
の中心のリード間位置を求めるリード間位置決定手段
と、求められたリード間位置に設定する第2のマスクの
データを格納する第2のマスクデータ記憶手段と、上記
第2のマスク内を移動する第2のサブマスクのデータを
格納する第2のサブマスクデータ記憶手段と、良否判定
用の基準しきい値を格納する判定用しきい値記憶手段
と、上記第2のマスク内を移動する上記第2のサブマス
ク内の高さのばらつきを計算して上記判定用しきい値と
比較し、上記プリント基板上の部品の実装状態の良否を
判定する判定処理手段とを備えた実装基板外観検査装
置。 - 【請求項2】 レーザ光走査手段がポリゴンミラーとf
θレンズを備え、散乱光反射集光手段がプリント基板上
から反射して得られる散乱光を反射させる反射ミラー
と、この反射ミラーにより反射され、上記fθレンズを
介して上記ポリゴンミラーで反射された光を位置検出手
段に集光する集光レンズを備えた請求項1記載の実装基
板外観検査装置。 - 【請求項3】 リード間位置決定手段が、第1のマスク
内を移動する第1のサブマスクの位置を決定するサブマ
スク位置決定手段と、上記第1のマスク内を移動する上
記第1のサブマスクの高さの最大値となる位置を検出す
る最大値位置検出手段と、この最大値位置検出手段で計
算された二つの最大値となる位置の中心を計算する中心
計算回路を備えた請求項1または2記載の実装基板外観
検査装置。 - 【請求項4】 最大値位置検出手段が、第1のサブマス
ク内において、画像演算処理手段により演算された高さ
データを累積加算する累積加算回路と、その累積加算数
値を累積加算数で割り算する平均計算回路と、この平均
計算回路で求めた第1のマスク内を移動する上記第1の
サブマスク内の高さの平均値から最大値となる位置を検
出する最大値検出回路を備えた請求項3記載の実装基板
外観検査装置。 - 【請求項5】 判定処理手段が、第2のマスク内を移動
する第2のサブマスクの位置を決定するサブマスク位置
決定手段と、上記第2のマスク内を移動する上記第2の
サブマスクの高さのばらつきを計算する分散値検出手段
と、この分散値検出手段からの分散値と判定用しきい値
とを比較し、プリント基板上の部品の実装状態の良否を
判定する判定回路を備えた請求項1または2記載の実装
基板外観検査装置。 - 【請求項6】 分散値検出手段が、第2のサブマスク内
において、画像演算処理手段により演算された高さデー
タを累積加算する累積加算回路と、その累積加算数値を
累積加算数で割り算する平均計算回路と、この平均計算
回路で求めた第2のマスク内を移動する上記第2のサブ
マスク内の高さの平均値の分散値を計算する分散計算回
路を備えた請求項5記載の実装基板外観検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3294108A JP2743663B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 実装基板外観検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3294108A JP2743663B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 実装基板外観検査装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05135157A true JPH05135157A (ja) | 1993-06-01 |
JP2743663B2 JP2743663B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=17803395
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3294108A Expired - Fee Related JP2743663B2 (ja) | 1991-11-11 | 1991-11-11 | 実装基板外観検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2743663B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012108134A (ja) * | 2010-11-18 | 2012-06-07 | Koh Young Technology Inc | ブリッジ接続不良検出方法 |
KR101429692B1 (ko) * | 2012-11-12 | 2014-08-13 | 주식회사 고영테크놀러지 | 전자 부품의 리드 검사방법 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02110306A (ja) * | 1988-10-19 | 1990-04-23 | Omron Tateisi Electron Co | 観測位置検出方法およびその装置 |
JPH02203258A (ja) * | 1989-02-02 | 1990-08-13 | Omron Tateisi Electron Co | リード部品の半田ブリッジ検査方法およびその装置 |
JPH0399208A (ja) * | 1989-09-12 | 1991-04-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 実装基板検査装置 |
-
1991
- 1991-11-11 JP JP3294108A patent/JP2743663B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8837809B2 (en) | 2010-11-18 | 2014-09-16 | Koh Young Technology Inc. | Method for detecting a bridge connecting failure |
KR101429692B1 (ko) * | 2012-11-12 | 2014-08-13 | 주식회사 고영테크놀러지 | 전자 부품의 리드 검사방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2743663B2 (ja) | 1998-04-22 |
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