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JPH07273500A - Mounted printed circuit board automatic inspection device - Google Patents

Mounted printed circuit board automatic inspection device

Info

Publication number
JPH07273500A
JPH07273500A JP6085804A JP8580494A JPH07273500A JP H07273500 A JPH07273500 A JP H07273500A JP 6085804 A JP6085804 A JP 6085804A JP 8580494 A JP8580494 A JP 8580494A JP H07273500 A JPH07273500 A JP H07273500A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lead
circuit board
printed circuit
inspection device
measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6085804A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenju Muraoka
建樹 村岡
Takayuki Murakoshi
貴行 村越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nagoya Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Nagoya Electric Works Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nagoya Electric Works Co Ltd filed Critical Nagoya Electric Works Co Ltd
Priority to JP6085804A priority Critical patent/JPH07273500A/en
Publication of JPH07273500A publication Critical patent/JPH07273500A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リードのパッドからの浮きや、リードへの半
田の乗りに対してもリードずれを正確に測定することが
できることである。 【構成】 光切断法により測定物の体積重心を求め3次
元方向へのプリント基板のパッドに対する実装されてい
る電子部品のリードの位置ずれを測定する測定手段を具
備した実装済プリント基板自動検査装置である。
(57) [Summary] [Purpose] It is possible to accurately measure lead displacement even when the lead floats from the pad or solder is applied to the lead. A mounted printed circuit board automatic inspection device equipped with a measuring means for determining a volume centroid of a measured object by an optical cutting method and measuring a positional deviation of leads of electronic components mounted on a printed circuit board pad in a three-dimensional direction. Is.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はプリント基板に実装され
た電子部品のリード位置が、プリント基板の各パッドに
正しく実装されているか否かを、自動的に検査するため
の実装済プリント基板自動検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatically mounted printed circuit board for automatically inspecting whether or not the lead position of an electronic component mounted on the printed circuit board is correctly mounted on each pad of the printed circuit board. Regarding inspection equipment.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来における、この種の検査装置として
は、図7に示すようなものがあった。この検査装置は、
プリント基板aに実装された電子部品bのリードb1
カメラcによって撮影し、パターン認識により各リード
1 がプリント基板aのパッドa1 に正しく実装されて
いるか否かを検出するものであった。
2. Description of the Related Art A conventional inspection device of this type is shown in FIG. This inspection device
The lead b 1 of the electronic component b mounted on the printed board a is photographed by the camera c, and it is detected by pattern recognition whether or not each lead b 1 is correctly mounted on the pad a 1 of the printed board a. It was

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したよ
うな平面的な検出装置にあっては、リード上とパッド上
とも半田が存在するため、反射率の差や輝度差で判別す
ることは難しく、その検出精度が不安定になるといった
問題があった。
By the way, in the above-described planar detecting device, since there is solder on both the lead and the pad, it is difficult to discriminate by the difference in reflectance or the difference in luminance. However, there is a problem that the detection accuracy becomes unstable.

【0004】また、リード上に半田が乗っているような
場合や、リード自身がパッドから浮いているような場合
などの3次元方向の要因に対しては、リードずれを正し
く測定できないといった問題もあった。
In addition, there is a problem in that the lead deviation cannot be correctly measured with respect to a factor in the three-dimensional direction, such as a case where the solder is on the lead or the case where the lead itself is floating from the pad. there were.

【0005】本発明は前記した問題点を解決せんとする
もので、その目的とするところは、リードのパッドから
の浮きや、リードへの半田の乗りに対してもリードずれ
を正確に測定することができる実装済プリント基板自動
検査装置を提供せんとするにある。
The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to accurately measure a lead deviation even when a lead is lifted from a pad or solder is placed on the lead. It is intended to provide an automatic inspection device for a mounted printed circuit board that can be mounted.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の実装済プリント
基板自動検査装置は前記した目的を達成せんとするもの
で、その手段は、光切断法により測定物の体積重心を求
め3次元方向へのプリント基板のパッドに対する実装さ
れている電子部品のリードの位置ずれを測定する測定手
段を具備したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The mounted printed circuit board automatic inspection system of the present invention is intended to achieve the above-mentioned object. The means is to obtain the volume centroid of the measured object by the optical cutting method in the three-dimensional direction. The measuring means for measuring the positional deviation of the lead of the mounted electronic component with respect to the pad of the printed circuit board.

【0007】また、本発明は、前記請求項1に加え、前
記リードの中心における面積重心を求め、2次元方向へ
の前記リードの位置ずれを測定する測定手段を具備した
ものである。
In addition to the first aspect of the present invention, the present invention further comprises a measuring means for obtaining the area center of gravity at the center of the lead and measuring the positional deviation of the lead in the two-dimensional direction.

【0008】[0008]

【作用】前記した如く構成した本発明の実装済プリント
基板自動検査装置は、実装済プリント基板上の電子部品
のリードに、レーザ光を照射して得られる反射光をCC
Dカメラによって、その軌跡を捉えて画像処理を行い体
積重心を求め、この値と予め設定してある体積重心の値
とを比較し、しきい値以内であると判断した場合に正常
と判断するものである。
In the mounted printed circuit board automatic inspection apparatus of the present invention configured as described above, the reflected light obtained by irradiating the lead of the electronic component on the mounted printed circuit board with a laser beam is applied.
With the D camera, the locus is captured and image processing is performed to obtain a volume centroid, and this value is compared with a preset volume centroid value, and when it is determined to be within a threshold value, it is determined to be normal. It is a thing.

【0009】また、前記しきい値以上であると判断する
とリード浮きと判定し、次に、リード中心における面積
重心を求め、この値と予め設定してある面積重心の値と
を比較し、しきい値以内であると判断した場合に正常と
判断し、しきい値以上であるとリードのずれであると判
断するものである。
If it is determined that the value is equal to or more than the threshold value, it is determined that the lead is floating, then the area center of gravity at the lead center is obtained, and this value is compared with the preset value of the area center of gravity. When it is determined to be within the threshold value, it is determined to be normal, and when it is equal to or more than the threshold value, it is determined to be a lead shift.

【0010】[0010]

【実施例】次に、本発明に係る実装済プリント基板自動
検査装置の一実施例を図1と共に説明する。1はレーザ
光線をプリント基板に実装された電子部品のリードに照
射するレーザ光源、2は該レーザ光源1によって照射さ
れたリードよりの反射光の輝度が識別できるような、例
えば、CCDカメラである画像入力装置、3は該画像入
力装置の出力をアナログ/デジタル変換して得られる輝
度情報を処理する画像処理装置、4は該画像処理装置3
よりの出力から図5、図6のフローチャート図に示す動
作を行う演算装置、5は画像取込みタイミングに合わせ
てレーザ光源1のオン・オフや掃引(XYテーブルの制
御)を制御する制御装置である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the mounted printed circuit board automatic inspection apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. Reference numeral 1 is a laser light source for irradiating a lead of an electronic component mounted on a printed circuit board with a laser beam, and reference numeral 2 is, for example, a CCD camera capable of identifying the brightness of light reflected by the lead radiated by the laser light source 1. An image input device 3, an image processing device for processing luminance information obtained by analog / digital conversion of the output of the image input device, and 4 an image processing device 3
5 is a control device for controlling on / off and sweeping (control of the XY table) of the laser light source 1 in accordance with the image capturing timing. .

【0011】次に、本発明のパッドA1 〜An に対する
リードB1 〜Bn のずれを測定するための原理を図2〜
図4と共に説明する。ずれを体積重心で測定する意義体
積重心点を求めることは、リードのずれを総体として捉
える意味がある。具体的にはレーザを図2に示すように
掃引し、その軌跡を画像入力装置2で読み取ると図3の
如き軌跡の断面積S1 〜Sn が得られる。
Next, the principle for measuring the deviation of the leads B 1 to Bn with respect to the pads A 1 to An of the present invention will be described with reference to FIGS.
It will be described together with FIG. Significance of measuring the displacement with the volume centroid. Obtaining the volume centroid has the meaning of grasping the lead displacement as a whole. Specifically, when the laser is swept as shown in FIG. 2 and the locus thereof is read by the image input device 2, the cross-sectional areas S 1 to Sn of the locus as shown in FIG. 3 are obtained.

【0012】そして、前記情報から体積Vを計算するに
は、例えば、リードB1 についてみると、次式で得られ
る。 V=(S1 +S2 +……Sn )×P なお、Pは掃引する幅である。体積重心点の求め方は 断面S1 の重心+S2 の重心+……Sn の重心/掃引本
数 として体積重心点を求める。
In order to calculate the volume V from the above information, for example, regarding the lead B 1 , it can be obtained by the following equation. V = (S 1 + S 2 + ... Sn) × P Note that P is the sweep width. The volume centroid is calculated as the centroid of the cross section S 1 + the centroid of S 2 + ... the centroid of Sn / the number of sweeps.

【0013】ずれを面積重心で測定する意義 リード上に半田が乗っていて、この部分が体積として測
定されると、体積重心点の測定では誤差が生じる。この
場合は、前記のような3次元測定後にリードの高さ(厚
み)の半分程度の高さで軌跡をスライスし、この部分の
面積重心点を求めることにより、より正確な測定が可能
となる。
Significance of measuring the displacement by the area center of gravity When solder is placed on the lead and this portion is measured as a volume, an error occurs in the measurement of the center of gravity of the volume. In this case, more accurate measurement can be performed by slicing the locus at a height of about half of the height (thickness) of the lead after the three-dimensional measurement as described above and determining the area centroid of this portion. .

【0014】具体的には、図4に示す如く軌跡をスライ
スレベルでカットし、 線分L1 の中点+線分L2 の中点+線分L3 の中点/掃
引本数 として面積重心点を求める。
Specifically, the locus is cut at the slice level as shown in FIG. 4, and the area centroid is defined as the midpoint of the line segment L 1 + the midpoint of the line segment L 2 + the midpoint of the line segment L 3 / the number of sweeps. Ask for points.

【0015】次に、本発明の動作を図5、図6のフロー
チャート図と共に説明する。先ず、電子部品のリード取
付け位置に関する情報を演算装置4に入力する。次い
で、測定しようとするプリント基板をXYテーブルにセ
ットし、制御装置5に記憶したプログラムに従いXYテ
ーブルを制御し、レーザ光源1からのビームをリードに
対して直角に掃引する(ステップS1)。
Next, the operation of the present invention will be described with reference to the flow charts of FIGS. First, the information regarding the lead mounting position of the electronic component is input to the arithmetic unit 4. Next, the printed board to be measured is set on the XY table, the XY table is controlled according to the program stored in the control device 5, and the beam from the laser light source 1 is swept at right angles to the leads (step S1).

【0016】この掃引の結果、画像入力装置2にリード
から反射するレーザ光が入力されるので、この2次元画
像信号を画像処理装置3に送出する(ステップS2)。
この画像処理装置3は入力されたアナログの2次元画像
信号を256階調のデジタル信号に変換する(ステップ
S3)。
As a result of this sweep, the laser light reflected from the lead is input to the image input device 2, so this two-dimensional image signal is sent to the image processing device 3 (step S2).
The image processing device 3 converts the input analog two-dimensional image signal into a digital signal with 256 gradations (step S3).

【0017】次いで、最高輝度値のデジタル信号から光
切断線を抽出し(ステップS4)、パッド間の輝度の高
い点を求めて、基板表面の高さとなし(ステップS
5)、この基板表面の高さの基準点以上におけるX方向
の切断線の間の平均の高さZ方向(画素単位)への加算
平均値からX座標における重心xを求めて記憶する(ス
テップS6)。
Then, a light cutting line is extracted from the digital signal having the highest brightness value (step S4), and a high brightness point between the pads is obtained to determine the height of the substrate surface (step S4).
5) Average height between cutting lines in the X direction at or above the reference point of the height of the surface of the substrate The center of gravity x in the X coordinate is obtained and stored from the arithmetic mean value in the Z direction (pixel unit) (step). S6).

【0018】さらに、基板表面高さの基準点以上におけ
るZ方向の切断線の間の平均のX方向(画素単位)への
加算平均からZ座標における重心を求め、基板表面の高
さを引いた値zを記憶する(ステップS7)。そして、
この動作を予め設定した掃引回数(N回)が行われたか
否かを監視する(ステップS8)。
Further, the center of gravity at the Z coordinate is obtained from the average of the averages between the cutting lines in the Z direction above the reference point of the height of the substrate surface in the X direction (pixel unit), and the height of the substrate surface is subtracted. The value z is stored (step S7). And
It is monitored whether or not this operation has been performed a preset number of sweeps (N times) (step S8).

【0019】そして、設定した回数の掃引が行われたと
判断すると、X座標の重心x1 〜xn およびZ座標の重
心z1 〜zn の加算平均からリード部における体積重心
を求める(ステップS9)。そして、予め記憶された体
積重心の座標と、前記により求められた体積重心とを比
較し(ステップS10)、しきい値以内であると判定す
ると正常であると判定して(ステップS11)、動作は
終了する。
[0019] If it is determined that sweeps the number of times set is performed to determine the volume center of gravity of the lead portion from the addition average of the center of gravity z 1 to z n of the center of gravity x 1 ~x n and Z coordinates of the X-coordinate (step S9 ). Then, the coordinates of the volume centroid stored in advance are compared with the volume centroid obtained as described above (step S10), and if it is determined to be within the threshold value, it is determined to be normal (step S11), and the operation is performed. Ends.

【0020】また、前記ステップS10において、しき
い値以上であるとリードの浮きがあると判定し(ステッ
プS12)、次いで、光切断線のリードの略中間の高さ
における切断線間の平均のX座標における掃引回数分の
加算平均から、中間位置における面積重心を求める(ス
テップS13)。
In step S10, if it is above the threshold value, it is judged that there is floating of the lead (step S12), and then the average between the cutting lines at the height approximately in the middle of the leads of the optical cutting line is determined. The area center of gravity at the intermediate position is obtained from the arithmetic mean of the number of sweeps on the X coordinate (step S13).

【0021】そして、予め記憶した面積重心座標と、前
記により求められた面積重心とを比較し(ステップS1
4)、比較結果がしきい値以内の場合には正常であると
判定して(ステップS15)、また、しきい値以上の場
合には、リードのずれが生じていると判定し(ステップ
S16)、全ての測定動作は終了するものである。
Then, the area barycenter coordinates stored in advance are compared with the area barycenter determined as described above (step S1).
4) If the comparison result is within the threshold value, it is determined to be normal (step S15), and if the comparison result is equal to or more than the threshold value, it is determined that the lead shift occurs (step S16). ), All measurement operations are completed.

【0022】以下、同様にして各電子部品のリード毎に
前記した測定動作を繰り返し行うことにより、プリント
基板に実装された電子部品のリードの浮きとずれを検出
することができるものである。
In the same manner, by repeating the above-described measuring operation for each lead of each electronic component, it is possible to detect the floating and displacement of the lead of the electronic component mounted on the printed board.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明は前記したように、実装済プリン
ト基板上の電子部品のリードに、レーザ光を照射して得
られる反射光から、その軌跡を捉えて画像処理を行い体
積重心を求め、この値と予め設定してある体積重心の値
とを比較し、しきい値以内であると判断した場合に正常
と判定するので、リード浮きがあったとしても正確にこ
れを検出することができる。
As described above, the present invention obtains the center of gravity of a volume by performing image processing by capturing the locus of the reflected light obtained by irradiating the lead of the electronic component on the mounted printed circuit board with the laser beam. , This value is compared with the preset value of the center of gravity of the volume, and if it is determined that it is within the threshold value, it is determined as normal, so that even if there is lead floating, it can be accurately detected. it can.

【0024】また、前記しきい値以上であると判断する
と、リード中心における面積重心を求め、この値と予め
設定してある面積重心の値とを比較し、しきい値以内で
あると判断した場合に正常と判断し、しきい値以上であ
るとリードずれが生じていると判定するので、リード上
に半田が乗っている場合にも正確に判定が行えて検出精
度が向上するといった効果を有するものである。
If it is determined that the value is equal to or more than the threshold value, the area center of gravity at the center of the lead is obtained, and this value is compared with a preset value of the area center of gravity, and it is determined that the area center of gravity is within the threshold value. In this case, it is determined to be normal, and if it is equal to or more than the threshold value, it is determined that the lead shift has occurred, so even if solder is on the lead, it can be accurately determined and the detection accuracy is improved. I have.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る実装済プリント基板自動検査装置
の一実施例を示す回路ブロック図である。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing an embodiment of a mounted printed circuit board automatic inspection device according to the present invention.

【図2】体積重心を求める基本原理を示す動作説明に供
する説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining an operation showing a basic principle for obtaining a volume centroid.

【図3】同上の波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram of the above.

【図4】面積重心を求める場合の波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram for obtaining an area center of gravity.

【図5】フローチャート図である。FIG. 5 is a flow chart diagram.

【図6】同上の続きのフローチャート図である。FIG. 6 is a subsequent flowchart diagram of the above.

【図7】従来の検査装置の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional inspection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ光源 2 画像入力装置 3 画像処理装置 4 演算装置 5 制御装置 1 Laser Light Source 2 Image Input Device 3 Image Processing Device 4 Computing Device 5 Control Device

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光切断法により測定物の体積重心を求め
3次元方向へのプリント基板のパッドに対する実装され
ている電子部品のリードの位置ずれを測定する測定手段
を具備したことを特徴とする実装済プリント基板自動検
査装置。
1. A measuring means for measuring the volume centroid of an object to be measured by an optical cutting method, and measuring a positional deviation of leads of electronic components mounted on a pad of a printed circuit board in a three-dimensional direction. Mounted printed circuit board automatic inspection device.
【請求項2】 前記請求項1に加え、前記リードの中心
における面積重心を求め、2次元方向への前記リードの
位置ずれを測定する測定手段を具備したことを特徴とす
る実装済プリント基板自動検査装置。
2. The automatic mounted printed circuit board as set forth in claim 1, further comprising a measuring means for determining an area center of gravity at a center of the lead and measuring a positional deviation of the lead in a two-dimensional direction. Inspection device.
JP6085804A 1994-03-31 1994-03-31 Mounted printed circuit board automatic inspection device Pending JPH07273500A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6085804A JPH07273500A (en) 1994-03-31 1994-03-31 Mounted printed circuit board automatic inspection device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6085804A JPH07273500A (en) 1994-03-31 1994-03-31 Mounted printed circuit board automatic inspection device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07273500A true JPH07273500A (en) 1995-10-20

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ID=13869071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6085804A Pending JPH07273500A (en) 1994-03-31 1994-03-31 Mounted printed circuit board automatic inspection device

Country Status (1)

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JP (1) JPH07273500A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007178367A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Shibaura Mechatronics Corp Paste coating amount measuring device and paste coating device
JP2013243200A (en) * 2012-05-18 2013-12-05 Denso Corp Measuring device

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