JP2511021B2 - Mounted component inspection device - Google Patents
Mounted component inspection deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 本発明は、部品の実装されたプリント板等の被検査対
象を照射し、その反射光を検知することにより部品の実
装状態を検査する装置において、２次元CCDセンサを用
いた複数個のテレビジョン（TV）カメラを少しずつずら
して配置し、被検査対象を分割して撮像して合成処理
し、処理速度の向上とセンサのブルーミング現象を避け
るようにしたものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] The present invention relates to an apparatus for inspecting a mounting state of a component by irradiating an object to be inspected such as a printed board on which the component is mounted and detecting reflected light thereof. A plurality of television (TV) cameras using three-dimensional CCD sensors are arranged by shifting them little by little, and the inspected object is divided, imaged and combined to improve the processing speed and avoid the blooming phenomenon of the sensor. It was done.
本発明はプリント板やハイブリッドICにおけるチップ
部品等の電子部品の実装状態の自動検査装置に関し、特
に、光切断法によって３次元形状を計測し、検査を行う
実装部品検査装置に関する。The present invention relates to an automatic inspection device for mounting states of electronic components such as printed circuit boards and chip components in hybrid ICs, and more particularly to a mounted component inspection device for measuring and inspecting a three-dimensional shape by a light cutting method.
従来、これ等の装置にはガルバノミラー（振動ミラ
ー）とラインCCDをセンサを用いたものがある。プリン
ト板およびその上に搭載される電子部品は様々な物質か
ら成っており、光反射率は物によって大きく異なる。特
に部品が半田付けされた後の基板においては、最も反射
光強度が大きい半田面と最も反射光強度が小さい黒色部
品では、反射光強度の比が20万倍にも達する。一方、前
述のCCDラインセンサのダイナミックレンジは600程度で
ある。従って、検知系に黒色部品が検知可能な感度を与
えた時、光反射率が高い半田部では、CCDラインセンサ
の飽和が避けられない。そして、CCDラインセンサが飽
和した時「ブルーミング」と呼ばれる現象によって、飽
和した画素の周囲の実際には飽和していない画素も飽和
信号を出力する。このため、光切断の画像が変形し、計
測される形状は不正確となり、正しく検査ができないと
いう問題点がある。Conventionally, some of these devices use a galvanometer mirror (vibration mirror) and a line CCD sensor. The printed board and the electronic components mounted thereon are made of various substances, and the light reflectance varies greatly depending on the object. Particularly, in the board after the components are soldered, the ratio of the reflected light intensity reaches 200,000 times in the solder surface having the highest reflected light intensity and the black component having the lowest reflected light intensity. On the other hand, the dynamic range of the CCD line sensor described above is about 600. Therefore, when the detection system is provided with a sensitivity capable of detecting a black component, saturation of the CCD line sensor is unavoidable in the solder portion having a high light reflectance. Then, when the CCD line sensor is saturated, a phenomenon called "blooming" causes a pixel which is not actually saturated around the saturated pixel to output a saturation signal. For this reason, the image of the light section is deformed, the measured shape becomes inaccurate, and there is a problem that the inspection cannot be performed correctly.
ガルバノミラーとラインCCDセンサの代りに、２次元C
CDセンサを用いると、現在市販されている２次元CCDセ
ンサは民生用ビデオカメラを主用途としており、ライン
CCDセンサと異なって、ブルーミング抑制機能が備わっ
ている。従って、前述のブルーミングの問題は解決され
る。しかし、単に２次元CCDカメラを用いただけでは、
計測時間が長くなるという問題が新たに生ずる。Two-dimensional C instead of galvanometer mirror and line CCD sensor
When using a CD sensor, the 2D CCD sensor currently on the market is mainly used for consumer video cameras.
Unlike the CCD sensor, it has a blooming suppression function. Therefore, the above-mentioned blooming problem is solved. However, if you just use a 2D CCD camera,
A new problem arises that the measurement time becomes long.
具体的な、現実的な数値をあげると次のようになる。 The concrete and realistic numbers are as follows.
（ａ）計測対象（プリント板）の寸法:200mm×200mm （ｂ）水平方向分解能:0.1mm （ｃ）垂直方向（高さ）分解能:0.2mm （ｄ）計測高さ範囲:10mm ２次元CCDの出力信号は、NTSC信号（標準TV信号）で
あり、１フレームのデータは1/30秒で出力される。CCD
の画素数は横510、縦490程度のものが製品化されてお
り、１フレーム当たり500箇所の高さが得られる。従っ
て前述条件の計測に、 200/0.1×1/500×500/0.1×1/30＝267秒 必要とする。一方、実用上要求されるのは、60秒以下で
ある。また、２次元CCDで一度に計測できるのは、横方
向500画素分なので、プリント板全面を計測するために
はXYステージが必要となり、装置が高価で大きくなると
いう欠点もある。(A) Measurement target (printed board) dimensions: 200 mm × 200 mm (b) Horizontal resolution: 0.1 mm (c) Vertical (height) resolution: 0.2 mm (d) Measurement height range: 10 mm 2D CCD The output signal is an NTSC signal (standard TV signal), and one frame of data is output in 1/30 second. CCD
The number of pixels in this product is 510 in the horizontal direction and 490 in the vertical direction, and a height of 500 points can be obtained per frame. Therefore, 200 / 0.1 x 1/500 x 500 / 0.1 x 1/30 = 267 seconds are required to measure the above conditions. On the other hand, practically required is 60 seconds or less. In addition, since it is possible to measure 500 pixels in the horizontal direction with a two-dimensional CCD at a time, an XY stage is required to measure the entire surface of the printed board, and the device is expensive and large.
〔発明が解決しようとする問題点〕 前述のようにガルバノミラーとラインCCDセンサを用
いた検査装置においてはブルーミング現象が生じ、ブル
ーミング現象が抑制された２次元CCDセンサを用いた装
置は計測に長時間を要するという別な問題点がある。[Problems to be Solved by the Invention] As described above, the blooming phenomenon occurs in the inspection device using the galvanometer mirror and the line CCD sensor, and the device using the two-dimensional CCD sensor in which the blooming phenomenon is suppressed is long in measurement. Another problem is that it takes time.
よって、本発明の目的は、２次元CCDを用いたTVカメ
ラを複数個用いて被検査対象を分割して撮像するという
構想に基づいて、ブルーミング現象を起こさず正確な形
状が計測でき、しかも計測時間が短縮される実装部品検
査装置を得ることにある。Therefore, an object of the present invention is to measure an accurate shape without causing a blooming phenomenon based on the concept that a plurality of TV cameras using a two-dimensional CCD are used to divide and image an object to be inspected. The object is to obtain a mounted component inspection device that saves time.
本発明の装置は、光照射手段、複数個のTVカメラ５、
選択手段６、および実時間高さ情報検出回路７を具備す
る。The device of the present invention comprises a light irradiation means, a plurality of TV cameras 5,
A selection means 6 and a real-time height information detection circuit 7 are provided.
光照射手段は部品２の実装された被検査対象１（例え
ばプリント板）上にスリット状の光ビーム３を照射す
る。The light irradiating means irradiates a slit-shaped light beam 3 onto the inspection target 1 (for example, a printed board) on which the component 2 is mounted.
光ビーム３の照射による被検査対象１からの反射光４
を複数個のTVカメラ５を用いて撮像する。各TVカメラ５
は位置を高さ方向にずらして配置され、スリット方向
（矢印９の方向）に各部分を分割して撮像する。Reflected light 4 from the inspection object 1 by irradiation of the light beam 3
Are imaged using a plurality of TV cameras 5. Each TV camera 5
Are arranged with their positions displaced in the height direction, and each part is divided in the slit direction (the direction of arrow 9) for imaging.
複数個のTVカメラ５の出力は選択手段６に供給され、
各TVカメラ５からの出力が順次切り換えられて１つの画
面に合成され、選択手段６の出力は実時間高さ情報検出
回路７で部品２の高さ情報を実時間で検出する。The outputs of the plurality of TV cameras 5 are supplied to the selection means 6,
The output from each TV camera 5 is sequentially switched and combined into one screen, and the output of the selection means 6 is detected by the real-time height information detection circuit 7 in real time.
前述の装置で実装部品の検査を行うと、検査のための
時間がTVカメラの台数に応じて短縮される。When the mounted components are inspected by the above-mentioned device, the inspection time is shortened according to the number of TV cameras.
本発明の第１の実施例としての実装部品検査装置の構
成が第３図に、ブロック図が第４図に示される。FIG. 3 shows the configuration of the mounted component inspection apparatus as the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram thereof.
半導体レーザから放射された光をシリンドリカルレン
ズでスリット状にした光ビーム３がプリント板１に垂直
に照射される。２次元CCDを用いたTVカメラ５を片側４
台、両側で計８台備える。第３図は簡略化して左右１台
ずつのTVカメラ５が記載されているが、第１図と同様に
位置をずらして片側に４台ずつ配置される。両側にTVカ
メラ５を配置するのは陰の検知不能部をなくすためであ
る。１台のCCDカメラ５で横500、縦480程度の画素数の
画像が得られるから、カメラを片側で４台用いて、光ビ
ーム３のスリット方向９に分割して撮像すれば、画像の
横方向に計2000画素の領域の被検査対象からの反射光４
を１フレームの時間（1/30秒）で撮像できる。A light beam 3 in which light emitted from a semiconductor laser is slitted by a cylindrical lens is vertically applied to the printed board 1. TV camera 5 using a two-dimensional CCD 4 on one side
Equipped with 8 units on both sides. Although FIG. 3 shows one TV camera 5 on the left and one on the right for simplification, four TV cameras 5 are arranged on one side by shifting the positions, as in FIG. The TV cameras 5 are arranged on both sides in order to eliminate the shadow undetectable portion. Since one CCD camera 5 can obtain an image with the number of pixels of about 500 in the horizontal direction and 480 in the vertical direction, if four cameras are used on one side and the image is divided in the slit direction 9 of the light beam 3 to capture the image, Reflected light from the inspected object in a total area of 2000 pixels in the direction 4
Can be imaged in one frame time (1/30 second).
選択手段としての信号選択回路６は片側の４台のTVカ
メラグループに対して１式、合計２式設けられる。信号
選択回路６は第４図に示されるように４台のTVカメラか
らの画像1,2,3および４を受け、これを順次切り換え
て、第２図に示すように合成画像を求める。４台のTVカ
メラは少しずつ位置をずらして、すなわち第１図におけ
る上下方向にもずらして配置してあるから、第２図にお
ける画像１ないし４に示すように、撮像対象である反射
光４の位置が画面において縦方向に1/4ずつずれて撮像
され、TVカメラが４台同期して動作していれば時分割動
作となり、４つの画像信号をフレームのＹ方向アドレス
によって順次切り換えれば、有効な光切断画像を集めた
１つの合成画像が得られる。The signal selection circuit 6 as the selection means is provided for one group of four TV camera groups on one side, that is, two sets in total. The signal selection circuit 6 receives the images 1, 2, 3 and 4 from the four TV cameras as shown in FIG. 4 and sequentially switches them to obtain a composite image as shown in FIG. Since the four TV cameras are arranged so that their positions are gradually displaced, that is, they are also displaced in the vertical direction in FIG. 1, as shown in images 1 to 4 in FIG. If the position of is imaged by shifting 1/4 in the vertical direction on the screen, and four TV cameras are operating in synchronism, it becomes a time-sharing operation, and four image signals can be sequentially switched by the Y direction address of the frame. , A single composite image is obtained that is a collection of valid light section images.
この画像を実時間高さ情報検出回路７によって処理
し、実時間でそれぞれ左画像および右画像の高さ情報が
検出される。この検出された左右２つの高さ情報は合成
回路11で合成される。すなわち、陰になって反射光４が
満足に検出できない側のTVカメラからの信号を排除し、
満足できる反射光が得られる側のTVカメラからの信号を
選択する。This image is processed by the real-time height information detection circuit 7, and the height information of the left image and the right image is detected in real time. The detected two pieces of left and right height information are combined by the combining circuit 11. That is, the signal from the TV camera on the side that is shaded and cannot detect the reflected light 4 satisfactorily is eliminated,
Select the signal from the TV camera on the side where satisfactory reflected light is obtained.
合成回路11の出力データはDMA（ダイレクトメモリア
クセス）回路12を介して直接メモリ13に格納される。ま
た、DMA制御回路12およびメモリ13はシステムバスを介
して中央処理装置（CPU）14に接続されており、必要に
応じてCPU14から制御される。Output data of the synthesizing circuit 11 is directly stored in the memory 13 via a DMA (direct memory access) circuit 12. The DMA control circuit 12 and the memory 13 are connected to a central processing unit (CPU) 14 via a system bus, and are controlled by the CPU 14 as needed.
本発明の第２の実施例の画像の合成を説明するブロッ
ク図が第５図に示される。この実施例は、第１の実施例
の左右いずれか一方側のTVカメラグループを用い、これ
らのTVカメラを光軸を中心として90度回転させたもので
ある。従って光切断の画像は縦長となる。このようにす
ると、画像における光ビーム３のスリット方向に対し
て、TVカメラ５の走査線が垂直方向となる。合成画像は
信号選択回路16によって得られる。これにより、第１の
実施例に比較して高さ情報検出回路17がより簡単にでき
る場合があり、ハードウェアの簡単化に役立つ。１台の
TVカメラで得られる画像の画素数は、縦と横で異なるの
で適用例によって第２の実施例が有利であったり、第１
の実施例が有利であったりする。第２の実施例は勿論、
左および右側の２つのTVカメラグループを用いる場合に
も適用可能である。A block diagram illustrating the image composition of the second embodiment of the present invention is shown in FIG. In this embodiment, one of the left and right TV camera groups of the first embodiment is used, and these TV cameras are rotated 90 degrees about the optical axis. Therefore, the image of the light section becomes vertically long. By doing so, the scanning line of the TV camera 5 is perpendicular to the slit direction of the light beam 3 in the image. The composite image is obtained by the signal selection circuit 16. As a result, the height information detection circuit 17 may be simpler than that of the first embodiment, which is useful for simplifying the hardware. One
Since the number of pixels of an image obtained by a TV camera is different in the vertical and horizontal directions, the second embodiment may be advantageous or the first embodiment depending on the application example.
May be advantageous. The second embodiment is of course
It is also applicable when using two TV camera groups on the left and right.
本発明によれば、ブルーミングを生じないので正確に
形状を計測でき、かつ処理回路の増加を少なく抑えて計
測速度の向上を実現できる。According to the present invention, since blooming does not occur, it is possible to accurately measure the shape, and it is possible to suppress an increase in the number of processing circuits and improve the measurement speed.
第１図は本発明を説明する構成図、 第２図は本発明の合成画像を説明するブロック図、 第３図は本発明の第１の実施例の構成図、 第４図は第３図の実施例のブロック図、 第５図は本発明の第２の実施例のブロック図である。 図において、 １……プリント板、２……部品、 ３……スリット状光ビーム、 ４……反射光、５……TVカメラ、 ６……信号選択回路、 ７……実時間高さ情報検出回路、 ８……ステージ、９……スリット方向矢印、 11……合成回路、12……DMA回路、 13……メモリ、14……CPU、 16……信号選択回路、 17……実時間高さ情報検出回路。 1 is a block diagram for explaining the present invention, FIG. 2 is a block diagram for explaining a composite image of the present invention, FIG. 3 is a block diagram for the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is FIG. 5 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram of a second embodiment of the present invention. In the figure, 1 ... Printed board, 2 ... Component, 3 ... Slit-shaped light beam, 4 ... Reflected light, 5 ... TV camera, 6 ... Signal selection circuit, 7 ... Real-time height information detection Circuit, 8 ... Stage, 9 ... Slit direction arrow, 11 ... Synthesis circuit, 12 ... DMA circuit, 13 ... Memory, 14 ... CPU, 16 ... Signal selection circuit, 17 ... Real time height Information detection circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−80510（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−28651（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−159102（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−117101（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−24809（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−138709（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−299708（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−299704（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-57-80510 (JP, A) JP-A-54-28651 (JP, A) JP-A-61-159102 (JP, A) JP-A-60- 117101 (JP, A) JP-A-57-24809 (JP, A) JP-A-62-138709 (JP, A) JP-A-62-299708 (JP, A) JP-A-62-299704 (JP, A)
Claims (3)
上にスリット状の光ビーム（３）を照射する光照射手段
と、 前記光ビーム（３）の照射による前記被検査対象（１）
からの反射光（４）をスリット方向（９）に分割して受
光する位置を高さ方向にずらして配置された複数個のテ
レビジョンカメラ（５）と、 前記複数個のテレビジョンカメラ（５）からの出力信号
を受けて順次切り換える選択手段（６）と、 前記選択手段（６）からの信号を受けて、実時間で前記
部品（２）の高さ情報を検出する回路（７）と、 を備えた実装部品検査装置。1. An inspected object (1) on which a component (2) is mounted.
Light irradiating means for irradiating a slit-shaped light beam (3) on the top, and the object (1) to be inspected by irradiating the light beam (3).
A plurality of television cameras (5) arranged so that the position where the reflected light (4) from (4) is divided in the slit direction (9) is shifted in the height direction, and the plurality of television cameras (5) ), And a circuit (7) for receiving the signal from the selecting means (6) and detecting the height information of the component (2) in real time. A mounted component inspection device comprising:
２つのグループに分け、前記スリット状の光ビーム
（３）をはさんで向き合うように配置し、それぞれのグ
ループに対応してそれぞれ前記選択手段（６）および高
さ情報を検出する回路（７）を設け、前記２つの高さ情
報を検出する回路の出力を選択して用いるようにした特
許請求の範囲第１項記載の装置。2. The plurality of television cameras (5) are divided into two groups, the slit-shaped light beams (3) are arranged so as to face each other, and each of the groups corresponds to the group. The device according to claim 1, further comprising a selecting means (6) and a circuit (7) for detecting height information, and selecting and using outputs of the two circuits for detecting height information.
は、前記光ビームのスリット方向に対して前記テレビジ
ョンカメラ（５）の走査線が垂直方向となるように配置
された特許請求の範囲第１項または第２項に記載の装
置。3. The plurality of television cameras (5)
3. The apparatus according to claim 1, wherein the scanning line of the television camera (5) is arranged in a direction perpendicular to a slit direction of the light beam.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62062415A JP2511021B2 (en) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | Mounted component inspection device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62062415A JP2511021B2 (en) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | Mounted component inspection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63229313A JPS63229313A (en) | 1988-09-26 |
| JP2511021B2 true JP2511021B2 (en) | 1996-06-26 |
Family
ID=13199495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62062415A Expired - Lifetime JP2511021B2 (en) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | Mounted component inspection device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2511021B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP6425406B2 (en) * | 2014-04-18 | 2018-11-21 | キヤノン株式会社 | INFORMATION PROCESSING APPARATUS, INFORMATION PROCESSING METHOD, AND PROGRAM |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5428651A (en) * | 1977-08-08 | 1979-03-03 | Hitachi Ltd | Appearance inspecting apparatus of objects |
| JPS5780510A (en) * | 1980-11-10 | 1982-05-20 | Komatsu Ltd | Vehicle for measuring shape of road surface |
| JPS61159102A (en) * | 1984-12-29 | 1986-07-18 | Hitachi Zosen Corp | Two-dimensional measuring method |
-
1987
- 1987-03-19 JP JP62062415A patent/JP2511021B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63229313A (en) | 1988-09-26 |
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