CN114128418A - 检查装置 - Google Patents

检查装置 Download PDF

Info

Publication number
CN114128418A
CN114128418A CN201980098594.5A CN201980098594A CN114128418A CN 114128418 A CN114128418 A CN 114128418A CN 201980098594 A CN201980098594 A CN 201980098594A CN 114128418 A CN114128418 A CN 114128418A
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
inspection
component
image
color
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.)
Granted
Application number
CN201980098594.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114128418B (zh
Inventor
藤本智也
小林贵纮
稻浦雄哉
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.)
Fuji Corp
Original Assignee
Fuji Corp
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 Fuji Corp filed Critical Fuji Corp
Publication of CN114128418A publication Critical patent/CN114128418A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114128418B publication Critical patent/CN114128418B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • H05K13/081Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
    • H05K13/0812Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines the monitoring devices being integrated in the mounting machine, e.g. for monitoring components, leads, component placement
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N21/95684Patterns showing highly reflecting parts, e.g. metallic elements
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/08Monitoring manufacture of assemblages
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8806Specially adapted optical and illumination features
    • G01N2021/8845Multiple wavelengths of illumination or detection
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8887Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges based on image processing techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N2021/95638Inspecting patterns on the surface of objects for PCB's
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956Inspecting patterns on the surface of objects
    • G01N2021/95638Inspecting patterns on the surface of objects for PCB's
    • G01N2021/95646Soldering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

检查装置利用安装有元件的基板的检查用图像来进行该元件的安装检查,具备拍摄装置和图像处理装置。拍摄装置取得基板的R、G、B这三种单色图像。图像处理装置根据由拍摄装置取得的三种单色图像的各亮度值来设定基板颜色,计算所设定的基板颜色的补色,决定计算出的补色的各颜色成分中的亮度值最大的颜色成分,并将三种单色图像中的所决定的颜色成分的单色图像设定为检查用图像。

Description

检查装置
技术领域
本说明书公开了一种检查装置。
背景技术
以往,已知有对拍摄电路基板所得的图像进行处理的图像处理装置。例如,在专利文献1中公开了一种基板标记识别装置,其对包括设定于电路基板的预定位置的基板标记的标记位置在内的预定的拍摄范围进行照明,检测在该拍摄范围内拍摄到的图像的基板面与基板标记的标记位置的亮度差,从而识别在标记位置是否标记有基板标记。该基板标记识别装置具备:相机;图像处理部,对从相机输入的拍摄图像进行图像处理;多个补色光照明光源;以及照明控制部,控制各补色光照明光源各自的点亮状态。图像处理部输入使各补色光照明光源独立地点亮而由相机拍摄到的拍摄图像,运算所输入的拍摄图像的基板标记与基板面的亮度差。然后,图像处理部选择多个补色光照明光源中的、在拍摄图像的基板标记与基板面之间能够得到最大的亮度差的补色光照明光源来进行照明。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-40983号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在上述专利文献1中,虽然记载了一边通过补色光照明光源对包括基板标记的标记位置在内的拍摄范围进行照明一边通过相机进行拍摄来检测拍摄图像的基板面与基板标记的标记位置的亮度差,但是关于使用安装有元件的基板的检查用图像来高精度地进行该元件的安装检查的方法并没有任何提及。
本公开的主要目的在于利用安装有元件的基板的检查用图像高精度地进行该元件的安装检查。
用于解决课题的技术方案
本公开为了实现上述主要目的而采用了以下的手段。
本公开的第一检查装置是利用安装有元件的基板的检查用图像来进行该元件的安装检查的检查装置,其主旨在于,所述检查装置具备:拍摄装置,取得所述基板的R、G、B这三种单色图像;以及图像处理装置,根据所取得的所述三种单色图像的各亮度值来设定基板颜色,计算所设定的该基板颜色的补色,决定计算出的该补色的各颜色成分中的亮度值最大的颜色成分,将所取得的所述三种单色图像中的所决定的所述颜色成分的单色图像设定为所述检查用图像。
本公开的第一检查装置取得基板的R、G、B这三种单色图像,根据所取得的三种单色图像的各亮度值来设定基板颜色。接着,第一检查装置计算所设定的基板颜色的补色,并决定计算出的补色的各颜色成分中的亮度值最大的颜色成分。然后,第一检查装置将三种单色图像中的所决定的颜色成分的单色图像设定为检查用图像。由此,能够将识别基板颜色而利用最适合的光源拍摄到的图像用于元件的安装检查,因此能够进一步提高检查精度。
本公开的第二检查装置是利用安装有元件的基板的检查用图像来进行该元件的安装检查的检查装置,其主旨在于,所述检查装置具备:拍摄装置,取得所述基板的R、G、B这三种单色图像;以及图像处理装置,在所取得的所述三种单色图像中分别计算至少包括所述元件所具有的电极部和反射率不同于该电极部的电极周边部在内的预定区域内的对比度,将所述三种单色图像中的所述对比度最大的颜色成分的单色图像设定为所述检查用图像。
本公开的第二检查装置取得基板的R、G、B这三种单色图像,在所取得的三种单色图像中分别计算至少包括元件所具有的电极部和反射率不同于该电极部的电极周边部在内的预定区域内的对比度。然后,第二检查装置将三种单色图像中的对比度最大的颜色成分的单色图像设定为检查用图像。由此,能够将利用最适合区分电极部和电极周边部的光源拍摄到的图像作为检查用图像而用于元件的安装检查,因此能够进一步提高检查精度。
附图说明
图1是表示本实施方式的元件安装机10的结构的概略的结构图。
图2是表示标记相机50的结构的概略的结构图。
图3是落射光源53的A视图。
图4是侧射光源55的B视图。
图5是表示与元件安装机10的控制相关的结构的框图。
图6是表示安装检查处理的一个例子的流程图。
图7是表示各颜色成分的直方图的一个例子的说明图。
图8是表示其它实施方式中的安装检查处理的一个例子的流程图。
图9是表示拍摄图像中的检查区域的一个例子的说明图。
图10是表示拍摄图像中的检查区域的另一个例子的说明图。
图11是表示对比度计算范围的说明图。
图12是用于进行各种颜色的对比度比较的说明图。
具体实施方式
接着,对用于实施本公开的发明的方式进行说明。
图1是表示本实施方式的元件安装机10的结构的概略的结构图。图2是表示标记相机50的结构的概略的结构图。图3是落射光源53的A视图。图4是侧射光源55的B视图。图5是表示与元件安装机10的控制相关的结构的框图。此外,图1的左右方向为X轴方向,前(近前)后(里侧)方向为Y轴方向,上下方向为Z轴方向。
如图1所示,元件安装机10具备:基板搬运装置22,搬运基板80;头40,利用吸嘴45吸附元件而向基板80安装;头移动装置30,使头40沿X轴方向以及Y轴方向移动;标记相机50,对基板80进行拍摄;以及供料器70,向头40供给元件。它们收容在设置于基台11上的机壳12中。另外,元件安装机10除了这些以外,还具备对吸附于头40的元件进行拍摄的零件相机23、收容更换用的吸嘴45的嘴站24等。元件安装机10在基板搬运方向(X轴方向)上排列配置多台而构成生产线。
基板搬运装置22设置于基台11。基板搬运装置22具备在Y轴方向上隔开间隔地配置的一对传送轨道,通过驱动一对传送轨道而将基板80从图1的左朝向右(基板搬运方向)搬运。
如图1所示,头移动装置30具备一对X轴导轨31、X轴滑动件32、X轴致动器33(参照图5)、一对Y轴导轨35、Y轴滑动件36以及Y轴致动器37(参照图5)。一对Y轴导轨35以在Y轴方向上相互平行地延伸的方式设置于机壳12的上段。Y轴滑动件36架设于一对Y轴导轨35,通过Y轴致动器37的驱动而沿Y轴导轨35在Y轴方向上移动。一对X轴导轨31以在X轴方向上相互平行地延伸的方式设置于Y轴滑动件36的前表面。X轴滑动件32架设于一对X轴导轨31,通过X轴致动器33的驱动而沿X轴导轨31在X轴方向上移动。在X轴滑动件32安装有头40,头移动装置30通过使X轴滑动件32和Y轴滑动件36移动而使头40在X轴方向和Y轴方向上移动。
头40具备使吸嘴45沿Z轴(上下)方向移动的Z轴致动器41(参照图3)和使吸嘴45绕Z轴旋转的θ轴致动器42(参照图3)。头40通过使负压源与吸嘴45的吸引口连通,能够使负压作用于吸引口而吸附元件。另外,头部40通过使正压源与吸嘴45的吸引口连通,能够使正压作用于吸引口而解除元件的吸附。此外,头40可以是具备单一的吸嘴45的头,也可以是沿圆柱状的头主体的外周等间隔地具备多个吸嘴45的旋转头。另外,作为用于保持元件的构件,也可以取代吸嘴45而使用机械夹头、电磁铁。
零件相机23设置于基台11上。零件相机23在吸附于吸嘴45的元件通过零件相机23的上方时,从下方对该元件进行拍摄而生成拍摄图像,并将生成的拍摄图像向控制装置60输出。
标记相机50安装于X轴滑动件32,通过头移动装置30而与头40一起在X轴方向和Y轴方向上移动。标记相机50从上方对拍摄对象物进行拍摄而生成拍摄图像,并将生成的拍摄图像向控制装置60输出。作为标记相机50的拍摄对象物,列举有由供料器70送出的带72所保持的元件、标注于基板80的标记、安装于基板80后的元件、印刷于基板80的电路布线(铜箔)的焊料S等。
如图2所示,标记相机50具备照明装置51和相机主体58。照明装置51具有壳体52、落射光源53、半透半反镜54以及侧射光源55。壳体52是在下表面开口的圆筒状的构件,安装于相机主体58的下方。落射光源53设于壳体52的内侧的侧面。如图3所示,落射光源53是在四边形状的支撑板53d上分别配置相同数量或者大致相同数量的发出R(红色)的单色光的红色LED53a、发出G(绿色)的单色光的绿色LED53b以及发出B(蓝色)的单色光的蓝色LED53c而成的光源。各LED53a~53c在发光元件配置于中央的四边形状的基座上以覆盖该发光元件的方式安装有半球面的透镜。半透半反镜54以成为倾斜的方式设于壳体52的内侧。半透半反镜54将来自落射光源53的各LED53a、53b、53c的水平方向上的光向下方反射。另外,半透半反镜54使来自下方的光向相机主体58透过。侧射光源55以成为水平的方式设于壳体52的下方开口附近。如图4所示,侧射光源55是通过在环状的支撑板55d上分别配置相同数量或者大致相同数量的红色LED55a、绿色LED55b以及蓝色LED55c而成的光源,向下照射光。各LED55a~55c在发光元件配置于中央的四边形状的基座上以覆盖该发光元件的方式安装有半球面的透镜。在壳体52中的侧射光源55的下方设有扩散板56。从落射光源53以及侧射光源55发出的光最终被该扩散板56扩散后向对象物照射。相机主体58是基于接收到的光来生成单色的拍摄图像(单色图像)的单色相机。该相机主体58具备未图示的透镜等光学系统以及单色拍摄元件(例如单色CCD)。当从落射光源53以及侧射光源55发出并被对象物反射后的光透过半透半反镜54而到达相机主体58时,相机主体58接收该光而生成单色图像。
此外,R、G、B的各颜色的波长区域并未被特别限定,例如,也可以将R设为590nm-780nm,将G设为490nm-570nm,将B设为400nm-490nm。
供料器70具备:带盘71,卷绕有带72;以及未图示的带进给机构,将带72从带盘71退卷而向元件供给位置74a输送。在带72的表面,沿带72的长度方向等间隔地设有多个收容凹部73。在各收容凹部73中收容有元件。这些元件被覆盖带72的表面的薄膜保护。带72在元件供给位置74a被剥离膜而成为元件露出的状态。被送出到元件供给位置74a的元件被吸嘴45吸附。
如图5所示,控制装置60构成为以CPU61为中心的微处理器,除了CPU61以外,还具备ROM62、HDD63、RAM64、输入输出接口65。它们经由总线66电连接。来自标记相机50的图像信号、来自零件相机23的图像信号等经由输入输出接口65被输入到控制装置60。另一方面,从控制装置60经由输入输出接口65输出有朝向基板搬运装置22的控制信号、朝向X轴致动器33的驱动信号、朝向Y轴致动器37的驱动信号、朝向Z轴致动器41的驱动信号、朝向θ轴致动器42的驱动信号、朝向零件相机23的控制信号、朝向标记相机50的控制信号、朝向供料器70的控制信号等。
接着,对这样构成的本实施方式的元件安装机10的动作进行说明。首先,对元件安装机10按照从未图示的管理装置接收到的生产计划对基板80进行的元件安装处理进行说明。元件安装机10的控制装置60的CPU61首先以使吸嘴45来到供给安装对象的元件的供料器70的元件供给位置74a的上方的方式控制头移动装置30。接着,CPU61进行以使吸嘴45吸附元件的方式控制头40的吸附动作。具体而言,吸附动作通过如下方式来进行:以使吸嘴45下降直到吸嘴45的顶端(吸引口)与元件抵接为止的方式驱动控制Z轴致动器41,并使负压作用于吸嘴45的吸引口。然后,CPU61在以使吸附于吸嘴45的元件来到零件相机23的上方的方式控制头移动装置30之后,以对该元件进行拍摄的方式控制零件相机23,基于所得到的拍摄图像来识别元件的姿势。接着,CPU61基于识别出的元件的姿势来计算吸附偏移量,基于计算出的吸附偏移量来校正安装位置,并且以使吸附于吸嘴45的元件来到基板80的安装位置的上方的方式控制头移动装置30。然后,CPU61进行以使元件安装于安装位置的方式控制头40的安装动作。具体而言,安装动作通过如下方式来进行:以使吸嘴45下降直到吸附于吸嘴45的元件与基板80抵接为止的方式驱动控制Z轴致动器41,并使正压作用于吸嘴45的吸引口。CPU61通过反复执行这样的元件安装处理而向基板80上安装预定的数量、种类的元件。在本实施方式中,多台元件安装机10在基板搬运方向上排列而构成生产线。因此,当基板80从生产线的最上游的元件安装机10被搬运至最下游的元件安装机10时,在基板80上安装有预定的全部元件。
接着,对在元件安装机10进行了元件安装处理后进行的元件的安装检查进行说明。在此,标记相机50和控制装置60相当于本公开的检查装置。图6是表示由控制装置60的CPU61执行的安装检查处理的一个例子的流程图。CPU61首先独立地点亮落射光源53以及侧射光源55中的使用的光源的各LED,在各个照明中利用标记相机50对基板80进行拍摄,取得R、G、B这三种单色图像(步骤S100)。接着,CPU61根据三种单色图像生成各颜色成分的直方图(步骤S110)。图7是表示各颜色成分的直方图的一个例子的说明图。如图所示,各颜色成分的直方图表示在以256灰度表示R、G、B的亮度值时亮度值0~255的各出现次数。然后,CPU61在各颜色成分的直方图中,将最频出现(出现次数最多的)的亮度值的组合设定为基板颜色(R、G、B)(步骤S120)。在图7的例子中,将R=100、G=170、B=150设定为基板颜色(R、G、B)。
CPU61在设定了基板颜色(R,G,B)时,计算基板颜色(R,G,B)的补色(R’,G’,B’)(步骤S130)。在此,在将基板颜色(R、G、B)的各颜色成分中的最大的成分设为Max、将最小的成分设为Min时,由下式(1)~(3)表示补色(R’、G’、B’)。例如,在基板颜色(R、G、B)为R=100、G=170、B=150的情况下,Max=170、Min=100,因此补色(R’、G’、B’)成为R’=170、G’=100、B’=120。
R’=(Max+Min)-R…(1)
G’=(Max+Min)-G…(2)
B’(Max+Min)-B…(3)
CPU61在计算补色(R’,G’,B’)时,决定补色(R’,G’,B’)的各颜色成分中的值最大的颜色成分(步骤S140),将在步骤S100中取得的三种单色图像中的所决定的颜色成分的单色图像设定为检查用图像(步骤S150)。例如,在补色(R’、G’、B’)为R’=170、G’=100、B’=120的情况下,值最大的颜色成分为R(红色),因此将三种单色图像中的利用红色LED的照明光拍摄到的单色图像设定为检查用图像。由此,检查用图像被设定为R、G、B这三种单色图像中的利用与基板颜色的补色最近的颜色的照明拍摄到的单色图像。CPU61在这样设定检查用图像时,使用所设定的检查用图像来执行安装检查(步骤S160),结束本处理。安装检查例如也可以通过如下方式来进行:在检查用图像中进行识别元件的图像处理,在元件的识别成功时判定为元件被正常地安装,在元件的识别失败时判定为元件未被正常地安装。另外,安装检查也可以通过如下方式来进行:根据元件的识别结果计算元件相对于基板80的安装偏移量(位置偏移量、旋转偏移量),在计算出的安装偏移量处于允许范围内时判定为元件被正常安装,在计算出的安装偏移量超过允许范围时判定为元件未被正常安装。
这样,CPU61将使照明装置51的R、G、B的各LED独立地点亮而分别拍摄到的三种单色图像中的、利用与基板颜色的补色最接近的颜色的单色光拍摄到的单色图像设定为检查用图像。然后,CPU61在所设定的检查用图像中进行对安装于基板80的元件进行识别的图像处理,从而进行该元件的安装检查。使与基板颜色处于补色关系的颜色的LED点亮而拍摄到的单色图像与使其它颜色的LED点亮而拍摄到的单色图像相比,基板80的拍摄部分的亮度降低,因此基板80与安装于该基板80的元件的对比度增大。由此,能够容易地区分元件和其背景(基板),能够提高元件的识别精度。
在此,对实施方式的主要要素与发明所公开的栏中记载的发明的主要要素的对应关系进行说明。即,标记相机50相当于拍摄装置,控制装置60相当于图像处理装置。
此外,本发明不受上述实施方式的任何限定,只要属于本公开的发明的技术范围,当然能够以各种方式来实施。
例如,在上述实施方式中,CPU61执行了图6所示例的安装检查处理,但是也可以取而代之,执行图8所示例的安装检查处理。在图8所示的安装检查处理中,CPU61首先与本实施方式中的元件检查处理的步骤S100同样地,使各颜色LED独立地点亮而取得分别拍摄到的三种单色图像(步骤S200)。接着,CPU61在三种单色图像中分别设定同一检查区域(步骤S210)。步骤S210的处理例如能够通过如下方式来进行:取得安装于基板80的元件中的成为检查对象的检查对象元件的种类和尺寸,并将对根据所取得的种类和尺寸确定的元件的外形加上预定的余量所得的区域设定为检查区域。例如如图9所示,在检查对象元件是在主体部81a的两侧设有电极部81b的矩形状的芯片元件81的情况下,检查区域成为对该芯片元件81的外形加上余量所得的矩形范围。另外,例如如图9所示,在检查对象元件是在主体部82a的两侧分别设有多个电极部82b(引脚)的引线元件82(例如SOP等)的情况下,成为对包含该引线元件82的电极部82b在内的矩形外形加上余量所得的矩形范围。此外,预定的余量可以是预定的值,也可以是对元件的尺寸乘以预定的系数(例如1.1、1.2)所得的值。另外,步骤S210的处理例如也可以通过如下方式来进行:由操作者等取得包括安装于基板80的元件中的成为检查对象的检查对象元件所具有的电极部及其周边部在内的区域,并将所取得的区域设定为检查区域。例如如图10所示,在检查对象元件是芯片元件81的情况下,检查区域成为包括该芯片元件81的两个电极部81b中的各不相同的电极部81b和作为其周边部的焊料S、铜箔在内的两个矩形范围。另外,例如如图10所示,在检查对象元件是引线元件82的情况下,检查区域成为包括该引线元件82所具有的多个电极部82b中的各不相同的电极部82b和作为其周边部的焊料S、铜箔在内的多个矩形范围。
CPU61在设定各单色图像的检查区域时,在各单色图像中计算检查区域内(电极部及其周边的区域)的对比度C(步骤S220)。例如,若将检查区域中的图像中的亮度值的最大值设为Lmax,将最小值设为Lmin,则对比度C能够通过下式(4)或者下式(5)来计算。如图11所示,由于焊料S、元件的主体部的光的反射率较低,因此对安装有元件的基板进行拍摄所得的单色图像中的焊料S部分、元件的主体部分的亮度值具有集中于较低的值的倾向。另一方面,由于元件的电极是银色且光的反射率较高,因此存在有电极部分的亮度值集中于较高的值的倾向。如上所述,检查区域被设定为包围元件的电极部和成为其背景的电极周边部,因此在检查区域中对比度C较高的单色图像是易于将电极部与背景(电极周边部)区分的图像,在检查区域中对比度C较低的单色图像可以说是难以将电极部与背景(电极周边部)区分的图像。
C=(Lmax-Lmin)/(Lmax+Lmin)…(4)
C=Lmax/Lmin…(5)
然后,CPU61将三种单色图像中的对比度C最大的单色图像设定为检查用图像(步骤S230),使用所设定的检查用图像执行安装检查(步骤S240),结束本处理。
在此,在基板80的表面形成有由铜箔构成的电路布线,元件以电极部与涂敷于基板80的电路布线上的焊料S接触的方式被安装。因此,如图10的放大部分所示,在印刷于电路布线(铜箔)的焊料S存在有印刷不均而导致铜箔露出的情况下,有时作为拍摄图像中的电极部82b的背景而映现有铜箔。铜箔通常具有红褐色的光泽,对于R的照明光显示出较高的反射率,另一方面,对G、B的照明光显示出较低的反射率。与此相对地,电极部是银色,对R、G、B中的任意颜色的照明光均显示出较高的反射率。因此,在拍摄图像中的电极部的背景映现有铜箔的情况下,如图12所示,在利用基于R的单色光的照明拍摄到的拍摄图像中,检查区域内的亮度值集中于较高的值,因此对比度C降低,难以从铜箔明确地区分电极部。即,导致元件的识别精度变差。与此相对地,在利用基于G、B的单色光的照明拍摄到的拍摄图像中,检查区域中铜箔部分的亮度值降低,因此对比度C变高,能够从铜箔明确地区分电极部。由此,能够进一步提高元件的识别精度。
在上述实施方式中,作为拍摄装置的标记相机50具备:照明装置51,具有R、G、B这三种颜色的光源(LED53a~53c、55a~55c);以及相机主体58,包括单色拍摄元件。但是,拍摄装置也可以构成为彩色相机,具备:照明装置,具有白色光源;以及相机主体,包括彩色拍摄元件。在该情况下,拍摄装置能够通过将由相机主体生成的彩色图像分离为R、G、B的各通道来取得三种单色图像。
在上述实施方式中,CPU61选择对基板80进行拍摄所得的R、G、B这三种单色图像中的任意一个单色图像并设定为检查用图像,在检查用图像中进行识别元件(电极部)的图像处理,从而进行该元件的安装检查。但是,CPU61也可以选择对标注于基板的基准标记、块跳过标记进行拍摄所得的R、G、B这三种单色图像中的任意一个单色图像并设定为检查用图像,在检查用图像中进行识别基准标记、块跳过标记的图像处理。此外,基准标记例如是设于基板的对角的两处角的标记,被用于修正基板的姿势(位置和倾斜)等。另外,块跳过标记是用于在基板以可分成多个子基板(基板块)的方式形成的情况下表示基板块是良好块还是不良块的标记。元件安装机10仅在良好块上安装元件,在不良块上不进行元件的安装。
在上述实施方式中,元件安装机10兼作检查装置,但是在生产线中,也可以在比元件安装机10靠基板搬运方向的下游侧处具备专用的检查装置。
如以上说明的那样,本公开的第一检查装置是利用安装有元件的基板的检查用图像来进行该元件的安装检查的检查装置,其主旨在于,所述检查装置具备:拍摄装置,取得所述基板的R、G、B这三种单色图像;以及图像处理装置,根据所取得的所述三种单色图像的各亮度值来设定基板颜色,计算所设定的该基板颜色的补色,决定计算出的该补色的各颜色成分中的亮度值最大的颜色成分,将所取得的所述三种单色图像中的所决定的所述颜色成分的单色图像设定为所述检查用图像。
本公开的第一检查装置取得基板的R、G、B这三种单色图像,根据所取得的三种单色图像的各亮度值来设定基板颜色。接着,第一检查装置计算所设定的基板颜色的补色,并决定计算出的补色的各颜色成分中的亮度值最大的颜色成分。然后,第一检查装置将三种单色图像中的所决定的颜色成分的单色图像设定为检查用图像。由此,能够将识别基板颜色而利用最适合的光源拍摄到的图像用于元件的安装检查,因此能够进一步提高检查精度。
在这样的本公开的第一检查装置中,也可以是,所述图像处理装置在所述三种单色图像中分别生成亮度值的直方图,在所生成的各直方图中将最频出现的亮度值的组合设定为所述基板颜色。如此一来,由于通常图像中的基板所占的比例较多,因此通过在三种单色图像的各直方图中求出最频出现的亮度值的组合,能够容易地确定基板颜色。
本公开的第二检查装置是利用安装有元件的基板的检查用图像来进行该元件的安装检查的检查装置,其主旨在于,所述检查装置具备:拍摄装置,取得所述基板的R、G、B这三种单色图像;以及图像处理装置,在所取得的所述三种单色图像中分别计算至少包括所述元件所具有的电极部和反射率不同于该电极部的电极周边部在内的预定区域内的对比度,将所述三种单色图像中的所述对比度最大的颜色成分的单色图像设定为所述检查用图像。
本公开的第二检查装置取得基板的R、G、B这三种单色图像,在所取得的三种单色图像中分别计算至少包括元件所具有的电极部和反射率不同于该电极部的电极周边部在内的预定区域内的对比度。然后,第二检查装置将三种单色图像中的对比度最大的颜色成分的单色图像设定为检查用图像。由此,能够将利用最适合区分电极部与电极周边部的光源拍摄到的图像作为检查用图像并用于元件的安装检查,因此能够进一步提高检查精度。
在这样的本公开的第二检查装置中,也可以是,所述图像处理装置输入所述元件的尺寸,基于所输入的该元件的尺寸设定比所述元件的外形大一圈的区域来作为所述预定区域,并计算该区域内的对比度。如此一来,通过输入元件的尺寸,能够容易地设定包括元件的电极在内的区域,能够得到适于识别该电极的单色图像。
或者,在本公开的第二检查装置中,也可以是,所述图像处理装置设定包括所述元件所具有的多个电极部中的各不相同的电极部和电极周边部在内的多个区域来作为所述预定区域,并对应各区域来设定所述检查用图像。如此一来,能够得到适于在元件所具有的多个电极的每一个中识别电极的单色图像。
另外,在本公开的第二检查装置中,也可以是,所述基板由铜箔形成电路布线,所述元件以所述电极部与涂布于所述电路布线的焊料接触的方式被安装于所述基板,所述图像处理装置在所取得的所述三种单色图像中分别计算包括所述元件的电极部和作为所述电极周边部的所述焊料以及/或者所述电路布线在内的预定区域内的对比度。如此一来,能够得到适于将元件的电极部与焊料S、电路布线(铜箔)区分的单色图像。
另外,在本公开的第一检查装置或者第二检查装置中,也可以是,所述检查装置具备照明装置,该照明装置能够对所述基板独立地照射R、G、B这三种单色光,所述拍摄装置是如下的单色相机:利用从所述照明装置独立地照射的所述三种单色光分别对所述基板进行拍摄,由此取得所述三种单色图像。
工业实用性
本发明能够应用于检查装置、元件安装机的制造产业等。
附图标记说明
10:元件安装机11:机壳22:基板搬运装置23:零件相机24:嘴站30:头移动装置31:X轴导轨32:X轴滑动件33:X轴致动器35:Y轴导轨36:Y轴滑动件37:Y轴致动器40:头41:Z轴致动器42:θ轴致动器45:吸嘴50:标记拍摄机51:照明装置52:壳体53:落射光源53a:红色LED 53b:绿色LED53c:蓝色LED 53d:支撑板54:半透半反镜55:侧射光源55a:红色LED 55b:绿色LED 55c:蓝色LED 55d:支撑板56:扩散板58:相机主体60:控制装置61:CPU 62:ROM63:HDD64:RAM 65:输入输出接口66:总线70:供料器71:带盘72:带73:收容凹部74a:元件供给位置80:基板81、82:元件81a、82a:主体81b、82b:电极S:焊料

Claims (7)

1.一种检查装置,利用安装有元件的基板的检查用图像来进行该元件的安装检查,其中,
所述检查装置具备:
拍摄装置,取得所述基板的R、G、B这三种单色图像;以及
图像处理装置,根据所取得的所述三种单色图像的各亮度值来设定基板颜色,计算所设定的该基板颜色的补色,决定计算出的该补色的各颜色成分中的亮度值最大的颜色成分,并将所取得的所述三种单色图像中的所决定的所述颜色成分的单色图像设定为所述检查用图像。
2.根据权利要求1所述的检查装置,其中,
所述图像处理装置在所述三种单色图像中分别生成亮度值的直方图,在所生成的各直方图中将最频出现的亮度值的组合设定为所述基板颜色。
3.一种检查装置,利用安装有元件的基板的检查用图像来进行该元件的安装检查,其中,
所述检查装置具备:
拍摄装置,取得所述基板的R、G、B这三种单色图像;以及
图像处理装置,在所取得的所述三种单色图像中分别计算至少包括所述元件所具有的电极部和反射率不同于该电极部的电极周边部在内的预定区域内的对比度,并将所述三种单色图像中的所述对比度最大的颜色成分的单色图像设定为所述检查用图像。
4.根据权利要求3所述的检查装置,其中,
所述图像处理装置输入所述元件的尺寸,基于所输入的该元件的尺寸设定比所述元件的外形大一圈的区域来作为所述预定区域,并计算该区域内的对比度。
5.根据权利要求3所述的检查装置,其中,
所述图像处理装置设定包括所述元件所具有的多个电极部中的各不相同的电极部和电极周边部在内的多个区域来作为所述预定区域,并对应各区域来设定所述检查用图像。
6.根据权利要求3~5中任一项所述的检查装置,其中,
所述基板由铜箔形成电路布线,
所述元件以所述电极部与涂布于所述电路布线的焊料接触的方式被安装于所述基板,
所述图像处理装置在所取得的所述三种单色图像中分别计算包括所述元件的电极部和作为所述电极周边部的所述焊料以及/或者所述电路布线在内的预定区域内的对比度。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的检查装置,其中,
所述检查装置具备照明装置,该照明装置能够对所述基板独立地照射R、G、B这三种单色光,
所述拍摄装置是如下的单色相机:利用从所述照明装置独立地照射的所述三种单色光分别对所述基板进行拍摄,由此取得所述三种单色图像。
CN201980098594.5A 2019-07-26 2019-07-26 检查装置 Active CN114128418B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/029471 WO2021019610A1 (ja) 2019-07-26 2019-07-26 検査装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114128418A true CN114128418A (zh) 2022-03-01
CN114128418B CN114128418B (zh) 2023-10-20

Family

ID=74229868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980098594.5A Active CN114128418B (zh) 2019-07-26 2019-07-26 检查装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220252524A1 (zh)
EP (1) EP4007480A4 (zh)
JP (1) JP7301973B2 (zh)
CN (1) CN114128418B (zh)
WO (1) WO2021019610A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024009410A1 (ja) * 2022-07-05 2024-01-11 株式会社Fuji 部品有無判定方法および画像処理システム

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0385474A2 (en) * 1989-03-02 1990-09-05 Omron Corporation Method of and apparatus for inspecting printed circuit boards
JPH1140983A (ja) * 1997-07-18 1999-02-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 基板マーク認識装置
JP2004053477A (ja) * 2002-07-22 2004-02-19 Dainippon Printing Co Ltd 色ムラ検査方法及び装置
JP2007198773A (ja) * 2006-01-24 2007-08-09 Omron Corp 基板検査方法および基板検査装置
JP2008292398A (ja) * 2007-05-28 2008-12-04 Omron Corp 部品電極の浮き不良の検査方法および基板検査装置
CN101363804A (zh) * 2007-08-09 2009-02-11 欧姆龙株式会社 基板外观检查装置
CN101410007A (zh) * 2007-10-17 2009-04-15 太阳油墨(苏州)有限公司 印刷电路板的外观检查方法
JP2014135425A (ja) * 2013-01-11 2014-07-24 Djtech Co Ltd プリント基板の品質管理システム
DE102015116047A1 (de) * 2015-01-13 2016-07-14 Omron Corporation Prüfvorrichtung und Steuerverfahren für eine Prüfvorrichtung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2532513B2 (ja) * 1987-09-29 1996-09-11 松下電器産業株式会社 物体有無検査方法
JP3668383B2 (ja) * 1998-02-27 2005-07-06 松下電器産業株式会社 電子部品実装装置
KR20030026839A (ko) * 2001-09-26 2003-04-03 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 화상처리를 이용한 검사대상물의 표면검사방법 및 그 장치
JP5239561B2 (ja) * 2008-07-03 2013-07-17 オムロン株式会社 基板外観検査方法および基板外観検査装置
JP6450700B2 (ja) * 2016-03-29 2019-01-09 Ckd株式会社 基板検査装置
JP6943412B2 (ja) * 2017-02-24 2021-09-29 株式会社レクザム 基板検査装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0385474A2 (en) * 1989-03-02 1990-09-05 Omron Corporation Method of and apparatus for inspecting printed circuit boards
JPH1140983A (ja) * 1997-07-18 1999-02-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 基板マーク認識装置
JP2004053477A (ja) * 2002-07-22 2004-02-19 Dainippon Printing Co Ltd 色ムラ検査方法及び装置
JP2007198773A (ja) * 2006-01-24 2007-08-09 Omron Corp 基板検査方法および基板検査装置
JP2008292398A (ja) * 2007-05-28 2008-12-04 Omron Corp 部品電極の浮き不良の検査方法および基板検査装置
CN101363804A (zh) * 2007-08-09 2009-02-11 欧姆龙株式会社 基板外观检查装置
JP2009042089A (ja) * 2007-08-09 2009-02-26 Omron Corp 基板外観検査装置
CN101410007A (zh) * 2007-10-17 2009-04-15 太阳油墨(苏州)有限公司 印刷电路板的外观检查方法
JP2014135425A (ja) * 2013-01-11 2014-07-24 Djtech Co Ltd プリント基板の品質管理システム
DE102015116047A1 (de) * 2015-01-13 2016-07-14 Omron Corporation Prüfvorrichtung und Steuerverfahren für eine Prüfvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021019610A1 (zh) 2021-02-04
WO2021019610A1 (ja) 2021-02-04
EP4007480A1 (en) 2022-06-01
JP7301973B2 (ja) 2023-07-03
US20220252524A1 (en) 2022-08-11
CN114128418B (zh) 2023-10-20
EP4007480A4 (en) 2022-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114128417B (zh) 对基板作业系统
CN111434103B (zh) 拍摄单元及元件安装机
CN114128418B (zh) 检查装置
CN115136579B (zh) 图像校正方法、拍摄装置及检查装置
JP3597611B2 (ja) 実装機におけるマーク認識用照明装置
CN112840752B (zh) 元件拍摄用相机及元件安装机
WO2018055757A1 (ja) 照明条件特定装置及び照明条件特定方法
CN113966650B (zh) 照明单元
WO2022044075A1 (ja) 画像処理装置および実装装置、画像処理方法
EP3767938B1 (en) Image-capturing unit and component-mounting device
CN109792860B (zh) 拍摄装置及安装装置
CN117769894A (zh) 元件安装机
JP6728501B2 (ja) 画像処理システムおよび部品実装機
WO2024009410A1 (ja) 部品有無判定方法および画像処理システム
TW202409554A (zh) 圖像取得裝置、基板檢查裝置、圖像取得方法以及基板檢查方法
CN114375617A (zh) 安装基板的制造方法以及部件安装装置
CN113228847A (zh) 元件安装机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant