JP2002195960A - ボール検査装置及びボール検査方法 - Google Patents
ボール検査装置及びボール検査方法Info
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Abstract
場合には、輝度の低いボールに対して明(白)と暗
(黒)を判別するしきい値を下げて、白の固まりを抽出
し、ボールを検出することにより確実で迅速なボール検
出を可能とするボール検査装置を提供しようとするもの
である。 【解決手段】本発明は、ボール検査装置に次の手段を採
用した。第1に、ボールの画像を取り込む画像取込手段
と、該画像取込手段で取り込んだ取込画像に対して2値
化するしきい値を設定するしきい値設定手段と、取込画
像から上記しきい値によりボールを検出するボール検出
手段と、ボール検出手段により検出されたボールの良否
を判定するボール判定手段とを備えたボール検査装置と
する。第2に、しきい値設定手段により2値化するしき
い値を変えて、ボール検出手段によりボールを検出す
る。
Description
田ボール等をマウントするボールマウント装置において
利用されるボール検査装置及びボール検査方法の改良に
関するものであり、主としてマウントヘッドに吸着され
た半田ボールを検査する装置及び方法を主眼に開発され
たものである。
マウントヘッドに半田ボールが適正に吸着されたか否か
を検査するボール検査装置が存在した。この種のボール
検査装置では、半田ボールに照明を当て、カメラでボー
ルの画像を取り込み、ボールの取込画像からボールを認
識し、ボールの有無の判定(ミッシングボールの判
定)、余分な吸着ボールの判定(エクセスボールの判
定)、ボールサイズ、ボール同士が付着したものの判定
(ダブルボールの判定)、ボールポジション等のボール
検査が行われていた。
取込画像中背景部分からボール部分を分離(取込画像の
2値化)しなければならない。すなわちボールの取込画
像からボールを検出しなければならないのである。そこ
で、取込画像中背景は輝度が低く、半田ボールは輝度が
高いので、取込画像を輝度により2値化し、背景は黒、
ボールは白で表示し、白く表示されたボールを検出して
いた。
きい値は固定であった。従って、輝度が少し落ちた半田
ボールは半田ボールとして検出されず、適切なボール検
査を行うことが出来なかった。更に2値化のしきい値を
低い値に設定してボールを検出しようとすると本来ボー
ルの存在しないはずの背景部分でも照明の回り込みや反
射光などにより輝度の高い部分が存在し、半田ボールが
存在しない位置であるにも関わらず半田ボール有りとの
判断がなされてしまったり、検査対象が多くなり、検査
の処理時間が長くなってしまうことがあった。
違いは、ボール供給部で半田ボール同士が擦れあった
り、マウントヘッドと擦れあって、次第に汚れが付着し
たり、傷が付いたりして生じる。更に、半田ボールをボ
ール供給部で補充する場合でも、新しいボールと古いボ
ールが混在して半田ボール間で輝度差が生じる。特に一
旦マウントヘッドに吸着したボールを検査NGによりボ
ール供給部に戻して再利用するような場合、輝度差の発
生は顕著であった。
る半田ボールが存在する場合には、輝度の低いボールに
対して明(白)と暗(黒)を判別するしきい値を下げ
て、白の固まりを抽出し、ボールを検出することにより
確実で迅速なボール検出を可能とするボール検査装置及
びボール検査方法を提供しようとするものである。
上記課題を解決するため、ボール検査装置に次の手段を
採用した。第1に、ボールの画像を取り込む画像取込手
段と、該画像取込手段で取り込んだ取込画像に対して2
値化するしきい値を設定するしきい値設定手段と、取込
画像から上記しきい値によりボールを検出するボール検
出手段と、ボール検出手段により検出されたボールの良
否を判定するボール判定手段とを備えたボール検査装置
とする。第2に、しきい値設定手段により2値化するし
きい値を変えて、ボール検出手段によりボールを検出す
る。
段により検出されたボールの検出面積が所定値以下の場
合にしきい値を変更するという構成を付加したボール検
査装置である。
いたボール検査方法の発明であって、ボールの画像取り
込み後、取込画像に対して2値化するしきい値を所望回
数変えて、ボールを検出し、検出されたボールの良否を
判定することを特徴とするものである。
に本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発
明に係るボール検査装置が利用された半田ボールマウン
ト装置の側面図である。半田ボールマウント装置1は、
ワークであるウエハに半田ボールを搭載するマウントヘ
ッド2及びその駆動機構3と、ボール供給装置4と、ワ
ーク駆動機構5と、ボール検査装置6とで構成される。
な構成をしており、マウントヘッド2に半田ボールを供
給するボールトレイ7には、バイブレータが取り付けら
れている。バイブレータの振動により半田ボールを斜め
上方に跳ね上げ、上方からの観察では、半田ボールはボ
ールトレイ7内を廻るように移動している。尚、本実施
例で使用する半田ボールは直径0.1mmである。
1が設けられており、ウエハステージ11を駆動させる
X軸(図1中前後方向)とΘ軸(回転方向)の2軸の駆
動機構が設けられる。ワークであるウエハはウエハステ
ージ11に載置されてボールマウント位置8に搬送され
てくる。
うに、ボール供給装置4とワーク駆動機構5上のボール
マウント位置8との間を往復するY軸と、Z軸(昇降
軸)の2軸の駆動機構が設けられている。図中9はZ軸
駆動モータであり、図中10はY軸駆動モータである。
間にはボール検査装置6が設置されている。ボール検査
装置6は、CCDカメラ12によりマウントヘッド2の
下面に吸着されたボールの画像を取り込み、該取込画像
にしきい値を設定してボールを検出し、ボールサイズ、
ボールずれ量、真円度等により位置ずれボール、ダブル
ボール等の吸着ミスと、搭載ミスであるリメインボール
を判定している。
の画像を取り込む画像取込手段となる。尚、CCDカメ
ラ12の近傍にはリング状の照明灯であるリング照明1
3が半田ボールに対して斜め下より照明光を照射してい
る。
れている。本発明は、ボール検査装置6の制御部30に
特徴を有するものである。ボール検査装置6の制御部3
0には、取込画像を記憶する取込画像記憶手段31、取
込画像を2値化するしきい値を設定するしきい値設定手
段32、取込画像から上記しきい値によりボールを検出
するボール検出手段33、検出したボールの良否を判定
するボール判定手段34とを備えている。
順と共に検査装置の動作に付いて図5に従って説明す
る。まず、マウントヘッド2は、ボール供給装置4の上
方より下降して指定位置で停止し、マウントヘッド2に
図示されていないブロアモータより吸引力を与え、半田
ボールをマウントヘッド2下面の吸着孔に吸着させる。
マウントヘッド2の内圧が所定圧力より低くなった時点
で、吸着完了と判断し、マウントヘッド2を上昇させ
る。
装置6上方へ移動し、ボール吸着検査を行う。ボール検
査装置6では、リング照明13が上昇し、マウントヘッ
ド2下面に吸着された半田ボールに対して照明を当て、
CCDカメラ12でボールの画像を取り込み、予め設定
されていた初期しきい値(T1)に従って2値化し、表
示装置に表示する。
に示すように、輝度の低い背景部分が黒、輝度の高いボ
ール部分14が白で表示される。尚、実施例ではリング
照明13にて照明光を斜め下方より照射しているので、
半田ボールの中央部分15は輝度が低く黒く表示される
が、後述するボールの検出面積に含まれるものとする。
更に、現実の半田ボールより若干小さく(実施例では約
0.8倍)表示されている。図3の左端のボール画像で
ボール部分14の外側の点線部分16が正規の半田ボー
ルの大きさを示す。
ル検出手段33によるボール検出プロセスで初期検査を
行う。図2に示すボールの画像の場合、第1段より第4
段までと第5段目左側第1ボール21は全て適正との判
断がでるので、以上の部分はそのままボール判定手段3
4でのボール判定プロセスに移行する。図3に最下段
(第5段目)のボールの画像を抽出しているが、仮にこ
の状態でボール判定手段34に移行するならば左より第
2ボール22(実際にはボールではなくゴミである)が
真円度で不適、第3ボール23がダブルボール又は位置
ずれで不適、第4及び第5ボール24,25が真円度又
は位置ずれで不適の判定となってしまう。
で、白い固まりのボールとして検出された検出面積が所
定値以下の場合に、しきい値を変更するものとした。具
体的には検出ボール面積(S)が、正規ボール面積
(B)と設定割合(A:実施例では0.7)の積より小
さい場合にはしきい値を変更する。すなわちS<B*A
であるならばしきい値を変更するものとする。
(S)が正規ボール面積(B)の設定割合(A)より小
さい対象ボールに対し、2値化するしきい値を変えて
(下げて)ボールを検出するのである。すなわち初期設
定しきい値(T1)に設定割合(M:どのくらいしきい
値を下げるかの割合で実施例では0.7)を乗じたしき
い値(T2)をしきい値設定手段32により設定し、再
度の検査に移行する。尚、この変更されたしきい値(T
2)が初期設定しきい値(T1)の設定割合(E:下げ
るしきい値の限界の値で実施例では0.4)より小さく
なってはいけない。すなわち、Tn<T1*Eでないこ
とが必要である。
化を示すもので、図3の第2乃至第5ボール22,2
3,24,25に対してしきい値を下げて、しきい値
(T2)でボールを検出すると、図4第2段のように表
示装置に表示される。その中で第5ボール25は、ボー
ルと認識されるのでボール判定手段34でのボール判定
プロセスに移行する。
24は未だ検出ボール面積(S)が正規ボール面積
(B)の設定割合(A)より小さいので不適とされる。
図4第2段では、第2ボール乃至第4ボール22,2
3,24が不適であるので、再度しきい値を下げ、しき
い値(T3)でボール検出を行う。その結果、図4第3
段に示すように、第3及び第4のボール23,24は、
ボールとして検出され、ボール判定手段34でのボール
判定プロセスに移行するが、第2ボール22のみが検出
ボール面積(S)が正規ボール面積(B)の設定割合
(A)より小さいのでボール判定プロセスに移行できな
い。
n)が初期設定しきい値(T1)と設定割合(E)の積
より小さくなるまでしきい値(Tn)を下げてボール検
出を繰り返し、それでも検出ボール面積(S)が正規ボ
ール面積(B)と設定割合(A)の積より小さいため、
ボール検出をそこまででうち切り、ボール判定手段34
でのボール判定プロセスへ移行する。この場合、ボール
ではなくゴミであると判断される。
(B)の設定割合(A)と等しいか大きくなった場合、
又は、しきい値(Tn)が初期設定しきい値(T1)と
設定割合(E)の積より小さくなった場合には、ボール
検出手段33でのボール検出プロセスは終了し、ボール
判定手段34でのボール判定プロセスに移行する。
あった場合、ミッシングボールなら再度ボール供給装置
4へ移動し、吸着動作を繰り返す。ダブルボール等の余
剰ボールがあった場合には、ボール除去手段により余剰
ボールのある列を吸引除去した後、再度ボール供給装置
4へ移動し、吸着動作を繰り返す。
位置8へ移動し、マウントヘッド2は下降し、ボールマ
ウント位置8のウエハ上に半田ボールをマウントする。
手段で取り込んだ取込画像に対して2値化するしきい値
を設定するしきい値設定手段と、取込画像から上記しき
い値によりボールを検出するボール検出手段とを備えて
おり、しきい値設定手段により2値化するしきい値を変
えて、ボール検出手段によりボールを検出するものであ
るので、取込画像上輝度の相違するボールが存在する場
合にも、正確なボール検査が可能となる。
い値を設定することで初期設定で粗いしきい値を設定し
た場合にも正確な検査が可能であり、更に、しきい値設
定手段が存在することにより、最初からしきい値を低く
設定する必要もなく、低いしきい値を設定した場合に比
べて高速な検査が可能である。
の径を0.1mm乃至それ以下のものとすることにより
本発明の効果は特に顕著なものとなる。
Claims (3)
- 【請求項1】ボールの画像を取り込む画像取込手段と、
該画像取込手段で取り込んだ取込画像に対して2値化す
るしきい値を設定するしきい値設定手段と、取込画像か
ら上記しきい値によりボールを検出するボール検出手段
と、ボール検出手段により検出されたボールの良否を判
定するボール判定手段とを備えたボール検査装置におい
て、しきい値設定手段により2値化するしきい値を変え
て、ボール検出手段によりボールを検出することを特徴
とするボール検査装置。 - 【請求項2】ボール検出手段により検出されたボールの
検出面積が所定値以下の場合にしきい値を変更するもの
である請求項1記載のボール検査装置。 - 【請求項3】ボールの画像取り込みの後、取込画像に対
して2値化するしきい値を所望回数変えて、ボールを検
出し、検出されたボールの良否を判定することを特徴と
するボール検査方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000397142A JP2002195960A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | ボール検査装置及びボール検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000397142A JP2002195960A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | ボール検査装置及びボール検査方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002195960A true JP2002195960A (ja) | 2002-07-10 |
Family
ID=18862313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000397142A Pending JP2002195960A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | ボール検査装置及びボール検査方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002195960A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008032553A1 (en) * | 2006-09-13 | 2008-03-20 | Towa Corporation | Method for inspecting mounting status of electronic component |
CN102590228A (zh) * | 2012-02-10 | 2012-07-18 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | 检测带有电解电容的电路板的方法以及设备 |
US8262457B2 (en) | 2007-11-01 | 2012-09-11 | Wms Gaming Inc. | Wagering game apparatus and method to provide a trusted gaming environment |
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JP2000180374A (ja) * | 1998-12-15 | 2000-06-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 欠陥検出方法 |
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000397142A patent/JP2002195960A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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