JP2002303590A - 実装部品の検査方法および検査装置 - Google Patents
実装部品の検査方法および検査装置Info
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- JP2002303590A JP2002303590A JP2001106549A JP2001106549A JP2002303590A JP 2002303590 A JP2002303590 A JP 2002303590A JP 2001106549 A JP2001106549 A JP 2001106549A JP 2001106549 A JP2001106549 A JP 2001106549A JP 2002303590 A JP2002303590 A JP 2002303590A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 チップ部品などの実装部品の端面が半田に覆
われて部品外形を認識することができない場合において
も、実装部品の位置および部品サイズの検査を正確に行
う検査方法および検査方法を提供する。 【解決手段】 半田により実装部品の外形が認識不可能
な場合に，部品本体と電極との境界線を認識し、この境
界線の情報と、予め記憶された実装部品に関する情報と
からチップ部品の実装位置および部品サイズを算出し、
このデータに基づいて実装部品の装着位置および部品サ
イズの良否を検査する。
われて部品外形を認識することができない場合において
も、実装部品の位置および部品サイズの検査を正確に行
う検査方法および検査方法を提供する。 【解決手段】 半田により実装部品の外形が認識不可能
な場合に，部品本体と電極との境界線を認識し、この境
界線の情報と、予め記憶された実装部品に関する情報と
からチップ部品の実装位置および部品サイズを算出し、
このデータに基づいて実装部品の装着位置および部品サ
イズの良否を検査する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器に使用さ
れるプリント基板の実装工程において、プリント基板上
に実装して半田付けされた後の電子部品である実装部品
を検査する方法および装置に関し、特にチップ部品など
の実装部品の装着位置ズレおよびチップ部品の誤装着を
外観で検査する半田付け後のチップ部品の検査方法およ
び装置に関するものである。
れるプリント基板の実装工程において、プリント基板上
に実装して半田付けされた後の電子部品である実装部品
を検査する方法および装置に関し、特にチップ部品など
の実装部品の装着位置ズレおよびチップ部品の誤装着を
外観で検査する半田付け後のチップ部品の検査方法およ
び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プリント基板上に実装された電子部品で
ある実装部品の装着状態を非接触で検査する方法として
は、特開平４−２０８８０３号公報に開示された検査装
置がある。この検査装置においては、三角測量の原理を
用いて、細く絞ったビーム光を実装済みプリント基板に
照射し、その反射光を検出することで、計測点までの距
離を計測し、前記ビーム光を計測対象となるプリント基
板全面に走査させることで、実装済みプリント基板全面
の高さ画像を取得するようになっている。
ある実装部品の装着状態を非接触で検査する方法として
は、特開平４−２０８８０３号公報に開示された検査装
置がある。この検査装置においては、三角測量の原理を
用いて、細く絞ったビーム光を実装済みプリント基板に
照射し、その反射光を検出することで、計測点までの距
離を計測し、前記ビーム光を計測対象となるプリント基
板全面に走査させることで、実装済みプリント基板全面
の高さ画像を取得するようになっている。
【０００３】そして、前記取得された高さ画像をもとに
前記プリント基板上に実装された部品の外形を認識する
ことで実装部品の位置およびサイズを計測し、予め教示
されたプリント基板上に実装されるべき部品の装着位置
および部品サイズに適合するかどうかを判定している。
つまり、実装部品の装着位置にズレを生じている場合に
は、接続状態不良などのおそれがあるため不良判定を行
い、実装部品のサイズが適合していない場合には、異な
った部品が装着されているおそれがあるため不良判定を
行って、これらの不具合を防止するように図られてい
る。
前記プリント基板上に実装された部品の外形を認識する
ことで実装部品の位置およびサイズを計測し、予め教示
されたプリント基板上に実装されるべき部品の装着位置
および部品サイズに適合するかどうかを判定している。
つまり、実装部品の装着位置にズレを生じている場合に
は、接続状態不良などのおそれがあるため不良判定を行
い、実装部品のサイズが適合していない場合には、異な
った部品が装着されているおそれがあるため不良判定を
行って、これらの不具合を防止するように図られてい
る。
【０００４】以下、図面を参照しながら、実装部品を認
識するために実装部品の位置やサイズを計測する従来の
方法について説明する。図７の（ａ）および（ｂ）は、
プリント基板に実装されて半田付けされたチップ部品を
示す断面図および平面図である。部品本体１１の両側部
に第一の電極１２と第二の電極１３とが設けられている
実装部品としてのチップ部品１０は、プリント基板１８
に形成された第一のランド１６と第二のランド１７とに
跨るように実装される。そして、半田１４によりチップ
部品１０の第一の電極１２と第一のランド１６とが接合
され、半田１５によりチップ部品１０の第二の電極１３
と第二のランド１７とが接合される。
識するために実装部品の位置やサイズを計測する従来の
方法について説明する。図７の（ａ）および（ｂ）は、
プリント基板に実装されて半田付けされたチップ部品を
示す断面図および平面図である。部品本体１１の両側部
に第一の電極１２と第二の電極１３とが設けられている
実装部品としてのチップ部品１０は、プリント基板１８
に形成された第一のランド１６と第二のランド１７とに
跨るように実装される。そして、半田１４によりチップ
部品１０の第一の電極１２と第一のランド１６とが接合
され、半田１５によりチップ部品１０の第二の電極１３
と第二のランド１７とが接合される。
【０００５】また、図７の（ｃ）は、プリント基板１８
上のチップ部品１０を撮像して得られた高さデータの断
面プロファイルを概略的に示すもので、２１は高さデー
タの断面プロファイル、２２は２値化のための高さ閾値
を表わす。この高さ閾値２２としては、高さデータの断
面プロファイル２１に基づいて、電極１２、１３を含む
チップ部品１０の外形形状２５を抽出することのできる
適切な高さ閾値２２が用いられる。そして、チップ部品
１０を上方から撮像して得られた濃淡画像を、前記高さ
閾値２２で２値化して図７の（ｄ）に示すようなチップ
部品１０の外形形状２５を得て、この外形形状２５を示
す２値化画像に基づいてチップ部品１０の４つコーナー
位置の認識もしくは、４辺の認識を行い、チップ部品１
０の位置やサイズを計測し、予め教示されたチップ部品
１０の装着位置や部品サイズに適合するかどうかを判定
していた。
上のチップ部品１０を撮像して得られた高さデータの断
面プロファイルを概略的に示すもので、２１は高さデー
タの断面プロファイル、２２は２値化のための高さ閾値
を表わす。この高さ閾値２２としては、高さデータの断
面プロファイル２１に基づいて、電極１２、１３を含む
チップ部品１０の外形形状２５を抽出することのできる
適切な高さ閾値２２が用いられる。そして、チップ部品
１０を上方から撮像して得られた濃淡画像を、前記高さ
閾値２２で２値化して図７の（ｄ）に示すようなチップ
部品１０の外形形状２５を得て、この外形形状２５を示
す２値化画像に基づいてチップ部品１０の４つコーナー
位置の認識もしくは、４辺の認識を行い、チップ部品１
０の位置やサイズを計測し、予め教示されたチップ部品
１０の装着位置や部品サイズに適合するかどうかを判定
していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クリー
ム半田印刷の量が多い場合、もしくは半田槽を通すフロ
ー半田付けの場合には、図８の（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、半田１４、１５がチップ部品１１の電極１２、１
３上まで吸い上げられ、電極１２、１３の外側の端面、
あるいはチップ部品１１の４つのコーナーが半田１４、
１５により覆われてしまい、図８（ｃ）に示すように、
チップ部品１０を計測して得られた高さデータを表す濃
淡画像（高さデータの断面プロファイル）２１を、高さ
閾値２２で２値化した際に、この２値化画像において、
チップ部品１０の外形線２５が、半田部分も含めて２値
化されて認識されるため、当該チップ部品１０における
正規の４つコーナー位置およびチップ部品１０の外形を
表わす４辺において、電極１２、１３側の端面の認識が
できず、この結果、チップ部品１０の正確な位置および
サイズの計測ができないという問題が生じていた。
ム半田印刷の量が多い場合、もしくは半田槽を通すフロ
ー半田付けの場合には、図８の（ａ）、（ｂ）に示すよ
うに、半田１４、１５がチップ部品１１の電極１２、１
３上まで吸い上げられ、電極１２、１３の外側の端面、
あるいはチップ部品１１の４つのコーナーが半田１４、
１５により覆われてしまい、図８（ｃ）に示すように、
チップ部品１０を計測して得られた高さデータを表す濃
淡画像（高さデータの断面プロファイル）２１を、高さ
閾値２２で２値化した際に、この２値化画像において、
チップ部品１０の外形線２５が、半田部分も含めて２値
化されて認識されるため、当該チップ部品１０における
正規の４つコーナー位置およびチップ部品１０の外形を
表わす４辺において、電極１２、１３側の端面の認識が
できず、この結果、チップ部品１０の正確な位置および
サイズの計測ができないという問題が生じていた。
【０００７】本発明は上記問題を解決するもので、実装
部品における電極の外側の端面やコーナーが半田により
覆われてしまった場合でも、実装部品の装着位置および
部品サイズの良否を良好に判定することのできる実装部
品の検査方法および検査装置を提供することを目的とす
るものである。
部品における電極の外側の端面やコーナーが半田により
覆われてしまった場合でも、実装部品の装着位置および
部品サイズの良否を良好に判定することのできる実装部
品の検査方法および検査装置を提供することを目的とす
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明の実装部品の検査方法および検査装置は、実装
部品の実装状態を入力して得た画像に基づいて実装部品
の前記複数の電極と部品本体との境界線をそれぞれ検出
し、これらの境界線の情報と予め入力されている実装部
品に関する電極の位置およびサイズなどの情報とに基づ
いて実装部品の装着位置およびサイズを算出することで
実装部品の装着位置および部品サイズの良否を判定する
ことを特徴としたものである。
に本発明の実装部品の検査方法および検査装置は、実装
部品の実装状態を入力して得た画像に基づいて実装部品
の前記複数の電極と部品本体との境界線をそれぞれ検出
し、これらの境界線の情報と予め入力されている実装部
品に関する電極の位置およびサイズなどの情報とに基づ
いて実装部品の装着位置およびサイズを算出することで
実装部品の装着位置および部品サイズの良否を判定する
ことを特徴としたものである。
【０００９】本発明によれば、半田によりチップ部品な
どの実装部品の電極が覆われ、従来のように電極の部品
外側位置の端面、あるいは実装部品のコーナーを認識す
ることができない場合においても、半田に覆われる可能
性の低い２箇所の電極と部品本体との境界線を検出する
ことにより、正確に実装部品の装着位置およびサイズを
決定できて正しい検査が行えるものである。
どの実装部品の電極が覆われ、従来のように電極の部品
外側位置の端面、あるいは実装部品のコーナーを認識す
ることができない場合においても、半田に覆われる可能
性の低い２箇所の電極と部品本体との境界線を検出する
ことにより、正確に実装部品の装着位置およびサイズを
決定できて正しい検査が行えるものである。
【００１０】
【発明の実施形態】本発明の請求項１に記載の実装部品
の検査方法は、実装済みプリント基板表面部分、すなわ
ち、実装部品の実装状態を入力して得た画像に基づいて
実装部品の前記複数の電極と部品本体との境界線をそれ
ぞれ検出し、これらの境界線の情報と予め教示などによ
り入力されている実装部品に関する電極の位置およびサ
イズなどの情報とに基づいて実装部品の装着位置を算出
することで実装部品の装着位置の良否を判定することを
特徴としたものであり、部品の半田付けの状態に関わら
ず正確にチップ部品などの実装部品の装着位置を認識
し、正しい検査をし得るものである。
の検査方法は、実装済みプリント基板表面部分、すなわ
ち、実装部品の実装状態を入力して得た画像に基づいて
実装部品の前記複数の電極と部品本体との境界線をそれ
ぞれ検出し、これらの境界線の情報と予め教示などによ
り入力されている実装部品に関する電極の位置およびサ
イズなどの情報とに基づいて実装部品の装着位置を算出
することで実装部品の装着位置の良否を判定することを
特徴としたものであり、部品の半田付けの状態に関わら
ず正確にチップ部品などの実装部品の装着位置を認識
し、正しい検査をし得るものである。
【００１１】また、本発明の請求項２に記載の実装部品
の検査方法は、装着位置を算出する工程で、境界線を検
出する工程において検出した複数の境界線位置から実装
部品の中心位置を算出する部品中心位置算出処理を行う
もので、例えば、境界線検出処理により検出された２つ
の電極と部品本体との境界線位置の中点を、実装部品に
おける電極に沿う方向の中心位置とする。
の検査方法は、装着位置を算出する工程で、境界線を検
出する工程において検出した複数の境界線位置から実装
部品の中心位置を算出する部品中心位置算出処理を行う
もので、例えば、境界線検出処理により検出された２つ
の電極と部品本体との境界線位置の中点を、実装部品に
おける電極に沿う方向の中心位置とする。
【００１２】また、本発明の請求項３に記載の実装部品
の検査方法は、装着位置を算出する工程で、境界線を検
出工程において検出した複数の境界線位置と、予め入力
されている実装部品の電極の情報を含む形状に関する情
報とに基づいて、実装部品の外形を算出する部品外形算
出処理を行うもので、例えば、境界線検出処理により検
出された２つの電極と部品本体との境界線位置より、予
め教示された電極サイズ分を加算することにより外形を
推定し、前記推定した外形より実装部品の中点を求め
て、実装中心位置とする。
の検査方法は、装着位置を算出する工程で、境界線を検
出工程において検出した複数の境界線位置と、予め入力
されている実装部品の電極の情報を含む形状に関する情
報とに基づいて、実装部品の外形を算出する部品外形算
出処理を行うもので、例えば、境界線検出処理により検
出された２つの電極と部品本体との境界線位置より、予
め教示された電極サイズ分を加算することにより外形を
推定し、前記推定した外形より実装部品の中点を求め
て、実装中心位置とする。
【００１３】また、本発明の請求項７に記載の実装部品
の検査方法は、境界線を検出する工程において、実装済
みプリント基板表面の高さ画像をもとに、境界線が存在
しない非境界線領域を抽出し、この非境界線領域を除外
するマスク処理を施して実装部品の上面のみに領域を絞
り込むことにより、プリント基板上の配線パターン等、
実装部品の電極と部品本体との境界線以外の境界線を検
出することなく、より正確に実装部品の電極と部品本体
との境界線を検出し得るものである。
の検査方法は、境界線を検出する工程において、実装済
みプリント基板表面の高さ画像をもとに、境界線が存在
しない非境界線領域を抽出し、この非境界線領域を除外
するマスク処理を施して実装部品の上面のみに領域を絞
り込むことにより、プリント基板上の配線パターン等、
実装部品の電極と部品本体との境界線以外の境界線を検
出することなく、より正確に実装部品の電極と部品本体
との境界線を検出し得るものである。
【００１４】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態に係る実装部品の検査装置の斜視図であり、この検査
装置により、実装済みプリント基板表面部分の高さおよ
び、基板表面からの反射光量を計測する動作を行うもの
であり、図１はこの原理を説明している。なお、従来の
ものと同様のものには同符号を付す。
態に係る実装部品の検査装置の斜視図であり、この検査
装置により、実装済みプリント基板表面部分の高さおよ
び、基板表面からの反射光量を計測する動作を行うもの
であり、図１はこの原理を説明している。なお、従来の
ものと同様のものには同符号を付す。
【００１５】図１に示すように、検査装置は、被検体で
ある実装済みプリント基板２のチップ部品（実装部品）
１０にレーザ光Ｌを真上から照射するレーザーユニット
１と、プリント基板２のチップ部品１０で反射された光
を受ける４つの位置敏感検出器（ＰＳＤ：Position Sen
sitive Detector）４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄとを備えて
おり、三角測量の原理に基づいて被検体であるプリント
基板２の表面形状データを計測する。また、記憶機能や
演算機能を有して、後述する処理を行う制御手段（図示
せず）なども備えられている。位置敏感検出器４Ａ〜４
Ｄは、レーザ光Ｌを受光した位置に応じて２つのアナロ
グ信号を出力するセンサとして機能する。
ある実装済みプリント基板２のチップ部品（実装部品）
１０にレーザ光Ｌを真上から照射するレーザーユニット
１と、プリント基板２のチップ部品１０で反射された光
を受ける４つの位置敏感検出器（ＰＳＤ：Position Sen
sitive Detector）４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄとを備えて
おり、三角測量の原理に基づいて被検体であるプリント
基板２の表面形状データを計測する。また、記憶機能や
演算機能を有して、後述する処理を行う制御手段（図示
せず）なども備えられている。位置敏感検出器４Ａ〜４
Ｄは、レーザ光Ｌを受光した位置に応じて２つのアナロ
グ信号を出力するセンサとして機能する。
【００１６】三角測量の原理から、レーザ光Ｌの照射源
座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、被検体上の照射位置座標（Ｘ，
Ｙ）、各位置敏感検出器４Ａ〜４Ｄにおけるレーザ光受
光座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）、（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）、
（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）、（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）により、
被検体上の照射位置における高さ座標が算出される。
座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、被検体上の照射位置座標（Ｘ，
Ｙ）、各位置敏感検出器４Ａ〜４Ｄにおけるレーザ光受
光座標（Ｘａ，Ｙａ，Ｚａ）、（Ｘｂ，Ｙｂ，Ｚｂ）、
（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）、（Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄ）により、
被検体上の照射位置における高さ座標が算出される。
【００１７】位置敏感検出器４Ａ〜４Ｄから出力された
アナログ信号を下記の式（１）に基づいて変換処理する
ことにより被検体の高さデータが算出される。下記式
（１）と式（２）において、Ｈ（ｘ，ｙ）は照射位置で
あるサンプリング座標点（ｘ，ｙ）において計測した高
さの値を示しており、Ｂ（ｘ，ｙ）はサンプリング座標
点（ｘ，ｙ）において計測した輝度値（反射強度）であ
る。また、Ｉａ（ｘ，ｙ）とＩｂ（ｘ，ｙ）はサンプリ
ング座標点（ｘ，ｙ）において計測した各位置敏感検出
器４Ａ〜４Ｄからの信号値である。各位置敏感検出器４
Ａ〜４Ｄの出力信号である２つの信号値Ｉａ（ｘ，ｙ）
とＩｂ（ｘ，ｙ）とを加算することにより、そのサンプ
リング座標点（ｘ，ｙ）における輝度値（Ｂ（ｘ，
ｙ））が表される。 Ｈ（ｘ，ｙ）＝Ｉａ（ｘ，ｙ）／（Ｉａ（ｘ，ｙ）＋Ｉｂ（ｘ，ｙ））・・式１ Ｂ（ｘ，ｙ）＝Ｉａ（ｘ，ｙ）＋Ｉｂ（ｘ，ｙ）・・式２ 被検体の２次元領域における表面形状データ（高さデー
タ）の計測は、サンプリング座標点を固定したまま被検
体をＸ，Ｙ平面内で平行移動させて繰り返し行うか、あ
るいは被検体を固定した状態でサンプリング座標点を並
行移動させて繰り返し行う。
アナログ信号を下記の式（１）に基づいて変換処理する
ことにより被検体の高さデータが算出される。下記式
（１）と式（２）において、Ｈ（ｘ，ｙ）は照射位置で
あるサンプリング座標点（ｘ，ｙ）において計測した高
さの値を示しており、Ｂ（ｘ，ｙ）はサンプリング座標
点（ｘ，ｙ）において計測した輝度値（反射強度）であ
る。また、Ｉａ（ｘ，ｙ）とＩｂ（ｘ，ｙ）はサンプリ
ング座標点（ｘ，ｙ）において計測した各位置敏感検出
器４Ａ〜４Ｄからの信号値である。各位置敏感検出器４
Ａ〜４Ｄの出力信号である２つの信号値Ｉａ（ｘ，ｙ）
とＩｂ（ｘ，ｙ）とを加算することにより、そのサンプ
リング座標点（ｘ，ｙ）における輝度値（Ｂ（ｘ，
ｙ））が表される。 Ｈ（ｘ，ｙ）＝Ｉａ（ｘ，ｙ）／（Ｉａ（ｘ，ｙ）＋Ｉｂ（ｘ，ｙ））・・式１ Ｂ（ｘ，ｙ）＝Ｉａ（ｘ，ｙ）＋Ｉｂ（ｘ，ｙ）・・式２ 被検体の２次元領域における表面形状データ（高さデー
タ）の計測は、サンプリング座標点を固定したまま被検
体をＸ，Ｙ平面内で平行移動させて繰り返し行うか、あ
るいは被検体を固定した状態でサンプリング座標点を並
行移動させて繰り返し行う。
【００１８】なお、上記以外の装置を用いて表面形状デ
ータを計測する方法としては、例えばスリット光の変化
により高さデータを計測する光切断法や、２つ以上の視
差画像から高さデータを計測するステレオ法等があり、
またＸ線ＣＴ装置（x-ray Computed Tomography Syste
m）やＭＲＩ装置（Magnetic Resonance Imaging Syste
m）等によって計測した３次元データから表面形状デー
タを取得することも可能である。
ータを計測する方法としては、例えばスリット光の変化
により高さデータを計測する光切断法や、２つ以上の視
差画像から高さデータを計測するステレオ法等があり、
またＸ線ＣＴ装置（x-ray Computed Tomography Syste
m）やＭＲＩ装置（Magnetic Resonance Imaging Syste
m）等によって計測した３次元データから表面形状デー
タを取得することも可能である。
【００１９】これらの方法により、被検体であるプリン
ト基板２に実装部品としてのチップ部品１０が実装され
た状態が濃淡画像として取得できるるとともに、チップ
部品１０が実装されたプリント基板２の高さを認識でき
る画像を得ることができる。
ト基板２に実装部品としてのチップ部品１０が実装され
た状態が濃淡画像として取得できるるとともに、チップ
部品１０が実装されたプリント基板２の高さを認識でき
る画像を得ることができる。
【００２０】次に、上記検査装置において撮像した高さ
画像と輝度画像とを用いてチップ部品位置の検査および
チップ部品サイズの検査を実施する。図２はこの検査処
理を示すフローチャートである。
画像と輝度画像とを用いてチップ部品位置の検査および
チップ部品サイズの検査を実施する。図２はこの検査処
理を示すフローチャートである。
【００２１】まず、ステップＳＴ１０において、前記検
査装置で、部品実装済みのプリント基板２全面の高さデ
ータおよび輝度データを計測する。そして、ステップＳ
Ｔ２０において、前記高さデータを用いて、被検体にお
ける平面視して短い長さの辺に沿う方向（短手方向と称
す）の部品エッジ検出処理を実行する。図３により、エ
ッジ検出処理を実行するウインドウ３１、３２、３３
３、３４を示す。前記エッジ検出ウインドウ３１〜３４
を、予め教示されたプリント基板２およびチップ部品１
０の装着位置の情報に基づいて、半田付け状態によるエ
ッジ検出精度の影響の受けないと想定される箇所に設定
し、前記ウインドウ３１〜３４内の高さデータの変化点
を検出して、エッジ点とする。ウインドウ３１、３２で
検出された２つのエッジ点のデータから、半田が付かな
い側（短手方向）における一方の辺の位置が求まり、ウ
インドウ３３、３４で検出された２つのエッジ点のデー
タから、半田が付かない側（短手方向）における他方の
辺の位置が求まる。また、ウインドウ３１、３３で検出
された２つのエッジ点の中点と、ウインドウ３２、３４
で検出された２つのエッジ点の中点とを結ぶ直線が、半
田が付く方向（長手方向）の中心線Ａとなり、この中心
線Ａの側方から見た直線部分と水平線とのなす角度が部
品の装着回転角度（装着傾斜角度）となる。
査装置で、部品実装済みのプリント基板２全面の高さデ
ータおよび輝度データを計測する。そして、ステップＳ
Ｔ２０において、前記高さデータを用いて、被検体にお
ける平面視して短い長さの辺に沿う方向（短手方向と称
す）の部品エッジ検出処理を実行する。図３により、エ
ッジ検出処理を実行するウインドウ３１、３２、３３
３、３４を示す。前記エッジ検出ウインドウ３１〜３４
を、予め教示されたプリント基板２およびチップ部品１
０の装着位置の情報に基づいて、半田付け状態によるエ
ッジ検出精度の影響の受けないと想定される箇所に設定
し、前記ウインドウ３１〜３４内の高さデータの変化点
を検出して、エッジ点とする。ウインドウ３１、３２で
検出された２つのエッジ点のデータから、半田が付かな
い側（短手方向）における一方の辺の位置が求まり、ウ
インドウ３３、３４で検出された２つのエッジ点のデー
タから、半田が付かない側（短手方向）における他方の
辺の位置が求まる。また、ウインドウ３１、３３で検出
された２つのエッジ点の中点と、ウインドウ３２、３４
で検出された２つのエッジ点の中点とを結ぶ直線が、半
田が付く方向（長手方向）の中心線Ａとなり、この中心
線Ａの側方から見た直線部分と水平線とのなす角度が部
品の装着回転角度（装着傾斜角度）となる。
【００２２】次に、ステップＳＴ３０において、前記高
さデータおよび輝度データを用いて、電極１２、１３と
部品本体１１との境界線位置を検出し、この境界線位置
に基づいて、長手方向（半田により部品エッジが覆われ
る方向）の部品エッジを検出する。なお、長手方向の部
品エッジ検出処理については後述する。
さデータおよび輝度データを用いて、電極１２、１３と
部品本体１１との境界線位置を検出し、この境界線位置
に基づいて、長手方向（半田により部品エッジが覆われ
る方向）の部品エッジを検出する。なお、長手方向の部
品エッジ検出処理については後述する。
【００２３】次に、ステップＳＴ４０において、ステッ
プＳＴ２０、ＳＴ３０で検出されたエッジ座標よりチッ
プ部品１０の位置およびサイズの算出処理を実行する。
最後に、ステップＳＴ５０において、チップ部品１０の
装着位置については、ステップＳＴ４０で算出されたチ
ップ部品１０の装着位置と、予め教示されたチップ部品
１０の適正装着位置とのズレ量が、予め教示されたズレ
許容値以下であるかどうかを比較し、前記ズレ量が前記
ズレ許容値以下であれば良品、前記ズレ量が前記ズレ許
容値より大きければ不良と判断する。
プＳＴ２０、ＳＴ３０で検出されたエッジ座標よりチッ
プ部品１０の位置およびサイズの算出処理を実行する。
最後に、ステップＳＴ５０において、チップ部品１０の
装着位置については、ステップＳＴ４０で算出されたチ
ップ部品１０の装着位置と、予め教示されたチップ部品
１０の適正装着位置とのズレ量が、予め教示されたズレ
許容値以下であるかどうかを比較し、前記ズレ量が前記
ズレ許容値以下であれば良品、前記ズレ量が前記ズレ許
容値より大きければ不良と判断する。
【００２４】部品サイズについては、ステップＳＴ４０
で算出したチップ部品１０のサイズと、予め教示された
チップ部品１０のサイズとの差が、予め教示されたサイ
ズ許容値以下であるかどうかを比較し、前記サイズの差
が前記サイズ許容値以下であれば良品、前記サイズの差
が前記サイズ許容値よりも大きければ不良と判断する。
で算出したチップ部品１０のサイズと、予め教示された
チップ部品１０のサイズとの差が、予め教示されたサイ
ズ許容値以下であるかどうかを比較し、前記サイズの差
が前記サイズ許容値以下であれば良品、前記サイズの差
が前記サイズ許容値よりも大きければ不良と判断する。
【００２５】ここで、上記ステップＳＴ３０の長手方向
の部品エッジ検出処理についてさらに詳しく説明する。
図４は、長手方向の部品エッジ検出処理ステップＳＴ３
０を示すフローチャートである。
の部品エッジ検出処理についてさらに詳しく説明する。
図４は、長手方向の部品エッジ検出処理ステップＳＴ３
０を示すフローチャートである。
【００２６】まず、ステップＳＴ３１において、処理対
象領域を決定する。図５は、長手方向の部品エッジ検出
処理を実行するための処理対象領域を示した図である。
予めティーチングされたチップ部品１０の装着位置に関
する情報と、チップ部品１０の形状に関する情報である
部品中心位置座標４１と、電極１２、１３の部品中心位
置からの相対座標および部品ズレ許容範囲４２とによ
り、一つのチップ部品１０に対して第一の処理対象領域
４３と第二の処理対象領域４４との二つの処理領域を決
定する。
象領域を決定する。図５は、長手方向の部品エッジ検出
処理を実行するための処理対象領域を示した図である。
予めティーチングされたチップ部品１０の装着位置に関
する情報と、チップ部品１０の形状に関する情報である
部品中心位置座標４１と、電極１２、１３の部品中心位
置からの相対座標および部品ズレ許容範囲４２とによ
り、一つのチップ部品１０に対して第一の処理対象領域
４３と第二の処理対象領域４４との二つの処理領域を決
定する。
【００２７】そして、ステップＳＴ３２において、前述
したステップＳＴ３１で決定した第一の処理対象領域４
３の高さ画像を読込む。また、ステップＳＴ３３におい
て、前記高さ画像を、部品形状を抽出することのできる
チップ部品１０の高さよりやや低めの高さ閾値で２値化
し、マスク領域を０、非マスク領域を１としたマスク画
像を生成する。
したステップＳＴ３１で決定した第一の処理対象領域４
３の高さ画像を読込む。また、ステップＳＴ３３におい
て、前記高さ画像を、部品形状を抽出することのできる
チップ部品１０の高さよりやや低めの高さ閾値で２値化
し、マスク領域を０、非マスク領域を１としたマスク画
像を生成する。
【００２８】次に、ステップＳＴ３４において、前述し
たステップＳＴ３１で決定した第一の処理対象領域４３
の輝度画像を読込む。そして、ステップＳＴ３５におい
て、前記読み込んだ輝度画像とステップＳＴ３４で抽出
したマスク処理領域との画像間演算を行い、電極１２、
１３と部品本体１１との境界線位置検出処理領域の絞込
みを行う。
たステップＳＴ３１で決定した第一の処理対象領域４３
の輝度画像を読込む。そして、ステップＳＴ３５におい
て、前記読み込んだ輝度画像とステップＳＴ３４で抽出
したマスク処理領域との画像間演算を行い、電極１２、
１３と部品本体１１との境界線位置検出処理領域の絞込
みを行う。
【００２９】さらに、ステップＳＴ３６において、ステ
ップＳＴ３５により得られたマスク処理を施された輝度
画像に対し、例えば図６に示す微分オペレータを施す。
そして、微分処理された処理画像においてある値以上の
値を示す座標の最小二乗近似直線を求めることにより電
極１２と部品本体１１との境界線を検出する電極本体境
界線検出処理を実行する。
ップＳＴ３５により得られたマスク処理を施された輝度
画像に対し、例えば図６に示す微分オペレータを施す。
そして、微分処理された処理画像においてある値以上の
値を示す座標の最小二乗近似直線を求めることにより電
極１２と部品本体１１との境界線を検出する電極本体境
界線検出処理を実行する。
【００３０】なお、本実施の形態では、輝度画像が、反
射光量の高い電極１２の部分で高く、反射光量の低い部
品本体１１の部分で低く計測される特徴に対応させて、
微分処理により電極１２と部品本体１１との境界線位置
を検出したが、ステップＳＴ３５により得られたマスク
処理を施された輝度画像において、電極１２のみを抽出
できる閾値により２値化した画像に対して輪郭線を抽出
して、電極１２と部品本体１１との境界線を検出するこ
とも可能である。
射光量の高い電極１２の部分で高く、反射光量の低い部
品本体１１の部分で低く計測される特徴に対応させて、
微分処理により電極１２と部品本体１１との境界線位置
を検出したが、ステップＳＴ３５により得られたマスク
処理を施された輝度画像において、電極１２のみを抽出
できる閾値により２値化した画像に対して輪郭線を抽出
して、電極１２と部品本体１１との境界線を検出するこ
とも可能である。
【００３１】また、ステップＳＴ３７において、ステッ
プＳＴ３１で決定された第二の処理対象領域４４につい
て、処理を実行済みかどうかの判断を実行する。そし
て、未実行の場合、第二の処理対象領域４４に対し、ス
テップＳＴ３２からステップＳＴ３６までの処理を実行
し、ステップＳＴ３１で決定された第一の処理対象領域
４３および第二の処理対象領域４４のそれぞれの処理領
域に対し、二つの電極１２、１３と部品本体１１との境
界線を検出する。
プＳＴ３１で決定された第二の処理対象領域４４につい
て、処理を実行済みかどうかの判断を実行する。そし
て、未実行の場合、第二の処理対象領域４４に対し、ス
テップＳＴ３２からステップＳＴ３６までの処理を実行
し、ステップＳＴ３１で決定された第一の処理対象領域
４３および第二の処理対象領域４４のそれぞれの処理領
域に対し、二つの電極１２、１３と部品本体１１との境
界線を検出する。
【００３２】そして、ステップＳＴ３８において、ステ
ップＳＴ３７で検出した２つの電極１２、１３と部品本
体１１との境界線位置と、予め教示された電極１２、１
３の幅とにより、チップ部品１０の外形エッジ座標を算
出する。
ップＳＴ３７で検出した２つの電極１２、１３と部品本
体１１との境界線位置と、予め教示された電極１２、１
３の幅とにより、チップ部品１０の外形エッジ座標を算
出する。
【００３３】これにより、チップ部品１０の外形エッジ
座標を算出して、上述したように、ステップＳＴ４０
で、エッジ座標よりチップ部品１０の装着位置およびサ
イズの算出処理を実行することで、半田１４、１５によ
りチップ部品１０の電極１２、１３が覆われている場合
でも、正確にチップ部品１０の装着位置およびサイズを
決定でき、チップ部品１０の装着位置やサイズに関して
正しい検査が行える。
座標を算出して、上述したように、ステップＳＴ４０
で、エッジ座標よりチップ部品１０の装着位置およびサ
イズの算出処理を実行することで、半田１４、１５によ
りチップ部品１０の電極１２、１３が覆われている場合
でも、正確にチップ部品１０の装着位置およびサイズを
決定でき、チップ部品１０の装着位置やサイズに関して
正しい検査が行える。
【００３４】なお、上記実施の形態においては、部品本
体１１の両側部の２箇所に電極１２、１３がある場合を
述べたが、これに限るものではなく、部品本体の４隅箇
所など、部品本体１１の複数の端部箇所に電極がある場
合にも上記検査方法を適用可能である。
体１１の両側部の２箇所に電極１２、１３がある場合を
述べたが、これに限るものではなく、部品本体の４隅箇
所など、部品本体１１の複数の端部箇所に電極がある場
合にも上記検査方法を適用可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、半田に
より実装部品の電極が覆われ、従来のように電極の部品
外側の端面、あるいは実装部品のコーナーを認識するこ
とができない場合においても、半田に覆われる可能性の
低い複数箇所の電極と部品本体との境界線を検出するこ
とにより、正確にチップ部品などの実装部品の装着位置
およびサイズを決定できて正しい検査が行え、これによ
り検査の信頼性が向上する。
より実装部品の電極が覆われ、従来のように電極の部品
外側の端面、あるいは実装部品のコーナーを認識するこ
とができない場合においても、半田に覆われる可能性の
低い複数箇所の電極と部品本体との境界線を検出するこ
とにより、正確にチップ部品などの実装部品の装着位置
およびサイズを決定できて正しい検査が行え、これによ
り検査の信頼性が向上する。
【図１】本発明の実施の形態にかかる検査装置の概略的
な斜視図である。
な斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる検査方法を示すフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図３】同検査方法における短手方向の部品エッジ検出
処理を示す図である。
処理を示す図である。
【図４】同検査方法における長手方向の部品エッジ検出
処理を示すフローチャートである。
処理を示すフローチャートである。
【図５】同検査方法における処理対象領域を示す図であ
る。
る。
【図６】同検査方法における輝度画像の微分処理のマス
クパターンを示す図である。
クパターンを示す図である。
【図７】（ａ）はプリント基板に実装されて半田付けさ
れたチップ部品の断面図である。（ｂ）は半田付けされ
たチップ部品を上面から見た図である。（ｃ）は同チッ
プ部品の高さデータの断面プロファイルを示した図であ
る。（ｄ）は従来の検査方法によりチップ部品を２値化
した画像を示す図である。
れたチップ部品の断面図である。（ｂ）は半田付けされ
たチップ部品を上面から見た図である。（ｃ）は同チッ
プ部品の高さデータの断面プロファイルを示した図であ
る。（ｄ）は従来の検査方法によりチップ部品を２値化
した画像を示す図である。
【図８】従来の検査方法の課題を示すもので、（ａ）は
チップ部品の断面図、（ｂ）は半田付けされたチップ部
品を上面から見た平面図、（ｃ）は同チップ部品の高さ
データの断面プロファイル、（ｄ）は同チップ部品を２
値化した画像を示す図である。
チップ部品の断面図、（ｂ）は半田付けされたチップ部
品を上面から見た平面図、（ｃ）は同チップ部品の高さ
データの断面プロファイル、（ｄ）は同チップ部品を２
値化した画像を示す図である。
１ レーザーユニット ２ プリント基板 ４Ａ〜４Ｄ 位置敏感検出器 １０ チップ部品（実装部品） １１ 部品本体 １２、１３ 電極 １４、１５ 半田
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｂ 11/24 Ａ Ｆターム(参考） 2F065 AA12 AA16 AA17 AA24 AA51 AA61 CC28 FF01 FF02 FF04 FF05 FF09 GG04 HH13 JJ05 JJ16 QQ01 QQ04 QQ08 QQ25 QQ27 QQ36 QQ37 RR06 SS04 2G051 AA65 AB14 BA10 CA01 CA07 CB01 DA07 EA08 EA11 EB01 ED01 ED23 5B057 AA03 BA02 CA08 CA16 CB06 CB20 CE12 DA03 DB09 DC16 DC33
Claims (14)
- 【請求項１】 部品本体の複数の端部にそれぞれ電極が
設けられ、プリント基板上に前記複数の電極で半田付け
された実装部品を検査する実装部品の検査方法であっ
て、前記実装部品の実装状態を画像として入力し、この
入力画像に基づいて実装部品の前記複数の電極と部品本
体との境界線をそれぞれ検出し、これらの境界線の情報
と予め入力されている実装部品に関する情報とに基づい
て実装部品の装着位置を算出し、前記実装部品の装着位
置と予め入力されている適正装着位置との情報に基づい
て実装状態の良否を判定することを特徴とする実装部品
の検査方法。 - 【請求項２】 装着位置を算出する工程で、境界線を検
出する工程において検出した複数の境界線位置から実装
部品の中心位置を算出する部品中心位置算出処理を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の実装部品の検査方
法。 - 【請求項３】 装着位置を算出する工程で、境界線を検
出工程において検出した複数の境界線位置と、予め入力
されている実装部品の電極の情報を含む形状に関する情
報とに基づいて、実装部品の外形を算出する部品外形算
出処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載
の実装部品の検査方法。 - 【請求項４】 部品本体の複数の端部にそれぞれ電極が
設けられ、プリント基板上に前記複数の電極で半田付け
された実装部品を検査する実装部品の検査方法であっ
て、前記実装部品の実装状態を画像として入力し、この
入力画像に基づいて実装部品の前記複数の電極と部品本
体との境界線をそれぞれ検出し、これらの境界線の情報
と予め入力されている実装部品の情報とに基づいて実装
部品のサイズを算出し、前記実装部品のサイズと予め入
力されている適正サイズとの情報に基づいて実装部品の
良否を判定することを特徴とする実装部品の検査方法。 - 【請求項５】 サイズを算出する工程で、実装部品の電
極の情報を含む部品形状に関する情報に基づいて部品外
形を算出する部品外形算出処理を行うことを特徴とする
請求項４に記載の実装部品の検査方法。 - 【請求項６】 画像を入力する工程で、実装済みプリン
ト基板表面箇所の高さと、前記実装済みプリント基板表
面からの反射光量とを計測することで、実装部品の実装
状態を画像として入力することを特徴とする請求項１〜
５の何れかに記載の実装部品の検査方法。 - 【請求項７】 境界線を検出する工程において、実装済
みプリント基板表面の高さ画像をもとに、境界線が存在
しない非境界線領域を抽出し、この非境界線領域を除外
するマスク処理を行うことを特徴とする請求項６記載の
実装部品の検査方法。 - 【請求項８】 部品本体の複数の端部にそれぞれ電極が
設けられ、プリント基板上に前記複数の電極で半田付け
された実装部品を検査する実装部品の検査装置であっ
て、前記実装部品の実装状態を画像として入力する画像
入力手段と、この入力画像に基づいて実装部品の前記複
数の電極と部品本体との境界線をそれぞれ検出する境界
線検出手段と、これらの境界線の情報と予め入力されて
いる実装部品の情報とに基づいて実装部品の装着位置を
算出する装着位置算出手段と、前記実装部品の装着位置
と予め入力されている適正装着位置との情報に基づいて
実装状態の良否を判定する判定手段とを備えたことを特
徴とする実装部品の検査装置。 - 【請求項９】 装着位置算出手段は、複数の境界線位置
から実装部品の中心位置を算出することを特徴とする請
求項８に記載の実装部品の検査装置。 - 【請求項１０】 装着位置算出手段は、境界線検出手段
により検出した複数の境界線位置と、予め入力された実
装部品の電極の情報を含む形状に関する情報とに基づい
て、実装部品の外形を算出することを特徴とする請求項
８または９に記載の実装部品の検査装置。 - 【請求項１１】 部品本体の複数の端部にそれぞれ電極
が設けられ、プリント基板上に前記複数の電極で半田付
けされた実装部品を検査する実装部品の検査装置であっ
て、前記実装部品の実装状態を画像として入力する画像
入力手段と、この入力画像に基づいて実装部品の前記複
数の電極と部品本体との境界線をそれぞれ検出する境界
線検出手段と、これらの境界線の情報と予め入力されて
いる実装部品の情報とに基づいて実装部品のサイズを算
出するサイズ算出手段と、前記実装部品のサイズと予め
入力されている適正サイズとの情報に基づいて実装部品
の良否を判定する判定手段とを備えたことを特徴とする
実装部品の検査装置。 - 【請求項１２】 サイズ算出手段は、実装部品の電極の
情報を含む部品形状に関する情報に基づいて部品外形を
算出することを特徴とする請求項１１に記載の実装部品
の検査装置。 - 【請求項１３】 画像入力手段は、実装済みプリント基
板表面箇所の高さと、前記実装済みプリント基板表面か
らの反射光量とを計測する計測手段で構成されているこ
とを特徴とする請求項８〜１２の何れかに記載の実装部
品の検査装置。 - 【請求項１４】 境界線検出手段は、実装済みプリント
基板表面の高さ画像をもとに、境界線が存在しない非境
界線領域を抽出し、この非境界線領域を除外するマスク
処理を行うことを特徴とする請求項１３記載の実装部品
の検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001106549A JP4671527B2 (ja) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | 実装部品の検査方法および検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001106549A JP4671527B2 (ja) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | 実装部品の検査方法および検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002303590A true JP2002303590A (ja) | 2002-10-18 |
| JP4671527B2 JP4671527B2 (ja) | 2011-04-20 |
Family
ID=18959025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001106549A Expired - Fee Related JP4671527B2 (ja) | 2001-04-05 | 2001-04-05 | 実装部品の検査方法および検査装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4671527B2 (ja) |
Cited By (7)
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|---|---|---|---|---|
| JP2005172499A (ja) * | 2003-12-09 | 2005-06-30 | Hitachi Ltd | 基板外観検査装置 |
| JP2008309532A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Lasertec Corp | ３次元測定装置及び検査装置 |
| KR101770186B1 (ko) * | 2015-12-21 | 2017-08-23 | 주식회사 파미 | 부품 실장 여부 감지 장치 및 그 제어 방법 |
| JP2018056447A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 検査装置および部品実装システムならびに部品実装方法 |
| JP2019197898A (ja) * | 2019-06-20 | 2019-11-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 部品実装システムおよび部品実装方法 |
| WO2020084690A1 (ja) * | 2018-10-23 | 2020-04-30 | 株式会社Ｆｕｊｉ | 部品データ、部品データ作成方法及び部品実装機 |
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| JPH02165004A (ja) * | 1988-12-20 | 1990-06-26 | Fujitsu Ltd | 物体検査装置 |
| JPH05306913A (ja) * | 1992-04-30 | 1993-11-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角形チップの半田付状態の検査方法 |
-
2001
- 2001-04-05 JP JP2001106549A patent/JP4671527B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH05306913A (ja) * | 1992-04-30 | 1993-11-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角形チップの半田付状態の検査方法 |
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| JP2018056447A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 検査装置および部品実装システムならびに部品実装方法 |
| CN107889447A (zh) * | 2016-09-30 | 2018-04-06 | 松下知识产权经营株式会社 | 检查装置及部件安装系统以及部件安装方法 |
| US10448548B2 (en) | 2016-09-30 | 2019-10-15 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Inspection apparatus, component mounting system, and component mounting method |
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| JPWO2020084690A1 (ja) * | 2018-10-23 | 2021-04-01 | 株式会社Ｆｕｊｉ | 部品データ、部品データ作成方法及び部品実装機 |
| WO2020084690A1 (ja) * | 2018-10-23 | 2020-04-30 | 株式会社Ｆｕｊｉ | 部品データ、部品データ作成方法及び部品実装機 |
| JP7089050B2 (ja) | 2018-10-23 | 2022-06-21 | 株式会社Fuji | 部品データ作成方法及び部品実装機 |
| JP7397125B2 (ja) | 2018-10-23 | 2023-12-12 | 株式会社Fuji | 部品実装機 |
| JP2020191484A (ja) * | 2019-06-20 | 2020-11-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 部品実装システムおよび部品実装方法 |
| JP2019197898A (ja) * | 2019-06-20 | 2019-11-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 部品実装システムおよび部品実装方法 |
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