JP2003042970A - 実装基板の外観検査装置および外観検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一品種で外観の異なる別タイプ部品を混用
する場合にあっても、検査パラメータの入れ換えのため
の作業停止が発生しない実装基板の外観検査装置および
外観検査方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 実装基板を光学的に認識して所定の検査
処理を行う実装基板の外観検査において、同一品種で外
観の異なる別タイプ部品を混用する場合に、ライブラリ
データ記憶部１５に電子部品の一品種に対応した異なる
種類の複数の検査パラメータを記憶させておき、検査実
行時にＮＧ判定がなされた場合には、パラメータ入れ換
え処理部１０によって、ワークデータ記憶部９に記憶さ
れ当該検査処理実行時に使用される実行用検査パラメー
タ９ｃをライブラリデータ記憶部１５に記憶された検査
パラメータと自動的に順次入れ換える。これにより作業
停止を生じることなく連続して検査を行うことができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品が実装さ
れた実装基板の外観検査を行う実装基板の外観検査装置
および外観検査方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品実装後の実装基板は、検査ライ
ンに送られここで電子部品の位置ずれや半田付けの良否
などを光学的に検査する外観検査が行われる。この実装
基板の外観検査においては、基板を撮像して得られた画
像データに電子部品の色彩や形状などの部品データに基
づいて設定された検査パラメータを適用することによ
り、当該電子部品の分離・検出が行われ、所定検査項目
の判定処理が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の実装基板の外観
検査においては、使用される電子部品の種類によって
は、以下に説明するような不具合があった。基板に実装
される電子部品は、実装基板の設計情報である実装デー
タ上では、各電子部品の機能上の規格を示す部品コード
によって特定される。そして外観検査において用いられ
る上記検査パラメータについても、この部品コードが指
定されることにより当該部品に対応した検査パラメータ
が外観検査装置に読み込まれ、この検査パラメータに基
づいて判定処理が行われる。

【０００４】しかしながら、同一の部品コードの電子部
品であっても、部品メーカによって部品の色彩や詳細形
状などが異なる場合があり、また同一メーカによって生
産された同一部品コードの部品であっても、製造ロット
によって色彩が異なる場合もある。このため、外観検査
において判定処理を正しく行うためには、使用される検
査パラメータを単に部品コードのみならず、電子部品の
色彩や詳細形状など異なった外観を与える細分類項目が
存在する場合にはこれらの細分類項目毎に異なる検査パ
ラメータを適用しなければならない。

【０００５】ところが、実際の生産においては、同一部
品コードの部品であれば実装動作上においてもまた実装
後の機能面についてもなんら区別することなく使用可能
であることから、実装データ上では部品コードが指定さ
れるのみであり、一般に色彩や詳細形状などについては
どのようなタイプの部品が供給されるかを予め知る手段
がない。

【０００６】このため、外観検査においてＮＧが発生し
装置担当者が当該部品を目視確認して初めて、装置に設
定された検査パラメータと対応していないタイプの部品
が供給されていることが判明し、この時点において検査
パラメータの入れ換えを行っていた。そしてこの検査パ
ラメータの入れ換えは、供給される部品のロット切換の
都度発生し、この作業に手間と時間を要するとともに、
その都度検査作業が停止するという問題点があった。

【０００７】そこで本発明は、同一品種で外観の異なる
別タイプ部品を混用する場合にあっても、検査パラメー
タの入れ換えのための作業停止が発生しない実装基板の
外観検査装置および外観検査方法を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の実装基板
の外観検査装置は、電子部品が実装された実装基板を光
学的に認識して所定の検査処理を行う実装基板の外観検
査装置であって、実装基板を撮像する撮像手段と、撮像
により得られた画像データに検査対象の電子部品毎に当
該電子部品の品種に対応して設定された検査パラメータ
を適用することにより所定の判定処理を行う検査処理部
と、この検査処理部による検査処理実行時に使用される
実行用検査パラメータを記憶する検査パラメータ記憶部
と、前記電子部品の一品種に対応した異なる種類の複数
の検査パラメータを電子部品の品種毎にライブラリデー
タとして記憶するライブラリデータ記憶部と、前記検査
パラメータ記憶部に記憶された実行用検査パラメータを
前記判定処理の結果に基づいて前記ライブラリデータ記
憶部に記憶された検査パラメータと入れ換えるパラメー
タ入れ換え処理部とを備えた。

【０００９】請求項２記載の実装基板の外観検査方法
は、電子部品が実装された実装基板を光学的に認識し検
査対象の電子部品毎に当該電子部品の品種に対応して設
定された検査パラメータを適用することにより検査処理
部によって所定の判定処理を行いこの判定結果を検査結
果として出力する実装基板の外観検査方法であって、前
記電子部品の一品種に対応した異なる種類の複数の検査
パラメータを電子部品の品種毎にライブラリデータとし
てライブラリデータ記憶部に記憶させるライブラリデー
タ記憶工程と、当該検査処理実行時に使用される実行用
検査パラメータを検査パラメータ記憶部から読み出しこ
の実行用検査パラメータを使用して前記検査処理部によ
って検査処理を行う検査処理工程と、検査パラメータ記
憶部に記憶された実行用検査パラメータを前記判定処理
の結果に基づいて前記ライブラリデータ記憶部に記憶さ
れた検査パラメータと入れ換えるパラメータ入れ換え工
程とを含む。

【００１０】本発明によれば、電子部品の一品種に対応
した異なる種類の複数の検査パラメータを電子部品の品
種毎に部品ライブラリデータとして記憶させておき、検
査実行時には、当該検査処理実行時に使用される実行用
検査パラメータを判定処理の結果に基づいてライブラリ
データ記憶部に記憶された検査パラメータと入れ換える
ことにより、同一品種で外観の異なる別タイプ部品を混
用する場合にあっても、検査パラメータの入れ換えのた
めの作業停止を生じることなく連続して検査を行うこと
ができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の実装
基板の外観検査装置の構成を示すブロック図、図２は本
発明の一実施の形態の実装基板の外観検査装置のワーク
データおよびライブラリデータを示す図、図３は本発明
の一実施の形態の実装基板の外観検査における検査パラ
メータ入れ換え処理のフロー図である。

【００１２】まず図１を参照して実装基板の外観検査装
置の構成について説明する。図１において、ＸＹテーブ
ル１上には基板２が保持されており、基板２には複数の
種類の異なる電子部品３が実装されている。基板２の上
方には、照明部４とカメラ５より成る撮像部（撮像手
段）が配設されている。照明部４は発光体４ａと略半球
面状の反射体４ｂを備えており、発光体４ａから反射体
４ｂの内面に向けて照射された照明光は、球面状の反射
面によって反射され、下方の基板２を照明する。

【００１３】照明部４の上方にはカメラ５が下向きに配
置されており、カメラ５は反射体４ｂの上部に設けられ
た開口を介して、白色の拡散反射光で照明された状態の
基板２を撮像する。このときＸＹテーブル１を駆動する
ことにより基板２は水平移動し、基板２上に実装された
任意の電子部品３をカメラ５の直下に位置させて撮像す
ることができる。

【００１４】カメラ５はＡ／Ｄ変換部６に接続されてお
り、カメラ５によって取得された画像データはＡ／Ｄ変
換部６によってＡ／Ｄ変換され、画像記憶部７に記憶さ
れる。全体制御部１３は、以下に説明する各部によって
行われる動作・演算処理の全体制御を行う。検査処理部
８は、画像記憶部７に記憶された画像データを認識処理
し、この認識処理結果を対象として検査項目に応じた判
定処理を行うことにより所定の検査処理を行う。すなわ
ち、画像データに検査対象の電子部品毎に当該電子部品
の品種に対応して設定された検査パラメータを適用する
ことによって所定の判定処理を行い、この判定結果を検
査結果として出力する。プログラム記憶部１４は、検査
処理部８によって行われる検査処理や、その他の各部に
よって行われる処理を実行するためのプログラムを記憶
する。

【００１５】ワークデータ記憶部９は、基板２の外観検
査を実行するのに必要なワークデータを各基板種類毎の
固有データとして記憶する。ワークデータには、図２に
示すように、視野位置データ９ａ、ウインドウデータ９
ｂ、実行用検査パラメータ９ｃが記憶されている。視野
位置データ９ａは、検査対象の基板をカメラ５によって
撮像する際の撮像視野位置を示すデータであり、この視
野位置データに基づいてＸＹテーブル１を駆動すること
により、基板２の複数の検査対象部位がカメラ５の撮像
位置に順次移動する。

【００１６】ウインドウデータ９ｂは、カメラ５によっ
て撮像された画像中において、検査対象となる電子部品
を包含して設定される検査枠の位置やサイズに関するデ
ータである。このウインドウデータ９ｂが指定されるこ
とにより、検査処理部８による認識処理において画像中
の特定範囲のみが抽出され、この範囲内の電子部品３に
ついて検査処理が実行される。

【００１７】実行用検査パラメータ９ｃは、検査処理部
８による検査処理実行時に使用される検査パラメータで
あり、当該検査処理実行時に検査対象となる電子部品に
応じて適宜入れ換えられる。検査パラメータとは、ウイ
ンドウデータ９ｂによって抽出された範囲に含まれる電
子部品を対象として行われる判定処理において、判定結
果を導出するために適用されるパラメータであり、ウイ
ンドウ内において検査対象となる電子部品についての色
彩、輝度、形状などの部品属性データやこれらを対象と
して設定されるしきい値などのデータにより構成され、
当該検査処理実行時において対象となる基板に実装され
る各電子部品について記憶される。したがって、ワーク
データ記憶部９は、検査処理部８による検査処理実行時
に使用される実行用検査パラメータを記憶する検査パラ
メータ記憶部として機能する。

【００１８】ライブラリデータ記憶部１５は、基板２に
実装される電子部品３に関する部品ライブラリデータを
電子部品の機能別の区分である部品コード毎に記憶す
る。この部品ライブラリデータには、電子部品の一品
種、すなわち同一部品コードの異なるタイプの電子部品
に対応した複数種類の検査パラメータが含まれる。

【００１９】ここで、同一部品コードであって異なる種
類の検査パラメータを必要とする例について説明する。
同一品種で同一の部品コードを有し、基板２に実装され
た後には全く同一の機能を果たす部品であっても、メー
カによって、さらには同一メーカであっても製造ロット
によって、この外観検査処理においては異なる取り扱い
を必要とする場合がある。

【００２０】すなわち、同一部品コードであっても、メ
ーカや製造ロットによって部品の色彩や詳細形状などの
外観が相違（色違い、形状違い）している場合がある。
このため、電子部品の外観の相違点に基づいて当該電子
部品を検査対象の画像上で特定・識別する外観検査にお
いては、同一部品コードの部品であってもこのような色
違いや形状違いの部品に対しては、細分類項目が異なる
別タイプの部品としてこれらの細分類項目毎に異なる検
査パラメータを準備する必要がある。

【００２１】このような種類の部品に対応するため、ラ
イブラリデータ記憶部１５には、各部品コード毎に、メ
ーカ、ロットの違いに応じて複数種類の検査パラメータ
が格納されている。例えば図２に示すように、部品コー
ド１の電子部品について、異なる３つのメーカ（イ、
ロ、ハ）によって製造された色違いの電子部品が混在し
て用いられ、しかも２つのメーカ（イ、ハ）について
は、更にロットによって２種類（ａ、ｂ）に区分する必
要があるような場合には、メーカとロットの組み合わせ
により、Ａ〜Ｅの５種類の検査パラメータが準備され格
納される。このとき、これらの複数の検査パラメータに
ついては用いられる頻度に応じて予め優先順位が設定さ
れ、読み出される際にはこの優先順位にしたがって読み
出される。

【００２２】そして、検査処理の実行に際しては、前述
の５種類の検査パラメータＡ〜Ｅのうちのいずれかがパ
ラメータ入れ換え処理部１０によって読み出されて、ワ
ークデータ記憶部９内に実行用検査パラメータ９ｃとし
て格納される。後述するように、この検査パラメータの
入れ換えは、検査処理部８による判定結果がＮＧである
場合に、自動的に行われる。すなわち、パラメータ入れ
換え処理部１０は、ワークデータ記憶部９に記憶された
実行用検査パラメータ９ｃを、検査処理部８による判定
処理の結果に基づいて、ライブラリデータ記憶部１５に
記憶された検査パラメータと入れ換えるパラメータ入れ
換え処理を行う。

【００２３】その他の各部について説明する。照明制御
部１１は、全体制御部１３からの制御指令によって照明
部４を制御する。同様に機構駆動部１２は、全体制御部
１３からの制御指令によってＸＹテーブル１を駆動す
る。表示部１６は表示用モニタであり、カメラ５によっ
て撮像された画像や検査処理部８によって出力された検
査結果などを表示する。操作・入力部１７は、キーボー
ドやマウスなどの入力手段であり、操作コマンドの入力
や各種データの入力を行う。

【００２４】この実装基板の外観検査装置は上記のよう
に構成されており、実装基板の外観検査方法について説
明する。まず外観検査の開始に先立って、部品ライブラ
リデータを準備し記憶させる。すなわち、ライブラリデ
ータ記憶部１５に、電子部品の一品種に対応した異なる
種類の複数の検査パラメータをはじめとする各種のデー
タを、電子部品の品種毎に部品ライブラリデータとして
記憶させる。

【００２５】次に、この外観検査における検査パラメー
タ入れ換え処理について、図３のフロー図を参照して説
明する。図３において、まず基板２の検査対象部位をカ
メラ５によって撮像し、画像を取得する（ＳＴ１）。取
得された画像データは画像記憶部７に記憶される。次い
で、当該検査処理実行時に使用される実行用検査パラメ
ータ９ｃをワークデータ記憶部９から読み出す。そして
この実行用検査パラメータ９ｃを使用して、検査処理部
８によって検査処理を行う。まず取得された画像を認識
処理し（ＳＴ２）、認識処理結果を対象として当該検査
対象の電子部品についての検査項目の判定処理が行われ
る（ＳＴ３）。この判定処理には、ワークデータ記憶部
９に格納された実行用検査パラメータ９ｃのしきい値デ
ータが用いられる。

【００２６】そしてこの判定結果がＯＫであったか否か
が判断される（ＳＴ４）。ここで、判定結果がＯＫであ
れば、そのまま検査結果としてＯＫを出力する（ＳＴ
５）。この場合には、ワークデータ記憶部９に格納され
た実行用検査パラメータ９ｃがそのまま保持され、引き
続き行われる検査に対してこの実行用検査パラメータ９
ｃが適用される。

【００２７】これに対し、（ＳＴ４）にてＮＧ判定がな
された場合には、パラメータ入れ換えの要ありと判断
し、入れ換え対象の次パラメータありか否かが判断され
る（ＳＴ６）。すなわち、この場合にはパラメータ入れ
換え処理部１０は、ライブラリデータ記憶部１５にアク
セスし、格納されている同一部品コードの複数の検査パ
ラメータ（Ａ〜Ｅ）のうち、当該検査処理の実行におい
て未だ読み出されていない検査パラメータがあるか否か
を判断する。

【００２８】そして予め定められた優先順位にしたがっ
て、入れ換え対象の検査パラメータを読み出し、ワーク
データ記憶部９の実行用検査パラメータ９ｃを読み出さ
れた検査パラメータと入れ換える（ＳＴ７）。この後
（ＳＴ２）に戻り、上述の検査処理以下のステップを繰
り返す。この反復によってもなお判定結果がＮＧと判定
された場合には、ライブラリデータ記憶部１５に格納さ
れた全ての検査パラメータを読み出して順次検査処理を
行う。そして（ＳＴ６）にて未使用の検査パラメータな
しと判定された後に、判定結果がＮＧであったとの最終
的な検査結果を出力する（ＳＴ８）。

【００２９】上記説明したように、本実施の形態に示す
実装基板の外観検査においては、同一部品コードの電子
部品に色違いなど外観が異なる別タイプの部品が存在す
る場合には、これらの各タイプに対応する複数種類の検
査パラメータを予め準備して記憶させておき、検査処理
において判定がＮＧの場合には直ちに検査結果ＮＧを出
力することなく、別種類の検査パラメータを順次用いて
検査処理を行うものである。そしていずれかの検査パラ
メータを用いた検査処理によって判定がＯＫであれば、
その時点で検査結果ＯＫを出力し、また全ての検査パラ
メータを用いてもなお判定ＮＧの場合に、最終的に検査
結果ＮＧを出力する。これにより、同一部品コードで外
観が異なる別タイプ部品を混用する場合にあっても、検
査パラメータの不適合に起因する装置停止が発生するこ
とがない。

【００３０】従来は、同様のケースにおいては、検査結
果ＮＧが出力される度に作業者が当該検査結果を与えた
電子部品を実際に確認して検査パラメータの入れ換えを
要するか否かを判断する必要があり、入れ換え要と判断
した場合には作業者が盤面上の手動操作によって検査パ
ラメータの入れ換えを行っていた。

【００３１】これに対し、本実施の形態に示す外観検査
装置では、予め複数種類記憶された検査パラメータが予
め設定された優先順位にしたがって順次読み出され、パ
ラメータ入れ換え処理が自動的に行われる。これにより
検査パラメータの入れ換えのための作業停止が発生する
ことがなくしかも作業者の装置監視負荷を軽減させて、
生産性を向上させることができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、電子部品の一品種に対
応した異なる種類の複数の検査パラメータを電子部品の
品種毎に部品ライブラリデータとして記憶させておき、
検査実行時には、当該検査処理実行時に使用される実行
用検査パラメータを判定処理の結果に基づいてライブラ
リデータ記憶部に記憶された検査パラメータと入れ換え
るようにしたので、、同一品種で外観の異なる別タイプ
部品を混用する場合にあっても、検査パラメータの入れ
換えのための作業停止を生じることなく連続して検査を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の実装基板の外観検査装
置の構成を示すブロック図

【図２】本発明の一実施の形態の実装基板の外観検査装
置のワークデータおよびライブラリデータを示す図

【図３】本発明の一実施の形態の実装基板の外観検査に
おける検査パラメータ入れ換え処理のフロー図

【符号の説明】

２ 基板 ３ 電子部品 ５ カメラ ８ 検査処理部 ９ ワークデータ記憶部 ９ｃ 実行用検査パラメータ １０ パラメータ入れ換え処理部 １５ ライブラリデータ記憶部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品が実装された実装基板を光学的に
   認識して所定の検査処理を行う実装基板の外観検査装置
   であって、実装基板を撮像する撮像手段と、撮像により
   得られた画像データに検査対象の電子部品毎に当該電子
   部品の品種に対応して設定された検査パラメータを適用
   することにより所定の判定処理を行う検査処理部と、こ
   の検査処理部による検査処理実行時に使用される実行用
   検査パラメータを記憶する検査パラメータ記憶部と、前
   記電子部品の一品種に対応した異なる種類の複数の検査
   パラメータを電子部品の品種毎にライブラリデータとし
   て記憶するライブラリデータ記憶部と、前記検査パラメ
   ータ記憶部に記憶された実行用検査パラメータを前記判
   定処理の結果に基づいて前記ライブラリデータ記憶部に
   記憶された検査パラメータと入れ換えるパラメータ入れ
   換え処理部とを備えたことを特徴とする実装基板の外観
   検査装置。
2. 【請求項２】電子部品が実装された実装基板を光学的に
   認識し検査対象の電子部品毎に当該電子部品の品種に対
   応して設定された検査パラメータを適用することにより
   検査処理部によって所定の判定処理を行いこの判定結果
   を検査結果として出力する実装基板の外観検査方法であ
   って、前記電子部品の一品種に対応した異なる種類の複
   数の検査パラメータを電子部品の品種毎にライブラリデ
   ータとしてライブラリデータ記憶部に記憶させるライブ
   ラリデータ記憶工程と、当該検査処理実行時に使用され
   る実行用検査パラメータを検査パラメータ記憶部から読
   み出しこの実行用検査パラメータを使用して前記検査処
   理部によって検査処理を行う検査処理工程と、検査パラ
   メータ記憶部に記憶された実行用検査パラメータを前記
   判定処理の結果に基づいて前記ライブラリデータ記憶部
   に記憶された検査パラメータと入れ換えるパラメータ入
   れ換え工程とを含むことを特徴とする実装基板の外観検
   査方法。