JP2004317291A - Solder appearance inspection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半田外観検査装置に係り、例えばプリント基板等の部品実装技術分野において基板上に設けられた半田（クリームハンダを含む）を検査する際に用いられる半田外観検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、製品に使用されるプリント基板上に電子部品を実装する場合、まずプリント基板上に配設された所定の電極パターン上にクリーム半田が印刷される。次に、該クリーム半田の粘性に基づいてプリント基板上に電子部品が仮止めされる。その後、前記プリント基板がリフロー炉へ導かれ、所定のリフロー工程を経ることで半田付けが行われる。このような半田付けが行われた場合、プリント基板上の回路を短絡させる半田ブリッジが生じることがある。かかる半田ブリッジは製品の致命的な欠陥を齎すものであるが、一般に発生場所が予想しにくい。そのため、半田ブリッジの検査は複雑になりやすく検査に時間を費やすおそれがある。かかる検査時間の長時間化は、当該製品の生産時間の長時間化を招くので、検査の効率化が要請される。
【０００３】
ところで、従来の半田ブリッジの検査装置としては、予め定められたランドの周囲に沿って順次高さを測定し、その高さの変化曲線と予め定められた変化曲線とを比較し、その差異の有無により、半田ブリッジを検査するものがある（特許文献１参照）。
【０００４】
また、別の検査装置としては、一対のハンダパターンの夫々に窓枠を設定し、この窓枠にハンダパターンの輪郭が接触した場合、両半田パターン間に半田ブリッジ検査用窓枠を設定し、この検査用窓枠内に存在する連続するランによって半田ブリッジの存在の有無を判定するものがある（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特公平７−７８４７２号公報
【特許文献２】
特開平６−１８２３６号公報
【０００６】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に記載された発明においては、ランド高さのみを検査しているため、半田ブリッジではない半田のにじみ、基板に付いたほこりを半田ブリッジと誤判定するという課題があった。また、ランドの周囲に沿って順次高さを測定するため、検査に時間を要するという課題があった。
【０００７】
また、上記特許文献２に記載された発明においては、半田ブリッジ検査用窓枠内に存在する連続するランによって半田ブリッジの存在の有無を判定するので、判定に複雑な処理を要し、検査に時間を要するという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、比較的短い処理時間で半田ブリッジの有無の判定をより確実に行うことができる半田外観検査装置を提供することを主たる目的の一つとしている。
【０００９】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記目的を達成し得る特徴的手段について以下に説明する。また、各手段につき、特徴的な作用及び効果を必要に応じて記載する。
【００１０】
手段１． 基板上に配設されたパッド及び当該パッドに付けられる半田を撮像可能な撮像手段を備え、少なくとも前記撮像手段による撮像に基づき、前記半田の良否に関し検査する半田外観検査装置であって、
前記撮像手段の撮像エリアにおいて、前記パッドに付けられる半田毎にパッドを囲う検査枠を設定する検査枠設定手段と、
前記検査枠設定手段によって設定された検査枠及び前記撮像手段にて撮像された前記基板上の半田に関し、前記パッドから前記検査枠方向に向かって延びる半田延出部が、前記検査枠と交差するか否かに基づき、半田ブリッジの存在の有無を判定する半田ブリッジ判定手段とを備えることを特徴とする半田外観検査装置。この場合、検査枠は例えば所定幅を有するように設定されている。
【００１１】
手段１によれば、撮像手段により基板上に配設されたパッド及び当該パッドに付けられる半田が撮像される。そして、少なくとも撮像手段による撮像に基づき、パッドに付けられた半田の良否に関し検査される。検査枠設定手段では、撮像手段の撮像エリアにおいて、パッド毎にパッドを囲う検査枠が設定される。半田ブリッジ判定手段では、設定された検査枠及び撮像手段にて撮像された基板上の半田に関し、パッドから検査枠方向に向かって延びる半田延出部が、検査枠と交差するか否に基づき、半田ブリッジの存在の有無が判定される。このように半田延出部がパッドを囲う検査枠と交差するか否に基づき、半田ブリッジの存在の有無が判定され、従来技術に記載したようなランドの周囲に沿って行う高さ測定処理などが不要となるので、比較的短い処理時間で半田ブリッジの有無の判定を行うことができる。また、検査枠にまで達しない半田のわずかなはみ出しは許容されることになるので、不要な修理作業などを省略することができる。また、より積極的に半田ブリッジが存在することを判定することにより、安全サイドに立った検査を行うことができる。
【００１２】
手段２．基板上に配設されたパッド及び当該パッドに付けられる半田を撮像可能な撮像手段を備え、少なくとも前記撮像手段による撮像に基づき、前記半田の良否に関し検査する半田外観検査装置であって、
前記撮像手段の撮像エリアにおいて、前記パッドに付けられる半田毎にパッドを囲う検査枠を設定する検査枠設定手段と、
前記検査枠設定手段によって設定された検査枠内を３次元計測し、前記撮像手段によって撮像された所定の高さの半田を検出する半田検出手段と、
前記検査枠設定手段によって設定された検査枠及び前記半田検出手段によって検出された前記半田に関し、前記パッドから前記検査枠方向に向かって延びる半田延出部が、前記検査枠と交差するか否かに基づき、半田ブリッジの存在の有無を判定する半田ブリッジ判定手段とを備えることを特徴とする半田外観検査装置。
【００１３】
手段２によれば、撮像手段により基板上に配設されたパッド及び当該パッドに付けられる半田が撮像される。そして、少なくとも撮像手段による撮像に基づき、パッドに付けられた半田の良否に関し検査される。検査枠設定手段では、撮像手段の撮像エリアにおいて、パッドに付けられる半田毎にパッドを囲う検査枠が設定される。半田検出手段では、設定された検査枠内で３次元計測され、撮像手段によって撮像された所定の高さの半田が検出される。半田ブリッジ判定手段では、設定された検査枠及び半田検出手段によって検出された基板上の半田に関し、パッドから検査枠方向に向かって延びる半田延出部が、検査枠と交差するか否に基づき、半田ブリッジの存在の有無が判定される。このように半田延出部がパッドを囲う検査枠と交差するか否に基づき、半田ブリッジの存在の有無が判定され、従来技術に記載したようなランドの周囲に沿って行う高さ測定処理などが不要となるので、比較的短い処理時間で半田ブリッジの有無の判定を行うことができる。また、検査枠にまで達しない半田のわずかなはみ出しは許容されることになるので、不要な修理作業などを省略することができる。また、より積極的に半田ブリッジが存在することを判定することで、安全サイドに立った検査を行うことができる。また、撮像された所定の高さの半田が検出されるので、所望の高さに対して半田ブリッジの存在の有無が判定されることになる。
【００１４】
手段３．前記半田検出手段は、前記基板面よりも上方の高さ位置のものを計測することを特徴とする手段２に記載の半田外観検査装置。
【００１５】
手段３によれば、前記半田検出手段によって計測されたものの位置は、前記基板面より上方にある。そのため、基板面上の印刷、ほこり、半田のにじみなどの基板面とほぼ同じ高さにあるものは、半田検出手段による検出対象にならない。従って、基板面上の印刷、ほこり、半田のにじみなどが検出されないので、半田ブリッジと誤判定されることもない。
【００１６】
手段４．前記検査枠設定手段によって設定された検査枠内の半田塊を検出する半田塊検出手段を備え、該半田塊検出手段により検出された半田塊に基づき前記半田延出部が特定されるようにしたことを特徴とする手段１乃至３のいずれかに記載の半田外観検査装置。例えば、半田に関し一定以上の面積を有するものが、半田塊と検出される。
【００１７】
手段４によれば、検査枠内の半田塊が検出され、検出された半田塊に基づき半田延出部が特定される。そのため、検出された半田塊が半田ブリッジか否かの判定対象となるので、半田ブリッジの有無につきより確実な判定を行うことができる。
【００１８】
手段５．前記検査枠設定手段は、前記検査枠をその外延が別のパッドまたはパターンに近接するように設定することを特徴とする手段１乃至４のいずれかに記載の半田外観検査装置。
【００１９】
手段５によれば、前記検査枠の外延が別のパッドまたはパターンに近接する。そのため、半田延出部が検査枠と交差する場合、検査枠内のパッドまたはパターンと、別のパッドまたはパターンとの間で半田ブリッジが発生している蓋然性が高くなる。従って、上記手段１、２の作用効果がより確実なものとなる。
【００２０】
手段６．前記検査枠設定手段は、前記検査枠の大きさを調整可能に構成されていることを特徴とする手段１乃至５のいずれかに記載の半田外観検査装置。
【００２１】
手段６によれば、検査枠の大きさを、例えば基板上のパッドまたはパターンの大きさまたは配置状況などに応じて調整できる。そのため、検査枠の大きさは、基板上のパッドまたはパターンが変わっても適切に対応したものとなり、検査枠による検査精度を向上させ、半田ブリッジの存在の有無の判定をより確実なものとすることができる。
【００２２】
手段７．前記半田ブリッジ判定手段は、前記パッドから前記検査枠方向に向かって連続的に延びる半田延出部が前記検査枠と交差する場合、前記半田ブリッジが存在すると判定することを特徴とする手段１乃至６のいずれかに記載の半田外観検査装置。
【００２３】
手段７によれば、パッドから検査枠方向に向かって連続的に延びる半田延出部が検査枠と交差する場合、電気的導通の蓋然性が高く、この場合に半田ブリッジが存在すると判定される。このため、よりスピーディな判定を行いつつ、積極的に半田ブリッジの存在による不具合を払拭することができる。
【００２４】
手段８．前記半田ブリッジ判定手段は、前記検査枠内の半田延出部が前記パッドから離間している場合、たとえそれが前記検査枠と交差しても、半田ブリッジが存在しないと判定される手段１乃至７のいずれかに記載の半田外観検査装置。
【００２５】
手段８によれば、半田延出部が前記パッドから離間していれば、電気的導通がなく、トラブルが生じ得ない。かかる場合は、半田ブリッジが存在しないことが判定されるので、誤判定をより確実に防止できる。
【００２６】
手段９．前記半田ブリッジ判定手段は、前記パッドから前記検査枠方向に向かって連続的に延びる半田延出部が前記検査枠と交差し更に所定距離だけ外側に延出する場合、前記半田ブリッジが存在すると判定することを特徴とする手段１乃至８のいずれかに記載の半田外観検査装置。
【００２７】
手段９によれば、パッドから検査枠方向に向かって連続的に延びる半田延出部が検査枠と交差し更に所定距離だけ外側に延出する場合、電気的導通の蓋然性が高く、この場合に半田ブリッジが存在すると判定される。このため、よりスピーディな判定を行いつつ、積極的に半田ブリッジの存在による不具合を払拭することができる。
【００２８】
手段１０．前記半田ブリッジ判定手段は、パッドから検査枠方向に向かって延びる半田延出部が、前記検査枠と所定幅で交差しているか否かに基づき、半田ブリッジの存在の有無を判定することを特徴とする手段１乃至９のいずれかに記載の半田外観検査装置。
【００２９】
手段１０によれば、半田ブリッジ判定手段では、半田延出部が検査枠と所定幅で交差する場合、半田ブリッジが存在すると判定される。これとは反対に、半田延出部が検査枠と所定幅で交差しない場合、半田ブリッジ判定手段により、半田ブリッジが存在しないと判定される。このようにパッドから検査枠方向に向かって延びる半田延出部が、検査枠と所定幅で交差する場合、電気的導通の蓋然性が高く、この場合に半田ブリッジが存在すると判定される。このため、よりスピーディな判定を行いつつ、積極的に半田ブリッジの存在による不具合を払拭することができる。
【００３０】
手段１１．基板上に配設されたパッド及び当該パッドに付けられる半田を撮像可能な撮像手段を備え、少なくとも前記撮像手段による撮像に基づき、前記半田の良否に関し検査する半田外観検査装置であって、
前記撮像手段の撮像エリアにおいて、前記パッドに付けられる半田毎にその周囲を囲む内枠部及び外枠部を有する検査枠を設定する検査枠設定手段と、
前記検査枠設定手段によって設定された検査枠及び前記撮像手段にて撮像された前記基板上の半田に基づき、半田ブリッジの存在の有無を判定する半田ブリッジ判定手段とを備えることを特徴とする半田外観検査装置。
【００３１】
手段１１によれば、撮像手段により基板上に配設されたパッド及び当該パッドに付けられる半田が撮像される。そして、少なくとも撮像手段による撮像に基づき、パッドに付けられた半田の良否に関し検査される。検査枠設定手段では、撮像手段の撮像エリアにおいて、パッドに付けられる半田毎にその周囲を囲む内枠部及び外枠部を有する検査枠が設定される。半田ブリッジ判定手段では、設定された検査枠及び撮像手段にて撮像された基板上の半田に関し、検査枠内の半田が検査枠と交差するか否に基づき、半田ブリッジの存在の有無が判定される。このように半田延出部が検査枠と交差するか否に基づき、半田ブリッジの存在の有無が判定され、従来技術に記載したようなランドの周囲に沿って行う高さ測定処理などが不要となるので、比較的短い処理時間で半田ブリッジの有無の判定を行うことができる。また、検査枠の内枠部がパッドから離間し、パッドに付けられる半田のはみ出しが検査枠の内枠部に達しない場合、半田ブリッジが存在すると判定されない。そのため、半田のわずかなはみ出しは更に許容されることになって、不要な修理作業などを省略することができる。また、より積極的に半田ブリッジが存在することを判定することで、安全サイドに立った検査を行うことができる。また、手段１と異なって、検査枠が内枠部及び外枠部を備えるので、半田ブリッジ判定方法が異なったものとなり、判定方法が多様化することになる。
【００３２】
手段１２．基板上に配設されたパッド及び当該パッドに付けられる半田を撮像可能な撮像手段を備え、少なくとも前記撮像手段による撮像に基づき、前記半田の良否に関し検査する半田外観検査装置であって、
前記撮像手段の撮像エリアにおいて、前記パッドに付けられる半田毎にその周囲を囲む内枠部及び外枠部を有する検査枠を設定する検査枠設定手段と、
前記検査枠設定手段によって設定された検査枠の内枠部及び外枠部の間を３次元計測し、前記撮像手段によって撮像された所定の高さの半田を検出する半田検出手段と、
前記検査枠設定手段によって設定された検査枠及び前記半田検出手段によって検出された前記半田に関し、前記検査枠内の半田塊が、前記検査枠の内枠部または外枠部と交差するか否かに基づき、半田ブリッジの存在の有無を判定する半田ブリッジ判定手段とを備えることを特徴とする半田外観検査装置。
【００３３】
手段１２によれば、撮像手段により基板上に配設されたパッド及び当該パッドに付けられる半田が撮像される。そして、少なくとも撮像手段による撮像に基づき、パッドに付けられた半田の良否に関し検査される。検査枠設定手段では、撮像手段の撮像エリアにおいて、パッドに付けられる半田毎にその周囲を囲む内枠部及び外枠部を有する検査枠が設定される。半田検出手段では、設定された検査枠内で３次元計測され、撮像手段によって撮像された所定の高さの半田が検出される。半田ブリッジ判定手段では、設定された検査枠及び半田検出手段によって検出された基板上の半田に関し、検査枠内の半田が検査枠の内枠部または外枠部と交差するか否に基づき、半田ブリッジの存在の有無が判定される。このように半田延出部がパッドを囲う検査枠と交差するか否に基づき、半田ブリッジの存在の有無が判定され、従来技術に記載したようなランドの周囲に沿って行う高さ測定処理などが不要となるので、比較的短い処理時間で半田ブリッジの有無の判定を行うことができる。また、検査枠の内枠部がパッドから離間し、パッドに付けられる半田のはみ出しが検査枠の内枠部に達しない場合、半田ブリッジが存在すると判定されない。そのため、その半田のわずかなはみ出しは更に許容されることになって、不要な修理作業などを更に省略することができる。また、より積極的に半田ブリッジが存在することを判定することで、安全サイドに立った検査を行うことができる。また、撮像された所定の高さの半田が検出されるので、所望の高さに対して半田ブリッジの存在の有無が判定されることになる。また、手段１及び２と異なって、半田延出部が検査枠の内枠部または外枠部と交差する場合、半田ブリッジの存在の有無が判定されるので、半田ブリッジ判定方法が異なったものとなり、判定方法が多様化することになる。
【００３４】
手段１３．前記半田検出手段は、前記検査枠設定手段によって設定された検査枠の外側を２次元計測することを特徴とする手段１２に記載の半田外観検査装置。
【００３５】
手段１３によれば、検査枠設定手段によって設定された検査枠の外側は、３次元計測ではなく２次元計測されるので、計測の簡略化を図ることができる。
【００３６】
手段１４．前記検査枠設定手段は、検査対象たるパッドまたはパターンに近接するように内枠部を設定することを特徴とする手段１１乃至１３のいずれかに記載の半田外観検査装置。
【００３７】
手段１４によれば、検査枠の内枠部は、検査対象たるパッドまたはパターンに近接する。そのため、検査枠の内枠部と、検査対象たるパッドまたはパターンからはみ出た半田とが交差しやすくなって、半田ブリッジの存在を発見しやすくなる。従って、上記１１，１２の作用効果がより確実なものとなる。
【００３８】
手段１５．前記検査枠設定手段は、検査対象とは別のパッドまたはパターンに近接するように外枠部を設定することを特徴とする手段１１乃至１４のいずれかに記載の半田外観検査装置。
【００３９】
手段１５によれば、検査枠の外枠部は、検査対象とは別のパッドまたはパターンに近接する。そのため、検査枠の外枠部と検査対象とは別のパッドまたはパターンからはみ出た半田とが交差しやすくなって、半田ブリッジの存在を発見しやすくなる。従って、上記１１，１２の作用効果がより確実なものとなる。
【００４０】
手段１６．前記検査枠設定手段は、前記検査枠の内枠部または外枠部の大きさを調整可能に構成されていることを特徴とする手段１１乃至１５のいずれかに記載の半田外観検査装置。
【００４１】
手段１６によれば、検査枠の内枠部または外枠部の大きさを、例えば基板上のパッドまたはパターンの大きさまたは配置状況などに応じて調整できる。そのため、検査枠の内枠部または外枠部の大きさは、例えば基板上のパッドまたはパターンに対して対応したものとなり、検査枠による検査精度が向上し、半田ブリッジの存在の有無の判定をより確実なものとすることができる。
【００４２】
手段１７．前記半田ブリッジ判定手段は、前記検査枠内の半田塊が前記内枠部及び外枠部と交差する場合、前記半田ブリッジが存在すると判定することを特徴とする手段１１乃至１６のいずれかに記載の半田外観検査装置。
【００４３】
手段１７によれば、検査枠内の半田塊が内枠部及び外枠部と交差する場合、電気的導通の蓋然性が高く、この場合に半田ブリッジが存在すると判定される。このため、よりスピーディな判定を行いつつ、積極的に半田ブリッジの存在による不具合を払拭することができる。
【００４４】
手段１８．前記半田ブリッジ判定手段は、前記検査枠内の半田塊が前記内枠部と交差せずに前記外枠部と交差する場合、半田ブリッジが存在しないと判定することを特徴とする手段１１乃至１７のいずれかに記載の半田外観検査装置。
【００４５】
手段１８によれば、検査枠内の半田塊が内枠部と交差せずに外枠部と交差する場合、電気的導通がなく、トラブルが生じ得ない。かかる場合は、半田ブリッジが存在しないことが判定されるので、誤判定をより確実に防止できる。
【００４６】
手段１９．前記半田ブリッジ判定手段は、前記検査枠内の半田塊が前記検査枠の内枠部及び外枠部と交差し更に所定距離だけ外側に延出する場合、前記半田ブリッジが存在すると判定することを特徴とする手段１１乃至１８のいずれかに記載の半田外観検査装置。
【００４７】
手段１９によれば、検査枠内の半田塊が前記検査枠の内枠部及び外枠部と交差し更に所定距離だけ外側に延出する場合、電気的導通の蓋然性が高く、この場合に半田ブリッジが存在すると判定される。このため、よりスピーディな判定を行いつつ、積極的に半田ブリッジの存在による不具合を払拭することができる。
【００４８】
手段２０．前記半田ブリッジ判定手段は、前記検査枠内の半田塊が、前記検査枠の内枠部及び外枠部と所定幅で交差しているか否かに基づき、前記半田ブリッジの存在の有無を判定することを特徴とする手段１１乃至１９のいずれかに記載の半田外観検査装置。
【００４９】
手段２０によれば、半田ブリッジ判定手段では、検査枠内の半田塊が検査枠の内枠部及び外枠部と所定幅で交差する場合、半田ブリッジが存在すると判定される。これとは反対に、検査枠内の半田塊が検査枠の内枠部及び外枠部と所定幅で交差しない場合、半田ブリッジ判定手段により、半田ブリッジが存在しないと判定される。このように半田塊が検査枠の内枠部及び外枠部と所定幅で交差する場合、電気的導通の蓋然性が高く、この場合に半田ブリッジが存在すると判定される。このため、よりスピーディな判定を行いつつ、積極的に半田ブリッジの存在による不具合を払拭することができる。
【００５０】
手段２１．前記半田ブリッジ判定手段は、前記基板上のパッドに付けられた半田全てについて判定することを特徴とする手段１乃至２０のいずれかに記載の半田外観検査装置。
【００５１】
手段２１によれば、基板上のパッドに付けられた半田全てについて、半田ブリッジの存在の有無が判定される。そのため、半田ブリッジが存在すると判定された半田について、必要に応じて修理をすることができ、修理対象となる半田が明確になる。
【００５２】
手段２２．前記半田ブリッジ判定手段は、前記基板上のパッドに付けられた半田のいずれかについて判定し、半田ブリッジが存在すると判定した場合、その他残余のパッドに付けられた半田について当該半田ブリッジに関する判定を中止することを特徴とする手段１乃至２０のいずれかに記載の半田外観検査装置。
【００５３】
手段２２によれば、基板上のパッドに付けられた半田のいずれかについて、半田ブリッジが存在すると判定された場合、その他残余のパッドに付けられた半田について当該半田ブリッジに関する判定が中止される。そのため、検査対象となるパッドに付けられた半田が少なくなって、検査に要する時間が短くなるとともに、不適切な基板を即座に排除することができる。
【００５４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００５５】
図１は、本実施の形態における半田外観検査装置１を模式的に示す概略構成図である。なお、本実施の形態では、半田外観検査装置１は、プリント基板Ｋの回路パターン（例えば銅箔からなる）上のパッド（電極）ＰＤに印刷されてなるクリームハンダＣの印刷状態を検査するための印刷状態検査装置として具現化されている。図１ではパッドＰＤ及びクリームハンダＣを特に拡大して示している。
【００５６】
図１に示すように、半田外観検査装置１は、プリント基板Ｋを載置する基台２を備えているとともに、基台２上には、Ｘ軸移動機構３及びＹ軸移動機構４が設けられている。Ｙ軸移動機構４上には、レール１０が配設されており、該レール１０上に基板としてのプリント基板Ｋが載置されるようになっている。そして、Ｘ軸移動機構３及びＹ軸移動機構４が作動することで、プリント基板ＫがＸ軸方向及びＹ軸方向に移動するようになっている。
【００５７】
半田外観検査装置１はまた、三次元計測用照射手段５と、撮像手段としてのＣＣＤカメラ（カラーカメラ）６と、ＣＣＤカメラ６に対し電気的に接続された主制御手段７とを備えている。三次元計測用照射手段５は、プリント基板Ｋの表面に対し斜め上方から所定の光パターンを照射するように構成されている。ＣＣＤカメラ６は、プリント基板Ｋの真上に配置され、プリント基板Ｋ上の前記光パターンの照射された部分を撮像可能となっている。そして、主制御手段７は、図２に示されるように、画像処理部８を備えている。この画像処理部８は所定の三次元計測または二次元計測方法によって、ＣＣＤカメラ６にて撮像された画像データに基づき画像処理を行う。
【００５８】
画像処理部８は、パッドＰＤに付けられるクリームハンダＣの三次元計測（主として高さ計測及び体積計測）を行う三次元計測制御部８ａを備えている。つまり、三次元計測制御部８ａは、パッドＰＤに位置するクリームハンダＣの高さ（体積）に基づいて印刷状態を検査することができる。なお、本実施の形態における三次元計測に際しては、位相シフト法、光切断法、空間コード法、合焦法等、任意の計測方法が適宜採用される。また、画像処理部８は、パッドＰＤに位置するクリームハンダＣの二次元計測（主として配設領域の特定及び面積計測）を行う二次元計測制御部８ｂを備えている。つまり、二次元計測制御部８ｂは、パッドＰＤに位置するクリームハンダＣの配設位置及び面積に基づいて印刷状態を検査することができる。
【００５９】
その画像処理部８は、三次元計測制御部８ａまたは二次元計測制御部８ｂと協働するブリッジ検査枠設定部８ｃ、はんだ塊検出部８ｄ及びはんだブリッジ判定部８ｅを備えている。ブリッジ検査枠設定部８ｃは、パッドＰＤに位置するクリームハンダＣが例えば隣のパッドＰＤ上のクリームハンダＣと繋がった状態である「はんだブリッジ」の存在の有無を調べるための検査枠としてのブリッジ検査枠ＫＷ（図４参照）を、ＣＣＤカメラ６にて撮像された画像データ上に設定できる。従って、本実施形態のブリッジ検査枠設定部８ｃは、検査枠設定手段として機能する。この場合、ブリッジ検査枠ＫＷの大きさは、主制御手段７に接続される操作パネル（図示せず）を介した操作入力または画像処理部８の自動機能として、プリント基板Ｋ上に配設されたパッドＰＤの大きさに対応して設定できるようになっている。特に、ブリッジ検査枠ＫＷの外延部分は、ブリッジ検査枠ＫＷの外側に位置する別のパッドＰＤになるべく近接するように極力大きく設定される。
【００６０】
また、はんだ塊検出部８ｄは、ブリッジ検査枠ＫＷ内において、パッドＰＤから延びる一定以上の面積を有する半田、つまり半田塊を検出することができる。従って、本実施形態のはんだ塊検出部８ｄは、半田塊を検出する半田塊検出手段として機能する。この場合、パッドＰＤからブリッジ検査枠ＫＷ方向に向かって延びる半田延出部としての半田塊を検出することができる。
【００６１】
また、はんだブリッジ判定部８ｅは、ブリッジ検査枠ＫＷ内の半田塊がはんだブリッジであるか否かを判定することができる。この場合、半田ブリッジであるか否かの判定は、パッドＰＤからブリッジ検査枠ＫＷ方向に向かって延びる半田延出部としての半田塊がブリッジ検査枠ＫＷと交差するか否かに基づき行われる。従って、本実施形態のはんだブリッジ判定部８ｅは、ブリッジ検査枠ＫＷ内の半田ブリッジの存在の有無を判定する半田ブリッジ判定手段として機能する。
【００６２】
本実施の形態における半田外観検査装置１は、ブリッジ検査枠ＫＷ内の三次元計測に際し（先だって）、パッドＰＤに位置するクリームハンダＣが配設されてなる領域を抽出するための手段を具備している。当該手段には、ハンダ抽出用照射手段１１が含まれる。ハンダ抽出用照射手段１１は、三次元計測用照射手段５による光パターンの照射に先だってプリント基板Ｋに対し、所定の光を照射するものである。
【００６３】
より詳しく説明すると、ハンダ抽出用照射手段１１は、図示しない上下一対のリングライトを具備している。上部のリングライトは、小入射角での光照射を行うようになっているとともに、赤色または緑色の光を照射可能に構成されている。下部のリングライトは、大入射角での光照射を行うようになっているとともに、青色または緑色の光を選択的に照射可能に構成されている。通常、プリント基板Ｋにおいては、パッドＰＤ及び回路パターンを形成するための赤色系統の銅箔が設けられており、その上に青色系統のクリームハンダＣが印刷されていることから、赤色光はクリームハンダＣ部分からは暗くしか反射されず青色光は銅箔部分からは暗くしか反射されない。これにより、青色画像としては銅箔部分がより暗く、赤色画像としてはクリームハンダ部分がより暗くなることから、各色画像とも、明暗の差が大きくなる。そこで、本実施の形態では、クリームハンダＣの配設領域の特定（抽出）を行うべく、上部リングライトから赤色の光を、下部リングライトから青色の光をそれぞれ照射し、その照射面をＣＣＤカメラ６で撮像し、ＣＣＤカメラ６による撮像から得られた画像データに基づき、主制御手段７において、クリームハンダＣの配設領域を特定（抽出）する作業が行われるようになっている。
【００６４】
主制御手段７は、図２に示すように、プリント基板Ｋに関するパッド及び回路パターンなどのデータ等を入力するためのデータ入力手段１７が接続されている。また、主制御手段７は、照射制御手段２１に接続されている。照射制御手段２１は、前記三次元計測用照射手段５、ハンダ抽出用照射手段１１（上下一対のリングライト）に接続されており、前記主制御手段７からの制御信号に基づき、各照射手段５，１１の照射の実行制御及び各色の光の照射の切換制御を行う。主制御手段７はまた、Ｘ軸移動制御手段２２及びＹ軸移動制御手段２３に接続されている。これらＸ軸移動制御手段２２及びＹ軸移動制御手段２３は、主制御手段７からの制御信号に基づき、前記Ｘ軸移動機構３及びＹ軸移動機構４を適宜駆動制御する。これにより、プリント基板ＫがＸ軸方向、Ｙ軸方向へと適宜移動させられる。
【００６５】
次に、上記のように構成されてなる半田外観検査装置１における検査の内容について説明する。すなわち、図３は、はんだ印刷検査装置１において行われる検査内容を示すフローチャートである。同図に示すように、まず、ステップＳ（以下単にＳと表す）１０１において、ＣＣＤカメラ６を用いてプリント基板Ｋを撮像する。この場合、ＣＣＤカメラ６の撮像エリアには、プリント基板ＫのパッドＰＤ、回路パターン及びクリームハンダＣが撮像される。次に、Ｓ１０２において、ＣＣＤカメラ６の撮像エリアにおいて、パッドＰＤに付けられるクリームハンダＣにパッドＰＤを囲う所定の幅を有するブリッジ検査枠が設定される。具体的には、図４に示すように、パッドＰＤ１について、該パッドＰＤ１の外延から所定距離だけ離れた位置に略正方形状のブリッジ検査枠ＫＷ１が設定される。
次に、Ｓ１０３において、ブリッジ検査枠内を３次元計測する。この場合、まずブリッジ検査枠ＫＷ１内において３次元計測する。次に、Ｓ１０４において、高さが一定値以上のポイントの半田のうち、パッドから延びるクリームハンダに関し一定以上の面積を有するものを半田塊と認識する。この場合、ブリッジ検査枠ＫＷ１において、パッドＰＤ１からはみ出たクリームハンダＣに関し半田塊ＫＤ１と認識される。
【００６６】
次に、Ｓ１０５において、半田塊がパッドからブリッジ検査枠の外側まで存在するかを検査する。この検査結果、ブリッジ検査枠ＫＷ１において、半田塊ＫＤ１はブリッジ検査枠ＫＷ１の外延部分からはみ出ていることがわかる。次に、Ｓ１０６において、ブリッジ検査枠ＫＷ１内の半田塊の数だけＳ１０５の処理を繰り返す。なお、ブリッジ検査枠ＫＷ１において、半田塊ＫＤ１は１個しかないので、１個のみが対象になる。次に、Ｓ１０７において、所定条件が満たされた場合、はんだブリッジと判定される。その所定条件としては、パッドＰＤ１からブリッジ検査枠ＫＷ１方向に向かって連続的に延びる半田塊がブリッジ検査枠ＫＷ１と所定幅で交差する場合、半田ブリッジが存在すると判定される。この場合、ブリッジ検査枠ＫＷ１において、半田塊ＫＤ１はパッドＰＤ１からブリッジ検査枠ＫＷ１方向に向かって連続的に延びるとともに、所定幅（例えば○○マイクロメートル）で交差するので、半田ブリッジが存在すると判定される。これは、半田塊ＫＤ１が所定幅でブリッジ検査枠ＫＷ１と交差する場合、半田塊ＫＤ１は後述する半田塊ＫＤ２と繋がって半田ブリッジになっている可能性が高いからである。従って、この場合、パッドＰＤ１に印刷されたクリームハンダＣは不良であると判定される。次に、Ｓ１０８において、全パッドＰＤについて検査が終了したかを判断する。検査が終了しない場合（Ｓ１０８：ＮＯ）、Ｓ１０２に戻る。
【００６７】
例えば、パッドＰＤ１について検査が終了した場合、Ｓ１０２に戻り、次のパッドＰＤ２について検査する。パッドＰＤ２を囲う略正方形状のブリッジ検査枠ＫＷ２が設定される（Ｓ１０２）。次に、ブリッジ検査枠ＫＷ２において３次元計測され（Ｓ１０３）、パッドＰＤ２からはみ出たクリームハンダＣに関し半田塊ＫＤ２、ＫＤ３が認識される（Ｓ１０４）。ブリッジ検査枠ＫＷ２の半田塊ＫＤ２、ＫＤ３について、パッドＰＤ２からブリッジ検査枠ＫＷ２の外側まで存在するかを検査する（Ｓ１０５）。その検査の結果、半田塊ＫＤ２、ＫＤ３はブリッジ検査枠ＫＷ２の外延部分からはみ出ていることがわかる。そして、その処理をブリッジ検査枠ＫＷ２内の半田塊の数だけ繰り返す（Ｓ１０６）。ブリッジ検査枠ＫＷ２においては、半田塊ＫＤ２、ＫＤ３は２個あるので、２個が検査対象になる。半田塊ＫＤ２、ＫＤ３は、パッドＰＤ２からブリッジ検査枠ＫＷ２方向に向かって連続的に延びるとともに、所定幅で交差するので、半田ブリッジが存在すると判定される（Ｓ１０７）。これは、半田塊ＫＤ２、ＫＤ３が所定幅でブリッジ検査枠ＫＷ２と交差する場合、半田塊ＫＤ２は半田塊ＫＤ１と繋がり、また、半田塊ＫＤ３は後述する半田塊ＫＤ４と繋がって半田ブリッジになっている可能性が高いからである。従って、パッドＰＤ２に印刷されたクリームハンダＣは不良であると判定される。
【００６８】
パッドＰＤ２について検査が終了した場合、Ｓ１０２に戻り、パッドＰＤ３について検査する。この場合、パッドＰＤ３を囲う略正方形状のブリッジ検査枠ＫＷ３が設定される（Ｓ１０２）。次に、ブリッジ検査枠ＫＷ３において３次元計測され（Ｓ１０３）、パッドＰＤ３からはみ出たクリームハンダＣに関し半田塊ＫＤ４が認識される（Ｓ１０４）。ブリッジ検査枠ＫＷ３の半田塊ＫＤ４について、パッドＰＤ３からブリッジ検査枠ＫＷ３の外側まで存在するかを検査する（Ｓ１０５）。その検査の結果、半田塊ＫＤ４はブリッジ検査枠ＫＷ３の外延部分からはみ出ていることがわかる。ブリッジ検査枠ＫＷ３内の半田塊の数だけ繰り返す（Ｓ１０６）。ブリッジ検査枠ＫＷ３において、半田塊ＫＤ４は１個あるので、１個が検査対象になる。その半田塊ＫＤ４は、パッドＰＤ３からブリッジ検査枠ＫＷ３方向に向かって連続的に延びるとともに、所定幅（例えば数ミリメートル）で交差するので、半田ブリッジが存在すると判定される（Ｓ１０７）。これは、半田塊ＫＤ４が所定幅でブリッジ検査枠ＫＷ３と交差する場合、半田塊ＫＤ４は半田塊ＫＤ３と繋がって半田ブリッジになっている可能性が高いからである。従って、パッドＰＤ３に印刷されたクリームハンダＣは不良であると判定される。
【００６９】
パッドＰＤ３について検査が終了した場合、Ｓ１０２に戻り、パッドＰＤ４について検査する。パッドＰＤ４を囲う略正方形状のブリッジ検査枠ＫＷ４が設定される（Ｓ１０２）。次に、ブリッジ検査枠ＫＷ４において３次元計測され（Ｓ１０３）、パッドＰＤ４からはみ出たクリームハンダＣに関し半田塊ＫＤ５、ＫＤ６が認識される（Ｓ１０４）。ブリッジ検査枠ＫＷ４の半田塊ＫＤ５、ＫＤ６について、パッドＰＤ４からブリッジ検査枠ＫＷ４の外側まで存在するかを検査する（Ｓ１０５）。その検査の結果、半田塊ＫＤ５はブリッジ検査枠ＫＷ４の外延部分からはみ出ていることがわかる。ブリッジ検査枠ＫＷ４内の半田塊の数だけ繰り返す（Ｓ１０６）。ブリッジ検査枠ＫＷ４において、半田塊ＫＤ５、ＫＤ６は２個あるので、２個が検査対象になる。この場合、半田塊ＫＤ５は、ブリッジ検査枠ＫＷ４と交差するものの、パッドＰＤ４から離れているので、半田塊ＫＤ５については、半田ブリッジが存在しないと判定される。一方、半田塊ＫＤ６は、パッドＰＤ４からブリッジ検査枠ＫＷ４方向に向かって連続的に延びているが、ブリッジ検査枠ＫＷ４と交差しないので、半田塊ＫＤ６についても、半田ブリッジが存在しないと判定される（Ｓ１０７）。従って、パッドＰＤ４に印刷されたクリームハンダＣは良好であると判定される。
全てのパッドＰＤについて検査が終了した場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、その後の処理を一旦終了する。このようにプリント基板Ｋ上のパッドＰＤに付けられたクリームハンダＣ全てについて、半田ブリッジの存在の有無が判定される。そのため、半田ブリッジが存在すると判定されたクリームハンダＣについて、修理等をすることが可能となる。
【００７０】
以上詳述したように、本実施の形態では、撮像手段としてのＣＣＤカメラ６によりプリント基板Ｋ上に配設されたパッドＰＤ及び当該パッドＰＤに付けられるクリームハンダＣが撮像される。そして、ＣＣＤカメラ６による撮像に基づき、パッドＰＤに付けられたクリームハンダＣの良否に関し検査される。ＣＣＤカメラ６の撮像エリアにおいて、パッドＰＤ毎にパッドを囲うブリッジ検査枠ＫＷが設定される。設定されたブリッジ検査枠ＫＷ内で３次元計測され、ＣＣＤカメラ６によって撮像された所定の高さの半田が検出される。設定されたブリッジ検査枠ＫＷ及びＣＣＤカメラ６にて撮像されたプリント基板Ｋ上のクリームハンダＣに関し、パッドＰＤからブリッジ検査枠ＫＷ方向に向かって延びる半田延出部が、ブリッジ検査枠ＫＷと交差するか否に基づき、半田ブリッジの存在の有無が判定される。それにより、従来技術に記載した検査装置に比べて、比較的短い処理時間で半田ブリッジの有無の判定を行うことができる。また、検出された半田の高さの位置は、プリント基板Ｋの板面よりやや上方にあるため、プリント基板Ｋの板面上の印刷、ほこり、半田のにじみなどは、認識対象にならなく、半田ブリッジと誤判定されることがなくなる。また、プリント基板上のパッドに付けられた半田全てについて、半田ブリッジの存在の有無が判定されるため、半田ブリッジが存在すると判定された半田についてのみ修理をすることができる。
【００７１】
尚、半田ブリッジの有無の判定方法としては、上記実施の形態では、パッドＰＤからブリッジ検査枠ＫＷ方向に向かって連続的に延びる半田延出部としての半田塊がブリッジ検査枠ＫＷと所定幅で交差する場合、半田ブリッジが存在すると判定したが、以下のように判定方法を変更してもよい。すなわち、パッドＰＤからブリッジ検査枠ＫＷ方向に向かって連続的に延びる半田延出部がブリッジ検査枠ＫＷと単に交差するだけで、半田ブリッジが存在すると判定してもよい。また、パッドＰＤからブリッジ検査枠ＫＷ方向に向かって連続的に延びる半田延出部がブリッジ検査枠ＫＷと交差し更に所定距離だけ外側に延出する場合、半田ブリッジが存在すると判定してもよい。それにより、半田延出部とブリッジ検査枠ＫＷとの交差につき、いずれの半田ブリッジ判定方法を採用しても何ら構わないが、いずれの場合も判定基準が明確となる。また、パッド毎にこれら判定方法のうちの一を採用してもよい。
【００７２】
また、検査枠の設定方法としては、上記実施の形態では、パッドＰＤから所定距離だけ離れた位置に一定の大きさの略正方形状の検査枠を設定したが、以下のように変更してもよい。すなわち、図５に示されるように、パッドＰＤに付けられるクリームハンダＣ毎にその周囲を囲む内枠部ＫＸ１及び外枠部ＫＸ２を有するブリッジ検査枠ＫＸを設定してもよい。この場合、ブリッジ検査枠ＫＸの内枠部ＫＸ１または外枠部ＫＸ２の大きさは調整可能に設定される。そして、ブリッジ検査枠ＫＸの内枠部ＫＸ１は、内枠部ＫＸ１の内部に位置するパッドＰＤ等にある程度近接するのが望ましい。そして、パッドに付けられる半田塊のはみ出しがブリッジ検査枠ＫＸの内枠部ＫＸ１に達しない場合、半田ブリッジと判定されないので、半田のわずかなはみ出しは許容されることになって、不要な修理作業を省略することができる。また、ブリッジ検査枠ＫＸの外枠部ＫＸ２は、検査精度を向上させるべく、外枠部ＫＸ２の外側に位置する別のパッドＰＤ等にできるだけ近接するのが望ましい。
【００７３】
この場合、ブリッジ検査枠ＫＸの内枠部ＫＸ１及び外枠部ＫＸ２の間を３次元計測し、ＣＣＤカメラ６によって撮像された所定の高さの半田が検出されるが、外枠部ＫＸ２の外側については２次元計測してもよい。そして、ブリッジ検査枠ＫＸ内の半田塊が、内枠部ＫＸ１または外枠部ＫＸ２と交差するか否かに基づき、半田ブリッジの存在の有無が判定される。その半田ブリッジ判定方法としては、ブリッジ検査枠ＫＸ内の半田塊が内枠部ＫＸ１及び外枠部ＫＸ２と交差する場合、半田ブリッジが存在すると判定する。反対に、半田塊が内枠部ＫＸ１と交差し外枠部ＫＸ２と交差しない場合、半田ブリッジが存在しないと判定する。同様に、半田塊が内枠部ＫＸ１と交差せずに外枠部ＫＸ２と交差する場合、半田ブリッジが存在しないと判定する。
【００７４】
その他の半田ブリッジ判定方法としては、ブリッジ検査枠ＫＸ内の半田塊が内枠部ＫＸ１及び外枠部ＫＸ２と交差し更に所定距離だけ外側に延出する場合、半田ブリッジが存在すると判定してもよい。また、ブリッジ検査枠ＫＸの内枠部ＫＸ１から外枠部ＫＸ２に向かって延びる半田塊が、ブリッジ検査枠ＫＸの内枠部ＫＸ１及び外枠部ＫＸ２と所定幅で交差しているか否かに基づき、半田ブリッジの存在の有無を判定してもよい。この場合、ブリッジ検査枠ＫＸの半田塊が内枠部ＫＸ１及び外枠部ＫＸ２と単に交差しても所定幅で交差しない場合、半田ブリッジが存在しないと判定されることになる。それにより、半田塊とブリッジ検査枠ＫＸの内枠部ＫＸ１及び外枠部ＫＸ２との交差について、いずれの半田ブリッジ判定方法を採用しても何ら構わないが、いずれの場合も判定基準が明確となる。また、パッド毎にこれら判定方法のうちの一を採用してもよい。
【００７５】
尚、上述した実施の形態の記載内容に限定されることなく、例えば次のように実施してもよい。
【００７６】
（ａ）上記実施の形態では、クリームハンダの印刷状態を検査するための検査装置に具現化されているが、上記のような構成をリフロー後の半田の外観検査装置に具現化することも可能である。
【００７７】
（ｂ）撮像手段としては、上記実施の形態のようなエリアを撮像可能なＣＣＤカメラ以外にも、例えば、ＣＭＯＳカメラなど、エリア状又はライン状に撮像可能なカメラであってもよく、必ずしもＣＣＤカメラに限定されるものではない。
【００７８】
（ｃ）各照射手段５，１１を構成する光源は、ハロゲンランプでもよいし、ＬＥＤであってもよい。また、レーザ光を照射可能な照射手段を採用してもよい。
【００７９】
（ｄ）前記検査枠の外延形状は、長方形、正方形、台形、円形などの形状のうちのいずれか１からなってもよい。また、検査精度を向上させるべく、検査枠の外延形状または大きさを変更してもよい。また、パッド毎に検査枠の外延形状または大きさを変更してもよい。また、撮像エリアにおいて設定される検査枠は相互に重なりあってもよい。
【００８０】
（ｅ）前記検査枠の外枠部または内枠部の形状は、長方形、正方形、台形、円形などの形状のうちのいずれか１からなってもよい。また、検査精度を向上させるため、検査枠の外枠部または内枠部の形状または大きさをパッド毎に変更してもよい。
【００８１】
（ｆ）上記実施の形態では、基板上のパッドに付けられた半田全てについて半田ブリッジの存在の有無が判定されたが、基板上のパッドに付けられた半田のいずれかについて判定し、半田ブリッジが存在すると判定した場合、その他残余のパッドに付けられた半田について当該半田ブリッジの判定を中止してもよい。
【００８２】
（ｇ）上記実施の形態では、設定された検査枠内を３次元計測したが、２次元計測してもよい。その場合、図３に示すＳ１０３において、３次元計測ではなく、２次元計測を行う。また、図３に示すＳ１０４において、「高さが一定値以上のポイントの半田のうち、パッドから延びるクリームハンダに関し一定以上の面積を有するものを半田塊と認識する」技術内容については、「輝度データまたは色データに基づいて、パッドから延びるクリームハンダに関し一定以上の面積を有するものを半田の塊と認識する」に変更する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における検査装置を模式的に示す概略斜視図である。
【図２】実施の形態における検査装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図３】実施の形態における検査に際し実行される処理内容を説明するためのフローチャートである。
【図４】実施の形態におけるパッド毎に検査枠が設定されて検査が実行される内容を説明するための拡大図である。
【図５】実施の形態におけるパッドに検査枠が設定されて検査が実行される変更例を説明するための拡大図である。
【符号の説明】
１…半田外観検査装置、５…三次元計測用照明手段、６…撮像手段としてのＣＣＤカメラ、７…主制御手段、８…画像処理部、８ａ…三次元計測制御部、８ｂ…二次元計測制御部、８ｃ…検査枠設定手段としてのブリッジ検査枠設定部、８ｄ…半田塊検出手段としてのはんだ塊検出部、８ｅ…半田ブリッジ判定手段としてのはんだブリッジ判定部、１１…ハンダ抽出用照明手段、Ｋ…基板を構成するプリント基板、Ｃ…半田としてのクリームハンダ、ＰＤ、ＰＤ１、ＰＤ２、ＰＤ３、ＰＤ４…パッド（電極）部、ＫＷ、ＫＷ１、ＫＷ２、ＫＷ３、ＫＷ４…ブリッジ検査枠、ＫＤ１、ＫＤ２、ＫＤ３、ＫＤ４、ＫＤ５、ＫＤ６…半田塊部、ＫＸ…ブリッジ検査枠、ＫＸ１…内枠部、ＫＸ２…外枠部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a solder appearance inspection apparatus, and more particularly to a solder appearance inspection apparatus used for inspecting solder (including cream solder) provided on a board in the field of component mounting technology such as a printed board.
[0002]
[Prior art]
Generally, when an electronic component is mounted on a printed circuit board used for a product, first, cream solder is printed on a predetermined electrode pattern provided on the printed circuit board. Next, the electronic component is temporarily fixed on the printed circuit board based on the viscosity of the cream solder. Thereafter, the printed circuit board is guided to a reflow furnace, and soldering is performed through a predetermined reflow process. When such soldering is performed, a solder bridge that short-circuits a circuit on a printed circuit board may occur. Although such a solder bridge causes a fatal defect of the product, its location is generally difficult to predict. Therefore, the inspection of the solder bridge is likely to be complicated, and may take time for the inspection. Such a prolonged inspection time leads to a prolonged production time of the product, so that it is required to improve the efficiency of the inspection.
[0003]
By the way, as a conventional solder bridge inspection device, the height is sequentially measured along the circumference of a predetermined land, the height change curve is compared with a predetermined change curve, and the difference between the heights is measured. There is one that inspects a solder bridge depending on the presence or absence (see Patent Document 1).
[0004]
Further, as another inspection device, a window frame is set for each of a pair of solder patterns, and when the outline of the solder pattern contacts the window frame, a solder bridge inspection window frame is set between both solder patterns. There is one in which the presence or absence of a solder bridge is determined by continuous runs existing in the inspection window frame (see Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 7-78472
[Patent Document 2]
JP-A-6-18236
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the invention described in Patent Literature 1, since only the land height is inspected, there is a problem in that the solder which is not a solder bridge bleeds and dust attached to the board is erroneously determined as a solder bridge. . In addition, since the height is sequentially measured along the periphery of the land, there is a problem that the inspection requires time.
[0007]
Further, in the invention described in
[0008]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide a solder appearance inspection apparatus that can more reliably determine the presence or absence of a solder bridge in a relatively short processing time. I have one.
[0009]
Means for Solving the Problems and Their Effects
The characteristic means capable of achieving the above object will be described below. In addition, characteristic actions and effects of each means will be described as necessary.
[0010]
Means 1. A solder appearance inspection device comprising: a pad disposed on a substrate and an imaging unit capable of imaging solder attached to the pad, based on at least the imaging by the imaging unit, and inspecting the quality of the solder,
In an imaging area of the imaging unit, an inspection frame setting unit that sets an inspection frame surrounding the pad for each solder attached to the pad,
Regarding the inspection frame set by the inspection frame setting unit and the solder on the substrate imaged by the imaging unit, a solder extension extending from the pad toward the inspection frame intersects with the inspection frame. A solder bridge judging means for judging the presence or absence of a solder bridge based on whether or not the solder bridge is present. In this case, the inspection frame is set to have a predetermined width, for example.
[0011]
According to the means (1), the pad arranged on the substrate and the solder attached to the pad are imaged by the imaging means. Then, the quality of the solder attached to the pad is inspected based on at least the image pickup by the image pickup means. In the inspection frame setting means, an inspection frame surrounding the pad is set for each pad in the imaging area of the imaging means. In the solder bridge determination means, with respect to the solder on the board imaged by the set inspection frame and the imaging means, based on whether or not the solder extension extending from the pad toward the inspection frame intersects with the inspection frame. The presence or absence of a solder bridge is determined. As described above, the presence or absence of the solder bridge is determined based on whether the solder extension crosses the inspection frame surrounding the pad, and a height measurement process performed along the periphery of the land as described in the related art. Is unnecessary, so that the presence or absence of a solder bridge can be determined in a relatively short processing time. Further, since a slight protrusion of the solder that does not reach the inspection frame is allowed, unnecessary repair work and the like can be omitted. In addition, by judging the existence of the solder bridge more positively, it is possible to perform the inspection from the safety side.
[0012]
In an imaging area of the imaging unit, an inspection frame setting unit that sets an inspection frame surrounding the pad for each solder attached to the pad,
Solder detection means for three-dimensionally measuring the inside of the inspection frame set by the inspection frame setting means and detecting solder having a predetermined height imaged by the imaging means;
Regarding the inspection frame set by the inspection frame setting unit and the solder detected by the solder detection unit, whether a solder extension extending from the pad toward the inspection frame intersects with the inspection frame. A solder bridge judging means for judging the presence or absence of a solder bridge on the basis of the above.
[0013]
According to the
[0014]
[0015]
According to the
[0016]
[0017]
According to the
[0018]
[0019]
According to the
[0020]
Means 6. 6. The solder appearance inspection apparatus according to claim 1, wherein the inspection frame setting unit is configured to adjust a size of the inspection frame.
[0021]
According to the means 6, the size of the inspection frame can be adjusted according to, for example, the size or arrangement of pads or patterns on the substrate. Therefore, the size of the inspection frame is appropriately adapted even when the pad or pattern on the substrate changes, improving the inspection accuracy by the inspection frame, and making the determination of the presence or absence of the solder bridge more reliable. be able to.
[0022]
Means 7. Wherein the solder bridge determination means determines that the solder bridge exists when a solder extension continuously extending from the pad toward the inspection frame intersects with the inspection frame. 7. The solder appearance inspection device according to any one of 6.
[0023]
According to the means 7, when the solder extension continuously extending from the pad toward the inspection frame intersects the inspection frame, the probability of electrical conduction is high, and in this case, it is determined that a solder bridge exists. For this reason, it is possible to positively wipe out the problem due to the presence of the solder bridge while making a quicker determination.
[0024]
Means 8. The solder bridge determining means determines that no solder bridge exists when the solder extension in the inspection frame is separated from the pad, even if it intersects the inspection frame. 7. The solder appearance inspection device according to any one of 7.
[0025]
According to the means 8, if the solder extension is separated from the pad, there is no electrical continuity and no trouble can occur. In such a case, since it is determined that the solder bridge does not exist, erroneous determination can be more reliably prevented.
[0026]
Means 9. The solder bridge determination means determines that the solder bridge is present when a solder extending portion continuously extending from the pad toward the inspection frame crosses the inspection frame and extends outward by a predetermined distance. The solder appearance inspection apparatus according to any one of means 1 to 8, wherein:
[0027]
According to the means 9, when the solder extension continuously extending from the pad toward the inspection frame crosses the inspection frame and further extends outward by a predetermined distance, the probability of electrical conduction is high. It is determined that a solder bridge exists. For this reason, it is possible to positively wipe out the problem due to the presence of the solder bridge while making a quicker determination.
[0028]
[0029]
According to the means (10), the solder bridge determination means determines that a solder bridge exists when the solder extension crosses the inspection frame at a predetermined width. Conversely, if the solder extension does not intersect the inspection frame with a predetermined width, the solder bridge determination means determines that there is no solder bridge. When the solder extension extending from the pad toward the inspection frame in this manner intersects the inspection frame with a predetermined width, the probability of electrical conduction is high, and in this case, it is determined that a solder bridge exists. For this reason, it is possible to positively wipe out the problem due to the presence of the solder bridge while making a quicker determination.
[0030]
In an imaging area of the imaging unit, an inspection frame setting unit configured to set an inspection frame having an inner frame portion and an outer frame portion surrounding the periphery of each solder attached to the pad,
A solder bridge determining means for determining the presence or absence of a solder bridge based on the inspection frame set by the inspection frame setting means and the solder on the substrate imaged by the imaging means. Appearance inspection device.
[0031]
According to the means (11), the pad arranged on the substrate and the solder attached to the pad are imaged by the imaging means. Then, the quality of the solder attached to the pad is inspected based on at least the image pickup by the image pickup means. In the inspection frame setting means, an inspection frame having an inner frame part and an outer frame part surrounding the periphery is set for each solder attached to the pad in the imaging area of the imaging means. In the solder bridge determination unit, the presence or absence of a solder bridge is determined based on whether the solder in the inspection frame intersects the inspection frame with respect to the solder on the board imaged by the set inspection frame and the imaging unit. You. Thus, the presence or absence of a solder bridge is determined based on whether or not the solder extension crosses the inspection frame, eliminating the need for height measurement processing performed along the periphery of the land as described in the related art. Therefore, the presence or absence of the solder bridge can be determined in a relatively short processing time. When the inner frame portion of the inspection frame is separated from the pad and the protrusion of the solder applied to the pad does not reach the inner frame portion of the inspection frame, it is not determined that the solder bridge exists. Therefore, slight protrusion of the solder is further allowed, and unnecessary repair work and the like can be omitted. In addition, by judging the existence of the solder bridge more positively, it is possible to perform an inspection from a safe side. Also, unlike the means 1, since the inspection frame includes the inner frame portion and the outer frame portion, the solder bridge determination method is different, and the determination method is diversified.
[0032]
Means 12. A solder appearance inspection device comprising: a pad disposed on a substrate and an imaging unit capable of imaging solder attached to the pad, based on at least the imaging by the imaging unit, and inspecting the quality of the solder,
In an imaging area of the imaging unit, an inspection frame setting unit configured to set an inspection frame having an inner frame portion and an outer frame portion surrounding the periphery of each solder attached to the pad,
Solder detection means for three-dimensionally measuring the space between the inner frame part and the outer frame part of the inspection frame set by the inspection frame setting means, and detecting solder having a predetermined height imaged by the imaging means;
Regarding the inspection frame set by the inspection frame setting unit and the solder detected by the solder detection unit, whether or not the solder mass in the inspection frame intersects the inner frame portion or the outer frame portion of the inspection frame. A solder bridge judging means for judging the presence or absence of a solder bridge on the basis of the above.
[0033]
According to the means 12, the pad arranged on the substrate and the solder attached to the pad are imaged by the imaging means. Then, the quality of the solder attached to the pad is inspected based on at least the image pickup by the image pickup means. In the inspection frame setting means, an inspection frame having an inner frame part and an outer frame part surrounding the periphery is set for each solder attached to the pad in the imaging area of the imaging means. In the solder detecting means, three-dimensional measurement is performed within the set inspection frame, and the solder having a predetermined height imaged by the imaging means is detected. The solder bridge determination means determines whether the solder in the inspection frame intersects the inner frame or the outer frame of the inspection frame with respect to the solder on the board detected by the set inspection frame and the solder detecting means. It is determined whether a bridge exists. As described above, the presence or absence of the solder bridge is determined based on whether the solder extension crosses the inspection frame surrounding the pad, and a height measurement process performed along the periphery of the land as described in the related art. Is unnecessary, so that the presence or absence of a solder bridge can be determined in a relatively short processing time. When the inner frame portion of the inspection frame is separated from the pad and the protrusion of the solder applied to the pad does not reach the inner frame portion of the inspection frame, it is not determined that the solder bridge exists. Therefore, the slight protrusion of the solder is further allowed, and unnecessary repair work and the like can be further omitted. In addition, by judging the existence of the solder bridge more positively, it is possible to perform an inspection from a safe side. Further, since the imaged solder having the predetermined height is detected, the presence or absence of the solder bridge at the desired height is determined. Also, unlike the
[0034]
Means 13. 13. The solder appearance inspection apparatus according to claim 12, wherein the solder detection unit performs two-dimensional measurement outside the inspection frame set by the inspection frame setting unit.
[0035]
According to the means 13, since the outside of the inspection frame set by the inspection frame setting means is measured not two-dimensionally but two-dimensionally, the measurement can be simplified.
[0036]
Means 14. 14. The solder appearance inspection apparatus according to
[0037]
According to the means 14, the inner frame portion of the inspection frame is close to the pad or pattern to be inspected. Therefore, the inner frame portion of the inspection frame and the solder protruding from the pad or pattern to be inspected easily intersect, and the existence of the solder bridge is easily detected. Therefore, the functions and effects of the above 11 and 12 become more reliable.
[0038]
Means 15. 15. The solder appearance inspection apparatus according to
[0039]
According to the means 15, the outer frame portion of the inspection frame approaches a pad or pattern different from the inspection target. Therefore, the outer frame portion of the inspection frame and the solder protruding from a different pad or pattern from the inspection target easily intersect, and it becomes easy to find the existence of the solder bridge. Therefore, the functions and effects of the above 11 and 12 become more reliable.
[0040]
Means 16. 16. The solder appearance inspection apparatus according to
[0041]
According to the means 16, the size of the inner frame portion or the outer frame portion of the inspection frame can be adjusted according to, for example, the size or arrangement of pads or patterns on the substrate. Therefore, the size of the inner frame portion or the outer frame portion of the inspection frame corresponds to, for example, a pad or a pattern on the substrate, the inspection accuracy by the inspection frame is improved, and the determination of the presence or absence of the solder bridge is performed. It can be more reliable.
[0042]
[0043]
According to the
[0044]
Means 18. The means (11) to (17), wherein when the solder mass in the inspection frame does not intersect the inner frame portion but intersects the outer frame portion, the solder bridge judging device judges that there is no solder bridge. The solder appearance inspection device according to any one of the above.
[0045]
According to the means 18, when the solder mass in the inspection frame does not intersect the inner frame portion but intersects the outer frame portion, there is no electrical conduction and no trouble can occur. In such a case, since it is determined that the solder bridge does not exist, erroneous determination can be more reliably prevented.
[0046]
Means 19. The solder bridge determination means, when the solder mass in the inspection frame intersects the inner frame portion and the outer frame portion of the inspection frame and extends outward by a predetermined distance, determines that the solder bridge is present. 19. The solder appearance inspection apparatus according to any one of the
[0047]
According to the means 19, when the solder mass in the inspection frame intersects the inner frame portion and the outer frame portion of the inspection frame and extends outward by a predetermined distance, the probability of electrical conduction is high. It is determined that a bridge exists. For this reason, it is possible to positively wipe out the problem due to the presence of the solder bridge while making a quicker determination.
[0048]
Means 20. The solder bridge determination means determines the presence or absence of the solder bridge based on whether or not the solder mass in the inspection frame intersects the inner frame portion and the outer frame portion of the inspection frame with a predetermined width. 20. The solder appearance inspection device according to any one of
[0049]
According to the means (20), the solder bridge determination means determines that a solder bridge exists when the solder mass in the inspection frame intersects the inner frame portion and the outer frame portion of the inspection frame with a predetermined width. Conversely, when the solder mass in the inspection frame does not intersect the inner frame portion and the outer frame portion of the inspection frame with a predetermined width, the solder bridge determination unit determines that the solder bridge does not exist. When the solder mass intersects the inner frame portion and the outer frame portion of the inspection frame with a predetermined width as described above, the probability of electrical conduction is high, and in this case, it is determined that a solder bridge exists. For this reason, it is possible to positively wipe out the problem due to the presence of the solder bridge while making a quicker determination.
[0050]
[0051]
According to the
[0052]
[0053]
According to the
[0054]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0055]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically illustrating a solder appearance inspection device 1 according to the present embodiment. In the present embodiment, the solder appearance inspection apparatus 1 is to inspect the printing state of the cream solder C printed on the pad (electrode) PD on the circuit pattern (for example, made of copper foil) on the printed board K. Has been embodied as a printing state inspection apparatus. In FIG. 1, the pad PD and the cream solder C are particularly enlarged.
[0056]
As shown in FIG. 1, the solder appearance inspection apparatus 1 includes a
[0057]
The solder appearance inspection apparatus 1 also includes a three-dimensional
[0058]
The image processing unit 8 includes a three-dimensional measurement control unit 8a that performs three-dimensional measurement (mainly height measurement and volume measurement) of the cream solder C attached to the pad PD. That is, the three-dimensional measurement control unit 8a can inspect the printing state based on the height (volume) of the cream solder C located on the pad PD. In the three-dimensional measurement according to the present embodiment, an arbitrary measurement method such as a phase shift method, a light section method, a space code method, and a focusing method is appropriately employed. Further, the image processing unit 8 includes a two-dimensional
[0059]
The image processing unit 8 includes a bridge inspection
[0060]
In addition, the solder lump detection unit 8d can detect solder having a certain area or more extending from the pad PD, that is, a solder lump, in the bridge inspection frame KW. Therefore, the solder lump detection unit 8d of the present embodiment functions as a solder lump detection unit that detects a solder lump. In this case, it is possible to detect a solder mass as a solder extension extending from the pad PD toward the bridge inspection frame KW.
[0061]
Further, the solder bridge determination unit 8e can determine whether the solder mass in the bridge inspection frame KW is a solder bridge. In this case, the determination as to whether or not it is a solder bridge is made based on whether or not a solder mass as a solder extension extending from the pad PD toward the bridge inspection frame KW intersects the bridge inspection frame KW. Therefore, the solder bridge determination unit 8e of the present embodiment functions as a solder bridge determination unit that determines whether a solder bridge exists in the bridge inspection frame KW.
[0062]
The solder appearance inspection apparatus 1 according to the present embodiment includes a unit for extracting a region where the cream solder C located on the pad PD is provided when performing three-dimensional measurement in the bridge inspection frame KW (before). ing. The means includes a solder extraction irradiation means 11. The solder
[0063]
More specifically, the solder
[0064]
As shown in FIG. 2, the main control means 7 is connected to a data input means 17 for inputting data such as pads and circuit patterns relating to the printed board K. Further, the main control means 7 is connected to the irradiation control means 21. The irradiation control means 21 is connected to the irradiation means 5 for three-dimensional measurement and the irradiation means 11 for extracting solder (a pair of upper and lower ring lights). Based on a control signal from the main control means 7, each irradiation means 5, The control of execution of irradiation of No. 11 and the control of switching of irradiation of light of each color are performed. The main control means 7 is also connected to the X-axis movement control means 22 and the Y-axis movement control means 23. The X-axis movement control means 22 and the Y-axis movement control means 23 appropriately drive-control the
[0065]
Next, the contents of the inspection in the solder appearance inspection apparatus 1 configured as described above will be described. That is, FIG. 3 is a flowchart showing the inspection contents performed in the solder print inspection apparatus 1. As shown in the figure, first, in step S (hereinafter simply referred to as S) 101, an image of the printed circuit board K is taken using the CCD camera 6. In this case, the pad PD, the circuit pattern, and the cream solder C of the printed board K are imaged in the imaging area of the CCD camera 6. Next, in S102, in the imaging area of the CCD camera 6, a bridge inspection frame having a predetermined width surrounding the pad PD is set on the cream solder C attached to the pad PD. Specifically, as shown in FIG. 4, for the pad PD1, a substantially square bridge inspection frame KW1 is set at a position separated by a predetermined distance from the outer periphery of the pad PD1.
Next, in S103, the inside of the bridge inspection frame is three-dimensionally measured. In this case, first, three-dimensional measurement is performed in the bridge inspection frame KW1. Next, in S104, the solder having a certain area or more with respect to the cream solder extending from the pad among the solders whose height is equal to or more than a certain value is recognized as a solder mass. In this case, in the bridge inspection frame KW1, the cream solder C protruding from the pad PD1 is recognized as the solder mass KD1.
[0066]
Next, in S105, it is checked whether the solder mass exists from the pad to the outside of the bridge inspection frame. As a result of this inspection, it can be seen that in the bridge inspection frame KW1, the solder mass KD1 protrudes from the outer peripheral portion of the bridge inspection frame KW1. Next, in S106, the process of S105 is repeated by the number of solder blocks in the bridge inspection frame KW1. In the bridge inspection frame KW1, there is only one solder lump KD1, so only one solder lump KD1 is targeted. Next, in S107, when the predetermined condition is satisfied, it is determined that the bridge is a solder bridge. As the predetermined condition, when a solder mass continuously extending from the pad PD1 toward the bridge inspection frame KW1 crosses the bridge inspection frame KW1 with a predetermined width, it is determined that a solder bridge exists. In this case, in the bridge inspection frame KW1, the solder mass KD1 continuously extends from the pad PD1 toward the bridge inspection frame KW1 and intersects with a predetermined width (for example, XX micrometers), so that it is determined that a solder bridge exists. Is done. This is because, when the solder mass KD1 intersects the bridge inspection frame KW1 with a predetermined width, there is a high possibility that the solder mass KD1 is connected to a later-described solder mass KD2 to form a solder bridge. Therefore, in this case, the cream solder C printed on the pad PD1 is determined to be defective. Next, in S108, it is determined whether the inspection has been completed for all pads PD. If the inspection is not completed (S108: NO), the process returns to S102.
[0067]
For example, when the inspection is completed for the pad PD1, the process returns to S102, and the inspection is performed for the next pad PD2. A substantially square bridge inspection frame KW2 surrounding the pad PD2 is set (S102). Next, three-dimensional measurement is performed in the bridge inspection frame KW2 (S103), and solder masses KD2 and KD3 are recognized for the cream solder C protruding from the pad PD2 (S104). With respect to the solder masses KD2 and KD3 of the bridge inspection frame KW2, it is inspected whether they exist from the pad PD2 to the outside of the bridge inspection frame KW2 (S105). As a result of the inspection, it can be seen that the solder masses KD2 and KD3 protrude from the extension of the bridge inspection frame KW2. Then, the process is repeated by the number of solder blocks in the bridge inspection frame KW2 (S106). In the bridge inspection frame KW2, since there are two solder masses KD2 and KD3, two are the inspection objects. Since the solder masses KD2 and KD3 continuously extend from the pad PD2 toward the bridge inspection frame KW2 and intersect with a predetermined width, it is determined that a solder bridge exists (S107). This is because when the solder masses KD2 and KD3 intersect the bridge inspection frame KW2 with a predetermined width, the solder mass KD2 is connected to the solder mass KD1, and the solder mass KD3 is connected to a solder mass KD4 described later to form a solder bridge. Because it is highly likely that Therefore, the cream solder C printed on the pad PD2 is determined to be defective.
[0068]
When the inspection of the pad PD2 is completed, the process returns to S102, and the inspection of the pad PD3 is performed. In this case, a substantially square bridge inspection frame KW3 surrounding the pad PD3 is set (S102). Next, three-dimensional measurement is performed in the bridge inspection frame KW3 (S103), and the solder mass KD4 is recognized for the cream solder C protruding from the pad PD3 (S104). The solder mass KD4 of the bridge inspection frame KW3 is inspected to determine whether it exists from the pad PD3 to the outside of the bridge inspection frame KW3 (S105). As a result of the inspection, it can be seen that the solder mass KD4 protrudes from the extension of the bridge inspection frame KW3. The process is repeated by the number of solder blocks in the bridge inspection frame KW3 (S106). In the bridge inspection frame KW3, since there is one solder mass KD4, one solder mass is to be inspected. Since the solder mass KD4 continuously extends from the pad PD3 toward the bridge inspection frame KW3 and intersects with a predetermined width (for example, several millimeters), it is determined that a solder bridge exists (S107). This is because when the solder mass KD4 intersects the bridge inspection frame KW3 with a predetermined width, there is a high possibility that the solder mass KD4 is connected to the solder mass KD3 to form a solder bridge. Therefore, the cream solder C printed on the pad PD3 is determined to be defective.
[0069]
When the inspection is completed for the pad PD3, the process returns to S102, and the inspection is performed for the pad PD4. A substantially square bridge inspection frame KW4 surrounding the pad PD4 is set (S102). Next, three-dimensional measurement is performed in the bridge inspection frame KW4 (S103), and solder masses KD5 and KD6 are recognized for the cream solder C protruding from the pad PD4 (S104). The solder masses KD5 and KD6 of the bridge inspection frame KW4 are inspected to determine whether they exist from the pad PD4 to the outside of the bridge inspection frame KW4 (S105). As a result of the inspection, it can be seen that the solder mass KD5 protrudes from the extension of the bridge inspection frame KW4. This is repeated by the number of solder blocks in the bridge inspection frame KW4 (S106). In the bridge inspection frame KW4, since there are two solder masses KD5 and KD6, two are the inspection objects. In this case, although the solder mass KD5 intersects the bridge inspection frame KW4 but is separated from the pad PD4, it is determined that the solder mass KD5 has no solder bridge. On the other hand, the solder mass KD6 continuously extends from the pad PD4 toward the bridge inspection frame KW4, but does not intersect with the bridge inspection frame KW4. Therefore, it is determined that the solder mass KD6 has no solder bridge. (S107). Therefore, the cream solder C printed on the pad PD4 is determined to be good.
When the inspection has been completed for all pads PD (S108: YES), the subsequent processing is temporarily ended. As described above, the presence or absence of the solder bridge is determined for all the cream solders C attached to the pads PD on the printed board K. Therefore, it is possible to repair the cream solder C determined to have the solder bridge.
[0070]
As described in detail above, in the present embodiment, the pad PD disposed on the printed circuit board K and the cream solder C attached to the pad PD are imaged by the CCD camera 6 as the imaging means. Then, based on the image captured by the CCD camera 6, the quality of the cream solder C attached to the pad PD is inspected. In the imaging area of the CCD camera 6, a bridge inspection frame KW surrounding the pad is set for each pad PD. Three-dimensional measurement is performed within the set bridge inspection frame KW, and the solder having a predetermined height captured by the CCD camera 6 is detected. Regarding the set bridge inspection frame KW and the cream solder C on the printed circuit board K imaged by the CCD camera 6, the solder extension extending from the pad PD toward the bridge inspection frame KW intersects the bridge inspection frame KW. The presence or absence of the solder bridge is determined based on whether or not to do so. This makes it possible to determine the presence or absence of a solder bridge in a relatively short processing time as compared with the inspection apparatus described in the related art. In addition, since the position of the detected solder height is slightly above the board surface of the printed board K, printing, dust, bleeding of the solder, etc. on the board surface of the printed board K are not recognized. It will not be erroneously determined as a solder bridge. Further, since the presence or absence of the solder bridge is determined for all the solders attached to the pads on the printed circuit board, it is possible to repair only the solder determined to have the solder bridge.
[0071]
In the above embodiment, as a method of determining the presence or absence of a solder bridge, in the above-described embodiment, a solder mass as a solder extension that continuously extends from the pad PD in the bridge inspection frame KW direction has a predetermined width with respect to the bridge inspection frame KW. When they intersect, it is determined that a solder bridge exists, but the determination method may be changed as follows. That is, it may be determined that a solder bridge exists only by the crossing of the solder extension extending continuously from the pad PD toward the bridge inspection frame KW with the bridge inspection frame KW. If the solder extension continuously extending from the pad PD in the bridge inspection frame KW direction intersects the bridge inspection frame KW and further extends outward by a predetermined distance, it may be determined that a solder bridge exists. . As a result, any solder bridge determination method may be adopted for the intersection between the solder extension and the bridge inspection frame KW, but the determination criteria are clear in any case. Further, one of these determination methods may be employed for each pad.
[0072]
In addition, as a method of setting the inspection frame, in the above-described embodiment, a substantially square inspection frame having a fixed size is set at a position separated from the pad PD by a predetermined distance, but may be changed as follows. Good. That is, as shown in FIG. 5, a bridge inspection frame KX having an inner frame portion KX1 and an outer frame portion KX2 surrounding the periphery may be set for each cream solder C attached to the pad PD. In this case, the size of the inner frame portion KX1 or the outer frame portion KX2 of the bridge inspection frame KX is set to be adjustable. It is desirable that the inner frame portion KX1 of the bridge inspection frame KX be somewhat close to the pad PD and the like located inside the inner frame portion KX1. If the protrusion of the solder mass attached to the pad does not reach the inner frame portion KX1 of the bridge inspection frame KX, it is not determined that the solder bridge exists, so that a slight protrusion of the solder is allowed, and unnecessary repair work is performed. Can be omitted. It is preferable that the outer frame portion KX2 of the bridge inspection frame KX be as close as possible to another pad PD or the like located outside the outer frame portion KX2 in order to improve the inspection accuracy.
[0073]
In this case, three-dimensional measurement is performed between the inner frame portion KX1 and the outer frame portion KX2 of the bridge inspection frame KX, and solder having a predetermined height imaged by the CCD camera 6 is detected. May be measured two-dimensionally. Then, the presence or absence of a solder bridge is determined based on whether or not the solder mass in the bridge inspection frame KX intersects the inner frame portion KX1 or the outer frame portion KX2. As a solder bridge determination method, when the solder mass in the bridge inspection frame KX crosses the inner frame portion KX1 and the outer frame portion KX2, it is determined that a solder bridge exists. Conversely, when the solder mass intersects the inner frame portion KX1 and does not intersect the outer frame portion KX2, it is determined that the solder bridge does not exist. Similarly, when the solder mass does not intersect with the inner frame portion KX1 but intersects with the outer frame portion KX2, it is determined that the solder bridge does not exist.
[0074]
As another solder bridge determination method, when the solder mass in the bridge inspection frame KX crosses the inner frame portion KX1 and the outer frame portion KX2 and further extends outward by a predetermined distance, it is determined that a solder bridge exists. Good. Further, based on whether or not the solder mass extending from the inner frame portion KX1 of the bridge inspection frame KX toward the outer frame portion KX2 intersects the inner frame portion KX1 and the outer frame portion KX2 of the bridge inspection frame KX with a predetermined width. Alternatively, the presence or absence of the solder bridge may be determined. In this case, when the solder mass of the bridge inspection frame KX simply does not intersect with the inner frame portion KX1 and the outer frame portion KX2 with a predetermined width, it is determined that the solder bridge does not exist. As a result, any solder bridge determination method may be used for the intersection between the solder mass and the inner frame portion KX1 and the outer frame portion KX2 of the bridge inspection frame KX, but the determination criteria are clear in any case. Become. Further, one of these determination methods may be employed for each pad.
[0075]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented as follows, for example.
[0076]
(A) In the above embodiment, the present invention is embodied as an inspection device for inspecting the printing state of cream solder. However, the above-described configuration may be embodied as an appearance inspection device for solder after reflow. It is.
[0077]
(B) The imaging means may be a CCD camera capable of imaging an area or a line, such as a CMOS camera, other than the CCD camera capable of imaging an area as in the above-described embodiment. It is not limited to cameras.
[0078]
(C) The light source constituting each of the
[0079]
(D) The extension shape of the inspection frame may be any one of shapes such as a rectangle, a square, a trapezoid, and a circle. Further, the extension shape or size of the inspection frame may be changed in order to improve the inspection accuracy. Further, the extension shape or size of the inspection frame may be changed for each pad. Further, the inspection frames set in the imaging area may overlap each other.
[0080]
(E) The shape of the outer frame or the inner frame of the inspection frame may be any one of shapes such as a rectangle, a square, a trapezoid, and a circle. Further, in order to improve the inspection accuracy, the shape or size of the outer frame portion or the inner frame portion of the inspection frame may be changed for each pad.
[0081]
(F) In the above embodiment, the presence / absence of a solder bridge is determined for all the solders attached to the pads on the board. However, it is determined for any of the solders attached to the pads on the board, and the solder bridge is determined. If it is determined that the solder bridge is present, the determination of the solder bridge for the solder attached to the remaining pads may be stopped.
[0082]
(G) In the above embodiment, three-dimensional measurement was performed within the set inspection frame, but two-dimensional measurement may be performed. In that case, in S103 shown in FIG. 3, two-dimensional measurement is performed instead of three-dimensional measurement. In S104 shown in FIG. 3, regarding the technical content of “recognizing a solder mass having a certain area or more with respect to cream solder extending from a pad among points having a height equal to or more than a certain value” as “brightness” Based on the data or the color data, the cream solder extending from the pad and having a certain area or more is recognized as a solder lump ".
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view schematically showing an inspection device according to an embodiment.
FIG. 2 is a block diagram for describing an electrical configuration of the inspection device according to the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart for explaining processing executed at the time of inspection according to the embodiment;
FIG. 4 is an enlarged view for explaining a content in which an inspection frame is set for each pad and an inspection is executed in the embodiment.
FIG. 5 is an enlarged view for explaining a modification in which an inspection frame is set on a pad and an inspection is executed in the embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solder appearance inspection apparatus, 5 ... Illumination means for three-dimensional measurement, 6 ... CCD camera as imaging means, 7 ... Main control means, 8 ... Image processing part, 8a ... Three-dimensional measurement control part, 8b ... Two-dimensional measurement Control unit, 8c: Bridge inspection frame setting unit as inspection frame setting unit, 8d: Solder block detection unit as solder block detection unit, 8e: Solder bridge determination unit as solder bridge determination unit, 11: Illumination unit for solder extraction , K: printed circuit board constituting the board; C: cream solder as solder; PD, PD1, PD2, PD3, PD4: pad (electrode) portion, KW, KW1, KW2, KW3, KW4: bridge inspection frame, KD1, KD2, KD3, KD4, KD5, KD6: solder mass, KX: bridge inspection frame, KX1: inner frame, KX2: outer frame.
Claims (20)
前記撮像手段の撮像エリアにおいて、前記パッドに付けられる半田毎にパッドを囲う検査枠を設定する検査枠設定手段と、
前記検査枠設定手段によって設定された検査枠及び前記撮像手段にて撮像された前記基板上の半田に関し、前記パッドから前記検査枠方向に向かって延びる半田延出部が、前記検査枠と交差するか否かに基づき、半田ブリッジの存在の有無を判定する半田ブリッジ判定手段とを備えることを特徴とする半田外観検査装置。A solder appearance inspection device comprising: a pad disposed on a substrate and an imaging unit capable of imaging solder attached to the pad, based on at least the imaging by the imaging unit, and inspecting the quality of the solder,
In an imaging area of the imaging unit, an inspection frame setting unit that sets an inspection frame surrounding the pad for each solder attached to the pad,
Regarding the inspection frame set by the inspection frame setting unit and the solder on the substrate imaged by the imaging unit, a solder extension extending from the pad toward the inspection frame intersects with the inspection frame. A solder bridge judging means for judging the presence or absence of a solder bridge based on whether or not the solder bridge is present.
前記撮像手段の撮像エリアにおいて、前記パッドに付けられる半田毎にパッドを囲う検査枠を設定する検査枠設定手段と、
前記検査枠設定手段によって設定された検査枠内を３次元計測し、前記撮像手段によって撮像された所定の高さの半田を検出する半田検出手段と、
前記検査枠設定手段によって設定された検査枠及び前記半田検出手段によって検出された前記半田に関し、前記パッドから前記検査枠方向に向かって延びる半田延出部が、前記検査枠と交差するか否かに基づき、半田ブリッジの存在の有無を判定する半田ブリッジ判定手段とを備えることを特徴とする半田外観検査装置。A solder appearance inspection device comprising: a pad disposed on a substrate and an imaging unit capable of imaging solder attached to the pad, based on at least the imaging by the imaging unit, and inspecting the quality of the solder,
In an imaging area of the imaging unit, an inspection frame setting unit that sets an inspection frame surrounding the pad for each solder attached to the pad,
Solder detection means for three-dimensionally measuring the inside of the inspection frame set by the inspection frame setting means and detecting solder having a predetermined height imaged by the imaging means;
Regarding the inspection frame set by the inspection frame setting unit and the solder detected by the solder detection unit, whether a solder extension extending from the pad toward the inspection frame intersects with the inspection frame. A solder bridge judging means for judging the presence or absence of a solder bridge on the basis of the above.
前記撮像手段の撮像エリアにおいて、前記パッドに付けられる半田毎にその周囲を囲む内枠部及び外枠部を有する検査枠を設定する検査枠設定手段と、
前記検査枠設定手段によって設定された検査枠及び前記撮像手段にて撮像された前記基板上の半田に基づき、半田ブリッジの存在の有無を判定する半田ブリッジ判定手段とを備えることを特徴とする半田外観検査装置。A solder appearance inspection device comprising: a pad disposed on a substrate and an imaging unit capable of imaging solder attached to the pad, based on at least the imaging by the imaging unit, and inspecting the quality of the solder,
In an imaging area of the imaging unit, an inspection frame setting unit configured to set an inspection frame having an inner frame portion and an outer frame portion surrounding the periphery of each solder attached to the pad,
A solder bridge determining means for determining the presence or absence of a solder bridge based on the inspection frame set by the inspection frame setting means and the solder on the substrate imaged by the imaging means. Appearance inspection device.
前記撮像手段の撮像エリアにおいて、前記パッドに付けられる半田毎にその周囲を囲む内枠部及び外枠部を有する検査枠を設定する検査枠設定手段と、
前記検査枠設定手段によって設定された検査枠の内枠部及び外枠部の間を３次元計測し、前記撮像手段によって撮像された所定の高さの半田を検出する半田検出手段と、
前記検査枠設定手段によって設定された検査枠及び前記半田検出手段によって検出された前記半田に関し、前記検査枠内の半田塊が、前記検査枠の内枠部または外枠部と交差するか否かに基づき、半田ブリッジの存在の有無を判定する半田ブリッジ判定手段とを備えることを特徴とする半田外観検査装置。A solder appearance inspection device comprising: a pad disposed on a substrate and an imaging unit capable of imaging solder attached to the pad, based on at least the imaging by the imaging unit, and inspecting the quality of the solder,
In an imaging area of the imaging unit, an inspection frame setting unit configured to set an inspection frame having an inner frame portion and an outer frame portion surrounding the periphery of each solder attached to the pad,
Solder detection means for three-dimensionally measuring the space between the inner frame part and the outer frame part of the inspection frame set by the inspection frame setting means, and detecting solder having a predetermined height imaged by the imaging means;
Regarding the inspection frame set by the inspection frame setting unit and the solder detected by the solder detection unit, whether or not the solder mass in the inspection frame intersects the inner frame portion or the outer frame portion of the inspection frame. A solder bridge judging means for judging the presence or absence of a solder bridge on the basis of the above.
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