JP2006090965A - 基板検査装置並びにそのパラメータ設定方法およびパラメータ設定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パラメータ設定装置が、基板上のスルーホールを撮像して得られた複数のスルーホール画像を取得し、そのスルーホール画像におけるスルーホール周辺画素の色分布から、不良な半田領域の画素がとり得る不良色範囲を推定する。そして、良品画像における半田領域の各画素の色を良点として色空間(色ヒストグラム)マッピングするとともに、その色空間の不良色範囲内に所定数の不良点をマッピングする。この色空間における良点と不良点の度数分布に基づいて良点の色と不良点の色とを分離するための色範囲を求め、その色範囲を基板検査で用いられる色条件(色パラメータ)として設定する。
【選択図】図20
Description
わせて検査ロジックもしくは検査パラメータと呼び、また検査ロジックを設定・調整することを一般にティーチングと呼ぶ。
減、さらにはティーチングの自動化が強く望まれている。
段、不良色範囲推定手段、マッピング手段、色範囲探索手段、色条件設定手段を有する。これらの機能は情報処理装置のプログラムによって実現される。
(基板検査システムの構成)
図1は、本発明の実施形態に係る基板検査システムのハードウェア構成を示している。
基板検査装置1は、カラーハイライト方式により基板20上の実装部品21の実装品質(半田付け状態など)を自動検査する装置である。基板検査装置1は、概略、Xステージ22、Yステージ23、投光部24、撮像部25、制御処理部26を備えている。
の特徴量が所定の判定条件を満たすか否かで部品の実装状態の良否を判定する処理を実行する回路である。
次に、上記基板検査装置1における基板検査処理について述べる。ここでは、基板検査処理の一例として、部品の欠落検査を説明する。部品欠落検査とは、部品の実装位置が正常か否かを判定する処理であって、部品の位置ずれや欠落などの欠落不良を発見するために行うものである。
なる。
(パラメータ設定装置の構成)
パラメータ設定装置2は、図1に示すように、CPU、メモリ、ハードディスク、I/O制御部、通信I/F、表示部、情報入力部(キーボードやマウス)などを基本ハードウェアとして備える汎用のコンピュータ(情報処理装置)によって構成される。
図6のフローチャートに沿って、パラメータ設定処理の流れを説明する。なお、本実施形態では、上述した欠落検査で用いられる検査パラメータを生成する例を挙げる。
実装されており、部品62両端のランド領域63,63に良好な半田フィレットが形成されている。この画像には教師情報「良」が付与されている。一方、不良品画像では、部品が欠落しており、ランド領域65,65には扁平な半田フィレットが形成されている。この画像には教師情報「不良」が付与されている。
象画像(不良な半田領域)に多く含まれ、かつ、除外画像(良好な半田領域)にほとんど含まれない傾向にある色相として赤色を選択し、赤色の彩度軸と明度軸からなる2次元色空間に画素の色をマッピングした2次元色ヒストグラムを用いる。これにより、色パラメータの最適解を求めるアルゴリズムが極めて簡単化される。
特徴量として選ぶ。
不良品画像が無い場合、本実施形態では、不良な半田領域の色の代替として基板上のスルーホール周辺に現れる色を利用する。
れる赤色を抽出し、その明度を補正することによって、欠落不良の半田領域に現れる色を近似する。
図14および図15は、パラメータ設定装置2の機能構成のうち、スルーホール画像と良品の教師画像からパラメータを生成するための機能部分を示している。
図16のフローチャートに沿って、スルーホール画像におけるスルーホール周辺画素の色分布から、不良な半田領域の画素がとり得る色の範囲(不良色範囲)を推定する処理について説明する。
次元色ヒストグラムが用いられる。スルーホール周辺画素の赤色は、中明度付近に、ある程度固まって分布することがわかる。その色分布から明らかに外れた点(外れ値)はノイズである。
図19のフローチャートに沿って、推定された不良色範囲を用いたパラメータ設定処理の流れを説明する。なお、図6のフローチャートと同様の処理については詳しい説明を省略するものとする。
ズムは上述したもの(図10参照)とほぼ同様であり、下記式2に従って、色範囲に含まれる不良点の数と良点の数の差(度数合計値E)が最大となる色範囲が求められる。この色範囲が、欠落検査用の色パラメータ(色条件)として設定される。
上述した実施形態は本発明の一具体例を例示したものにすぎない。本発明の範囲は上記実施形態に限られるものではなく、その技術思想の範囲内で種々の変形が可能である。
なく色相軸を用いたりしてもよい。色ヒストグラムの軸の選択は、基板検査装置で撮像された部品画像がもつ色彩パターンの傾向に合わせて決定すればよい。
2 パラメータ設定装置
10 指示情報受付機能
11 基板搬入機能
12 CAD情報読込機能
13 ステージ操作機能
14 撮像機能
15 検査ロジック読込機能
16 検査機能
17 判定結果書込機能
18 基板搬出機能
20 基板
21 実装部品
22 Xステージ
23 Yステージ
24 投光部
25 撮像部
26 制御処理部
27 コンベヤ
28 赤色光源
29 緑色光源
30 青色光源
31 撮像コントローラ
32 記憶部
32a CAD情報記憶部
32b 判定結果記憶部
33 A/D変換部
34 画像処理部
35 検査ロジック記憶部
36 判定部
37 XYステージコントローラ
38 メモリ
39 制御部
40 入力部
41 表示部
42 プリンタ
50 指示情報受付機能
51 教師画像情報読込機能
52 画像取得機能
53 振分機能
54 マッピング機能
55 色範囲探索機能
56 二値化機能
57 特徴量ヒストグラム生成機能
58 しきい値決定機能
59 検査ロジック生成機能
60 検査ロジック書込機能
62 部品
63,65 ランド領域
70 ランドウィンドウ
71 部品本体ウィンドウ
80 スルーホール
81 金属環
82 スルーホールの存在範囲
83 スルーホールの詳細位置
84 スルーホール周辺画素の色分布範囲
85 不良色範囲
90 基板画像読込機能
91 CAD情報読込機能
92 スルーホール画像取得機能
93 スルーホール周辺画素マッピング機能
94 外れ値削除機能
95 色分布範囲設定機能
96 色分布範囲補正機能
97 不良色情報書込機能
98 不良色情報記憶部
99 不良色情報読込機能
Claims (15)
- 基板上の実装部品に異なる入射角で複数の色の光を照射し、その反射光を撮像して得られた画像から所定の色条件を満たす領域を抽出し、抽出された領域のもつ特徴量が所定の判定条件を満たすか否かで前記部品の実装状態を検査する基板検査装置において用いられるパラメータを自動生成する方法であって、
情報処理装置が、
基板上のスルーホールを撮像して得られた複数のスルーホール画像と半田付けの良好な部品を撮像して得られた複数の良品画像とを取得し、
前記スルーホール画像におけるスルーホール周辺画素の色分布から、不良な半田領域の画素がとり得る不良色範囲を推定し、
前記良品画像における半田領域の各画素の色を良点として色空間にマッピングするとともに、前記色空間の前記不良色範囲内に所定数の不良点をマッピングし、
前記色空間における良点と不良点の度数分布に基づいて良点の色と不良点の色とを分離するための色範囲を求め、
求められた前記色範囲を基板検査で用いられる色条件として設定する
基板検査装置のパラメータ設定方法。 - 前記情報処理装置は、
前記スルーホール周辺画素の色分布範囲を求め、その色分布範囲の明度方向の値域を補正することによって前記不良色範囲を決定する
請求項1記載の基板検査装置のパラメータ設定方法。 - 前記情報処理装置は、
前記スルーホール周辺画素の色分布範囲の明度の上限を明度最大値まで拡大したものを前記不良色範囲とする
請求項2記載の基板検査装置のパラメータ設定方法。 - 前記情報処理装置は、
前記不良色範囲内に前記良点の度数と略等しい数の不良点を分布させる
請求項1〜3のうちいずれか1項記載の基板検査装置のパラメータ設定方法。 - 前記情報処理装置は、
前記不良色範囲内に略均一に前記不良点を分布させる
請求項1〜4のうちいずれか1項記載の基板検査装置のパラメータ設定方法。 - 前記情報処理装置は、
前記色範囲に含まれる不良点の数と良点の数の差が最大となるように色範囲を決定する請求項1〜5のうちいずれか1項記載の基板検査装置のパラメータ設定方法。 - 前記情報処理装置は、
前記良品画像における半田領域から前記色条件を満たす画素領域を抽出して、その画素領域のもつ特徴量についての特徴量ヒストグラムを生成し、
前記特徴量ヒストグラムの度数分布に基づいて前記良品画像における半田領域の特徴量を判別するためのしきい値を算出し、
算出された前記しきい値を基板検査で用いられる判定条件として設定する
請求項1〜6のうちいずれか1項記載の基板検査装置のパラメータ設定方法。 - 基板上の実装部品に異なる入射角で複数の色の光を照射し、その反射光を撮像して得られた画像から所定の色条件を満たす領域を抽出し、抽出された領域のもつ特徴量が所定の
判定条件を満たすか否かで前記部品の実装状態を検査する基板検査装置において用いられるパラメータを自動生成するための装置であって、
基板上のスルーホールを撮像して得られた複数のスルーホール画像を取得するスルーホール画像取得手段と、
前記スルーホール画像におけるスルーホール周辺画素の色分布から、不良な半田領域の画素がとり得る不良色範囲を推定する不良色範囲推定手段と、
半田付けの良好な部品を撮像して得られた複数の良品画像を取得する画像取得手段と、
前記良品画像における半田領域の各画素の色を良点として色空間にマッピングするとともに、前記色空間の前記不良色範囲内に所定数の不良点をマッピングするマッピング手段と、
前記色空間における良点と不良点の度数分布に基づいて良点の色と不良点の色とを分離するための色範囲を求める色範囲探索手段と、
求められた前記色範囲を基板検査で用いられる色条件として設定する色条件設定手段と、
を備える基板検査装置のパラメータ設定装置。 - 前記不良色範囲推定手段は、
前記スルーホール周辺画素の色分布範囲を求め、その色分布範囲の明度方向の値域を補正することによって前記不良色範囲を決定する
請求項8記載の基板検査装置のパラメータ設定装置。 - 前記不良色範囲推定手段は、
前記スルーホール周辺画素の色分布範囲の明度の上限を明度最大値まで拡大したものを前記不良色範囲とする
請求項9記載の基板検査装置のパラメータ設定装置。 - 前記マッピング手段は、
前記不良色範囲内に前記良点の度数と略等しい数の不良点を分布させる
請求項8〜10のうちいずれか1項記載の基板検査装置のパラメータ設定装置。 - 前記マッピング手段は、
前記不良色範囲内に略均一に前記不良点を分布させる
請求項8〜11のうちいずれか1項記載の基板検査装置のパラメータ設定装置。 - 前記色範囲探索手段は、
前記色範囲に含まれる不良点の数と良点の数の差が最大となるように色範囲を決定する請求項8〜12のうちいずれか1項記載の基板検査装置のパラメータ設定装置。 - 前記良品画像における半田領域から前記色条件を満たす画素領域を抽出して、その画素領域のもつ特徴量についての特徴量ヒストグラムを生成する特徴量ヒストグラム生成手段と、
前記特徴量ヒストグラムの度数分布に基づいて前記良品画像における半田領域の特徴量を判別するためのしきい値を算出するしきい値決定手段と、
算出された前記しきい値を基板検査で用いられる判定条件として設定する判定条件設定手段と、
をさらに備える請求項8〜13のうちいずれか1項記載の基板検査装置のパラメータ設定装置。 - 請求項14記載のパラメータ設定装置により設定された色条件および判定条件を記憶する記憶部と、
基板上の実装部品に異なる入射角で複数の色の光を照射する投光手段と、
その反射光を撮像して得られた画像から、前記色条件を満たす領域を抽出する領域抽出手段と、
抽出された領域のもつ特徴量が、前記判定条件を満たすか否かで前記部品の半田付け状態を検査する検査手段と、
を備える基板検査装置。
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WO2012096004A1 (ja) * | 2011-01-13 | 2012-07-19 | オムロン株式会社 | はんだ付け検査方法、およびはんだ付け検査機ならびに基板検査システム |
JP2013047648A (ja) * | 2011-08-29 | 2013-03-07 | Fujitsu Peripherals Ltd | 検査装置、検査方法および検査プログラム |
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