JP2793947B2 - 半田付け状態の外観検査方法 - Google Patents
半田付け状態の外観検査方法Info
- Publication number
- JP2793947B2 JP2793947B2 JP5239941A JP23994193A JP2793947B2 JP 2793947 B2 JP2793947 B2 JP 2793947B2 JP 5239941 A JP5239941 A JP 5239941A JP 23994193 A JP23994193 A JP 23994193A JP 2793947 B2 JP2793947 B2 JP 2793947B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- search area
- master pattern
- image
- shape
- soldered
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、３次元画像を用いて印
刷配線基板上に半田付けされた部品の半田付け状態の外
観検査方法に関するものである。
刷配線基板上に半田付けされた部品の半田付け状態の外
観検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、特開平４−１７８５０８号のよう
に、印刷配線基板上に実装・半田付けされた部品の半田
付け部の検査ではＴＶカメラによる輝度画像を用い、予
め登録された輝度画像をマスタパターンとしてサーチ領
域内で最もマッチング率の良いエリアを検出することに
より検査すべき位置を決定し、検査を行っていた。
に、印刷配線基板上に実装・半田付けされた部品の半田
付け部の検査ではＴＶカメラによる輝度画像を用い、予
め登録された輝度画像をマスタパターンとしてサーチ領
域内で最もマッチング率の良いエリアを検出することに
より検査すべき位置を決定し、検査を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の輝度画像による
マッチングでパターンを検出する場合、半田付け部は同
じ部品でも実装位置、実装角度、半田付け方式により輝
度パターンが変化するため予め登録されたマスタパター
ンに相当する箇所を正確に見付け出すことはできないと
いう問題があった。
マッチングでパターンを検出する場合、半田付け部は同
じ部品でも実装位置、実装角度、半田付け方式により輝
度パターンが変化するため予め登録されたマスタパター
ンに相当する箇所を正確に見付け出すことはできないと
いう問題があった。
【０００４】本発明は上記の問題点に鑑みて為されたも
ので、その目的とするところは、実装位置、実装角度、
半田付け方式の違いによる半田付け部の変化があって
も、同じ処理方法で検査を行うことができ、また検査対
象の位置ずれを考慮することもなく半田が無い状態を検
査できる半田付け状態の外観検査方法を提供することに
ある。
ので、その目的とするところは、実装位置、実装角度、
半田付け方式の違いによる半田付け部の変化があって
も、同じ処理方法で検査を行うことができ、また検査対
象の位置ずれを考慮することもなく半田が無い状態を検
査できる半田付け状態の外観検査方法を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、半田付けされていない部品
の寸法よりマスタパターンを予め作成し、次に半田付け
部を包含するサーチエリアを設定して、このサーチエリ
アを３次元画像が計測できるセンサでスキャンニング
し、このスキャンニングで得たサーチエリアの画像と上
記マスタパターンとを照合して所定値以上のマッチング
率の部位を検出することにより半田付け部の良否を判定
するものである。
めに、請求項１の発明では、半田付けされていない部品
の寸法よりマスタパターンを予め作成し、次に半田付け
部を包含するサーチエリアを設定して、このサーチエリ
アを３次元画像が計測できるセンサでスキャンニング
し、このスキャンニングで得たサーチエリアの画像と上
記マスタパターンとを照合して所定値以上のマッチング
率の部位を検出することにより半田付け部の良否を判定
するものである。
【０００６】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、部品の寸法より作成するマスタパターンを部品の
端面形状を特徴として作成する。請求項３の発明では、
請求項２の発明において、部品の２側面の端面形状を特
徴としたマスタパターンを作成してこのマスタパターン
とサーチエリアの画像とを照合して少なくともどちらか
一方のマッチング率が所定値以上の場合不良形状と判定
する。
いて、部品の寸法より作成するマスタパターンを部品の
端面形状を特徴として作成する。請求項３の発明では、
請求項２の発明において、部品の２側面の端面形状を特
徴としたマスタパターンを作成してこのマスタパターン
とサーチエリアの画像とを照合して少なくともどちらか
一方のマッチング率が所定値以上の場合不良形状と判定
する。
【０００７】請求項４の発明では、請求項１〜３の発明
において、サーチエリア内のデジタル化された画像を部
品寸法より設定したマスタパターンと精度良く照合でき
る画像に補正し照合を行うことにより良否判定をする。
請求項５の発明では、請求項４の発明において、部品端
面形状を特徴として作成したマスタパターンを使い部品
と半田付け部の境界を決定した後、その境界部を整列さ
せるように画像を補正し良否判定をする。
において、サーチエリア内のデジタル化された画像を部
品寸法より設定したマスタパターンと精度良く照合でき
る画像に補正し照合を行うことにより良否判定をする。
請求項５の発明では、請求項４の発明において、部品端
面形状を特徴として作成したマスタパターンを使い部品
と半田付け部の境界を決定した後、その境界部を整列さ
せるように画像を補正し良否判定をする。
【０００８】請求項６の発明では、請求項１〜５の発明
においてにおいて、基板全体の形状 を計測し基板の３次
元形状を求めた後、サーチエリア内の画像と予め設定さ
れたマスタパターンとを照合する際に基板の３次元形状
をもとにマスタパターンを補正することにより良否を判
定する。請求項７の発明では、請求項１〜５の発明にお
いて、サーチエリア内の半田付け部周辺の基板部分の形
状よりサーチエリア内の基板の平面形状を求めた後、サ
ーチエリア内の画像と予め設定されたマスタパターンと
を照合する際に基板の平面形状をもとにマスタパターン
を基板の反りに合わせて補正することにより良否を判定
する。
においてにおいて、基板全体の形状 を計測し基板の３次
元形状を求めた後、サーチエリア内の画像と予め設定さ
れたマスタパターンとを照合する際に基板の３次元形状
をもとにマスタパターンを補正することにより良否を判
定する。請求項７の発明では、請求項１〜５の発明にお
いて、サーチエリア内の半田付け部周辺の基板部分の形
状よりサーチエリア内の基板の平面形状を求めた後、サ
ーチエリア内の画像と予め設定されたマスタパターンと
を照合する際に基板の平面形状をもとにマスタパターン
を基板の反りに合わせて補正することにより良否を判定
する。
【０００９】請求項８の発明では、請求項１〜７の発明
において、マスタパターンとサーチエリア内の３次元画
像をそれぞれの高さ平均値を基準に補正し照合を行うこ
とにより良否を判定する。請求項９の発明では、請求項
１〜７の発明において、半田付け部形状検査において半
田付け部を包含するサーチエリアを設定し、３次元計測
ができるセンサでサーチエリアをスキャンニングし、基
板部分の高さを基準に半田量を計測した後、請求項１の
検査方法により半田付け部の良否を判定することにより
半田付け部の良否を判定する。
において、マスタパターンとサーチエリア内の３次元画
像をそれぞれの高さ平均値を基準に補正し照合を行うこ
とにより良否を判定する。請求項９の発明では、請求項
１〜７の発明において、半田付け部形状検査において半
田付け部を包含するサーチエリアを設定し、３次元計測
ができるセンサでサーチエリアをスキャンニングし、基
板部分の高さを基準に半田量を計測した後、請求項１の
検査方法により半田付け部の良否を判定することにより
半田付け部の良否を判定する。
【００１０】
【作用】請求項１の発明によれば、半田付けされていな
い部品の寸法よりマスタパターンを予め作成し、次に半
田付け部を包含するサーチエリアを設定して、このサー
チエリアを３次元画像が計測できるセンサでスキャンニ
ングし、このスキャンニングで得たサーチエリアの画像
と上記マスタパターンとを照合して所定値以上のマッチ
ング率の部位を検出することにより半田付け部の良否を
判定するため、実装位置、実装角度、半田付け方式の違
いによる半田付け部の変化があっても、同じ処理方法で
検査を行うことが可能であり、また検査対象の位置ずれ
を考慮することも無く、半田が無い状態を正確に検出す
ることができる。
い部品の寸法よりマスタパターンを予め作成し、次に半
田付け部を包含するサーチエリアを設定して、このサー
チエリアを３次元画像が計測できるセンサでスキャンニ
ングし、このスキャンニングで得たサーチエリアの画像
と上記マスタパターンとを照合して所定値以上のマッチ
ング率の部位を検出することにより半田付け部の良否を
判定するため、実装位置、実装角度、半田付け方式の違
いによる半田付け部の変化があっても、同じ処理方法で
検査を行うことが可能であり、また検査対象の位置ずれ
を考慮することも無く、半田が無い状態を正確に検出す
ることができる。
【００１１】請求項２の発明、請求項３の発明によれ
ば、マスタパターンを部品の端面形状を特徴として作成
するため、マスタパターンを少ないデータ数で作成で
き、そのため照合の演算回数が少なくなり処理速度が速
くなる。請求項４、請求項５の発明によれば、サーチエ
リア内のデジタル化された画像を補正するので、精度良
い検査が行える。
ば、マスタパターンを部品の端面形状を特徴として作成
するため、マスタパターンを少ないデータ数で作成で
き、そのため照合の演算回数が少なくなり処理速度が速
くなる。請求項４、請求項５の発明によれば、サーチエ
リア内のデジタル化された画像を補正するので、精度良
い検査が行える。
【００１２】請求項６、請求項７の発明によれば、マス
タパターンを基板の３次元形状又は平面形状をもとにマ
スタパターンを補正するので、精度良い検査が行える。
請求項８の発明によれば、マスタパターンとサーチエリ
ア内の３次元画像をそれぞれの高さ平均値を基準に補正
するので、精度良い検査が行える。請求項９の発明によ
れば、半田量に基づいた上で、請求項１の検査方法によ
り行うので、部品の寸法のばらつき等により測定する半
田量が若干変化してもこの変化の影響を受けることな
く、半田付が無い状態を正確に判定することができる。
タパターンを基板の３次元形状又は平面形状をもとにマ
スタパターンを補正するので、精度良い検査が行える。
請求項８の発明によれば、マスタパターンとサーチエリ
ア内の３次元画像をそれぞれの高さ平均値を基準に補正
するので、精度良い検査が行える。請求項９の発明によ
れば、半田量に基づいた上で、請求項１の検査方法によ
り行うので、部品の寸法のばらつき等により測定する半
田量が若干変化してもこの変化の影響を受けることな
く、半田付が無い状態を正確に判定することができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明方法を採用した検査システムの構成
を示しており、この検査システムの主要な構成である３
次元画像検出装置は印刷配線基板Ｐ上に実装・半田付け
された電子部品８の半田付け部を３次元画像により計測
するための装置であって、３次元センサ１、３次元形状
検出部２、Ｘ軸方向の移動機構３ｘ、Ｙ軸方向の移動機
構３ｙからなる移動装置３とで構成される。
する。図１は本発明方法を採用した検査システムの構成
を示しており、この検査システムの主要な構成である３
次元画像検出装置は印刷配線基板Ｐ上に実装・半田付け
された電子部品８の半田付け部を３次元画像により計測
するための装置であって、３次元センサ１、３次元形状
検出部２、Ｘ軸方向の移動機構３ｘ、Ｙ軸方向の移動機
構３ｙからなる移動装置３とで構成される。
【００１４】そして３次元画像検出装置では検査対象と
なる印刷配線基板Ｐ上の電子部品の半田付け部の高さを
計測し移動装置２により印刷配線基板Ｐを移動させるこ
とにより３次元センサ１ａによる計測箇所を変え、つま
り３次元センサ１ａを印刷配線基板Ｐ上でスキャンニン
グさせ、３次元形状検出部２を通じて３次元画像データ
を得るようになっている。この３次元画像データは画像
メモリ４に格納され、画像処理部４は画像メモリ４に格
納した３次元画像データを用いて検査・判定を行う。
なる印刷配線基板Ｐ上の電子部品の半田付け部の高さを
計測し移動装置２により印刷配線基板Ｐを移動させるこ
とにより３次元センサ１ａによる計測箇所を変え、つま
り３次元センサ１ａを印刷配線基板Ｐ上でスキャンニン
グさせ、３次元形状検出部２を通じて３次元画像データ
を得るようになっている。この３次元画像データは画像
メモリ４に格納され、画像処理部４は画像メモリ４に格
納した３次元画像データを用いて検査・判定を行う。
【００１５】尚制御部５は移動機構３の制御を行うもの
であり、全体制御部７は３次元センサ１や３次元形状検
出部２、画像メモリ４、画像処理部５、制御部６など検
査システム全体を制御するものである。このように構成
された検査システムは以下に述べる各実施例において用
いられ、各実施例において示すフローチャートに基づい
た処理が各部により為される。
であり、全体制御部７は３次元センサ１や３次元形状検
出部２、画像メモリ４、画像処理部５、制御部６など検
査システム全体を制御するものである。このように構成
された検査システムは以下に述べる各実施例において用
いられ、各実施例において示すフローチャートに基づい
た処理が各部により為される。
【００１６】（実施例１） 本実施例は図２（ａ）（ｂ）の二つのフローチャートに
基づいて、半田付け状態の良否の判定を行う方法であ
る。まず図２（ａ）のステップ１１で処理を開始し、ス
テップ１２で部品寸法を入力する。次にステップ１３で
部品寸法に基づいて印刷配線基板Ｐ上に実装された状態
の電子部品８の半田付け部の３次元形状パターンからな
るマスタパターンを登録するとともに、半田付け部を包
含するサーチエリアを設定して、この過程を終了する
（ステップ１４）。
基づいて、半田付け状態の良否の判定を行う方法であ
る。まず図２（ａ）のステップ１１で処理を開始し、ス
テップ１２で部品寸法を入力する。次にステップ１３で
部品寸法に基づいて印刷配線基板Ｐ上に実装された状態
の電子部品８の半田付け部の３次元形状パターンからな
るマスタパターンを登録するとともに、半田付け部を包
含するサーチエリアを設定して、この過程を終了する
（ステップ１４）。
【００１７】この登録・設定が終了した後に、図２
（ｂ）に示すフローチャートに基づく検査・判定処理を
開始する。つまりステップ２１で処理を開始し、ステッ
プ２２で予め設定されたサーチエリアデータに基づいて
３次元センサ１によるスキャンニングを行い３次元計測
を行う。次にステップ２３でこのサーチエリア内の３次
元画像データとマスタパターンとの照合を行い最大のマ
ッチング率を求める。このとき、マッチング率は正規化
相関法等の演算手法を用いる。
（ｂ）に示すフローチャートに基づく検査・判定処理を
開始する。つまりステップ２１で処理を開始し、ステッ
プ２２で予め設定されたサーチエリアデータに基づいて
３次元センサ１によるスキャンニングを行い３次元計測
を行う。次にステップ２３でこのサーチエリア内の３次
元画像データとマスタパターンとの照合を行い最大のマ
ッチング率を求める。このとき、マッチング率は正規化
相関法等の演算手法を用いる。
【００１８】ステップ２４ではこの最大マッチング率
と、半田無し不良と判定できるレベル数値とを比較し、
最大マッチング率がこの不良判定レベルよりも大きけれ
ば、すなわち、形状が類似しているとして半田無し不良
（ステップ２５）と判定し、検査を終了する（ステップ
２６）。 （実施例２） 本実施例は、実施例１において部品寸法を元にマスタパ
ターンを作成する際に、半田無し形状を最も良く表して
いる図３（ａ）（ｂ）に示すような電子部品８の端面の
形状をマスタパターンＭＰ1 ，ＭＰ2 として登録する。
と、半田無し不良と判定できるレベル数値とを比較し、
最大マッチング率がこの不良判定レベルよりも大きけれ
ば、すなわち、形状が類似しているとして半田無し不良
（ステップ２５）と判定し、検査を終了する（ステップ
２６）。 （実施例２） 本実施例は、実施例１において部品寸法を元にマスタパ
ターンを作成する際に、半田無し形状を最も良く表して
いる図３（ａ）（ｂ）に示すような電子部品８の端面の
形状をマスタパターンＭＰ1 ，ＭＰ2 として登録する。
【００１９】このようにマスタパターンＭＰ1 ，ＭＰ2
を少ないデータ数で作成することにより照合の演算回数
が少なくなり、処理速度が速くなる。 （実施例３） 本実施例は、 図３（ａ）（ｂ）に示すような電子部品
８の端面の形状を用いて作成したマスタパターンＭＰを
もとに、検査を行う実施例であって、以下図４のフロー
チャートに基づいて説明する。
を少ないデータ数で作成することにより照合の演算回数
が少なくなり、処理速度が速くなる。 （実施例３） 本実施例は、 図３（ａ）（ｂ）に示すような電子部品
８の端面の形状を用いて作成したマスタパターンＭＰを
もとに、検査を行う実施例であって、以下図４のフロー
チャートに基づいて説明する。
【００２０】まずステップ３１で処理を開始し、ステッ
プ３２で予め設定されたサーチエリアデータに基づき３
次元センサ１によるスキャンニングを行い３次元計測を
行う。次にステップ３３で図３（ａ）のマスタパターン
ＭＰ1 のような半田付け方向の端面形状をマスタパター
ンとしてサーチエリア内の全データとの照合を行い最大
のマッチング率を求める。
プ３２で予め設定されたサーチエリアデータに基づき３
次元センサ１によるスキャンニングを行い３次元計測を
行う。次にステップ３３で図３（ａ）のマスタパターン
ＭＰ1 のような半田付け方向の端面形状をマスタパター
ンとしてサーチエリア内の全データとの照合を行い最大
のマッチング率を求める。
【００２１】ステップ３４ではこの最大マッチング率
と、半田無し不良と判定できるレベル数値とを比較し、
最大マッチング率が不良判定レベルよりも大きければ不
良と判定する（ステップ３５）。同様に、ステップ３６
で図３（ｂ）のマスパターンＭＰ2 のような半田付け側
面方向の端面形状をマスタパターンとし、このマスタパ
ターンとサーチエリア内の全データとの照合を行い最大
のマッチング率を求める。
と、半田無し不良と判定できるレベル数値とを比較し、
最大マッチング率が不良判定レベルよりも大きければ不
良と判定する（ステップ３５）。同様に、ステップ３６
で図３（ｂ）のマスパターンＭＰ2 のような半田付け側
面方向の端面形状をマスタパターンとし、このマスタパ
ターンとサーチエリア内の全データとの照合を行い最大
のマッチング率を求める。
【００２２】ステップ３７ではこの最大マッチング率
と、半田無し不良と判定できるレベルとを比較し、最大
マッチング率が不良判定レベルよりも大きければ不良と
判定すし、検査を終了する（ステップ３９）。尚上記の
最大マッチング率は正規化相関法等の演算手法を用いて
求める。 （実施例４） 実施例１において、部品寸法より作成したマスタパター
ンと、計測して得られた３次元画像データとの照合を行
う場合、計測されて得られた３次元画像データはデジタ
ル化されたものであるためマスタパターンでは直線で表
される電子部品と半田付け部の境界が折れ線状になって
しまい正確な照合の演算結果が得られない。
と、半田無し不良と判定できるレベルとを比較し、最大
マッチング率が不良判定レベルよりも大きければ不良と
判定すし、検査を終了する（ステップ３９）。尚上記の
最大マッチング率は正規化相関法等の演算手法を用いて
求める。 （実施例４） 実施例１において、部品寸法より作成したマスタパター
ンと、計測して得られた３次元画像データとの照合を行
う場合、計測されて得られた３次元画像データはデジタ
ル化されたものであるためマスタパターンでは直線で表
される電子部品と半田付け部の境界が折れ線状になって
しまい正確な照合の演算結果が得られない。
【００２３】そこで、本実施例ではこの点に着眼し、図
５（ａ）のフローチャートに示す手法により検査を行
う。つまり画像処理部４はステップ４１で処理を開始
し、ステップ４２で予め設定されたサーチエリアデータ
に基づき３次元センサ１によるスキャンニングを行って
３次元画像データを得る。次にステップ４３で図６に示
すような電子部品８と半田付け部９の境界部１０を求め
る。
５（ａ）のフローチャートに示す手法により検査を行
う。つまり画像処理部４はステップ４１で処理を開始
し、ステップ４２で予め設定されたサーチエリアデータ
に基づき３次元センサ１によるスキャンニングを行って
３次元画像データを得る。次にステップ４３で図６に示
すような電子部品８と半田付け部９の境界部１０を求め
る。
【００２４】境界部１０の求める方法は図５（ｂ）に示
す手法で行い、これをサーチエリア内で繰り返し全ての
境界部１０を求める。ステップ４４でこの境界部１０を
直線近似して、次にステップ４５でこの直線と境界部１
０間の距離を求め、ステップ４６で境界部１０が直線に
なるようにステップ４５で求めた距離だけ画像を補正す
る。
す手法で行い、これをサーチエリア内で繰り返し全ての
境界部１０を求める。ステップ４４でこの境界部１０を
直線近似して、次にステップ４５でこの直線と境界部１
０間の距離を求め、ステップ４６で境界部１０が直線に
なるようにステップ４５で求めた距離だけ画像を補正す
る。
【００２５】次にステップ４７でマスタパターンとサー
チエリア内の全データとの照合を行い最大のマッチング
率を求める。ステップ４８ではこの最大マッチング率と
半田無し不良と判定できるレベル数値とを比較し、最大
マッチング率が不良判定レベルよりも大きければ不良と
判定し（ステップ４９）、検査を終了する（ステップ５
０）。
チエリア内の全データとの照合を行い最大のマッチング
率を求める。ステップ４８ではこの最大マッチング率と
半田無し不良と判定できるレベル数値とを比較し、最大
マッチング率が不良判定レベルよりも大きければ不良と
判定し（ステップ４９）、検査を終了する（ステップ５
０）。
【００２６】図５（ｂ）に示すフローチャートによる境
界検出手法は実施例２に示した図３（ａ）のマスタター
ンＭＰ1 を使用する。図５（ｂ）のフローチャートでは
上記の境界部１０を求める場合には、まずステップ５１
で処理を開始し、ステップ５２で半田付け方向（図６の
矢印方向）を境界部検出方向に設定し、ステップ５３で
サーチエリア内の３次元画像データを境界部検出方向に
サーチして最大マッチング率の位置を求め、その位置を
電子部品８と半田付け部９との境界とし、上記の過程を
サーチエリア内で繰り返し全ての境界部１０を求める
（ステップ５４）。
界検出手法は実施例２に示した図３（ａ）のマスタター
ンＭＰ1 を使用する。図５（ｂ）のフローチャートでは
上記の境界部１０を求める場合には、まずステップ５１
で処理を開始し、ステップ５２で半田付け方向（図６の
矢印方向）を境界部検出方向に設定し、ステップ５３で
サーチエリア内の３次元画像データを境界部検出方向に
サーチして最大マッチング率の位置を求め、その位置を
電子部品８と半田付け部９との境界とし、上記の過程を
サーチエリア内で繰り返し全ての境界部１０を求める
（ステップ５４）。
【００２７】（実施例４） 図７に示すように、基板固定治具１１により移動装置３
に印刷配線基板Ｐを固定して、予め設定されたサーチエ
リアデータに基づき３次元センサ１によるスキャンニン
グを行って３次元計測する場合、図示するように印刷配
線基板Ｐが反っていると、電子部品８が同一高さの印刷
配線基板Ｐの平面上に実装された状態を想定して作成さ
れたマスタパターンとの正確な照合がとれない。そこで
本実施例は印刷配線基板Ｐの反りを基板の平面式より求
め、この反りに合わせてマスタパターンを補正した上
で、半田付け状態の外観検査を行うものである。
に印刷配線基板Ｐを固定して、予め設定されたサーチエ
リアデータに基づき３次元センサ１によるスキャンニン
グを行って３次元計測する場合、図示するように印刷配
線基板Ｐが反っていると、電子部品８が同一高さの印刷
配線基板Ｐの平面上に実装された状態を想定して作成さ
れたマスタパターンとの正確な照合がとれない。そこで
本実施例は印刷配線基板Ｐの反りを基板の平面式より求
め、この反りに合わせてマスタパターンを補正した上
で、半田付け状態の外観検査を行うものである。
【００２８】その検査の手法を図８のフローチャートに
示す。このフローチャートではステップ６１で処理を開
始し、ステップ６２で予め設定されたサーチエリアデー
タに基づきスキャンニングを行って３次元計測する。次
にステップ６３で予め設定された３点の基板高さを計測
しサーチエリア内の基板の平面の式より任意の点の基板
高さを求める式を作成する。
示す。このフローチャートではステップ６１で処理を開
始し、ステップ６２で予め設定されたサーチエリアデー
タに基づきスキャンニングを行って３次元計測する。次
にステップ６３で予め設定された３点の基板高さを計測
しサーチエリア内の基板の平面の式より任意の点の基板
高さを求める式を作成する。
【００２９】まず３点の３次元座標をＡ（Ｘ1 ，Ｙ1 ，
Ｚ1 ）Ａ（Ｘ2 ，Ｙ2 、Ｚ2 ），Ｃ（Ｘ3 ．Ｙ3 ，
Ｚ3 ）とすると基板上の任意の（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）に
おいて、数１に示す式が成立する。
Ｚ1 ）Ａ（Ｘ2 ，Ｙ2 、Ｚ2 ），Ｃ（Ｘ3 ．Ｙ3 ，
Ｚ3 ）とすると基板上の任意の（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）に
おいて、数１に示す式が成立する。
【００３０】
【数１】
【００３１】これらｓ，ｔをＺｉの式に代入して基板高
さを求める。ステップ６４でサーチエリア内にマスタパ
ターンを配置し、ステップ６５でマスタパターン下の基
板面上の基板高さＺを求め、マスタパターンにある部品
形状分の高さデータをオフセットとして加算しマスタパ
ターンを補正する。次にステップ６６で補正したマスタ
パターンとサーチエリアデータとの照合を行いマッチン
グ率を求め記憶する。
さを求める。ステップ６４でサーチエリア内にマスタパ
ターンを配置し、ステップ６５でマスタパターン下の基
板面上の基板高さＺを求め、マスタパターンにある部品
形状分の高さデータをオフセットとして加算しマスタパ
ターンを補正する。次にステップ６６で補正したマスタ
パターンとサーチエリアデータとの照合を行いマッチン
グ率を求め記憶する。
【００３２】以上のステップ６４〜６６の処理をサーチ
エエリア内全てのデータに対して繰り返し行い、ステッ
プ６７で最大マッチング率を求める。ステップ６８では
この最大マッチング率と半田無し不良と判定できるレベ
ル数値とを比較し、最大マッチング率が不良判定レベル
よりも大きければ不良と判定し（ステップ６９）、検査
を終了する（ステップ７０）。
エエリア内全てのデータに対して繰り返し行い、ステッ
プ６７で最大マッチング率を求める。ステップ６８では
この最大マッチング率と半田無し不良と判定できるレベ
ル数値とを比較し、最大マッチング率が不良判定レベル
よりも大きければ不良と判定し（ステップ６９）、検査
を終了する（ステップ７０）。
【００３３】また印刷配線基板Ｐの反りａを求める手段
としては基板全体を３次元計測した後、図９に示すよう
な複数の基板高さ計測ポイントPOの３次元座標を計測し
各ポイントPO間を直線で結ぶことにより印刷配線基板Ｐ
そのものの３次元形状を求めた後、上述のようにマスタ
パターンを補正して検査を行うことも可能である。 （実施例６） マスタパターンとサーチエリア内データのマッチング率
を求める演算の際に基板高さに対する部品部分の高さが
小さければ平面状の形状となりマスタパターンで作成し
た凹凸形状との照合ができない。そこで本実施例では以
下の手法で照合対象の形状を補正した上で、半田付け状
態の外観を検査を行う。
としては基板全体を３次元計測した後、図９に示すよう
な複数の基板高さ計測ポイントPOの３次元座標を計測し
各ポイントPO間を直線で結ぶことにより印刷配線基板Ｐ
そのものの３次元形状を求めた後、上述のようにマスタ
パターンを補正して検査を行うことも可能である。 （実施例６） マスタパターンとサーチエリア内データのマッチング率
を求める演算の際に基板高さに対する部品部分の高さが
小さければ平面状の形状となりマスタパターンで作成し
た凹凸形状との照合ができない。そこで本実施例では以
下の手法で照合対象の形状を補正した上で、半田付け状
態の外観を検査を行う。
【００３４】本実施例の補正手法を図１０のフローチャ
ートに基づいて説明する。この実施例はステップ７１で
処理を開始し、ステップ７２では予め設定されたサーチ
エリアデータに基づいてサーチエリアを設定し、サーチ
エリアの３次元計測を行う。次に、ステップ７３でサー
チエリア内の全データの平均値を求め、次にステップ７
４でサーチエリア内の各データと平均値との差を求め、
この値をマスタパターンとの比較対象画像とする。次に
ステップ７５で補正したサーチエリアの画像とマスタパ
ターンとの照合を行い最大マッチング率を求める。
ートに基づいて説明する。この実施例はステップ７１で
処理を開始し、ステップ７２では予め設定されたサーチ
エリアデータに基づいてサーチエリアを設定し、サーチ
エリアの３次元計測を行う。次に、ステップ７３でサー
チエリア内の全データの平均値を求め、次にステップ７
４でサーチエリア内の各データと平均値との差を求め、
この値をマスタパターンとの比較対象画像とする。次に
ステップ７５で補正したサーチエリアの画像とマスタパ
ターンとの照合を行い最大マッチング率を求める。
【００３５】ステップ７６ではこの最大マッチング率と
半田無し不良と判定できるレベル数値とを比較し、最大
マッチング率が不良判定レベルよりも大きければ不良と
判定し、検査を終了する（ステップ７８）。また、正規
化関数による演算では形状の特徴を表す値が０の場合、
マッチング率の評価ができない。従ってマスタパターン
は図１１（ａ）に示すように一旦、基板高さを０として
部品高さＴ分の高低差があるということでマスタパター
ンを作成し、次にマスタパターンの高さの平均値Ｔ0 を
求め、この平均値Ｔ0 とマスタパターンの各値との差を
求め図１１（ｂ）をマスタパターンとして登録する。こ
のことにより正規化相関によるマスタパターンの照合が
正確に行える。
半田無し不良と判定できるレベル数値とを比較し、最大
マッチング率が不良判定レベルよりも大きければ不良と
判定し、検査を終了する（ステップ７８）。また、正規
化関数による演算では形状の特徴を表す値が０の場合、
マッチング率の評価ができない。従ってマスタパターン
は図１１（ａ）に示すように一旦、基板高さを０として
部品高さＴ分の高低差があるということでマスタパター
ンを作成し、次にマスタパターンの高さの平均値Ｔ0 を
求め、この平均値Ｔ0 とマスタパターンの各値との差を
求め図１１（ｂ）をマスタパターンとして登録する。こ
のことにより正規化相関によるマスタパターンの照合が
正確に行える。
【００３６】（実施例７） 本実施例は半田付け部外観検査において図１２に示すよ
うな手法で半田無しの不良を判定する。つまりステップ
８１で処理を開始し、ステップ８２では予め設定された
サーチエリアデータに基づいてサーチエリアを設定し、
サーチエリアの３次元計測を行う。
うな手法で半田無しの不良を判定する。つまりステップ
８１で処理を開始し、ステップ８２では予め設定された
サーチエリアデータに基づいてサーチエリアを設定し、
サーチエリアの３次元計測を行う。
【００３７】次にステップ８３で予め設定された部品実
装位置をもとに電子部品の輪郭を追跡し、コーナを求め
ることで部品の実装位置を認識する。ステップ８４で部
品のコーナを基準に、予め設定された半田付け部のサー
チエリアを設定する。次にステップ８５で、この半田付
け部のサーチエリア内で予め部品寸法から設定された半
田付け相当部分の体積を求め、ステップ８６で、この体
積を半田が少ないと判断されるレベルと比較し、少ない
と判断された場合に、ステップ８７へ進む。
装位置をもとに電子部品の輪郭を追跡し、コーナを求め
ることで部品の実装位置を認識する。ステップ８４で部
品のコーナを基準に、予め設定された半田付け部のサー
チエリアを設定する。次にステップ８５で、この半田付
け部のサーチエリア内で予め部品寸法から設定された半
田付け相当部分の体積を求め、ステップ８６で、この体
積を半田が少ないと判断されるレベルと比較し、少ない
と判断された場合に、ステップ８７へ進む。
【００３８】上述のような半田体積の求めかたは、部品
寸法のばらつき等により若干変化するため正確に半田が
無いという判定ができない。そこでステップ８７におい
て実施例１〜６で示したようなマスタパターンとの照合
で最大マッチング率を求め、ステップ８８で最大マッチ
ング率と、不良判定レベルとの比較を行い、半田無しの
形状であるか否かを判定し（ステップ８９）、検査を終
了する（ステップ９０）。このステップ８７乃至８９に
より部品のばらつき等の変化の影響を受けることなく正
確な半田が無いと判定できるのである。
寸法のばらつき等により若干変化するため正確に半田が
無いという判定ができない。そこでステップ８７におい
て実施例１〜６で示したようなマスタパターンとの照合
で最大マッチング率を求め、ステップ８８で最大マッチ
ング率と、不良判定レベルとの比較を行い、半田無しの
形状であるか否かを判定し（ステップ８９）、検査を終
了する（ステップ９０）。このステップ８７乃至８９に
より部品のばらつき等の変化の影響を受けることなく正
確な半田が無いと判定できるのである。
【００３９】
【発明の効果】請求項１の発明は、半田付けされていな
い部品の寸法よりマスタパターンを予め作成し、次に半
田付け部を包含するサーチエリアを設定して、このサー
チエリアを３次元画像が計測できるセンサでスキャンニ
ングし、このスキャンニングで得たサーチエリアの画像
と上記マスタパターンとを照合して所定値以上のマッチ
ング率の部位を検出することにより半田付け部の良否を
判定するため、実装位置、実装角度、半田付け方式の違
いによる半田付け部の変化があっても、同じ処理方法で
検査を行うことが可能であり、また検査対象の位置ずれ
を考慮することも無く、半田が無い状態を正確に検出す
ることができる。
い部品の寸法よりマスタパターンを予め作成し、次に半
田付け部を包含するサーチエリアを設定して、このサー
チエリアを３次元画像が計測できるセンサでスキャンニ
ングし、このスキャンニングで得たサーチエリアの画像
と上記マスタパターンとを照合して所定値以上のマッチ
ング率の部位を検出することにより半田付け部の良否を
判定するため、実装位置、実装角度、半田付け方式の違
いによる半田付け部の変化があっても、同じ処理方法で
検査を行うことが可能であり、また検査対象の位置ずれ
を考慮することも無く、半田が無い状態を正確に検出す
ることができる。
【００４０】請求項２の発明、請求項３の発明は、マス
タパターンを部品の端面形状を特徴として作成するた
め、マスタパターンを少ないデータ数で作成でき、その
ため照合の演算回数を少なくなり処理速度が速くなると
いう効果がある。請求項４、請求項５の発明は、サーチ
エリア内のデジタル化された画像を補正するので、精度
良い検査が行えるという効果がある。
タパターンを部品の端面形状を特徴として作成するた
め、マスタパターンを少ないデータ数で作成でき、その
ため照合の演算回数を少なくなり処理速度が速くなると
いう効果がある。請求項４、請求項５の発明は、サーチ
エリア内のデジタル化された画像を補正するので、精度
良い検査が行えるという効果がある。
【００４１】請求項６、請求項７の発明は、マスタパタ
ーンを基板の３次元形状又は平面形状をもとにマスタパ
ターンを補正するので、精度良い検査が行えるという効
果がある。請求項８の発明は、マスタパターンとサーチ
エリア内の３次元画像をそれぞれの高さ平均値を基準に
補正するので、精度良い検査が行えるという効果があ
る。
ーンを基板の３次元形状又は平面形状をもとにマスタパ
ターンを補正するので、精度良い検査が行えるという効
果がある。請求項８の発明は、マスタパターンとサーチ
エリア内の３次元画像をそれぞれの高さ平均値を基準に
補正するので、精度良い検査が行えるという効果があ
る。
【００４２】請求項９の発明は、半田量に基づいた上
で、請求項１の検査方法により行うので、部品の寸法の
ばらつき等により測定する半田量が若干変化してもこの
変化の影響を受けることなく、半田付が無い状態を正確
に判定することができるという効果がある。
で、請求項１の検査方法により行うので、部品の寸法の
ばらつき等により測定する半田量が若干変化してもこの
変化の影響を受けることなく、半田付が無い状態を正確
に判定することができるという効果がある。
【図１】本発明方法に用いる検査システムの構成図であ
る。
る。
【図２】 （ａ）は実施例１のマスタパターンを作成する過程のフ
ローチャートである。 （ｂ）は同上の検査過程のフローチャートである。
ローチャートである。 （ｂ）は同上の検査過程のフローチャートである。
【図３】実施例２のマスタパターンの説明図である。
【図４】実施例３の検査過程のフローチャートである。
【図５】 （ａ）は実施例４の検査過程のフローチャートである。 （ｂ）は同上の検査において境界部を検出する過程のフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図６】同上の検査において検出した境界部の説明図で
ある。
ある。
【図７】実施例５の検査にかかわる印刷配線基板の反り
の説明図である。
の説明図である。
【図８】同上の検査過程のフローチャートである。
【図９】同上の検査において検出する基板高さの検出ポ
イントの説明図である。
イントの説明図である。
【図１０】実施例６の検査過程のフローチャートであ
る。
る。
【図１１】 （ａ）は同上で作成されるマスタパターンの説明図であ
る。 （ｂ）は 同上でのマスタパターン補正の説明図であ
る。
る。 （ｂ）は 同上でのマスタパターン補正の説明図であ
る。
【図１２】実施例７の検査過程のフローチャートであ
る。
る。
１ ３次元センサ ２ ３次元形状検出部 ３ 移動装置 ４ 画像メモリ ５ 画像処理部 ６ 制御部 ７ 全体制御部 ８ 電子部品 Ｐ 印刷配線基板
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０６Ｆ 15/70 ３３５ (56)参考文献 特開 平５−20434（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−203916（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 B23K 1/00 G06F 15/62 G06F 15/70 335 H05K 3/34 512
Claims (9)
- 【請求項１】半田付けされていない部品の寸法よりマス
タパターンを予め作成し、次に半田付け部を包含するサ
ーチエリアを設定して、このサーチエリアを３次元画像
が得られるセンサでスキャンニングし、このスキャンニ
ングで得たサーチエリアの画像とマスタパターンとを照
合して所定値以上のマッチング率の部位を検出すること
により半田付け部の良否を判定することを特徴とする半
田付け状態の外観検査方法。 - 【請求項２】部品の寸法より作成するマスタパターンを
部品の端面形状を特徴として作成したことを特徴とする
請求項１記載の半田付け状態の外観検査方法。 - 【請求項３】部品の２側面の端面形状を特徴としたマス
タパターンを作成してこのマスタパターンとサーチエリ
アの画像とを照合して少なくともどちらか一方のマッチ
ング率が所定値以上の場合不良形状と判定することを特
徴とする請求項２記載の半田付け状態の外観検査方法。 - 【請求項４】サーチエリア内のデジタル化された画像を
部品の寸法より作成したマスタパターンと精度良く照合
できる画像に補正し、この補正した画像とマスタパター
ンとの照合を行うことにより良否を判定することを特徴
とする請求項１〜３記載の半田付け状態の外観検査方
法。 - 【請求項５】部品の端面形状を特徴として作成したマス
タパターンを使って部品と半田付け部の境界を決定した
後、その境界部を整列させるように画像を補正して良否
を判定することを特徴とする請求項４記載の半田付け状
態の外観検査方法。 - 【請求項６】基板全体の形状を計測し基板の３次元形状
を求めた後、サーチエリア内の画像と予め設定されたマ
スタパターンとを照合する際に基板の３次元形状をもと
にマスタパターンを補正することにより良否を判定する
ことを特徴とする請求項１〜５記載の半田付け状態の外
観検査方法。 - 【請求項７】サーチエリア内の半田付け部周辺の基板部
分の形状よりサーチ エリア内の基板の平面形状を求めた
後、サーチエリア内の画像と予め設定されたマスタパタ
ーンとを照合する際に基板の平面形状をもとにマスタパ
ターンを基板の反りに合わせて補正することにより良否
を判定することを特徴とする請求項１〜５記載の半田付
け状態の外観検査方法。 - 【請求項８】マスタパターンとサーチエリア内の３次元
画像をそれぞれの高さ平均値を基準に補正し照合を行う
ことにより良否を判定することを特徴とする請求項１〜
７記載の半田付け状態の外観検査方法。 - 【請求項９】半田付け部の形状検査において半田付け部
を包含するサーチエリアを設定し、３次元計測ができる
センサでサーチエリアをスキャンニングし、基板部分の
高さを基準に半田量を計測した後、請求項１の検査方法
により半田付け部の良否を判定することを特徴とする半
田付け状態の外観検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5239941A JP2793947B2 (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 半田付け状態の外観検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5239941A JP2793947B2 (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 半田付け状態の外観検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0791932A JPH0791932A (ja) | 1995-04-07 |
| JP2793947B2 true JP2793947B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=17052102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5239941A Expired - Fee Related JP2793947B2 (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 半田付け状態の外観検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2793947B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002029027A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法 |
| JP2002197645A (ja) * | 2000-12-27 | 2002-07-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気記録媒体用マスタディスクの検査方法 |
| JP4759957B2 (ja) * | 2004-08-26 | 2011-08-31 | パナソニック電工株式会社 | 検査・計測用プログラムの作成方法並びにそのプログラムを作成するためのコンピュータプログラム及び検査・計測用プログラムの作成装置 |
-
1993
- 1993-09-27 JP JP5239941A patent/JP2793947B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0791932A (ja) | 1995-04-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3092809B2 (ja) | 検査方法、並びに検査プログラムデータの自動作成機能を有する検査装置 | |
| US6496270B1 (en) | Method and system for automatically generating reference height data for use in a three-dimensional inspection system | |
| US6710867B2 (en) | Device and method for inspecting a three-dimensional surface structure | |
| US6807288B2 (en) | Image processing apparatus, image processing method, and recording medium recording image processing program | |
| JP2793947B2 (ja) | 半田付け状態の外観検査方法 | |
| JP3890800B2 (ja) | 半田付け状態の検査方法 | |
| JP2620992B2 (ja) | 電子部品の半田付け部の検査方法 | |
| JPH0372203A (ja) | 半田付け部の外観検査方法 | |
| JPH0611321A (ja) | 半田印刷検査方法 | |
| JP3291176B2 (ja) | 回路パターンの検査方法および検査装置 | |
| JP2000258121A (ja) | 複数カメラ校正用のマスター基板及び画像認識カメラの校正方法 | |
| JPS6311804A (ja) | 位置決め用マ−ク位置検出方式 | |
| JP2850807B2 (ja) | 検査データ作成装置 | |
| JP2001033397A (ja) | 物体表面の欠陥検出方法及び欠陥検出装置 | |
| JPS62233746A (ja) | チツプ搭載基板チエツカ | |
| JPH06117815A (ja) | 電子部品位置姿勢計測方法 | |
| JP3483971B2 (ja) | 部品データ作成方法 | |
| JPH0372204A (ja) | 半田付け部品の外観検査方法 | |
| JP3013255B2 (ja) | 形状測定方法 | |
| JPH05231842A (ja) | 形状パターン検査方法及び装置 | |
| JP2576147B2 (ja) | 実装部品の欠品検査装置 | |
| JP2879357B2 (ja) | 形状判定方法 | |
| JP2974788B2 (ja) | パターン位置検出方法 | |
| JP3226712B2 (ja) | 半導体ペレット高さ計測装置およびその計測方法 | |
| JPH028705A (ja) | 実装部品半田付け部の検査方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980609 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090619 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090619 Year of fee payment: 11 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090619 Year of fee payment: 11 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100619 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100619 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110619 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130619 Year of fee payment: 15 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |