JP2830282B2 - 半田フィレットの外観検査方法 - Google Patents
半田フィレットの外観検査方法Info
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- JP2830282B2 JP2830282B2 JP1382690A JP1382690A JP2830282B2 JP 2830282 B2 JP2830282 B2 JP 2830282B2 JP 1382690 A JP1382690 A JP 1382690A JP 1382690 A JP1382690 A JP 1382690A JP 2830282 B2 JP2830282 B2 JP 2830282B2
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は半田フィレットの外観検査方法に関し、詳し
くは、上方のカメラにより、まず半田フィレットの位置
を検出し、次いで半田フィレットの形状の良否を判断す
るための方法に関する。
くは、上方のカメラにより、まず半田フィレットの位置
を検出し、次いで半田フィレットの形状の良否を判断す
るための方法に関する。
（従来の技術） クリーム半田により電子部品が接着された基板は、続
いてリフロー装置へ送られ、クリーム半田は加熱処理さ
れる。第８図と第９図は、このように加熱処理された半
田フィレットの従来の外観検査手段の側面図と、リード
先端部付近の平面図を示している。100は基板、101はリ
ード、102は半田フィレット、103はカメラ、104は光源
である。
いてリフロー装置へ送られ、クリーム半田は加熱処理さ
れる。第８図と第９図は、このように加熱処理された半
田フィレットの従来の外観検査手段の側面図と、リード
先端部付近の平面図を示している。100は基板、101はリ
ード、102は半田フィレット、103はカメラ、104は光源
である。
半田フィレット102の上面は、図示するように下り勾
配の曲面であり、上方から光を照射し、上方のカメラ10
3により観察すると、光は側方へ反射され、反射光はカ
メラ103には殆ど入射しないことから、半田フィレット1
02の基端部102aは暗く観察される。また半田フィレット
102の先端部102bは、水平に近い緩勾配であることか
ら、反射光は上方へ若干反射されてカメラ103にある程
度入射するので、やや明るい灰色に観察される。
配の曲面であり、上方から光を照射し、上方のカメラ10
3により観察すると、光は側方へ反射され、反射光はカ
メラ103には殆ど入射しないことから、半田フィレット1
02の基端部102aは暗く観察される。また半田フィレット
102の先端部102bは、水平に近い緩勾配であることか
ら、反射光は上方へ若干反射されてカメラ103にある程
度入射するので、やや明るい灰色に観察される。
そこで従来は、このような半田フィレット102の光反
射特性を利用し、半田フィレット102が存在すると予想
される位置に、チェックエリア105を設定して、このチ
ェックエリア105の面積Ｓと、このチェックエリア105内
において、暗く観察される部分（すなわち基端部102a）
の面積Sxを検出し、 Sx≧αＳ ならば、半田フィレット102は十分に形成されていて、
その形状は良好と判断していた。αは要求される精度に
より決定される定数であって、例えば0.6である。
射特性を利用し、半田フィレット102が存在すると予想
される位置に、チェックエリア105を設定して、このチ
ェックエリア105の面積Ｓと、このチェックエリア105内
において、暗く観察される部分（すなわち基端部102a）
の面積Sxを検出し、 Sx≧αＳ ならば、半田フィレット102は十分に形成されていて、
その形状は良好と判断していた。αは要求される精度に
より決定される定数であって、例えば0.6である。
（発明が解決しようとする課題） ところが上記従来手段は、第９図において破線にて示
すように、リード101が位置ずれしていて、半田フィレ
ット102がチェックエリア105からはみ出している場合、
半田フィレット102の形状が良好であっても、上記の不
等式を満足しないこととなって、NGと誤判断されてしま
う問題があった。
すように、リード101が位置ずれしていて、半田フィレ
ット102がチェックエリア105からはみ出している場合、
半田フィレット102の形状が良好であっても、上記の不
等式を満足しないこととなって、NGと誤判断されてしま
う問題があった。
そこで本発明は、上記従来手段の問題点を解消できる
半田フィレットの外観検査方法を提供することを目的と
する。
半田フィレットの外観検査方法を提供することを目的と
する。
（発明が解決するための手段） 本発明は、 （１）電子部品の電極部を基板に接着する半田フィレッ
トを、上方のカメラにより観察するにあたり、 （ｉ）上記電極が位置ずれしていても、上記電極部及び
半田フィレットがその内容に包含される大きさのサーチ
エリアを設定するとともに、 （ii）このサーチエリアの内部に検出エリアを設定し、 （iii）上記検出エリアを上記サーチエリア内をスキャ
ンニングさせて、各ポイントにおける検出エリア内部の
輝度の分布状態をグレースケールで検出し、 （iv）次いで各ポイントにおける検出エリア内部の輝度
の分布状態と、予め設定されたマスター画像の輝度の分
布状態を比較し、 （Ｖ）上記比較により最もマッチングしたポイントの検
出エリアにおける輝度の特徴部を、半田フィレットの位
置として検出することを特徴とする半田フィレットの外
観検査方法、である。
トを、上方のカメラにより観察するにあたり、 （ｉ）上記電極が位置ずれしていても、上記電極部及び
半田フィレットがその内容に包含される大きさのサーチ
エリアを設定するとともに、 （ii）このサーチエリアの内部に検出エリアを設定し、 （iii）上記検出エリアを上記サーチエリア内をスキャ
ンニングさせて、各ポイントにおける検出エリア内部の
輝度の分布状態をグレースケールで検出し、 （iv）次いで各ポイントにおける検出エリア内部の輝度
の分布状態と、予め設定されたマスター画像の輝度の分
布状態を比較し、 （Ｖ）上記比較により最もマッチングしたポイントの検
出エリアにおける輝度の特徴部を、半田フィレットの位
置として検出することを特徴とする半田フィレットの外
観検査方法、である。
（作用） 上記構成によれば、サーチエリア内における各ポイン
トの検出エリア内部の輝度の分布状態と、マスター画像
の輝度の分布状態を比較することにより、半田フィレッ
トの位置が検出され、次いで半田フィレットのヌレ長
や、ヌレ面積を求めることにより、半田フィレットの形
状の良否を判断する。
トの検出エリア内部の輝度の分布状態と、マスター画像
の輝度の分布状態を比較することにより、半田フィレッ
トの位置が検出され、次いで半田フィレットのヌレ長
や、ヌレ面積を求めることにより、半田フィレットの形
状の良否を判断する。
（実施例１） 次に、図面を参照しながら本発明の実施例を説明す
る。
る。
第１図はQFPやSOPのような電子部品のリード電極部の
半田フィレットの外観検査を行っている状態の側面図、
第２図は平面図であって、１は基板、２は基板１上に形
成された回路パターンの電極部であり、この電極部２上
に、電気部品の電極部であるリード３が搭載されてい
る。４はリード３を電極部２に接着する半田フィレット
であり、この半田フィレット４に、上方の光源５から光
を照射して上方のカメラ６により観察し、半田フィレッ
ト４の形状の良否を判断する。
半田フィレットの外観検査を行っている状態の側面図、
第２図は平面図であって、１は基板、２は基板１上に形
成された回路パターンの電極部であり、この電極部２上
に、電気部品の電極部であるリード３が搭載されてい
る。４はリード３を電極部２に接着する半田フィレット
であり、この半田フィレット４に、上方の光源５から光
を照射して上方のカメラ６により観察し、半田フィレッ
ト４の形状の良否を判断する。
半田フィレット４の上面は、下り勾配の曲面であり、
しかも鏡面性を有するので、上方から光を照射して、上
方のカメラ６により観察すると、半田フィレット４の基
端部4aの上面は急勾配であることから、光は矢印にて示
すように側方へ反射されてカメラ６には殆ど入射せず、
したがってカメラ６に暗く観察されるが、先端部4bは水
平に近い緩勾配であることから、光は上方へ若干反射さ
れ、やや明るい灰色に観察される。そこで本発明では、
この暗く観察される基端部4aを半田フィレット４のヌレ
部（濡れ部）と定義し、また両部4a,4bの境界部におけ
る半田フィレット４表面の接線角度θをヌレ角と定義
し、更には、リード３の２等分線Ｎ上におけるヌレ部4a
の長さｌをヌレ長と定義する。ヌレ部4aと先端部4bの境
界を決定するヌレ角θの大きさは、カメラ６の種類によ
って異るが、一般には約15゜程度である。後述するよう
に、ヌレ部4aのヌレ面積やヌレ長ｌの大きさから、半田
フィレット４の形状の良否を判断する。
しかも鏡面性を有するので、上方から光を照射して、上
方のカメラ６により観察すると、半田フィレット４の基
端部4aの上面は急勾配であることから、光は矢印にて示
すように側方へ反射されてカメラ６には殆ど入射せず、
したがってカメラ６に暗く観察されるが、先端部4bは水
平に近い緩勾配であることから、光は上方へ若干反射さ
れ、やや明るい灰色に観察される。そこで本発明では、
この暗く観察される基端部4aを半田フィレット４のヌレ
部（濡れ部）と定義し、また両部4a,4bの境界部におけ
る半田フィレット４表面の接線角度θをヌレ角と定義
し、更には、リード３の２等分線Ｎ上におけるヌレ部4a
の長さｌをヌレ長と定義する。ヌレ部4aと先端部4bの境
界を決定するヌレ角θの大きさは、カメラ６の種類によ
って異るが、一般には約15゜程度である。後述するよう
に、ヌレ部4aのヌレ面積やヌレ長ｌの大きさから、半田
フィレット４の形状の良否を判断する。
次に外観検査方法の手順を説明する。
第２図に示すように、リード３の先端部及び半田フィ
レット４を包含するサーチエリアＡを設定する。このサ
ーチエリアＡの大きさは、リード３が少々位置ずれして
いても、リード３の先端部や半田フィレット４がその内
部に十分に包含される大きさに設定する。
レット４を包含するサーチエリアＡを設定する。このサ
ーチエリアＡの大きさは、リード３が少々位置ずれして
いても、リード３の先端部や半田フィレット４がその内
部に十分に包含される大きさに設定する。
またこのサーチエリアＡの内部に、検出エリアＢを設
定する。この検出エリアＢの大きさは、サーチエリアＡ
よりもかなり小さいが、半田フィレット４を包含できる
大きさに設定する。
定する。この検出エリアＢの大きさは、サーチエリアＡ
よりもかなり小さいが、半田フィレット４を包含できる
大きさに設定する。
次いで、検出エリアＢをサーチエリアＡ内をスキャン
ニングさせて、各ポイントP1,P2・・・Pnにおける検出
エリアＢ内部の輝度の分布状態を検出する。
ニングさせて、各ポイントP1,P2・・・Pnにおける検出
エリアＢ内部の輝度の分布状態を検出する。
第３図は、ポイントPxにおける輝度の分布状態を示し
ている。図中、太線ａで囲まれた部分は、リード３の先
端部に対応する部分であり、輝度47以上に明るく観察さ
れる。また図中、太線ｂで囲まれた部分は、リード３の
側部にはみ出した半田と、リード３の先端部のヌレ部4a
に対応する部分であり、上述のように、上方から照射さ
れた光は側方へ反射されて、カメラ６には殆ど入射しな
いことから、輝度４以下に暗く観察される。また太線ｃ
で囲まれた部分は、上記先端部4bに対応する部分であっ
て、輝度は11〜17程度のやや明るい灰色に観察される。
また線ｄで囲まれた部分は、基板１側の電極部２や基板
１の上面に対応する部分であって、輝度48以上に明るく
観察される。なお第５図は、各部分の輝度をグレースケ
ールとして示している。
ている。図中、太線ａで囲まれた部分は、リード３の先
端部に対応する部分であり、輝度47以上に明るく観察さ
れる。また図中、太線ｂで囲まれた部分は、リード３の
側部にはみ出した半田と、リード３の先端部のヌレ部4a
に対応する部分であり、上述のように、上方から照射さ
れた光は側方へ反射されて、カメラ６には殆ど入射しな
いことから、輝度４以下に暗く観察される。また太線ｃ
で囲まれた部分は、上記先端部4bに対応する部分であっ
て、輝度は11〜17程度のやや明るい灰色に観察される。
また線ｄで囲まれた部分は、基板１側の電極部２や基板
１の上面に対応する部分であって、輝度48以上に明るく
観察される。なお第５図は、各部分の輝度をグレースケ
ールとして示している。
第４図は、予め設定されたマスター画像の輝度の分布
状態を示すものである。このマスター画像の輝度の分布
状態は、リード３の位置ずれがなく、まだ半田フィレッ
ト４の形状が良好なものを選択し、予め観察しておくこ
とより決定される。
状態を示すものである。このマスター画像の輝度の分布
状態は、リード３の位置ずれがなく、まだ半田フィレッ
ト４の形状が良好なものを選択し、予め観察しておくこ
とより決定される。
次いで、上記各ポイントP1〜Pnにおける検出エリアＢ
の輝度の分布状態と、マスター画像の輝度の分布状態を
比較し、輝度の分布状態が最もマッチングしたポイント
（本実施例ではポイントPx）を求める。このマッチング
は例えば次式により行う。
の輝度の分布状態と、マスター画像の輝度の分布状態を
比較し、輝度の分布状態が最もマッチングしたポイント
（本実施例ではポイントPx）を求める。このマッチング
は例えば次式により行う。
上式中、Pn,mは検出エリアＢにおけるタテ，ヨコ方向
N,Mの各画素n,mの輝度、Rn,mはマスター画像における各
画素n,mの輝度であり、また平均値を算出するために、6
4×（ｎ・ｍ）で除している。なお計算式は上記式に限
定されるものではなく、例えばPn,mとRn,mの差の２乗を
求めてもよく、あるいは64×（ｎ・ｍ）で除さなくても
よく、要は最もマッチングするポイントを検出できる計
算手段であればよい。
N,Mの各画素n,mの輝度、Rn,mはマスター画像における各
画素n,mの輝度であり、また平均値を算出するために、6
4×（ｎ・ｍ）で除している。なお計算式は上記式に限
定されるものではなく、例えばPn,mとRn,mの差の２乗を
求めてもよく、あるいは64×（ｎ・ｍ）で除さなくても
よく、要は最もマッチングするポイントを検出できる計
算手段であればよい。
上記のようにして、最もマッチングしたポイントPxの
位置が求められたならば、このポイントPxの検出エリア
Ｂ内において、最も暗く観察される部分（輝度７以下の
部分）すなわち輝度の特徴部が、半田フィレット４のヌ
レ部4aとして検出される。
位置が求められたならば、このポイントPxの検出エリア
Ｂ内において、最も暗く観察される部分（輝度７以下の
部分）すなわち輝度の特徴部が、半田フィレット４のヌ
レ部4aとして検出される。
以上のようにして、ヌレ部4aの位置が求められたなら
ば、このヌレ部4aの面積を輝度７以下の画素数から求
め、またリード３の２等分線Ｎ上における輝度７以下の
画素数から、ヌレ長ｌを求める。次いでこの面積やヌレ
長ｌの大きさから、ヌレ部4aの形状の良否を判断する。
ば、このヌレ部4aの面積を輝度７以下の画素数から求
め、またリード３の２等分線Ｎ上における輝度７以下の
画素数から、ヌレ長ｌを求める。次いでこの面積やヌレ
長ｌの大きさから、ヌレ部4aの形状の良否を判断する。
（実施例２） 第６図はコンデンサチップや抵抗チップのような電子
部品の半田フィレットの外観検査を行っている様子を示
すものである。この電子部品10は、モールド体11の両側
部に、電極部12,13が形成されている。14,15は半田フィ
レットであり、上方から光を照射して、上方のカメラ６
により観察すると、第７図のように観察される。
部品の半田フィレットの外観検査を行っている様子を示
すものである。この電子部品10は、モールド体11の両側
部に、電極部12,13が形成されている。14,15は半田フィ
レットであり、上方から光を照射して、上方のカメラ６
により観察すると、第７図のように観察される。
このものも、上記第１実施例と同様に、電子部品10が
少々位置ずれしていても、電極部12,13と半田フィレッ
ト14,15を十分に包含できるサーチエリアＡを設定する
とともに、このサーチエリアＡ内に検出エリアＢを設定
して、この検出エリアＢをスキャンニングさせながら、
各ポイントP1〜Pnの輝度の分布状態を検出し、マスター
画像の輝度の分布状態と比較することにより、半田フィ
レット14,15のヌレ部の位置、ヌレ面積、ヌレ長等を算
出する。
少々位置ずれしていても、電極部12,13と半田フィレッ
ト14,15を十分に包含できるサーチエリアＡを設定する
とともに、このサーチエリアＡ内に検出エリアＢを設定
して、この検出エリアＢをスキャンニングさせながら、
各ポイントP1〜Pnの輝度の分布状態を検出し、マスター
画像の輝度の分布状態と比較することにより、半田フィ
レット14,15のヌレ部の位置、ヌレ面積、ヌレ長等を算
出する。
なお本例においては、右側の半田フィレット14の形状
は良好であって、暗く観察されるヌレ部14aと、灰色に
観察される先端部14bを有しているが、左側の半田フィ
レット15の形状は不良であって、暗、灰、明の部分15a,
15b,15cがリング状に観察されている。
は良好であって、暗く観察されるヌレ部14aと、灰色に
観察される先端部14bを有しているが、左側の半田フィ
レット15の形状は不良であって、暗、灰、明の部分15a,
15b,15cがリング状に観察されている。
（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、半田フィレット
のヌレ部の位置を確実に求めることができ、次いでこの
ヌレ部のヌレ面積やヌレ長等から、半田フィレットの形
状の良否を判断するようにしているので、半田フィレッ
トの外観検査を確実、正確に行うことができる。
のヌレ部の位置を確実に求めることができ、次いでこの
ヌレ部のヌレ面積やヌレ長等から、半田フィレットの形
状の良否を判断するようにしているので、半田フィレッ
トの外観検査を確実、正確に行うことができる。
第１図から第７図は本発明の実施例を示すものであっ
て、第１図は半田フィレットの外観検査中の側面図、第
２図は同平面図、第３図は輝度分布図、第４図はマスタ
ー画像の輝度分布図、第５図はグレースケール図、第６
図及び第７図は他の実施例の外観検査中の側面図及び平
面図、第８図及び第９図は従来手段による外観検査中の
側面図及び平面図である。 １……基板 3,12,13……電極部 4,14,15……半田フィレット ６……カメラ 10……電子部品 Ａ……サーチエリア Ｂ……検出エリア
て、第１図は半田フィレットの外観検査中の側面図、第
２図は同平面図、第３図は輝度分布図、第４図はマスタ
ー画像の輝度分布図、第５図はグレースケール図、第６
図及び第７図は他の実施例の外観検査中の側面図及び平
面図、第８図及び第９図は従来手段による外観検査中の
側面図及び平面図である。 １……基板 3,12,13……電極部 4,14,15……半田フィレット ６……カメラ 10……電子部品 Ａ……サーチエリア Ｂ……検出エリア
Claims (3)
- 【請求項１】電子部品の電極部を基板に接着する半田フ
ィレットを、上方のカメラにより観察するにあたり、 （ｉ）上記電極が位置ずれしていても、上記電極部及び
半田フィレットがその内部に包含される大きさのサーチ
エリアを設定するとともに、 （ii）このサーチエリアの内部に検出エリアを設定し、 （iii）上記検出エリアを上記サーチエリア内をスキャ
ンニングさせて、各ポイントにおける検出エリア内部の
輝度の分布状態をグレースケールで検出し、 （iv）次いで各ポイントにおける検出エリア内部の輝度
の分布状態と、予め設定されたマスター画像の輝度の分
布状態を比較し、 （Ｖ）上記比較により最もマッチングしたポイントの検
出エリアにおける輝度の特徴部を、半田フィレットの位
置として検出することを特徴とする半田フィレットの外
観検査方法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項に記載された半田フ
ィレットの外観検査方法において、上記（ｖ）の項にお
いて検出された輝度の特徴部の上記電極部の２等分線上
の長さから、半田フィレットのヌレ長を検出することに
より、半田フィレットの形状の良否を判断するようにし
たことを特徴とする半田フィレットの外観検査方法。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項に記載された半田フ
ィレットの外観検査方法において、上記（ｖ）の項にお
いて検出された輝度の特徴部の面積から、半田フィレッ
トのヌレ面積を検出することにより、半田フィレットの
形状の良否を判断するようにしたことを特徴とする半田
フィレットの外観検査方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1382690A JP2830282B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 半田フィレットの外観検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1382690A JP2830282B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 半田フィレットの外観検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03218405A JPH03218405A (ja) | 1991-09-26 |
| JP2830282B2 true JP2830282B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=11844078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1382690A Expired - Fee Related JP2830282B2 (ja) | 1990-01-24 | 1990-01-24 | 半田フィレットの外観検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2830282B2 (ja) |
-
1990
- 1990-01-24 JP JP1382690A patent/JP2830282B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03218405A (ja) | 1991-09-26 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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