JP2969011B2

JP2969011B2 - はんだ付け状態の外観検査装置

Info

Publication number: JP2969011B2
Application number: JP3147786A
Authority: JP
Inventors: 精一林; 清雄武安; 文彦名倉; 裕治高木
Original assignee: Hitachi Denshi KK; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Denshi KK; Hitachi Ltd
Priority date: 1991-05-23
Filing date: 1991-05-23
Publication date: 1999-11-02
Anticipated expiration: 2014-11-02
Also published as: JPH04346011A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、はんだ付け状態の外観
検査装置に係り、特に、電子部品の基板実装後における
はんだ付け状態を検査するはんだ付け状態の外観検査装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の装置としては、たとえば
特開６０−１５４１４３号公報に記載されているよう
に、被検査対象であるはんだ付け部に異なった角度の環
状のランプを照射し、はんだ付け面に対して、その都度
得られる反射面の値の変化を、受光素子、カメラにより
はんだ付け面の複数の傾斜面の画像情報を得る。そし
て、この種々の画像情報により判断基準を作り、はんだ
の状態別、例えば、はんだ付けの（１）良、（２）不
足、（３）ぬれ不足、（４）過剰、（５）無し、（６）
リードずれ、（７）欠品などに分類し、判定を行なって
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
技術は、種々の電子部品の、はんだ表面状態の判定にお
いて、はんだ形状は比較的大きく単純である為に、はん
だ付け状態を分類判定する認識率において必ずしも十分
考慮されているとはいえず不十分であった。

【０００４】また、近年においては、実装基板に搭載す
る電子部品は、小形高集積化にともない、電子部品のリ
−ドがＪ形に折り曲げられ、ピッチは一層高密度化さ
れ、はんだ付け技術は進歩し、各種電子部品によるはん
だ表面状態は各種異なった状態になってきている。

【０００５】当然のことながら、はんだ付けの良、不良
を判定する基準レベルは微妙に変化する。特に、はんだ
付けの形状状態を品質的に高度に把握管理出来ることが
極めて重要となってくる。この時、より精度良く形状分
析し、専門的に的確に分類把握し、その上で認識判定す
る認識率、即ち不良指摘率の向上、良品→不良誤報率の
改善の為に識別最適化する必要が生じてくる。

【０００６】したがって、本発明は、このような事情に
基づいてなされたものであり、その目的とするところの
ものは、はんだ付け状態の形状がどのような状態にある
か、正確でかつ最適な方法で判定することのできるはん
だ付けの状態検査装置を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、本発明は、特に、Ｊ形リ−ドの電子部品に関
して、はんだ付けのなされた実装基板の上方に配置さ
れ、該はんだ付け部に対して角度を異ならしめて順次光
照射を行なう照明部と、この照明部の光照射による前記
はんだ付け部の表面からの反射光を斜め上方からとらえ
る撮像部である撮像カメラと、この撮像カメラからの出
力から必要抽出画像分布データを形状データとして編成
する画像処理部と、この画像処理部からの形状データを
その行または列とに分け、さらにその形状データよりは
んだ付けの長さ、高さ、面積、断面積、容量及び形状を
演算処理する画像演算処理部とし、はんだ付け状態を判
定する認識判定部とからなることを特徴としたものであ
る。

【０００８】このように構成することにより、角度を変
えた照明を行なって、はんだ付け面に対する反射光を斜
め上方から撮像し、はんだ付け面のそれぞれの傾斜角度
の画像情報を得たのち、このはんだ付け状態の画像詳細
情報をデータ化し、それらははんだ付け部の行方向成分
の形状傾斜角度データと、形状高さデータ、容量デー
タ、次にリード先端に並行した列方向成分の形状傾斜角
度データと、更には形状高さデータ列に分けられてい
る。これらをもとに、識別項目として、先ず、大きさの
比較として、・はんだ高さ・はんだ断面積・はんだ長・
はんだ面積・はんだ量・はんだの傾斜角等の算出により
比較し、更に、形状の比較として、・形状傾斜角度、高
さデータの行方向成分と列方向成分において数値の配列
形状比較・はんだ付け中央部の比較的平坦部有無とその
大きさの比較・形状傾斜角度、高さデータの行と列方向
成分の全体において数値の対称性比較、及び対称性のず
れ量比較・等角度線のパターンの比較等によるデータを
作成する。これら値により、微妙なはんだ付けの条件変
化、バラツキ変化に対応し、はんだの状態別の判定分類
項目、例えば、はんだ付けの（１）良、（２）不足、
（３）ぬれ不良、（４）過剰、（５）リードずれ、
（６）欠品、（７）はんだ無、などに分類し、最適に判
定を行うものであり、本方法によれば判定内容を充実さ
せることができ、はんだ付け状態の検査、測定レベルを
的確にし、検査、測定の効率を大幅に向上することがで
きるようになる。

【０００９】

【実施例】以下に本発明によるはんだ付けの状態検査の
一実施例について図面により説明する。

【００１０】図１は、本発明の一実施例を示す構成図で
ある。

【００１１】同図において、電子部品がはんだ付けされ
た実装基板１の上方には、該実装基板１側の上方から順
次、照明部１１、照明部１３、照明部１５、照明部１７
が４段に配置されている。各照明部１１、１３、１５、
１７は、それぞれ同心状に配置された環状からなるもの
で、前記実装基板１側に配置されるに従いその径が順次
大きくなっている。なお、この照明部１１，１３、１
５、１７は、この実施例では、図示しない手段によって
順次切り替えられて前記実装基板１を照明するようにな
っている。

【００１２】また、前記照明部１１の上方からは、該照
明部の中心軸上に撮影部の撮像カメラ２が１個と、斜め
上方から撮像カメラ３１、３２、３３、３４（３４は図
示せず）の４個が４方向に配置されている。カメラ３３
はカメラ２の裏（図面上）に位置し、図示しないカメラ
３４も含め、これらカメラ３１、３２、３３、３４はカ
メラ２を中心にこれを囲むように配置されている。この
撮像カメラ３１、３２、３３、３４のいずれかが、前記
照明部１１、１３、１５、１７の順次切り替えによって
照明される前記実装基板１の反射光による映像をとらえ
ることができるようになっている。

【００１３】そして、撮像カメラ３１、３２、３３、３
４のいずれかの出力信号は画像処理部４に入力されるよ
うになっており、この画像処理部４では、前記実装基板
１面における前記照射光の反射率の比較的高い領域を摘
出するようになっている。

【００１４】さらに、該画像処理部４からの出力は画像
処理部５に入力されるようになっている。この画像処理
部５では、前記各照明部１１、１３、１５、１７からの
照明に対応した各撮像データを、各撮像画素毎に照度の
大きさを比較し、撮像画像の画面として選択し分類し、
選択された反射面の角度を意味する画像の番号コ−ドを
形状傾斜角度データとして編成するようになっている。

【００１５】また、該画像処理部５からの出力は画像演
算処理部６に入力されるようになっていおり、この画像
演算処理部６では、はんだ付けの状態の形状、及び高
さ、断面積、長さ、面積、容量、傾斜角、はんだ中央の
平坦部、等の大きさを演算し算出する。

【００１６】さらにまた、該画像演算処理部６からの出
力は認識判定部７に入力されるようになっていおり、こ
の認識判定部７では、前記実装基板１面に形成されたは
んだ付け部が所望の状態で形成されているか否かが的確
に判定されるようになっている。

【００１７】このような構成からなる実装基板１におい
て、最上部の照明部１１からの光がはんだ付け部２１面
にて反射後に図中の方向に照明部１３からの光がはん
だ付け部２１面にて反射後に図中の方向に、照明部１
５からの光がはんだ付け部２１面にて反射後に図中の
方向に、最下部の照明部１７からの光がはんだ付け部２
１面にて反射後に図中の方向にそれぞれ進み、図示す
るようにこれら照明より斜め上方の撮像カメラ３１、３
２、３３、３４のいずれかに入射されるようになってい
る。

【００１８】このような構成からなる実装基板１におい
て、照明部１１からの光がはんだ付け部２１面にて反射
後に図中の方向に、照明部１３からの光がはんだ付け
部２１面にて反射後に図中の方向に、照明部１５から
の光がはんだ付け部２１面にて反射後に図中の方向
に、照明部１７からの光がはんだ付け部２１面にて反射
後に図中の方向にそれぞれ進み、前記撮像カメラ３
１、３２、３３、３４のいずれかに入射されるようにな
っている。

【００１９】なお、図２において、はんだ付け部２１面
への照射範囲は、第１象限の０°〜９０°及び反対側の
第２象限の０°〜９０°である。実質は、実装基板上の
部品の影響を避けることにより、有効範囲は約５°〜７
５°である。

【００２０】さらに、前記画像処理部５において各照明
に対応した各撮像データを画像処理によりコード化する
とともに、画像処理部５によりコードのデータを編成す
る。これより形状傾斜角度のコードのデータ番号、
、、、、、、、をはんだ付け上面より
示すことにより、この分布図は比較的照度の高い撮像デ
ータの各分布に対する詳細データ状態図となる。ここで
は形状傾斜角度コードのデータとして配列．記憶．記
録．表示．が出力されている。

【００２１】ここで、前記コードのデータ番号、、
、、、、、、を作成する方法について、
以下説明する。

【００２２】まず、角度を正確にとるため、はんだ付け
部２１の反射率に似た既知の剛球についてデータをとる
と照度のアナログデータ分布状態になる。照度を２５６
階調として撮ると、明るさの安定領域について１００階
調以上とし、各照明の角度の間隔を空けると、各照明は
１照射に対し約９度となることが実験的に確認されてい
る。単純に分類を行うと、４段の照明の角度方向を中心
に約９度で方向決定することができる。これを各段の照
明するはんだ付け部２１面の反射コードのデ−タとして
照明部１１によると、照明部１３によると、照明部
１５によると、照明部１７によると番号付けされ
る。

【００２３】さらに、はんだ付け部２１の表面の曲率が
連続的であることから、中間アナログ値の内捜による補
間方法により、各段の照明部１１と照明部１３の間を
、照明部１３と照明部１５の間を、照明部１５と照
明部１７の間を、照明部１７を除くそれ以上を、照
明部１１を除くそれ以下をというように方向付けがで
きるようになる。

【００２４】このような補間の具体的な方法としては、
例えば、レベルを１００階調以下の照度において、これ
によりの照度との照度の領域の重なっている部分を
とし、同様に、、、及び、の方向付けをする
ようにする。

【００２５】したがって、はんだ面の基板部品によりは
んだ面観察可能範囲は９レベルで角度分類できることに
なる。

【００２６】このようにすることにより、照明による角
度分割は、約９度×９＝８１度となる。

【００２７】図３は、はんだ付け部２１が形成された前
記実装基板１の平面図で、４段差の各照明部１１、１
３、１５、１７を順次切り替えた場合に、前記はんだ付
け部２１からの反射光をとらえた撮像カメラ３１、３
２、３３、３４のいずれからの撮影画像を前記画像処理
部４により、はんだ付け部２１の表面からの比較的反射
率の高い箇所の領域を、前記各照明部１１、１３、１
５、１７に対応させて適出させた状態を示す説明図であ
る。長方形の枠は撮像カメラ３１、３２、３３、３４の
いずれかに撮影されたのち該当部分の検査する範囲を示
しており、図３中、が付される領域は、照明部１１か
らの反射光のうち比較的照度が高い部分、が付される
領域は、照明部１３からの反射光のうち比較的照度が高
い部分、が付される領域は、照明部１５からの反射光
のうち比較的照度が高い部分、が付される領域は、照
明部１７からの反射光のうち比較的照度が高い部分を示
している。また、、、、、が付される領域は
上述した補間方法により演算設定されるものである。

【００２８】図３におけるリード２３の端部は、予め上
方の撮像カメラ２の撮像により、位置を設定している。

【００２９】そして、前記の図３に示した結果は、形状
情報データの詳細データ状態図の画素対応分（冗長度の
多い場合には必要に応じて間曳いた後）の行データｎ×
列データｍ＝ｎｍを前記画像処理部５に編成し格納され
ているようになっている。

【００３０】なお、このような分布にあっては、その分
布状態に応じてはんだ付け部２１の表面の傾斜角度の変
化を認定できるものである。すなわち、入射される照明
部の垂直線に対する角度がα、斜めカメラの垂直線に対
する角度がβ場合、反射光の光の強度が強い部分（領
域）の傾斜角度θ＝α＋（β−α）／２であるという関
係があるからである。

【００３１】このため、前記照明部１１、１３、１５、
１７のうちいずれかの照明部からの反射光の比較的に強
い領域における部分の傾斜角度が判明するわけである。

【００３２】ここでは照明部１１のα＝８゜、照明部
１３のα＝２８゜、照明部１５のα＝５０゜、照明部１
７のα＝７５゜、斜めカメラの垂直線に対する角度がβ
＝３０゜であることにより、それぞれの傾斜角度はのθ＝１９゜、のθ＝２９゜、のθ＝４０゜、
のθ＝５３゜である。

【００３３】なお、本実施例では、上述のようなコード
によるデータ化がなされるとともに、はんだ付け面にお
ける各部分の高さを算出するようにもなっている。

【００３４】図４は、はんだ付け部側面図を示した説明
図であり、この図に基づいて、はんだ付け面の各部分の
高さを求める方法について説明する。

【００３５】図１の画像演算処理部６においては、はん
だ形状コ−ドの形状傾斜角度データから判るように、各
画素分に対応して、次の関係式はんだ形状高さ分≒係数×画素分の長さ×ｔａｎ（形状
傾斜角度分）が得られる。

【００３６】ここで、前記係数は、実測の高さ値と本方
法により求めた数値の補正係数である。

【００３７】上記関係式から、各々画素分の高さ分、ｈ
１，ｈ２，ｈ３，・・・・・ｈｎが得られることにな
る。

【００３８】更に累積形状高さデータとしてＨ１＝ｈ１，Ｈ２＝Ｈ１＋ｈ２，Ｈ３＝Ｈ２＋ｈ３，・
・・，ＨＮ＝Ｈｍ＋ｈｎとなる。

【００３９】更に結果として実測値と照合した数値を補
正係数によりあわせたのち使用するデ−タの高さの値と
する。

【００４０】この際、得られた数値を特徴抽出のパラメ
ータとして、相対的な数値に区分してデ−タとして求
め、そのデ−タの配列を活用できる。

【００４１】このように、各画素分に対応してその高さ
が得られることにより、ある側面のはんだの断面面積を
算出することもできるようになる。

【００４２】すなわち、各画素分の長さ、及び幅は撮像
カメラの撮像範囲と分解能により求められる。ここでは
３３μｍと設定してある。これより、上述した高さと各
画素長さ、または幅の積の演算により該画素分の断面積
を求めることができる。たとえば、ある側面のはんだの
断面積を求めたい場合には、該画素分の断面積を該領域
にわたって総和するようにすればよい。

【００４３】すなわち、はんだ量分≒係数×はんだ形状
高さ×画素分の長さ（または幅）各行毎に、Ｓ１≒Ｈ１×Ｌ、Ｓ２≒Ｈ２×Ｌ、Ｓ３≒Ｈ
３×Ｌ、……、ＳＮ≒ＨＮ×ＬＳＭ行目のはんだ断面積は、ＳＭ≒ΣＳＮ≒ΣＳＮ×Ｌで
ある。

【００４４】また、各画素分に対応してその高さが得ら
れることにより、ある側面のはんだの断面面積を算出す
ることもできるようになる。

【００４５】すなわち、上述した高さと各画素面積の積
の演算により該画素分の体積を求めることができる。た
とえば全部のはんだの量を求めたい場合には、該画素分
の体積を全領域にわたって総和するようにすればよい。

【００４６】すなわち、はんだ量分≒係数×はんだ形状
高さ×画素分の面積各行毎に、Ｖ１≒Ｈ１×Ｓ、Ｖ２≒Ｈ２×Ｓ、Ｖ３≒Ｈ
３×Ｓ、……、ＶＮ≒ＨＮ×ＳＭ行目のはんだ量は、ＶＭ≒ΣＶＮ≒ΣＨＮ×Ｓはんだの全量は、各行の列方向の総和となりＶ≒ΣＶ
Ｍである。

【００４７】また、はんだ付けの領域全体として、或る
レベル以上での高さまたは角度の、はんだ形状の占める
面積として面積＝画素数×画素分の面積を求めることは容易であ
る。

【００４８】また、はんだ付けの領域全体として、或る
レベル以上での高さ、または角度の、はんだ付け状態の
急峻性、即ち全体の傾斜角として、傾斜角＝累積形状高さ／行の全長を求める。

【００４９】更に、はんだ付けの状態として、或るレベ
ル以上での高さまたは角度の中で、比較的平坦と見なせ
る領域、例えば形状コ−ドの形状傾斜角度データ領域の
、（または或るレベルでの形状高さデータ領域）占
める部分の面積として面積＝画素数×画素分の面積を後
に述べる特徴抽出のために求める。

【００５０】以上述べてきた各演算による各々の識別項
目を認識判定部７で基準値と比較し判別することであ
る。

【００５１】次に、判定分類項目として各種はんだ付け
の状態別を（１）良品．（２）不足．（３）ぬれ不足．
（４）過剰．（５）リードずれ．（６）欠品．（７）無
し．などに詳細に分類Ｎを予め設定する。この各々の分
類に対し、はんだ付け状態の自動分類において、はんだ
付け状態のそれぞれの形状例として、図５に良品の例
の、図６に不足の例の、図７にぬれ不足の例の、図８に
過剰の例の、図９にリードずれの例の、図１０に欠品の
例のそれぞれ等角度線図を図示す。

【００５２】はんだ付け状態の形状情報データには、は
んだの高さ、断面積、長さ、量、実面積領域、急峻性
（傾斜角度）、対象性、特殊形状の中央平坦度（不連続
性）等の形状データを含んでいる。これらは、はんだ面
の形状状態から積み上げられる。

【００５３】更に、各分類に対する形状状態における各
識別項目を組合せることによりはんだ付状態の特徴を抽
出し、分類することが出来る。

【００５４】先ず、認識判定部７において、はんだ付け
状態の特徴として判定するために、高さ、断面積、長
さ、面積、量、傾斜角、中央平坦面積、のそれぞれの識
別項目の絶対値又は相対値を作成区分する。

【００５５】このことより、はんだ付け状態の形状比較
において、・良品の場合：はんだの高さ、断面積、長さ、面積、
量、傾斜角において基準の値、中央平坦部面積無し、の
特徴が抽出されれば → この場合良品。・不足の場合：はんだの高さは非常に低く、断面積が非
常に小さく、長さは非常に短く、面積は非常に小さく、
量は非常に小、傾斜角はやや小の値、中央平坦部面積無
し、の特徴が抽出されれば → この場合不足。・ぬれ不足の場合：はんだの高さは非常に低く、断面積
が小さく、長さは普通、面積は普通、量は少量、傾斜角
は非常に小の値、中央平坦部面積はやや大、の特徴が抽
出されれば → この場合、ぬれ不足、・過剰の場合：はんだの高さは非常に高く、断面積が大
きく、長さは非常に長く、面積は非常に大きく、量は非
常に多量、中央平坦部面積無し、の特徴が抽出されれば → この場合、はんだ過剰。・リードづれの場合：はんだの高さは普通、断面積は普
通、長さは普通、面積は非常に小さい、量は少量、傾斜
角は普通の値、さらに先端形状にて非対称不均一、中央
平坦部面積無し、の特徴が抽出されれば → この場合、リードづれ。・部品の欠品の場合：はんだの高さは普通、断面積は大
きく、長さは非常に長く、面積は非常に大きく、量は非
常に多量、行列比は非常に大、傾斜角は非常に小の値、
さらに先端形状は凸無、中央平坦部面積はやや大、行列
比は大、の特徴が抽出されれば → この場合、欠品。・はんだ無の場合：全ての値無となる。

【００５６】これら、識別項目の組合せにより、はんだ
付けの状態を判定分類は可能である。

【００５７】なお、はんだ付け状態の判定基準はメーカ
毎に、プロセス毎に変わり、品質基準により設定され
る。

【００５８】また、プロセスにより、識別項目によって
は、判定分類に従って、明確に区分出来ない場合も有
り、識別の効果の有る項目を選定することは当然な事で
有る。

【００５９】また、これらの識別項目を識別の明確に且
つ重要度の高い優先順位を付けて、、判定のフロ−チャ
−トにて、特徴が抽出され、判定分類可能とすることは
当然な事である。

【００６０】また、はんだ付けの領域に対し、各判定分
類項目ごとの標準よりなる等角線図のパターンに対して
（例えば図５〜図１０）、クラスタリングし、検査対象
のはんだ付け状態のパターンとの画素の差の比較によ
り、比較的差異の少ない判定分類項目を選定し、識別判
定し検査することもできる。

【００６１】以上のように、本発明は微妙なはんだ付け
の条件変化に対応し、最適に的確に判断を行うものであ
り、判定内容を容易に充実させることが出来、はんだ付
け状態の検査．測定レベルを的確にし、検査．測定の効
率を大幅に向上することが出来る。

【００６２】また、本発明の、認識判定においては、は
んだ付け状態の全体の領域に対して実施例を説明した
が、必ずしもその必要はなく、はんだ付けのリードの中
央方向の数行分の形状情報データによる認識判定も可能
である。

【００６３】また、本発明では、主として４段の照明角
度の差を用いて説明したが、はんだ周囲環状照明の角度
方向に２等分によるはんだ前後照明による傾斜角度方向
の識別。更に４等分により、はんだ左右方向照明により
傾斜角度の識別の精度向上、近接する部品に対する影響
切り分けの識別も可能である。

【００６４】また、本発明は、４段照明に限定されるこ
とはなく、３段、あるいは４段以上であっても同様の効
果が得られることはいうまでもない。

【００６５】また、１段照明として、この照明装置を多
段に移動できるようにして、多段に照明装置を備えたの
と同様の効果をもたらすようにしてもよいことはいうま
でもない。要は、被照射体に対して多段に入射角度を変
化せしめて照射できるようになっていればよい。

【００６６】さらに、本実施例では、照射装置から照射
される光は、単一の光で行なったものである。しかし、
各段毎に色を変化させて照射させるようにしてもよい。

【００６７】本発明は、多段多照明による照明を順次切
り替える手段に替わり、相異なる色相の光源を用いて照
明された被検査はんだ付け面を複数の角度から撮像し、
このはんだ付け面のそれぞれの角度の画像情報を得るこ
ともできる。具体例としては、多段の場合は当該各段、
多方向の場合は該各方向の照明について、その各々の角
度、すなわち、光の各照射角度に対応して固有の光を発
光させることにより、画像分布データの抽出をより高速
化することができる。たとえば、照明手段を赤色、緑
色、黄色等の複数の色相とした場合は反射光の色相の違
い、変化により各照射角度が特定できるため、時間とと
もに光源を切替えたり、移動する必要がない。

【００６８】本発明では、特にＪ形リ−ドの電子部品の
はんだ付け状態についての識別判定による外観検査方法
を述べたが、一搬のフラットパッケ−ジのリ−ドの電子
部品のはんだ付け状態についても斜め上方の撮像カメラ
３１、３２、３３、３４のいずれかにより撮像し、既に
述べてきた方法により、はんだ付け状態についての識別
判定による外観検査を行うことも非常に容易である。

【００６９】さらに又、一搬のフラットパッケ−ジのリ
−ドの電子部品のはんだ付け状態についても上方の撮像
カメラ２により撮像し、既に述べてきたこととほぼ同様
の方法により、はんだ付け状態についての識別判定によ
る外観検査を行うことは容易にされる。

【００７０】従って、リ−ドの形状、及びはんだ付け状
態の形状によっては、撮像カメラ２および３１、３２、
３３、３４のいずれかにより撮像し、この組合せ、即
ち、上方からみた形状デ−タと、斜め上方からみた形状
デ−タとにより総合識別判定すればより詳細な的確な判
定も可能となる。それぞれのはんだ付け状態に適した識
別判定が可能となる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、特
に、Ｊ形リ−ドの電子部品に関して、照明部により、電
子部品の基板実装後のはんだ付け部に対して角度を異な
らしめて順次照射し、それぞれの画像を斜め上方の撮像
カメラにて撮像し、画像処理部により必要画像分布デー
タを形状情報データとして作成し、画像演算処理部にお
いて、識別項目として、はんだ付け状態の基準に対する
相対的はんだの高さ、断面積、長さ、面積、量、傾斜角
比、中央部平坦面積、を算出し、認識判定部において、
判定分類項目に従い、形状デ−タと併せて識別判定し検
査する外観検査装置である。また、はんだ付けの領域に
対し、各判定分類項目ごとの標準よなる各等高線図、等
角度線図のパタ−ンによりクラスタリングし、検査対象
のはんだ付けの状態との差異の大きさの比較により、判
定分類項目に従い、識別判定し検査することもできる外
観検査装置である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるはんだ付け状態検査装置の一実施
例を示す主要部簡略構成図である。

【図２】本発明によるはんだ付け状態検査装置のはんだ
付け部側面と照射部からの光照射との関係を示した断面
図である。

【図３】はんだ付け部の各部分の傾斜による編成デ−タ
化の関係を示す平面図である。

【図４】はんだ形状情報デ−タの形状傾斜角度データか
ら形状高さデータに設定する説明側面図である。

【図５】良品の等角度線図である。

【図６】不足の例の等角度線図である。

【図７】ぬれ不足の例の等角度線図である。

【図８】過剰の例の等角度線図である。

【図９】りードずれの例の等度角度線図である。

【図１０】欠品の例の等角度線図である

【符号の説明】

２、３１、３２、３３、３４撮像カメラ４、５画像処理部６画像演算処理部７認識判定部１１ないし１７照明装置２１はんだ付け部

フロントページの続き (72)発明者高木裕治神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内審査官岡田卓弥 (56)参考文献特開平２−216407（ＪＰ，Ａ) 特開平３−72204（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01N 21/84 - 21/91 G06T 7/00 H05K 3/34

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】はんだ付けのなされた実装基板の上方に
配置され、該はんだ付け部に対して角度を異ならしめた
照明により順次光照射を行ない、この照明の光照射によ
る前記はんだ付け部の表面からの反射光を前記はんだ付
け部の斜め上方でかつ前記光照射を行う照明の最下部よ
り上方の位置から撮像し、この撮像により得た像から必
要抽出画像分布データを形状データとして編成し、各識
別項目を演算処理し、はんだの大きさと形状を求め、こ
れらを併せて特徴抽出し、前記はんだ付け部の状態を認
識判定することを特徴とするはんだ付け状態の外観検査
装置。
【請求項２】はんだ付けのなされた実装基板の上方に
配置され、該はんだ付け部に対して角度を異ならしめて
順次光照射を行なう照明部と、この照明部の光照射によ
る前記はんだ付け部の表面からの反射光を、はんだ付け
部の斜め上方でかつ前記照明部の最下部の照明部より上
の位置からとらえる撮像部と、この撮像部からの出力か
ら必要抽出画像分布データを形状データとして編成する
画像処理部と、はんだの大きさと形状を演算処理する画
像演算処理部と、これらを併せて特徴抽出し、前記はん
だ付け部の状態を判定する認識判定部とからなることを
特徴とするはんだ付け状態の外観検査装置。
【請求項３】請求項２記載の発明において、はんだ付
け部の表面からの反射光を斜め上方からとらえる撮像部
は、４方向４個の撮像部とし、さらにはんだ付け部表面
からの反射光を該はんだ付け部の上方からとらえる１個
の撮像部を有することを特徴とするはんだ付けの状態検
査装置。
【請求項４】請求項２記載の発明において、はんだ付
け部に対して角度を異ならしめて順次光照射を行なう照
明部は、実装基板の上方に順次多段に設けられた複数の
照明部からなることを特徴とするはんだ付けの状態検査
装置。
【請求項５】請求項１記載の各々の識別項目は、高
さ、断面積、長さ、面積、量、傾斜角、はんだの形状と
からなり、かつ識別効果の有る項目から優先的に選定
し、識別判定したことを特徴とするはんだ付け状態の外
観検査装置。
【請求項６】請求項１記載の発明において、はんだ付
けの領域に対し、各判定分類項目ごとの標準となる各等
角度線図のパターンにもとづきクラスタリングし、検査
対象のはんだ付けの状態との差異の大きさの比較によ
り、判定分類項目に従い、識別判定し検査することを特
徴とするはんだ付け状態の外観検査装置。
【請求項７】請求項２記載の発明において、はんだ付
け部に対して角度を異ならしめて順次光照射を行なう照
明部は、多色且つ順次光照射を組合せて行なう構成と
し、かつ、多段及び多方向に照明するようにしたことを
特徴とするはんだ付けの状態検査装置。
【請求項８】請求項２記載の発明において、はんだ付
け部に対して角度を異ならしめて順次光照射を行なう照
明部は、実装基板の上方に一段に設けた照明部を該実装
基板に垂直方向移動し、照明するようにしたことを特徴
とするはんだ付けの状態検査装置。
【請求項９】請求項１記載の各々の識別項目の形状に
ついては、形状角度データとしたことを特徴とするはん
だ付け状態の外観検査装置。
【請求項１０】請求項１記載の各々の識別項目の形状
については、はんだの傾斜面の傾斜角度値から求めた高
さデータとしたことを特徴とするはんだ付け状態の外観
検査装置。
【請求項１１】請求項１記載の発明で、はんだ付け部
にリードを有する場合において、形状データの中央方向
成分部分のはんだの傾斜面の傾斜角度値から求めたデー
タを認識判定値としたことを特徴とするはんだ付け状態
の外観検査装置。
【請求項１２】請求項１記載の発明において、はんだ
付け部にリードが固着され、且つ、形状データの行の中
央方向行成分を数行分の値と、両側の行成分の形状デー
タと、さらにリード先端に並行数列分とに分けた後、各
々の組合せにてはんだ付け状態を判定するはんだ付け状
態の外観検査装置。
【請求項１３】請求項３または請求項４記載の発明に
おいて、複数の照明部は４個の照明部からなることを特
徴とするはんだ付けの状態検査装置。
【請求項１４】はんだ付けのなされた実装基板の上方
に配置され、該はんだ付け部に対して角度を異ならしめ
て順次光照射を行なう照明部と、この照明部の光照射に
よる前記はんだ付け部の表面からの反射光を前記はんだ
付け部の斜め上方でかつ前記光照射を行う最下部の照明
部より上の位置からとらえる撮像部と、前記はんだ付け
部の上方で前記照明部の中心軸上からとらえる撮像部と
を併せもち、これら２つの撮像部からの出力から必要抽
出画像分布データを形状データとして編成する画像処理
部と、はんだの大きさと形状を演算処理する画像演算処
理部と、これら識別項目を併せて特徴抽出し、はんだ付
け状態を総合判定する認識判定部とからなることを特徴
とするはんだ付け状態の外観検査装置。
【請求項１５】はんだ付けのなされた実装基板の上方
に配置され、該はんだ付け部に対して角度を異ならしめ
て順次光照射を行なう照明部と、この照明部の光照射に
よる前記はんだ付け部の表面からの反射光を前記はんだ
付け部の斜め上方でかつ前記光照射を行う最下部の照明
部よりも上方の位置からとらえる撮像部と、前記はんだ
付け部の上方で前記照明部の中心軸上からとらえる撮像
部とを併せもち、これら２つの撮像部からの出力からは
んだ付け状態の形状に適した何れかの撮像部からの出力
から必要抽出画像分布データを形状データとして編成す
る画像処理部と、はんだの大きさと形状を演算処理する
画像演算処理部と、これら識別項目を併せて特徴抽出
し、はんだ付け状態の形状に適したデータにて判定する
認識判定部とからなることを特徴とするはんだ付け状態
の外観検査装置。