JP3232811B2 - 実装済みプリント基板の検査方法 - Google Patents
実装済みプリント基板の検査方法Info
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Description
光を実装済みプリント基板に照射し、その反射光を複数
の方向から受光することで、実装部品の位置ずれ、欠
品、半田不良などを検査せんとする実装済みプリント基
板の検査方法に関するものである。
置ずれ、欠品、半田不良等の検査には三角測量の原理を
用いて、細く絞ったビーム光を実装済みプリント基板に
照射し、その反射光を検出する非接触方式が用いられて
いる。従来の実装済みプリント基板検査装置において
は、光源から発生した微小ビーム光をポリゴンミラーで
偏向して基板上を走査し、基板上の微小ビーム光の照射
位置からの反射光を光電変換素子にて受光して、表面形
状を検査するものがある。
いて説明する。図1は、実装済みプリント基板の検査装
置の一例を示したものである。図において、光源1より
発生した微小ビーム光は、コリメートレンズ系2により
平行光束となり、ポリゴンミラー3、ミラー5により偏
向され、投影レンズ系6を通過後、実装済みプリント基
板7上に垂直に照射される。ポリゴンミラー3はポリゴ
ンモータ4により回転駆動され、ポリゴンミラー3の回
転に伴い、前記微小ビーム光は実装済みプリント基板7
上を矢印x方向に走査する。
は、実装済みプリント基板7に照射された前記微小ビー
ム光の反射光を、4方向に用意された受光レンズ系8、
9、10、11により集光する。PSD(半導体位置検
出素子)12、13、14、15には、実装済みプリン
ト基板7上の前記微小ビーム光走査位置の高さに応じた
位置に照射されるので、その照射位置をPSD12、1
3、14、15の電気的出力から検出し、三角測量の原
理により実装済みプリント基板の形状を測定するもので
ある。そして、モーター16、ボールネジ17、案内レ
ール18により、テーブル19を走査方向に対して垂直
な矢印y方向に移動させることにより、実装済みプリン
ト基板7の全面の3次元形状を測定し、実装部品の位置
検査等を行なう。
は、PSDの受光位置から微小ビーム光が照射される基
板の高さを求めるものであるが、実装部品の近傍を走査
するときに、その反射光が部品に遮られて、PSDが受
光できないときがある。この場合には正確な部品の位置
検査等を行なえないという問題がある。
光の受光位置から基板の形状を検査するのではなく、受
光光量から基板の形状を検査することにより、死角の問
題を解決するものである。
に、本発明の実装済みプリント基板の検査方法は、実装
済みプリント基板上を微小ビーム光で走査し、その微小
ビーム光の照射位置から互いに異なる方向に反射する反
射光を複数の光電変換素子で受光して、前記実装済みプ
リント基板の表面形状を取得する実装済みプリント基板
の検査装置において、実装済みの部品の周囲を走査して
得られる、前記複数の光電変換素子の受光光量に応じた
出力のうち、受光光量の最も少ない光電変換素子の出力
値を各照射位置ごとに選択して検査用の画像データを作
成し、この画像データのうち、所定の値より小さい出力
値によって周囲が囲まれる、前記所定の値より大きな出
力値の領域に前記実装済みの部品が存在すると認識する
ようにしたことを特徴とするものである。
ないときとを、輝度の差すなわち受光光量の差により区
別できるようにする。すなわち走査に応じて複数の光電
変換素子のうちの最小の受光光量を示す出力値のものを
選択して、検査用の画像データを得る。この画像データ
によると、部品と部品の回りの死角を区別することがで
きるので、部品の位置検査を行なうことができる。
しながら説明する。本発明は実装済みプリント基板の微
小ビーム光の照射位置から互いに異なる方向に反射する
反射光を複数の光電変換素子で受光し、その受光光量か
ら実装済みプリント基板を検査することを最大の特徴と
するものであり、例えば従来例で説明した図1の装置に
適用でき、PSD12、13、14、15に代えて、受
光光量が検出できる安価なフォトダイオード等の光電変
換素子を用いることができる。
換素子12、13、14、15の受光光量に応じた出力
は微小ビーム光照射位置の輝度を示し、以下、この輝度
データを用いて、部品が正確な位置に実装されているか
どうか等の位置検査について説明する。
を配置した場合に、実装部品20を真上からみたときの
死角範囲を斜線で表したものである。Aの領域は光電変
換素子12の死角であり、B、C、Dの領域はそれぞれ
光電変換素子13、14、15の死角を表わす。
合、4方向の光電変換素子のうち少なくとも1つの光電
変換素子が死角となる。死角になった光電変換素子の出
力(輝度)は、死角にならないときに比べてその出力は
小さい値となる。このため微小ビーム光の走査に伴っ
て、死角とならない基板表面や部品表面は明るく、死角
となる部品まわりは暗くなり、明暗が変化する。
れたデータが得られるようにしておく。そして実装済み
部品の周囲を走査して得られる光電変換素子12、1
3、14、15の出力のうち、最小の出力値を示すもの
を選択して、その2値化されたデータを得る。すると図
2で示すように斜線の死角になっている範囲が暗く、そ
れ以外は明るい2値化されたデータが得られる。このた
め死角になっている部分と部品の部分とを区別すること
ができるので、部品の正確な位置を求めることができ
る。
いるか等の半田検査を行なう場合について説明する。半
田検査の場合は、上述の部品位置検査に比べて、狭い範
囲を微小ビーム光で走査して検査するものであり、上述
の部品位置検査のように、反射光が実装部品などの死角
になって遮られることはなく、全ての光電変換素子に反
射光が受光される場合において、検査を行なうものであ
る。
ける光電変換素子出力の違いを説明したものであり、4
つの光電変換素子のうちの2つを示している。反射光の
中央の主光線を矢印付きの太い実線、周辺光を矢印付き
の細い実線で表している。平面(a)の場合は、4方向
の光電変換素子の出力値はほぼ同じ値となる。しかし、
斜面(b)の場合は、斜面が傾いている方向と逆方向の
光電変換素子の出力値が平面の場合よりも小さくなり、
4つの光電変換素子のなかで最小の値となる。すなわ
ち、最小の輝度を示す光電変換素子の出力は、平面のと
き最大で、斜面のとき最小となる。
ある場合に、光沢反射面であるときと拡散反射面である
ときとの光電変換素子の出力の違いを説明するものであ
る。反射光中央の主光線を矢印付きの太い実線、周辺光
を矢印付きの細い実線で表している。拡散反射面(b)
の方が光沢反射面(a)に比べ光電変換素子の輝度は小
さい値となる。
最小輝度値で表示したものを図5に示す。21はICリ
ード先端、22は半田面、23はランド、24はパター
ン、25はプリント基板表面である。リード先端21、
ランド23、パターン24は光沢面でありかつ平面であ
るため、最小輝度値は大きな値となる。半田面22は斜
面であるため最小輝度値は小さな値となる。プリント基
板表面25は、拡散反射面であるため、最小輝度は小さ
くなるが半田面22よりは大きな値である。したがっ
て、適当な値で2値化、3値化を行なうと、半田がラン
ドのどこまであるかを判断することができ、半田有無、
半田量の多少検査を行なうことができる。
微小ビーム光の照射位置からの反射光を直接受光する構
成では、光電変換素子12、13、14、15の反射光
を受光する角度が走査位置によって異なり、同じ平面で
も走査位置によって光電変換素子の受光する反射光の光
量が変化する。この光量の変化を無視できる程度の狭い
範囲を走査する場合は問題ないが、無視できない広い範
囲を走査する場合、走査位置に応じて、輝度の補正や、
2値化、3値化する場合のしきい値の変更が必要とな
る。
8105号に示される実装済みプリント基板検査装置に
本発明を適用した場合、この輝度の補正やしきい値の変
更が必要なくなる。これは光路補正手段が設けられてい
るため、走査位置の変化に関わらず、常に一定の角度の
反射光をPSDが受光できるためである。このため、広
範囲に渡って、実装部品の位置検査、半田の有無や傾斜
の度合などの半田検査、ICリード位置検査が、輝度の
補正やしきい値の変更をすることなく行なえる。
ト基板の検査方法は、複数の方向に配置した光電変換素
子の受光光量を示す出力値のうち、最も小さい受光光量
を示す出力値を選択して、検査用の画像データを作成
し、この画像データに基づき検査を行うものである。
となって反射光を受光できないときでも、実装部品の位
置検査を行なうことができる。また、半田の有無や傾斜
の度合などの半田検査、ICリード位置検査が行なえ
る。
図
違いを示す説明図
表示した図
Claims (3)
- 【請求項1】実装済みプリント基板上を微小ビーム光で
走査し、その微小ビーム光の照射位置から互いに異なる
方向に反射する反射光を複数の光電変換素子で受光し
て、前記実装済みプリント基板の表面形状を取得する実
装済みプリント基板の検査装置において、 実装済みの部品の周囲を走査して得られる、前記複数の
光電変換素子の受光光量に応じた出力のうち、受光光量
の最も少ない光電変換素子の出力値を各照射位置ごとに
選択して検査用の画像データを作成し、この画像データ
のうち、所定の値より小さい出力値によって周囲が囲ま
れる、前記所定の値より大きな出力値の領域に前記実装
済みの部品が存在すると認識するようにしたことを特徴
とする実装済みプリント基板の検査方法。 - 【請求項2】実装済みプリント基板上を微小ビーム光で
走査し、その微小ビーム光の照射位置から互いに異なる
方向に反射する反射光を複数の光電変換素子で受光し
て、前記実装済みプリント基板の表面形状を取得する実
装済みプリント基板の検査装置において、 前記複数の光電変換素子の受光光量に応じた出力のう
ち、受光光量の最も少ない光電変換素子の出力値を各照
射位置ごとに選択して検査用の画像データを作成し、こ
の画像データのうち、所定の出力値より大きな値を示す
領域を平面であると認識し、所定の出力値より小さな値
を示す領域を斜面であると認識するようにしたことを特
徴とする実装済みプリント基板の検査方法。 - 【請求項3】平面であるか斜面であるかを区別する所定
の出力値を第1のしきい値とし、さらに前記第1のしき
い値よりも大きな第2のしきい値を設定しておき、平面
であると認識した領域において、前記第2のしきい値よ
り大きな領域を光沢面であると認識するようにしたこと
を特徴とする請求項2記載の実装済みプリント基板の検
査方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24902593A JP3232811B2 (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 実装済みプリント基板の検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24902593A JP3232811B2 (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 実装済みプリント基板の検査方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07103733A JPH07103733A (ja) | 1995-04-18 |
JP3232811B2 true JP3232811B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=17186891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24902593A Expired - Lifetime JP3232811B2 (ja) | 1993-10-05 | 1993-10-05 | 実装済みプリント基板の検査方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3232811B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007033048A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Ricoh Co Ltd | はんだ接合判定方法,はんだ検査方法,はんだ検査装置およびはんだ検査用プログラムならびに記録媒体 |
-
1993
- 1993-10-05 JP JP24902593A patent/JP3232811B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07103733A (ja) | 1995-04-18 |
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