JP3599023B2

JP3599023B2 - Solder inspection method and board inspection apparatus using this method

Info

Publication number: JP3599023B2
Application number: JP2002004228A
Authority: JP
Inventors: 明鴛海
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2002-01-11
Filing date: 2002-01-11
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2022-01-11
Also published as: JP2003207461A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、部品実装基板（この明細書では、単に「基板」という。）上に形成されたはんだ付け部位の良否を検査するための方法、およびこの方法を用いた基板検査装置に関連する。
【０００２】
【従来の技術】
出願人は、以前に、はんだ付け部位の鏡面反射性を利用して、画像処理の手法により基板上のはんだ付け部位を自動検査する装置を開発した。
図５は、この基板検査装置の構成および検査の原理を示す。この検査装置は、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色彩光を発する３個の光源８，９，１０と撮像装置３とにより検査対象の画像を生成するもので、各光源８，９，１０は、基板面１に対する仰角がＲ，Ｇ，Ｂの順に大きくなるように設定されている。一方、撮像装置３は、検査対象のはんだ２を真上位置から撮像するように配備される。
【０００３】
各光源８，９，１０からの照射光は、はんだ２の表面で鏡面反射する。ここではんだ２の任意の位置において、この位置から見た撮像装置３の方向に対称となる方向からの光は、鏡面反射すると、撮像装置３に導かれる。したがって上記の光学系によれば、図６に示すように、はんだ表面の傾きによってＲ，Ｇ，Ｂの各色彩が切り分けられた２次元画像が生成されることになる。図示例のような球体状のはんだであれば、中央部の平坦面が赤色の画像領域として、基板面の近傍の急傾斜面が青色の画像領域として、またこれらの中間に位置する比較的緩やかな傾斜面（緩傾斜面）が緑色の画像領域として、それぞれ現れることになる。
【０００４】
上記の原理による検査は、球体状のはんだに限らず、フィレットの形状の検査にも適用することができる。図７は、前記の光学系により基板上のフィレットを観測した場合の色彩の分布状態を、フィレットの傾斜状態に対応づけて示したものである。なお、この図７において、Ｓ１はランドの形成範囲である。
この図７の例でも、上方の急傾斜面では青、中間の緩傾斜面では緑、基板面近くの平坦に近い面では赤、というように、はんだの傾斜角度によって観測される反射光が切り分けられる。
【０００５】
このように、はんだ表面の傾斜角度に応じてＲ，Ｇ，Ｂの各色彩が色分けされた２次元画像が生成されるので、この画像上のはんだ付け部位における色彩の分布状態に基づき、はんだ表面の傾斜状態の良否を判別することができる。
【０００６】
上記の自動検査装置では、検査に先立ち、実装状態が良好な基準基板を撮像し、得られた画像を用いて検査に必要なデータを教示するティーチング処理が行われる。このティーチング処理では、各種被検査部位毎に、前記基準基板の画像上に検査領域を設定した後、その検査領域においてＲ，Ｇ，Ｂの各色彩パターンを抽出するための２値化しきい値を設定する。さらにこれらの２値化しきい値により抽出された色彩パターンの特徴量（面積，重心位置など）を算出し、この算出値を良否判定のための基準値として設定する。前記検査領域の設定条件（設定位置，大きさ，形状など），２値化しきい値，判定基準値は、被検査部位毎に検査用データとしてまとめられ、メモリ内に登録される。
【０００７】
検査の際には、検査対象の基板を撮像して得られた画像上に、前記設定条件に基づき検査領域が設定される。ただし、同種の基板であっても、基板が伸縮したり、部品が位置ずれする場合があるので、設定条件どおりに検査領域を設定すると、被検査部位に適合しない可能性がある。
【０００８】
そこで従来の検査装置では、画像上のはんだ付け部位は、鏡面反射成分によって明度の高い画像領域として現れるのに着目して、つぎのような方法ではんだ付け部位に対する検査領域を自動設定するようにしている。
まず、処理対象の画像上に、教示された設定条件に基づき所定大きさの検索用ウィンドウを設定する。つぎにこの検索用ウィンドウ内で光沢度の高い画像領域を抽出し、その領域の大きさや形状を、前記設定条件による検査領域と比較する。ここで両者に対応関係があるという判定を得ると、前記抽出された画像領域を検査対象のはんだ付け部位と認定して、検査領域を設定する。
【０００９】
なお、光沢度の高い画像領域を抽出するには、あらかじめＲ，Ｇ，Ｂの各輝度（または色度）およびこれら輝度値から算出される明度にそれぞれ所定のしきい値を設定しておき、各輝度および明度がいずれもしきい値を上回る画素を抽出することになる。またこのはんだ付け部位に対する検査領域を基準として、部品のリードなど、はんだ以外の部位に対する検査領域を設定することができる。
【００１０】
このようにして検査領域が設定されると、前記教示された２値化しきい値を適用して、検査領域内で各色彩パターンを抽出する。さらに抽出された各色彩パターンについて特徴量を算出し、得られた値を教示された判定基準値と比較して、はんだ付け部位の良否を判別する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
この種の基板面には、部品枠や部品の番号などを示すシルク印刷が施されている。（以下、このシルク印刷による枠や文字を「シルク印刷パターン」と呼ぶ。）このシルク印刷パターンは白色であるが、鏡面性が高く、またある程度、傾斜した面をもつパターンとして形成される場合もあるので、画像上において、赤または緑がかった色彩により表されることがある。
【００１２】
このように画像上におけるシルク印刷パターンは、同じ画像上の基板面や部品の表面に比べて、はんだ付け部位に対する明度の差が小さく、またＲ，Ｇ，Ｂの各輝度が高い白色のパターンまたははんだ付け部位に似た色彩を持つパターンとして現れる。
一方、前記した検査領域の設定のために光沢度の高い画像領域を抽出する処理では、はんだ付け部位がいずれの色彩を持つ場合にも対応できるように、Ｒ，Ｇ，Ｂや明度の各しきい値に、所定の余裕度を持たせている。しかしながら、このような設定によれば、シルク印刷パターンが前記検査領域の検索用ウィンドウ内に含まれると、このシルク印刷パターンが光沢度の高い画像領域として誤抽出される可能性がある。このような誤抽出がなされると、前記検査領域の設定に失敗したり、誤った設定が行われるなどの不具合が生じる虞がある。
【００１３】
この発明は上記問題点に着目してなされたもので、シルク印刷パターンがはんだ付け部位として誤抽出されないような画像調整処理を行うことにより、検査領域を正確に設定して、精度の良い検査を行うことを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、異なる色彩光を発光する複数の光源を検査対象の基板面に対してそれぞれ異なる仰角の方向に配備し、各光源を点灯させた状態で前記基板からの反射光を撮像して得られた画像を用いて、前記基板上のはんだ付け部位の良否を判別する方法に適用される。
【００１５】
この発明にかかるはんだ検査方法では、検査対象の基板を撮像して得られた画像に対し、各光源に対応する色成分の変化がいずれも画像上のはんだ付け部位において得られる色成分の変化よりも小さい画像領域に含まれ、かつ前記画像上のはんだ付け部位に対する明度の差が所定値以内にある画素を抽出し、前記抽出された画素毎に、それぞれその明度が前記所定値を上回る差をもって前記画像上のはんだ付け部位の明度よりも低くなるように、各色成分の大きさを変更する画像調整処理を実行するステップと、前記画像調整処理後の画像において、各色成分および明度の大きさに基づき、画像上のはんだ付け部位を抽出するステップと、抽出されたはんだ付け部位に対応する検査領域を設定して、その検査領域内の色彩の分布状態に基づき、前記はんだ付け部位の良否を判別するステップとを、実行するようにしている。
【００１６】
複数の光源は、たとえば赤，緑，青の各色彩を発光する３種類の光源とすることができるが、これに限らず、三原色以外の色彩光を発光する光源を含んでもよい。また赤と緑のように、２種類の光源を用いてもよい。またＬＥＤのような発光体を複数組み合わせた発光体群により、１つの光源を構成することもできる。
【００１７】
「各光源に対応する色成分」とは、各光源が発する光と同じ色彩の特徴量を意味する。たとえば、前記した赤，緑，青の各色彩光を発する３種類の光源を用いた場合、赤，緑，青の各色彩毎に、色成分を設定することができる。また色成分の大きさは、輝度または色度により表すことができる。
【００１８】
前記したように、はんだの表面は、傾斜面として形成されるので、いずれの光源からの光についても、その光に対する鏡面反射光が撮像装置に入射する割合は、はんだ面の傾斜角度の変化に応じて変動する。したがって画像上のはんだ付け部位においては、他の部位（たとえば基板面，部品の表面などの明度の低い色彩を持つ平坦面）に比べると、各色成分の変動が大きくなる。
これに対し、シルク印刷のパターンは、表面がほぼ平坦な白色のパターンであるから、画像上においては、明度は高いが、各色成分の変動は、前記した他の部位と同様に小さくなる。
【００１９】
この発明における画像調整処理は、上記の特性に着目してなされたものである。すなわち、「各光源に対応する色成分の変化がいずれも画像上のはんだ付け部位において得られる色成分の変化よりも小さい画像領域に含まれ、かつ前記画像上のはんだ付け部位に対する明度の差が所定値以内にある画素」を抽出することによって、前記画像上のシルク印刷パターンに対応する画像領域を抽出することができる。
【００２０】
なお、「色成分の変化」は、各色成分毎の分散により表すことができる。この場合、各色成分の分散値がいずれも、画像上のはんだ付け部位において得られる同色の成分の分散値よりも小さいことが、画像領域の抽出の条件となる。
【００２１】
また抽出処理のもう一方の条件である「画像上のはんだ付け部位に対する明度の差が所定値以内にある」点について、「所定値」とは、画像上のはんだ付け部位とシルク印刷パターンとの間で観測され得る明度の差に対応するものである。たとえばあらかじめ、画像上のはんだ付け部位およびシルク印刷パターンについて、それぞれその部位が取り得る明度の範囲を求め、はんだ付け部位における明度の最大値とシルク印刷パターンにおける明度の最小値との差、またはこの差に所定のオフセット値を加味した値を、所定値として設定することができる。
【００２２】
この発明の画像調整処理によれば、上記の２つの条件を満たす画素毎に、それぞれその色彩を、前記所定値を上回る差をもって前記画像上のはんだ付け部位よりも低い明度の色彩に変更するので、シルク印刷パターンに対応する画像領域の色彩を光沢度の高いはんだ付け部位として誤抽出しないような色彩に変更することができる。
たとえば抽出された各画素のＲ，Ｇ，Ｂの各色成分をゼロに設定すれば、シルク印刷パターンの色彩を黒色に変更することができる。また基板面の色彩など、背景色と同様の色彩になるように、各色成分の強度を調整してもよい。
【００２３】
この発明のはんだ検査方法によれば、前記画像調整処理後の画像において、各色成分および明度の大きさに基づき画像上のはんだ付け部位を抽出した後、抽出されたはんだ付け部位に対応する検査領域を設定して、検査のための判別処理を行うので、シルク印刷パターンによる影響を受けずに、検査領域を高い確度で設定し、信頼度の高い検査を行うことができる。
【００２４】
なお、はんだ付け部位の抽出処理では、明度，各色成分の大きさを示す輝度（または色度）毎に個別に設定されたしきい値によって、光沢度の高い画像領域を抽出する。検査領域の設定処理においては、前記した従来の方法と同様に、抽出されたはんだ付け部位の中から、あらかじめ教示された設定条件に対応するはんだ付け部位を検索することで、各はんだ付け部位に適合する検査領域を設定することができる。また判別処理においては、前記設定した検査領域に対応づけて教示された２値化しきい値を用いて各光源に対応する色彩パターンを抽出し、さらにこれら色彩パターンの特徴量を判定基準値と比較することによって、はんだ付け部位の良否を判別することができる。
【００２５】
なお、前記画像調整処理においては、処理対象として、各色成分が画像上のシルク印刷パターンにおいて得られる色成分の変化の範囲内でそれぞれ変化する画像領域に含まれ、かつ前記画像上のシルク印刷パターンにおいて得られる明度を具備する画素を抽出するようにしてもよい。シルク印刷パターンにおける色成分の変化の範囲や明度は、いずれも、あらかじめシルク印刷パターンの位置が既知の基板の画像を計測して求めることができる。
【００２６】
また上記のはんだ検査方法における各ステップは、処理対象の基板全体の画像に対して実行することができるが、基板を複数の領域に分割し、これら領域毎に順に各ステップを実行するようにしてもよい。また前記した検査領域の設定条件に基づき撮像位置を順に変更しながら撮像を行い、各位置で得られた画像につき、前記各ステップを実行するようにしてもよい。
【００２７】
さらに上記のはんだ検査方法では、はんだ付け部位が良好な基準基板を撮像して得られた画像に対し、前記と同様の画像調整処理を実行するステップと、画像調整処理後の画像において、各色成分および明度の大きさに基づき基板上のはんだ付け部位を抽出するステップと、抽出されたはんだ付け部位に対応する検査領域を設定して、この検査領域の設定条件を登録するステップとを、検査に先立ち、実行することができる。これら各ステップによれば、基準基板を用いたティーチング処理においても、画像上のはんだ付け部位に対応する検査領域を精度良く自動設定することができるから、ティーチングの効率を大幅に向上することができる。
【００２８】
つぎに、この発明にかかる基板検査装置は、異なる色彩光を発光する複数の光源を部品実装基板の基板面に対してそれぞれ異なる仰角の方向に配備して成る照明手段と、前記基板からの反射光を撮像するための撮像手段と、前記照明手段による照明下で撮像手段により生成された画像を取り込んで、前記基板上の対象物の良否を判別するための画像処理手段とを具備する。さらに、前記画像処理手段は、前記撮像手段から得た画像上で、各光源に対応する色成分の変化がいずれも画像上のはんだ付け部位において得られる色成分の変化よりも小さい画像領域に含まれ、かつ前記画像上のはんだ付け部位に対する明度の差が所定値以内にある画素を抽出し、前記抽出された画素毎に、それぞれその明度が前記所定値を上回る差をもって前記画像上のはんだ付け部位の明度よりも低くなるように、各色成分の大きさを変更する画像調整手段と、前記画像調整手段による調整処理後の画像上で、各色成分の大きさおよび明度に基づき、はんだ付け部位を抽出する抽出手段とを具備する。
【００２９】
前記照明手段には、たとえば色彩毎に異なる径を有するリング状の光源を設けることができる。またＬＥＤのような発光体を複数リング状に配列した発光体群により、１つの光源を構成することができる。さらに同色の発光体群を、複数段、同心円状に配列して、１つの光源とすることもできる。
【００３０】
撮像手段は、各色彩毎の画像信号を生成するＣＣＤカメラにより構成することができる。画像処理手段は、画像認識処理や判定処理用のプログラムが設定されたコンピュータにより構成することができる。このコンピュータには、前記撮像手段からの画像信号を取り込む入力ポートや、入力された画像信号を処理用のディジタル画像に変換するためのＡ／Ｄ変換回路を組み込むことができる。また所定の画像処理のために、専用の演算回路を組み込むこともできる。
【００３１】
なお、撮像手段は、アナログの画像信号を生成するものに限らず、ディジタルカメラであってもよい。この場合は、画像処理手段のＡ／Ｄ変換回路は不要であり、各色彩毎のディジタル画像データを個別に取り込むための入力ポートが配備される。また撮像手段を、基板に対する相対位置が変動可能に設定すれば、この相対位置を順に変更しながら基板の所定領域の画像を生成し、画像処理手段に順に処理させることができる。
【００３２】
上記構成の装置によれば、画像処理手段には、前記した画像調整処理を実行する機能や、調整処理後の画像上ではんだ付け部位を抽出する機能が設定される。したがって処理対象の基板について、検査領域の設定のために画像上のはんだ付け部位を抽出する場合に、シルク印刷パターンの色彩をはんだ付け部位として誤認されないような色彩に変更した上で、前記はんだ付け部位の抽出処理を行うので、はんだ付け部位の誤抽出を高い確度で防止することができ、検査領域を精度良く設定することができる。
【００３３】
なお、上記構成においては、画像調整手段を、各色成分が画像上のシルク印刷パターンにおいて得られる色成分の変化の範囲内でそれぞれ変化する画像領域に含まれ、かつ前記画像上のシルク印刷パターンにおいて得られる明度を具備する画素を抽出するように構成することができる。この構成によれば、あらかじめシルク印刷パターンの位置が既知の基板の画像などに対する計測結果に基づき、シルク印刷パターンに対応する画像領域を精度良く抽出することができる。
【００３４】
上記した基板検査装置の好ましい態様では、前記画像処理手段は、前記画像調整処理後の画像上に、前記抽出手段により抽出されたはんだ付け部位に対する検査領域を設定する検査領域設定手段と、設定された検査領域内の色彩の分布状態に基づき、前記はんだ付け部位の良否を判別する判定手段とを具備する。
なお、前記検査領域設定手段は、あらかじめ教示された検査領域の設定条件に基づき、画像上に検索用のウィンドウを設定し、このウィンドウ内において、前記教示された検査領域に対応するはんだ付け部位を検索するように構成することができる。
【００３５】
上記態様によれば、検査対象の基板を撮像する場合に、前記画像調整手段および抽出手段により、画像上のはんだ付け部位を抽出した後に、抽出されたはんだ付け部位に検査領域を設定して、検査を行うことができるから、検査対象の画像上に検査領域を自動設定する機能を持つ基板検査装置において、高い確度で検査領域を設定させることができ、信頼度の高い検査を行うことができる。
【００３６】
さらに好ましい態様の基板検査装置では、前記画像処理手段は、はんだ付け部位にかかる検査領域の設定条件を登録するためのメモリと、前記検査領域設定手段に前記画像調整処理後の画像上での検査領域の設定処理を行わせた後、この検査領域の設定条件を前記メモリに登録する登録手段とを具備する。
【００３７】
上記態様によれば、前記した基準基板を撮像して検査領域の教示を行う場合に、この基準基板の画像に前記画像調整手段および抽出手段による処理を施して、画像上のはんだ付け部位を抽出した後に、この抽出結果に基づき、はんだ付け部位に対応する検査領域の設定条件を設定して、メモリ内に登録するので、検査領域の教示を簡単かつ精度良く行うことが可能となる。
【００３８】
さらに上記各構成の基板検査装置には、前記画像調整手段による調整処理後の画像を表示する表示手段を具備させることができる。この表示手段は、カラー画像表示用のモニタ装置により構成することができ、画像のほか、検査結果などを表示させることもできる。
このような表示手段によれば、検査時またはティーチング時に、前記画像調整手段による調整処理が的確に行われているかどうかを視認することができるので、検査領域の設定にかかる信頼度を向上することができる。
【００３９】
なお、このように表示手段を設ける場合には、ティーチング処理にかかる登録手段の構成を、つぎのような変更することができる。
すなわち登録手段は、自動設定した検査領域の設定条件をメモリに登録する前に、画像調整処理後の画像上に検査領域の設定結果を示すマーカー（枠画像など）を重ね表示し、ユーザーの確認操作に応じて、登録処理を実行することができる。また検査領域の設定結果の表示画面上で、検査領域の位置や大きさを修正する操作を受け付けるようにすることも可能である。
【００４０】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施例にかかる基板検査装置の構成を示す。
この基板検査装置は、検査対象の基板を撮像して得た画像を処理して、前記基板上のはんだ付け部位などの良否を判別するためのもので、撮像部３，投光部４，制御処理部５，Ｘ軸テーブル部６，Ｙ軸テーブル部７などにより構成される。なお、図中の１Ｔは、検査対象の基板（以下「被検査基板１Ｔ」という。）である。また１Ｓは、はんだ付け状態や部品の実装状態が良好な基準基板であって、検査に先立つティーチング時に用いられる。
【００４１】
前記Ｙ軸テーブル部７は、基板１Ｓ，１Ｔを支持するコンベヤ２４を具備し、図示しないモータによりこのコンベヤ２４を動かして、前記基板１Ｓ，１ＴをＹ軸方向に（図１の紙面に直交する方向）に沿って移動させる。前記Ｘ軸テーブル部６は、Ｙ軸テーブル部７の上方で、撮像部３および投光部４を支持しつつ、これらをＸ軸方向（図の左右方向）に移動させる。
【００４２】
前記投光部４は、異なる径を有する３個の円環状光源８，９，１０により構成される。これらの光源８，９，１０は、それぞれ赤色光、緑色光、青色光の各色彩光を発光するもので、観測位置の真上位置に中心を合わせることにより、前記基板１Ｓ，１Ｔの支持面から見て、異なる仰角に対応する方向に位置するように配備される。
【００４３】
前記撮像部３は、カラー画像生成用のＣＣＤカメラであって、その光軸が各光源８，９，１０の中心に対応し、かつ鉛直方向に沿うように位置決めされる。これにより観測対象である基板１Ｓ，１Ｔからの反射光が撮像部３に入射し、三原色のカラー信号Ｒ，Ｇ，Ｂに変換されて制御処理部５へ入力される。
【００４４】
制御処理部５は、ＣＰＵ１１を制御主体とするコンピュータであって、画像入力部１２，メモリ１３，撮像コントローラ１４，画像処理部１５，ＸＹテーブルコントローラ１６，検査部１７，ティーチングテーブル１８，入力部１９，ＣＲＴ表示部２０，プリンタ２１，送受信部２２，外部メモリ装置２３などを構成として含む。
【００４５】
画像入力部１２は、撮像部３からのＲ，Ｇ，Ｂの各画像信号を増幅する増幅回路や、これら画像信号をディジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換回路などを備える。メモリ１３には、各色彩毎のディジタル量の濃淡画像データや、これら濃淡画像を２値化処理して得られる２値画像などを格納するための画像格納領域が設定されている。
【００４６】
撮像コントローラ１４は、撮像部３および投光部４をＣＰＵ１１に接続するインターフェースなどを備え、ＣＰＵ１１からの命令に基づき投光部４の各光源の光量を調整したり、撮像部３の各色彩光出力の相互バランスを保つなどの制御を行う。
【００４７】
ＸＹテーブルコントローラ１６は、前記Ｘ軸テーブル部６およびＹ軸テーブル部７をＣＰＵ１１に接続するインターフェースなどを含み、ＣＰＵ１１からの指令に基づき、Ｘ軸テーブル部６およびＹ軸テーブル部７の移動動作を制御する。
【００４８】
ティーチングテーブル１８には、種々の基板毎に、検査領域の設定条件，この検査領域内で検査のための色彩パターンを抽出するのに必要な２値化しきい値，抽出された色彩パターンにより良否判定を行うための基準値（色彩パターンの位置，大きさなどの特徴量毎に設定される。）などの検査情報をまとめた判定ファイルが格納される。これらの判定ファイルは、検査に先立ち、前記基準基板１Ｓを撮像して得られた画像を用いて係員により教示されるもので、検査時には、ＣＰＵ１１により読み出されてメモリ１３などにセットされ、画像処理部１５や検査部１７などに供給される。
【００４９】
画像処理部１５は、メモリ１３に格納されたＲ，Ｇ，Ｂの各画像データより、Ｒ，Ｇ，Ｂの各輝度を画素単位で抽出し、またこれらの値を用いて明度や色度を算出する。さらに画像処理部１５は、画像上に検査領域を設定して、検査領域毎に後記する各色成分の抽出処理や２値化処理を実施し、検査のための色彩パターンを抽出する。さらに抽出された色彩パターンについて、面積，重心位置などの特徴量を算出する。
【００５０】
検査部１７は、前記ティーチングテーブル１８より判定基準値などの供給を受け、前記画像処理部１５により算出された各色彩パターンの特徴量を判定基準値と比較するなどして、被検査部位の位置，大きさ，形状などの良否を判定し、この判定結果を、ＣＰＵ１１に出力する。ＣＰＵ１１は、各検査領域毎の判定結果を総合して被検査基板１Ｔが良品か否かを判定する。この最終的な判定結果は、ＣＲＴ表示部２０やプリンタ２１，あるいは送受信部２２に出力される。
【００５１】
前記入力部１９は、検査のための各種条件や検査情報の入力などを入力するためのもので、キーボードやマウスなどにより構成される。ＣＲＴ表示部２０（以下、単に「表示部２０」という。）は、ＣＰＵ１１から画像データ、検査結果、前記入力部１９からの入力データなどの供給を受けて、これを表示画面上に表示する。またプリンタ２１は、ＣＰＵ１１から検査結果などの供給を受け、これを予め定められた形式でプリントアウトする。
【００５２】
送受信部２２は、部品実装機，はんだ付け装置などの他の装置との間でデータのやりとりを行うためのもので、たとえば不良と判定された被検査基板１Ｔについて、その識別情報や不良の内容を後段の修正装置に送信することにより、不良箇所を速やかに修正することができる。外部メモリ装置２３は、フレキシブルディスク，光磁気ディスクなどの記憶媒体にデータを読み書きするための装置であって、前記検査結果を保存したり、検査に必要なプログラムや設定データを外部から取り込むために用いられる。
【００５３】
なお、上記構成において、画像処理部１５および検査部１７は、上記した各処理を実行するためのプログラムを組み込んだ専用のプロセッサにより構成される。ただし、必ずしも、専用のプロセッサを設ける必要はなく、メインの制御を行うＣＰＵ１１に画像処理部１５および検査部１７の機能を付与するようにしてもよい。
【００５４】
この実施例の基板検査装置では、検査に先立つティーチング処理時に、各被検査部位に対し、オペレータの指定に基づき検査領域を設定し、その設定条件（検査領域の位置，大きさ，形状など）を前記ティーチングテーブル１８に登録するようにしている。また検査時には、検査対象の基板の画像に対し、まず後記する画像調整処理を行った後、この調整処理後の画像において、前記教示された検査領域毎に検索用ウィンドウを設け、このウィンドウ内において、前記教示された検査領域に対応するはんだ付け部位を抽出し、その抽出位置に前記検査領域を設定するようにしている。
なお、はんだ付け部位以外の被検査部位については、それぞれ検査領域の設定条件を、近傍のはんだ付け部位への検査領域の設定結果に基づいて調整した上で、検査領域の設定を行う。
【００５５】
ここで上記した検査時の画像調整処理について説明する。
この画像調整処理では、画像上ではんだに誤認されやすいシルク印刷パターンを抽出して、その色彩を黒色に変更する処理が行われる。はんだ付け部位のように、傾斜角度が変動する面を持つ対象物では、画像上でもＲ，Ｇ，Ｂの各輝度値が大きく変動する。これに対し、シルク印刷パターンは、殆ど一様な濃度で基板面に沿って形成されるので、画像上においては、Ｒ，Ｇ，Ｂの各輝度値の変化は、いずれも小さくなる。この実施例では、このような特性に着目して、あらかじめ、シルク印刷パターンが画像上で取り得る明度，色度の範囲や、各色度の分散値の範囲を求め、これらの範囲に適合する画像データを具備する画素を、シルク印刷パターンとして抽出するようにしている。
【００５６】
図２は、画像調整処理の具体的な手順を示す。なお、図２および以下の説明において、各処理のステップは「ＳＴ」と示す。また、以下の説明において、（ｘ，ｙ）は、画像上の任意の画素の座標位置であり、Ｒ（ｘ，ｙ），Ｇ（ｘ，ｙ），Ｂ（ｘ，ｙ）は、着目画素における色彩毎の輝度を、ｒ（ｘ，ｙ），ｇ（ｘ，ｙ），ｂ（ｘ，ｙ）は、着目画素における色彩毎の色度を、Ｌ（ｘ，ｙ）は、着目画素における明度を、それぞれ示す。
【００５７】
この画像調整処理は、前記画像入力部１２に検査対象の画像が取り込まれることに応じてスタートする。このときメモリ１３には、画像を構成する各画素毎に、各色彩の輝度Ｒ（ｘ，ｙ），Ｇ（ｘ，ｙ），Ｂ（ｘ，ｙ）が格納されており、最初のＳＴ１では、各画素について、つぎの（１）式により、明度Ｌ（ｘ，ｙ）を算出する。またＳＴ２では、（２）〜（４）式を用いて、各画素の色度ｒ（ｘ，ｙ），ｇ（ｘ，ｙ），ｂ（ｘ，ｙ）を算出する。
【００５８】

【００５９】
このようにして、各画素毎に明度および色度を算出すると、着目画素を順に変更しながらＳＴ３以下の手順を順に実行する。まずＳＴ３では、着目画素について、前記（１）式により求めた明度Ｌ（ｘ，ｙ）が所定のしきい値Ｌ１，Ｌ２（Ｌ１＜Ｌ２）により規定される数値範囲内にあるかどうかをチェックする。ＳＴ４〜６では、着目画素の色度ｒ（ｘ，ｙ），ｇ（ｘ，ｙ），ｂ（ｘ，ｙ）について、同様に、所定の数値範囲内にあるかどうかをチェックする。
【００６０】
なお、前記しきい値Ｌ１，Ｌ２、およびＳＴ４〜６において、数値範囲を規定する各しきい値ｒ１，ｒ２，ｇ１，ｇ２，ｂ１，ｂ２（ｒ１＜ｒ２，ｇ１＜ｇ２，ｂ１＜ｂ２）は、いずれも、あらかじめ、画像上のシルク印刷パターンにおいて計測した明度や各色度の値に応じて設定されたもので、低い方のしきい値Ｌ１，ｒ１，ｇ１，ｂ１は、いずれも、画像上の基板面や部品の上面において得られる明度や色度よりも高い値に設定される。
【００６１】
ＳＴ３〜６の判定処理は、前のステップで「ＹＥＳ」の判定が得られた場合に限り、続けられるもので、この判定処理の過程で「ＮＯ」の判定がなされた場合には、以後の判定処理はスキップされる。
一方、ＳＴ３〜６の判定がいずれも「ＹＥＳ」であれば、ＳＴ７に進む。このＳＴ７では、前記着目画素を中心とする所定大きさのウィンドウを設定し、このウィンドウ内において各色度ｒ（ｘ，ｙ），ｇ（ｘ，ｙ），ｂ（ｘ，ｙ）の分散ｒ_ｖ（ｘ，ｙ），ｇ_ｖ（ｘ，ｙ），ｂ_ｖ（ｘ，ｙ）を算出する。なお、ここで設定するウィンドウは、シルク印刷パターンの描画線の太さに応じた大きさを持つようにするのが望ましい。
【００６２】
つぎのＳＴ８では、前記ＳＴ７で求めた各分散ｒ_ｖ（ｘ，ｙ），ｇ_ｖ（ｘ，ｙ），ｂ_ｖ（ｘ，ｙ）を、それぞれ所定のしきい値ｖ０と比較する。このしきい値ｖ０も、前記した各しきい値と同様に、画像上のシルク印刷パターンの計測結果から求められたもので、画像上のはんだ付け部位において得られる各色度の分散と比較すると、はるかに低い数値が設定される。
【００６３】
このＳＴ８の判定に応じて、調整処理後の各色度ｒ´（ｘ，ｙ），ｇ´（ｘ，ｙ），ｂ´（ｘ，ｙ）の値が定められる。
すなわち、各分散ｒ_ｖ（ｘ，ｙ），ｇ_ｖ（ｘ，ｙ），ｂ_ｖ（ｘ，ｙ）が、いずれもしきい値ｖ０よりも小さい場合には、ＳＴ８の判定は「ＹＥＳ」となってＳＴ９に進み、各色度ｒ´（ｘ，ｙ），ｇ´（ｘ，ｙ），ｂ´（ｘ，ｙ）が０に設定される。これにより着目画素の色彩は、黒色に変更される。
【００６４】
一方、各分散ｒ_ｖ（ｘ，ｙ），ｇ_ｖ（ｘ，ｙ），ｂ_ｖ（ｘ，ｙ）のうちの少なくともいずれかの値が、しきい値ｖ０以上であれば、ＳＴ８の判定は「ＮＯ」となってＳＴ１０に進み、各色度ｒ´（ｘ，ｙ），ｇ´（ｘ，ｙ），ｂ´（ｘ，ｙ）には、原画像の色度ｒ（ｘ，ｙ），ｇ（ｘ，ｙ），ｂ（ｘ，ｙ）と同じ値が設定される。
また前記ＳＴ３〜６のいずれかの判定が「ＮＯ」となった場合も、このＳＴ１０に進み、原画像の色度ｒ（ｘ，ｙ），ｇ（ｘ，ｙ），ｂ（ｘ，ｙ）が、そのまま調整処理後の色度ｒ´（ｘ，ｙ），ｇ´（ｘ，ｙ），ｂ´（ｘ，ｙ）として使用される。
【００６５】
こうして、画像を構成するすべての画素について、調整処理後の色度ｒ´（ｘ，ｙ），ｇ´（ｘ，ｙ），ｂ´（ｘ，ｙ）が決定されると、ＳＴ１１が「ＹＥＳ」となって、処理を終了する。
【００６６】
つぎにこの実施例におけるティーチング時および検査時の手順について、順に説明する。なお、以下では、説明を簡単にするために、はんだ付け部位のみを検査対象とするものとする。
【００６７】
図３は、ティーチング時の手順を、ＳＴ１０１〜１０６のステップにより示す。
ティーチング時には、まず係員が入力部１９を操作して教示対象とする基板名や基板のサイズなどを登録した後、前記基準基板１ＳをＹ軸テーブル部７上にセットし、前記投光部４による照明下で撮像を開始する（ＳＴ１０１）。この処理により、Ｒ，Ｇ，Ｂの各画像信号が画像入力部１２に取り込まれた後、ディジタル変換処理が施され、前記メモリ１３内に処理対象のカラー濃淡画像データが入力される。またここで入力されたカラー画像は、前記表示部２０に表示される。
【００６８】
係員は、所定の被検査部位に撮像部３および投光部４を位置決めして撮像を行い、得られた画像上のはんだ付け部位に対し、マウスなどを用いて検査領域を指定する。この指定操作を受けて、ＣＰＵ１１は、ＳＴ１０２に進み、前記検査領域の設定位置，大きさ，形状などを取り込んでメモリ１３内に一時保存する。
【００６９】
つぎに係員は、検査領域内に出現するＲ，Ｇ，Ｂの各色彩につき、それぞれ最適な濃度を持つ位置の画像データを参照するなどして、各色彩毎の２値化しきい値を入力する。ＣＰＵ１１は、この入力に応じてＳＴ１０３に進み、前記入力された設定値を取り込み、前記検査領域の設定データ（位置や大きさ）に対応づけて前記メモリ１３に保存する。なお、この２値化しきい値の設定処理では、いずれの色彩についても、三原色の各色度および明度に対するしきい値が設定される。
【００７０】
このようにしてしきい値の設定が終了すると、つぎのＳＴ１０４では、各色彩毎に、前記２値化しきい値により２値の色彩パターンを抽出し、これら色彩パターンの特徴量を算出する。さらにこれら算出値に基づき、前記判定処理のための基準値を設定する。
【００７１】
以下、同様に、基板上のはんだ付け部位が順に撮像され、検査領域の設定が行われた後、２値化しきい値や判定基準値の設定のための一連の処理が実行される。すべてのはんだ付け部位にかかる設定が終了すると、ＳＴ１０５が「ＹＥＳ」となり、ＳＴ１０６で、各被検査部位についてメモリ１３に一時保存された検査情報により判定データファイルが作成され、ティーチングテーブル１８に保存される。
【００７２】
図４は、前記基板検査装置における自動検査の手順を、ＳＴ２０１〜２１１の各ステップにより示す。なお、この図４の手順は、１枚の基板に対して行われるもので、被検査基板の数に応じて繰り返されることになる。
【００７３】
この検査に先立ち、係員は、被検査基板１Ｔの種類を基板名などにより指定する。ＣＰＵ１１は、この指定に応じてティーチングテーブル１８より前記被検査基板１Ｔに対応する判定データファイルを読み出してメモリ１３内にセットする。この状態下で検査開始操作が行われると、最初のＳＴ２０１で、被検査基板１ＴがＹ軸テーブル部７に搬入され、撮像が開始される。
【００７４】
つぎにＣＰＵ１１は、前記判定データファイル内の検査領域の設定条件に基づき、最初の被検査部位に撮像部３および投光部４を位置決めして、教示された検査領域およびその周辺を含む画像を生成する。生成された画像は、画像入力部１２によりディジタル変換されて、メモリ１３に取り込まれる（ＳＴ２０２）。
【００７５】
つぎのＳＴ２０３では、上記の画像入力処理に伴い、前記図２に示した手順で、画像調整処理を実行する。これにより画像上のシルク印刷パターンが抽出されて、その色彩が黒色に変更される。なお、この調整処理後の画像は、表示部２０に表示される。
【００７６】
つぎのＳＴ２０４では、ＣＰＵ１１は、前記被検査部位についての検査領域の設定条件に基づき、前記した検索用ウィンドウを設定する。そしてこのウィンドウ内において、教示された検査領域に適合するはんだ付け部位を抽出し、その抽出位置に検査領域を設定する。なお、はんだ付け部位を抽出するには、前記図２のＳＴ３〜６と同様に、明度および各色度がそれぞれ所定の数値範囲にある画素を抽出する処理が行われるが、ここでの数値範囲を規定する各しきい値は、前記図２における各しきい値Ｌ１，Ｌ２，ｒ１，ｒ２，ｇ１，ｇ２，ｂ１，ｂ２よりも、高い値に設定される。
【００７７】
つぎにＳＴ２０５では、前記検査領域内の濃淡画像を各色彩毎に教示された２値化しきい値により個別に２値化し、各色彩毎の色彩パターンを抽出する。さらにつぎのＳＴ２０６では、抽出された各色彩パターンを用いて、はんだの面積，形状，位置などを計測し、この計測結果を前記判定基準値と比較することによって、はんだ付け部位の良否を判定する。
【００７８】
以下、同様に、判定データファイル内の設定条件に基づき、検査対象の各はんだ付け部位に順に検査領域を設定して、その領域内の画像データに基づき、被検査部位の良否を判定する。すべてのはんだ付け部位に対する判定処理が終了すると、ＳＴ２０７が「ＹＥＳ」となり、以下、ＳＴ２０８〜２１０において、各被検査部位に対する判定結果に基づき、被検査基板１Ｔについて、良品または不良品のいずれかの判定処理が行われる。さらに、ＳＴ２１１で、この判定結果を出力し、前記被検査基板１Ｔに対する検査を終了する。
【００７９】
なお、前記の画像調整処理を、ティーチング処理時にも行い、表示部２０に画像調整処理後の画像を表示するようにすれば、はんだ付け部位の視認が容易になり、検査領域を効率よく設定することができる。また検査時と同様に、画像調整処理後の画像を用いてはんだ付け部位を精度良く抽出することができるから、この抽出結果を用いて検査領域を自動設定するようにすれば、ティーチングにかかる労力を大幅に削減することができる。
【００８０】
【発明の効果】
上記したように、この発明では、画像上のシルク印刷パターンがはんだ付け部位として誤抽出されないような画像調整処理を行うので、シルク印刷パターンの影響を受けずに、画像上のはんだ付け部位を高い確度で抽出することができる。よってはんだ付け部位に対する検査領域を精度良く設定することができ、信頼度の高い検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例にかかる基板検査装置の構成を示すブロック図である。
【図２】画像調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】ティーチング時の手順を示すフローチャートである。
【図４】検査時の手順を示すフローチャートである。
【図５】従来の基板検査装置の光学系の構成を示す説明図である。
【図６】図５の光学系による認識処理の原理を示す説明図である。
【図７】図５の光学系による認識処理の原理を示す説明図である。
【符号の説明】
１Ｓ，１Ｔ基板
２はんだ
３撮像部
４投光部
５制御処理部
８，９，１０光源
１１ＣＰＵ
１２画像入力部
１３メモリ
１５画像処理部
１８ティーチングテーブル
２０ＣＲＴ表示部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for inspecting the quality of a soldered portion formed on a component mounting substrate (in this specification, simply referred to as a “substrate”), and a substrate inspection apparatus using the method.
[0002]
[Prior art]
The applicant has previously developed an apparatus for automatically inspecting a soldering portion on a substrate by using an image processing technique by utilizing the specular reflectivity of the soldering portion.
FIG. 5 shows the configuration of this substrate inspection apparatus and the principle of inspection. This inspection apparatus generates an image to be inspected by three

light sources

8, 9, and 10 that emit red (R), green (G), and blue (B) light, and an imaging device 3. Each of the

light sources

8, 9, and 10 is set such that the elevation angle with respect to the substrate surface 1 increases in the order of R, G, and B. On the other hand, the imaging device 3 is arranged to image the solder 2 to be inspected from a position directly above.
[0003]
The irradiation light from each of the

light sources

8, 9, and 10 is specularly reflected on the surface of the solder 2. Here, at an arbitrary position of the solder 2, light from a direction symmetrical to the direction of the imaging device 3 viewed from this position is guided to the imaging device 3 upon specular reflection. Therefore, according to the above-described optical system, as shown in FIG. 6, a two-dimensional image in which each of the colors R, G, and B is separated by the inclination of the solder surface is generated. In the case of a spherical solder as in the illustrated example, the flat surface at the center is a red image region, the steeply inclined surface near the substrate surface is a blue image region, and a relatively gentle intermediate portion between them is provided. A gentle slope (slow slope) appears as a green image area.
[0004]
The inspection based on the above principle can be applied not only to the spherical solder but also to the inspection of the shape of the fillet. FIG. 7 shows a distribution state of colors when a fillet on a substrate is observed by the above-described optical system, in association with a tilt state of the fillet. In FIG. 7, S1 is a land formation range.
In the example shown in FIG. 7 as well, reflected light observed according to the inclination angle of the solder, such as blue on a steeply inclined upper surface, green on a moderately gently inclined surface, and red on a nearly flat surface near the substrate surface, is separated. Can be
[0005]
In this manner, a two-dimensional image is generated in which the R, G, and B colors are color-coded according to the angle of inclination of the solder surface. Good or bad in the inclined state can be determined.
[0006]
Prior to the inspection, the above-described automatic inspection apparatus performs a teaching process of capturing an image of a reference board having a good mounting state and teaching data necessary for the inspection using the obtained image. In this teaching processing, after setting an inspection area on the image of the reference substrate for each of various inspected parts, a binary threshold value for extracting each of the R, G, and B color patterns in the inspection area is set. Set. Further, the feature amounts (area, center of gravity, etc.) of the color pattern extracted by these binarization thresholds are calculated, and this calculated value is set as a reference value for quality judgment. The setting conditions (set position, size, shape, etc.), binarization threshold value, and judgment reference value of the inspection area are collected as inspection data for each inspected part and registered in the memory.
[0007]
At the time of inspection, an inspection area is set on an image obtained by imaging a substrate to be inspected based on the above-mentioned setting conditions. However, even if the boards are of the same type, the boards may expand or contract or the components may be displaced. Therefore, if the inspection area is set according to the setting conditions, the board may not be suitable for the inspected part.
[0008]
Therefore, with the conventional inspection device, paying attention to the fact that the soldering part on the image appears as a high brightness image area due to the specular reflection component, the inspection area for the soldering part is automatically set by the following method. ing.
First, a search window having a predetermined size is set on the image to be processed based on the taught setting conditions. Next, an image area having a high gloss level is extracted in the search window, and the size and shape of the area are compared with the inspection area according to the setting conditions. Here, if it is determined that there is a correspondence between the two, the extracted image area is recognized as a soldering part to be inspected, and an inspection area is set.
[0009]
In order to extract an image region having a high gloss, predetermined threshold values are set in advance for each of the luminances (or chromaticities) of R, G, and B and the brightness calculated from these luminance values. Pixels whose luminance and lightness both exceed the threshold value are extracted. In addition, an inspection area for a part other than solder, such as a component lead, can be set based on the inspection area for the soldered part.
[0010]
When the inspection area is set in this way, each of the color patterns is extracted in the inspection area by applying the taught binary threshold value. Further, a feature amount is calculated for each of the extracted color patterns, and the obtained value is compared with a taught criterion value to determine the quality of the soldered portion.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
This type of substrate surface is subjected to silk printing indicating a component frame, a component number, and the like. (Hereinafter, the frames and characters formed by the silk printing are referred to as “silk printing patterns.”) The silk printing pattern is white, but has high mirror-likeness and may be formed as a pattern having an inclined surface to some extent. Therefore, the image may be represented by a reddish or greenish color on the image.
[0012]
As described above, the silk-printed pattern on the image has a smaller difference in brightness with respect to the soldering portion than the board surface or the component surface on the same image, and has a high brightness of each of R, G, B, or a white pattern or Appears as a pattern with a color similar to the soldering site.
On the other hand, in the above-described process of extracting an image region having a high gloss level for setting the inspection region, each of R, G, B, and brightness is adjusted so that the soldered portion can have any color. The threshold has a predetermined margin. However, according to such a setting, if a silk print pattern is included in the search window for the inspection area, the silk print pattern may be erroneously extracted as an image area having high gloss. If such erroneous extraction is performed, there is a possibility that a failure such as a failure in setting the inspection area or an incorrect setting may occur.
[0013]
The present invention has been made by paying attention to the above problems, and performs an image adjustment process such that a silk print pattern is not erroneously extracted as a soldered portion, thereby accurately setting an inspection area and performing an accurate inspection. The purpose is to do.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a plurality of light sources emitting different colors of light are arranged in directions of different elevation angles with respect to a substrate surface to be inspected, and reflected light from the substrate is imaged with each light source turned on. The method is applied to a method of determining the quality of a soldering portion on the substrate using the obtained image.
[0015]
In the solder inspection method according to the present invention, for an image obtained by imaging the substrate to be inspected, changes in color components corresponding to the respective light sources are all smaller than changes in color components obtained at a soldered portion on the image. Also Included in the small image area And the difference in lightness with respect to the soldering portion on the image is within a predetermined value Pixel Extract The brightness of each of the extracted pixels Is lower than the brightness of the soldering portion on the image with a difference exceeding the predetermined value, Each color component Performing an image adjustment process for changing the size of the image, and extracting a soldering site on the image based on the magnitude of each color component and brightness in the image after the image adjustment process; and Setting an inspection area corresponding to the soldering part, and determining the quality of the soldering part based on the color distribution state in the inspection area.
[0016]
The plurality of light sources may be, for example, three types of light sources that emit red, green, and blue colors, but are not limited thereto, and may include a light source that emits light of a color other than the three primary colors. Also, two types of light sources, such as red and green, may be used. In addition, one light source can be configured by a light-emitting group in which a plurality of light-emitting bodies such as LEDs are combined.
[0017]
The “color component corresponding to each light source” means a feature amount of the same color as the light emitted by each light source. For example, when three types of light sources that emit red, green, and blue light are used, color components can be set for each of the red, green, and blue colors. The size of the color component can be represented by luminance or chromaticity.
[0018]
As described above, since the surface of the solder is formed as an inclined surface, for light from any light source, the ratio of the specular reflected light to the light incident on the image pickup device depends on the change in the inclination angle of the solder surface. Fluctuate accordingly. Therefore, in the soldering portion on the image, the variation of each color component is larger than in other portions (for example, a flat surface having a low brightness color such as a substrate surface or a component surface).
On the other hand, the silk-printed pattern is a white pattern whose surface is almost flat, so that the brightness is high on the image, but the variation of each color component is small as in the other portions described above.
[0019]
The image adjustment processing according to the present invention is performed by paying attention to the above characteristics. In other words, "the change in the color component corresponding to each light source is smaller than the change in the color component obtained at the soldered portion on the image. Included in the small image area And the difference in lightness with respect to the soldering portion on the image is within a predetermined value Pixel To extract an image area corresponding to the silk print pattern on the image.
[0020]
The “change in color component” can be represented by a variance for each color component. In this case, the condition for extracting the image area is that the variance of each color component is smaller than the variance of the component of the same color obtained at the soldered portion on the image.
[0021]
The extraction process Regarding the other condition, "the difference in brightness with respect to the soldered part on the image is within a predetermined value", the "predetermined value" is observed between the soldered part on the image and the silk print pattern. This corresponds to the difference in brightness obtained. For example, in advance, for each of the soldering portion on the image and the silk print pattern, a range of brightness that can be taken by the portion is obtained, and the difference between the maximum value of the brightness at the soldering portion and the minimum value of the brightness at the silk print pattern, or A value obtained by adding a predetermined offset value to the difference can be set as the predetermined value.
[0022]
According to the image adjustment processing of the present invention, the above two For each pixel that satisfies the condition, its color Is changed to a lighter color than the soldered portion on the image with a difference exceeding the predetermined value, so that the color of the image area corresponding to the silk print pattern is not erroneously extracted as a high glossy soldered portion. Color can be changed.
For example Each extracted pixel By setting each of the R, G, and B color components to zero, Silk printing pattern Can be changed to black. Further, the intensity of each color component may be adjusted so that the color becomes the same as the background color, such as the color of the substrate surface.
[0023]
According to the solder inspection method of the present invention, in the image after the image adjustment processing, after extracting a soldering site on the image based on the magnitude of each color component and lightness, an inspection area corresponding to the extracted soldering site Is set and the discrimination process for the inspection is performed, so that the inspection area can be set with high accuracy without being affected by the silk print pattern, and the inspection with high reliability can be performed.
[0024]
In the process of extracting a soldering portion, an image region having a high glossiness is extracted by a threshold value individually set for each of brightness (or chromaticity) indicating the brightness and the size of each color component. In the setting process of the inspection area, in the same manner as the above-described conventional method, by searching the extracted soldering parts for the soldering parts corresponding to the setting conditions taught in advance, each of the soldering parts is searched. A suitable inspection area can be set. In the discrimination process, color patterns corresponding to each light source are extracted using the binarization threshold value taught in association with the set inspection area, and the feature amounts of these color patterns are compared with a judgment reference value. By doing so, the quality of the soldered portion can be determined.
[0025]
In the image adjustment processing, each color component is set as a processing target within a range of a change of the color component obtained in the silk print pattern on the image. Included in the changing image area And the brightness obtained in the silk print pattern on the image Pixel May be extracted. Both the range of change of the color component and the brightness of the silk print pattern can be obtained by measuring an image of the substrate on which the position of the silk print pattern is known in advance.
[0026]
Each step in the solder inspection method described above can be performed on an image of the entire substrate to be processed.However, the substrate is divided into a plurality of regions, and the steps are sequentially performed for each of these regions. Is also good. Further, the imaging may be performed while sequentially changing the imaging position based on the above-described inspection area setting condition, and the above-described steps may be performed on the image obtained at each position.
[0027]
Further, in the above-described solder inspection method, a step of performing the same image adjustment processing as described above on an image obtained by imaging a reference board having a good soldering portion, and each color component in the image after the image adjustment processing. Extracting a soldering part on the board based on the size of the lightness and the brightness, and setting an inspection area corresponding to the extracted soldering part and registering the setting conditions of the inspection area. You can do it ahead of time. According to each of these steps, even in the teaching process using the reference substrate, the inspection area corresponding to the soldering portion on the image can be automatically set with high accuracy, so that the teaching efficiency can be greatly improved. .
[0028]
Next, the board inspection apparatus according to the present invention comprises: an illuminating means in which a plurality of light sources emitting different colors of light are arranged at different elevation angles with respect to the board surface of the component mounting board; and reflection from the board. An image pickup unit for picking up light, and an image processing unit for taking in an image generated by the image pickup unit under illumination by the illumination unit and judging pass / fail of the object on the substrate. Further, on the image obtained from the imaging unit, the image processing unit may be configured such that a change in a color component corresponding to each light source is smaller than a change in a color component obtained at a soldered portion on the image. Included in the small image area And the difference in lightness with respect to the soldering portion on the image is within a predetermined value Pixel Extract The brightness of each of the extracted pixels Is larger than the brightness of the soldering portion on the image with a difference exceeding the predetermined value. Each color component to be lower Image adjusting means for changing the size of the image, and extracting means for extracting a soldering portion based on the size and brightness of each color component on the image after the adjustment processing by the image adjusting means.
[0029]
The illumination means may be provided with, for example, a ring-shaped light source having a different diameter for each color. In addition, one light source can be configured by a light emitting group in which a plurality of light emitting bodies such as LEDs are arranged in a ring shape. Further, a plurality of light emitting groups of the same color may be arranged concentrically to form one light source.
[0030]
The imaging means can be constituted by a CCD camera that generates an image signal for each color. The image processing means can be constituted by a computer in which a program for image recognition processing and determination processing is set. This computer can incorporate an input port for taking in an image signal from the imaging means, and an A / D conversion circuit for converting the input image signal into a digital image for processing. In addition, a dedicated arithmetic circuit can be incorporated for predetermined image processing.
[0031]
Note that the imaging means is not limited to one that generates an analog image signal, and may be a digital camera. In this case, the A / D conversion circuit of the image processing means is not required, and an input port for individually capturing digital image data for each color is provided. If the image pickup means is set so that the relative position with respect to the substrate can be changed, an image of a predetermined area of the substrate can be generated while sequentially changing the relative position, and the image processing means can sequentially process the images.
[0032]
According to the apparatus having the above configuration, the function of executing the above-described image adjustment processing and the function of extracting the soldered portion on the image after the adjustment processing are set in the image processing unit. Therefore, when extracting the soldering part on the image for setting the inspection area for the substrate to be processed, after changing the color of the silk print pattern to a color that is not mistaken for the soldering part, Since the site extraction processing is performed, erroneous extraction of the soldered site can be prevented with high accuracy, and the inspection region can be set with high accuracy.
[0033]
In the above configuration, the image adjustment unit is Each color component Are within the range of color component change obtained in the silk print pattern on the image. Included in the changing image area And the brightness obtained in the silk print pattern on the image Pixel Can be extracted. According to this configuration, an image region corresponding to the silk print pattern can be accurately extracted based on a measurement result for an image of a substrate or the like in which the position of the silk print pattern is known in advance.
[0034]
In a preferred aspect of the above-described board inspection apparatus, the image processing unit is configured to include an inspection region setting unit that sets an inspection region for a soldered part extracted by the extraction unit on the image after the image adjustment processing. Determining means for determining the quality of the soldered portion based on the color distribution in the inspection area.
The inspection area setting means sets a search window on the image based on the setting conditions of the inspection area taught in advance, and within this window, a soldering part corresponding to the taught inspection area is set. Can be configured to search.
[0035]
According to the above aspect, when capturing an image of the board to be inspected, the image adjustment unit and the extraction unit extract a soldering site on the image, and then set an inspection region in the extracted soldering site, Since inspection can be performed, an inspection area can be set with high accuracy in a board inspection apparatus having a function of automatically setting an inspection area on an image to be inspected, and highly reliable inspection can be performed. .
[0036]
In a board inspection apparatus according to a further preferred aspect, the image processing means includes a memory for registering a setting condition of an inspection area relating to a soldered portion, and an inspection on the image after the image adjustment processing in the inspection area setting means. After the region setting process is performed, a registration unit for registering the inspection region setting condition in the memory is provided.
[0037]
According to the above aspect, when teaching the inspection area by imaging the reference substrate, the image of the reference substrate is subjected to the processing by the image adjustment unit and the extraction unit, and the soldering portion on the image is extracted. After that, based on this extraction result, the setting condition of the inspection area corresponding to the soldering part is set and registered in the memory, so that the teaching of the inspection area can be performed simply and accurately.
[0038]
Further, the substrate inspection apparatus of each of the above configurations may include a display unit that displays an image after the adjustment processing by the image adjustment unit. This display means can be constituted by a monitor device for displaying a color image, and can display an inspection result and the like in addition to an image.
According to such a display unit, at the time of inspection or teaching, it is possible to visually check whether or not the adjustment processing by the image adjustment unit is being performed appropriately, so that the reliability of setting the inspection area is improved. Can be.
[0039]
When the display unit is provided as described above, the configuration of the registration unit for the teaching process can be changed as follows.
That is, before registering the automatically set inspection area setting conditions in the memory, the registration unit superimposes a marker (a frame image or the like) indicating the inspection area setting result on the image after the image adjustment processing, and confirms the user's confirmation. The registration process can be executed according to the operation. It is also possible to accept an operation for correcting the position and size of the inspection area on the display screen of the setting result of the inspection area.
[0040]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a configuration of a board inspection apparatus according to one embodiment of the present invention.
The board inspection apparatus processes an image obtained by imaging a board to be inspected, and determines the quality of a soldered portion on the board. It comprises a processing unit 5, an X-axis table unit 6, a Y-axis table unit 7, and the like. In addition, 1T in the figure is a substrate to be inspected (hereinafter, referred to as “substrate under inspection 1T”). 1S is a reference board having a good soldering state and a good component mounting state, and is used at the time of teaching prior to inspection.
[0041]
The Y-axis table unit 7 includes a conveyor 24 for supporting the substrates 1S and 1T. The conveyor 24 is moved by a motor (not shown) to move the substrates 1S and 1T in the Y-axis direction (perpendicular to the plane of FIG. 1). Direction). The X-axis table unit 6 supports the imaging unit 3 and the light projecting unit 4 above the Y-axis table unit 7 and moves them in the X-axis direction (left-right direction in the drawing).
[0042]
The light projecting unit 4 includes three

annular light sources

8, 9, and 10 having different diameters. The

light sources

8, 9, and 10 emit red, green, and blue light, respectively, and are centered on the position directly above the observation position, thereby supporting the substrates 1S, 1T. , And are arranged to be located in directions corresponding to different elevation angles.
[0043]
The imaging unit 3 is a CCD camera for generating a color image, and is positioned so that its optical axis corresponds to the center of each of the

light sources

8, 9, and 10 and extends along the vertical direction. As a result, the reflected lights from the substrates 1S and 1T to be observed enter the imaging unit 3, are converted into three primary color signals R, G, and B and are input to the control processing unit 5.
[0044]
The control processing unit 5 is a computer mainly controlled by the CPU 11, and includes an image input unit 12, a memory 13, an imaging controller 14, an image processing unit 15, an XY table controller 16, an inspection unit 17, a teaching table 18, and an input unit 19. , A CRT display unit 20, a printer 21, a transmission / reception unit 22, an external memory device 23, and the like.
[0045]
The image input unit 12 includes an amplification circuit that amplifies each of the R, G, and B image signals from the imaging unit 3, an A / D conversion circuit that converts these image signals into digital signals, and the like. The memory 13 is set with an image storage area for storing digital grayscale image data for each color, a binary image obtained by binarizing these grayscale images, and the like.
[0046]
The imaging controller 14 includes an interface for connecting the imaging unit 3 and the light projecting unit 4 to the CPU 11, adjusts the amount of light of each light source of the light projecting unit 4 based on a command from the CPU 11, and adjusts each color light of the imaging unit 3. Controls such as maintaining the mutual balance of outputs.
[0047]
The XY table controller 16 includes an interface for connecting the X-axis table section 6 and the Y-axis table section 7 to the CPU 11, and controls the movement of the X-axis table section 6 and the Y-axis table section 7 based on a command from the CPU 11. Control.
[0048]
In the teaching table 18, pass / fail judgment is made based on the setting condition of the inspection area, the binarization threshold value required for extracting the color pattern for inspection in this inspection area, and the extracted color pattern for each of various substrates. A determination file in which inspection information such as a reference value (set for each feature amount such as a position and a size of a color pattern) for performing the inspection is stored. These judgment files are taught by an attendant using an image obtained by imaging the reference substrate 1S prior to the inspection. At the time of the inspection, the files are read out by the CPU 11 and set in the memory 13 or the like. It is supplied to the processing unit 15 and the inspection unit 17.
[0049]
The image processing unit 15 extracts each luminance of R, G, and B from each image data of R, G, and B stored in the memory 13 in pixel units, and uses these values to calculate brightness and chromaticity. calculate. Further, the image processing section 15 sets an inspection area on the image, performs an extraction process of each color component and a binarization process described later for each inspection area, and extracts a color pattern for the inspection. Further, with respect to the extracted color pattern, feature amounts such as an area and a position of a center of gravity are calculated.
[0050]
The inspection unit 17 receives the supply of the determination reference value and the like from the teaching table 18 and compares the feature amount of each color pattern calculated by the image processing unit 15 with the determination reference value, for example, to determine the position of the part to be inspected. , Size, shape, etc., and outputs the determination result to the CPU 11. The CPU 11 determines whether or not the inspection target board 1T is a non-defective product based on the determination results for each inspection area. This final determination result is output to the CRT display unit 20, the printer 21, or the transmitting / receiving unit 22.
[0051]
The input unit 19 is for inputting various conditions for inspection, input of inspection information, and the like, and includes a keyboard, a mouse, and the like. The CRT display unit 20 (hereinafter simply referred to as “display unit 20”) receives supply of image data, inspection results, input data from the input unit 19, and the like from the CPU 11, and displays them on a display screen. In addition, the printer 21 receives the inspection result and the like from the CPU 11 and prints out the inspection result in a predetermined format.
[0052]
The transmission / reception unit 22 is for exchanging data with another device such as a component mounter or a soldering device. For example, with respect to the inspection target board 1T determined to be defective, the identification information and the content of the defect are provided. Is transmitted to the correction device at the subsequent stage, so that the defective portion can be corrected quickly. The external memory device 23 is a device for reading and writing data from and on a storage medium such as a flexible disk and a magneto-optical disk. The external memory device 23 is used for storing the inspection result and for taking in programs and setting data required for the inspection from outside. Used.
[0053]
In the configuration described above, the image processing unit 15 and the inspection unit 17 are configured by dedicated processors incorporating programs for executing the above-described processes. However, it is not always necessary to provide a dedicated processor, and the functions of the image processing unit 15 and the inspection unit 17 may be added to the CPU 11 that performs main control.
[0054]
In the board inspection apparatus of this embodiment, at the time of teaching processing prior to inspection, an inspection area is set for each inspected part based on the designation of the operator, and the setting conditions (position, size, shape, etc. of the inspection area) are determined. The information is registered in the teaching table 18. At the time of inspection, an image of a board to be inspected is firstly subjected to image adjustment processing described later, and in the image after this adjustment processing, a search window is provided for each of the taught inspection areas, and in this window, Then, a soldered portion corresponding to the taught inspection region is extracted, and the inspection region is set at the extracted position.
In addition, for the inspection target parts other than the soldering part, the inspection area is set after adjusting the setting condition of the inspection area based on the result of setting the inspection area to the neighboring soldering part.
[0055]
Here, the above-described image adjustment processing at the time of inspection will be described.
In this image adjustment processing, a processing is performed in which a silk print pattern that is easily misidentified as solder on an image is extracted and its color is changed to black. For an object such as a soldered part having a surface whose inclination angle varies, the R, G, and B luminance values also vary greatly on the image. On the other hand, since the silk print pattern is formed along the substrate surface with almost uniform density, the change of each of the R, G, and B luminance values on the image is small. In this embodiment, paying attention to such characteristics, a range of lightness and chromaticity that the silk print pattern can take on an image and a range of variance of each chromaticity are obtained in advance, and an image conforming to these ranges is obtained. Pixels having data are extracted as a silk print pattern.
[0056]
FIG. 2 shows a specific procedure of the image adjustment processing. In FIG. 2 and the following description, the steps of each process are denoted by “ST”. In the following description, (x, y) is the coordinate position of an arbitrary pixel on the image, and R (x, y), G (x, y), and B (x, y) are the pixel of interest. , R (x, y), g (x, y), b (x, y) represent the chromaticity of each color at the pixel of interest, and L (x, y) represents the luminance at the pixel of interest. The lightness is shown respectively.
[0057]
This image adjustment process is started when an image to be inspected is taken into the image input unit 12. At this time, the luminance R (x, y), G (x, y), and B (x, y) of each color are stored in the memory 13 for each pixel constituting the image. For each pixel, the lightness L (x, y) is calculated by the following equation (1). In ST2, the chromaticities r (x, y), g (x, y), and b (x, y) of each pixel are calculated using the equations (2) to (4).
[0058]

[0059]
When the brightness and the chromaticity are calculated for each pixel in this way, the procedure from ST3 onward is sequentially performed while sequentially changing the pixel of interest. First, in ST3, it is checked whether or not the brightness L (x, y) obtained by the above equation (1) is within a numerical range defined by predetermined thresholds L1 and L2 (L1 <L2). I do. In ST4 to ST6, it is checked whether the chromaticity r (x, y), g (x, y), b (x, y) of the pixel of interest is within a predetermined numerical range.
[0060]
In the threshold values L1, L2 and ST4 to ST6, the respective threshold values r1, r2, g1, g2, b1, b2 (r1 <r2, g1 <g2, b1 <b2) defining the numerical range are Are set in advance in accordance with the values of brightness and chromaticity measured in the silk print pattern on the image, and the lower thresholds L1, r1, g1, and b1 are all set on the image. Are set to values higher than the lightness and chromaticity obtained on the substrate surface and the upper surface of the component.
[0061]
The determination process of ST3 to ST6 is continued only when the determination of "YES" is obtained in the previous step, and when the determination of "NO" is made in the process of this determination process, the subsequent processes are performed. The determination process is skipped.
On the other hand, if the determinations in ST3 to ST6 are all "YES", the process proceeds to ST7. In this ST7, a window of a predetermined size centering on the target pixel is set, and the variance r of each chromaticity r (x, y), g (x, y), b (x, y) is set in this window. _v (X, y), g _v (X, y), b _v (X, y) is calculated. It is desirable that the window set here has a size corresponding to the thickness of the drawing line of the silk print pattern.
[0062]
In the next ST8, each variance r obtained in the above ST7 _v (X, y), g _v (X, y), b _v (X, y) is compared with a predetermined threshold value v0. This threshold value v0 is also obtained from the measurement result of the silk print pattern on the image in the same manner as each of the threshold values described above, and when compared with the variance of each chromaticity obtained at the soldered portion on the image, A much lower number is set.
[0063]
According to the determination in ST8, the values of the chromaticities r '(x, y), g' (x, y), and b '(x, y) after the adjustment processing are determined.
That is, each variance r _v (X, y), g _v (X, y), b _v If (x, y) is smaller than the threshold value v0, the determination in ST8 is “YES” and the process proceeds to ST9, where each chromaticity r ′ (x, y), g ′ (x, y). , B ′ (x, y) are set to 0. As a result, the color of the pixel of interest is changed to black.
[0064]
On the other hand, each variance r _v (X, y), g _v (X, y), b _v If at least one of the values (x, y) is equal to or greater than the threshold value v0, the determination in ST8 is “NO” and the process proceeds to ST10, where each chromaticity r ′ (x, y), g ′ The same values as the chromaticities r (x, y), g (x, y), and b (x, y) of the original image are set in (x, y) and b '(x, y).
Also, if any of the determinations in ST3 to ST6 is "NO", the process proceeds to ST10, where the chromaticities r (x, y), g (x, y), b (x, y) of the original image are set. Are used as is as the chromaticities r ′ (x, y), g ′ (x, y), and b ′ (x, y) after the adjustment processing.
[0065]
When the chromaticities r ′ (x, y), g ′ (x, y), and b ′ (x, y) after the adjustment process are determined for all the pixels constituting the image, ST11 returns “YES”. And the process is terminated.
[0066]
Next, the procedure at the time of teaching and inspection at this embodiment will be described in order. In the following, for the sake of simplicity, it is assumed that only the soldered part is to be inspected.
[0067]
FIG. 3 shows a procedure at the time of teaching by steps ST101 to ST106.
At the time of teaching, first, an attendant operates the input unit 19 to register the name of the board to be taught and the size of the board, and then sets the reference board 1S on the Y-axis table unit 7, and Imaging is started under illumination (ST101). By this processing, after each of the R, G, and B image signals is taken into the image input unit 12, digital conversion processing is performed, and color gradation image data to be processed is input into the memory 13. The input color image is displayed on the display unit 20.
[0068]
The clerk positions the imaging unit 3 and the light projecting unit 4 at a predetermined site to be inspected, performs imaging, and designates an inspection region using a mouse or the like with respect to the soldered site on the obtained image. In response to the designation operation, the CPU 11 proceeds to ST102, captures the set position, size, shape, and the like of the inspection area and temporarily stores it in the memory 13.
[0069]
Next, for each of the colors R, G, and B appearing in the inspection area, the attendant inputs a binarization threshold value for each color by referring to image data at a position having an optimum density. . In response to this input, the CPU 11 proceeds to ST103, fetches the input set value, and stores it in the memory 13 in association with the setting data (position and size) of the inspection area. In this binarization threshold setting process, a threshold for each chromaticity and lightness of the three primary colors is set for any color.
[0070]
When the setting of the threshold value is completed in this way, in the next ST104, a binary color pattern is extracted for each color by the binarization threshold value, and the feature amount of these color patterns is calculated. Further, a reference value for the determination process is set based on these calculated values.
[0071]
Hereinafter, similarly, after the soldered portions on the substrate are sequentially imaged and the inspection area is set, a series of processes for setting the binarization threshold value and the determination reference value are executed. When the setting for all the soldering parts is completed, ST105 becomes "YES", and in ST106, a judgment data file is created from the inspection information temporarily stored in the memory 13 for each part to be inspected, and is stored in the teaching table 18. You.
[0072]
FIG. 4 shows the procedure of the automatic inspection in the substrate inspection apparatus by each of steps ST201 to ST211. Note that the procedure of FIG. 4 is performed for one substrate, and is repeated according to the number of substrates to be inspected.
[0073]
Prior to this inspection, the attendant specifies the type of the substrate to be inspected 1T by the name of the substrate or the like. The CPU 11 reads the determination data file corresponding to the substrate to be inspected 1T from the teaching table 18 according to the designation, and sets it in the memory 13. When an inspection start operation is performed in this state, the substrate to be inspected 1T is carried into the Y-axis table unit 7 in the first ST201, and imaging is started.
[0074]
Next, the CPU 11 positions the imaging unit 3 and the light projecting unit 4 at the first inspected part based on the setting conditions of the inspection area in the determination data file, and generates an image including the taught inspection area and its periphery. Generate. The generated image is digitally converted by the image input unit 12, and is taken into the memory 13 (ST202).
[0075]
In the next ST203, an image adjustment process is executed in accordance with the procedure shown in FIG. 2 along with the image input process. Thereby, the silk print pattern on the image is extracted, and its color is changed to black. The image after the adjustment processing is displayed on the display unit 20.
[0076]
In the next step ST204, the CPU 11 sets the above-mentioned search window based on the setting conditions of the inspection area for the inspected part. Then, in this window, a soldering part matching the taught inspection area is extracted, and the inspection area is set at the extracted position. In addition, in order to extract the soldering part, similarly to ST3 to ST6 in FIG. 2 described above, a process of extracting a pixel whose brightness and each chromaticity are within a predetermined numerical range is performed. The specified thresholds are set to values higher than the thresholds L1, L2, r1, r2, g1, g2, b1, b2 in FIG.
[0077]
Next, in ST205, the grayscale image in the inspection area is individually binarized using the binarization threshold value taught for each color, and a color pattern for each color is extracted. In the next ST206, the solder area, shape, position, and the like are measured using the extracted color patterns, and the quality of the soldered portion is determined by comparing the measurement result with the determination reference value. .
[0078]
Hereinafter, similarly, based on the setting conditions in the determination data file, an inspection area is sequentially set for each soldering part to be inspected, and the quality of the inspected part is determined based on the image data in the area. When the determination process for all the soldered parts is completed, ST207 becomes “YES”. Hereinafter, in ST208 to ST210, based on the determination result for each inspected part, any one of a non-defective product and a defective product is inspected for the substrate 1T to be inspected. A determination process is performed. Further, in ST211, the result of this determination is output, and the inspection of the substrate to be inspected 1T is completed.
[0079]
In addition, if the image adjustment processing is also performed during the teaching processing, and the image after the image adjustment processing is displayed on the display unit 20, the soldered portion can be easily recognized, and the inspection area can be set efficiently. be able to. As in the case of the inspection, the soldered portion can be accurately extracted using the image after the image adjustment processing. Therefore, if the inspection area is automatically set using the extraction result, the labor required for teaching is reduced. Can be greatly reduced.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the image adjustment processing is performed so that the silk print pattern on the image is not erroneously extracted as a soldered portion. Therefore, the soldered portion on the image can be raised without being affected by the silk print pattern. It can be extracted with certainty. Therefore, the inspection region for the soldering portion can be set with high accuracy, and highly reliable inspection can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a board inspection apparatus according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a procedure of an image adjustment process.
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure at the time of teaching.
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure at the time of inspection.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of an optical system of a conventional substrate inspection apparatus.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the principle of recognition processing by the optical system of FIG.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the principle of recognition processing by the optical system of FIG. 5;
[Explanation of symbols]
1S, 1T substrate
2 Solder
3 Imaging unit
4 Emitter
5 Control processing unit
8,9,10 Light source
11 CPU
12 Image input unit
13 memory
15 Image processing unit
18 Teaching table
20 CRT display

Claims

An image obtained by arranging a plurality of light sources that emit different colors of light in directions of different elevation angles with respect to the board surface of the component mounting board and imaging reflected light from the board with each light source turned on. In the method of determining the quality of the soldering site on the substrate using,
For the image obtained by imaging the substrate to be inspected, the change in the color component corresponding to each light source is included in an image area smaller than the change in the color component obtained at the soldering site on the image, and A pixel whose brightness difference with respect to the soldering portion on the image is within a predetermined value is extracted, and for each of the extracted pixels, the brightness of the soldering portion on the image has a difference whose brightness exceeds the predetermined value. Performing an image adjustment process that changes the size of each color component so that it is lower than
Extracting, in the image after the image adjustment processing, a soldering part based on the magnitude of each color component and lightness;
Setting an inspection area corresponding to the extracted soldering part, and determining the acceptability of the soldering part based on a color distribution state in the inspection area. Inspection methods.

In the solder inspection method according to claim 1,
For an image obtained by imaging a reference board having a good soldering portion, an image area in which a change in a color component corresponding to each of the light sources is smaller than a change in a color component obtained in the soldering portion on the image. included in, and the difference in brightness with respect to the soldering site on the image extracts the pixels located within a predetermined value, for each pixel that is the extraction, the brightness on the image with a difference exceeding a predetermined value, respectively Performing an image adjustment process of changing the size of each color component so as to be lower than the brightness of the soldering part;
In the image after the image adjustment processing, extracting a soldering site on the substrate based on the size of each color component and brightness,
Setting an inspection area corresponding to the extracted soldered portion and registering the setting conditions of the inspection area, prior to the inspection.

In the solder inspection method according to claim 1 or 2,
As an object of the image adjustment processing, each color component is included in an image region that changes within a range of a color component change obtained in the silk print pattern on the image, and the brightness obtained in the silk print pattern on the image is A method for inspecting solder, comprising extracting pixels to be provided.

Illuminating means comprising a plurality of light sources emitting different colored lights arranged in directions of different elevation angles with respect to the board surface of the component mounting board,
Imaging means for imaging reflected light from the substrate,
An image processing unit that captures an image generated by the imaging unit under illumination by the illumination unit, and performs image processing for determining whether the target object is good or bad on the substrate,
The image processing means,
On the image obtained from the imaging means, any change in color components corresponding to each light source is included in an image area smaller than the change in color components obtained at the soldered site on the image, and the difference in brightness relative to sites with extracts the pixels that are within a predetermined value, for each of the extracted pixels, so that its brightness, respectively is lower than the brightness of the soldering site on the image with the difference exceeds a predetermined value Image adjustment means for changing the size of each color component ;
A board inspection apparatus comprising: an extraction unit that extracts a soldered portion based on the size and brightness of each color component on the image after the adjustment process by the image adjustment unit.

It said image adjustment means, each color component included in the image area that varies respectively within the range of variation of the resulting color component in silk printed pattern on the image, and comprising a brightness obtained in silk printing pattern on the image The substrate inspection apparatus according to claim 4, wherein a pixel is extracted.

The image processing means includes: an inspection area setting means for setting an inspection area corresponding to the soldered part extracted by the extraction means on the image after the image adjustment processing; and a distribution of colors in the set inspection area. The board inspection apparatus according to claim 4, further comprising: a determination unit configured to determine whether the soldering portion is good or bad based on a state.

The image processing means includes: a memory for registering a setting condition of an inspection area relating to a soldering part; and after the inspection area setting means performs an inspection area setting process on the image after the image adjustment processing. 7. The substrate inspection apparatus according to claim 6, further comprising registration means for registering the inspection area setting conditions in said memory.

It is a board | substrate inspection apparatus as described in any one of Claims 4-7, Comprising:
A substrate inspection apparatus comprising a display unit for displaying an image after the adjustment processing by the image adjustment unit.