JP4389761B2 - はんだ検査方法およびその方法を用いた基板検査装置 - Google Patents
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Description
なお、(B)―2は、上方から観測される色彩とフィレットの傾斜状態との関係を明確にするための説明図であって、フィレット40を側方から見た場合に、この図のような色彩分布が得られるわけではない(後記する図2や図4(2)も同様である。)。
しかし、前記二次反射によるノイズも赤色領域41として前記赤色領域46と同様の位置に現れるため、上記の検査によれば、前記図2のフィレット40bがフヌレ45と誤判別されてしまう可能性がある。
このように、各色彩毎に抽出された領域の面積を判定基準値と比較する方法によると、二次反射による異常色彩領域(図2,3の例では赤)が不良部位として誤抽出され、はんだ付け部位の形状が正常であるのに、不良である旨の判定がなされる可能性がある。
図5は、高密度の基板1の構成例を示すもので、二次反射によるノイズが生じる可能性のある部分を点線枠で囲んで示している。このように1枚の基板の複数箇所で二次反射によるノイズが生じ、そのノイズによる誤判別が生じる可能性があるので、検査の精度が著しく悪くなるおそれがある。
強度分布の抽出のためのラインは、他のはんだ付け部位からの反射光が照射されると仮定した場合に、その照射範囲が十分に含まれる方向に沿って設定するのが望ましい。強度分布を抽出する処理では、前記ラインを構成する画素の各色成分を求めることにより、色成分毎のヒストグラムを作成することができる。
一方、図4のフヌレの画像について赤色成分の強度分布におけるピークを抽出すると、赤色領域46が抽出されるが、このピークの隣の位置で優勢な色成分を抽出すると、青色成分でなく緑色成分が抽出される。よって、前記判別処理では、他のはんだ付け部位からの反射光に対する二次反射光は生じていないと判別することができる。
本物の不良が生じている場合には、この不良部位のみならず、その周囲にも、本来出現する色彩とは異なる色彩が生じている可能性が高い。上記の態様によれば、このような状態を的確に判別することができるので、従来は二次反射によるノイズとの識別が困難であった不良についても、精度良く検出することができる。
画像入力手段は、前記検査実行手段の処理対象の画像を生成するためのもので、前記撮像手段からの画像信号を増幅処理するための増幅回路や処理用のディジタル画像を生成するためのA/D変換回路などを含めることができる。
なお、撮像手段は、アナログ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。この場合の画像入力手段は、R,G,Bの各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として構成することができる。
上記の領域設定手段は、あらかじめ前記コンピュータに設定された条件に基づき、処理対象画像上のはんだ付け部位に対応する位置に所定大きさの検査領域を設定することができる。強度分布抽出手段は、この検査領域に特定方向に沿うラインを設定し、前記した色成分毎のヒストグラムを作成することができる。
この基板検査装置は、リフロー炉ではんだ付けされた後の部品実装基板1を検査対象として、この基板1上のはんだ付けの適否を自動判別する機能を具備するもので、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。
CRT表示部21(以下、単に「表示部21」という。)は、制御部11から画像データ、検査結果などの供給を受けて、これらを表示画面上に表示する。またプリンタ22は、制御部11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。
以下、二次反射によるノイズを検出するための処理を詳細に説明する。
この例でも、チップ部品を対象としており、図中の50は、フィレットが形成される基板上のランドを示す。この例では、ランド50の内部に所定大きさの検査領域Rを設定している。この検査領域Rは、部品側電極31の外側端縁、ランド50の外側端縁、ランド50の上下端縁に対し、それぞれ所定距離b,d,fだけ離れるように設定される。
図9に示すはんだ検査の手順は、1つのはんだ付け部位に対して実行されるものである。この手順に先立ち、制御部11は、ティーチングテーブル19から被検査基板1に対応する検査データファイルを読み出してメモリ13にセットする。なお、この検査データファイルには、前記した検査領域Rを設定するためのパラメータ(b/a、d/c、f/eのこと。以下、これらを「設定パラメータ」という。)や、後記する基準値W,Nなどが含まれる。
まず、ST41では、前記ラインプロファイル中の赤色成分のヒストグラムに着目する。つぎのST42では、前記ヒストグラムの左端の画素(仮想ラインLで言えば、上端の画素にあたる。)から順に着目画素を1つずつ動かしながら、着目画素の強度rg0と1つ右の画素の強度rg1との差Δrgを求める。
なお、この演算式は、Δrg=rg1−rg0である。
3 撮像部
4 投光部
5 制御処理部
11 制御部
12 画像入力部
13 メモリ
15 画像処理部
18 検査部
40 フィレット
41 異常色彩領域(赤色領域)
Claims (4)
- 部品実装基板上のはんだ付け部位に複数の仰角方向からそれぞれ異なる色彩光を照射し、各色彩光に対する前記はんだ付け部位からの反射光を撮像し、得られた画像を用いて前記はんだ付け部位の表面状態を検査する方法において、
検査対象のはんだ付け部位について、他のはんだ付け部位からの反射光を受ける可能性のある部分に対応する位置に検査領域を設定して、この検査領域内の特定方向に沿う強度分布を各色彩光に対応する色成分毎に抽出する第1ステップと、色成分毎の強度分布のうち他のはんだ付け部位からの反射光に対応する色成分の強度分布についてピークを抽出する第2ステップと、前記ピークが抽出されたとき、このピークに対応する色成分以外の色成分のうち、前記ピークの隣の位置で優勢になる色成分を抽出する第3ステップとを実行し、
前記第3ステップで抽出された色成分が前記ピークの抽出位置でも優勢となるべき色成分であるかどうかを判別し、優勢となるべき色成分であると判別したとき、前記検査対象のはんだ付け部位に前記他のはんだ付け部位からの反射光に対する二次反射が生じているとする検査結果を出力する、ことを特徴とするはんだ検査方法。 - 請求項1に記載されたはんだ検査方法において、
前記第3ステップで抽出された色成分が前記ピークの抽出位置で優勢となるべき色成分とは異なると判別したとき、前記検査対象のはんだ付け部位の表面形状に不良が生じているとする検査結果を出力するはんだ検査方法。 - 請求項1に記載されたはんだ検査方法において、
前記第2ステップでは、前記基板から見た仰角が最も大きい方向からの色彩光に対応する色成分について前記ピークを抽出するはんだ検査方法。 - 異なる色彩光を発光する複数の光源を検査対象の基板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、
前記照明手段の各光源を点灯させた状態で前記撮像手段により生成された画像を取り込む画像入力手段と、
前記画像入力手段により取り込まれた入力画像を用いて前記基板上のはんだ付け部位の表面状態を検査する検査実行手段と、
前記検査実行手段による検査の結果を出力する出力手段とを具備し、
前記検査実行手段は、
あらかじめ設定された設定データに基づき検査対象のはんだ付け部位に検査領域を設定する領域設定手段と、
前記検査領域内の特定方向に沿う強度分布を各色彩光に対応する色成分毎に抽出する強度分布抽出手段と、
前記色成分毎の強度分布のうち、あらかじめ設定された特定の色成分の強度分布についてピークを抽出する第1の抽出手段と、
前記第1の抽出手段により前記ピークが抽出されたとき、前記特定の色成分を除く各色成分のうち、前記ピークの隣の位置で優勢になる色成分を抽出する第2の抽出手段と、
前記第2の抽出手段が抽出した色成分が前記ピークの抽出位置でも優勢となるべき色成分であるかどうかを判別し、優勢となるべき色成分であると判別したとき、前記検査対象のはんだ付け部位に他のはんだ付け部位からの反射光に対する二次反射が生じていると判別する判別手段とを、含んでいる基板検査装置。
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