JP5546364B2

JP5546364B2 - Solder inspection method

Info

Publication number: JP5546364B2
Application number: JP2010138145A
Authority: JP
Inventors: 崇行深江; 陽一郎上田; 宏治吉井
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2030-06-17
Also published as: JP2012002681A

Description

本発明は、電子部品が実装されたプリント基板において、半田の状態を検査する方法に関する。 The present invention relates to a method for inspecting the state of solder in a printed circuit board on which electronic components are mounted.

近年、電子部品実装、例えば、クリーム半田を用いてリフロー装置による半田付けを行う表面実装ラインは、電子部品の小型化・高実装密度化に伴い、急速に全自動化が進んでいる。これは、電子部品を基板に実装する実装装置や、実装状態を検査する検査装置の開発が、進展していることも理由である。 2. Description of the Related Art In recent years, surface mount lines that perform electronic component mounting, for example, soldering using a reflow apparatus using cream solder, are rapidly becoming fully automated as electronic components become smaller and higher in mounting density. This is also because the development of a mounting device for mounting electronic components on a substrate and an inspection device for inspecting the mounting state is progressing.

実装の全自動化が進んでいるものの、一部は、例えば、リード付き電子部品などの部分的に基板に挿入される電子部品の実装は、いまだに人手に頼ることがある。特に、半田の検査は、半田の外観状態が多様であるため、他の検査に比べて自動化が困難であり、いまでも目視で検査されている。 Although full automation of mounting is progressing, for example, mounting of electronic components partially inserted into a substrate, such as electronic components with leads, may still depend on human hands. In particular, solder inspection is difficult to automate compared to other inspections because of the various appearances of solder, and is still visually inspected.

しかし、不良品の発生の抑制、省人化の観点から半田の検査の自動化に対するニーズは高く、いくつかの半田の自動検査が検討されている。 However, there is a great need for automation of solder inspection from the viewpoint of suppressing the occurrence of defective products and saving labor, and several automatic solder inspections are being studied.

例えば、特許文献１に記載する半田の検査方法は、図１１に示すように、検査対象の半田１００の上方に位置する照明１０１によって半田１００に対して光を照射し、光が照射された半田１００をカメラ１０２によって撮像する。次に、ウィンドウ発生部１０３が、カメラ１０２の撮像画像に対してリード穴と略同じ大きさの検査ウィンドウ（撮影画像内において検査に使用する領域を定義するためのウィンドウ）を設定する。続いて、２値化部１０４が検査ウィンドウ内の撮影画像領域を２値化（白黒化）し、面積測定部１０５が２値化された領域における２値のいずれか一方の面積（白または黒の面積）を測定する。そして、判定部１０６が測定した面積に基づいて半田１００の状態の良否を判定する。 For example, in the solder inspection method described in Patent Document 1, as shown in FIG. 11, the solder 100 is irradiated with light by an illumination 101 positioned above the solder 100 to be inspected, and the light is irradiated. 100 is imaged by the camera 102. Next, the window generation unit 103 sets an inspection window (a window for defining an area used for inspection in the captured image) having the same size as the lead hole for the captured image of the camera 102. Subsequently, the binarization unit 104 binarizes the captured image region in the inspection window (black and white), and the area measurement unit 105 binarizes one of the two areas (white or black) in the binarized region. ). Then, the quality of the state of the solder 100 is determined based on the area measured by the determination unit 106.

また例えば、特許文献２に記載する半田の検査方法は、図１２に示すように、三次元センサ１０７と座標演算部１０８とによって半田１０９の形状を三次元測定して三次元データを取得し、取得した三次元データに基づいて良否判定部１１０が半田１０９の状態の良否を判定する。 Further, for example, in the solder inspection method described in Patent Document 2, as shown in FIG. 12, the shape of the solder 109 is three-dimensionally measured by the three-dimensional sensor 107 and the coordinate calculation unit 108, and three-dimensional data is acquired. Based on the acquired three-dimensional data, the quality determination unit 110 determines the quality of the state of the solder 109.

特開昭６２−２９９７０９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-299709 特開平３−０７２２０３号公報JP-A-3-072033

しかし、特許文献１に記載の半田外観検査方法は、電子部品のリードが検査範囲（検査ウィンドウ）に含まれているため、リードの先端の形状のバラツキ、リード穴に対するリードの位置やリード穴に対するリードの傾きのバラツキ（すなわちリード付き電子部品の実装誤差）などの影響を大きく受け、半田の状態の判定において誤判定が起こることがある。また、電子部品のリードがクリンチされている場合（リードが屈曲されている場合）、屈曲したリード部分からの反射光や屈曲したリード部分によって発生する影により、誤判定が起こることがある。さらに、現実には、特許文献１に記載の検査方法が想定しない半田の状態が発生し、半田が想定外の状態であるときに誤判定が起こることがある。 However, in the solder appearance inspection method described in Patent Document 1, since the lead of the electronic component is included in the inspection range (inspection window), the variation in the shape of the tip of the lead, the position of the lead with respect to the lead hole, and the lead hole The determination of the solder state may be erroneously affected by variations in the inclination of the lead (ie, mounting errors of electronic components with leads). Further, when the lead of the electronic component is clinched (when the lead is bent), an erroneous determination may occur due to reflected light from the bent lead portion or a shadow generated by the bent lead portion. Furthermore, in reality, a solder state that the inspection method described in Patent Document 1 does not assume may occur, and an erroneous determination may occur when the solder is in an unexpected state.

また、特許文献２のように、半田の形状の三次元データに基づいて半田の状態を検査する場合、特に検査対象である半田の数が多い場合、検査に要する時間が長くなる。例えば、半田の形状をレーザスキャンによって測定する場合、半田の数だけのスキャン時間が必要になり、半田の数が増えるほど検査時間は長くなる。検査時間が長くなることは、生産効率の観点から言えば、好ましくない。 Further, as in Patent Document 2, when the state of solder is inspected based on the three-dimensional data of the shape of the solder, particularly when the number of solders to be inspected is large, the time required for the inspection becomes long. For example, when the shape of solder is measured by laser scanning, a scan time corresponding to the number of solders is required, and the inspection time increases as the number of solders increases. An increase in inspection time is not preferable from the viewpoint of production efficiency.

そこで、本発明は、上述の課題を解決し、判定精度が高く、且つ、高速に半田を検査できる半田検査方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a solder inspection method capable of inspecting solder at high speed with high determination accuracy.

上述の課題を解決するために、本発明の第１の態様によれば、基板のリード穴に挿通された電子部品のリードと該基板とを接合する半田の状態を検査する半田検査方法であって、上方からの光が照射された前記半田を前記カメラによって撮像し、前記カメラの撮像画像内の検査領域の輝度に基づいて前記半田の状態を検査するに際し、前記検査領域が、前記撮像画像における前記電子部品のリードの外周より外側の領域の少なくとも一部分を含み、前記検査領域が、前記リード穴と同心のリング形状の検査領域であって、その内径が前記リード穴の径方向の前記電子部品の実装誤差と前記リードの直径との和である、半田検査方法が提供される。
In order to solve the above-described problem, according to a first aspect of the present invention, there is provided a solder inspection method for inspecting a state of solder for joining a lead of an electronic component inserted into a lead hole of the substrate and the substrate. Then, when the solder irradiated with light from above is imaged by the camera and the state of the solder is inspected based on the luminance of the inspection area in the image captured by the camera, the inspection area is the captured image. the saw including at least a portion of the electronic component region outside the outer circumference of the lead in the examination region, wherein a test area of the lead hole and concentric ring-shaped, wherein an inner diameter in the radial direction of the lead hole A solder inspection method is provided which is the sum of an electronic component mounting error and the lead diameter .

本発明によれば、高精度に半田の状態を検査することができる。また、検査がカメラの撮影画像に基づいて行われるため、半田の形状を３次元測定する場合に比べて、高速に複数の半田の状態の検査を実行できる。 According to the present invention, the state of solder can be inspected with high accuracy. In addition, since the inspection is performed based on the photographed image of the camera, a plurality of solder states can be inspected at a higher speed than in the case where the shape of the solder is three-dimensionally measured.

本発明の実施の形態１に係る半田検査装置の概略的な構成図1 is a schematic configuration diagram of a solder inspection apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態１に係るリング形状の検査ウィンドウを説明するための図The figure for demonstrating the ring-shaped inspection window which concerns on Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１における、半田の状態、カメラの撮像画像、および検査ウィンドウの対応関係を示す図The figure which shows the correspondence of the state of solder, the picked-up image of a camera, and an inspection window in Embodiment 1 of this invention 検査ウィンドウの内周および外周を説明する図The figure explaining the inner periphery and outer periphery of an inspection window 本発明の実施の形態１における検査の流れを示すフローチャートThe flowchart which shows the flow of the test | inspection in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２における、半田の状態、カメラの撮像画像、および検査ウィンドウの対応関係を示す図The figure which shows the correspondence of the state of solder, the picked-up image of a camera, and a test | inspection window in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２における検査の流れを示すフローチャートThe flowchart which shows the flow of the test | inspection in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３に係る半田検査装置の概略的な構成図Schematic configuration diagram of a solder inspection apparatus according to Embodiment 3 of the present invention 本発明の実施の形態３における、半田の状態、カメラの撮像画像、および検査ウィンドウの対応を示す図The figure which shows the response | compatibility of the state of solder, the picked-up image of a camera, and an inspection window in Embodiment 3 of this invention 本発明の実施の形態３における検査の流れを示すフローチャートThe flowchart which shows the flow of the test | inspection in Embodiment 3 of this invention. 従来の半田検査装置の概略的な構成図Schematic configuration diagram of conventional solder inspection equipment 別の従来の半田検査装置の概略的な構成図Schematic configuration diagram of another conventional solder inspection apparatus

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（実施の形態１）
図１〜図５は本発明の実施の形態１を説明する図である。図１は、実施の形態１に係る半田検査装置の構成を概略的に示している。 (Embodiment 1)
1-5 is a figure explaining Embodiment 1 of this invention. FIG. 1 schematically shows a configuration of a solder inspection apparatus according to the first embodiment.

半田検査装置は、半田を撮像するカメラ１と、半田に対して光を照射するリング照明２と、カメラ１の撮像画像を画像処理して半田の状態を判定する画像処理装置３とを有する。 The solder inspection apparatus includes a camera 1 that images a solder, a ring illumination 2 that irradiates light to the solder, and an image processing apparatus 3 that performs image processing on an image captured by the camera 1 and determines a solder state.

カメラ１は、検査時、基板２０に形成されたリード穴２１の中心と光軸Ｃ（一点鎖線）とが一致した状態で配置される。カメラ１は、リード穴２１に挿通された電子部品２２のリード２３と基板２０とを接合する半田２４を上方から撮像する。また、カメラ１は、撮像した画像に対応する画像信号を画像処理装置３に出力する。なお、半田２４は、リード穴２１の円周に沿って基板２０上に設けられたランド２５上に盛られている。 The camera 1 is arranged in a state where the center of the lead hole 21 formed in the substrate 20 and the optical axis C (one-dot chain line) coincide with each other at the time of inspection. The camera 1 images from above the solder 24 that joins the substrate 23 and the lead 23 of the electronic component 22 inserted through the lead hole 21. The camera 1 also outputs an image signal corresponding to the captured image to the image processing device 3. The solder 24 is piled up on lands 25 provided on the substrate 20 along the circumference of the lead holes 21.

なお、本実施の形態において、カメラは１つの半田を撮像しているが、本発明はこれに限らない。例えば、高解像度のカメラを使用して複数の半田を同時に撮像してもよい。複数の半田が映る撮像画像から１つの半田が含まれる撮像領域を画像処理によって抽出することにより、カメラが１つの半田を撮像するように、１つの半田が映る撮像画像を得ることができる。 In the present embodiment, the camera images one solder, but the present invention is not limited to this. For example, a plurality of solders may be imaged simultaneously using a high resolution camera. By extracting an imaging region including one solder from an imaging image showing a plurality of solders by image processing, an imaging image showing one solder can be obtained so that the camera images one solder.

リング照明２は、リング形状の照明であって、半田２４に向かってその上方から光を照射する。具体的には、リング照明２は、半田２４の上方から光を照射するように構成されている。そして、リング照明２からの照射は、半田２４の上方に位置するカメラ１に対して基板２０の表面に平行な半田２４の平坦部分からの反射光が、該半田２４の傾斜部分（リード２３に沿って半田２４が盛り上がる部分）からの反射光に比べて強く入射するように、構成されている。 The ring illumination 2 is a ring-shaped illumination, and irradiates light toward the solder 24 from above. Specifically, the ring illumination 2 is configured to irradiate light from above the solder 24. Irradiation from the ring illumination 2 is such that reflected light from a flat portion of the solder 24 parallel to the surface of the substrate 20 with respect to the camera 1 positioned above the solder 24 causes an inclined portion of the solder 24 (on the lead 23). It is configured so that it is more strongly incident than the reflected light from the portion where the solder 24 swells along the surface.

画像処理装置３は、例えばマイクロコンピュータであって、カメラ１の撮像画像を画像処理して半田２４の状態を判定するように構成されている。画像処理装置３は、撮像画像のランド２５内において所定輝度以上の高輝度領域を抽出する高輝度領域抽出部４と、撮像画像のランド２５内に所定領域（特許請求の範囲に記載の「検査領域」に対応）を定義する検査ウィンドウを設定する検査ウィンドウ設定部５と、所定領域における高輝度領域の面積を算出する面積算出部６と、算出された高輝度領域の面積に基づいて半田２４の状態を判定する判定部７とを有する。ここで、半田の状態とは、検査によって調べた、半田の三次元的な形状を示す。 The image processing device 3 is a microcomputer, for example, and is configured to determine the state of the solder 24 by performing image processing on an image captured by the camera 1. The image processing apparatus 3 includes a high-luminance area extracting unit 4 that extracts a high-luminance area having a predetermined luminance or higher in the land 25 of the captured image, and a predetermined area in the land 25 of the captured image (“inspection described in claims” An inspection window setting unit 5 that sets an inspection window that defines a region), an area calculation unit 6 that calculates the area of the high-luminance region in the predetermined region, and the solder 24 based on the calculated area of the high-luminance region. And a determination unit 7 for determining the state of Here, the state of solder indicates a three-dimensional shape of solder examined by inspection.

画像処理装置３の高輝度領域抽出部４は、例えば、２５６階調のグレースケール画像である撮像画像のランド２５内（ランド２５の外周内の領域）において、所定階調以上の領域を高輝度領域として抽出する。例えば、図２に示すように、ランド２５内において、高輝度領域３０が抽出される。なお、３１は、高輝度領域３０を除いた領域、すなわち所定階調未満の低輝度領域である。 The high brightness area extraction unit 4 of the image processing apparatus 3 has a high brightness area in a land 25 of a captured image that is a gray scale image of 256 gradations (area within the outer periphery of the land 25). Extract as a region. For example, as shown in FIG. 2, a high luminance region 30 is extracted in the land 25. Reference numeral 31 denotes an area excluding the high brightness area 30, that is, a low brightness area having a predetermined gradation or less.

検査ウィンドウ設定部５が設定する検査ウィンドウ３２は、撮影画像において半田２４の検査に使用する領域を定義するウィンドウである。すなわち、検査ウィンドウ３２内が検査に使用する領域である。また、検査ウィンドウ３２は、図２に点線によって示すように、リング形状であって、その中心がリード穴２１の中心に一致するように設定される。なお、検査ウィンドウ３２の具体的な形状を決定する内周の大きさ（直径）と外周の大きさ（直径）とについては後述する。 The inspection window 32 set by the inspection window setting unit 5 is a window that defines an area used for the inspection of the solder 24 in the photographed image. That is, the inside of the inspection window 32 is an area used for inspection. Further, the inspection window 32 has a ring shape as shown by a dotted line in FIG. 2 and is set so that the center thereof coincides with the center of the lead hole 21. The inner circumference size (diameter) and the outer circumference size (diameter) that determine the specific shape of the inspection window 32 will be described later.

面積算出部６は、検査ウィンドウ３２内における高輝度領域の面積を算出する。例えば、図２に示す場合、検査ウィンドウ３２内に高輝度領域３０が含まれていないので、面積算出部６は、高輝度領域の面積をゼロ（高輝度領域の面積比０％）と算出する。 The area calculation unit 6 calculates the area of the high luminance area in the inspection window 32. For example, in the case shown in FIG. 2, since the high luminance region 30 is not included in the inspection window 32, the area calculation unit 6 calculates the area of the high luminance region as zero (the area ratio of the high luminance region is 0%). .

判定部７は、面積算出部６が算出した高輝度領域の面積に基づいて、半田２４の状態を判定する。判定部７は、面積算出部６が算出した高輝度領域の面積が所定のしきい値以上（例えば、検査ウィンドウ３２の面積に対して、高輝度領域の面積比が５０％以上）である場合、半田２４を「不良品」と判定する。なお、高輝度領域の面積が所定のしきい値以上であるときに半田２４を「不良品」と判定する理由については後述する。 The determination unit 7 determines the state of the solder 24 based on the area of the high luminance region calculated by the area calculation unit 6. When the area of the high brightness area calculated by the area calculation section 6 is equal to or greater than a predetermined threshold (for example, the area ratio of the high brightness area is 50% or more with respect to the area of the inspection window 32) The solder 24 is determined as a “defective product”. The reason why the solder 24 is determined as “defective” when the area of the high brightness area is equal to or greater than a predetermined threshold will be described later.

ここからは、検査ウィンドウ３２の詳細について図３および図４を参照しながら説明する。 From here, the details of the inspection window 32 will be described with reference to FIGS.

図３（ａ）、図３（ｅ）、図３（ｉ）、図３（ｍ）は、異なる形状の半田２４の断面を示している。また、図３（ｂ）、図３（ｆ）、図３（ｊ）、図３（ｎ）は、半田２４の各形状に対応する、カメラ１の撮像画像、具体的には画像処理装置３の高輝度領域抽出部４が抽出した高輝度領域３０を示している。さらに、図３（ｃ）、図３（ｇ）、図３（ｋ）、図３（ｏ）は、カメラ１の撮像画像に検査ウィンドウ３２（点線）を設定した様子を示している。なお、比較例として、図３（ｄ）、図３（ｈ）、図３（ｌ）、図３（ｐ）に、従来の検査ウィンドウ（特許文献１）をカメラ１の撮影画像に設定した様子も示している。 3 (a), 3 (e), 3 (i), and 3 (m) show cross sections of solders 24 having different shapes. 3B, FIG. 3F, FIG. 3J, and FIG. 3N are images captured by the camera 1 corresponding to the shapes of the solder 24, specifically, the image processing device 3. The high brightness area 30 extracted by the high brightness area extraction unit 4 is shown. Further, FIGS. 3C, 3G, 3K, and 3O show a state in which an inspection window 32 (dotted line) is set in the captured image of the camera 1. FIG. As a comparative example, the conventional inspection window (Patent Document 1) is set as a captured image of the camera 1 in FIGS. 3D, 3H, 3L, and 3P. It also shows.

図３（ａ）は、電子部品２２のリード２３のリード穴２１からの突出量と半田２４の量とが適量であって、さらにリード２３の先端が半田２４から突出して露出している、いわゆる「良品」の半田２４の状態を示している。半田２４は、ランド２５の周縁からリード２３に近づくにしたがって平坦から徐々に立ち上がり（盛り上がり）、リード２３に沿って急激に立ち上がる形状となっている。すなわち、半田２４の傾斜は、リード２３に向けて二次関数的に大きくなっている。 In FIG. 3A, the amount of protrusion of the lead 23 of the electronic component 22 from the lead hole 21 and the amount of solder 24 are appropriate, and the tip of the lead 23 protrudes from the solder 24 and is exposed. The state of the “good” solder 24 is shown. The solder 24 has a shape that gradually rises (swells) from the flat as it approaches the lead 23 from the periphery of the land 25, and rises rapidly along the lead 23. That is, the inclination of the solder 24 increases in a quadratic function toward the lead 23.

図３（ａ）に示すような半田２４の状態である場合、図３（ｂ）に示すように、高輝度領域３０として、撮影画像のランド２５内において、リード２３の直径と略同一直径の高輝度領域３０ａと、リード穴２１の直径に比べて大きい内径のリング形状の高輝度領域３０ｂとが、間に低輝度領域３１を挟んで出現する。この高輝度領域３０ａは、リード２３の先端面からの反射光の多くがカメラ１に入射することによって出現する。一方、高輝度領域３０ｂは、ランド２５上の半田２４の平坦部分からの反射光の多くがカメラ１に入射することによって出現する。これに対して、低輝度領域３１は、リード２３の傾斜部分から、カメラ１に向かう方向以外の方向に反射光が反射するために出現する。 In the state of the solder 24 as shown in FIG. 3A, as shown in FIG. 3B, the high brightness region 30 has a diameter substantially the same as the diameter of the lead 23 in the land 25 of the photographed image. A high luminance region 30a and a ring-shaped high luminance region 30b having an inner diameter larger than the diameter of the lead hole 21 appear with the low luminance region 31 interposed therebetween. The high brightness region 30 a appears when most of the reflected light from the tip surface of the lead 23 enters the camera 1. On the other hand, the high brightness region 30 b appears when most of the reflected light from the flat portion of the solder 24 on the land 25 enters the camera 1. On the other hand, the low luminance region 31 appears because reflected light is reflected from the inclined portion of the lead 23 in a direction other than the direction toward the camera 1.

図３（ｅ）は、リード２３のリード穴２１からの突出量が少なく、また半田２４の量が過多である、さらにリード２３の先端が半田２４から突出していない、いわゆる「不良品」の半田２４の状態を示している。半田２４は、ランド２５の周縁から急激に立ち上がり、リード２３に近づくにしたがってその傾斜が緩やかになり、リード２３の先端を完全に覆っている。 FIG. 3E shows a so-called “defective product” solder in which the amount of protrusion of the lead 23 from the lead hole 21 is small, the amount of the solder 24 is excessive, and the tip of the lead 23 does not protrude from the solder 24. 24 states are shown. The solder 24 suddenly rises from the periphery of the land 25, and its inclination becomes gentle as it approaches the lead 23, and completely covers the tip of the lead 23.

図３（ｅ）に示すような半田２４の状態である場合、図３（ｆ）に示すように、リード穴２１より大きい高輝度領域３０が中央に出現し、その外側に低輝度領域３１が出現する。これは、半田２４の頭頂部の傾斜が緩やかなためである。 In the state of the solder 24 as shown in FIG. 3 (e), as shown in FIG. 3 (f), a high luminance region 30 larger than the lead hole 21 appears in the center, and a low luminance region 31 is formed outside thereof. Appear. This is because the inclination of the top of the solder 24 is gentle.

図３（ｉ）は、リード２３のリード穴２１からの突出量が不足し、また半田２４の量が適量または適量より僅少である、さらにリード２３の先端面上に半田２４が薄く広がる（場合によってはリード２３の一部がわずかに見える）、いわゆる「不良品」の半田２４の状態を示している。半田２４は、ランド２５の周縁からリード２３に向かって緩やかに盛り上がっている。 FIG. 3I shows that the amount of protrusion of the lead 23 from the lead hole 21 is insufficient, the amount of solder 24 is an appropriate amount or a little less than the appropriate amount, and the solder 24 spreads thinly on the tip surface of the lead 23 (in the case) In other words, a part of the lead 23 is slightly visible), which shows the state of the so-called “defective product” solder 24. The solder 24 gently rises from the periphery of the land 25 toward the lead 23.

図３（ｉ）に示すような半田２４の状態である場合、図３（ｊ）に示すように、リード２３の直径よりわずかに大きい直径の低輝度領域３１が中央に出現し、その外側に高輝度領域３０が出現する。これは、リード２３の先端面上において半田２４が略完全平面になって鏡面を構成し、リード２３の先端面からの反射光が、カメラ１に向かう方向と異なる一方向のみに進行するためである。すなわち、リード２３の先端面に当たった光が様々な方向に拡散して反射することがないために起こる。 In the state of the solder 24 as shown in FIG. 3 (i), as shown in FIG. 3 (j), a low-luminance region 31 having a diameter slightly larger than the diameter of the lead 23 appears in the center and outside thereof. A high luminance area 30 appears. This is because the solder 24 is substantially perfectly flat on the tip surface of the lead 23 to form a mirror surface, and the reflected light from the tip surface of the lead 23 travels only in one direction different from the direction toward the camera 1. is there. That is, it occurs because the light hitting the tip surface of the lead 23 is not diffused and reflected in various directions.

図３（ｍ）は、リード２３のリード穴２１からの突出量が大きく不足し、また半田２４の量が過少である、さらにリード２３の先端が半田２４から突出していない、いわゆる「不良品」の半田２４の状態を示している。半田２４は、略平坦状態である。 FIG. 3M shows a so-called “defective product” in which the amount of protrusion of the lead 23 from the lead hole 21 is largely insufficient, the amount of solder 24 is excessive, and the tip of the lead 23 does not protrude from the solder 24. The state of the solder 24 is shown. The solder 24 is in a substantially flat state.

図３（ｍ）に示すような半田２４の状態である場合、図３（ｎ）に示すように、撮影画像のランド２５内全体にわたって高輝度領域３０が出現する。これは、半田２４が略平坦状態であることによる。 In the state of the solder 24 as shown in FIG. 3 (m), as shown in FIG. 3 (n), the high brightness region 30 appears over the entire land 25 of the photographed image. This is because the solder 24 is in a substantially flat state.

検査ウィンドウ３２は、図３（ａ）、図３（ｅ）、図３（ｉ）、および図３（ｍ）に示す半田２４の状態を識別できるようにするために、その外周が、リード穴２１の直径と同一の直径の外周とされている。また、検査ウィンドウ３２の内周は、リード２３の直径、または、好ましくはリード２３の直径とリード穴２１の径方向の電子部品２２の実装誤差との和と同一の直径の内周とされている。 In order to be able to identify the state of the solder 24 shown in FIG. 3A, FIG. 3E, FIG. 3I, and FIG. The outer circumference has the same diameter as 21. The inner circumference of the inspection window 32 is the inner diameter of the lead 23, or preferably the same diameter as the sum of the diameter of the lead 23 and the mounting error of the electronic component 22 in the radial direction of the lead hole 21. Yes.

なお、ここで言う「リード穴２１の直径」は、リード穴２１の公差の範囲の直径または許容最小直径以上であって許容最大直径以下の間の直径を言う。また、「リード２３の直径」は、リード２３の公差の範囲の直径または許容最小直径以上であって許容最大直径以下の間の直径を言う。さらに、「径方向の電子部品２２の実装誤差」は、電子部品２２のリード２３をリード穴２１に挿入したときに、リード２３の中心とリード穴２１の中心との間の許容できるリード穴径方向の距離を言う。 The “diameter of the lead hole 21” here refers to a diameter within a tolerance range of the lead hole 21 or a diameter between the allowable minimum diameter and the allowable maximum diameter. In addition, the “diameter of the lead 23” refers to a diameter within a tolerance range of the lead 23 or a diameter between the allowable minimum diameter and the allowable maximum diameter. Further, the “mounting error of the electronic component 22 in the radial direction” is an allowable lead hole diameter between the center of the lead 23 and the center of the lead hole 21 when the lead 23 of the electronic component 22 is inserted into the lead hole 21. Say the distance in the direction.

図３（ａ）に示すような半田２４の状態である場合、図３（ｃ）に示すように、検査ウィンドウ３２内は低輝度領域３１である。したがって、画像処理装置の面積測定部６が高輝度領域３０の面積を、例えば０％と算出し、判定部７が半田２４を「良品」と判定する。 In the state of the solder 24 as shown in FIG. 3A, the inspection window 32 is a low-luminance region 31 as shown in FIG. 3C. Therefore, the area measuring unit 6 of the image processing apparatus calculates the area of the high luminance region 30 as, for example, 0%, and the determining unit 7 determines the solder 24 as “good”.

図３（ｅ）に示すような半田２４の状態である場合、図３（ｇ）に示すように、検査ウィンドウ３２内は高輝度領域３０である。したがって、画像処理装置の面積測定部６が高輝度領域３０の面積を、例えば１００％と算出し、判定部７が半田２４を「不良品」と判定する。 In the state of the solder 24 as shown in FIG. 3E, the inside of the inspection window 32 is a high brightness area 30 as shown in FIG. Therefore, the area measuring unit 6 of the image processing apparatus calculates the area of the high luminance region 30 as, for example, 100%, and the determining unit 7 determines the solder 24 as “defective”.

図３（ｉ）に示すような半田２４の状態である場合、図３（ｋ）に示すように、検査ウィンドウ３２内は高輝度領域３０である。したがって、半田２４は「不良品」と判定される。 In the state of the solder 24 as shown in FIG. 3I, the inside of the inspection window 32 is a high brightness area 30 as shown in FIG. Therefore, the solder 24 is determined as a “defective product”.

図３（ｍ）に示すような半田２４の状態である場合、図３（ｏ）に示すように、検査ウィンドウ３２内は高輝度領域３０である。したがって、半田２４は「不良品」と判定される。 In the state of the solder 24 as shown in FIG. 3 (m), the inspection window 32 is a high brightness region 30 as shown in FIG. 3 (o). Therefore, the solder 24 is determined as a “defective product”.

なお、図３（ｄ）に比較例として示すように、リード２１穴の直径と同一の直径である円形状の従来の検査ウィンドウ１３２（特許文献１の検査ウィンドウ）を採用すると、図３（ａ）に示すような半田２４の状態である場合、リード２３の直径や判定部７が判定するときの基準である所定しきい値の値によっては、半田２４が「不良品」と誤判定される。 As shown in FIG. 3D as a comparative example, when a circular conventional inspection window 132 (inspection window of Patent Document 1) having the same diameter as the diameter of the lead 21 hole is employed, FIG. ), The solder 24 is erroneously determined to be “defective” depending on the diameter of the lead 23 and the value of a predetermined threshold value which is a reference when the determination unit 7 determines. .

また、図３（ｈ）に比較例として示すように、従来の検査ウィンドウ１３２を使用すると、図３（ｅ）に示すような半田２４の状態である場合、半田２４は「不良品」と判定される。 Further, as shown in FIG. 3H as a comparative example, when the conventional inspection window 132 is used, when the solder 24 is in the state shown in FIG. Is done.

さらに、図３（ｌ）に比較例として示すように、従来の検査ウィンドウ１３２を使用すると、図３（ｉ）に示すような半田２４の状態である場合、リード２３の直径や判定部７が判定するときの基準である所定しきい値の値によっては、半田２４は「良品」と誤判定される。 Further, as shown in FIG. 3 (l) as a comparative example, when the conventional inspection window 132 is used, the diameter of the lead 23 and the determination unit 7 are determined when the solder 24 is in the state shown in FIG. 3 (i). The solder 24 is erroneously determined to be “non-defective” depending on the value of a predetermined threshold that is a reference for determination.

さらにまた、図３（ｐ）に比較例として示すように、従来の検査ウィンドウ１３２を使用すると、図３（ｍ）に示すような半田２４の状態である場合、半田２４は「不良品」と判定される。 Furthermore, as shown in FIG. 3 (p) as a comparative example, when the conventional inspection window 132 is used, the solder 24 in the state of the solder 24 as shown in FIG. Determined.

ここからは、検査ウィンドウ３２の内周と外周とについての補足説明を、図４を参照しながら行う。 From here, the supplementary explanation about the inner periphery and the outer periphery of the inspection window 32 will be given with reference to FIG.

図４（ａ）は電子部品２２のリード２３がリード穴２１の中心に位置しているときの半田２４の状態を示し、図４（ｂ）は、図４（ａ）に対応する、カメラ１の撮像画像に検査ウィンドウ３２（点線）を設定した様子を示している。図４（ａ）に示す検査ウィンドウ３２は、その内周の直径が電子部品２２のリード２３の直径である。このとき、検査ウィンドウ３２内は低輝度領域３１である。 4A shows the state of the solder 24 when the lead 23 of the electronic component 22 is positioned at the center of the lead hole 21, and FIG. 4B shows the camera 1 corresponding to FIG. 4A. This shows a state in which an inspection window 32 (dotted line) is set in the captured image. The inner diameter of the inspection window 32 shown in FIG. 4A is the diameter of the lead 23 of the electronic component 22. At this time, the inside of the inspection window 32 is a low luminance region 31.

図４（ｃ）に示すように電子部品２２のリード２３がリード穴２１の中心から許容範囲内でずれると、図４（ｄ）に示すように検査ウィンドウ３２内に部分的に高輝度領域３０ａが含まれる。このような場合を想定し（すなわち、このような場合に半田２４の状態を「良品」にもかかわらず「不良品」と判定しないように）、画像処理装置３の判定部７は構成されている（所定しきい値が決定されている）。例えば、検査ウィンドウ３２内に５０％以上の高輝度領域３０が含まれる場合に「不良品」と判定するように、判定部７は構成されている。これは、幾何学的に説明すれば、検査ウィンドウ３２のようなリングに該リングに包囲される大きさ（リングの内周より小さい直径）のサークルを重ねた場合、リングとサークルとが重なる面積は、確実にリングの面積の５０％以下であることに基づいている。 When the lead 23 of the electronic component 22 is displaced within the allowable range from the center of the lead hole 21 as shown in FIG. 4C, the high brightness region 30a is partially in the inspection window 32 as shown in FIG. Is included. In such a case (that is, in such a case, the determination unit 7 of the image processing apparatus 3 is configured so that the state of the solder 24 is not determined as “defective” despite “good”). (A predetermined threshold has been determined). For example, the determination unit 7 is configured to determine “defective product” when the inspection window 32 includes a high-luminance region 30 of 50% or more. In terms of geometrical explanation, when a circle having a size (diameter smaller than the inner circumference of the ring) surrounded by the ring such as the inspection window 32 is overlapped, the area where the ring and the circle overlap with each other. Is based on the fact that it is certainly 50% or less of the area of the ring.

より好ましくは、検査ウィンドウ３２の内周の直径は、電子部品２２のリード２３がリード穴２１の中心から許容範囲内でずれることを想定した直径にするのがよい。すなわち、上述したように、検査ウィンドウ３２の内周の直径を、リード２３の直径とリード穴２１の径方向の電子部品２２の実装誤差との和と同一の直径にするのがよい。これにより、図４（ｆ）に示すように、リード２３がリード穴２１の中心からずれても、検査ウィンドウ３２内に高輝度領域３０ａがほとんど含まれない。このような検査ウィンドウ３２を採用することにより、高精度に半田２４の状態を検査することができる。 More preferably, the diameter of the inner periphery of the inspection window 32 should be a diameter that assumes that the lead 23 of the electronic component 22 is displaced from the center of the lead hole 21 within an allowable range. That is, as described above, the inner diameter of the inspection window 32 is preferably the same as the sum of the diameter of the lead 23 and the mounting error of the electronic component 22 in the radial direction of the lead hole 21. As a result, as shown in FIG. 4 (f), even if the lead 23 is displaced from the center of the lead hole 21, the high luminance region 30 a is hardly included in the inspection window 32. By employing such an inspection window 32, the state of the solder 24 can be inspected with high accuracy.

次に、検査ウィンドウ３２の外周について説明する。 Next, the outer periphery of the inspection window 32 will be described.

図４（ｇ）は、図４（ａ）に比べて半田２４の量がわずかに少ない、「良品」の半田２４の状態を示している。この場合、半田２４は、図４（ａ）に比べてランド２５上において平坦状態になり、それにより図４（ｈ）に示すように、外側の高輝度領域３０ｂが図４（ｂ）に比べて厚くなる。 FIG. 4G shows a state of “good” solder 24 in which the amount of solder 24 is slightly smaller than that in FIG. In this case, the solder 24 becomes flat on the land 25 as compared with FIG. 4A, and as a result, as shown in FIG. 4H, the outer high luminance region 30b is compared with FIG. 4B. And thicken.

図４（ｇ）に示すような半田２４の状態の場合に、検査ウィンドウ３２の外周がリード穴２１に比べて大きいと、図４（ｈ）に示すように検査ウィンドウ３２内は高輝度領域３０ｂを含むことになる。そして、そのために、「良品」であるにもかかわらず、図４（ｇ）に示すような半田２４の状態を「不良品」と誤判定することになる。したがって、検査ウィンドウ３２の外周の直径は、ランド２５の外周直径および内周直径の間の中間の直径より小さくするのがよく、より好ましくは、ランド２５の内周の直径以下、すなわちリード穴２１の直径以下にするのがよい。 When the outer periphery of the inspection window 32 is larger than the lead hole 21 in the state of the solder 24 as shown in FIG. 4G, the inside of the inspection window 32 is a high brightness area 30b as shown in FIG. Will be included. For this reason, the state of the solder 24 as shown in FIG. 4G is erroneously determined as “defective” even though it is “good”. Therefore, the diameter of the outer periphery of the inspection window 32 should be smaller than the intermediate diameter between the outer peripheral diameter and the inner peripheral diameter of the land 25. More preferably, it is equal to or smaller than the inner peripheral diameter of the land 25, that is, the lead hole 21. It is good to make it below the diameter.

なお、現実的には、リード２３の直径やリード穴２１の径にはバラツキがあるので、検査ウィンドウ３２の内周および外周の径は適宜変更される。そのために、画像処理装置３の検査ウィンドウ設定部５は、検査ウィンドウ３２の内周および外周の径を変更可能に構成されているのが好ましい。 In reality, since the diameter of the lead 23 and the diameter of the lead hole 21 vary, the inner and outer diameters of the inspection window 32 are appropriately changed. Therefore, it is preferable that the inspection window setting unit 5 of the image processing apparatus 3 is configured to be able to change the inner and outer diameters of the inspection window 32.

次に、以上の説明してきた検査ウィンドウ３２を使用する、半田検査装置による半田２４の状態の外観検査の一例の流れについて、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。図５に示すフローチャートは、１つの半田２４に対する検査の流れを示している。 Next, the flow of an example of the appearance inspection of the state of the solder 24 by the solder inspection apparatus using the inspection window 32 described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The flowchart shown in FIG. 5 shows the flow of inspection for one solder 24.

まず、ステップＳ１において、リング照明２を点灯して半田２４に光を照射する。そしてカメラ１によって半田２４を撮像する。 First, in step S1, the ring illumination 2 is turned on and the solder 24 is irradiated with light. Then, the solder 24 is imaged by the camera 1.

次に、ステップＳ２において、画像処理装置３の高輝度領域抽出部４は、カメラ１の撮影画像のランド２５内において所定輝度以上の高輝度領域を抽出する。例えば、図２に示すように、高輝度領域３０を抽出する。 Next, in step S 2, the high luminance region extraction unit 4 of the image processing device 3 extracts a high luminance region having a predetermined luminance or higher in the land 25 of the captured image of the camera 1. For example, as shown in FIG. 2, a high brightness area 30 is extracted.

続いて、ステップＳ３において、画像処理装置３の検査ウィンドウ設定部５が、図２に示すように、ランド２５内に検査ウィンドウ３２を設定する。 Subsequently, in step S3, the inspection window setting unit 5 of the image processing apparatus 3 sets an inspection window 32 in the land 25 as shown in FIG.

続いて、ステップＳ４において、画像処理装置３の面積算出部６が、検査ウィンドウ３２内における高輝度領域の面積を算出する。 Subsequently, in step S 4, the area calculation unit 6 of the image processing apparatus 3 calculates the area of the high luminance region in the inspection window 32.

続いて、ステップＳ５において、画像処理装置３の判定部７が、ステップＳ４で算出された高輝度領域面積が所定しきい値以上か否かを判定する。高輝度領域面積が所定しきい値以上である場合、ステップＳ６に進み、半田２４の状態が「不良品」であると判定する。高輝度領域面積が所定しきい値以上でない場合、ステップＳ７に進み、半田２４の状態が「良品」であると判定する。判定部７による半田２４の状態の判定が完了すると、１つの半田２４に対する外観検査が完了する。 Subsequently, in step S5, the determination unit 7 of the image processing device 3 determines whether or not the high-luminance area calculated in step S4 is equal to or greater than a predetermined threshold value. When the area of the high brightness area is equal to or larger than the predetermined threshold value, the process proceeds to step S6, and it is determined that the state of the solder 24 is “defective”. If the high-luminance area is not equal to or greater than the predetermined threshold value, the process proceeds to step S7, where it is determined that the state of the solder 24 is “good”. When the determination of the state of the solder 24 by the determination unit 7 is completed, the appearance inspection for one solder 24 is completed.

本実施の形態によれば、リード２３の先端形状やリード付き電子部品２２の実装誤差に影響されることなく高精度に半田２４の状態を外観検査することができる。また、検査がカメラ１の撮影画像に基づいて行われるため、半田２４の形状を３次元測定する場合に比べて、高速に複数の半田２４の状態を検査することが可能になる。 According to the present embodiment, the appearance of the solder 24 can be inspected with high accuracy without being affected by the tip shape of the lead 23 or the mounting error of the electronic component 22 with lead. Further, since the inspection is performed based on the photographed image of the camera 1, it is possible to inspect the states of the plurality of solders 24 at a higher speed than when the shape of the solder 24 is three-dimensionally measured.

（実施の形態２）
本実施の形態と実施の形態１の違いは、検査ウィンドウの数であり、本実施の形態は２つの検査ウィンドウを使用する。その理由は後述する。なお、本実施の形態は、画像処理装置の検査ウィンドウ設定部、面積測定部、および判定部が実施の形態１と異なるだけなので、ここではその異なる点について説明する。 (Embodiment 2)
The difference between the present embodiment and the first embodiment is the number of inspection windows, and this embodiment uses two inspection windows. The reason will be described later. Note that the present embodiment is different from the first embodiment only in the inspection window setting unit, the area measurement unit, and the determination unit of the image processing apparatus, and only the differences will be described here.

図６は半田２４の状態、カメラ１の撮影画像、および検査ウィンドウの対応関係を示している。 FIG. 6 shows the correspondence between the state of the solder 24, the image taken by the camera 1, and the inspection window.

図６（ａ）に示す半田２４の状態は図３（ａ）と同一であって、また、図６（ｄ）と図３（ｅ）とが同一、図６（ｇ）と図３（ｉ）とが同一、図６（ｊ）と図３（ｍ）とが同一である。 The state of the solder 24 shown in FIG. 6A is the same as that in FIG. 3A, and FIG. 6D and FIG. 3E are the same. FIG. 6G and FIG. ) Are the same, and FIG. 6 (j) and FIG. 3 (m) are the same.

さらに、図６（ｂ）に示すカメラ１の撮影画像は図３（ｂ）と同一であって、また、図６（ｅ）と図３（ｆ）とが同一、図６（ｈ）と図３（ｊ）とが同一、図６（ｋ）と図３（ｎ）とが同一である。 Furthermore, the captured image of the camera 1 shown in FIG. 6B is the same as FIG. 3B, and FIG. 6E and FIG. 3F are the same, and FIG. 6H and FIG. 3 (j) is the same, and FIG. 6 (k) and FIG. 3 (n) are the same.

図６（ｃ）、図６（ｆ）、図６（ｉ）、および図６（ｌ）に示すように、本実施の形態の画像処理装置３の検査ウィンドウ設定部５は、２つの検査ウィンドウ３２，３３を設定する。 As shown in FIG. 6C, FIG. 6F, FIG. 6I, and FIG. 6L, the inspection window setting unit 5 of the image processing apparatus 3 according to the present embodiment includes two inspection windows. 32 and 33 are set.

内側に位置する第１の検査ウィンドウ３２は、実施の形態１と同じである。ただし、外周の直径は、リード穴２１の直径である。 The first inspection window 32 located on the inner side is the same as in the first embodiment. However, the diameter of the outer periphery is the diameter of the lead hole 21.

外側に位置する第２の検査ウィンドウ３３は、第１の検査ウィンドウ３２と同様にリング形状であって、リード穴２１と同心である。また、その外周の直径は、ランド２５の外周直径および内周直径の間の中間の直径より小さい。なお、第２の検査ウィンドウ３３の内周の直径は、第１の検査ウィンドウ３２の外周の直径より大きければよく、細かい条件は特に規定しない。 The second inspection window 33 located on the outer side has a ring shape like the first inspection window 32 and is concentric with the lead hole 21. The outer diameter of the land 25 is smaller than the intermediate diameter between the outer peripheral diameter and the inner peripheral diameter of the land 25. Note that the inner diameter of the second inspection window 33 only needs to be larger than the outer diameter of the first inspection window 32, and no particular condition is specified.

画像処理装置３の面積測定部６は、２つの検査ウィンドウ３２，３３それぞれについて高輝度領域の面積を算出する。 The area measuring unit 6 of the image processing apparatus 3 calculates the area of the high brightness area for each of the two inspection windows 32 and 33.

画像処理装置３の判定部７は、面積算出部６が算出した２つの検査ウィンドウ３２，３３内の高輝度領域の面積に基づいて、半田２４の状態を判定する。判定部７は、２つの検査ウィンドウ３２，３３の少なくとも一方において、面積算出部６が算出した高輝度領域の面積が所定しきい値以上である場合に半田２４の状態を「不良品」と判定する。 The determination unit 7 of the image processing apparatus 3 determines the state of the solder 24 based on the areas of the high luminance regions in the two inspection windows 32 and 33 calculated by the area calculation unit 6. The determination unit 7 determines that the state of the solder 24 is “defective” when the area of the high luminance region calculated by the area calculation unit 6 is equal to or greater than a predetermined threshold in at least one of the two inspection windows 32 and 33. To do.

具体的に説明すると、図６（ａ）に示すような半田２４の状態である場合、図６（ｃ）に示すように、２つの検査ウィンドウ３２，３３内は、ともに低輝度領域３１である。したがって、この場合、画像処理装置３の判定部７は、半田２４の状態を「良品」と判定する。 More specifically, in the state of the solder 24 as shown in FIG. 6A, the two inspection windows 32 and 33 are both low luminance regions 31 as shown in FIG. 6C. . Therefore, in this case, the determination unit 7 of the image processing apparatus 3 determines that the state of the solder 24 is “non-defective”.

図６（ｄ）に示すような半田２４の状態である場合、図６（ｆ）に示すように、内側の第１の検査ウィンドウ３２内が高輝度領域３０であって、外側の第２の検査ウィンドウ３３内が低輝度領域３１である。したがって、この場合、画像処理装置３の判定部７は、半田２４の状態を「不良品」と判定する。 In the state of the solder 24 as shown in FIG. 6 (d), as shown in FIG. 6 (f), the inside first inspection window 32 is the high brightness region 30, and the outside second Inside the inspection window 33 is a low luminance area 31. Therefore, in this case, the determination unit 7 of the image processing apparatus 3 determines that the state of the solder 24 is “defective”.

図６（ｇ）に示すような半田２４の状態である場合、図６（ｉ）に示すように、内側の第１の検査ウィンドウ３２内が部分的に高輝度領域３０であって、外側の第２の検査ウィンドウ３３内が高輝度領域３０である。したがって、この場合、画像処理装置３の判定部７は、半田２４の状態を「不良品」と判定する。 In the state of the solder 24 as shown in FIG. 6 (g), as shown in FIG. 6 (i), the inside of the first inspection window 32 on the inside is partially a high-luminance region 30, and The inside of the second inspection window 33 is the high brightness area 30. Therefore, in this case, the determination unit 7 of the image processing apparatus 3 determines that the state of the solder 24 is “defective”.

図６（ｊ）に示すような半田２４の状態である場合、図６（ｌ）に示すように、２つの検査ウィンドウ３２，３３内は、ともに高輝度領域３０である。したがって、画像処理装置３の判定部７は、半田２４の状態を「不良品」と判定する。 In the state of the solder 24 as shown in FIG. 6J, the inside of the two inspection windows 32 and 33 is a high luminance region 30 as shown in FIG. Therefore, the determination unit 7 of the image processing apparatus 3 determines the state of the solder 24 as “defective product”.

２つの検査ウィンドウ３２，３３を設定する理由は、図６（ｄ）に示すような半田２４の状態と、図６（ｇ）に示すような半田２４の状態とを識別するためである。 The reason for setting the two inspection windows 32 and 33 is to identify the state of the solder 24 as shown in FIG. 6D and the state of the solder 24 as shown in FIG.

図６（ｅ）と図６（ｈ）を参照すれば、高輝度領域３０の配置が正反対であることが分かる。図６（ｄ）に示すような半田２４の状態の場合には高輝度領域３０が中央に位置し、これに対し、図６（ｇ）に示すような半田２４の状態の場合には高輝度領域３０が周縁に位置する。この場合、図６（ｄ）と図６（ｇ）の半田２４の状態を１つの検査ウィンドウによって識別する場合、検査ウィンドウの内周および外周の直径を非常に厳しく設定しなければならない。さもなくば、例えば、検査ウィンドウが図６（ｆ）に示すような低輝度領域３１に位置し、そのために半田２４の状態を「良品」と誤判定する可能性がある。すなわち、半田２４の状態の検査の精度が低精度になる。したがって、これらを考慮して、２つの検査ウィンドウ３２，３３が設定されている。 With reference to FIG. 6E and FIG. 6H, it can be seen that the arrangement of the high luminance region 30 is opposite. In the case of the state of the solder 24 as shown in FIG. 6D, the high luminance region 30 is located at the center, whereas in the case of the state of the solder 24 as shown in FIG. Region 30 is located at the periphery. In this case, when the state of the solder 24 in FIGS. 6D and 6G is identified by one inspection window, the inner and outer diameters of the inspection window must be set very strictly. Otherwise, for example, the inspection window is located in the low luminance region 31 as shown in FIG. 6 (f), and therefore the state of the solder 24 may be erroneously determined as “good”. That is, the accuracy of the inspection of the state of the solder 24 becomes low. Accordingly, in consideration of these, two inspection windows 32 and 33 are set.

次に、２つの検査ウィンドウ３２，３３を使用する、本実施の形態の半田２４の状態の外観検査の一例の流れを、図７に示すフローチャートを参照しながら説明する。 Next, the flow of an example of the appearance inspection of the state of the solder 24 of the present embodiment using the two inspection windows 32 and 33 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、ステップＳ２１において、図５に示す実施の形態１のステップＳ１と同様に、リング照明２を点灯して半田２４に光を照射する。そしてカメラ１によって半田２４を撮像する。 First, in step S21, as in step S1 of the first embodiment shown in FIG. Then, the solder 24 is imaged by the camera 1.

次に、ステップＳ２２において、実施の形態１のステップ２と同様に、画像処理装置３の高輝度領域抽出部４は、カメラ１の撮影画像のランド２５内において所定輝度以上の高輝度領域を抽出する。 Next, in step S22, as in step 2 of the first embodiment, the high luminance area extraction unit 4 of the image processing apparatus 3 extracts a high luminance area having a predetermined luminance or higher in the land 25 of the captured image of the camera 1. To do.

続いて、ステップＳ２３において、画像処理装置３の検査ウィンドウ設定部５が、ランド２５内に第１（内側）の検査ウィンドウ３２を設定する。 Subsequently, in step S 23, the inspection window setting unit 5 of the image processing apparatus 3 sets a first (inner) inspection window 32 in the land 25.

続いて、ステップＳ２４において、画像処理装置３の検査ウィンドウ設定部５が、ランド２５内に第２（外側）の検査ウィンドウ３３を設定する。 Subsequently, in step S 24, the inspection window setting unit 5 of the image processing apparatus 3 sets a second (outside) inspection window 33 in the land 25.

続いて、ステップＳ２５において、画像処理装置３の面積算出部６が、２つの検査ウィンドウ３２，３３内における高輝度領域の面積を算出する。 Subsequently, in step S 25, the area calculation unit 6 of the image processing apparatus 3 calculates the area of the high luminance region in the two inspection windows 32 and 33.

続いて、ステップＳ２６において、画像処理装置３の判定部７が、ステップＳ２５で算出された２つの検査ウィンドウ内の高輝度領域面積の少なくとも一方が所定しきい値以上か否かを判定する。少なくとも一方が高輝度領域面積が所定しきい値以上である場合、ステップＳ２７に進み、半田２４の状態が「不良品」であると判定する。そうでない場合、ステップＳ２８に進み、半田２４の状態が「良品」であると判定する。判定部７による半田２４の状態の判定が完了すると、１つの半田２４に対する検査が完了する。 Subsequently, in step S26, the determination unit 7 of the image processing apparatus 3 determines whether at least one of the high-luminance area areas in the two inspection windows calculated in step S25 is equal to or greater than a predetermined threshold value. When at least one of the areas of the high luminance area is equal to or larger than the predetermined threshold value, the process proceeds to step S27, and it is determined that the state of the solder 24 is “defective product”. Otherwise, the process proceeds to step S28, and it is determined that the state of the solder 24 is “non-defective”. When the determination of the state of the solder 24 by the determination unit 7 is completed, the inspection for one solder 24 is completed.

本実施の形態によれば、２つの検査ウィンドウ３２，３３を設定することにより、図６（ｄ）と図６（ｇ）に示すような半田２４の状態を確実に識別することができるため、実施の形態１に比べて高精度に半田２４の状態を検査できる。 According to the present embodiment, by setting the two inspection windows 32 and 33, the state of the solder 24 as shown in FIGS. 6D and 6G can be reliably identified. The state of the solder 24 can be inspected with higher accuracy than in the first embodiment.

（実施の形態３）
本実施の形態は、実施の形態２の改良形態であって、電子部品のリードがクリンチ（屈曲）されている場合に対応するものである。 (Embodiment 3)
The present embodiment is an improved form of the second embodiment and corresponds to the case where the lead of the electronic component is clinched (bent).

図８は、本実施の形態に半田検査装置の構成を概略的に示している。実施の形態２と異なる点は、面積算出部６とマスク設定部８である。したがって、面積算出部６とマスク設定部８を主に説明する。 FIG. 8 schematically shows the configuration of the solder inspection apparatus according to the present embodiment. The difference from the second embodiment is an area calculation unit 6 and a mask setting unit 8. Therefore, the area calculation unit 6 and the mask setting unit 8 will be mainly described.

図９は、半田２４の形状、カメラ１の撮影画像、検査ウィンドウおよびマスクの対応関係を示している。 FIG. 9 shows the correspondence between the shape of the solder 24, the image taken by the camera 1, the inspection window, and the mask.

図９（ａ）に示すように、電子部品２２のリード２３はクリンチされている（屈曲されている）。 As shown in FIG. 9A, the lead 23 of the electronic component 22 is clinched (bent).

図９（ａ）に示すようにリード２３がクリンチされると、リード２３の屈曲部分より先端側部分からの反射により、図９（ｂ）に示すように、中央からリード２３のクリンチ方向と逆方向に向かって延びる高輝度領域３０ｄが出現する。 When the lead 23 is clinched as shown in FIG. 9 (a), the lead 23 is reflected from the front end side by the reflection from the bent portion of the lead 23, as shown in FIG. A high luminance region 30d extending in the direction appears.

図９（ｂ）に示すようにリード２３のクリンチ由来の高輝度領域３０ｄが出現した状態で、実施の形態２のように半田２４の状態の外観検査を実施すると、「良品」にもかかわらず「不良品」と誤判定する可能性がある。 As shown in FIG. 9B, when the appearance inspection of the state of the solder 24 is performed as in the second embodiment in the state where the high brightness region 30d derived from the clinch of the lead 23 has appeared, There is a possibility of misjudging as “defective product”.

例えば、図９（ｃ）に示すように内側の第１の検査ウィンドウ３２と外側の第２の検査ウィンドウ３３とに高輝度領域３０ｄが含まれるために、画像処理装置３の判定部７が「不良品」と誤判定する可能性がある。 For example, as shown in FIG. 9C, the high-intensity region 30d is included in the first inspection window 32 on the inner side and the second inspection window 33 on the outer side. There is a possibility of misjudging as “defective product”.

この対処として、本実施の形態の画像処理装置３は、リード２３がクリンチされている場合、図９（ｄ）に示すように、リード２３のクリンチ方向と逆方向をマスクする、すなわちマスクされた撮影画像の領域を検査に利用しないようにするマスク３４を設定するマスク設定部８を有する。 As a countermeasure, when the lead 23 is clinched, the image processing apparatus 3 according to the present embodiment masks the direction opposite to the clinching direction of the lead 23 as shown in FIG. A mask setting unit 8 is provided for setting a mask 34 that prevents the area of the captured image from being used for inspection.

マスク設定部８によって設定されるマスク３４は、リード２３のクリンチ方向と逆方向に延びる高輝度領域３０ｄをマスクする扇形状であって、リード穴２１の中心から反クリンチ方向に延びている。扇形状の角度は０〜１８０°の範囲の角度であって、具体的な角度はクリンチの角度によって決定される。なお、マスク３４は、扇形状以外の形状であってもよく、リード穴２１の中心より反クリンチ方向側を少なくとも部分的に、すなわち反クリンチ方向側に現れる高輝度領域３０ｄを少なくとも部分的にマスクできる形状であればよい。 The mask 34 set by the mask setting unit 8 has a fan shape that masks the high luminance region 30 d extending in the direction opposite to the clinching direction of the lead 23, and extends in the anti-clinching direction from the center of the lead hole 21. The fan-shaped angle is an angle in the range of 0 to 180 °, and the specific angle is determined by the clinch angle. The mask 34 may have a shape other than a fan shape, and at least partially masks the high brightness region 30d that appears at least partially on the anti-clinch direction side from the center of the lead hole 21, that is, on the anti-clinch direction side. Any shape can be used.

このようなマスク３４により、図９（ｄ）に示すようにクリンチによって現れる高輝度領域３０ｄを除いて、第１および第２の検査ウィンドウ３２，３３を使用して半田２４の状態を検査することができる。例えば、図９（ｄ）の場合、両方の検査ウィンドウ３２，３３内の高輝度領域が５０％以下になるので、画像処理装置３の判定部７は「良品」と正しく判定する。 With such a mask 34, the state of the solder 24 is inspected using the first and second inspection windows 32 and 33 except for the high luminance region 30d that appears by clinch as shown in FIG. Can do. For example, in the case of FIG. 9D, since the high brightness area in both the inspection windows 32 and 33 is 50% or less, the determination unit 7 of the image processing apparatus 3 correctly determines “good”.

次に、リード２３がクリンチされている場合における、２つの検査ウィンドウ３２，３３を使用する、本実施の形態の半田２４の状態の外観検査の一例の流れを、図１０に示すフローチャートを参照しながら説明する。 Next, the flow of an example of the appearance inspection of the state of the solder 24 of the present embodiment using the two inspection windows 32 and 33 when the lead 23 is clinched is described with reference to the flowchart shown in FIG. While explaining.

まず、ステップＳ３１において、図５に示す実施の形態１のステップＳ１と同様に、リング照明２を点灯して半田２４に光を照射する。そしてカメラ１によって半田２４を撮像する。 First, in step S31, as in step S1 of the first embodiment shown in FIG. Then, the solder 24 is imaged by the camera 1.

次に、ステップＳ３２において、実施の形態１のステップ２と同様に、画像処理装置３の高輝度領域抽出部４は、カメラ１の撮影画像のランド２５内において所定輝度以上の高輝度領域を抽出する。 Next, in step S32, as in step 2 of the first embodiment, the high brightness area extraction unit 4 of the image processing device 3 extracts a high brightness area having a predetermined brightness or higher in the land 25 of the captured image of the camera 1. To do.

続いて、ステップＳ３３において、マスク設定部８が、図９（ｄ）に示すように、マスク３４を設定する。 Subsequently, in step S33, the mask setting unit 8 sets a mask 34 as shown in FIG.

続いて、ステップＳ３４において、マスク３４が設定された撮影画像の領域を除外する。 Subsequently, in step S34, the region of the captured image in which the mask 34 is set is excluded.

続いて、ステップＳ３５において、画像処理装置３の検査ウィンドウ設定部５が、ランド２５内に第１（内側）の検査ウィンドウ３２を設定する。 Subsequently, in step S 35, the inspection window setting unit 5 of the image processing apparatus 3 sets the first (inner) inspection window 32 in the land 25.

続いて、ステップＳ３６において、画像処理装置３の検査ウィンドウ設定部５が、ランド２５内に第２（外側）の検査ウィンドウ３３を設定する。 Subsequently, in step S 36, the inspection window setting unit 5 of the image processing apparatus 3 sets a second (outside) inspection window 33 in the land 25.

続いて、ステップＳ３７において、画像処理装置３の面積算出部６が、２つの検査ウィンドウ３２，３３内における高輝度領域の面積を算出する。 Subsequently, in step S 37, the area calculation unit 6 of the image processing apparatus 3 calculates the area of the high luminance region in the two inspection windows 32 and 33.

続いて、ステップＳ３８において、画像処理装置３の判定部７が、ステップＳ３７で算出された２つの検査ウィンドウ内の高輝度領域面積の少なくとも一方が所定しきい値以上か否かを判定する。少なくとも一方が高輝度領域面積が所定しきい値以上である場合、ステップＳ３９に進み、半田２４の状態が「不良品」であると判定する。そうでない場合、ステップＳ４０に進み、半田２４の状態が「良品」であると判定する。判定部７による半田２４の状態の判定が完了すると、１つの半田２４に対する検査が完了する。 Subsequently, in step S38, the determination unit 7 of the image processing apparatus 3 determines whether at least one of the high-luminance area areas in the two inspection windows calculated in step S37 is equal to or greater than a predetermined threshold value. If at least one of the areas of the high luminance area is equal to or larger than the predetermined threshold value, the process proceeds to step S39, and it is determined that the state of the solder 24 is “defective”. Otherwise, the process proceeds to step S40, and it is determined that the state of the solder 24 is “non-defective”. When the determination of the state of the solder 24 by the determination unit 7 is completed, the inspection for one solder 24 is completed.

本実施の形態によれば、マスク設定部８が設定するマスク３４により、電子部品２２のリード２３がクリンチされていても高精度に半田２４の状態を検査できる。 According to the present embodiment, the state of the solder 24 can be inspected with high accuracy even if the lead 23 of the electronic component 22 is clinched by the mask 34 set by the mask setting unit 8.

以上、３つの実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は、これら３つの実施の形態に限定されない。 Although the present invention has been described with reference to the three embodiments, the present invention is not limited to these three embodiments.

例えば、上述の実施の形態の場合、検査ウィンドウ内の撮影画像領域全てを用いて半田の状態を検査しているが、本発明はこれに限らない。広義には、検査に使用する撮影画像の領域（検査領域）は、撮像画像におけるリードの外周より外側の領域の少なくとも一部分であればよい。また、必ずしも連続した領域である必要はない。例えば、図３（ｃ）に示すような内径がリードの直径と同一であって外径がリード穴の直径と同一であるリング形状の領域内において、間隔をあけて配置される複数の独立した領域を検査に使用する検査領域としてもよい。例えば、９０度ずつ間隔を開けて配置される４つの独立した領域であってもよい。 For example, in the above-described embodiment, the state of solder is inspected using the entire captured image area in the inspection window, but the present invention is not limited to this. In a broad sense, the area of the captured image (inspection area) used for the inspection may be at least a part of the area outside the outer periphery of the lead in the captured image. Further, it is not necessarily a continuous area. For example, as shown in FIG. 3 (c), a plurality of independent pieces arranged at intervals in a ring-shaped region where the inner diameter is the same as the lead diameter and the outer diameter is the same as the lead hole diameter. The region may be an inspection region used for inspection. For example, it may be four independent regions arranged at intervals of 90 degrees.

また、上述の実施の形態の場合、画像処理装置の判定部は、半田の状態を「良品」または「不良品」と判定するように構成されているが、本発明はこれに限定されない。本発明は、図３（ａ）、図３（ｅ）、図３（ｉ）、図３（ｍ）に示すように、４つの半田の状態を識別できるので、画像処理装置の判定部を「良品」、「不良品１」、「不良品２」、または「不良品３」の少なくとも１つを判定結果として出力するように構成してもよい。これによれば、「不良品１」、「不良品２」、「不良品３」とそれぞれ判定されたときの対応策を予め決めておくことにより、判定部による「不良品」との判定後、「不良品」と判定された半田を確認することなく、すぐに対応策を実行することができる。 In the embodiment described above, the determination unit of the image processing apparatus is configured to determine the solder state as “good” or “defective”, but the present invention is not limited to this. In the present invention, as shown in FIGS. 3A, 3E, 3I, and 3M, the four solder states can be identified. At least one of “non-defective product”, “defective product 1”, “defective product 2”, or “defective product 3” may be output as a determination result. According to this, after determining the “defective product” by the determination unit by predetermining countermeasures when it is determined as “defective product 1”, “defective product 2”, and “defective product 3”, respectively. Therefore, it is possible to immediately execute the countermeasure without confirming the solder determined as “defective product”.

本発明は、基板のリード穴に装通された電子部品のリードと該基板とを接合する半田の状態を検査する方法であるので、電子基板の半田外観検査に適用することができる。 Since the present invention is a method for inspecting the state of solder that joins a lead of an electronic component inserted into a lead hole of the substrate and the substrate, it can be applied to a solder appearance inspection of an electronic substrate.

１カメラ
２リング照明
２０基板
２１リード穴
２２電子部品
２３リード
２４半田
２５ランド
３０高輝度領域
３１低輝度領域
３２検査ウィンドウ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Camera 2 Ring illumination 20 Board | substrate 21 Lead hole 22 Electronic component 23 Lead 24 Solder 25 Land 30 High-intensity area 31 Low-intensity area 32 Inspection window

Claims

A solder inspection method for inspecting a state of solder for joining a lead of an electronic component inserted into a lead hole of a substrate and the substrate,
Take an image of the solder irradiated with light from above with a camera,
When inspecting the state of the solder based on the luminance of the inspection area in the captured image of the camera,
The examination region, see contains at least a portion of the outer periphery than the outer region of the electronic component leads in the captured image,
The inspection area is a ring-shaped inspection area concentric with the lead hole, and an inner diameter thereof is a sum of a mounting error of the electronic component in a radial direction of the lead hole and a diameter of the lead. Solder inspection method.

Inspection of the state of solder that joins the lead of the electronic component inserted into the lead hole of the substrate and the substrate
A solder inspection method,
Take an image of the solder irradiated with light from above with a camera,
When inspecting the state of the solder based on the luminance of the inspection area in the captured image of the camera,
The inspection area includes at least a part of an area outside the outer periphery of the lead of the electronic component in the captured image;
The examination region, wherein a test area of the lead hole and concentric ring-shaped, Ru same der the diameter of the outer diameter of the lead hole
Half field inspection method.

Defining a second ring-shaped inspection area surrounding the ring-shaped inspection area;
Solder inspection method according to claim 1 or 2, wherein inspecting the solder state on the basis of the amount of reflected light in the inspection region each of the two ring-shaped.

The solder inspection method according to claim 3 , wherein the solder state is determined to be defective when at least one of the luminances of the two ring-shaped inspection regions exceeds a predetermined luminance.