JPH01100409A - Apparatus for inspecting positional shift of chip component - Google Patents

Apparatus for inspecting positional shift of chip component

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JPH01100409A
JPH01100409A JP62257192A JP25719287A JPH01100409A JP H01100409 A JPH01100409 A JP H01100409A JP 62257192 A JP62257192 A JP 62257192A JP 25719287 A JP25719287 A JP 25719287A JP H01100409 A JPH01100409 A JP H01100409A
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chip component
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Abstract

PURPOSE:To always stably inspect positional shift, by performing imaging so that the light cutting line projected on a substrate and a mounting chip component becomes horizontal in an image and analyzing the shape of the light cutting line in the image to detect the positional shift of the chip component. CONSTITUTION:A printed circuit board having a chip component being an object to be inspected mounted thereon is mounted on an XY stage 5 and two slit light projectors 3 are arranged so that the light cutting lines allowed to irradiate the printed circuit board cross each other at a right angle. Further, the galvano mirror 4 controlled by an image processing control apparatus 8 is provided in order to control the irradiation positions of the projected slit light beams by reflecting said light. Then, two light cutting lines allowed to irradiate the printed circuit board are imaged in the horizontal direction within an image by two television cameras 1 and a half mirror 2. The shapes of the light cutting lines in the image are analyzed by the image processing control apparatus 8 to detect the positional shift of the chip component.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子部品実装基板検査装置に係り、特に小型・
面付チップ部品のプリント基板実装後における位置ずれ
自動検査に好適な検出光学系を有するチップ部品位置ず
れ検査装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an electronic component mounting board inspection device, and particularly to a compact and compact electronic component mounting board inspection device.
The present invention relates to a chip component misalignment inspection device having a detection optical system suitable for automatic misalignment inspection after surface-mounted chip components are mounted on a printed circuit board.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のチップ部品が実装されたプリント基板のチップ部
品位置ずれ検査装置は例えば特開昭61−294502
号に記載のように複数の照明を利用して対象部品を照射
し、コントラストのよい画像入力および特定対象のみを
強調した画像入力を行ない、この入力画像を2値化する
ことにより部品の位置ずれを検査する方法をとっていた
A conventional chip component misalignment inspection device for a printed circuit board on which chip components are mounted is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-294502.
As described in the issue, the target part is illuminated using multiple lights, an image with good contrast and an image that emphasizes only a specific target are input, and this input image is binarized to detect the positional deviation of the part. A method of testing was taken.

また特開昭58−135941号に記載のように平行照
明を対象に照射し、対象部品の陰影を基板上に形成させ
、その陰影を画像として入力することによりチップ部品
の外形および位置を決める方法をとっていた。
Furthermore, as described in JP-A No. 58-135941, a method of determining the external shape and position of a chip component by irradiating the target with parallel illumination to form a shadow of the target component on the substrate, and inputting the shadow as an image. was taking.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来技術は特開昭61−294502号で開示され
た方法では対象部品色および基板色の組合せによりコン
トラストのとりにくい場合について配慮がされておらず
、検査適用可能な対象に制限があった。
The method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-294502 does not take into account the case where it is difficult to obtain contrast due to the combination of target component color and board color, and there are limitations on the objects that can be inspected.

また特開昭58−155941号で開示された装置では
円筒部品やその他の異形部品等のより複雑な形状の部品
について配慮がされておらず、上記同様に検査適用可能
な対象に制限があった。
Furthermore, the device disclosed in JP-A No. 58-155941 did not take into consideration parts with more complex shapes such as cylindrical parts and other irregularly shaped parts, and as mentioned above, there were limitations on the objects that could be inspected. .

さらに上記従来技術は両方ともに積極的な投光を行なう
が、これに伴い半田面等からの高輝度な反射光による特
に固体撮像素子使用時に起る撮像素子上でのプルーミン
グやスミア等の点について配慮がされておらず、半田付
は後の検査が困難となる問題があった。
Furthermore, although both of the above conventional technologies actively project light, problems such as pluming and smearing on the image sensor that occur especially when using a solid-state image sensor due to high-intensity reflected light from the solder surface etc. Due to lack of consideration, there was a problem in that soldering made later inspection difficult.

本発明の目的はチップ部品の色・形状およびプリント基
板の色などに影響されずにプリント基板へ半田付は後の
チップ部品の位−ずれ検査を常に安定に行えるチップ部
品位置ずれ検査装置を提供するにある。
An object of the present invention is to provide a chip component misalignment inspection device that can always and stably inspect the misalignment of chip components after soldering to a printed circuit board without being affected by the color and shape of the chip components or the color of the printed circuit board. There is something to do.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的は、スリット光投影器からのスリット光をガル
バノミラ−で反射させたのち基板に対し斜方向から投射
して光切断線を基板および実装チップ部品上に投影し、
この光切断線を基板上方からテレビカメラにより光切断
線が画像内で水平になるように撮像し、画像中の光切断
線の形状を画像処理制御装置により解析してチップ部品
の位置ずれを検出するチップ部品位置ずれ検査装置によ
り達成される。
The above purpose is to reflect the slit light from the slit light projector with a galvanometer mirror and then project it onto the board from an oblique direction to project a light cutting line onto the board and the mounted chip components.
This optical cutting line is imaged from above the board using a television camera so that the optical cutting line is horizontal in the image, and the shape of the optical cutting line in the image is analyzed by an image processing control device to detect the positional shift of the chip components. This is achieved by a chip component misalignment inspection device.

〔作用〕[Effect]

上記のチップ部品位置ずれ検査装置では、スリット光を
基板に対し斜方から照射し【これを真上から撮像するこ
とにより画像中の光切断線の位置が被照射面の高低に応
じて変化するため光切断線の形状を解析することにより
対象の高低が分るので1、これより基板上に実装された
チップ部品の位置は基板面の凹凸から検出可能であって
チップの負・形状および基板の色には影響されない。こ
のさい光切断線を十字に対象に照射することにより対象
チップの横ずれおよび縦ずれを検出できる。
In the above-mentioned chip component misalignment inspection device, a slit light is irradiated onto the board from an oblique direction [By capturing the image from directly above, the position of the light cutting line in the image changes depending on the height of the irradiated surface. Therefore, by analyzing the shape of the optical cutting line, the height of the object can be determined.1 From this, the position of the chip component mounted on the board can be detected from the unevenness of the board surface, and the negative shape of the chip and the board is not affected by the color of At this time, by irradiating the target with the optical cutting line in a cross pattern, horizontal and vertical displacements of the target chip can be detected.

またガルバノミラ−によりスリット光投影器から投射さ
れたスリット光を反射させて任意の角度で対象に光切断
線を照射でき゛るので、これにより多様なチップの高さ
に対してチップ上面に確実に光切断線を照射できる。さ
らに対象に照射された光切断線を画像内で水平方向にな
るように撮像することにより、スリット光あるいは一般
照射等が直接に半田等の金属面に当って高輝度の反射光
を返した場合に特に固体撮像素子を用いた時に生じるス
ミアあるいはブルーミングと呼ばれる明るい縦線と光切
断線とを画像内での輝線の方向として区別できるので、
光切断脂検出時の誤検出を防ぐことができる。
In addition, the galvanometer mirror can reflect the slit light projected from the slit light projector and irradiate the target with a light cutting line at any angle. Can irradiate cutting lines. Furthermore, by imaging the light cutting line irradiated on the target so that it is horizontal in the image, if the slit light or general irradiation directly hits the metal surface such as solder and returns high-intensity reflected light. In particular, bright vertical lines called smear or blooming, which occur when solid-state imaging devices are used, and light cutting lines can be distinguished as the direction of the bright line in the image.
Erroneous detection can be prevented when detecting photo-cleaved fat.

〔実施例〕〔Example〕

以下に本発明の一実施例を第1図から第10図により説
明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 10.

第1図は本発明によるチップ部品位置ずれ検査装置の一
実施例を示す概略構成図である。第1図において、1は
検査対象を撮像するテレビカメラ、2はハーフミラ−で
2台のテレビカメラ1を光学的に結合して2台のテレビ
カメラ1が同じ場所を各々9QOずれた角度関係で撮像
できるようにしている。3はスリット光プロジェクタ(
スリット光投影器)、4はスリット光プロジェクタ3よ
り投射されたスリット光を反射して光切断線の基板上照
射位置を制御するためのミラーたとえばガルバノミラ−
である。5は検査対象のチップ部品を実装したプリント
基板を保持するXYステージであり、平面的に移動可能
なxyテーブルで駆動される。6はスリット光プロジェ
クタ30点灯制御とガルバノミラ−4およびXYステー
ジ(xYテープル)5の動作制御を行なう制御回路、7
はテレビカメラ1より入力される画像データを処理する
画像処理回路、8は制御回路6および画像処理回路7よ
り成る画像処理制御装置である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a chip component positional deviation inspection device according to the present invention. In Fig. 1, 1 is a television camera that images the inspection object, and 2 is a half mirror that optically connects the two television cameras 1, so that the two television cameras 1 are able to capture the same location at angles shifted by 9 QO. It is possible to take images. 3 is a slit light projector (
4 is a mirror, such as a galvano mirror, for reflecting the slit light projected from the slit light projector 3 and controlling the irradiation position of the light cutting line on the substrate.
It is. Reference numeral 5 denotes an XY stage that holds a printed circuit board on which chip components to be inspected are mounted, and is driven by an xy table that is movable in a plane. 6 is a control circuit that controls the lighting of the slit light projector 30 and the operation of the galvano mirror 4 and the XY stage (xY table) 5;
Reference numeral 8 indicates an image processing circuit that processes image data input from the television camera 1, and 8 an image processing control device comprising a control circuit 6 and an image processing circuit 7.

第1図の装置はテレビカメラ1と、スリット光プロジェ
クタ5と、検査対象であるチップ部品を実装したプリン
ト基板を装着するxYステージ(XY7″−プル)5と
、テレビカメラ1より入力される画像データの処理およ
びシステムの制御を行なう画像処理制御装置8より成る
電子部品実装基板検査装置において、基板上に照射され
る光切断線が各々直交するように2台のスリット光プロ
ジェクタ5を備え、さらに投射されたスリット光を反射
させて各々のスリット光の照射位置を制御するために画
像処理制御装置8により制御されるガルバノミラ−(ミ
ラー)4を設けるとともに、基板上に照射された2本の
光切断線を画備中水平方向に撮像できるように2台のテ
レビカメニア1およびハーフミラ−2を設けることによ
り、テレビカメラ1によりえられる画像中の光切断線の
形状を画像処理制御装置8により解析してチップ部品の
位置ずれを検出するようにしたチップ部品位置ずれ検査
装置である。
The apparatus shown in FIG. 1 includes a television camera 1, a slit light projector 5, an xY stage (XY7''-pull) 5 on which a printed circuit board on which chip components to be inspected are mounted, and an image input from the television camera 1. The electronic component mounting board inspection apparatus is comprised of an image processing control device 8 that processes data and controls the system. A galvanometer mirror 4 controlled by an image processing control device 8 is provided to reflect the projected slit light and control the irradiation position of each slit light. By providing two television cameras 1 and a half mirror 2 so that the cutting line can be imaged in the horizontal direction, the shape of the optical cutting line in the image obtained by the television camera 1 is analyzed by the image processing control device 8. This is a chip component misalignment inspection device that detects misalignment of a chip component.

第2図は第1図の検出光学系の部分説明図である。第1
図の光学系は1台のテレビカメラ1とスリット光プロジ
ェクタ3およびガルバノミラ−4が1組となってそれら
が2組だけ用意されているが、第2図はそのうちの1組
を側面から見た図を示している。第2図において、各図
面を通じて同一符号は同一または相当部分を示すものと
し、9は検査対象であるチップ部品、10はチップ部品
9を実装したプリント基板でxYステージ5(第1図)
に装着される。S11はスリット光プロジェクタ6によ
りガルバノミラ−4を介して光切断線を検査対象のチッ
プ部品9に照射した時の画像をテレビカメラ1により撮
像して入力した時の入力画像である。
FIG. 2 is a partial explanatory diagram of the detection optical system of FIG. 1. 1st
The optical system shown in the figure consists of a television camera 1, a slit light projector 3, and a galvano mirror 4, and only two sets are prepared. Figure 2 shows one of the sets seen from the side. The figure shows. In FIG. 2, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts throughout the drawings, 9 is the chip component to be inspected, 10 is the printed circuit board on which the chip component 9 is mounted, and the xY stage 5 (FIG. 1)
will be installed on the S11 is an input image obtained by capturing and inputting an image by the television camera 1 when the chip component 9 to be inspected is irradiated with a light cutting line by the slit light projector 6 via the galvanometer mirror 4.

第2図のテレビカメラ1は基板10に対して垂直方向に
設置され、スリット光プロジェクタ5からの光切断線は
ガルバノミラ−4により反射されて基板10に対し斜方
から照射される。これにより基板10面より高い位置の
チップ部品9上に照射された光切断線は画像11上で基
板面に照射された光切断線より上方に移動する。このよ
うに光切断線の画像11上位置は対象のチップ部品9の
凹凸により変化するので、画像11上の光切断線の形状
から対象のチップ部品9の位置を検出が可能であり、第
2図ではチップ部品9のX方向の位置ずれについて検出
可能である。ここで検査対象であるチップ部品9は品種
の違いによりその高さが違りてくるため、対象のチップ
部品9に応じて光切断線がその上面に照射されるように
ガルバノミラ−4によりスリット光プロジェクタ5から
のスリット光を反射させて照射位置を制御する。このガ
ルバノミラ−4の制御回路6(第1図)による制御方法
はチップ部品9の高さを示すデータを利用してガルバノ
ミラ−4の角度を制御することにより行なわれる。なお
第2図の画像11で示すチップ部品9のY方向の位置ず
れを検出するために、第2図に示す光学系を別に1組だ
け用意する。このため第1図に示す各々2台のテレビカ
メラ1とスリット光プロジェクタ5とガルバノミラ−4
を設け、スリット光プロジェクタ5およびガルバノミラ
−3は各々が第1図に示すごとく直交するように配置さ
れる。
The television camera 1 shown in FIG. 2 is installed perpendicularly to the substrate 10, and the light cutting line from the slit light projector 5 is reflected by the galvanometer mirror 4 and is irradiated onto the substrate 10 from an oblique direction. As a result, the light cutting line irradiated onto the chip component 9 at a position higher than the surface of the substrate 10 moves upward on the image 11 from the light cutting line irradiated onto the substrate surface. As described above, since the position of the optical cutting line on the image 11 changes depending on the unevenness of the target chip component 9, it is possible to detect the position of the target chip component 9 from the shape of the optical cutting line on the image 11. In the figure, positional deviation of the chip component 9 in the X direction can be detected. Since the height of the chip component 9 to be inspected differs depending on the type of the chip component 9, the galvanometer mirror 4 is used to irradiate the slit light so that the light cutting line is irradiated on the top surface according to the chip component 9 to be inspected. The slit light from the projector 5 is reflected to control the irradiation position. This method of controlling the galvano mirror 4 by the control circuit 6 (FIG. 1) is performed by controlling the angle of the galvano mirror 4 using data indicating the height of the chip component 9. Note that in order to detect the displacement of the chip component 9 in the Y direction as shown in the image 11 in FIG. 2, only one set of the optical system shown in FIG. 2 is separately prepared. For this purpose, two television cameras 1, a slit light projector 5, and a galvano mirror 4 shown in FIG.
The slit light projector 5 and the galvanometer mirror 3 are arranged so as to be perpendicular to each other as shown in FIG.

第5図は第1図の撮像方式の説明図である。第1図のテ
レビカメラ1については第5図に示すようにハーフミラ
−2により検査対象の基板10上のチップ部品9より入
射する光線を2分割し、この画像を2台のテレビカメラ
1a、1hで撮像する。このとき2台のテレビカメラ1
a、1hは同じ対象をその画像内に捕えているが、その
2台のテレビカメラ1α、1bより入力される画像11
は入力画像11α。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the imaging method shown in FIG. 1. As for the television camera 1 shown in FIG. 1, as shown in FIG. Take an image with At this time, two TV cameras 1
Images a and 1h capture the same object in their images, but the image 11 input from the two television cameras 1α and 1b
is the input image 11α.

11Aのよ5に互いに直交している。これにより第5図
の画像11g、11bに示すような画像上の光切断線の
形状から検査対象であるチップ部品9の各X。
11A, they are orthogonal to each other. As a result, each X of the chip component 9 to be inspected is determined from the shape of the optical cutting line on the image as shown in images 11g and 11b in FIG.

Y方向の位置ずれ検出が可能であ、る。It is possible to detect positional deviation in the Y direction.

第4図および第5図は第2図および第6図の各入力画像
11例の説明図である。第4図および第5図において、
12は高輝度な点、15は高輝度な縦線。
FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams of 11 examples of each input image shown in FIGS. 2 and 6. FIG. In Figures 4 and 5,
12 is a high brightness point, and 15 is a high brightness vertical line.

14は光切断線による高輝度縦線、15は反射光による
高輝度縦線である。上記の第2図および第3図の光切断
線は第2図の入力画像11および第3図の画像11g、
11Aに示すように画像中水平方向になるようにテレビ
カメラ1を設定して撮像する。このようにすれば第4図
の画像11に示すように対象とするチップ部品9を、半
田付けした基板10上に照射した光切断線が基板10上
の半田あるいは金属光沢面で反射した場合に、これがテ
レビカメラ1の画像11中の高輝度な点12とし【撮像
され、これにより高輝度な縦線15を発生するが、これ
と光切断線は方向として判別′が容易である。これに対
してもし第5図の画像11に示すように光切断線が画像
中縦方向になるように撮像した場合には、光切断線によ
る高輝度縦線14と反射光により発生した高輝度な点1
2による高輝度縦1i15との判別が困難になるから好
ましくない。つぎにテレビカメラ1により光切断線が画
像中水平方向になるように撮像した場合に、この画像よ
り光切断線を安定に抽出するための回路構成および抽出
方式について説明する。
14 is a high-brightness vertical line formed by a light cutting line, and 15 is a high-brightness vertical line formed by reflected light. The optical cutting lines in FIGS. 2 and 3 above are the input image 11 in FIG. 2 and the image 11g in FIG.
As shown in 11A, the television camera 1 is set so as to be horizontal in the image, and the image is captured. In this way, as shown in image 11 in FIG. 4, when the light cutting line irradiated onto the soldered board 10 of the target chip component 9 is reflected by the solder or metallic glossy surface on the board 10, This is imaged as a high-intensity point 12 in the image 11 of the television camera 1, and this generates a high-intensity vertical line 15, which can be easily distinguished from the light cutting line in terms of direction. On the other hand, if the image is captured so that the light section line is in the vertical direction in the image as shown in image 11 in FIG. Point 1
This is not preferable because it becomes difficult to distinguish it from the high brightness vertical 1i15 of 2. Next, a circuit configuration and an extraction method for stably extracting a light section line from an image when an image is captured by the television camera 1 so that the light section line is in the horizontal direction in the image will be described.

第6図は第1図の光切断線抽出回路を含む画像処理回路
7の概要構成図である。第6図において16はA/Bコ
ンバータ、17は画像メモリ、18は光切断線抽出回路
、19は位置記憶メモリ、20はCPU。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the image processing circuit 7 including the optical section line extraction circuit shown in FIG. In FIG. 6, 16 is an A/B converter, 17 is an image memory, 18 is a light cutting line extraction circuit, 19 is a position storage memory, and 20 is a CPU.

21はメモリ、22はバスである。第6図のテレビカメ
ラ1から入力される画像信号は画像処理回路7のA/n
コンバータ16でアナログ・デジタル変換され、画像メ
モリ17あるいは光切断線抽出回路1Bに入力できる。
21 is a memory, and 22 is a bus. The image signal input from the television camera 1 in FIG.
The signal is converted from analog to digital by the converter 16 and can be input to the image memory 17 or the optical cutting line extraction circuit 1B.

光切断線抽出回路18はA/Dコンバータ16から画像
データを入力して光切断線抽出演算を行ない、その演算
結果を位置記憶メモリ19に出力する。制御回路6はC
PU 20により制御され、スリット光プロジェクタ5
とガルバノミラ−4とXYステージ(XYテーブル)5
を制御する。
The optical cutting line extraction circuit 18 inputs image data from the A/D converter 16, performs optical cutting line extraction calculation, and outputs the calculation result to the position storage memory 19. The control circuit 6 is C
Controlled by PU 20, slit light projector 5
and galvano mirror 4 and XY stage (XY table) 5
control.

第7図は第6図の光切断線抽出方法の説明図である。第
7図において、11Aは光切断線を照射した画像、11
Bは光切断線を照射しない画像、11Cは差画像である
。第6図の光切断線抽出回路18はA/Dコンバータ1
6からの画像データにより、第7図の光切断線を照射し
た画像11jと光切断線を照射しない画像11Bの2つ
を用いて、この2つの画@ 11j、11B間で減算を
行なう。これにより2つの画像11,4.11A間で変
化する部分は光切断線の照射部分のみであるから、光切
断線のみを背景から分離して差画像11Cとし【抽出し
、配線パターン等からの反射光の影響を除去できる。な
お座標I。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the optical cutting line extraction method shown in FIG. 6. In FIG. 7, 11A is an image irradiated with a light cutting line;
B is an image not irradiated with a light cutting line, and 11C is a difference image. The optical cutting line extraction circuit 18 in FIG. 6 is the A/D converter 1.
Based on the image data from 6, subtraction is performed between the two images 11j and 11B using the image 11j shown in FIG. As a result, the only part that changes between the two images 11 and 4.11A is the irradiated part of the light cutting line, so only the light cutting line is separated from the background and a difference image 11C is created. The effects of reflected light can be removed. Furthermore, the coordinate I.

Jは各々画像の水平、垂直方向に対応する座標である。J are coordinates corresponding to the horizontal and vertical directions of the image, respectively.

第8図は第7図の差画像11(1’の明るさ分布の説明
図である。第7図の差画像11に対して走査線と垂直方
向に明るさの分布を調べると、第8図のように明るさの
値F (1)はスリット光による光切断線の照射部分以
外は相殺されて雑音成分の影響によるごくわずかの明る
さレベルしか示さない。そこで一定のしきい値THを設
定することにより、スリット光によ〉光切断線の部分の
みを残すことができる。このスリット光による光切断線
部分の明るさの変化は第8図のように正規分布状の変化
を示し、このスリット光による光切断線の画像11C上
の位置はこの明るさ分布の中心と考えられるから、次式
による荷重平均処理により座標Iにおける中心値ht 
(z)が計算される。ここに座標I。
FIG. 8 is an explanatory diagram of the brightness distribution of the difference image 11 (1') in FIG. 7. When the brightness distribution of the difference image 11 in FIG. As shown in the figure, the brightness value F (1) shows only a very small brightness level due to the influence of noise components, as the area other than the irradiated part of the optical cutting line by the slit light is canceled out. Therefore, a certain threshold value TH is set. By setting, it is possible to leave only the part of the light cutting line by the slit light.The change in brightness of the light cutting line part by this slit light shows a normal distribution change as shown in Fig. 8. Since the position on the image 11C of the light section line by this slit light is considered to be the center of this brightness distribution, the center value h at the coordinate I is calculated by the weighted average processing using the following formula.
(z) is calculated. Coordinate I here.

Jは第7図に示すように各々画像の水平、垂直方向に対
応する座標である。
J is the coordinate corresponding to the horizontal and vertical directions of the image, respectively, as shown in FIG.

ΣF(J)簀1 11゜ h(I)=               (1)J。ΣF(J) screen 1 11° h(I) = (1) J.

Σ p(t) j−j。Σp(t) j-j.

但しp (1)は座標Jにおける明るさの値、J、*J
1は第8図に示す明るさの値F (1)がしきい値TH
を越える時の座標Jの座標値である。この(1)式によ
る計算を各座標Iについて行なうことにより、光切断線
が次の点列として抽出される。
However, p (1) is the brightness value at coordinate J, J, *J
1 is the brightness value F (1) shown in Figure 8, and the threshold value TH
This is the coordinate value of the coordinate J when exceeding . By performing calculations using this equation (1) for each coordinate I, a light section line is extracted as the following point sequence.

(1,ff1(I) )   7=0.1.・・・、N
   (2)但しNは画像11Cの水平画素数である。
(1, ff1(I) ) 7=0.1. ..., N
(2) However, N is the number of horizontal pixels of the image 11C.

第9図は反射光による高輝度縦線15のある第7図の差
画像11Cの明るさ分布の説明図である。上記の第4図
のように光切断線照射による撮像のさい高輝度の反射光
による高輝度な点12が撮像された時に発生する画像1
1上の高輝度縦線15がある。場合には、第9図のよう
にその縦線15上の差画像11Cの明るさの値p (1
)のレベルは座標Iの全体にわたってしきい値THを越
えるので、(1)式による演算を施される部分は広範囲
におよぶ。そこでW=7.−70        (3
)で表わされる範囲Wの値がある一定しきい値11’T
Hを越えた時(13式による演算結果をその縦線15分
だけについてクリアする。これにより高輝度反射光によ
る高輝度縦線15の光切断線抽出時に与える影響を排除
できる。上記のアルゴリズムによる光切断線抽出処理を
行なう光切断線抽出回路18の回路構成およびその動作
について次に説明する。
FIG. 9 is an explanatory diagram of the brightness distribution of the difference image 11C of FIG. 7 in which there is a high-intensity vertical line 15 due to reflected light. Image 1 generated when a high-intensity point 12 is imaged by high-intensity reflected light during imaging by light cutting line irradiation as shown in Fig. 4 above.
There is a high brightness vertical line 15 above 1. In this case, the brightness value p (1
) exceeds the threshold value TH over the entire coordinate I, so the area to which equation (1) is applied covers a wide range. Therefore, W=7. -70 (3
) is a certain threshold value 11'T for the range W.
When H is exceeded (the calculation result using formula 13 is cleared for only the 15 minutes of the vertical line). This makes it possible to eliminate the influence of high-intensity reflected light when extracting the light cutting line of the high-intensity vertical line 15. According to the above algorithm The circuit configuration and operation of the optical cutting line extraction circuit 18 that performs the optical cutting line extraction process will be described next.

第10図は第6図の光切断線抽出回路18の回路構成ブ
ロック図である。第10図において、25.24は画像
メモリ、25はアドレス発生器、26はクロック発生器
、27は差分器、28は加算器、29は比較器60は差
分器、61は乗算器、52.55は加算器、54゜55
はラッチ、56は除算器、57はラッチ、38はゲート
である。
FIG. 10 is a block diagram of the circuit configuration of the optical cutting line extraction circuit 18 of FIG. 6. In FIG. 10, 25.24 is an image memory, 25 is an address generator, 26 is a clock generator, 27 is a differencer, 28 is an adder, 29 is a comparator 60 is a differencer, 61 is a multiplier, 52. 55 is an adder, 54°55
is a latch, 56 is a divider, 57 is a latch, and 38 is a gate.

第10図のテレビカメラ1により入力された画像信号は
A/Dコンバータ16によりデジタル化されて画像メモ
リ25.24に記憶される。このさい光切断線を照射し
た画像11A(第7図)を画像メモリ25に記憶し、一
方の光切断線を照射しない画像11Bを画像メモリ24
に順次に記憶する。クロック発生器26によりアドレス
発生器25より画像メそり25゜24を走査線と垂直方
向にアクセスするようにアドレスを画像メモリ25.2
4に送る。差分器27により画像メモリ23の光切断線
を照射した画像11Jデータと画像メモリ24の光切断
線を照射しない画像11Bデータの差分より差画像11
Cデータを生成し、差分器50により第8図および第9
図に示される差画像11Cデータの明るさの値p(t)
としきい値THを比較して、しきい値TH以上のデータ
についてのみ次の乗算器51および加算器62による処
理を行なう。すなわち乗算器61はアドレス発生器25
より発生するアドレスの座標値Jと差分器27より差分
器60を介した差画像11CデータF(J)の積を計算
し、加算器によりこの積F (1) + 1を累積し【
(1)式の分子の計算を実行する。また加算器62は差
分器27より差分器50を介した差画像11CデータF
C1)を累積して(13式の分母の計算を実行する。6
各の計算結果は各々ラッチ54.55に保持され、−垂
直線走査後にアドレス発生器25より発生する終了命令
により除算器56による除算結果M(1)をラッチ57
に出力し、位置記憶メモリ19に(1)式による中心値
X(Z)データを出力して記憶する。加算器28はクロ
ック発生器26より出力されるクロックを差分器60か
らキャリーが発生しない限りすなわち演算器51 、5
2 、55で演算が実行されている限り累積加算する。
The image signal input by the television camera 1 of FIG. 10 is digitized by the A/D converter 16 and stored in the image memory 25.24. At this time, the image 11A (FIG. 7) irradiated with the light cutting line is stored in the image memory 25, and the image 11B not irradiated with the light cutting line is stored in the image memory 24.
are stored sequentially. The clock generator 26 generates an address from the address generator 25 in the image memory 25.2 so that the image memory 25.24 can be accessed in the direction perpendicular to the scanning line.
Send to 4. A difference image 11 is obtained by subtracting the difference between the image 11J data of the image memory 23 irradiated with the light section line and the image 11B data of the image memory 24 that is not irradiated with the light section line by the subtractor 27.
8 and 9 by the subtractor 50.
The brightness value p(t) of the difference image 11C data shown in the figure
and a threshold value TH, and only data that is equal to or greater than the threshold value TH is processed by the next multiplier 51 and adder 62. That is, the multiplier 61 is the address generator 25
The product of the coordinate value J of the address generated by the subtractor 27 and the difference image 11C data F(J) via the subtractor 60 is calculated, and the adder accumulates this product F (1) + 1.
(1) Execute calculation of the numerator of formula. Further, the adder 62 outputs the difference image 11C data F from the subtractor 27 via the subtractor 50.
Accumulate C1) and calculate the denominator of formula 13.6
The results of each calculation are held in the latches 54 and 55, respectively, and the result of division M(1) by the divider 56 is latched in the latch 57 by the end command generated from the address generator 25 after vertical line scanning.
The center value X(Z) data based on equation (1) is output and stored in the position storage memory 19. The adder 28 uses the clock output from the clock generator 26 unless a carry occurs from the subtractor 60, that is, the arithmetic units 51 and 5.
2. As long as the calculation is executed in 55, cumulative addition is performed.

この累積結果は常時に比較器29で(3)式のしきい値
11’THと比較され、累積結果がしきい値WTHより
大きくなると、演算結果M(I)を保持するラッチ57
をクリアし【零データを位置記憶メモリ19に出力する
と同時に、アドレス発生器25をリセットし【次の垂直
性のアドレス発生に更新する。この比較器29の作用に
より、第9図に示す反射光により発生する画像11上の
高輝度縦線15(第4図)を含む部分の画像データM(
I)をクリアできる。
This cumulative result is always compared with the threshold value 11'TH of equation (3) by the comparator 29, and when the cumulative result becomes larger than the threshold value WTH, the latch 57 that holds the calculation result M(I)
At the same time, the address generator 25 is reset and updated to generate the next vertical address. Due to the action of this comparator 29, image data M(
I) can be cleared.

本実施例によれば、プリント基板上に実装された小型面
付チップ部品の位置ずれ検出をチップの色・形状および
プリント基板の色に制限されることなく行なうことがで
き、またスリット光の投光による基板上の半田等の金属
面等からの高輝度な反射光によりひき起される撮像素子
上での縦の輝線の影響を除去することができる。
According to this embodiment, it is possible to detect the positional deviation of a small surface-mounted chip component mounted on a printed circuit board without being limited by the color and shape of the chip and the color of the printed circuit board. It is possible to eliminate the influence of vertical bright lines on the image sensor caused by high-intensity reflected light from metal surfaces such as solder on the substrate.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、チップ部品の色・形状およびプリント
基板の色に制限されることなくチップ部品の位置ずれ検
出を行なうことができ、また半田等からの反射光の影響
も除去できるので、半田付は後の実装チップの外観検査
を高信頼度に行なうことができる効果がある。
According to the present invention, it is possible to detect the positional deviation of a chip component without being limited by the color and shape of the chip component and the color of the printed circuit board, and it is also possible to eliminate the influence of reflected light from solder, etc. This has the effect of allowing highly reliable visual inspection of the mounted chip later.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明によるチップ部品位置ずれ検査装置の一
実施例を示す概略構成図、第2図は第1図の検出光学系
の部分説明図、第5図は第1図の撮像方式の説明図、第
4図、第5図は第2図、第3図の各入力画像側図、第6
図は第1図の画像処理回路の概要構成図、第7図、第8
図、第9図は第6図の各光切断線抽出方法の説明図、第
10図は第6図の光切断線抽出回路のブロック図である
。 1・・・・・・・・−・・テレビカメラ2・・・・・・
・・・・・・ハーフミラ−51001,−3910,ス
リット光グロジェクタ4・・−・・・・・・・・ガルバ
ノミラ−5・・・・・・・・−・・XYステージ6・・
・・・・・・・・・・制御回路 7・・・・・−・・・・・画像処理回路8・・・・・・
・・−・・制御装置
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the chip component positional deviation inspection device according to the present invention, FIG. 2 is a partial explanatory diagram of the detection optical system of FIG. 1, and FIG. Explanatory diagrams, Figures 4 and 5 are side views of each input image in Figures 2 and 3, and Figure 6
The diagrams are a schematic configuration diagram of the image processing circuit in Figure 1, Figures 7 and 8.
9 is an explanatory diagram of each optical section line extraction method shown in FIG. 6, and FIG. 10 is a block diagram of the optical section line extraction circuit shown in FIG. 6. 1・・・・・・・・・−・TV camera 2・・・・・・
...Half mirror 51001, -3910, slit light glow projector 4 ...... Galvano mirror 5 ...... XY stage 6 ...
......Control circuit 7... Image processing circuit 8...
・・・-・Control device

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.スリット光投影器と、テレビカメラと、検査対象で
あるプリント基板を装着するテーブルと、テレビカメラ
より入力される画像データの処理およびシステムの制御
を行なう画像処理制御装置より成る電子部品実装基板検
査装置において、チップ部品を実装した基板上に照射さ
れる光切断線が各々直交するように2台のスリット光投
影器を配設すると共に、投射されたスリット光を反射さ
せて、各々のスリット光の照射位置を制御可能なミラー
を設けることにより、チップ部品の位置ずれを検出する
ように構成したことを特徴とするチップ部品位置ずれ検
査装置。
1. Electronic component mounting board inspection equipment consisting of a slit light projector, a television camera, a table on which the printed circuit board to be inspected is mounted, and an image processing control device that processes image data input from the television camera and controls the system. In this method, two slit light projectors are arranged so that the light cutting lines irradiated onto the board on which the chip components are mounted are perpendicular to each other, and the projected slit light is reflected so that each slit light What is claimed is: 1. A chip component misalignment inspection device, characterized in that it is configured to detect misalignment of a chip component by providing a mirror whose irradiation position can be controlled.
2.上記基板上に照射される2本の光切断線の各各を画
像中水平方向に撮像できるように2台のテレビカメラを
配設したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
チップ部品位置ずれ検査装置。
2. The chip according to claim 1, characterized in that two television cameras are arranged so that each of the two light cutting lines irradiated onto the substrate can be imaged in a horizontal direction. Component misalignment inspection device.
3.上記光切断線を照射した画像と光切断線を照射しな
い画像の各々を記憶するメモリを有し、これらの2枚の
画像の各々同じ位置を走査線と垂直方向に読み出してそ
の差分をとる回路を設けたことを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載のチップ部品位置ずれ検査装置。
3. A circuit that has a memory for storing each of an image irradiated with the light cutting line and an image not irradiated with the light cutting line, reads out the same position of each of these two images in a direction perpendicular to the scanning line, and calculates the difference between them. A chip component positional deviation inspection device according to claim 1, characterized in that the chip component positional deviation inspection device is provided with:
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EP88117015A EP0312046B1 (en) 1987-10-14 1988-10-13 Apparatus and method for inspecting defect of mounted component with slit light
DE3850840T DE3850840T2 (en) 1987-10-14 1988-10-13 Device and method for fault inspection in fastened components, using a light slot.
US07/257,969 US5076697A (en) 1987-10-14 1988-10-14 Apparatus and method for inspecting defect of mounted component with slit light

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