JPH01155248A - はんだ付け検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、回路基板に各部品を装着しはんだ付けしたと
きのはんだ付け状態を検査するはんだ付け検査装置に関
する。

（従来の技術） 電気機器やＯＡ機器に使用される回路基板は小型化が進
み、このような回路基板には抵抗やコンデンサ等の各チ
ップ部品、ＩＣ（集積回路）などの各部品が高密度で実
装されている。そして、これら部品の回路基板への実装
は部品を回路基板に対して装着し、この後はんだ付けを
行なうようになっている。ところで、このように各部品
を実装した場合、例えばチップ部品とチップ部品との間
やＩＣの８足の間のはんだ付けが繋がってショ−卜する
いわゆるはんだ付けのブリッジと称する欠陥を生じるこ
とがある。このため、はんだ付けの後には各部品が欠福
無く実装されたかの検査が行われる。この検査はほとん
どの場合、検査員の目視により行われているが、検査結
果に個人差等が生じることから検査を自動化した技術が
ある。

この技術は光を回路基板に対して所定方向から照射し、
この状態の回路基板を撮像装置によって撮像してその画
像データを得、そしてこの画像データの濃淡レベルから
ブリッジとなった欠陥部分を検出したり、又パターンマ
ツチングを行なって欠陥を検出している。

しかしながら、このような技術ではブリッジ以外のもの
を欠陥として誤検出することがある。例えば、ＩＣの８
足の間の回路基板上に傷が有ったり、又これら足の間に
回路パターンが形成されたりしていると、この傷の形状
がブリッジの欠陥と同一形状となってパターンマツチン
グされたり、回路パターンからの反射光強度がブリッジ
の欠陥からの反射光強度と同一となって誤検出してしま
う。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のようにはんだ付けの欠陥ではない傷や回路パター
ンをはんだ付けの欠陥として誤検出してしまう。

そこで本発明は、はんだ付けの欠陥のみ確実に検出でき
るはんだ付け検査装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ ｃ問題点を解決するための手段） 本発明は、回路基板に対して各部品を装着しはんだ付け
したときの各はんだ付け部間の状態を検査するはんだ付
け検査装置において、回路基板に対して所定角度で光を
照射する照明装置と、回路基板の各はんだ付け部間に対
して斜め方向からスリット光を照射するスリット光照射
手段と、回些基板を撮像する撮像装置と、照明装置によ
り光が照射されている回路基板を撮像装置により撮像し
て得られる画像データの濃淡レベルから前記はんだ付け
部間に欠陥が有るかを判断する第１欠陥判断手段と、こ
の第１欠陥判断手段により欠陥と判断された場合にスリ
ット光照射手段を作動させるスリット光走査開始手段と
、このスリット光が走査照射されている回路基板を前記
撮像装置によりｉ像して得られる画像データからスリッ
ト光の照射ラインを検出してはんだ付け部間の欠陥内容
を判断し、この判断結果からはんだ付けによる欠陥のみ
を判別する第２欠陥判断手段とを備えて上記目的を達成
しようとするはんだ付け検査装置で、ある。

（作用） このような手段を備えたことにより、照明装置により光
が斜め方向から照射されている回路基板を銀像して得ら
れる画像データの濃淡レベルから第１欠陥判断手段はは
んだ付け部間に欠陥が有るかを判断し、欠陥が有ると判
−断されるとスリット光走査開始手段はスリット光照射
手段を作動させる。これによりスリット光が回路基板に
照射されてその画像データが得られる。かくして、第２
欠陥判断手段はこの画像データからスリット光の照射ラ
インを検出してはんだ付け部間の欠陥内容を判断し、こ
の判断結果からはんだ付けによる欠陥のみを判別する。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図ははんだ付け検査装置の構成図である。

回路基板１上にはＩＣ２が装＠されはんだ付けされて実
装されている。つまり、ＩＣ２の８足３゜４．５．６が
回路パターン７．８．９．１０にそれぞれはんだ付けさ
れている。さて、この回路基板１の斜め上方には照明装
置１１が配置され、この照明装置１１から放射された光
がＩＣ２の８足３〜６の伸びている方向に対して平行に
照射されるようになっている。又、同回路基板１の斜め
上方にはスリット光照射手段１２が配置されている。

このスリット光照射手段１２はスリット光１３をＩＣ２
の８足３〜６と交差させた状態でこれら足３〜６の伸び
ている方向に走査ξぜる機能を持ったものである。その
構成はスリット光発生器１４とミラースキャナ１５とか
ら成り、スリット光発生器１４から放射されたスリット
光１３がミラースキャナ１５のミラー１６で反射してＩ
Ｃ２の８足３〜６へ走査して照射されるようになってい
る。

一方、回路基板１の上方にはＩＴＶ（工業用テレビジョ
ン）カメラ１７が配置され、このＩＴＶカメラ１７から
出力される画像信号が２値化回路１８で２値化されて画
像データとして画像メモリ１９に記憶されるようになっ
ている。

さて、２０ははんだ付け判定装置であって、この装置２
０はＩＣ２の各足３〜６間におけるブリッジのはんだ付
け欠陥を検出する機能を持ったものである。その構成は
次の通りである。主制御部２１は各指令を発してはんだ
付け判定装置２０全体の動作制御を行なう機能を持った
ものであり、第１欠陥判断部２２は照明装置１１により
光が照射されている回路基板１を撮像して得られる画像
データの２値化レベルから８足３〜６のはんだ付け部間
に欠陥が有るかを判断する機能を持ったものである。と
ころで、この第１欠陥判断部２２で欠陥を判断する場合
、この判断する検査領域がＩＣ２の８足３〜６の各間に
設定される。そして、これら検査領域は検査領域設定部
２３に予め設定されており、第２欠陥判断部２２はこの
設定部２３に設定されている検査領域を使用して欠陥を
検出する。スリット光走査開始部２４はこの第１欠陥判
断部２２により欠陥と判断された場合にスリット光照射
手段１２を作動させる作動開始制御信号をその駆動部２
５へ送出する機能を有するものである。第２欠陥判断部
２６はスリット光１３が走査照射されている回路基板１
を撮像して得られる画像データからスリット光１３の回
路基板１上での照射ラインを検出してはんだ付け部間の
欠陥内容を判断し、この判断結果からはんだ付けによる
欠陥のみを判別する機能を持ったものである。

又、出力部２７が設けられ、第２欠陥判断部２６で得ら
れた欠陥判断結果がこの出力部２７を通して外部の報知
装置２８へ送られるようになっている。照明制御部２９
は主制御部２１からの指令によって照明装置１１のオン
・オフを制御するものである。

次に上記の如く構成された装置の作用について説明する
。ここで、説明を容易にするためにＩＣ２の８足３〜６
の間にはブリッジのはんだ付けによる欠陥Ｇ、傷３０及
び回路パターン３１が有るものとする。主制御部２１は
照明制御部２９に対して照明オンの指令を発し、この指
令を受けて照明制御部２９は照明装置１１をオン動作さ
せる。これにより、回路基板１には所゛定角度で光が照
射される。この状態にＩＴＶカメラ１７はＩＣ２の８足
３〜６を視野に入れて撮像しその画像信号を出力する。

この画像信号は２値化回路で２値化処理されて第２図に
示すような画像データとして画像メモリ１９に記憶され
る。ここで、主制御部２１は第１欠陥判断部２２に対し
て動作指令を発すると、この第１欠陥判断部２２は画像
メモリ１９から画像データを読み出すとともに検査領域
設定部２３から検査領域を読み取ってこの検査領域を画
像データに設定する。すなわち、この検査領域Ｑ１、Ｑ
２、Ｑ３は第２図に示すようにＩＣ２の８足３〜６の間
に設定される。しかして、第１欠陥判断部２２はこれら
検査領域Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の２値化レベルを判断して欠
陥の有無を判断する。この場合、欠陥Ｇ１傷３０及び回
路パターン３１が有ると、これら部分からの反射光強度
が強くなっているためにその２値化レベルが高くなって
いる。従って、第１欠陥判断部２２は各検査領域Ｑ１．
Ｑ２、Ｑ３に欠陥が有ると判定する。

なお、この第１欠陥判断部２２で各検査領域Ｑ１、Ｑ２
、Ｑ３にそれぞれ欠陥が無いと判断すれば、ＩＣ２の８
足は良好なはんだ付けが成されたと判定する。

さて、ここでは欠陥有りと判定されたので、主制御部２
１はこの判定結果を読み取ってスリット光走査開始部２
４に走査開始指令を発する。これにより、スリット光走
査開始部２４は駆動部２５に対して走査開始制御信号を
送出する。かくして、駆動部２５はスリット光発生器１
４に照明オン信号を送出するとともにミラースキャナ１
５にスキャン開始信号を送出することによりスリット光
１３が放射されてミラー１６で反射してＩＣ２の８足３
〜６に照射される。なお、このとき、ミラー１６は矢印
（イ）方向に回動しているためにスリット光１３は矢印
（ロ）方向に移動している・又、このスリット光１３は
ミラー１６の角度を設定して所定位置に照射されるよう
にしてもよい。

さて、この状態にＩＴＶカメラ１７はＩＣ２の８足を視
野に入れた絵を撮像してその画像信号を出力し、この画
像は２値化されて画像データとして画像メモリ１９に記
憶される。主制御部２１は画像データが記憶されたこと
を判断すると第２欠陥判断部２６を作動させる指令を発
する。これにより、第２欠陥判断部２６は画像メモリ１
９に記憶された画像データから各検査領域Ｑ１、Ｑ２、
Ｑ３に相当する部分の各部分画像データを取り出す。と
ころで、欠陥Ｇ、傷３０及び回路パターン３１にスリッ
ト光１３を照射すると、このスリット光１３の照射状態
は次のようになる。先ず、第３図に示すように欠陥Ｇに
対してスリット光１３が照射されると、スリット光１３
の照射状態はＩＴＶカメラ１７から見ると第４図に示す
ように足５，６に照射されたスリット光１３ａ、１３ｂ
と欠陥Ｇに照射されたスリット光１３Ｇとから成る。こ
こで、欠陥Ｇが無ければ、スリット光１３はスリット光
１３ｄとして回路基板１上に照射される。そして、スリ
ット光１３Ｃと１３６との間隔差ｆ１はスリット光１３
が矢印（ロ）方向への走査により判断される。次に第５
図に示すように傷３０に対してスリット光１３が照射さ
れると、スリット光１３の照射状態はＩＴＶカメラ１７
から見ると第６図に示すように傷３０の部分でＩＣ２の
本体方向に向かって曲げられたスリット光として照射さ
れる。次に第７図に示すように回路パターン３１に対し
てスリット光１３が照射されると、スリット光１３の照
射状態はＩＴＶカメラ１７から見ると第８図に示すよう
に回路パターン３１の部分でＩＣ２の本体から逆方向に
曲げられたスリット光として照射される。しかして、第
２欠陥判断部２６は照射されたスリット光１３Ｃと１３
ｄとの照射位置の差ｆ１から欠陥Ｇがあるとともにこの
欠陥Ｇの高さを得る。又、第６図に示すスリット光の照
射状態から深さの有る傷と判断するとともにその深さを
スリット光の曲がり度合ｆ２から得る。さらに、第８図
に示すスリット光の照射状態から高低差の少なくもの、
つまりはんだ付けにより欠陥でなく傷か回路パターンで
あると判断する。

なお、この場合、第２欠陥判断部２６はスリット光１３
の走査により走査全体に亙って同一の照射状態を示すこ
とから回路パターンであると判断する。この結果、第２
欠陥判断部２６はＩＣ２の８足５．６の間にはんだ付け
による欠陥Ｇが有ると判断する。そうして、この判断結
果は出力部２７を通して外部の報知装置２８に送られる
。

このように上記一実施例においては、光が所定角度で照
射されている回路基板１をｌ１ｉｉｌして得られる画像
データの２値化レベルからはんだ付け部間に欠陥が有る
かを判断し、欠陥が有ると判断されるとスリット光を回
路基板１に走査照射してその画像データを得、この画像
データからスリット光の照射状態を検出してはんだ付け
部間の欠陥内容を判断してはんだ付けによる欠陥Ｇのみ
を判別するようにしたので、はんだ付けによる欠陥Ｇと
傷３０１回路パターン３１とを確実に分けてはんだ付け
による欠陥Ｇのみを検出できる。従って、はんだ付け状
態の検査の信頼性を向上させることができる。又、この
検査の際、先ず第１欠陥判断部２２により欠陥が有るか
否かの大まかな判断を行なうので、欠陥が無い場合に次
の検査に直ぐに進ごとができて検査の能率を向上できる
。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるものでなくそ
の主旨を逸脱しない範囲で変形してもよい。例えば、ス
リット光走査装置１２は回路基板１に実装されている全
てのＩＣ２の８足の伸びている方向にそれぞれ設けてこ
れら方向からスリット光を照射するようにしてもよい。

又、ＩＣの各足間におけるはんだ付け状態を検査するの
でなく、各チップ部品等の間におけるはんだ付け状態を
検査するのに適用してもよい。

［発明の効果］ 以上詳記したように本発明によれば、はんだ付けの欠陥
のみ確実に検出できるはんだ付け検査装置を提供できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わるはんだ付け検査装置の一実施例
を示す構成図、第２図は同装置で得られる画像データの
模式図、第３図乃至第８図は同装置の欠陥内容の判別作
用を説明するための図である。 １・・・回路基板、２・・・ＩＣ，３〜６・・・足、７
〜１０・・・回路パターン、１１・・・照明装置、１２
・・・スリット光走査装置、１７・・・ＩＴＶカメラ、
１９・・・画像メモリ、２０・・・はんだ付け判定装置
、２１・・・主制御部、２２・・・第１欠陥判断部、２
３・・・検査領域設定部、２４・・・スリット光走査開
始部、２６・・・第２欠陥判断部。 出願人代理人　弁理士　　鈴江武彦 第２図 第３図 第４図 ｔｓ５図 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回路基板に対して各部品を装着しはんだ付けしたときの
   各はんだ付け部間の状態を検査するはんだ付け検査装置
   において、前記回路基板に対して所定角度で光を照射す
   る照明装置と、前記回路基板の各はんだ付け部間に対し
   て斜め方向からスリット光を照射するスリット光照射手
   段と、前記回路基板を撮像する撮像装置と、前記照明装
   置により光が照射されている前記回路基板を前記撮像装
   置により撮像して得られる画像データの濃淡レベルから
   前記はんだ付け部間に欠陥が有るかを判断する第１欠陥
   判断手段と、この第１欠陥判断手段により欠陥と判断さ
   れた場合に前記スリット光照射手段を作動させるスリッ
   ト光走査開始手段と、このスリット光が走査照射されて
   いる前記回路基板を前記撮像装置により撮像して得られ
   る画像データから前記スリット光の照射ラインを検出し
   て前記はんだ付け部間の欠陥内容を判断し、この判断結
   果からはんだ付けによる欠陥のみを判別する第２欠陥判
   断手段とを具備したことを特徴とするはんだ付け検査装
   置。