JPH01233571A - ピングリッドアレイ型部品のピン曲り検出装置 - 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】 〔概要〕 ピングリッドアレイ型部品のピンの曲りを検出する装置
に関し、 ピン曲りの検出精度の向上を図ることを目的とし、 ピングリッドアレイ′型部品のピンの映像を作成する手
段と、該手段により作成されたピンの映像から上記ピン
の曲りを検出する画像処理手段とよりなるピン曲り検出
装置であって、上記映像作成手段を、−ａ側は上記各ピ
ンに対向するように配され、他端側は寄せ集められた複
数のファイバよりなり、上記ピングリッドアレイ型部品
のうちピンの無い部分を光学的に削除し、上記ピンより
の光を選択してこれを光学的に寄せ集めるピン映像寄せ
集め手段を、撮像レンズの前側に設けて構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はピングリッドアレイ型部品のピンの曲りを検出
する装置に関する。

第１４図に示すように、ピングリッドアレイ型部品（以
下ＰＧＡという）１は、パッケージ本体２の下面に多数
のピン３が格子状に並んで突出した構成であり、各ピン
３をプリント基数上の対応するパッドに載せ、半田例け
することで実装される。

ピン３に曲りがあると、ピンとパッドの接合不良となる
ため、自動実装に際して各ピンについて曲がりの検出を
行なっている。

近年、ＰＧＡのピン数が増加に伴うピンのピッチの狭小
化に伴って、ピンに許容される曲りの程度は厳しくなっ
てきている。これに伴って、ピン曲りの検出も＾精度化
が要求されてきている。

〔従来の技術〕

本出願人は先に特願昭６２−１１２０５３号、発明の名
称「ピン曲り検出１ノ式」において、ＰＧＡのピン曲り
を検出する方式を出願した。

この方式は、第１４図に示すように、ＰＧＡ１のピン３
の映像を作成するピン映像作成装置１０と、これにより
作成された映＠１１からピンの曲りを検出する画像処理
装置１２とからなる構成である。

ピン映像作成装置１０は、ＰＧＡ１のピン群を撮像レン
ズ１３により固体撮像素子（以下ＣＣＯという）１４上
に結像させる構成である。

１５は画面である。

〔発明が解決しようとする課題〕

ピンの曲がりを精度良く検出するためには、ピンの映像
１１が拡大されていることが必要である。

上記の装置１０では、ＰＧＡ１の裏面をそのま）１［１
している。このため、ＣＣＤ１４のサイズが限られてい
る現実において、映像１１の倍率を大きくすることは出
来ず、ピン曲りの検出精度を向上することは困難である
。

本発明はピン曲りの検出精度の向上を図ることのできる
ピングリッドアレイ型部品のピン曲り検出装四を提供す
ることを目的する。

〔課題を解決する手段〕

本発明は、第１図に示すように、ＰＧＡ１のピン３−＋
〜３−ｎの映像を作成するピン映像作成装置２０と、こ
のｇｉｉ２０により作成されたピンの映像２１からピン
３−１〜３−ｎの曲りを検出する画像処理装置２２とよ
りなる。

装置２０は、Ｉｉ像レンズ２３と、固体１１ｉ１を機素
子（以下ＣＯＤという）２４と、撮像レンズ２３の前側
に配されたピン映像寄せ集め装置２５とよりなる。

この装置２５は、複数のファイバ３２の一端側を各ピン
３の配列と同じ配列で固定し、他端側を寄せ集めて所定
の配列で並べて固定してなる構成であり、射出側である
寄せ集め側２５ａが撮像レンズ２３に対向し、入射側で
あるピン対応配列側２６５ｂが前方に向く向きで設けで
ある。

〔作用〕

ピン映像寄せ集め装置２５は、ＰＧＡ１のうちピン３−
＋〜３−１の部分よりの光を受は入れ、この光を光学的
に寄せ集めて射出する。

レンズ２３は寄せ集め側２５ａより射出した光束を、Ｃ
０Ｄ２４に結像させる。

Ｃ０Ｄ２４よりは、符号２６で示す画面が１９られる。

２１はピンの映像である。

ピン映像寄せ集め装置２５を介することにより、第２図
に示すＰＧＡ１の底面のうちピン３−１〜３−ｙ＋が植
設されていない部分、即ち多数のピン３−１〜３−１に
より囲まれた破線で囲んで示す中央部分２７及び隣り合
うピン３−１〜３ｎの間の部分２８は光学的に削除され
、各ピン３−１〜３−１の部分だけが選択されてＣ０Ｄ
２４上に結像される。

このため、画面２６はピンの映像２１だけが画面全体に
広がったものとなり、各ピンの映！＆２１は、従来の場
合に比べて数倍拡大されたものとなる。

画像処理装置２２には、この拡大された映像の情報が入
力する。

この結東、ピン曲りが従来に比べて粘度良く検出される
。

〔実施例〕

第３図は本発明のピン曲り検出装置の構成図である。

第４図は第３図中のピン映像作成装置２０の構成を示す
。第４図は図示の便宜上第３図の状態とは上下反転して
示しである。

ピン映像寄せ集め装Ｍ２５は、第５図に示す入射側プレ
ート３０と、第６図に示す射出側プレート３１と、第７
図に示すファイバ３２とよりなる構成である。

入射側プレート３０には、ファイバ固定孔３３がＰＧＡ
１の各ピン３に対応する配置で形成しである。

射出側プレート３１には、上記のファイバ固定孔３３と
同数のファイバ固定孔３４が密接して且つ所定の配列で
形成しである。

各ファイバ３２は、一端を孔３３に嵌合固定され、他端
を孔３４に嵌合固定されている。３２−１〜３２−２は
夫々端面である。これにより、−端をプレート３０に固
定されたファイバ３２の他端側は寄せ集められ密接した
所定の配列となっている。この他端側の中心の座標が後
述する主記憶装置２２−３に設定される。

この装置２５は、第３図に示すように、射出側プレート
３１をレンズ２３に対向させてレンズ２３の前側の位置
に設けである。

各ファイバ３２の各端はプレート３０．３１の孔に嵌合
固定されているため、その両端側はその光軸がレンズ２
３の光軸と平行となっている。またファイバ３２はこれ
に入った光がそのま１の位置関係でファイバ３２より出
る構成となっている。

次にピン曲りの検出動作について説明する。

第３図に示すように、真空吸着ヘッド４０によって、Ｐ
ＧＡ１は真空吸着され保持される。この真空吸着ヘッド
４０は、ヘッド可動部４１によってＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向
に移動可能である。この真空吸着ヘッド４０とヘッド可
動部４１は駆動制御装置４２によって駆動される。なお
、この駆動制御装置４２はシステム制御装置４３によっ
て制御される。

上記したＰＧＡ１のピン３−＋〜３−１の先端は光学系
４４よりのレーザスリットビーム４５により両側から照
射されている（第４図参照）。ピン３−１〜３−１の先
端画像は、ピン映像作成装置２０により作成される。

各ピン３−１〜３−ｎよりの光は、装置２５の対応する
ファイバ３２に入射し、ファイバ３２内を伝播して寄せ
集められファイバ３２の端より射出する。装置２５はＰ
ＧＡ１の底面のうちピンが無い部分を光学的に削除して
ピン３−１〜３−ｎを光学的に密集させるように機能す
る。

装置２５より射出した光束は、レンズ２３を通してＣ０
Ｄ２４上に結像される。

これにより、第１図に示すようにピンの映像２１だけが
拡大された状態で存在する画面２６が作成される。

作成された画像は、画像処理装置２２で処理される。画
像処理装置２２は、画像メモリ２２−＋。

Ａ／Ｄ変換器２２−２、主記憶装置２２−ｓ、及び処理
部２２−４よりなりシステム制御装置４３の指示によっ
て制御されて、大略、画像メモリ２２−１に基準ピンサ
ーチ用ウィンドウを設け、この基準ピンサーチ用ウィン
ドウを分割して、分割したウィンドウで基準ピン３−１
の位置を設定し、この基準ピン位置３−＋に基づいて検
査ウィンドウを設定するように動作する。先端が照射さ
れ明るいピン先端の画像は画像メモリ２２−１に格納さ
れ、検査ウィンドウによってピン先端の重心位置を求め
、重心位置を求めた当該検査ウィンドウの中心位置と上
記した重心位置との差からピン曲りを定置的に検出する
。

以下、本発明の画像処理装置の動作を第８図のフローヂ
ャートを参照しなから説明する。画像処理装置２２は、
装置２０から入力される画像データをＡ／Ｄ変換器２２
−２でディジタルデータに変換して、このディジタルデ
ータを画像メモリ２２−１に格納する。第８図（ａ）に
示す処理工程である。以後処理工程を括弧付き英字で表
す。

次にこの格納したディジタルデータに基づいて、第９図
に示すような輝度と画素数との濃度分布を作成して、ピ
ン全体の断面積に等しい位置の輝度ｔを求める（ｂ）。

この求めた輝度ｔをスライスレベルとして、ディジタル
データを画像メモリ２２−１上で２値化（論理’１’、
’０’）する（Ｃ）。この時、論理′１′は明るい部分
を表し、ピン先端部に相当する。

次にこの画像メモリ２２−１上で基準となるピン位置（
左上コーナーピン）をサーチするために、第１０図の最
大のピン位置ずれ弓を考慮した基準ピンサーチ用のウィ
ンドウ２２−１−＋を画像メモリ２２−１内に設定する
（ｄ）。さらに、コープ−にあるピン位置の検出を容易
にするために、この基準ピンウィンドウ２２−＋−＋を
９分割し、この分割したウィンドウで基準ピンウィンド
ウ２２−＋−１の範囲を＃１〜＃９の順にスキャンして
基準ピンの位置を求める（ｅ）。

なお、上記した９分割は、基準ピンウィンドウの大きさ
によって１６分割でもよいことは言うまでもない。

上記したように基準ピン位置が求められると、この基準
ピン位置座標から基準ピンに該肖する論理′１′を全て
含む第１１図に示す検査ウィンドウ２２−１−２を設定
する（ｆ）。この検査ウィンドウ２２＋２内の論理′１
′の画素に付いてそれぞれ第１２図、第１３図に示すＸ
、Ｙ軸方向の投影分布を作成する（Ｑ）。この投影分布
の画素数の１／２になる座標ＸＱ、’ｌによって基準ピ
ンの重心位置を求める（ｈ）。

次に、座標ＸＱ、ＹＱを基準として画像メモリ２２−１
内のＸ方向とＹ方向に向って、ピンのピッチ分移動させ
なから、１列のピンに検査ウィンドウより大きい検出ウ
ィンドウを設定して、（ｇ）、（ｈ）処理と同じように
各ピンの重心位置を求める（ｉ）。なお、検出ウィンド
ウは、ピン曲り、ＰＧＡ１の傾きを考慮して検査ウィン
ドウより大きくしである。

上記したように各ピンの重心座標を通る直線の式（ｙ　
＝　ａ　Ｘ　−１−ｂ　）を最小二乗法によって求め、
相関係数を求めて置く（ｊ）。この相関係数（又はＸ、
Ｙ方向の分散）が予め実験により求められた値より小さ
い場合（但し、分散を用いた場合は大きい場合）は、今
調べた列のピンには曲りが発生しているとして不良とす
る。相関係数が大きい場合（分散を用いた場合小さい場
合）次の処理をする（ｋ）。

次に、求めた直線の傾きａとこれに直交する傾きＡを算
出する（１）。基準ピンの重心座標ｘｇ。

Ｙｇを通り、傾きａとＡを持つ２本の直線を基準直交軸
（Ｘ’　、Ｙ’軸）として、再度、基準ピンの座標から
Ｘ’　、Ｙ’力方向向ってＰＧＡ１のピンのピッチ分だ
け移動させなから、すべてのピンについて検査ウィンド
ウを設定して処理工程（ｇ）、（ｈ）を繰り返し各ピン
の重心位置を求める（ｍ）。

上記した各ピンの重心位置を求めるために設定した各検
査ウィンドウの中心位置と実際に求めた各ピンの重心位
置の差から全ピンのＸ、Ｙ方向のピン曲り堡を算出して
、ピン曲りを検査する（ｎ）。

こ）で、前記のようにピンの拡大された映像が入力され
ているため、上記の検査ウィンドウの中心位置とピンの
中心位置との差は従来に比べてピンの映像が拡大されて
いる分大きくなる。

従って、従来と同じサイズのＣ０Ｄ２４を使用して、従
来では検出が困難であった僅かのピン曲りも正確に検出
することが可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、ＰＧＡのうちピン
の無い部分は光学的に削除し、ピンの部分でけを光学的
に選択してこれを光学的に寄せ集めることにより、限ら
れたりイズの画面内にピンの映像を拡大して作成し、こ
れを画像処理手段に入力する構成としであるため、従来
では検出が困難であったｌかのピン曲りも正確に検出す
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例になるピン曲り検出袋δの概
略構成を示す図、 第２図はＰＧＡの底面図、 第３図は本発明のピン曲り検出装置を示す一実施例のシ
ステム構成図、 第４図はピン映像作成装置の構成図、 第５図は入射側プレートの斜視図、 第６図は射出側プレートの斜視図、 第７図はファイバを示す斜視図、 第８図は本発明の詳細な説明するためのフローチャト、 第９図は本発明のスライスレベルを決定するための濃度
分布図、 第１０図は本発明の基準ピンサーチ用ウィンドウを示す
模式図、 第１１図は本発明の検査ウィンドウを示す模式第１２図
は本発明のピンのＸ軸方向の重心位置を求めるための分
布図、 第１３図は本発明のピンのＹ軸方向の重心位置を求める
ための分布図、 第１４図は従来のピン曲りを検出する装置の概゛略構成
図である。 図において、 １はピングリッドアレイ型部品（ＰＧＡ）、２はパッケ
ージ本体、 ３−＋〜３−１はピン、 ２０はピン映像作成装置、 ２１はピンの映像、 ２２は画像処理装置、 ２２−１は画像メモリ、 ２２−２はＡ／Ｄ変換器、 ２２−３は主記憶装置、 ２２−４は処理部、 ２３はＩＩ像レンズ、 ２４は固体１Ｎ像素子（ＣＯＤ）、 ２５はピン映像寄せ集め装置、 ２５ａは寄せ集め側、 ２５ｂはピン対応配列側、 ２６は画面、 ２７は中央部分、 ２８はピンの間の部分、 ３０は入射側プレート、 ３１は射出側プレート、 ３２はファイバ、 ３３．３４はファイバ固定孔、 ４０は真空吸着ヘッド、 ４１はヘッド可動部、 ４２は駆動制御装置、 ４３ハシステムＭ’１ＥＷｔ’ｌｌ、 ４４は光学系 を示す。 ＰＧＡの底面図　　　　　　　　ファイバを示す斜視図
第２図　　　　　第７図 入射側プレートの斜視図　　　　　　　　　射出側プレ
ートの斜伏間第５図　　　　　　第６図 ビ／映ｆ象咋成装置の溝底図 第４図 本発明の動作ｔ−祝明するためのフローチャート本発明
のスライスレベルを決定するための濃度分布図第９図 本発明の基準ピンつ−チ用ウィンドウを示す模式図値１
０　Ｍ 本発明の検査ウィンド　　　　　本発明のピンのＸ軸方
向のつを示す模式図　　　　　　　　重心を求めるため
の分布図第１１図　　　　　ｊｌｌ　１２図 本発明のピンＹ軸方向の重心 位置を求めるための分布図 第１３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ピングリッドアレイ型部品（１）のピン（３−１〜３−
   ＿ｎ）の映像（２１）を作成する手段（２０）と、 該手段により作成されたピンの映像（２１）から上記ピ
   ンの曲りを検出する画像処理手段（２２）とよりなるピ
   ン曲り検出装置であつて、 上記映像作成手段（２０）を、 一端側は上記各ピンに対向するように配され、他端側は
   寄せ集められた複数のファイバ（３２）よりなり、上記
   ピングリッドアレイ型部品のうちピンの無い部分（２７
   ，２８）を光学的に削除し、上記ピンよりの光を選択し
   てこれを光学的に寄せ集めるピン映像寄せ集め手段（２
   ５）を、撮像レンズ（２３）の前側に設けた構成として
   なることを特徴とするピングリッドアレイ型部品のピン
   曲り検出装置。