JPH01320415A - 実装済プリント基板の検査装置 - Google Patents

実装済プリント基板の検査装置

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JPH01320415A
JPH01320415A JP63153920A JP15392088A JPH01320415A JP H01320415 A JPH01320415 A JP H01320415A JP 63153920 A JP63153920 A JP 63153920A JP 15392088 A JP15392088 A JP 15392088A JP H01320415 A JPH01320415 A JP H01320415A
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Kenichi Kaita
健一 戒田
Osamu Yamada
修 山田
Eiji Okuda
英二 奥田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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】 産業上の利用分野 本発明は、実装済プリント基板の検査装置に関するもの
で、特に細く絞ったビームスポットを用いて実装された
部品の位置ずれ、ハンダ不良、ハンダブリッジ等を検査
せんとするものである。、従来の技術 従来、実装済プリント基板の部品の位置ずれ。
欠品、ハンダ不良、ハンダブリッジ等を自動的に検査す
る装置として、マルチスリット光とカメラを用いる方法
がある。
以下、図面を参照しながら説明する。第4図において、
55.86はそれぞれスリット光を照射する照射装置で
あり、54はカメラ、57は実装済プリント基板である
。2つのスリット光を実装済プリント基板57に対し上
方斜めからそれぞれの光軸が直交するように照射し、上
方よシカメラ54で観察すると三角測量の原理で実装部
品の高さを測定出来る。また、この時マルチスリット照
射装置55.58を交互に照射することにより、I、y
方向(第4図参照)の部品位置を知ることが出来る。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、ハンダ面検査の場
合その反射拡散特性が鏡面に近いため、ハンダ面の向き
とカメラの位置関係によっては、反射光が強すぎてカメ
ラが飽和してしまう場合や、反射光か弱すぎて検出出来
ない場合が生じてしまうという欠点があった。また、カ
メラによる観察視野には限界があり、検査対象の部品が
カメラ視野内に一部しか取シ込めない場合が生じてくる
このような場合は、複数の視野の画像情報をもって一つ
の部品の検査を行う必要があるため、検査ソフトウェア
が複雑になるという問題がある。
課題を解決するための手段 本発明の実装済プリント基板の検査装置は、細く絞られ
たビームスポットを発生する発生器を回転体上に設け、
前記ビームスポットを実装済プリント基板に対しほぼ垂
直に照射しつつ前記回転体を回転せしめることにより、
前記ビームスポットで実装済プリント基板の表面を走査
し、前記回転体上に設けられた光電変換素子によりその
反射光の反射角度と反射強度の少なくとも一方の変化を
順次検出し、実装済プリント基賠と前記ビームスポット
の交点である光点の高さあるいは前記光点の輝度情報の
少なくとも一方を計測することにより、実装済プリント
基板の検査を行わんとするものである。
作  用 上記構成によれば、検査すべき実装済プリント基板に垂
直な方向よシ照射されるビームスポットにより実装済プ
リント基板を走査するため、実装な 済プリント基板上の各点は同」条件で計測されることと
なり、良好な検査が可能となる。また、ビームスポット
の反射光を受光する光電変換素子をビームスポットの周
囲に複数個配置しているため、実装済プリント基板から
の反射光の拡散特性が変化してもそれに伴う検査結果の
変動は小さく出来るものである。また、実装済プリント
基板の高さ、輝度情報をメモリーに取シ入れて検査すれ
ば、同一部品に対しては同一検査ソフトウェアで対応出
来るようになシ、検査ソフトウェアの作成が容易になる
ものである。
実施例 以下、本発明の一実施例の実装法プリント25板自動検
査装置について、図面を参照しながら説明する。
第1図は、ビームスポット投光用光学系と受光用光学系
群が一体となった単位検査装置の斜視図である。
1は、たとえばレーザーを使ったビームスボッi・投光
用光学系、2,4,6.8は前記ビームスポットの反射
面からの反射光を受け、その反射面の高さ及び輝度情報
を得るための半導体装置検出素子(以下PSDと呼ぶ)
のような光電変換素子である。このPSDは、ある所定
の長さを有し、ビームスポットの照射位置に応じて複数
の出力端子の出力が相対的に変化するもので、これには
CODラインセンサー等を用いることも可能である。3
,5.了、9は、三角lAl1量を行うために実装法プ
リント基板からの反射ビームスポットを前記光電変換素
子2,4,6.8上にそれぞれ結像するためのレンズ若
しくはレンズ群である。これらの光電変換素子およびレ
ンズは、ビームスポット11の光軸周辺に配置され、本
実施例では4組をビームスポットを中心とする同一円周
上に等間隔に配置している。このビームスポット光軸と
光電変換素子の前に配置されたレンズの光軸とのなす周
間θは、20〜30度が望ましい。理由は、プリント基
板上に実装されたチップ部品に付着されたハンダは略々
45度付近の煩斜を持っておシ、30度より角度が大き
くなると反射ビームスポット光が強すぎ光電変換素子が
飽和するという問題を生じる。また、角度を20度よシ
小さくしすぎると、三角測量の原理を用いて高さを計測
しているため精度が落ちるという問題が生じる。また、
ビームスポット光が小さくなればなる程表面の細かい凹
凸も精度良く計測できる。従って、プリント基板におい
ては、部品等の測定対象物の大部分が高さ2IIIII
以内であるので、その中間高さであるプリント基板1o
の表面よplmmの所にビームスポットの最小ポイント
を設定することにより平均的精度が最も上がることにな
る。10は実装法プリント基板、11はビームスポット
であシ、実装法プリント基板1oに対してほぼ垂直に照
射されている。
第2図は、検査装置全体の斜視図である。13゜14.
15.16は第1図で示した光学系群が一体になった一
つの単位検査装置である。12はモーター等の駆動源(
図示せず)によりほぼ一定速度で回転駆動される回転円
盤である。前記単位検査装置13,14,15.16は
、回転円盤12の中心に対し同一円周上に等間隔に回転
円盤12の回転に伴って、前記ビームスポットが順次実
装法プリント基板10を走査するよう配置されている。
従って、実装法プリント基板10を第2図に示す” +
 7 + ”座標系のy方向へ順次移動することにより
実装法プリント基板10め全体をビームスポットにより
走査することが可能となる。17は現在単位検査装置1
4で走査している軌跡を示しており、18は直前に単位
検査装置16で走査した軌跡を示している。第2図にお
いては、単位検査装置14が走査完了すると実装法プリ
ント基板1oがy軸方向へ移動して、次の単位検査装置
13の走査開始前に移動が終了するようになっておシ、
無駄な時間がなく最小時間で検査を終了することが出来
る。
第3図は、光電変換素子からの照射位置により相対的に
値が変化する2つの電流出力を演算して高さ情報及び輝
度情報を得るだめの本装置の電気回路を示している。1
9は光電変換素子2の2つの電流出力から割算器52を
通して高さ情報を得、また、前記2つの電流出力の和よ
りオペアンが3を通して輝度情報を得ている高さ及び輝
度情報検出回路である。20,21.22も前記高さ及
び輝度情報検出回路19と同様の検出回路であり、光電
変換素子4,6.8に接続されている。この場合、光電
変換素子を4個使用しているため高さ及び輝度情報も一
つの光点に対して4個出力される。23は、4個の高さ
情報から一つの高さ情報を得る高さ情報選択回路であシ
、選択方法として例えば4個の内最大レベルと最小レベ
ルを除いた残りの二つの平均を取る方法がある。24は
23と同様に、4個の輝度情報から一つの輝度情報を得
る輝度情報選択回路であ)、選択方法として例えば4個
の内最大レベルを取る方法がある。このように選択回路
23.24はRAM25の節約及び前処理をつけること
によるCPU26の負荷軽減の目的で設けられたもので
ある。前記2つの選択回路23.24の出力は、CPU
26のパスに接続されているR AM2 tsへ送られ
る。前記CPU26では、前記RAM25より読み出さ
れた高さ′及び輝度情報と、予め基準となる実装法プリ
ント基板から得られて予め記憶されている高さ情報及び
輝度情報とを比較し、被検査実装済プリント基板の良否
を決定する。
以上のように、本実施例は検査すべき実装法プリント基
板に垂直にビームスポットを照射し、そのビームスポッ
トをその周囲に配置された光電変換素子と共に移動せし
めながら実装法プリント基板の各点の高さ及び輝度の変
化を計測するものであるため、実装法プリント基板の各
点は同一条件で計測され良好な検査が望めるものである
また、実装法プリント基板からの反射光は、ビームスポ
ットの周囲に配置された複数の光電変換素子により受光
されるよう構成されているため、実装法プリント基板か
らの反射光が種々の拡散特性になってもそれに伴う検査
結果の変動を小さくできるものである。尚、実施例では
実装法プリント基板上の高さと輝度の両方を検出するよ
う構成しているが、検査精度が低くても良いという場合
には、その一方のみを検査するような構成にして良いも
のである。
発明の効果 以上のように本発明によれば、ビームスポットを実装法
プリント基板へほぼ垂直に照射し、その先軸のまわりに
受光光学系を複数個配置し、それら照射、受光光学系が
一体となって実装法プリント基板上を計測しながら走査
していくことにより、従来の検査機では困難であったハ
ンダ面の検査が良好に行えるようになった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実装法プリント基板検査装置の一実施
例におけるビームスポット投光用光学系と受光用光学系
群が一体となった一単位の検査装置の斜視図、第2図は
同実施例の要部を示す斜視図、第3図は同検査装置の電
気回路のブロック図、第4図は従来のプリント基板検査
装置の斜視図である。 1・・・・・・ビームスポット投光用光学系、2,4゜
6.8・・・・・・光電変換素子、3,6,7.9・・
・・・・レンズ、10・・・・・・プリント基板、11
・・・・・・ビームスポット、12・・・・・・回転円
盤、13,14,15゜16・・・・・・単位検査装置
、19,20,21.22・・・・・・高さ及び輝度情
報検出回路、23・・・・・・高さ情報選択回路、24
・・・・・・輝度情報選択回路、25・・・・・・RA
M、28・・・・・・CPU0代理人の氏名 弁理士 
中 尾 敏 男 ほか1名#f2図     10 第 3 図 第4図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)回転駆動される回転体と、その回転体に対して相
    対的に検査すべきプリント基板を移動せしめる手段と、
    前記回転体の回転中心を中心とする略同一円周上に位置
    し、それぞれ前記プリント基板に略垂直な方向よりビー
    ムスポットを照射し、そのビームスポットが前記回転体
    の回転に伴って順次プリント基板を走査するよう前記回
    転体上に配置された複数のビームスポット発生手段と、
    前記回転体上にそれぞれの前記ビームスポットを中心と
    して放射状に配置され、前記プリント基板よりの前記ビ
    ームスポットの反射光を受光して、その反射光の受光位
    置に応じた検出出力を発生する複数の光電変換手段とを
    備え、前記検出出力として前記プリント基板面上の凹凸
    に応じた出力を得ることを特徴とする実装済プリント基
    板の検査装置。
  2. (2)回転駆動される回転体と、その回転体に対して相
    対的に検査すべきプリント基板を移動せしめる手段と、
    前記回転体の回転中心を中心とする略同一円周上に位置
    し、それぞれ前記プリント基板に略垂直な方向よりビー
    ムスポットを照射し、そのビームスポットが前記回転体
    の回転に伴って順次プリント基板を走査するよう前記回
    転体上に配置された複数のビームスポット発生手段と、
    前記回転体上にそれぞれの前記ビームスポットを中心と
    して放射状に配置され、前記プリント基板よりの前記ビ
    ームスポットの反射光を受光して、その反射光の受光位
    置に応じた第1の検出出力と輝度に応じた第2の検出出
    力とを発生する複数の光電変換手段を備え、前記第1の
    検出出力により前記プリント基板上の凹凸に応じた出力
    を得、前記第2の検出出力により前記プリント基板面上
    の各位置の輝度に応じた出力を得ることを特徴とする実
    装済プリント基板の検査装置。
  3. (3)プリント基板上のビームスポットの照射位置より
    前記ビームスポットに対し20〜30度の範囲に光電変
    換素子を配置したことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項または第2項記載の実装済プリント基板の検査装置。
  4. (4)ビームスポットは、プリント基板表面の標準位置
    より略1mm上方で収束するよう絞られていることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の実装
    済プリント基板の検査装置。
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KR8908562A KR930003300B1 (en) 1988-06-22 1989-06-21 Apparatus for the inspection of printed circuit boards on which components have been mounted
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8856721B2 (en) 2012-03-28 2014-10-07 Koh Young Technology Inc. Method for generating task data of a PCB and inspecting a PCB

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8856721B2 (en) 2012-03-28 2014-10-07 Koh Young Technology Inc. Method for generating task data of a PCB and inspecting a PCB

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