JPH02141604A - Method for inspecting substrate - Google Patents

Method for inspecting substrate

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JPH02141604A
JPH02141604A JP29692888A JP29692888A JPH02141604A JP H02141604 A JPH02141604 A JP H02141604A JP 29692888 A JP29692888 A JP 29692888A JP 29692888 A JP29692888 A JP 29692888A JP H02141604 A JPH02141604 A JP H02141604A
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JP
Japan
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light
fluorescent agent
section
reflected
soldering
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Pending
Application number
JP29692888A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeki Kobayashi
茂樹 小林
Hideaki Takahara
秀明 高原
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To automatically inspect a substrate regardless of the angle of the surface of a soldered region by applying a fluorescent agent to the periphery of the soldered region and exposing the coating surface to light to excite the fluorescent agent and irradiating the soldered region with the light caused by the excited fluorescence. CONSTITUTION:A fluorescent agent is applied to at least the periphery of the soldered region 18 of a mounting part 21 on the surface of a substrate 20 and, when this fluorescent agent coated surface 50 is exposed to the light L1 from a ring-shaped light emitting body 17, light L2 is emitted. In this case, with respect to a part where the angle of the surface of the region 18 to the substrate 20 is gentle, the light L1 is reflected from said gentle slope surface and the reflected light image of said surface is directly taken by a camera 19. With respect to a part where the angle of the surface of the region 18 is steep, the secondary illumination light due to the fluorescence L2 is reflected from said steep slope surface and the reflected light image is taken by the camera 19. Therefore, even with respect to the soldered region having a steep angle and the soldered region containing a part having a steep angle, and properties of the soldered part can be judged and the soldered region can be automatically inspected.

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、基板上に実装された部品につきハンダ付け
の良否を検査するのに用いられる基板検査方法に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Field of Industrial Application> The present invention relates to a board inspection method used to inspect the quality of soldering of components mounted on a board.

〈従来の技術〉 例えば基板上の表面実装部品につきその実装状態の良否
を検査するのに、従来は目視による検査が行われており
、殊にハンダ付け状態の良否は、ハンダの有無、量、溶
解性、短絡、導通不良などをこの目視検査で判定してい
る。ところがこのような目視検査では、検査ミスの発生
が避けられず、判定結果も検査する者によりまちまちで
あり、また検査処理能力にも限界がある。
<Prior art> For example, visual inspection has been used to inspect the mounting condition of surface-mounted components on a board. This visual inspection determines solubility, short circuits, poor continuity, etc. However, in such visual inspection, the occurrence of inspection errors is unavoidable, the judgment results vary depending on the person conducting the inspection, and there is a limit to the inspection processing capacity.

そこで近年、この種の検査が自動的に行える自動検査装
置が各種提案された。
Therefore, in recent years, various automatic inspection devices that can automatically perform this type of inspection have been proposed.

第8図は、3次元の形状情報を検出できる自動検査装置
の一例を示す。同図の装置は、レーザ光源からスリット
光1を基板2上のハンダ付け部位へ照射して、ハンダ付
け部位を含む基板2の表面に表面形状に沿って歪を受け
た光切断線3を生成するものである。この光切断線3の
反射光像は撮像装置4で撮像され、その撮像パターンの
歪状態をチエツクすることにより、ハンダ付け部位の立
体形状が検出される。
FIG. 8 shows an example of an automatic inspection device that can detect three-dimensional shape information. The device shown in the figure irradiates a slit beam 1 from a laser light source to a soldering site on a substrate 2, and generates an optical cutting line 3 that is distorted along the surface shape of the surface of the substrate 2, including the soldering site. It is something to do. The reflected light image of this optical cutting line 3 is captured by an imaging device 4, and by checking the distortion state of the captured pattern, the three-dimensional shape of the soldering site is detected.

ところがこの検査方法の場合、スリット光1が照射され
た部分の形状情報が得られるのみで、それ以外の部分の
立体形状を把握するのは困難である。
However, in the case of this inspection method, only the shape information of the portion irradiated with the slit light 1 is obtained, and it is difficult to grasp the three-dimensional shape of the other portions.

この問題を解消する方法として、ハンダ付け部位の表面
へ入射角が異なる光を照射してノ1ンダ付け部位の各反
射光像のパターンを撮像することにより、ハンダ付け部
位が有する曲面要素の配向性を検出するという方法が存
在している。
As a method to solve this problem, by irradiating the surface of the soldering area with light having different incident angles and capturing the pattern of each reflected light image of the soldering area, the orientation of the curved surface elements of the soldering area can be adjusted. There is a method to detect gender.

この方法は、一定パターンの光束を検査対象に当てたと
き、その反射光束のパターンが検査対象の立体的形状に
応じた変形を受けることに着目したもので、その変形パ
ターンから検査対象の形状を推定するというものである
This method focuses on the fact that when a fixed pattern of light beams is applied to an inspection object, the pattern of the reflected light beam is deformed according to the three-dimensional shape of the inspection object, and the shape of the inspection object can be determined from the deformation pattern. It is estimated.

第9図は、この方法の原理説明図であり、投光装置5と
撮像袋R6とから成る検出系と、検査対象であるハンダ
付け部位7との位置関係を示している。
FIG. 9 is a diagram explaining the principle of this method, and shows the positional relationship between the detection system consisting of the light projection device 5 and the imaging bag R6, and the soldering site 7 to be inspected.

同図において、投光装置5よりハンダ付け部位7の表面
へ入射角iで光束8を投光すると、角度ビ (=i)の
反射光束9が真上位置の撮像装置6に入射して検出され
る。これにより前記光束8で照明されたハンダ付け部位
7の曲面要素は基準面10に対してiの角度をなして配
向していることが検出されたことになる。従って異なる
方向に配向する多数の曲面要素から成るハンダ付け部位
7に対して、入射角が異なる複数の投光装置による投光
を行えば、それぞれの入射角に対応する曲面要素の群が
撮像装置6により検出され、これによりハンダ付け部位
7の各曲面要素がそれぞれどんな配向をしているか、す
なわちハンダ付け部位の表面性状がどのようであるかを
検出できる。
In the figure, when a light beam 8 is projected from the light projecting device 5 onto the surface of the soldering site 7 at an incident angle i, a reflected light beam 9 at an angle of V (=i) enters the imaging device 6 located directly above and is detected. be done. This means that it has been detected that the curved surface element of the soldering site 7 illuminated by the light beam 8 is oriented at an angle of i with respect to the reference plane 10. Therefore, if a plurality of light projecting devices with different incident angles project light onto the soldering site 7, which is made up of a large number of curved elements oriented in different directions, a group of curved elements corresponding to each incident angle is projected onto the imaging device. 6, and thereby it is possible to detect the orientation of each curved surface element of the soldering site 7, that is, the surface texture of the soldering site.

また投光装置5が、入射角がi十Δiからi−Δiまで
2Δiの幅をもつ光束8を投光するならば、その幅に対
応した幅を有する反射光束9が撮像装置6により検出さ
れることになる。
Furthermore, if the light projecting device 5 projects a light beam 8 having a width of 2Δi with an incident angle from i+Δi to i−Δi, a reflected light beam 9 having a width corresponding to the width is detected by the imaging device 6. That will happen.

すなわちこの場合は、基準面lOとなす傾斜角がi+Δ
iからi−Δiまでの幅の角度をもつ曲面要素を検出で
きることになる。
In other words, in this case, the inclination angle with respect to the reference plane lO is i+Δ
It is possible to detect curved surface elements having angles of width from i to i-Δi.

さらに投光装置5が、第10図に示す如く、基準面10
に対して水平に設置されたリング状のものであれば、ハ
ンダ付け部位7の表面が基準面10に垂直な軸に対して
どのような回転角をもっていても、投光装置5とハンダ
付け部位7との距離は一定であり、曲面要素の回転角方
向の配向性は消去されるので、基準面10となす傾斜角
だけが検出されることになる。
Furthermore, as shown in FIG.
If it is ring-shaped and installed horizontally, no matter what rotation angle the surface of the soldering part 7 has with respect to the axis perpendicular to the reference plane 10, 7 is constant, and the orientation of the curved surface element in the rotation angle direction is eliminated, so only the inclination angle with respect to the reference surface 10 is detected.

またこの第10図に示すように、投光装置5をハンダ付
け部位7への入射角が異なる複数のリング状発光体11
,12.13をもって構成すれば、各発光体による光束
14.15.16の入射角に対応した配向をもつ曲面要
素がそれだけ詳細に検出できることは前述したとおりで
ある。
Furthermore, as shown in FIG.
, 12.13, curved surface elements having orientations corresponding to the incident angles of the light beams 14, 15, 16 from each light emitting body can be detected in greater detail as described above.

いま半径がr、(ただしn =t 1213 )の3個
のリング状の発光体11,12.13を基準面10に対
して高さh n  (n =11213 )の位置に水
平に設置すれば、ハンダ付け部位7への各光束14,1
5.16の入射角はそれぞれIII(n=1.2.3 
)となり、ハンダ付け部位7における傾斜角がそれぞれ
17である各曲面要素を撮像装置6により検出すること
ができる。このとき各発光体11,12.13からハン
ダ付け部位70表面を経て撮像装置6に至る全光路長に
比して曲面要素の大きさが十分に小さいので、次式によ
り入射角、すなわち検出しようとする曲面要素の傾斜角
を定めればよい。
Now, if three ring-shaped light emitters 11, 12.13 with radius r (where n = t 1213 ) are installed horizontally at a height h n (n = 11213 ) with respect to the reference plane 10, then , each light beam 14,1 to the soldering site 7
The angle of incidence of 5.16 is III (n=1.2.3
), and each curved surface element having an inclination angle of 17 at the soldering site 7 can be detected by the imaging device 6. At this time, since the size of the curved surface element is sufficiently small compared to the total optical path length from each light emitting body 11, 12, 13 to the imaging device 6 via the surface of the soldering site 70, the angle of incidence, that is, can be detected using the following equation. What is necessary is to determine the inclination angle of the curved surface element.

上記の原理に基づきハンダ付け部位の外観を検査する方
法として、前記の各発光体11.12゜13に白色光源
を用いたものが提案されている(特開昭61−2936
57号)。この検査方法においては、ハンダ付け部位に
対する入射角の異なる3個の発光体11,12.13に
よる反射光像を相互に識別するために、それぞれ発光体
11゜12.13を時間的に異なったタイミングで点灯
させ、また消灯させている。
As a method for inspecting the appearance of soldered parts based on the above principle, a method has been proposed in which a white light source is used for each of the light emitters 11, 12 and 13 (Japanese Patent Laid-Open No. 61-2936
No. 57). In this inspection method, in order to mutually identify the reflected light images by the three light emitters 11 and 12.13 having different incident angles with respect to the soldering site, the light emitters 11 and 12.13 are placed at different times. The lights are turned on and off at the appropriate timing.

ところがこの方法では、異なる投光タイミングで得た各
画像を貯蔵するためのメモリや、これら画像を同一視野
像として演算処理するための演算装置や、各発光体を瞬
間的に点灯動作させるための点灯装置などが必要であり
、技術面での煩雑さが多く、またそれがコスト面や信頼
性の面で問題となる。
However, this method requires a memory to store each image obtained at different light emitting timings, a calculation device to process these images as the same visual field image, and a computer to instantaneously turn on each light emitting body. A lighting device and the like are required, which is technically complicated, and this also poses problems in terms of cost and reliability.

そこでこのタイム・シェアリング方式の課題を一挙に解
消するため、この発明の発明者は、先般、第2図に示す
構成の基板検査装置を提案した。この基板検査装置は、
その詳細は後述するが、ハンダ付け部位の表面へ入射角
が異なる赤色光、緑色光、青色光を照射するための投光
部24と、ハンダ付け部位の表面からの反射光像を各色
相別に撮像するための撮像部25と、撮像部25で得た
撮像パターンよりハンダ付け部位の有する各曲面要素の
性状を検出するための処理部26とで構成され、前記投
光部24には、赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ発生
するリング状をなす3個の発光体2B、29.30が用
いである。各発光体2B、29.30はそれぞれの光の
合成により白色光となるような対波長発光エネルギー分
布を有しており、各発光体による光を合成したとき白色
光となるように各発光体の光量が調整可能としである。
Therefore, in order to solve the problems of this time sharing system all at once, the inventor of the present invention recently proposed a board inspection apparatus having the configuration shown in FIG. This board inspection equipment is
The details will be described later, but there is a light projector 24 for irradiating red light, green light, and blue light with different angles of incidence onto the surface of the soldering site, and a light projection unit 24 for irradiating the surface of the soldering site with reflected light images for each hue. It is composed of an imaging section 25 for taking an image, and a processing section 26 for detecting the properties of each curved surface element of the soldering site from the imaging pattern obtained by the imaging section 25. Three ring-shaped light emitters 2B and 29.30 are used, each emitting light, green light, and blue light. Each of the light emitters 2B and 29.30 has a luminescence energy distribution with respect to wavelength such that white light is produced by combining the light from each light emitter. The amount of light can be adjusted.

この基板検査装置によれば、ハンダ付け部位に対し異な
る入射角をもって各発光体28.29゜30から赤色光
、緑色光、青色光を照射すると、ハンダ付け部位の表面
からの赤色、緑色、青色の各反射光像が撮像部25によ
り同時に分離して検出される。この場合に、各発光体2
8,29゜30による赤色光、緑色光、青色光は合成さ
れると白色光となるため、ハンダ付け部位の曲面性状に
関する情報に加えて、基板上の各部品に関する情報(例
えば部品番号、極性、カラーコードなど)や基板パター
ン情報(種々のマークなど)など、基板実装部品の自動
検査に不可欠な周辺情報が検出できる。
According to this board inspection device, when red light, green light, and blue light are irradiated from the respective light emitters 28.29° 30 at different incident angles to the soldering area, red, green, and blue light from the surface of the soldering area is detected. The respective reflected light images are simultaneously separated and detected by the imaging section 25. In this case, each light emitter 2
Red light, green light, and blue light according to , color codes, etc.) and board pattern information (various marks, etc.), which is essential for automatic inspection of board-mounted components, can be detected.

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながらこのような基板検査装置の場合、ハンダ付
け部位の表面が緩やかな斜面であるときは、その反射光
は撮像部25へ導かれるが、ハンダ付け部位の表面が急
峻な斜面(基板表面に対して45°以上の角度)である
ときは、その反射光は撮像部25に入射せず、ハンダ付
け部位の性状検査が困難となる。
<Problems to be Solved by the Invention> However, in the case of such a board inspection device, when the surface of the soldering area is a gentle slope, the reflected light is guided to the imaging section 25, but the reflected light is not reflected from the soldering area. When the surface is a steep slope (angle of 45° or more with respect to the substrate surface), the reflected light does not enter the imaging section 25, making it difficult to inspect the properties of the soldered area.

この発明は、上記問題に着目してなされたもので、2次
照明光を利用して象、峻なハンダ付け部位の表面を検査
することにより、ハンダ付け部位の表面の角度を問わず
性状検査が可能な基板検査方法を提供することを目的と
する。
This invention was made by focusing on the above problem, and by inspecting the surface of a steep soldering part using secondary illumination light, the property can be inspected regardless of the angle of the surface of the soldering part. The purpose of the present invention is to provide a board inspection method that enables the following.

〈問題点を解決するための手段〉 上記目的を達成するため、この発明では、基板上の実装
部品に対しリング状の発光体により光を照射して、ハン
ダ付け部位からの反射光像をI最像し、その撮像パター
ンよりハンダ付け部位の性状を検出する基板検査方法に
おいて、少なくとも基板表面の実装部品のハンダ付け部
位の周辺に螢光剤を塗布し、この螢光剤塗布面へ前記リ
ング状の発光体からの光を当てて光を励起させ、その励
起光による2次照明光をハンダ付け部位へ当てて、その
反射光像を撮像するようにしている。
<Means for Solving the Problems> In order to achieve the above object, the present invention irradiates the mounted components on the board with light using a ring-shaped light emitter, and collects the reflected light image from the soldering site by I. In a board inspection method in which the properties of a soldering site are detected from the imaged pattern, a fluorescent agent is applied at least around the soldering site of a mounted component on the surface of the board, and the ring is applied to the surface coated with the fluorescent agent. The light from the shaped light emitting body is applied to excite the light, and the secondary illumination light from the excitation light is applied to the soldering site, and an image of the reflected light is captured.

く作用〉 ハンダ付け部位表面の角度が緩やかであれば、リング状
の発光体からの光がその緩斜面で反射してその反射光像
が撮像されるが、ハンダ付け部位表面の角度かや、峻で
あれば、励起光による2次照明光がその急斜面で反射し
てその反射光像が撮像されることになる。従って角度が
急峻なハンダ付け部位についても自動検査が可能である
If the angle of the surface of the soldering part is gentle, the light from the ring-shaped light emitter will be reflected on the gentle slope and an image of the reflected light will be captured. If the slope is steep, secondary illumination light from the excitation light will be reflected on the steep slope, and a reflected light image will be captured. Therefore, automatic inspection is possible even for soldering parts with steep angles.

〈実施例〉 第1図は、この発明の基板検査方法の原理を示している
<Example> FIG. 1 shows the principle of the substrate inspection method of the present invention.

この基板検査方法は、基板2o上の実装部品21に対し
リング状の発光体J7により光を照射して、ハンダ付け
部位18の表面からの反射光像を撮像部19により撮像
し、その撮像バタ−ンよりハンダ付け部位18の性状を
検出するとも実装部品21のハンダ付け部位18の周辺
に螢光剤が塗布してあり、この螢光剤塗布面50に前記
リング状の発光体17からの光り、が当たると、光L8
が励起されるようになっている。
In this board inspection method, a ring-shaped light emitter J7 irradiates light onto the mounted component 21 on the board 2o, an image of reflected light from the surface of the soldering area 18 is captured by the imaging unit 19, and the imaged part When detecting the properties of the soldering site 18 from the ring, a fluorescent agent is coated around the soldering site 18 of the mounted component 21, and the fluorescent agent coated surface 50 is coated with a fluorescent agent from the ring-shaped light emitting body 17. When the light hits, light L8
is now excited.

この場合にハンダ付け部位18の表面の基板20に対す
る角度が緩やかな部分については、発光体17からの光
り、がその緩斜面で反射して直接その反射光像が撮像さ
れるが、ハンダ付け部位18の表面の角度が急峻な部分
については、励起光L2による2次照明光がその栄、斜
面で反射してその反射光像が撮像される。従って角度が
急峻のハンダ付け部位についても、また角度が急峻な部
分を含むハンダ付け部位についても、ハンダ付け部位の
性状を判断でき、ハンダ付け部位の自動検査が可能であ
る。
In this case, for the part of the surface of the soldering part 18 that is at a gentle angle with respect to the substrate 20, the light from the light emitter 17 is reflected on the gentle slope and a reflected light image is directly captured. Regarding the part of the surface 18 where the angle is steep, the secondary illumination light by the excitation light L2 is reflected by the slope, and a reflected light image is captured. Therefore, it is possible to judge the properties of soldering parts even for soldering parts with steep angles, and also for soldering parts including parts with steep angles, and automatic inspection of soldering parts is possible.

第2図は、この発明の基板検査方法が適用された基板検
査装置の概略構成を示している。
FIG. 2 shows a schematic configuration of a board inspection apparatus to which the board inspection method of the present invention is applied.

この基板検査装置は、基準基板2O3を撮像して得られ
た前記基準基板2O3上にある各部品21Sの検査領域
の特徴パラメータ(判定データ)と、被検査基板20T
を撮像して得られた前記被検査基板20T上にある各部
品21Tの検査領域の特徴パラメータ(被検査データ)
とを比較して、これらの各部品21Tが正しく実装され
かつハンダ付けされているがどうかを検査するためのも
のであって、X軸テーブル部22、Y軸テーブル部23
.投光部24.撮像部25.処理部26などをその構成
として含んでいる。
This board inspection apparatus uses feature parameters (judgment data) of the inspection area of each component 21S on the reference board 2O3 obtained by imaging the reference board 2O3, and a board to be inspected 20T.
Characteristic parameters of the inspection area of each component 21T on the substrate to be inspected 20T obtained by imaging (data to be inspected)
This is to check whether each of these parts 21T is correctly mounted and soldered by comparing the X-axis table section 22 and the Y-axis table section 23.
.. Light projecting section 24. Imaging unit 25. The configuration includes a processing section 26 and the like.

前記の基準基板2O3や被検査基板20Tは、第3図に
示す如く、まず両面(または片面)に銅箔が張られた生
基板にエツチング加工、レジスト加工、穴あけ加工など
を施して、第3図(A)に示す素基板45を形成する。
As shown in FIG. 3, the reference substrate 2O3 and the substrate to be inspected 20T are obtained by first performing etching, resist processing, hole-drilling, etc. on a raw substrate covered with copper foil on both sides (or one side). A raw substrate 45 shown in Figure (A) is formed.

ついでこの素基板45上の各部品実装位置に、第3図(
B)に示す如く、螢光剤を含む塗料やインク46をシル
クスクリーン印刷、レジスト塗装、ドツトマークなどに
より塗布して螢光剤塗布面50を形成した後、各部品実
装位置に、第3図(C)に示す如く、所定の部品213
や21Tをマウントして、基準基板20Sや被検査基板
20Tが形成される。
Next, mark each component mounting position on this base board 45 as shown in FIG.
After forming a fluorescent agent coated surface 50 by applying paint or ink 46 containing a fluorescent agent by silk screen printing, resist painting, dot marking, etc., as shown in FIG. As shown in C), a predetermined part 213
and 21T are mounted to form a reference substrate 20S and a substrate to be inspected 20T.

なお前記の螢光剤は適宜採択でき、赤色螢光剤であれば
、緑色光や青色光で緑色や青色の螢光が励起され、また
緑色螢光剤であれば、青色光で青色の螢光が励起される
The above-mentioned fluorescent agent can be selected as appropriate; if it is a red fluorescent agent, green or blue fluorescent light will be excited by green light or blue light, and if it is a green fluorescent agent, blue fluorescent light will be excited by blue light. Light is excited.

前記螢光剤塗布面50は、この実施例では第4図に示す
ように、部品が実装される各ランド部47.48を囲む
ようにして部分的に形成しであるが、これに限らず、第
5図に示す如く、各ランド部47.48を残して基板の
全表面にわたり形成してもよい。
In this embodiment, the fluorescent agent coated surface 50 is formed partially to surround each land portion 47, 48 on which a component is mounted, as shown in FIG. 4, but is not limited thereto. As shown in FIG. 5, each land portion 47, 48 may be left and formed over the entire surface of the substrate.

第2図に戻って、X軸テーブル部22およびY軸テーブ
ル部23は、それぞれ処理部26からの制御信号に基づ
いて動作するモータ(図示せず)を備えており、これら
モータの駆動によりX軸テーブル部22が撮像部25を
X方向へ移動させ、またY軸テーブル部23が基板20
S。
Returning to FIG. 2, the X-axis table section 22 and the Y-axis table section 23 are each equipped with a motor (not shown) that operates based on a control signal from the processing section 26. The axis table section 22 moves the imaging section 25 in the X direction, and the Y axis table section 23 moves the imaging section 25 in the X direction.
S.

20Tを支持するコンベヤ27をY方向へ移動させる。The conveyor 27 supporting 20T is moved in the Y direction.

これら基板2O3,20Tは、投光部24からの照射光
を受けつつ撮像部25により撮像される。
These substrates 2O3 and 20T are imaged by the imaging section 25 while receiving irradiation light from the light projecting section 24.

投光部24は、処理部26からの制御信号に基づき赤色
光、緑色光、青色光をそれぞれ発生して検査対象へ異な
る入射角で照射するためのリング状の発光体2B、29
.30を備えており、これら発光体2B、29.30を
発した三原色光の混合した光により前記基板20S、 
20Tへの投光を施して、その反射光像を撮像部25で
得て電気信号に変換する。この実施例の場合、前記の各
発光体2B、29.30は白色光源に赤色、緑色、青色
の各着色透明板を被せた構造のものを用いているが、三
原色の各色相光を発生させるものであれば、このような
構成に限らず3本のリング状のカラー螢光灯(赤、緑、
青)を用いたり、3本のリング状のネオン管(赤。
The light projecting unit 24 includes ring-shaped light emitters 2B and 29 that generate red light, green light, and blue light, respectively, based on the control signal from the processing unit 26, and irradiate the object to be inspected at different incident angles.
.. 30, and the substrate 20S,
Light is projected onto 20T, and an image of the reflected light is obtained by the imaging section 25 and converted into an electrical signal. In the case of this embodiment, each of the light emitting bodies 2B and 29.30 has a structure in which a white light source is covered with colored transparent plates of red, green, and blue. If so, it is not limited to this configuration, but three ring-shaped color fluorescent lamps (red, green,
blue) or three ring-shaped neon tubes (red).

緑、青)を用いることもできる。green, blue) can also be used.

またこの投光部24は、その照明下で基板20S、2O
T上の部品に関する情報(部品番号、極性、カラーコー
ドなど)や基板パターン情報(種々のマークなど)を検
出することを可能となすため、各発光体2B、29.3
0が発する各色相の光が混色されると完全な白色光とな
るような工夫を施しである。すなわち各発光体2B、2
9.30は、混色により白色光となるような対波長発光
エネルギー分布を有する赤色光スペクトル、緑色光スペ
クトル、青色光スペクトルの光を発する発光体をもって
構成すると共に、各発光体28,29.30から照射さ
れた赤色光、緑色光、青色光が混色して白色光となるよ
うに、撮像コントローラ31により各色相光の光量の調
整を可能としている。
Further, this light projecting unit 24 can illuminate the substrates 20S and 2O under its illumination.
In order to make it possible to detect information regarding the components on the T (part number, polarity, color code, etc.) and board pattern information (various marks, etc.), each light emitting body 2B, 29.3
It is designed so that when the light of each hue emitted by 0 is mixed, it becomes completely white light. That is, each light emitting body 2B, 2
9.30 is constituted by a light emitting body that emits light in a red light spectrum, a green light spectrum, and a blue light spectrum, each having a emission energy distribution with respect to wavelength such that white light is produced by color mixing, and each of the light emitters 28, 29.30 The imaging controller 31 is capable of adjusting the amount of light of each hue so that the red, green, and blue lights emitted from the light are mixed to form white light.

つぎに撮像部25は、前記投光部24の上方に位置させ
たカラーテレビカメラ32を備えており、前記基板20
3または20Tからの反射光はこのカラーテレビカメラ
32によって三原色のカラー信号R,G、Bに変換され
て処理部26へ供給される。
Next, the imaging unit 25 includes a color television camera 32 located above the light projecting unit 24, and
The reflected light from the 3 or 20T is converted into three primary color signals R, G, and B by the color television camera 32 and supplied to the processing section 26.

処理部26は、A/D変換部33.メモリ38゜ティー
チングテーブル359画像処理部34゜判定部36.X
、Yテーブルコントローラ37゜撮像コントローラ31
.CRT表示部41.プリンタ42.キーボード40.
 フロッピディスク装置43.制御部(CPU)39な
どから構成されるもので、ティーチングモードのとき、
基準基板203より各部品21Sの実装位置。
The processing section 26 includes an A/D conversion section 33. Memory 38° Teaching table 359 Image processing unit 34° Judgment unit 36. X
, Y table controller 37° imaging controller 31
.. CRT display section 41. Printer 42. Keyboard 40.
Floppy disk device 43. It consists of a control unit (CPU) 39, etc., and when in teaching mode,
The mounting position of each component 21S from the reference board 203.

実装部品の種別や実装方向および、検査領域を検出する
と共に、基準基板20Sについてのカラー信号R,G、
Bを処理しハンダ付け状態が良好な各部品21Sの検査
領域につき赤色、緑色、青色の各色相パターンを検出し
て特徴パラメータを生成し、判定データファイルを作成
する。また処理部26は、検査モードのとき、被検査基
板20Tについてのカラー信号R,G。
In addition to detecting the type and mounting direction of the mounted components and the inspection area, the color signals R, G, and
B is processed and each hue pattern of red, green, and blue is detected in the inspection area of each component 21S having a good soldering condition, characteristic parameters are generated, and a determination data file is created. Furthermore, in the inspection mode, the processing unit 26 outputs color signals R and G for the substrate to be inspected 20T.

Bを処理し基板上の各部品21Tの検査領域につき同様
の各色相パターンを検出して特徴パラメータを生成し、
被検査データファイルを作成する。そしてこの被検査デ
ータファイルと前記判定データファイルとを比較して、
この比較結果から被検査基板2OT上の所定の部品21
Tにつきハンダ付け部位の良、不良を自動的に判定する
B is processed, similar hue patterns are detected in the inspection area of each component 21T on the board, and feature parameters are generated;
Create a data file to be inspected. Then, by comparing this inspected data file and the judgment data file,
From this comparison result, a predetermined component 21 on the board to be inspected 2OT is selected.
To automatically determine whether a soldered part is good or bad based on T.

処理部26を構成するA/D変換部33は前記撮像部2
5からカラー信号R,C,Bが供給されたときに、これ
をアナログ・ディジタル変換して制御部39へ出力する
。メモリ38はRAMなどを備え、制御部39の作業エ
リアとして使われる。画像処理部34は制御部39を介
して供給された画像データを画像処理して前記被検査デ
ータファイルや判定データファイルを作成し、これらを
制御部39や判定部36へ供給する。
The A/D conversion section 33 configuring the processing section 26 is connected to the imaging section 2.
When color signals R, C, and B are supplied from the controller 5, they are converted into analog and digital signals and output to the controller 39. The memory 38 includes a RAM and the like, and is used as a work area for the control section 39. The image processing section 34 performs image processing on the image data supplied via the control section 39 to create the above-mentioned inspected data file and judgment data file, and supplies these to the control section 39 and the judgment section 36.

ティーチングテーブル35はティーチング時に制御部3
9から判定データファイルが供給されたとき、これを記
憶し、また検査時に制御部39が転送要求を出力したと
き、この要求に応じて判定データファイルを読み出して
、これを制御部39や判定部36などへ供給する。
The teaching table 35 is connected to the control unit 3 during teaching.
When the judgment data file is supplied from the control unit 9, it is stored, and when the control unit 39 outputs a transfer request during inspection, the judgment data file is read out in response to this request and sent to the control unit 39 and the judgment unit. 36 etc.

判定部36は、検査時に制御部39から供給された判定
データファイルと、前記画像処理部34から転送された
被検査データファイルとを比較して、その被検査基板2
0Tにつきハンダ付け状態の良否を判定し、その判定結
果を制御部39へ出力する。
The determination unit 36 compares the determination data file supplied from the control unit 39 at the time of inspection with the data file to be inspected transferred from the image processing unit 34, and determines the quality of the board 2 to be inspected.
At 0T, it is determined whether the soldering condition is good or not, and the determination result is output to the control section 39.

撮像コントローラ31は、制御部39と投光部24およ
び撮像部25とを接続するインターフェースなどを備え
、制御部39の出力に基づき投光部24の各発光体28
,29.30の光量を調整したり、撮像部25のカラー
テレビカメラ32の各色相光出力の相互バランスを保つ
などの制御を行う。
The imaging controller 31 includes an interface for connecting the control section 39 with the light projecting section 24 and the imaging section 25, and controls each light emitting body 28 of the light projecting section 24 based on the output of the control section 39.
, 29 and 30, and maintains mutual balance between the hue light outputs of the color television camera 32 of the imaging section 25.

X、Yテーブルコントローラ37は制御部39と前記X
軸テーブル部22およびY軸テーブル部23とを接続す
るインターフェースなどを備え、制御部39の出力に基
づきX軸テーブル部22およびY軸テーブル部23を制
御する。
The X, Y table controller 37 includes a control section 39 and the
It includes an interface for connecting the axis table section 22 and the Y-axis table section 23, and controls the X-axis table section 22 and the Y-axis table section 23 based on the output of the control section 39.

CRT表示部41はブラウン管(CRT)を備え、制御
部39から画像データ、判定結果、キー人力データなど
が供給されたとき、これを画面上に表示する。プリンタ
42は制御部39から判定結果などが・供給されたとき
、これを予め決められた書式(フォーマット)でプリン
トアウトする。キーボード40は操作情報、基準基板2
0Sや被検査基準20Tに関するデータなどを入力する
のに必要な各種キーを備えており、このキーボード40
から入力された情報やデータなどは制御部39へ供給さ
れる。
The CRT display section 41 is equipped with a cathode ray tube (CRT), and when image data, judgment results, key manual data, etc. are supplied from the control section 39, they are displayed on the screen. When the printer 42 is supplied with the determination result etc. from the control unit 39, it prints it out in a predetermined format. Keyboard 40 provides operation information and reference board 2
This keyboard 40 is equipped with various keys necessary for inputting data related to 0S and inspection standard 20T.
Information, data, etc. input from the control unit 39 are supplied to the control unit 39.

制御部39は、マイクロプロセッサなどを備えており、
後記する手順に沿ってティーチングや検査における動作
を制御する。
The control unit 39 includes a microprocessor, etc.
The operations in teaching and inspection are controlled according to the procedure described later.

第6図は、この発明の他の適用例を示しており、投光部
24として2個の発光体、すなわち青色光を発生する発
光体29と、緑色光を発生する発光体30とを用いてい
る。この場合、基板2O3,20Tに塗布される螢光剤
として緑色光または青色光で励起される赤色螢光剤が用
いであるが、投光部24として赤色光を発生する発光体
と、青色光を発生する発光体とを用いた場合は、青色光
で励起される緑色螢光剤を用いることになる。
FIG. 6 shows another example of application of the present invention, in which two light emitters are used as the light projector 24, namely, a light emitter 29 that generates blue light and a light emitter 30 that generates green light. ing. In this case, a red fluorescent agent that is excited by green light or blue light is used as the fluorescent agent applied to the substrates 2O3 and 20T, but a light emitting body that emits red light and a blue light source are used as the light projecting section 24. When using a luminescent material that emits , a green fluorescent agent that is excited by blue light is used.

第7図は、この発明のさらに他の適用例を示しており、
投光部24として単色光を発生する1個の発光体49が
用いである。この場合に前記単色光が白色光であれば、
基板2O3,20Tに塗布される螢光剤として赤色螢光
剤や緑色螢光剤が、緑色光であれば赤色螢光剤が、青色
光であれば緑色螢光剤が、それぞれ用いられる。
FIG. 7 shows still another example of application of this invention,
One light emitter 49 that generates monochromatic light is used as the light projector 24. In this case, if the monochromatic light is white light,
As the fluorescent agent applied to the substrates 2O3 and 20T, a red fluorescent agent or a green fluorescent agent is used, a red fluorescent agent is used for green light, and a green fluorescent agent is used for blue light.

なお白色光が赤色螢光剤に当たると緑色の励起光が、緑
色螢光剤に当たると青色の励起光が、それぞれ発生する
Note that when the white light hits the red fluorescent agent, green excitation light is generated, and when the white light hits the green fluorescent agent, blue excitation light is generated.

つぎに第2図に示す実施例の動作を説明する。Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 2 will be explained.

まず新たな被検査基板20Tを検査するときには、制御
部39は、ティーチングを実行するために装置各部を制
御して投光部24や(最像部25をオンし、また描像条
件やデータの処理条件を整える。つぎにY軸テーブル部
23上に基準基板20Sがセットされると、制御部39
はX軸テーブル部22およびY軸テーブル部23を制御
して基準検査基板20Sを位置出しした後、撮像部25
に基準基板20Sを撮像させる。
First, when inspecting a new substrate to be inspected 20T, the control section 39 controls each section of the apparatus to execute teaching, turns on the light projecting section 24 (the most image section 25), and also processes the imaging conditions and data. Set the conditions.Next, when the reference substrate 20S is set on the Y-axis table section 23, the control section 39
After controlling the X-axis table section 22 and the Y-axis table section 23 to position the reference inspection board 20S, the imaging section 25
The reference substrate 20S is imaged.

この撮像動作で得られた三原色のカラー信号R1G、 
BはA/D変換部33でA/D変換され、その変換結果
はメモリ38にリアルタイムで記憶される。
The color signal R1G of the three primary colors obtained by this imaging operation,
B is A/D converted by the A/D converter 33, and the conversion result is stored in the memory 38 in real time.

ついで制御部39は、前記メモリ38より各色相に対応
する画像データを画像処理部34へ転送させ、この画像
処理部34にて各色相の画像データを各色相別の適当な
しきい値で2値化するなどして、赤色、緑色、青色のパ
ターンを検出する。また制御部39は、画像処理部34
を制御し、各部品21Sの撮像パターンにつき各部分(
を極など)の明度をチエツクするなどして各部品21S
の電極の位置や極性マークの位置などを識別させる。
Next, the control section 39 causes the image data corresponding to each hue to be transferred from the memory 38 to the image processing section 34, and the image processing section 34 converts the image data of each hue into binary values using an appropriate threshold value for each hue. to detect red, green, and blue patterns. Further, the control unit 39 controls the image processing unit 34
is controlled, and each part (
Check the brightness of each part 21S (poles, etc.)
Identify the position of the electrode and the position of the polarity mark.

この後制御部39は、前記の各色相パターンと前記の識
別結果とに基づいて、被検査基板20Tを検査するのに
必要な判定データファイルを作成し、これをティーチン
グテーブル35に記憶させた後、ティーチングを終了す
る。
Thereafter, the control unit 39 creates a determination data file necessary for inspecting the board to be inspected 20T based on each of the hue patterns and the identification results, stores this in the teaching table 35, and then , end teaching.

つぎに検査モードに移行すると、制御部39はティーチ
ングテーブル35やキーボード40からその日の日付デ
ータや、被検査基板20TのIDナンバ(識別番号)を
取り込むとともに、ティーチングテーブル35から判定
データファイルを読み出して、これを判定部36に供給
する。
Next, when shifting to the inspection mode, the control unit 39 takes in the date data of the day and the ID number (identification number) of the board to be inspected 20T from the teaching table 35 and the keyboard 40, and reads out the judgment data file from the teaching table 35. , and supplies this to the determination section 36.

この後、制御部39は、描像条件やデータの処理条件を
整えた後、Y軸テーブル部23上に被検査基板20Tが
セットされたかどうかをチエツクする。
Thereafter, the control section 39 checks whether the substrate to be inspected 20T is set on the Y-axis table section 23 after setting the imaging conditions and data processing conditions.

もしセットされておれば、制御部39は前記と同様、画
像処理部34にて各色相パターンの検出および電極や極
性マークの識別を順次行わせた後、各色相パターンと前
記の識別結果とに基づき被検査データファイルを作成す
る。ついで制御部39は、前記被検査データファイルを
判定部36に転送させ、この被検査データファイルと前
記判定データファイルとを比較させて、被検査基板2O
T上の所定の部品21Tにつきハンダ付けの良否を判定
させると共に、この判定結果をCR7表示部41やプリ
ンタ42に供給して、これらを表示させ、またプリント
アウトさせる。
If set, the control unit 39 causes the image processing unit 34 to sequentially detect each hue pattern and identify the electrodes and polarity marks, as described above, and then compares each hue pattern with the above identification results. Create a data file to be inspected based on this. Next, the control unit 39 transfers the inspection data file to the determination unit 36, compares the inspection data file with the determination data file, and compares the inspection target data file with the determination data file.
The quality of soldering is determined for a predetermined component 21T on T, and the determination results are supplied to the CR7 display section 41 and printer 42 to display and print them out.

〈発明の効果〉 この発明は上記の如く、少なくとも実装部品のハンダ付
け部位の周辺に螢光剤を塗布し、この螢光剤塗布面へリ
ング状の発光体からの光を当てて光を励起させ、その励
起光による2次照明光をハンダ付け部位の表面へ当てて
、その反射光像を描像するようにしたから、たとえハン
ダ付け部位の表面が急峻であっても、励起光による2次
照明光がその急斜面で反射してその反射光像が生成され
るため、ハンダ付け部位の表面の角度を問わず、全ての
ハンダ付け部位の自動検査が可能となるなど、発明目的
を達成した顕著な効果を奏する。
<Effects of the Invention> As described above, the present invention applies a fluorescent agent at least around the soldering area of a mounted component, and excites the light by shining light from a ring-shaped light emitter onto the surface coated with the fluorescent agent. The secondary illumination light generated by the excitation light is applied to the surface of the soldering area, and the reflected light image is drawn. Therefore, even if the surface of the soldering area is steep, the secondary illumination light generated by the excitation light is Since the illumination light is reflected from the steep slope and a reflected light image is generated, it is possible to automatically inspect all soldering parts regardless of the angle of the surface of the soldering part, which is a remarkable achievement of the purpose of the invention. It has a great effect.

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

第1図はこの発明の原理を示す説明図、第2図はこの発
明が適用された基板検査装置の全体構成を示す説明図、
第3図は基板の製作工程を示す斜面図、第4図および第
5図は螢光剤塗布面を示す平面図、第6図および第7図
はこの発明の他の適用例を示す説明図、第8図は従来の
自動検査装置を示す原理説明図、第9図および第10図
は自動検査装置の原理を示す原理説明図である。 20S、2QT・・・・基板 21S、 21T・・・・部品 17、2B、 29.30.49・・・・発光体18・
・・・ハンダ付け部位 50・・・・螢光剤塗布面
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the principle of this invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the overall configuration of a board inspection device to which this invention is applied,
FIG. 3 is a perspective view showing the manufacturing process of the substrate, FIGS. 4 and 5 are plan views showing the fluorescent agent coated surface, and FIGS. 6 and 7 are explanatory views showing other application examples of the present invention. , FIG. 8 is a diagram explaining the principle of a conventional automatic inspection device, and FIGS. 9 and 10 are diagrams explaining the principle of the automatic inspection device. 20S, 2QT...Substrate 21S, 21T...Parts 17, 2B, 29.30.49...Light emitter 18.
... Soldering part 50 ... Fluorescent agent coated surface

Claims (1)

【特許請求の範囲】 基板上の実装部品に対しリング状の発光体により光を照
射して、ハンダ付け部位の表面からの反射光像を撮像し
、その撮像パターンよりハンダ付け部位の性状を検査す
る基板検査方法であって、 前記基板の表面には、少なくとも実装部品のハンダ付け
部位の周辺に螢光剤を塗布し、この螢光剤塗布面へ前記
リング状の発光体からの光を当てて光を励起させ、その
励起光による2次照明光をハンダ付け部位の表面へ当て
て、その反射光像を撮像することを特徴する基板検査方
法。
[Claims] A ring-shaped light emitter irradiates a mounted component on a board with light, captures an image of the light reflected from the surface of the soldering area, and inspects the properties of the soldering area from the imaged pattern. A board inspection method comprising: coating the surface of the board with a fluorescent agent at least around the soldering area of the mounted components; and applying light from the ring-shaped light emitter to the surface coated with the fluorescent agent. 1. A method for inspecting a board, which comprises: exciting light using the excitation light, applying secondary illumination light from the excitation light to the surface of a soldering area, and capturing an image of the reflected light.
JP29692888A 1988-11-24 1988-11-24 Method for inspecting substrate Pending JPH02141604A (en)

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