JPH02183104A

JPH02183104A - 半田付け外観検査方法及びその装置

Info

Publication number: JPH02183104A
Application number: JP225589A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Ikeda; 和弘池田; Takahisa Baba; 馬場　隆久; Naoko Sato; 尚子佐藤; Kazuo Nagai; 和雄永井
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1989-01-09
Filing date: 1989-01-09
Publication date: 1990-07-17

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、プリント基板に面実装する電子部品の半田付
は部の半田不足やリード浮き等を画像処理により判定す
る、半田付けの外観検査方法及び外観検査装置に関する
ものである。

（従来の技術）例えばリード付き電子部品をプリント基板に面実装する
場合、プリント基板のバッドと上記リードとの半田付は
部に各種の半田付は不良を生ずることがある。そこで、
この半田付は不良を外観検査により自動的に判定すべく
、工業用のテレビカメラを用いた画像処理により所定基
準値と比較して半田付けの良否を決定する手段が提供さ
れている。

例えば、特開昭６１−４１９０６号公報、特開昭６１−
２：ｌ５０６７号公報、＃開開６１−２９３６５７号公
報、特開昭５１−２９３６５９号公報等には、検査光を
電子部品の半田付は部に照射し、画像処理により高輝度
部としてとらえ、その形状特徴から半田付けの良否を判
定する手段が開示されている。

〈発明が解決しようとする課題〉上記のような、従来提供されている画像処理による検査
手段は、検査光の照射方向については各種の方式かのら
れるものの、その反射光を取込む撮像装置としてのテレ
ビカメラは電子部品の被検査部の垂直上方に配置してい
るものである。

しかしながら、半田付は部を垂直上方から観察するとき
は、いわゆるリード浮きによりリードが半田上に僅かに
当接している状態を半田付は不良として判定することは
極めて困難である。

第５図は、リード浮きによる半田付は不良と半田付けが
良好な場合を示しているが、図中（イ）と（ロ）が不良
状態であり、（ハ）と（ニ）が良好状態である。

上記半田付けの不良状態においては、リードしは半田Ｈ
の上面に接触している形態となり、プリント基板のバッ
ド２面より浮いた状態である。

リートＬとバットＰを確実に接合する為には、第５図（
ハ）と（ニ）に示すように、リードＬの周囲にも半田Ｈ
が回り込む必要がある。

従来の如き垂直上方からの撮像方式は、第５図からも明
らかなように、リードし周囲への半田Ｈの回り込み状態
を反射光として検出できないので、上記リード浮きを判
定できずに、結果として区側の不良状態は全て良好状態
と誤判定する問題がある。

本発明は、上述のような従来の問題点を解決する為にな
されたもので、その目的とするところは、リード側面等
の半田付は部分の部品側面からの反射光情報を利用して
、高輝度部分となる画像を得、その形状的特徴により半
田付けの良否な正確に検出し判定する検査手段を得よう
とするところにある。

く課題を解決するための手段）上記の目的を達成する為に１本発明は、プリント基板に
面実装する電子部品の半田付は良否を画像処理により判
定する半田付は外観検査において、半田付は部分の部品
側面に検査光を斜め上方から照射し、その照射軸と同方
向に配置したテレビカメラに入射する反射光成分から高
輝度部を画像処理で得て、この高輝度部形状により半田
付けの良否を判定するようにした外観検査方法である。

また、この検査方法を実行する装置としては、半田付は
部分の部品側面に対し斜め上方から検査光を照射する照
明装置と、上記検査光の照射方向と同方向に配置したテ
レビカメラによる画像入力装置と、上記入力画像により
高輝度部分を抽出してその形状を作成すると共に基準値
と比較して良否判定する画像処理装置とを備えればよい
。

この場合、基準値との比較は高輝度部分の面積を利用す
ることにより、−層確実な判定を行なうことができる。

く作用〉被検査部である電子部品の半田付は部分に照明装置から
検査光を照射すると、検査光は半田のフィレット面、プ
リント基板面、パット面、リート付き電子部品の場合は
リード側面及び上面等に当たり反射する。そこで、上記
部品側面の半田付は部分に半田か存しないか或は一部分
にのみ存する場合、上記部品側面に当った検査光は乱反
射することになる。そうすると、乱反射光の一部には入
射光軸と略等しい角度で反射する光があるので、この光
を上記照明装置の照射方向と同方向に配置するテレビカ
メラに取込む、そして画像処理により上記反射光を高輝
度部として得、予め設定している基準値と上記高輝度部
の形状を比較することにより、半田不足とかリード浮き
を判定する。上記基準値との比較は面積、比較とするこ
とで、精度のよい判定とすることができる。

〈実施例）以下１本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明する
。

第１図は、本発明に係る半田付は検査方法を実施する際
に利用する検査装置の構成図である。

図において、Ｐａはプリント基板であり、その上面の印
刷配線部分の接続電極となるバッドＰには、所要のリー
ド付き電子部品ＩＣがそのリードＬを半田Ｈ（第２図以
下参照）により接続固定されている。

１は工業用のテレビカメラであり、上記プリント基板Ｐ
ａ上に面実装された上記リード付き電子部品ＩＣの半田
付は部分であるリードＬの先端側の側面Ｌａに斜め上方
から対面するようにその撮像位置を設定している。２は
照明装置であり、その照射軸を上記リード側面Ｌａに斜
め上方から対面するように配置して検査光２ａを照射す
るもので、即ち上記テレビカメラ１と同方向に設けてい
る。回倒の場合、照明装置２はテレビカメラｌの下位置
に配置しているが、この位置は特定しないもので例えば
上位置でもよく、またテレビカメラ１の周囲にリング状
に同軸的に配置してもよい。

３は二値化部であり、上記テレビカメラｌで取込んだ撮
像情報を高輝度部としてとらえ所定の二値化閾値と比較
して二値化像に変換する。４は面禎測定部であり、上記
二値化部３から出力された二値化像情報が入力される。

この面積測定部４では、上記リード側面Ｌａ周囲の後述
する各部からの反射光２ｂ情報のうちバッドＰからの反
射光情報を除外するように別途設定している検出ウィン
ドウ内における上記二値化像の面積を求めるようにして
いる。５は良否判定部であり、上記面積測定部４で得ら
れた測定値を入力して予め設定している閾値と比較し、
測定値が大きければ不良の判定を行なう等の判定結果を
出力するものである。

ところで、上記照明装置２から照射された検査光２ａは
、リード付き電子部品ＩＣの被検査部としての部品側面
であるリード側面Ｌａ周囲の状態により各方向に乱反射
する。

第２図と第３図（イ）、（ロ）は、リード側面Ｌａ周囲
における検査光２ａの反射状態の説明図である。

照射された検査光２ａは、リード側面Ｌａ部分はもとよ
り半田Ｈのフィレット面Ｈａ、バッドＰ面、プリント基
板Ｐａ面、リード上面Ｌｂ等にも当たることになる。

しかしながら、フィレット面Ｈａとバッド２面は一般に
光沢度合が大きいので乱反射を殆ど生ぜず、またリード
側面Ｌａとリード上面Ｌｂは金属の素地に近いので乱反
射が多少あり、プリント基板Ｐａ面は上記各部と比較す
ると光をあまり反射しない面である。この為、光源側か
らただ一つの面に反射してテレビカメラｌに入射する一
次反射光は、リード側面Ｌａに直接照射した光が正反射
に近い角度で反射する場合の強い乱反射光２ｂ、成分が
主体で、他の部分からの強い一次反射光はないものであ
る。また、フィレット面Ｈａの一部やバッド２面の一部
からは、第３図（イ）、（ロ）に示すような経路で二次
反射光２ｂ２，２ｂ、３が生ずる。

従って、テレビカメラｌにはリード側面Ｌａからの乱反
射光２ｂ１．フィレット面Ｈａとバッド２面からの二次
反射光２ｂ２，２ｂ３が入射し、像を形成することにな
る。

そこで本実施例においては、上記乱反射光２ｂ。

とフィレット面Ｈａからの二次反射光２ｂ、を利用すべ
く、前記面積測定部４ては二値化像に対し検出ウィンド
ウを設けてバッド２面からの二次反射光２ｂ：ｌを除外
できるようにしている。

上記の如き構成による外観検査装置によれば、第４図（
イ）〜（ト）に示すような、各種の半田付は状態を検査
判定することができる。

第４図（イ）〜（ト）は、各種の半田付は状態とその反
射光を画像処理した状態の説明図であるが１図の左列は
リードＬの半田付は部分の側面図であり、φ列は上記半
田付は部分をテレビカメラ１で撮像した状態の検出画像
であり、右列は検出画像の二値化像である。この右列に
おいて、符号Ｗは検出ウィンドウであり、符号Ａ〜Ｇが
二値化像である。

そして、結論的には（イ）〜（ハ）図が半田付けの良好
な場合を示し、（ニ）〜（ト）図が半田付は不良を示し
ている。

例えば（イ）図においては、リート側面Ｌａ。

が殆ど露出していないので、検出ウィンドウＷ内の高輝
度部としての二値化像Ａの面積は極めて小さい、また、
（ロ）図では、リード側面Ｌａ、が一部露出しているが
１ａ出面積は小さく、従って二値化像Ｂの面積も小さい
、そしてまた、（ハ）図においては、（ロ）図よりもリ
ード側面Ｌａ。

が露出しているので、このリード側面Ｌａ３からの一次
反射光としての乱反射光２ｂ、（第２図参照）と半田Ｈ
のフィレット面Ｈａ＝て反射した二次反射光２ｂ、が取
り込まれるが、上記露出度合が未だ小さいので、検出ウ
ィンドウＷ内における二値化像Ｃの面積も小さいものと
なる。

しかしながら、（ニ）〜（ト）図においては。

何れも半田不足或はリード浮きによりリード側面Ｌａ、
〜Ｌａｙの露出面積が大きいので、検出ウィンドウＷ内
の二値化像Ｄ−Ｇの面積も上記（イ）〜（ハ）図の場合
に比べて大きくなる。

尚、例えば上記（ニ）図で明瞭なように、Ｌａ４ｗはバ
ク８２面におけるリード側面Ｌａ、の投影部分であり、
反射していることを示している。。

このように、検査装置の良否判定部５での基準値を、上
記（ハ）図で得られる二値化像Ｃの面積程度まで半田付
は良好と判定するように設定することにより、各種の半
田付は状態を検査判定することができる。

尚、上記実施例においては、被検査の電子部品としてリ
ード付き電子部品につき説明したが１本発明はこれに限
られるものではない。例えば、いわゆるリードレスの電
子部品を半田付けする場合にも、その半田付は部分であ
る端子電極部品の側面に照明装置からの検査光を照射す
ることにより所期の半田付は良否検査が可能である。

〈発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、半田付は部分の
部品側面への検査光の照射によりこの照射軸方向に反射
する反射光に基づく画像処理で高輝度部を得、この高輝
度部の形状により半田付けの良否を判定するようにした
ので、半田不足はもとより、リード浮き等を精度よく、
且つ確実に検査判定できる等、実用的に優れた検査を行
なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、未発明に係る半田付は検査方法を実施する際
に利用する検査装置の構成図、第２図は、リード付き電
子部品のリード側面周囲における検査光の反射状態の説
明図。第３図（イ）、（ロ）は、半田付は状態の異なる場合に
おけるリード側面周囲の検査光の反射状態説明図、第４図（イ）〜（ト）は、リード付き電子部品における
各種の半田付は状態と反射光を画像処理。した状態の説明図。第５図（イ）〜（ニ）は、リード付き電子部品のリード
浮きによる半田付は不良と半田付けが良好な場合を示す
リードの半田付は部分の側面図である。ｌ・・・テレビカメラ、　　２・・・照明装置。２ａ・・・検査光、　　　　　２ｂ・・・反射光。３・・・二値化部、　　　４・・・面積測定部。５・・・良否判定部。ＩＣ・・・リード付き電子部品、　　Ｌ・・・リード。Ｌａ・・・リード側面（半田付は部分の部品側面）Ｐ・
・・バッド、　　Ｐａ・・・プリント基板。Ｈ・・・半田、　　　　Ｈａ・・・フィレット面。Ａ〜Ｇ・・・二値化像、　Ｗ・・・検出ウィンドウ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）プリント基板に面実装する電子部品の半田付け良
否を画像処理により判定する半田付け外観検査において
、半田付け部分の部品側面に検査光を斜め上方から照射し
、その照射軸と同方向に配置したテレビカメラに入射する
反射光成分から高輝度部を画像処理で得て、この高輝度部形状により半田付けの良否を判定するよう
にしたことを特徴とする半田付け外観検査方法。
（２）プリント基板に面実装する電子部品の半田付け良
否を画像処理により判定する半田付け外観検査において
、半田付け部分の部品側面に対し斜め上方から検査光を照
射する照明装置と、上記検査光の照射方向と同方向に配置したテレビカメラ
による画像入力装置と，上記入力画像により高輝度部分を抽出してその形状を作
成すると共に基準値と比較して良否判定する画像処理装
置とを備えてなる半田付け外観検査装置。
（３）請求項２において、基準値との比較は高輝度部分
の面積である半田付け外観検査装置。