JPH02206709A - Solder fillet inspection device - Google Patents

Solder fillet inspection device

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Publication number
JPH02206709A
JPH02206709A JP2843489A JP2843489A JPH02206709A JP H02206709 A JPH02206709 A JP H02206709A JP 2843489 A JP2843489 A JP 2843489A JP 2843489 A JP2843489 A JP 2843489A JP H02206709 A JPH02206709 A JP H02206709A
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JP
Japan
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image
fillet
soldered
soldered part
inspection
Prior art date
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Pending
Application number
JP2843489A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Sukeyuki Sasaki
佐々木 祐行
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To decide the propriety without scarcely requiring human intervention by detecting the dislocation of a soldered part from the image signal of a front fillet image by an image processor, allowing a positioning controller to execute a position correction and deriving the degree of deformation of a fillet shape from the image signal of a side face fillet image. CONSTITUTION:An image processor brings the front fillet image of a soldered part 4 to image pickup from an image signal, and controls a positioning device 9 so that an image come exactly to an alignment reference in a visual field. Subsequently, a light source 5-1 is turned off, and a fiber illuminator 6-1 is operated. A light beam radiated from the fiber illuminator 6-1 is reflected by a reflecting mirror 6-2, and also, diffused by an optical diffusion plate 6-3, and illuminates the soldered part 4 from the side face. The light beam which transmits through the outside of the soldered part 4 is reflected to an image pickup device 7 by a reflecting mirror 6-4, a fillet image seen from the side face is brought to image pickup by the image pickup device 7 and inputted to the image processor 8, and the device 8 compares the pattern of an inputted side face silhouette image with the pattern of a reference silhouette and evaluates the degree of deformation, and decides the quality of the soldered part 4.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 プリント基板上の半田付部のフィレット形状の良否判定
を行う半田フィレット検査装置に関し。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Summary] This invention relates to a solder fillet inspection device that determines the acceptability of the fillet shape of a soldered portion on a printed circuit board.

半田付部のブイレット形状の検査を完全に自動化して高
品質かつ高能率の検査を可能にすることを目的とし。
The purpose is to completely automate the inspection of the bouillette shape of the soldering part and enable high-quality and highly efficient inspection.

プリント基板を介して部品リードの半田付部を間接照明
し半田付部の正面フィレット像を生成する第1の光学手
段と、半田付部を横方向から透過照明し半田付部の側面
フィレット像を生成する第2の光学手段と、上記正面フ
ィレット像および側面フィレット像を逼像し画像信号に
変換する撮像装置と9画像処理装置と、プリント基板の
位置決め装置とをそなえ0画像処理装置は、正面フィレ
ント像の画像信号から半田付部の位置ずれを検出して位
置決め制御装置に位置補正を行わせるとともに、側面フ
ィレント像の画像信号がらフィレット形状の変形度を求
め、良否判定を行うよう構成した。
a first optical means that indirectly illuminates the soldered portion of the component lead through the printed circuit board to generate a front fillet image of the soldered portion; The image processing device includes a second optical means for generating the front fillet image, an imaging device for capturing the front fillet image and the side fillet image and converting them into image signals, an image processing device, and a printed circuit board positioning device. The positional deviation of the soldered part is detected from the image signal of the fillet image, and the positioning control device performs position correction, and the degree of deformation of the fillet shape is determined from the image signal of the side fillet image, and the quality is judged.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、コンピュータを代表とする情報機器や、各種
家電製品等に使用されているプリント基板上の部品リー
ドの半田付部のフィレット形状の良否判定を行う半田フ
ィレット検査装置に関するものである。
The present invention relates to a solder fillet inspection device that determines the quality of the fillet shape of a soldered portion of a component lead on a printed circuit board used in information equipment such as computers and various home appliances.

プリント板上に接合された部品の半田付部の外観検査は
、プリント板の急激な高密度化に伴って。
Visual inspection of the soldered parts of parts bonded on printed circuit boards is becoming more and more important as the density of printed circuit boards rapidly increases.

検査精度及び検査速度の両面から自動化が切望されてお
り、従来の作業者の目視による曖昧な官能検査を、検査
装置による高速・高精度な自動検査に置き換える必要が
ある0本発明は、このための有用な検査装置を提供する
Automation is strongly desired in terms of both inspection accuracy and inspection speed, and it is necessary to replace the conventional ambiguous sensory inspection conducted by visual inspection by an operator with a high-speed, high-precision automatic inspection using inspection equipment. To provide useful inspection equipment.

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕第9図は
、プリント基板に半田付接合された部品の半田付部の断
面図で示したもので、1はプリント基板、2は部品、3
はリード、4は半田付部である。
[Prior art and problems to be solved by the invention] Fig. 9 is a cross-sectional view of the soldered portion of a component soldered to a printed circuit board, where 1 is a printed circuit board, 2 is a component, and 3 is a soldered part of a component soldered to a printed circuit board.
is a lead, and 4 is a soldered part.

部品2のリード3は、プリント基板1の孔を貫通して裏
側で半田付部4によりプリント基板1に接合される。半
田付部4は、その断面が斜線を施して示されており、正
常な半田付けがなされた場合、そのフィレット形状(肉
付きの形)は1図示されているような適度な傾斜角をも
ったきれいな円錐形をなしている。
The leads 3 of the component 2 pass through holes in the printed circuit board 1 and are joined to the printed circuit board 1 by soldering portions 4 on the back side. The cross section of the soldered part 4 is shown with diagonal lines, and when soldered normally, its fillet shape (shape with flesh) has an appropriate inclination angle as shown in Figure 1. It has a beautiful conical shape.

これに対して不適切な半田付けが行われた場合の半田付
部のフィレット形状の例を、第10図(a)。
On the other hand, FIG. 10(a) shows an example of the fillet shape of the soldered portion when inappropriate soldering is performed.

山1. +c+に示す、 (al、 tbl、 (cl
それぞれにおいて、実線図形は不適切な半田フィレット
形状の断面像。
Mountain 1. +c+ shows (al, tbl, (cl
In each case, the solid line figure is a cross-sectional image of an inappropriate solder fillet shape.

点線図形は適切な半田フィレット形状の断面像を示して
いる。このうちfatは半田不足の例であり。
The dotted line figure shows a cross-sectional image of a suitable solder fillet shape. Of these, fat is an example of insufficient solder.

接合強度が低く接続不良の原因となりやすい、また山)
は半田過剰の例であり、他の配線部分とブリッジして絶
縁不良の原因となりやすい、そして(C1は半田の欠け
や濡れ不良が生じた例であり、(a)と同様に接続不良
となりやすい。
The bonding strength is low and can easily cause connection failures (also known as peaks)
C1 is an example of excessive solder, which tends to bridge with other wiring parts and cause poor insulation, and (C1 is an example of solder chipping or poor wetting, which is likely to cause poor connection as in (a). .

従来はこれらの半田付部の不良を、フィレット形状の目
視検査によって発見していたの゛で1次のような問題が
あった。
Conventionally, defects in these soldered parts were discovered by visual inspection of the fillet shape, but this had the following problems.

111検査ミスの発生 検査員の疲労や単調感から、不良箇所の見逃しや見間違
いが発生しやすい。
111 Occurrence of Inspection Errors Due to inspector fatigue and monotony, defective areas are easily overlooked or misunderstood.

(2)検査基準のばらつき 検査基準は検査員ごとに個人差があり、また同一検査員
でも時間により一定しないため、高い信転性が得られな
い。
(2) Variation in Inspection Standards Inspection standards vary among inspectors, and even among the same inspectors, they vary over time, making it difficult to obtain high reliability.

(3)検査速度 検査箇所が多く人間では高速検査が困難である。(3) Inspection speed There are many inspection points and high-speed inspection is difficult for humans.

(4)検査精度 人間の検査分解能は比較的低く、検査精度を上げること
ができない。
(4) Inspection Accuracy Human inspection resolution is relatively low, and inspection accuracy cannot be improved.

このため本発明は、半田付部のフィレット形状の検査を
完全に自動化して高品質かつ高能率の検の検査を完全に
自動化して高品質かつ高能率の検査を可能にすることを
目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to completely automate the inspection of the fillet shape of the soldered part, thereby completely automating the inspection of the fillet shape of the soldered part, thereby enabling high quality and highly efficient inspection. do.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、半田付部を真上から見た正面シルエツト像と
横方向から見た側面シルエツト像とをそれぞれ検出する
手段をそなえ、まず正面シルエツト像を検出して位置決
めを行い2次に側面シルエツト像を検出してフィレット
形状の良否判定を行う検査装置を実現し前述した課題の
解決を図るものである。
The present invention is equipped with means for detecting a front silhouette image of the soldering part viewed from directly above and a side silhouette image of the soldering part viewed from the side.First, the front silhouette image is detected and positioned, and then the side silhouette image is detected. The present invention aims to solve the above-mentioned problems by realizing an inspection device that detects images and determines the quality of fillet shapes.

第1図は9本発明による半田フィレット検査装置の原理
的構成図である。
FIG. 1 is a diagram showing the basic configuration of a solder fillet inspection device according to the present invention.

第1図において。In FIG.

■は、プリント基板である。■ is a printed circuit board.

2は1部品である。2 is one part.

3は3部品のリードである。3 is a lead for three parts.

4は、半田付部である。4 is a soldering part.

5−1は、正面フィレット像を得るための光源である。5-1 is a light source for obtaining a front fillet image.

5−2は、集光レンズである。5-2 is a condensing lens.

5−3は、中央部が不透明で周辺が透明なマスクである
5-3 is a mask that is opaque at the center and transparent at the periphery.

5−4は、投影レンズである。5-4 is a projection lens.

6−1は、側面フィレット像を得るためのファイバー照
明器である。
6-1 is a fiber illuminator for obtaining a side fillet image.

6−2は9反射ミラーである。6-2 is a nine-reflection mirror.

6−3は、光拡散板である。6-3 is a light diffusing plate.

6−4は2反射ミラーである。6-4 is a two-reflection mirror.

7は、フィレット像を画像信号として入力するためのビ
デオカメラなどの撮像装置である。
7 is an imaging device such as a video camera for inputting the fillet image as an image signal.

8は、半田付部4の位置検出、フィレット像の変形度検
出を行う画像処理装置である。
8 is an image processing device that detects the position of the soldering part 4 and the degree of deformation of the fillet image.

9は、プリント基板1上の各半田付部4を検査位置にセ
ットする移動制御を行う三次元の位置決め装置である。
Reference numeral 9 denotes a three-dimensional positioning device that performs movement control to set each soldering portion 4 on the printed circuit board 1 to an inspection position.

なお、5−1ないし7の各要素は一体に構成されている
Note that each of the elements 5-1 to 7 is integrally constructed.

また6−1ないし6−4の要素の組を同一円周上に等間
隔で複数配置しくたとえば3組)、複数方向からのフィ
レット像を得るようにすることができる。
Further, by arranging a plurality of sets of elements 6-1 to 6-4 at equal intervals on the same circumference (for example, three sets), it is possible to obtain fillet images from a plurality of directions.

〔作用〕[Effect]

第1図において、まず検査装置をプリント基板1上の1
つの半田付部4の真上に位置決めする制御を実行するた
め、光源5−1を点灯する。
In FIG. 1, the inspection device is first placed at
In order to control the positioning directly above the two soldering parts 4, the light source 5-1 is turned on.

光源5−1から放射された光は、集光レンズ5−2.マ
スク5−3.投影レンズ5−4をそれぞれ経てプリント
基板1上を照射する。この場合。
The light emitted from the light source 5-1 is passed through the condenser lens 5-2. Mask 5-3. The printed circuit board 1 is irradiated through each projection lens 5-4. in this case.

マスク5−3の中央の不透明部の作用により、半田付部
4は真上から直接には照射されず、第2図に示すように
半田付部4の周辺領域からプリント基板中に透過した光
が再放射される形で半田付部4を背面から間接照明する
。このようにしてプリント基板1から放射された光は半
田付部4の正面シルエツト像をつくり、撮像装置7はこ
れを撮像して画像信号を画像装置8へ送出する。
Due to the effect of the opaque part at the center of the mask 5-3, the soldered area 4 is not directly irradiated from directly above, but the light transmitted from the peripheral area of the soldered area 4 into the printed circuit board as shown in FIG. The soldering part 4 is indirectly illuminated from the back in such a way that the light is re-radiated. The light emitted from the printed circuit board 1 in this manner forms a front silhouette image of the soldering portion 4, and the imaging device 7 images this and sends an image signal to the imaging device 8.

画像処理装置は1画像信号から半田付部4の正面フィレ
ット像を識別し、第3図に示すように。
The image processing device identifies the front fillet image of the soldering portion 4 from one image signal, as shown in FIG.

このフィレット像が視野内の位置合せ基準に正確に来る
ように位置決め装置9を制御する。
The positioning device 9 is controlled so that this fillet image accurately aligns with the alignment reference within the field of view.

次に光源5−1を消灯し、ファイバー照明器6−1を動
作させる。ファイバー照明器6−1から放射された光は
1反射ミラー6−2で反射され。
Next, the light source 5-1 is turned off and the fiber illuminator 6-1 is operated. The light emitted from the fiber illuminator 6-1 is reflected by a single reflection mirror 6-2.

さらに光拡散板6−3で拡散されて、半田付部4を側面
から照明する。半田付部4の外側を透過した光は1反射
ミラー6−4で撮像装置7へ反射され、ti像装置7に
より側面から見たフィレット像が撮像されて画像処理装
置8に入力される。
The light is further diffused by the light diffusing plate 6-3 and illuminates the soldering portion 4 from the side. The light transmitted through the outside of the soldering part 4 is reflected by the single reflection mirror 6 - 4 to the imaging device 7 , and a fillet image seen from the side is captured by the TI imaging device 7 and input to the image processing device 8 .

この側面から見たフィレット像は、第10図に例示され
るように半田付部4の半田付は状態によって様々なパタ
ーンを呈する。画像処理装置8はこのような入力された
側面シルエツト像のパターンを第4図に示すような基準
のシルエツト像のパターンと比較して変形度を評価し、
半田付部4の良否を判定する。
As illustrated in FIG. 10, the fillet image viewed from the side shows that the soldering of the soldered portion 4 exhibits various patterns depending on the state. The image processing device 8 evaluates the degree of deformation by comparing the input side silhouette image pattern with a reference silhouette image pattern as shown in FIG.
The quality of the soldered part 4 is determined.

半田付部4の側面のフィレット像を複数の方向から検出
した場合には、それぞれのフィレット像のパターンにつ
いて変形度を評価し、総合して半田付部の良否を判定す
る。
When the fillet images on the side surface of the soldered part 4 are detected from a plurality of directions, the degree of deformation of each fillet image pattern is evaluated, and the quality of the soldered part is determined overall.

〔実施例〕〔Example〕

第5図は1本発明の1実施例による半田フィレット検査
装置の全体構成図である。
FIG. 5 is an overall configuration diagram of a solder fillet inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

第5図において。In FIG.

10は、xyzテーブルである。10 is an xyz table.

11は、プリント基板である。11 is a printed circuit board.

I2は、検査対象の半田付部である。I2 is a soldered part to be inspected.

13は、半田付部12を真上から見た正面フィレット像
を採取するために、半田付部12をプリント基板11か
ら間接照明する第1の光学系である。
Reference numeral 13 denotes a first optical system that indirectly illuminates the soldering portion 12 from the printed circuit board 11 in order to take a front fillet image of the soldering portion 12 viewed from directly above.

14は、半田付部12を横方向から見た側面フィレット
像を採取するために半田付部12を透過照明する第2の
光学系であり、3方向からの側面フィレット像をそれぞ
れ得るための3本のファイバー照明器、と、対応する反
射ミラー、光拡散板を含む(細部構成は第6図により後
述)。
14 is a second optical system that transmits illumination of the soldered part 12 in order to collect a side fillet image of the soldered part 12 viewed from the lateral direction; It includes a fiber illuminator, a corresponding reflecting mirror, and a light diffusing plate (detailed configuration will be described later with reference to FIG. 6).

15は、ビデオカメラである。15 is a video camera.

16は9画像処理部であり、A/D変換器16a1画像
メモリ16b、処理部16c、RAM16dによって構
成されている。
Reference numeral 16 denotes nine image processing sections, which are composed of an A/D converter 16a1, an image memory 16b, a processing section 16c, and a RAM 16d.

17は、システム制御部である。17 is a system control unit.

18は、xyzテーブル10の三次元移動制御を行うテ
ーブル制御部である。
18 is a table control unit that controls the three-dimensional movement of the xyz table 10.

第6図は、第5図中の第2の光学系14の細部構成図で
あり、3つの独立した光学系を円周上に等間隔に配置す
ることによって、3方向から見た半田付部の側面フィレ
ット像を取得できるようにしたものである。
FIG. 6 is a detailed configuration diagram of the second optical system 14 in FIG. This makes it possible to obtain side fillet images of.

これら3つの光学系の要素はそれぞれa、  bCの添
字を付した参照番号によつて識別可能にされており、ま
た実現される各透過照明は矢線AB、Cで表わされてい
る。ここで14−18ないし14−ICはファイバー照
明器、14−2aないし14−2cはそれぞれファイバ
ー照明器14−1aないし14−ICから入射した光を
半田付部12の側面に向ける反射ミラー、143aない
し14−3cはそれぞれ反射ミラー14−2aないし1
4−2eで反射された光を拡散光に変換する光拡散板、
14−4aないし14−4Cはそれぞれ光拡散板14−
3aないし14−3cからの拡散光が半田付部12を透
過照明して反対側に透過した光をビデオカメラ15の方
向に反射する反射ミラー、14−58ないし14−5c
はそれぞれ3つの方向について得られる側面フィレット
像を示している。
The elements of these three optical systems are identified by reference numbers with the suffixes a, bC, respectively, and the respective transmitted illuminations achieved are represented by arrows AB,C. Here, 14-18 to 14-IC are fiber illuminators, 14-2a to 14-2c are reflection mirrors that direct the light incident from the fiber illuminators 14-1a to 14-IC toward the side surface of the soldering part 12, and 143a to 14-3c are reflective mirrors 14-2a to 1, respectively.
A light diffusion plate that converts the light reflected by 4-2e into diffused light,
14-4a to 14-4C are light diffusing plates 14-, respectively.
reflective mirrors 14-58 to 14-5c for reflecting the diffused light from 3a to 14-3c through and illuminating the soldering portion 12 and the light transmitted to the opposite side toward the video camera 15;
shows side fillet images obtained in three directions, respectively.

次に、第5図の画像処理部16の機能について説明する
Next, the functions of the image processing section 16 shown in FIG. 5 will be explained.

ビデオカメラ15から出力される正面フィレット像ある
いは各側面フィレット像の画像信号はアナログ形式の信
号であり、A/D変換器16aで多値デジタル信号に変
換されて画像メモリ16bに格納される。
The image signal of the front fillet image or each side fillet image outputted from the video camera 15 is an analog format signal, which is converted into a multilevel digital signal by the A/D converter 16a and stored in the image memory 16b.

処理部16Cは1画像メモリ16bの多値デジタル信号
を2値化してRAM16dに格納する。
The processing unit 16C binarizes the multivalued digital signal in the one-image memory 16b and stores it in the RAM 16d.

2値化のためには、まず多値デジタル信号の値(濃度値
)を画素単位に識別して濃度ヒストグラムを作成し、フ
ィレット像領域と周辺領域とを切分ける最適のスライス
レベルを決定して2次にこのスライスレベルと多値デジ
タル信号とを比較して2値化処理を行う。
For binarization, first, the values (density values) of the multivalued digital signal are identified pixel by pixel, a density histogram is created, and the optimal slice level for separating the fillet image area and the surrounding area is determined. Second, this slice level is compared with the multilevel digital signal to perform binarization processing.

第7図は濃度ヒストグラムを用いる多値デジタル信号の
2値化方法の例を示したものであり9図中の(alは間
接照明により撮像した正面フィレット像の多値デジタル
信号の濃度ヒストグラム、山)は透過照明により撮像し
た側面フィレット像の多値デジタル信号の濃度ヒストグ
ラムである。それぞれ横軸が輝度レベル、縦軸が画素数
を表わし、斜線領域はフィレット像(シルエット)部分
の画素。
Figure 7 shows an example of a method for binarizing a multi-value digital signal using a density histogram. ) is a density histogram of a multivalued digital signal of a side fillet image captured by transmitted illumination. The horizontal axis represents the brightness level, the vertical axis represents the number of pixels, and the shaded area represents pixels in the fillet image (silhouette).

斜線なしの領域は視野内の残り部分の画素の各群が対応
している゛、またTI、T2は決定されたスライスレベ
ルを示している。
The areas without diagonal lines correspond to each group of pixels in the remaining part of the field of view, and TI and T2 indicate determined slice levels.

図(alに示す間接照明の場合はプリント基板中から再
放射された光のレベルは、 (blに示す透過照明の場
合の光拡散板から放射される光にくらべて低くなる。
In the case of indirect illumination shown in figure (al), the level of the light re-emitted from the printed circuit board is lower than that of the light emitted from the light diffuser plate in the case of transmitted illumination shown in (bl).

図1alの濃度ヒストグラムの場合、半田付部の面詰は
既知であるため、濃度ヒストグラム内の画素数を暗い方
のレベルから異算し、半田付部の面積に一致したときの
画素のレベルをスライスレベルTIとして決定する。ま
た回出)の濃度ヒストグラムの場合は、2つの山のほぼ
中央にスライスレベルT2を設定する。
In the case of the density histogram in Fig. 1al, since the surface filling of the soldered part is known, the number of pixels in the density histogram is calculated from the darker level, and the pixel level when it matches the area of the soldered part is calculated. This is determined as the slice level TI. In addition, in the case of the density histogram (return), the slice level T2 is set approximately at the center of the two peaks.

このような方法でスライスレベルを決定し、2値化を行
うことにより、プリント基板の状態に応じた最適の2値
化が可能となる。
By determining the slice level and performing binarization using such a method, it becomes possible to perform optimal binarization depending on the state of the printed circuit board.

画像処理部16は、2値化した画像データを対象に、さ
らに位置合せやフィレット像の変形度算出、半田付部の
良否判定を行う。
The image processing unit 16 further performs alignment, calculation of the degree of deformation of the fillet image, and determination of the quality of the soldered portion using the binarized image data.

第8図の検査処理のフローにしたがって、第5図の実施
例装置の動作を説明する。
The operation of the embodiment apparatus shown in FIG. 5 will be explained according to the flow of the inspection process shown in FIG.

■ XYZテーブル10に、プリント基板11を半田付
面が上になるように保持させ、システム制御部17は、
テーブル制御部18に指示して。
■ Hold the printed circuit board 11 on the XYZ table 10 with the soldered side facing up, and the system control unit 17:
Instruct the table control unit 18.

1つの検査対象の半田付部12にビデオカメラ15と第
1の光学系13の光軸が一致するようにXYZテーブル
10を移動させる。
The XYZ table 10 is moved so that the optical axes of the video camera 15 and the first optical system 13 coincide with one soldering part 12 to be inspected.

■ 第1の光学系13の光源を点灯し2間接照明をON
にする。このとき第2の光学系による透過照明はOFF
である。
■ Turn on the light source of the first optical system 13 and turn on the 2 indirect lighting
Make it. At this time, the transmitted illumination by the second optical system is OFF.
It is.

■ 半田付部12の正面シルエツト像がビデオカメラ1
5により邊像され、その画像信号は、システム制御部1
7からの画像取り込み信号(図示せず)により、N像処
理部16に取り込まれる。この画像信号は、前述したよ
う゛にA/D変換器16aでA/D変換され1画像メモ
リ16bに格納される。
■ The front silhouette image of the soldering part 12 is the video camera 1.
5, and the image signal is sent to the system control unit 1.
The image is captured into the N image processing unit 16 by an image capture signal (not shown) from 7. This image signal is A/D converted by the A/D converter 16a as described above and stored in the 1-image memory 16b.

■ 画像メモリ16bに格納されている多値デジタル信
号形式の画像データは例えば濃度が8ビツトで表わされ
、処理部16Cはこれから各濃度レベルごとに画素数を
カウントして第7図(alに示されるような濃度ヒスト
グラムを作成する。
■ The image data in the multivalued digital signal format stored in the image memory 16b is represented by, for example, 8-bit density, and the processing unit 16C counts the number of pixels for each density level and calculates the number of pixels as shown in FIG. 7 (al). Create a density histogram as shown.

これから前述したようにスライスレベルT1を決定して
画像データを2値化し、さらに2値化画像データのうち
1”の画素の群の重心位置を求め、第3図に示す位置合
せ基準との差分を求める。
From now on, as described above, determine the slice level T1, binarize the image data, find the centroid position of the group of 1" pixels in the binarized image data, and calculate the difference with the alignment standard shown in Fig. 3. seek.

この差分は、システム制御部17を介してテーブル制御
部1Bに送られ1位置の補正が行われる。またこの後、
第2の光学系14をプリント基板面まで降下させる。
This difference is sent to the table control section 1B via the system control section 17, and one position correction is performed. Also after this,
The second optical system 14 is lowered to the printed circuit board surface.

■ 第6図に示されている第2の光学系14について透
過照明Aを選択する。
(2) Select transmitted illumination A for the second optical system 14 shown in FIG.

■ 選択した透過照明に対応するファイバー照明器(第
6図の14−1aないし14−1cの1つ)を点灯し、
ONにする。このとき第1の光学系13による間接照明
はOFFにする。
■ Turn on the fiber illuminator (one of 14-1a to 14-1c in Figure 6) corresponding to the selected transmitted illumination,
Turn it on. At this time, indirect illumination by the first optical system 13 is turned off.

■ 透過照明に基づく側面フィレット像をビデオカメラ
15により措像し、システム制御部17からの画像取り
込み信号により1画像処理部I6の画像メモリ16bに
画像データを取り込む。
(2) A side fillet image based on transmitted illumination is captured by the video camera 15, and the image data is captured into the image memory 16b of the 1-image processing unit I6 in response to an image capture signal from the system control unit 17.

■ 画像処理部16の処理部16cは9画像データから
第7回出)に示す濃度ヒストグラムを作成し、スライス
レベルT2を求めて画像データを2値化する。
(2) The processing section 16c of the image processing section 16 creates the density histogram shown in the seventh output from the nine image data, determines the slice level T2, and binarizes the image data.

次に側面フィレット像の輪郭線を求めて3曲線の傾きや
複雑度等の変形度を定量化する。この場合一般のパター
ン認識分野で慣用されている技術が利用される。
Next, the contour line of the side fillet image is obtained and the degree of deformation such as the slope and complexity of the three curves is quantified. In this case, techniques commonly used in the general pattern recognition field are used.

■ 撮像方向と変形度のデータをRAMl6dに格納す
る。
■ Store data on the imaging direction and degree of deformation in RAMl6d.

■ 直前に選択した透過照明がA、B、Cのどれである
かにより1次のステップをΦ′、Φ′[F]の1つに切
分ける。
(2) The first step is divided into one of Φ' and Φ'[F] depending on whether the transmitted illumination selected immediately before is A, B, or C.

Φ′透過照明Bを選択し、■に戻る。Select Φ′ transmitted illumination B and return to step (■).

■#透過照明Cを選択し、■に戻る。■Select #transmitted illumination C and return to ■.

0 ので得た各撮像方向からの側面フィレット像の変形
度データを総合評価し、半田不足、半田過剰、欠け、濡
れ不足等の不良を検出する。
Therefore, the deformation degree data of the side fillet images obtained from each imaging direction are comprehensively evaluated, and defects such as insufficient solder, excessive solder, chipping, and insufficient wetting are detected.

■ 不良を検出したときそのデータを出力する。■ Output the data when a defect is detected.

[相] システム制御部17には、全ての半田付部につ
いて■からの処理を繰り返すことにより検査を実行し、
全ての検査が終了したとき処理を終る。
[Phase] The system control unit 17 executes an inspection by repeating the process from ■ for all soldered parts,
The process ends when all tests are completed.

〔発明の効果〕 本発明によれば、プリント基板の半田付部のフィレット
形状検査を、はとんど人手を要さずに迅速適確に実施す
ることができ、信頼性の向上とコストの低減とが可能と
なる。
[Effects of the Invention] According to the present invention, it is possible to quickly and accurately inspect the fillet shape of the soldered portion of a printed circuit board without requiring much human labor, thereby improving reliability and reducing costs. reduction is possible.

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

第1図は本発明の原理的構成図、第2図は第1図の本発
明の構成において正面フィレット像を得るた゛めの間接
照明の説明図、第3図は本発明による位置決め制御の説
明図、第4図は本発明による基準の側面シルエツト像の
説明図、第5図は本発明の1実施例による半田フィレッ
ト検査装置の構成図、第6図は第5図における第2の光
学系の細部構成図、第7図は多値デジタル信号の2値化
方法の説明図、第8図は本発明実施例による検査処理の
フロー図、第9図はプリント基板における半田付部の断
面図、第10図は不適切な半田付部のフィレット形状の
例を示す説明図である。 第1図中。 1ニブリント基板 4:半田付部 5−1:光源 5−3:マスク 6−1:ファイバー照明器 6−2.6=4:反射ミラー 6−3:光拡散板 7:揚傷装置 8:画像処理装置 9:位置決め制御装置
Fig. 1 is a diagram showing the basic configuration of the present invention, Fig. 2 is an explanatory diagram of indirect illumination for obtaining a front fillet image in the configuration of the present invention shown in Fig. 1, and Fig. 3 is an explanatory diagram of positioning control according to the present invention. , FIG. 4 is an explanatory diagram of a reference side silhouette image according to the present invention, FIG. 5 is a configuration diagram of a solder fillet inspection apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an illustration of the second optical system in FIG. A detailed configuration diagram, FIG. 7 is an explanatory diagram of a method for binarizing a multilevel digital signal, FIG. 8 is a flow diagram of an inspection process according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a cross-sectional view of a soldered part on a printed circuit board. FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of an inappropriate fillet shape of a soldered portion. In Figure 1. 1 Niblint board 4: Soldering part 5-1: Light source 5-3: Mask 6-1: Fiber illuminator 6-2.6 = 4: Reflection mirror 6-3: Light diffusing plate 7: Lifting device 8: Image Processing device 9: Positioning control device

Claims (1)

【特許請求の範囲】 プリント基板上の部品リードの半田付部の良否を判定す
る半田フィレット検査装置において,プリント基板(1
)を介して半田付部(4)を間接照明し半田付部(4)
の正面フィレット像を生成する第1の光学手段(5−1
〜5−4)と,半田付部(4)を横方面から透過照明し
半田付部(4)の側面フィレット像を生成する第2の光
学手段(6−1〜6−4)と, 上記正面フィレット像および側面フィレット像を撮像し
画像信号に変換する撮像装置(7)と,画像処理装置(
8)と, プリント基板の位置決め制御装置(9)とをそなえ, 画像処理装置(8)は,正面フィレット像の画像信号か
ら半田付部(4)の位置ずれを検出して位置決め制御装
置(9)に位置補正を行わせるとともに,側面フィレッ
ト像の画像信号からフィレット形状の変形度を求め,良
否判定を行うことを特徴とする半田フィレット検査装置
[Claims] In a solder fillet inspection device for determining the quality of soldered parts of component leads on a printed circuit board,
) to indirectly illuminate the soldering part (4).
A first optical means (5-1) for generating a front fillet image of
~5-4), and a second optical means (6-1 to 6-4) that transmits and illuminates the soldering part (4) from the side to generate a side fillet image of the soldering part (4), An imaging device (7) that captures a front fillet image and a side fillet image and converts them into image signals, and an image processing device (
The image processing device (8) detects the positional deviation of the soldering part (4) from the image signal of the front fillet image and controls the positioning control device (9). ), the solder fillet inspection device is characterized in that it performs position correction, determines the degree of deformation of the fillet shape from the image signal of the side fillet image, and determines the quality of the fillet.
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