JPH0221208A - 装着部品検査方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は装着部品検査装置に関するものである。

［従来の技術］ チップ部品をプリント配線基板を実装する際には接着剤
を装着部位に塗布してチップ部品を接着していた。しか
しこの場合接着剤の塗布量の過多などにより、チップ部
品の実装時に接着剤がチップ部品の電極とプリント配線
基板の印刷配線パターンとの間にはみ出してしまうこと
がある。この現象が発生すると後工程である半田付は時
に半田が付着せず、製品として不良となってしまうとい
う間圧がある。このため接着剤の硬化前に、本検査が実
施できれば上述のような不良発生は防止できる。また接
着剤の硬化前の工程としてチップ部品の実装状態の検査
があり、この検査を上述の接着剤のはみ出しの検査と同
時に行えば１時間的に、経済的に有効であると考えられ
る。

ところが従来チップ部品の装着を検査する装置としては
実開昭６０−１３６２００号に見られるようなものがあ
ったが、この従来例装置はチップ部品の実装状態の判別
という単機能のものであった。

［発明が解決しようとする課題］ 従って、接着剤のはみ出し不良を判定することができず
、チップ部品が正常に実装されているが、接着剤のはみ
出しによる不良が有る場合でも、良品として判定されて
いため、接着剤のはみ出しに間しての再検査が必要であ
った。

本発明は上述の問題点に鑑みて為されたもので、チップ
部品の実装状態を検査するための機能と、接着剤のはみ
出しを検査するための機能とを持ち、接着剤のはみ出し
に関しての再検査を行う装置を不要とした装着部品検査
装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は印刷配線パターンが施されたプリント配線基板
にチップ部品の電極の色と異なった色の接着剤を介して
チップ部品の電極が正常に所定の印刷配線パターン上に
装着されているかどうかを電極の色抽出画像とウィンド
ーとを用いる画像処理にて検査する実装状態判定機能と
、チップ部品の電極と接合されている印刷配線パターン
の部分に対して接着剤の色抽出画像とウィンドーとを用
いる画像処理にて接着剤のはみ出し状況を検査する接着
剤はみ出し状態判定機能とを備え、実装状態判定状態時
の画像処理と、接着剤はみ出し状態判定時の画像処理と
で色抽出条件を切り換えるものである。

［作用］ 而して電極の色抽出画像とウィンドーとを用いた画像処
理によってチップ部品の実装状態の良否を判定し、この
判定で良品とされたものに対して引き続いて接着剤の色
抽出画像とウィンドーとを用いた画像処理によって接着
剤のはみ出し状態による良否を判定することにより、後
工程の半田付は化時に不良品が発生するのを未然に防止
できるのである。

［実施例］ 以下本発明を実施例を説明する。

第１図は実施例装置の全体の構成図を示しており、被検
査物たるプリント配線基板１のチップ部品２が装着され
ている箇所を撮像する例えばＣＣＤカラーカメラからな
る撮像カメラ３と、この撮像カメラ３から出力されるＲ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色信号を処理してティ
ーチングによって定めた特定の色抽出を行う色抽出機４
と、この色抽出機４から抽出した抽出画像に基づいて画
像処理を行って後述のウィンドーとともにモニター５に
映し出し、かつ実装状態の良否、接着剤のはみ出しの良
否を判定する画像処理機６と、プリント配線基板１のチ
ップ部品２の実装位置を撮像カメラ３が撮像できる位置
へ移動させるためのＸ−Ｙテーブル７と、上記色抽出機
４、画像処理機６、Ｘ−Ｙテーブル７を制御するととも
に、色抽出機４の色抽出のティーチングや、画像処理機
６の処理ウィンドーのティーチング、ｘ−Ｙテーブル７
のＮＣデータのティーチングの処理を行うためのパーソ
ナルコンピュータ８とから構成され、パーソナルコンピ
ュータ８にはデータ表示用のモニタ９、データ出力用の
プリンタ１０、データ入力用のキーボード１１、更には
データ、プログラムなどのファイルを記録するフロッピ
ーディスク１２の読み書きを行うディスク装置（図示せ
ず）を備えている。

次に本発明装置の動作を説明する。

まず本発明装置を用いて実検査を行う前に、第２図に示
すフローチャートに基づいてバーツナｔＶコンピュータ
８の制御の下で検査ティーチングを行う必要がある。こ
の検査ティーチングではチップ部品２の電極２ａの色抽
出レベルティーチングと、接着剤の色抽出レベルティー
チングとを行い、その後Ｘ−Ｙテーブル７のＮＣデータ
ティーチングを、更に実装状態判別用のウィンドーティ
ーチング、接着剤はみ出し状態判別用のウィンドーティ
ーチングを順次行う。

まず色抽出レベルのティーチングは第３図のフローチャ
ートに沿って色抽出機４を用いて行うわけであるが、色
抽出機４はカラー撮像カメラ３から出力されるＲ（赤）
、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色信号を処理して、はぼマンセ
ル表色系に基づいた色抽出を行うもので、第４図の色立
体で示すように赤−総輪、青−黄軸、白−黒軸の３軸に
変換し、この３軸の設定の設定で色抽出を行う。ここで
これら３つのアナログの色信号はデジタル的に２５６Ｐ
１’Ａに変換され、その範囲の設定で色をティーチング
する。このティーチングはパーソナルコンピュータ８を
用いて制御しており、データの入力はパーソナルコンピ
ュータ８のモニタ９の画面を見ながら行う。

第５図は接着剤の赤色系の色抽出の設定例を示しており
、上記の３軸により設定された直方体Ａが抽出のための
設定を模式的に表現している。

また第６図は電極２ａの白色系の色抽出設定例を示して
いる。

このようにして色抽出レベルのティーチングが終了する
と、ＮＣデータのティーチングを行う。

このＮＣデータのティーチングはパーソナルコンピュー
タ８を用いてＸ−Ｙテーブル７を動かし、画像処理機６
のモニタ５に映しだされる画像により、チップ部品２の
実装位置が正しく撮像できる位置のデータを取り込んで
行くのである。

このＮＣデータのティーチングが終了した後は実装状態
判別用のウィンドーのティーチングと、接着剤はみ出し
状態判別用のウィンドーのティーチングとを行うわけで
あるが、この場合画像処理機６のモニタ５に映し出され
たチップ部品２の電極２ａの画像を見ながらウィンドー
の位置を設定する。

第７図は実装状態判定用の電極２ａの抽出画像と設定し
たウィンドーＷ＋、Ｗ２との関係を示し、正常な位置に
実装されたチップ部品２の電極２ａの抽出画像は図示す
るようにウィンドーＷ、、Ｗ２内に夫々収まっている。

第８図は接着剤はみ出し判別用ウィンドーＷコ。

Ｗ、を設定する場合を示しており、この場合にはモニタ
５で映し出された各電極２ａの画像を見ながらウィンド
ーＷ３．Ｗ　４を上、下の電極２ａの外側に設定しであ
る。

このようにしてティーチングを終了すれば検査工程に入
ることができる。

第９図は本発明装置による検査工程のフローチャートを
示しており、検査工程としては実装状態判定工程と、接
着剤はみ出し状態判定工程とがある。

まず実装状態判定工程は第１０図に示すフローチャート
に基づいて為され、まずスタートするとティーチングさ
れた内容に沿ってＸ−Ｙテーブル７が移動制御され、Ｘ
−Ｙテーブル７上のプリント配線基板１の所定のチップ
部品２の実装位置が撮像カメラ３にて撮像され、画像処
理機６に取り込まれる。この取り込みの時にパーソナル
コンピュータ８の制御の下で色抽出機４によって白色系
の色抽出が為される。従ってモニタらに映し出される画
像はウィンドーＷ、、Ｗ、と、電極２ａの抽出画像とな
る。この工程では４つの判定ステップを設けており、ま
ず最初のステップではプリント配線基板１の所定の印刷
配線パターンＰ上にチップ部品２が装着されているが、
欠落しているがどうかの判定を行 この判定方法は画面上に設定されたウィンドーＷ＋、Ｗ
ｍ内に位置する電極２ａの抽出画像の面積値が予め定め
た設定値以上あるかどうかで部品欠落を判定するのであ
る０例えば第１１図（ａ）のようにプリント配線基板１
の正規の位置にチップ部品２が装着されている場合には
第、１２図（ａ）の斜線で示した画像のように例えば上
側のウィンドーＷ１内では設定値以上の面積値の抽出画
像があり、ま下側のウィンド°−Ｗ２内の斜線で示した
画像は映りが悪くウィンドーＷ１内の面積値より少ない
が、共に面積値が設定値以上あるためチップ部品２が存
在すると判定される。また第１１図（ｂ）のようにチッ
プ部品２が欠落している場合には第１２図（ｂ）のよう
に上側のウィンドーＷには画像が全く無く、下側のウィ
ンドーＷ２にはノイズ、映り込みなどによる画像が数個
あるがその面積値は設定値以下であるため、チップ部品
２が存在せずど判定される。ここで上記設定値はノイズ
や映り込みなどの発生を考慮し、これらが発生してもチ
ップ部品有りと判定されず、また電極２ａの抽出画像の
映りが悪く、面積の少ないものでもチップ部品無しと判
定されることがないように設定される必要がある。

さてこのステップでの判定でチップ部品２の存在が認め
られると、次のステップでチップ部品２の位置のずれの
判定が行われる。この位置ずれの判定の工程ではチップ
部品２の電極２ａの抽出画像とウィンドーＷ、、Ｗ、の
重なりで位置ずれ不良と判定される。つまりウィンドー
ｗ、、Ｗ、内にチップ部品２の電極２ａの抽出画像が納
まった正常な状態に対して、第１３図（ａ）や同図（ｂ
）に示すようにチップ部品２が正規の位置から側方に片
寄っている装着されている場合や、傾いて装着されてい
る場合には、第１４図（ａ）や同図（ｂ）のようにウィ
ンドーＷ、、Ｗ２にチップ部品２の電極２ａの抽出画像
が重なる。その重なり量が予め設定した設定値以上あれ
ば、チップ部品２が正常な位置に装着されておらず、不
良であると判定されるのである。

ここで第１４図（ｃ）に示すようにチップ部品２の装着
位置の両側に白色系のシルク印刷１３を施している場合
、シルク印刷１３部位の抽出画像がウィンドーＷ、、Ｗ
、に重なってしまうため、正常にチップ部品２が実装さ
れている場合でも不良と判定される。

このため不良と判定された場合には次の位置ずれ検査工
程のステップへ移行して更に位置ずれの再検査を行う。

つまりこのステップでは第１５図（ａ）に示すようにチ
ップ部品２の電極２ａの抽出画像の両端方向に２本の平
行な走査ラインＬ、、Ｌ２を走らせて、電！ｆ１２ａの
抽出画像の端縁までの距離を測定し、ウィンドーＷ、、
Ｗ、内の対の走査ラインＬ１゜Ｌ２のライン長がほぼ等
しければ良品と判定される。

ところで第１３図（ａ）のようにチップ部品２が図に示
すように傾いて装着された場合には第１５図（ｂ）に示
すように下側のウィンドーＷ２では上記電極２ａの抽出
画像の端縁までの距離が対の走査ラインＬ、、Ｌ、で異
なって大きな差が発生し、また上側のウィンドーＷ１で
見られるように一方の走査ラインＬ、が電極２ａの抽出
画像と重ならず、これらの結果チップ部品２がずれてい
る判定される。

更に第１３図（ｃ）に示すようにチップ部品２が端方向
に片寄った場合には第１５図（ｃ）に示すように上側の
ウィンドーＷＩでは走査ラインＬ１゜Ｌ２の走査開始点
に電極２ａの抽出画像の端縁が存在することになって、
走査ラインＬ、、Ｌ、の長さが牢となり、この零の検出
により上下方向にずれ有りと判定される。

ここで走査ラインＬ、、Ｌ２はウィンドーＷ、。

Ｗ２の両側辺からチップ部品２の幅ａにほぼ等しい位置
から夫々走査されるようになっている。

従って第１３図（ａ）に示すようにウィンドーＷ、、Ｗ
２の片側にチップ部品２が片寄って装着された場合には
第１５図（ｄ）のように片方の走査ラインＬ＋、Ｌ＋が
電極２ａの抽出画像に当たらないため、この場合横方向
のずれがあると判定される。

このよう番こして第１．第２の位置ずれ検査工程により
シルク印刷１３の有無にかかわらず、チップ部品２の位
置ずれを正確に検査できることになる。

さて上記の各位置ずれ検査のステップで良品と判定され
たものは、次のステップでチップ部品２が第１１図（ａ
）のように正常にプリント配線基板Ｐの印刷配線パター
ンＰ上に実装されているか、あるいは第１６図（ａ）又
は（ｂ）のように立った状態で実装されているかどうか
を検出して、更に良否が判定される。

つまりこのステップではチップ部品２の電極２ａの抽出
画像を第１７図（ａ）のように斜線で示すように抽出し
て、その抽出画像の中から両側の端面を見付けて両側幅
寸法を測定し、その測定値が正常な幅の値寸法に対応し
た設定値以下であればチップ部品２が立った状態で実装
されていると判定し、また設定値以上であれば正常と判
定する。

第１７図（ｂ）はチップ部品２が立った状態で実装され
ている場合の電極２ａの抽出画像を、第１７図（Ｃ）は
チップ部品２が正常に実装されている場合の電極２ａの
抽出画像を夫々示している。

このようにして実装状態の判定が為されて、良品と判定
されたものは次の接着剤のはみ出し状態の判定が為され
る。この判定工程に移る際に色抽出機４による色抽出条
件が切り換えられ、接着剤１４に対応する赤色系の色抽
出が行われる。

さて第１８図（ａ）のように正常に接着剤１４が塗布さ
れた状態では第１９図（ａ）で示すようにモニタ５の画
面には上下のウィンドーＷ　３　、　Ｗ　４の間でチッ
プ部品２の両側方にはみ出た接着剤１４の抽出画像が映
し出される。つまり抽出画像がウィンドーＷ、、Ｗ、内
には存在せず、この状態では正常と判定される。

次に第１８図（ｂ）のように接着剤１４がはみ出してい
る場合にはモニタ５の画面には第１９図（ｂ）に示すよ
うに上下のウィンドーＷ、、Ｗ、内に接着剤１４の抽出
画像が重なり、この重なりの面積が予め設定した設定値
以上あれば不良と判定される。

ここでこの重なりの判定のための設定値はノイズやごみ
でも不良判定されないようにある程度以上の大きさに設
定しておく必要がある。

以上のようにして本発明装置は実装状態判定機能と、接
着剤はみ出し状態判定機能とを併せ持つことにより、実
装状態判定によって発見できなかった接着剤１４のはみ
出し不良を接着剤１４の硬化が起きる前に発見すること
ができるのである。

尚色抽出機４を用いることにより抵抗チップのカラーコ
ードによる品種検査にも応用ができる〔発明の効果］ 本発明は印刷配線パターンが施されたプリント配線基板
にチップ部品の電極の色と異なった色の接着剤を介して
チップ部品の電極が正常に所定の印刷配線パターン上に
装着されているかどうかを電極の色抽出画像とウィンド
ーとを用いる画像処理にて検査する実装状態判定機能と
、チップ部品の電極と接合されている印刷配線パターン
の部分に対して接着剤の色抽出画像とウィンドーとを用
いる画像処理にて接着剤のはみ出し状況を検査する接着
剤はみ出し状態判定機能とを備え、実装状態判定状態時
の画像処理と、接着剤はみ出し状態判定時の画像処理と
で色抽出条件を切り換えるので、実装状態の検査と、接
着剤のはみ出し状態の検査とを同じ装置で行え、しかも
接着剤を硬化させる前に接着剤のはみ出しを検査するこ
とが可能であるから簡単に接着剤の不良発生箇所の修正
が行え、更に接着剤のはみ出し検査のためのティーチン
グも実装状態判定機能のティーチング手順に付加するだ
けで同時に行えるという効果が有る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のシステムの構成図、第２図は
同上のティーチングの手順を示すフローチャート、第３
図は同上の色抽出のティーチングの手順を示すフローチ
ャート、第４図は同上の色抽出の説明用の色立体図、第
５図は同上の接着剤の色抽出の設定説明図、第６図は同
上の電極の色抽出の設定説明図、第７図は同上の実装状
態判定用のウィンドーの設定説明図、第８図は同上の接
着剤はみ出し状態判定用のウィンドーの設定説明図、第
９図は同上の全体のフローチャート、第１０図は同上の
実装状態判定の工程を示すフローチャート、第１１図（
ａ）、（ｂ）は同上のチップ部品の欠落判定説明用の一
部省略したプリント配線基板の斜視図、第１２図（ａ＞
、（ｂ）は同上のチップ部品欠落判定の工程説明図、第
１３図（ａ＞（ｂ）、（ｃ）は同上の位置ずれ検査工程
説明用の一部省略したプリント配線基板の斜視図、第１
４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は同上の第１の位置ずれ検
査工程の工程説明図、第１５図（ａ）。 （ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は同上の第２に位置ずれ検査工
程の工程説明図、第１６図（ａ＞、（ｂ）は同上のチッ
プ部品の立ち判定の説明用の一部省略したプリント配線
基板の斜視図、第１７図（ａ＞（ｂ）、（ｃ）は同上の
チップ部品の立ち判定の工程説明図、第１８図（ａ）、
（ｂ）は同上の接着剤はみ出し判定の説明用の一部省略
したプリント配線基板の斜視図、第１９図（ａ）、（ｂ
）は同上の接着剤はみ出し状態判定の工程説明図である
。 １はプリント配線基板、２はチップ部品、２ａは電極、
３は撮像カメラ、４は色抽出機、６は画像処理機、８は
パーソナルコンピュータ、Ｗｌ。 Ｗ、、Ｗつ、Ｗ、はウィンドーである。 第３図 第４図 白 第７図 第８図 派 第９図 第１Ｏ図 第１４図 ＣＧ） （ｂ） （Ｃ） 第１５図 （ｂ） 第１６図 （Ｇ） （ｂ） 第１７図 ＣＧ） （ｂ） （Ｃ） 第旧図 （ｂ） 第１９図 Ｗ、、Ｗ、はウィンドー （Ｇ） （ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）印刷配線パターンが施されたプリント配線基板に
   チップ部品の電極の色と異なった色の接着剤を介してチ
   ップ部品の電極が正常に所定の印刷配線パターン上に装
   着されているかどうかを電極の色抽出画像とウィンドー
   とを用いる画像処理にて検査する実装状態判定機能と、
   チップ部品の電極と接合されている印刷配線パターンの
   部分に対して接着剤の色抽出画像とウィンドーとを用い
   る画像処理にて接着剤のはみ出し状況を検査する接着剤
   はみ出し状態判定機能とを備え、実装状態判定状態時の
   画像処理と、接着剤はみ出し状態判定時の画像処理とで
   色抽出条件を切り換えることを特徴とする装着部品検査
   装置。