JPH0241578A - Chip parts check device - Google Patents
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Landscapes
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- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はチップ部品検査装置、特に、実装済基板の外観
検査においてチップ部品が所定の位置に正しく実装され
ているかどうかを検査できるチップ部品検査装置に関す
る。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a chip component inspection device, and particularly to a chip component inspection device that can inspect whether a chip component is correctly mounted in a predetermined position in an external appearance inspection of a mounted board. Regarding equipment.
従来の技術としては、例えば、特開昭60−23140
0号公報に示されているように検査装置がある。As a conventional technique, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-23140
There is an inspection device as shown in Publication No. 0.
従来のチップ部品の検査装置は、被検査物載置台と、前
記被検査物載置台上に載置された被検査物に少なくとも
2方向から光を照射する照明手段と、前記被検査物載置
台上に配設された撮影手段と、前記撮影手段で得るコン
トラスト情報とを比較処理する比較処理手段とを含んで
構成される。A conventional chip component inspection apparatus includes a test object mounting table, an illumination unit that irradiates light from at least two directions to the test object placed on the test object mounting table, and the test object mounting table. It is configured to include a photographing means disposed above and a comparison processing means for comparing and processing contrast information obtained by the photographing means.
次に従来のチップ部品の検査装置の検査方法について図
面を参照して詳細に説明する。Next, an inspection method using a conventional chip component inspection apparatus will be described in detail with reference to the drawings.
第6図は従来の一例を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing a conventional example.
被検査物載置台13に被検査物である微小なチップ部品
14を取り付けた印刷基板15が固定され、そしてチッ
プ部品14に四方向斜め上方から所定の光17をスポッ
ト照射する。A printed circuit board 15 to which a minute chip component 14, which is an object to be inspected, is attached is fixed to an object to be inspected mounting table 13, and a predetermined light 17 is spot-irradiated onto the chip component 14 diagonally from above in four directions.
ITVカメラ18でチップ部品14を撮影し、コンピュ
ータで構成される比較手段19で、撮影したチップ部品
14のコントラスト情報と、あらかじめ記憶させである
適正位置にある同じチップ部品14の基準コントラスト
情報とを、第7図に示すように、X方向濃度ヒストグラ
ム及びX方向濃度ヒストグラムに処理することによって
、被検査部品であるチップ部品14が定位置に正しく載
置されているかどうかを判断することができる。The chip component 14 is photographed by the ITV camera 18, and the contrast information of the photographed chip component 14 is compared with the reference contrast information of the same chip component 14 at an appropriate position, which is stored in advance, by a comparing means 19 composed of a computer. As shown in FIG. 7, by processing the X-direction density histogram and the X-direction density histogram, it can be determined whether the chip component 14, which is the component to be inspected, is correctly placed in a fixed position.
第7図に示したX方向濃度ヒストグラム及びX方向濃度
ヒストグラムは、カーソルAで囲む領域中のパターン画
像、すなわち第8図(a) K示すチップ部品14とク
リーム半田ランド(パッド)16からの反射光によって
形成されるパターン画像BのX方向成分及びY方向成分
を分析して得たものであり、これら画濃度ヒストグラム
に現われる突出した一定の幅の部分1+ 、lz、13
.14は第8図fb)(ITVカメラ18側から見たチ
ップ部品14とクリーム半田ランド(パッド)16の平
面図〕に示すチップ部品14のクリーム半田ランド(パ
ッド)に対する上側余裕度LI+下側余裕度”2+左側
余裕度L3r右側余裕度L4にそれぞれ対応したデータ
であり、ヒストグラムから得られるIt〜14の幅が基
準データとの比較をすることKより、チップ部品14が
定位置にあるかどうかを判断する。The X direction density histogram and the X direction density histogram shown in FIG. It is obtained by analyzing the X-direction component and Y-direction component of the pattern image B formed by light, and the protruding constant width portions 1+, lz, 13 that appear in the image density histogram are
.. 14 is the upper margin LI + the lower margin for the cream solder land (pad) of the chip component 14 shown in FIG. The data corresponds to degree 2 + left side margin L3r right side margin L4, and the width of It~14 obtained from the histogram is compared with the reference data.Whether the chip component 14 is in the fixed position or not. to judge.
上述した従来の検査装置は、スポット光をあてチップ部
品を撮影した画像から得られるX方向濃度ヒストグラム
及びX方向濃度ヒストグラムを基準となるチップ部品の
濃度ヒストグラムを比較してチップ部品が定位置にある
かどうかを判断しているので、まわりの電子部品による
影響や、半田の形状による光の反射の違いにより、チッ
プ部品とクリーム半田ランド(パッド)の境界によって
生じるべき、濃度ヒストグラム中の11〜l、を決定す
る突出した一定の幅の部分が正確に得られないというよ
うな問題が生じ、この問題を解決するためにはチップ部
品の高さや形状によりチップ部品の輪郭部等がコントラ
ストよく撮影できるように調整しなければならないとい
った欠点があった。The conventional inspection device described above compares the X-direction density histogram obtained from an image taken of the chip component with a spotlight and the density histogram of the chip component as a reference to determine whether the chip component is in a fixed position. 11 to l in the density histogram, which should be caused by the boundary between the chip component and the cream solder land (pad), due to the influence of surrounding electronic components and differences in light reflection due to the shape of the solder. A problem arises in which it is not possible to accurately capture the protruding parts of a certain width that determine The disadvantage was that it had to be adjusted accordingly.
本発明のチップ部品検査装置は、実装済基板上のチップ
部品を撮像するカラーテレビカメラと。The chip component inspection device of the present invention includes a color television camera that images chip components on a mounted board.
前記カラーテレビカメラの信号を三原色(R,、G。The signals from the color television camera are divided into three primary colors (R, G.
B)別々にデジタル信号に変換するA/D変換部と、前
記デジタル信号をR,G、B別々に画像として格納する
RGB画偉メモリと、被検査対象となるチップに関する
CADデータがあらかじめ登録されているCADデータ
メモリと、前記CADデータメモリのデータを用いて正
確に実装されたチップ部品の輪郭に一致したウィンドを
発生し前記RGB画像メモリから検査の基本データとな
るR2O,Bそれぞれのウィンド領域内だけの画像デー
タを抽出するウィンド画像抽出部と、前記ウィンド画像
データ抽出部により抽出されるR、G、Bそれぞれのウ
ィンド画像データを格納するR、GBウィンド画像メモ
リと、前記RGBウィンド画像メモリのデータから決定
されるカラー分布ベクトルとCADデータメモリのCA
Dデータから決定されるカラー分布ベクトルのなす角と
それぞれの大きさを比較してウィンド領域内でチップ部
品の電極部に対応する画素を抽出するカラー比較部と、
前記カラー比較部から抽出されるウィンド領域内の電極
部の面積を算出する面積算出部と、前記面積算出部で算
出されるウィンド領域内の電極部の面積とCADデータ
メモリのCADデータを比較してチップ部品の実装ズレ
および未実装の判定結果を出力する判定部とを含んで構
成される。B) An A/D converter that separately converts into digital signals, an RGB image memory that stores the digital signals as R, G, and B images separately, and CAD data related to the chip to be inspected is registered in advance. A CAD data memory is used to generate a window that accurately matches the outline of the mounted chip component using the data in the CAD data memory, and each window area of R2O and B is used as basic data for inspection from the RGB image memory. a window image extraction unit that extracts image data only within the window; an R, GB window image memory that stores R, G, and B window image data extracted by the window image data extraction unit; and the RGB window image memory. The color distribution vector determined from the data and the CA of the CAD data memory
a color comparison unit that compares the angle formed by the color distribution vector determined from the D data and the respective sizes to extract pixels corresponding to the electrode portion of the chip component within the window area;
an area calculation section that calculates the area of the electrode section in the window region extracted from the color comparison section; and a comparison between the area of the electrode section in the window region calculated by the area calculation section and CAD data in the CAD data memory. and a determination unit that outputs a determination result of a chip component mounting misalignment or non-mounting.
次に、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に
説明する。Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
まず、カラーテレビカメラ1によって被検査チップ部品
を撮像した画像の色比、G、B、に対応するビデオ信号
d1.d2.d3をA/D変換器2によりデジタル信号
e1 + e2 + e 3に変換し、几、G、83枚
の画像としてそれぞれをRGB画像メモリ3に格納する
。First, the video signal d1.corresponds to the color ratio, G, B, of the image of the chip component to be inspected taken by the color television camera 1. d2. d3 is converted into digital signals e1 + e2 + e3 by the A/D converter 2, and each is stored in the RGB image memory 3 as 83 images.
一方、座標系とCADデーデーモリ内のデータの説明図
である第2図のとおり、画像平面上にX−Y座標系が設
定され、このX軸、Y軸はそれぞれ、実装基板上のXw
Yw座標系のXW軸、Yw軸に平行となっており、実装
されたチップ部品10れかの状態となる。On the other hand, as shown in Figure 2, which is an explanatory diagram of the coordinate system and data in the CAD data memory, an X-Y coordinate system is set on the image plane, and the X- and Y-axes are Xw on the mounting board, respectively.
It is parallel to the XW axis and Yw axis of the Yw coordinate system, and is in any state of the mounted chip component 10.
そして、被検査対象となるチップ部品のCADデータが
CADデータメモリ4に登録されている。The CAD data of the chip component to be inspected is registered in the CAD data memory 4.
CADデータとしては、あらかじめ算出されている画像
平面上であるべきチップ部品10の実装位置のX、Y座
標(Xm 、 Ym )とチップ部品のサイズWX、W
Yと、R,GB分布データ説明図である第3図に示すチ
ップ部品10の電極部120色に対応するRGB分布デ
ータro go t)oと、電極部の面積Soがある。The CAD data includes the X and Y coordinates (Xm, Ym) of the mounting position of the chip component 10 that should be on the image plane and the sizes WX and W of the chip component, which are calculated in advance.
Y, RGB distribution data ro go t)o corresponding to the colors of the electrode portion 120 of the chip component 10 shown in FIG. 3, which is an explanatory diagram of R, GB distribution data, and the area So of the electrode portion.
以上が本発明の前処理段階にある動作である。The above is the operation in the preprocessing stage of the present invention.
前処理の後、ウィンド画像抽出部5でCADデータメモ
リ4から実装されるべきチップ部品1゜の位置のX、Y
座標(xm l Ym )のデータg+とチップサイズ
(WX 、 W y )のデータg2を読み込み、ウィ
ンドの説明図である第4図に示したとおり正確に実装さ
れている場合のチップ部品10の輪郭と一致するウィン
ドWのデータhにより発生し、ウィンドWの領域内だけ
のR,、G、Bそれぞれの画像データf、、f、、f3
をR,G、B別々に几GBウィンド画像メモリ6に格納
する。ここでウィンド領域は、第1式
によって定めることができる。After pre-processing, the window image extraction unit 5 extracts the X and Y positions of the chip parts to be mounted 1° from the CAD data memory 4.
Read the data g+ of the coordinates (xml Ym) and the data g2 of the chip size (WX, W y), and calculate the outline of the chip component 10 when it is mounted accurately as shown in FIG. 4, which is an explanatory diagram of the window. R, , G, B image data f, , f, , f3 generated by the data h of window W that coincides with , and only within the area of window W.
are stored in the GB window image memory 6 separately for R, G, and B. Here, the window area can be determined by the first equation.
次にカラー比較部7で、前記几GBウィンド画像データ
メモリ6の几、G、Bデータ0..02,03とCAD
データメモリ4の電極部12のRGB分布デーデー。+
g O+ bOとを比較しクィンド内でチップ部品1
0の電極部にあたる画素を抽出し、抽出信号pを面積算
出部8に送る。Next, the color comparator 7 compares the G, G, and B data 0. .. 02,03 and CAD
RGB distribution data of the electrode section 12 of the data memory 4. +
Compare g O+ bO and chip parts 1 in Quind.
The pixel corresponding to the electrode portion of 0 is extracted and the extracted signal p is sent to the area calculation unit 8.
ここでカラー比較部7で行われる処理を詳しく述べる。Here, the processing performed by the color comparison section 7 will be described in detail.
カラー比較部7では、几GBウィンド画像データメモリ
6からウィンド領域内のある画素(i、j)の要素とな
る凡GBデータ01,0□、0.−組で項次読み出して
くる。いま読み出してきたデータの値が’ * g *
bであったとする。’ + g + bより第3図に
示したベクトルC=(r、g、b)を決定する、同時に
CADデータメモリ4から電極部12のRGB分布デー
タg3.g4+gsを読み込みその値’O+gO+bo
よ抄ベクトルCo”’ (rO+gO+bO)を決定す
る。The color comparison unit 7 extracts the GB data 01, 0□, 0 . -It reads out items in pairs. The value of the data just read is ' * g *
Suppose that it was b. ' + g + b to determine the vector C=(r, g, b) shown in FIG. 3. At the same time, the RGB distribution data g3. Read g4+gs and its value 'O+gO+bo
Determine the horizontal vector Co"' (rO+gO+bO).
ベクトルCとcoより、大きさIC1,1colと、第
2図に示したCとcoのなす角ψを算出し、あらかじめ
設定しである閾値TN;T9.と比較し、次の第2式と
第3式
を同時に満たすとき、その画素は電極部6に対応するも
のとして出力値pを1、それ以外はpを0として面積算
出部8に送る。From the vectors C and co, the magnitude IC1,1col and the angle ψ formed by C and co shown in FIG. 2 are calculated, and a preset threshold TN; T9. When comparing the following equations 2 and 3 at the same time, the pixel corresponds to the electrode section 6 and the output value p is 1, otherwise p is set to 0 and sent to the area calculation section 8.
次に面積算出部8では、前記カラー比較部7からの出力
値pが1のときカウンタが動作し電極部12に対応する
画素が抽出されるごとにインクリメントされる。ウィン
ドWの領域内の全画素についてカラー比較が終了したと
き、カウンタの値は。Next, in the area calculation section 8, a counter operates when the output value p from the color comparison section 7 is 1, and is incremented every time a pixel corresponding to the electrode section 12 is extracted. When color comparison is completed for all pixels within the area of window W, the value of the counter is .
ウィンド内の電極部面積の説明図である第5図に示すウ
ィンド内の電極部面積Sに相当する。そして、このカウ
ンタの値qを判定部9に送る。This corresponds to the area S of the electrode part inside the window shown in FIG. 5, which is an explanatory diagram of the area of the electrode part inside the window. Then, the value q of this counter is sent to the determination section 9.
最後に判定部9でCADデータメモリ4内の電極部12
の面積データg6の値Soと前記面積算出部8から送ら
れた面積Sとの比較が行われる。チップ部品10の位置
ずれ許容量を面積に関する閾値T8としてあらかじめ設
定しておき、第4式%式%(41
を満たせば実装位置合格、満たさなければ位置ずれが生
じているものとし、さらに面積Sが0に近ければ未実装
で不合格と判定し、判定結果tを出力する。Finally, the determination section 9 determines the electrode section 12 in the CAD data memory 4.
The value So of the area data g6 is compared with the area S sent from the area calculating section 8. The allowable amount of positional deviation of the chip component 10 is set in advance as a threshold value T8 regarding the area, and it is assumed that the mounting position is passed if the fourth formula % formula % (41) is satisfied, and that a positional deviation has occurred if it is not satisfied. If it is close to 0, it is determined that the device is not implemented and has failed, and the determination result t is output.
本発明のチップ部品検査装置は、被検査対象となるチッ
プ部品に固有の電極部の色に対応するR2O,Bの分布
データを用いて基準となる三原色R1G、Bの分布デー
タと比較することによりチップ部品の実装状態を判断す
る方法をとることにより、濃度情報だけでは照明やまわ
りの電子部品による光の反射、影等で判定結果が不安定
になるといった問題がなくなる。さらにチップ部品を撮
像した画像から、正常な実装状態にあるチップ部品の輪
郭に一致したウィンド内だけの情報で几GBのカラー分
布により処理を行うので、三原色データを用いても情報
量が少なく高速な処理が実現できるという効果がある。The chip component inspection apparatus of the present invention uses the distribution data of R2O, B corresponding to the color of the electrode part specific to the chip component to be inspected and compares it with the distribution data of the three primary colors R1G, B serving as a reference. By employing a method of determining the mounting state of chip components, the problem of unstable determination results due to lighting, reflection of light from surrounding electronic components, shadows, etc., can be eliminated using density information alone. Furthermore, from the image taken of the chip component, processing is performed using the GB color distribution using information only within the window that matches the outline of the chip component in a normal mounted state, so even if three primary color data are used, the amount of information is small and the processing speed is high. This has the effect of making it possible to perform a variety of processing.
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
座標系とCADデーデーモリ内の説明図。
第3図はRGB分布データ説明図、第4図はウィンドの
説明図、第5図はウィンド内の電極部面積の説明図、第
6図は従来の一例を示す斜視図、第7図は第6図に示す
パターンの濃度ヒストグラム、第8図(a) 、 (b
)は撮像模式図である。
1・・・・・・カラーTVカメラ、2・・・・・・A/
Dffi換IS、3・・・・・・808画像メモリ、4
・・・・・・CADデータメモリ、5・・・・・・ウィ
ンド画像抽出部、6・・・・・・几GBウィンド画像メ
モリ、7・・・・・・カラー比較部、8・−・・・・面
積算出部、9・・・・・・判定部、10・・・・・・チ
ップ部品、11・・・・・・パッド、12・・・・・・
電極部、13・・・°°。
被検査物載置台、14・・・・・・チップ部品、15・
・・・・・印刷基板、16・・・・・・クリームハンダ
ランド(パッド)、17・・・・・・スポット光、18
・・・・・・ITVカメラ、19・・・・・・比較手段
、
dl、d2.d3・・・・・・R2O,Bビデオ信号、
el、e2゜e3・・・・・・R,G、Bデジタル信号
、fl、f2.f3・・・・・・B、GBウィンド画像
データ、gl・・・・・・チップ部品の実装位置X、Y
座標、g2・・・・・・チップ部品サイズ、g 3r
g 41 g s・・・・・・R,GB分布データ、g
6・・・・・・電極部面積、h・・・・−・ウィンドデ
ータ、0+、Oz、03・・・・・・一画素分のRGB
ウィンド画像データ、p・・・・・・カラー比較部出力
値、q・・・・・・カウンタ値、t・・・・・・判定結
果。
代理人 弁理士 内 原 晋
第 1 図
Y
茅
図
へ
矛
間
第
図
茅
図
茅
図
(a)
(ムノ
茅
圀FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of a coordinate system and the inside of a CAD data memory. Fig. 3 is an explanatory diagram of RGB distribution data, Fig. 4 is an explanatory diagram of the window, Fig. 5 is an explanatory diagram of the electrode area within the window, Fig. 6 is a perspective view showing an example of the conventional example, and Fig. 7 is an explanatory diagram of the window. Density histogram of the pattern shown in Figure 6, Figure 8 (a), (b
) is a schematic diagram of imaging. 1...Color TV camera, 2...A/
Dffi exchange IS, 3...808 image memory, 4
... CAD data memory, 5 ... Wind image extraction section, 6 ... GB window image memory, 7 ... Color comparison section, 8 ... ... Area calculation section, 9 ... Judgment section, 10 ... Chip component, 11 ... Pad, 12 ......
Electrode part, 13...°°. Test object mounting table, 14...Chip parts, 15.
...Printed circuit board, 16...Cream solder land (pad), 17...Spot light, 18
...ITV camera, 19...Comparison means, dl, d2. d3...R2O, B video signal,
el, e2゜e3...R, G, B digital signal, fl, f2. f3...B, GB window image data, gl...Chip component mounting position X, Y
Coordinates, g2... Chip component size, g 3r
g 41 g s...R, GB distribution data, g
6...electrode area, h...-window data, 0+, Oz, 03...RGB for one pixel
Window image data, p...Color comparison section output value, q...Counter value, t...Judgment result. Agent Patent Attorney Susumu Uchihara 1 Figure
Claims (1)
ラと、前記カラーテレビカメラの信号を三原色(R,G
,B)別々にデジタル信号に変換するA/D変換部と、
前記デジタル信号をR,G,B別々に画像として格納す
るRGB画像メモリと、被検査対象となるチップに関す
るCADデータがあらかじめ登録されているCADデー
タメモリと、前記CADデータメモリのデータを用いて
正確に実装されたチップ部品の輪郭に一致したウィンド
を発生し前記RGB画像メモリから検査の基本データと
なるR,G,Bそれぞれのウィンド領域内だけの画像デ
ータを抽出するウィンド画像抽出部と、前記ウィンド画
像データ抽出部により抽出されるR,G,Bそれぞれの
ウィンド画像データを格納するRGBウィンド画像メモ
リと、前記RGBウィンド画像メモリのデータから決定
されるカラー分布ベクトルとCADデータメモリのCA
Dデータから決定されるカラー分布ベクトルのなす角と
それぞれの大きさを比較してウィンド領域内でチップ部
品の電極部に対応する画素を抽出するカラー比較部と、
前記カラー比較部から抽出されるウィンド領域内の電極
部の面積を算出する面積算出部と、前記面積算出部で算
出されるウィンド領域内の電極部の面積とCADデータ
メモリのCADデータを比較してチップ部品の実装ズレ
および未実装の判定結果を出力する判定部とを含むこと
を特徴とするチップ部品検査装置。A color TV camera takes an image of the chip components on the mounted board, and the signals from the color TV camera are converted into three primary colors (R, G).
,B) an A/D converter that separately converts into digital signals;
An RGB image memory that stores the digital signals as R, G, and B images separately, a CAD data memory in which CAD data related to the chip to be inspected is registered in advance, and an accurate a window image extracting unit that generates a window that matches the contour of a chip component mounted on the board and extracts image data only within each of the R, G, and B window areas, which serves as basic data for inspection from the RGB image memory; An RGB window image memory that stores R, G, and B window image data extracted by the window image data extraction unit, and a color distribution vector determined from the data of the RGB window image memory and CA of the CAD data memory.
a color comparison unit that compares the angle formed by the color distribution vector determined from the D data and the respective sizes to extract pixels corresponding to the electrode portion of the chip component within the window area;
an area calculation section that calculates the area of the electrode section in the window region extracted from the color comparison section; and a comparison between the area of the electrode section in the window region calculated by the area calculation section and CAD data in the CAD data memory. What is claimed is: 1. A chip component inspection device comprising: a determination unit that outputs a determination result of a mounting deviation of a chip component and an unmounted chip component.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63193841A JPH0241578A (en) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | Chip parts check device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63193841A JPH0241578A (en) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | Chip parts check device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0241578A true JPH0241578A (en) | 1990-02-09 |
Family
ID=16314629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63193841A Pending JPH0241578A (en) | 1988-08-02 | 1988-08-02 | Chip parts check device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0241578A (en) |
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1988
- 1988-08-02 JP JP63193841A patent/JPH0241578A/en active Pending
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