JPH0399207A - 実装基板検査装置 - Google Patents
実装基板検査装置Info
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- JPH0399207A JPH0399207A JP1236158A JP23615889A JPH0399207A JP H0399207 A JPH0399207 A JP H0399207A JP 1236158 A JP1236158 A JP 1236158A JP 23615889 A JP23615889 A JP 23615889A JP H0399207 A JPH0399207 A JP H0399207A
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- printed circuit
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 46
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 17
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
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。
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、プリント基板上に実装された部品の位置ずれ
等の実装不良を検査する実装基板検査装置に関するもの
である。
等の実装不良を検査する実装基板検査装置に関するもの
である。
従来の技術
従来、プリント基板上に実装された部品の位置ずれ、欠
品や浮き等の不良の検査は人間による目視検査に頼って
いた。ところが、製品の小型化や軽量化が進むにつれ、
プリント基板上の部品の小型化や高密度実装化もより一
層進んでいる。このような状況の中で、人間が高い検査
精度を保ちつつ非常に細かな部品の実装状態を、しかも
長時間続けることが難しくなってきている。
品や浮き等の不良の検査は人間による目視検査に頼って
いた。ところが、製品の小型化や軽量化が進むにつれ、
プリント基板上の部品の小型化や高密度実装化もより一
層進んでいる。このような状況の中で、人間が高い検査
精度を保ちつつ非常に細かな部品の実装状態を、しかも
長時間続けることが難しくなってきている。
そこで最近、検査の自動化が強く望まれている中で、ビ
デオカメラからの濃淡画像から部品の位置ズレ等を検査
する装置が提案されている。
デオカメラからの濃淡画像から部品の位置ズレ等を検査
する装置が提案されている。
？デオカメラで部品を撮像して、二次元的な情報を用い
ているために、例えば部品が半田付け不良等の原因で全
体的に浮き上がって実装されていたり、ＩＣの足が部分
的に浮き上がっているような不良は検出できないという
ことがあり、三次元的データを測定し部品の位置ずれや
浮きを検査する方法が提案されている。
ているために、例えば部品が半田付け不良等の原因で全
体的に浮き上がって実装されていたり、ＩＣの足が部分
的に浮き上がっているような不良は検出できないという
ことがあり、三次元的データを測定し部品の位置ずれや
浮きを検査する方法が提案されている。
第４図ｆａｌは、そのような従来例を示す実装基板検査
装置のブロック図である。第４図（ａ）において４０１
はプリン１基板、４０２はプリント基板４０１上に実装
されている部品、４０３はプリント基板４０１を移動さ
せる搬送手段、４０４はその移動方向を示す矢印である
。４０５はレーザ光源、４０６はレーザ光源４０５から
のレーザ光、４０７はポリゴンミラ−４０８はレーザ光
をポリゴン■ラー４０７に導く反射鏡、４０９はｒθレ
ンズ、４１０は反射ミラーである。
装置のブロック図である。第４図（ａ）において４０１
はプリン１基板、４０２はプリント基板４０１上に実装
されている部品、４０３はプリント基板４０１を移動さ
せる搬送手段、４０４はその移動方向を示す矢印である
。４０５はレーザ光源、４０６はレーザ光源４０５から
のレーザ光、４０７はポリゴンミラ−４０８はレーザ光
をポリゴン■ラー４０７に導く反射鏡、４０９はｒθレ
ンズ、４１０は反射ミラーである。
４１１は集光レンズ、４１２は位置検出素子、４１３は
位置検出素子４１２からの位置信号、４１４はその位置
信号４１３から部品の高さデータに変換演算をする画像
演算処理手段、４１５はプリント基板４０１上の部品４
０２の実装状態の良否を判定する判定処理演算手段であ
る。
位置検出素子４１２からの位置信号、４１４はその位置
信号４１３から部品の高さデータに変換演算をする画像
演算処理手段、４１５はプリント基板４０１上の部品４
０２の実装状態の良否を判定する判定処理演算手段であ
る。
以下にその動作を説明する。
部品４０２が実装されているプリント基板４０１を搬送
千段４０３により移動方向４０４の方向に移動させつつ
、レーザ光源４０５からのレーザ光４０６を反射鏡４０
８を３個用いて、回転しているポリゴンミラ−４０７に
導き、ポリゴンミラ−４０７とｆθレンズ４０９により
レーザ光４０６をプリント基板４０１上に垂直に照射す
る。これにより、プリント基板４０１上にレーザ光４０
６を二次元的に全面走査する。
千段４０３により移動方向４０４の方向に移動させつつ
、レーザ光源４０５からのレーザ光４０６を反射鏡４０
８を３個用いて、回転しているポリゴンミラ−４０７に
導き、ポリゴンミラ−４０７とｆθレンズ４０９により
レーザ光４０６をプリント基板４０１上に垂直に照射す
る。これにより、プリント基板４０１上にレーザ光４０
６を二次元的に全面走査する。
レーザ光４０６の走査によりプリント基板４０１上から
反射してくる散乱光を、検査対象物であるプリント基板
４０１とｒθレンズ４０９との間に設けた反射ミラー４
１０で反射させ、ｆθレンズ４０９とポリゴンミラ−４
０７を介して、さらに集光レンズ４１１を通して位置検
出素子４１２に集光する。位置検出素子４１２からの位
置信号４１３は、画像演算処理千段４１４に入力される
。
反射してくる散乱光を、検査対象物であるプリント基板
４０１とｒθレンズ４０９との間に設けた反射ミラー４
１０で反射させ、ｆθレンズ４０９とポリゴンミラ−４
０７を介して、さらに集光レンズ４１１を通して位置検
出素子４１２に集光する。位置検出素子４１２からの位
置信号４１３は、画像演算処理千段４１４に入力される
。
画像演算処理手段４１４では、同期信号のタイミングで
入力された位置信号４１３をプリント基板４０１および
プリント基板４０１上に実装された部品４０２の高さデ
ータに変換し、実測高さデータとして判定処理手段４１
５へ出力する。判定処理千段４１５では、画像演算処理
手段４１４で演算された実測高さデータとあらかじめ定
めておいた基準高さデータとを比較し、プリント基板４
０１上の部品４０２の実装状態を判定するものである。
入力された位置信号４１３をプリント基板４０１および
プリント基板４０１上に実装された部品４０２の高さデ
ータに変換し、実測高さデータとして判定処理手段４１
５へ出力する。判定処理千段４１５では、画像演算処理
手段４１４で演算された実測高さデータとあらかじめ定
めておいた基準高さデータとを比較し、プリント基板４
０１上の部品４０２の実装状態を判定するものである。
以上の動作を繰り返し、順次行うことによりプリント基
板４０１上全面について検査することができる。なお、
この一連の動作は、適当な信号により同期して行う必要
がある。
板４０１上全面について検査することができる。なお、
この一連の動作は、適当な信号により同期して行う必要
がある。
三次元データを用いることにより、ビデオカメラのよう
な二次元的な濃淡画像からでは、検出できない部品の浮
きやＩＣの足が部分的に浮き上がっているような不良が
検出できる点では最良の方法である。
な二次元的な濃淡画像からでは、検出できない部品の浮
きやＩＣの足が部分的に浮き上がっているような不良が
検出できる点では最良の方法である。
発明が解決しようとする課題
しかし、測距法で高さデータを得ようとした場合、第４
図（ｂｌで示すように、部品の陰になりレーザの散乱光
が受光素子であるポジション センシティブ デテクタ
（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃ
ｔｏｒ） ｐＳＤ＃Ｉに戻らないことが指摘されている
。この対策として、レーザの走査方向に対して対称位置
に反射ミラー、集光レンズおよび受光素子であるＰＳＤ
＃１，＄２を２組設け、それぞれの高さデータの平均値
を実測高さデータとすることも考えられている。
図（ｂｌで示すように、部品の陰になりレーザの散乱光
が受光素子であるポジション センシティブ デテクタ
（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃ
ｔｏｒ） ｐＳＤ＃Ｉに戻らないことが指摘されている
。この対策として、レーザの走査方向に対して対称位置
に反射ミラー、集光レンズおよび受光素子であるＰＳＤ
＃１，＄２を２組設け、それぞれの高さデータの平均値
を実測高さデータとすることも考えられている。
以上のように、部品の陰の影響や正反射光により高さデ
ータが正しく測定されないことがある。
ータが正しく測定されないことがある。
よって、２つの高さデータの平均値だけでは、十分とは
言えない。
言えない。
本発明は以上のような従来技術の課題に鑑みてなされた
もので、高精度の高さデータが得られ、信頼性の高い検
査を可能とし、人間の目視検査に頼ることなく、また二
次元的な位置情報では検査できなかった三次元的な部品
浮き等の不良を検査でき、検査の自動化が推進できる実
装基板検査装置を提供するものである。
もので、高精度の高さデータが得られ、信頼性の高い検
査を可能とし、人間の目視検査に頼ることなく、また二
次元的な位置情報では検査できなかった三次元的な部品
浮き等の不良を検査でき、検査の自動化が推進できる実
装基板検査装置を提供するものである。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するため本発明の技術的解決手段は、部
品が実装されたプリント基板を移動させる搬送手段と、
レーザ光源からのレーザ光をポリゴンミラーとｒθレン
ズにより前記プリント基板上を走査するレーザ光走査手
段と、前記レーザ光の走査により前記プリント基板上か
ら反射して得られる散乱光を、前記プリント基板と前記
ｆθレンズの間にレーザの走査面に対称な位置に設けた
反射ミラーで反射させ、前記ｆθレンズとポリゴンミラ
ーを介して反射させる散乱光反射手段と、前記散乱光反
射手段からの散乱光を導く前記対称の位置にそれぞれに
集光レンズおよび位置検出素子を設け、前記散乱光を位
置検出素子に集光し光電流信号１１およびＩ２をそれぞ
れ出力する光量検出手段と、前記光量検出手段からのそ
れぞれの光電流信号１１および１２から輝度データＬ１
およびＬ２と前記プリント基板およびプリント基板上に
実装された部品の高さデータＰ１およびＰ２を演算する
画像演算手段と、前記画像演算手段からの輝度データＬ
１およびＬ２と高さデータＰ１およびＰ２より、ＩＰＩ
−Ｐ２ ≦ΔＰ（ΔＰ：任意に設定した高さ差異閾値
）の場合は（Ｐ１十Ｐ２）／２の平均高さデータを選択
し、ＩＰＩＰ２１〉ΔＰの場合は、 Ｌ Ｍ ＡＸ ＞ Ｌ １ ＞ Ｌ Ｍ ＩＮかつＬｌ
＞Ｌ２の場合は｜Ｐ１を、またＬ Ｍ ＡＸ ＞ Ｌ
２ ＞ Ｌ Ｍ ＩＮかつＬ ２＞Ｌ１の場合はＰ２を
、またＬ １ ＜ Ｌ ＭＩＮかつＬ２＜ＬＭＩＮの場
合はＯを、またＬ １ ＞ Ｌ ＭＡＸかつＬ２＞ＬＭ
ＡＸの場合はＯを （但し、ＬＭＡＸ：高輝度閾値レベル、ＬＭＩＮ：低輝
度閾値レベル） 選択し高さデータを出力する統合演算手段と、前記統合
演算手段で演算された高さデータと予め定めた基準高さ
データとを比較し、前記プリント基板上の部品の実装状
態の良否を判定処理手段とから構成したものである。
品が実装されたプリント基板を移動させる搬送手段と、
レーザ光源からのレーザ光をポリゴンミラーとｒθレン
ズにより前記プリント基板上を走査するレーザ光走査手
段と、前記レーザ光の走査により前記プリント基板上か
ら反射して得られる散乱光を、前記プリント基板と前記
ｆθレンズの間にレーザの走査面に対称な位置に設けた
反射ミラーで反射させ、前記ｆθレンズとポリゴンミラ
ーを介して反射させる散乱光反射手段と、前記散乱光反
射手段からの散乱光を導く前記対称の位置にそれぞれに
集光レンズおよび位置検出素子を設け、前記散乱光を位
置検出素子に集光し光電流信号１１およびＩ２をそれぞ
れ出力する光量検出手段と、前記光量検出手段からのそ
れぞれの光電流信号１１および１２から輝度データＬ１
およびＬ２と前記プリント基板およびプリント基板上に
実装された部品の高さデータＰ１およびＰ２を演算する
画像演算手段と、前記画像演算手段からの輝度データＬ
１およびＬ２と高さデータＰ１およびＰ２より、ＩＰＩ
−Ｐ２ ≦ΔＰ（ΔＰ：任意に設定した高さ差異閾値
）の場合は（Ｐ１十Ｐ２）／２の平均高さデータを選択
し、ＩＰＩＰ２１〉ΔＰの場合は、 Ｌ Ｍ ＡＸ ＞ Ｌ １ ＞ Ｌ Ｍ ＩＮかつＬｌ
＞Ｌ２の場合は｜Ｐ１を、またＬ Ｍ ＡＸ ＞ Ｌ
２ ＞ Ｌ Ｍ ＩＮかつＬ ２＞Ｌ１の場合はＰ２を
、またＬ １ ＜ Ｌ ＭＩＮかつＬ２＜ＬＭＩＮの場
合はＯを、またＬ １ ＞ Ｌ ＭＡＸかつＬ２＞ＬＭ
ＡＸの場合はＯを （但し、ＬＭＡＸ：高輝度閾値レベル、ＬＭＩＮ：低輝
度閾値レベル） 選択し高さデータを出力する統合演算手段と、前記統合
演算手段で演算された高さデータと予め定めた基準高さ
データとを比較し、前記プリント基板上の部品の実装状
態の良否を判定処理手段とから構成したものである。
作用
本発明は、部品が実装されたプリント基板をレーザ光で
全面走査し、プリント基板から反射して得られる散乱光
をレーザの走査方向に対称な位置に設けた２組の反射ミ
ラーおよび位置検出手段を用いて反射ミラーで位置検出
手段に導き、プリント基板上の高さの凹凸に従って変化
する位置検出素子上の散乱光の集光位置を光電流信号で
検出し、それぞれ光電流信号１１および１２を加算し輝
度データＬＬ，Ｌ２とし、それぞれの１１および１２か
ら画像演算処理手段によりプリント基板上に実装された
部品の高さデータＰＩ，Ｐ２を演算する。統合演算手段
では、高さデータの差異の大小により高さデータが正し
いかどうかを判断し、高さデータの差異が小さい場合は
Ｐ１とＰ２の平均高さデータを採用する。また、高さデ
ータの差異が大きい場合は、輝度データＬ１およびＬ２
から｜Ｐ１，Ｐ２またはＯデータのいずれかを選択し、
実測高さデータとする。実測した高さデータと基準高さ
データを比較することにより、プリント基板上の二次元
的（平面的）な位置ずれの検査に加え、三次元的な部品
の浮き等の不良も簡便で高精度に検査できるものである
。
全面走査し、プリント基板から反射して得られる散乱光
をレーザの走査方向に対称な位置に設けた２組の反射ミ
ラーおよび位置検出手段を用いて反射ミラーで位置検出
手段に導き、プリント基板上の高さの凹凸に従って変化
する位置検出素子上の散乱光の集光位置を光電流信号で
検出し、それぞれ光電流信号１１および１２を加算し輝
度データＬＬ，Ｌ２とし、それぞれの１１および１２か
ら画像演算処理手段によりプリント基板上に実装された
部品の高さデータＰＩ，Ｐ２を演算する。統合演算手段
では、高さデータの差異の大小により高さデータが正し
いかどうかを判断し、高さデータの差異が小さい場合は
Ｐ１とＰ２の平均高さデータを採用する。また、高さデ
ータの差異が大きい場合は、輝度データＬ１およびＬ２
から｜Ｐ１，Ｐ２またはＯデータのいずれかを選択し、
実測高さデータとする。実測した高さデータと基準高さ
データを比較することにより、プリント基板上の二次元
的（平面的）な位置ずれの検査に加え、三次元的な部品
の浮き等の不良も簡便で高精度に検査できるものである
。
実施例
以下、第１図を参照しながら本発明の一実施例について
説明する。
説明する。
第１図は、本発明の実装基板検査装置の一実施例を示す
ブロック結線図である。第１図において１０１はプリン
ト基板、１０２はプリント基板１０１上に実装されてい
る部品、１０３はプリント基板１０１を移動させる搬送
手段、１０４はその移動方向を示す矢印である。１０５
はレーザ光源、１０６はレーザ光源１０５からのレーザ
光、１０７はポリゴンミラ−１０８ ａ 〜１０８ Ｃ
はレーザ光をポリゴンミラ−１０７に導く反射鏡、１０
９はｆθレンズである。１１０，１１１は反射ミラー
１１２， １１３は集光レンズ、１１４， １１５
は位置検出素子、１１６， １１７はその位置検出素
子１１４， １１５からの位置信号で、レーザの走査
方向に対して対称に２組の信号を得ている。
ブロック結線図である。第１図において１０１はプリン
ト基板、１０２はプリント基板１０１上に実装されてい
る部品、１０３はプリント基板１０１を移動させる搬送
手段、１０４はその移動方向を示す矢印である。１０５
はレーザ光源、１０６はレーザ光源１０５からのレーザ
光、１０７はポリゴンミラ−１０８ ａ 〜１０８ Ｃ
はレーザ光をポリゴンミラ−１０７に導く反射鏡、１０
９はｆθレンズである。１１０，１１１は反射ミラー
１１２， １１３は集光レンズ、１１４， １１５
は位置検出素子、１１６， １１７はその位置検出素
子１１４， １１５からの位置信号で、レーザの走査
方向に対して対称に２組の信号を得ている。
１１８はその位置信号１１６， １１７である１１お
よび１２から輝度データＬｌ，Ｌ２および高さデータＰ
Ｉ，Ｐ２に変換演算をする画像演算処理手段、１１９は
画像演算手段１１８からの輝度データＬｌ，Ｌ２および
高さデータＰＩ，Ｐ２から正しい高さ？ータを演算する
統合演算手段、１２０は統合演算千段１１９からの高さ
データを用いてプリント基板１０１上の部品１０２の実
装状態の良否を判定する判定演算手段である。
よび１２から輝度データＬｌ，Ｌ２および高さデータＰ
Ｉ，Ｐ２に変換演算をする画像演算処理手段、１１９は
画像演算手段１１８からの輝度データＬｌ，Ｌ２および
高さデータＰＩ，Ｐ２から正しい高さ？ータを演算する
統合演算手段、１２０は統合演算千段１１９からの高さ
データを用いてプリント基板１０１上の部品１０２の実
装状態の良否を判定する判定演算手段である。
以下に、その動作を説明する。
部品１０２が実装されているプリント基板１０１を搬送
手段１０３により移動方向１０４の方向に移動させつつ
、レーザ光源１０５からのレーザ光１０６を反射鏡１０
８を３個用いて、回転しているポリゴンミラ−１０７に
導き、ポリゴンミラ−１０７とｆθレンズ１０９により
レーザ光１０６をプリント基板１０１上に垂直に照射す
る。これにより、プリント基板１０１上にレーザ光１０
６を二次元的に全面走査する。
手段１０３により移動方向１０４の方向に移動させつつ
、レーザ光源１０５からのレーザ光１０６を反射鏡１０
８を３個用いて、回転しているポリゴンミラ−１０７に
導き、ポリゴンミラ−１０７とｆθレンズ１０９により
レーザ光１０６をプリント基板１０１上に垂直に照射す
る。これにより、プリント基板１０１上にレーザ光１０
６を二次元的に全面走査する。
レーザ光１０６の走査によりプリント基板１０１上から
反射してくる散乱光を、検査対象物であるプリント基板
１０１とｆθレンズ１０９との間に設けた反射■ラー１
１０， １１１でそれぞれ反射させ、ｆθレンズ１０
９とポリゴンミラ−１０７を介して、さらに集光レンズ
１１２， １１３を通して、位置検出素子１１４，
１１５上に集光する。位置検出素子１１４ ， １１
５からの位置信号１１６， １１７は、画像演算処理
手段１１８へ出力される。
反射してくる散乱光を、検査対象物であるプリント基板
１０１とｆθレンズ１０９との間に設けた反射■ラー１
１０， １１１でそれぞれ反射させ、ｆθレンズ１０
９とポリゴンミラ−１０７を介して、さらに集光レンズ
１１２， １１３を通して、位置検出素子１１４，
１１５上に集光する。位置検出素子１１４ ， １１
５からの位置信号１１６， １１７は、画像演算処理
手段１１８へ出力される。
なお、上記実施例では、位置検出素子としてＰＳｐ （
Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔ
ｏｒ ：半導体位置検出素子）を用いており、ＰＳＤに
入射する入射位置は、素子の両端電極に流れる電流が各
電極間との距離に反比例するものを用いている。
Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔ
ｏｒ ：半導体位置検出素子）を用いており、ＰＳＤに
入射する入射位置は、素子の両端電極に流れる電流が各
電極間との距離に反比例するものを用いている。
次に、画像演算処理手段１１８では、それぞれの位置信
号１１６， １１７である１１およびＩ２よりプリン
ト基板１０１およびプリント基板１０１上に実装された
部品１０２の高さデータ｜Ｐ１，Ｐ２および輝度データ
ＬＬ，Ｌ２に変換する演算を行い、高さデータおよび輝
度データを統合演算手段１１９に出力する。
号１１６， １１７である１１およびＩ２よりプリン
ト基板１０１およびプリント基板１０１上に実装された
部品１０２の高さデータ｜Ｐ１，Ｐ２および輝度データ
ＬＬ，Ｌ２に変換する演算を行い、高さデータおよび輝
度データを統合演算手段１１９に出力する。
統合演算千段１１９では、高さデータの差異の大小によ
り高さデータが正しいかどうかを判断し、高さデータの
差異が小さい場合はＰ１とＰ２の平均高さデータを採用
する。また、高さデータの差異が大きい場合は、輝度デ
ータＬ１およびＬ２から｜Ｐ１，Ｐ２または０データの
いずれかを選択し、実測高さデータとし判定演算千段１
２０に出力する。
り高さデータが正しいかどうかを判断し、高さデータの
差異が小さい場合はＰ１とＰ２の平均高さデータを採用
する。また、高さデータの差異が大きい場合は、輝度デ
ータＬ１およびＬ２から｜Ｐ１，Ｐ２または０データの
いずれかを選択し、実測高さデータとし判定演算千段１
２０に出力する。
判定演算手段１２０では、統合演算１１９で演算された
実測高さデータとあらかじめ定めておいた基準高さデー
タとを比較し、プリント基板１０１上の部品１０２の実
装状態を判定するものである。
実測高さデータとあらかじめ定めておいた基準高さデー
タとを比較し、プリント基板１０１上の部品１０２の実
装状態を判定するものである。
以上の動作を繰り返し、順次行うことによりプリント基
板１０１上全面について検査することができる。この一
連の動作は、適当な信号により同期して行う必要がある
が、本実施例の場合ポリゴンミラ−１０７の回転に合わ
せた同期信号を用いて同期を取った。
板１０１上全面について検査することができる。この一
連の動作は、適当な信号により同期して行う必要がある
が、本実施例の場合ポリゴンミラ−１０７の回転に合わ
せた同期信号を用いて同期を取った。
次に、画像演算処理手段１１８および統合演算千段１１
９について、第２図および第３図を用いてさらに詳しく
説明する。
９について、第２図および第３図を用いてさらに詳しく
説明する。
画像演算処理手段１１８は、位置信号１１６， １１
７である１１および１２をＡ／Ｄコンパータ２０１〜２
０４でそれぞれデジタル信号に変換し、１１とＩ２を加
算回路２０５， ２０６で加算して輝度データ（Ｌｌ
）２０７および輝度データ（Ｌ２）２０８を得る。
７である１１および１２をＡ／Ｄコンパータ２０１〜２
０４でそれぞれデジタル信号に変換し、１１とＩ２を加
算回路２０５， ２０６で加算して輝度データ（Ｌｌ
）２０７および輝度データ（Ｌ２）２０８を得る。
高さ演算回路２０９， ２１０では、１１および輝度
データ（１１＋Ｉ２）より第（１）式を用いて高さデー
タ（Ｐｉ）２１１および高さデータ（ｐ２）２１２をそ
れぞれ演算する。なお、Ｋは、正規化するための係数で
ある。
データ（１１＋Ｉ２）より第（１）式を用いて高さデー
タ（Ｐｉ）２１１および高さデータ（ｐ２）２１２をそ
れぞれ演算する。なお、Ｋは、正規化するための係数で
ある。
高さデータ＝Ｋ− Ｉ １／ （Ｉ １＋Ｉ ２）・・
・・・・（１）そして、統合演算千段１１９は、画像演
算処理手段１１８からの輝度データＬｌ，Ｌ２および高
さデータＰｉ，Ｐ２より、高さデータの差異の大小によ
り高さデータが正しいかどうかを判断し、高さデータの
差異が小さい場合はＰ１とＰ２の平均高さデータを採用
する。また、高さデータの差異が大きい場合は、輝度デ
ータＬ１およびＬ２からＰ１，Ｐ２またはＯデータのい
ずれかを選択し、実測高さデータＰとする。
・・・・（１）そして、統合演算千段１１９は、画像演
算処理手段１１８からの輝度データＬｌ，Ｌ２および高
さデータＰｉ，Ｐ２より、高さデータの差異の大小によ
り高さデータが正しいかどうかを判断し、高さデータの
差異が小さい場合はＰ１とＰ２の平均高さデータを採用
する。また、高さデータの差異が大きい場合は、輝度デ
ータＬ１およびＬ２からＰ１，Ｐ２またはＯデータのい
ずれかを選択し、実測高さデータＰとする。
判定演算手段１２０では、統合演算千段１１９からの実
測高さデータＰと基準高さデータ格納メモリ２１４から
の基準高さデータとを比較回路２１３で比較しその差分
な比較データとして判定回路２１５に出力する。判定回
路２１５では、比較回路２１３からの比較データを基に
その差分の大小によって部品の実装状態を判定するもの
である。
測高さデータＰと基準高さデータ格納メモリ２１４から
の基準高さデータとを比較回路２１３で比較しその差分
な比較データとして判定回路２１５に出力する。判定回
路２１５では、比較回路２１３からの比較データを基に
その差分の大小によって部品の実装状態を判定するもの
である。
次に、統合演算手段１１９についてさらに詳しく第３図
（ａｌを用いて説明する。
（ａｌを用いて説明する。
第３図（ａｌは、統合演算手段１１９のブロック構成図
を示す。３０６は高さデータＰ１およびＰ２の平均演算
回路、３０７は高さデータＰ１およびＰ２の差異演算回
路、３０８〜３１０は輝度データＬ１およびＬ２を比較
する比較回路、３１１は差異演算回路および比較回路か
らの信号によりどの高さデータを選択するかを決める判
定テーブルＲＯＭ， ３０５は高さデータＰＩ，Ｐ２
、高さ平均およびＯデータを選択する選択回路である。
を示す。３０６は高さデータＰ１およびＰ２の平均演算
回路、３０７は高さデータＰ１およびＰ２の差異演算回
路、３０８〜３１０は輝度データＬ１およびＬ２を比較
する比較回路、３１１は差異演算回路および比較回路か
らの信号によりどの高さデータを選択するかを決める判
定テーブルＲＯＭ， ３０５は高さデータＰＩ，Ｐ２
、高さ平均およびＯデータを選択する選択回路である。
画像演算処理手段１１８から、輝度データＬｌ，Ｌ２お
よび高さデータＰｉ，Ｐ２を入力し、高さデータＰ１お
よびＰ２は選択回路３０５に接続され、平均演算回路３
０５に接続され、平均演算回路３０６で平均演算され選
択回路３０５に接続される。さらに、選択回路３０５に
は、０データが接続されている。
よび高さデータＰｉ，Ｐ２を入力し、高さデータＰ１お
よびＰ２は選択回路３０５に接続され、平均演算回路３
０５に接続され、平均演算回路３０６で平均演算され選
択回路３０５に接続される。さらに、選択回路３０５に
は、０データが接続されている。
差異演算回路３０７は、高さデータＰ１とＰ２の差異を
演算し、高さの差異閾値ΔＰと比較され、ＰＩ−Ｐ２｜
≦ΔＰの場合は“１＃ ｜Ｐ１−Ｐ２｜＞ΔＰの場合は″′０”を判定テーブル
ＲＯＭａｎに出力する。
演算し、高さの差異閾値ΔＰと比較され、ＰＩ−Ｐ２｜
≦ΔＰの場合は“１＃ ｜Ｐ１−Ｐ２｜＞ΔＰの場合は″′０”を判定テーブル
ＲＯＭａｎに出力する。
輝度データＬｌ，Ｌ２は、比較回路３０８， ３０９
により、 Ｌ ＭＡＸ ＞ Ｌ １ ＞ Ｌ ＭＩＮの場合は″１
”Ｌ ＭＡＸ ＞ Ｌ ２ ＞ Ｌ ＭＩＮの場合は“
１＃とし、その範囲外なら“０＃とする。さらに、比較
回路３１０により、 Ｌｌ＞Ｌ２ の場合は＠１” Ｌ１≦Ｌ２ の場合は″′０” とし、判定テーブルＲＯＭ３１１に出力する。
により、 Ｌ ＭＡＸ ＞ Ｌ １ ＞ Ｌ ＭＩＮの場合は″１
”Ｌ ＭＡＸ ＞ Ｌ ２ ＞ Ｌ ＭＩＮの場合は“
１＃とし、その範囲外なら“０＃とする。さらに、比較
回路３１０により、 Ｌｌ＞Ｌ２ の場合は＠１” Ｌ１≦Ｌ２ の場合は″′０” とし、判定テーブルＲＯＭ３１１に出力する。
判定テーブルＲＯＭ３１１は、下表に示すような判定テ
ーブルとなっている。
ーブルとなっている。
以下余白
高さデータＰＩ，Ｐ２の差異が高さ差異閾値ΔＰより小
さい場合は、無条件に高さの平均値を実測高さデータＰ
として選択する。高さデータＰ１，Ｐ２の差異が高さ差
異閾値ΔＰより大きい場合は、Ｐ１あるいはＰ２の高さ
データが正反射または部品の陰の影響等により正しくな
い場合であり、Ｐ１，Ｐ２またはＯデータのどれを選択
するかを判定テーブルＲＯＭ３１１に従って選択するも
のである。
さい場合は、無条件に高さの平均値を実測高さデータＰ
として選択する。高さデータＰ１，Ｐ２の差異が高さ差
異閾値ΔＰより大きい場合は、Ｐ１あるいはＰ２の高さ
データが正反射または部品の陰の影響等により正しくな
い場合であり、Ｐ１，Ｐ２またはＯデータのどれを選択
するかを判定テーブルＲＯＭ３１１に従って選択するも
のである。
発明の効果
以上述べてきたように本発明の効果としては、プリント
基板上の部品の高さデータを測定し、基準高さデータと
比較し部品の実装状態を判定する際に、金属面など正反
射光や部品の陰により高さデータが正しく測定されない
ことがある。このために、２組の受光系を設け、それぞ
れの高さデータおよび輝度データを用いて、高さデータ
の差異の大小により高さデータが正しいかどうかを判断
し、高さデータの差異が小さい場合はＰ１とＰ２の平均
高さデータを採用する。また、高さデータの差異が大き
い場合は、輝度データＬ１およびＬ２から｜Ｐ１，Ｐ２
または０データのいずれかを選択し、実測高さデータＰ
とする。これにより高精度の高さデータが得られ、信頼
性の高い検査を可能とし、人間の目視検査に頼ることな
く、また二次元的な位置情報では検査できなかった三次
元的な部品浮き等の不良を検査できるようになり、検査
の自動化が推進でき、その効果は大きい。
基板上の部品の高さデータを測定し、基準高さデータと
比較し部品の実装状態を判定する際に、金属面など正反
射光や部品の陰により高さデータが正しく測定されない
ことがある。このために、２組の受光系を設け、それぞ
れの高さデータおよび輝度データを用いて、高さデータ
の差異の大小により高さデータが正しいかどうかを判断
し、高さデータの差異が小さい場合はＰ１とＰ２の平均
高さデータを採用する。また、高さデータの差異が大き
い場合は、輝度データＬ１およびＬ２から｜Ｐ１，Ｐ２
または０データのいずれかを選択し、実測高さデータＰ
とする。これにより高精度の高さデータが得られ、信頼
性の高い検査を可能とし、人間の目視検査に頼ることな
く、また二次元的な位置情報では検査できなかった三次
元的な部品浮き等の不良を検査できるようになり、検査
の自動化が推進でき、その効果は大きい。
第１図は本発明の一実施例における基板検査装置のブロ
ック結線図、第２図，第３図は同要部の詳細ブロック結
線図、第４図（ａｌ， （ｂｌは従来の基板検査装置の
ブロック結線図である。 １０１・・・プリント基板、１０２・・・部品、１０３
・・・搬送手段、１０５・・・レーザ光源、１０７・・
・ポリゴンミラー１０９・・・ｆθレンズ、１１０・・
・反射ミラー １１１・・・集光レンズ、１１２・・・
位置検出素子、１１８・・・画像演算処理手段、１１９
・・・統合演算手段、１２０・・・判定演算手段。
ック結線図、第２図，第３図は同要部の詳細ブロック結
線図、第４図（ａｌ， （ｂｌは従来の基板検査装置の
ブロック結線図である。 １０１・・・プリント基板、１０２・・・部品、１０３
・・・搬送手段、１０５・・・レーザ光源、１０７・・
・ポリゴンミラー１０９・・・ｆθレンズ、１１０・・
・反射ミラー １１１・・・集光レンズ、１１２・・・
位置検出素子、１１８・・・画像演算処理手段、１１９
・・・統合演算手段、１２０・・・判定演算手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 部品が実装されたプリント基板を移動させる搬送手段
と、 レーザ光源からのレーザ光をポリゴンミラーとｆθレン
ズにより前記プリント基板上に走査させるレーザ光走査
手段と、 前記レーザ光の走査により前記プリント基板上から反射
して得られる散乱光を、前記プリント基板と前記ｆθレ
ンズの間にレーザの走査面に対称な位置に設けた反射ミ
ラーで反射させ、前記ｆθレンズとポリゴンミラーを介
して反射させる散乱光反射手段と、 前記散乱光反射手段からの散乱光を導く前記対称の位置
にそれぞれに集光レンズおよび位置検出素子を設け、前
記散乱光を位置検出素子に集光し光電流信号１１および
１２をそれぞれ出力する光量検出手段と、 前記光量検出手段からのそれぞれの光電流信号１１およ
び１２から輝度データＫ１およびＬ２と前記プリント基
板およびプリント基板上に実装された部品の高さデータ
Ｐ１およびＰ２を演算する画像演算手段と、 前記画像演算手段からの輝度データＬ１およびＬ２と高
さデータＰ１およびＰ２より、｜Ｐ１−Ｐ２｜≦ΔＰ（
ΔＰ：任意に設定した高さ差異閾値）の場合は（Ｐ１＋
Ｐ２）／２の平均高さデータを選択し、｜ＰＩ−Ｐ２｜
＞ΔＰの場合は、Ｌ＿Ｍ＿Ａ＿Ｘ＞Ｌ１＞Ｌ＿Ｍ＿Ｉ＿
ＮかつＬ１＞Ｌ２の場合はＰ１を、 Ｌ＿Ｍ＿Ａ＿Ｘ＞Ｌ２＞Ｌ＿Ｍ＿Ｉ＿ＮかつＬ２＞Ｌ１
の場合はＰ２を、 Ｌ１＞Ｌ＿Ｍ＿Ｉ＿ＮかつＬ２＜Ｌ＿Ｍ＿Ｉ＿Ｎの場合
は０を、Ｌ１＞Ｌ＿Ｍ＿Ａ＿ＸかつＬ２＞Ｌ＿Ｍ＿Ａ＿
Ｘの場合は０を（但し、Ｌ＿Ｍ＿Ａ＿Ｘ：高輝度閾値レ
ベル、Ｌ＿Ｍ＿Ｉ＿Ｎ：低輝度閾値レベル） 選択し高さデータを出力する統合演算手段と、前記統合
演算手段で演算された高さデータと予め定めた基準高さ
データとを比較し、前記プリント基板上の部品の実装状
態の良否を判定する判定処理手段と具備する実装基板検
査装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1236158A JPH0749930B2 (ja) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | 実装基板検査装置 |
| EP90117499A EP0417736B1 (en) | 1989-09-12 | 1990-09-11 | System for optically inspecting conditions of parts packaged on substrate |
| DE69014505T DE69014505T2 (de) | 1989-09-12 | 1990-09-11 | System zur optischen Inspektion von Bedingungen von Teilen, die auf einem Substrat angebracht sind. |
| US07/580,547 US5200799A (en) | 1989-09-12 | 1990-09-11 | System for optically inspecting conditions of parts packaged on substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1236158A JPH0749930B2 (ja) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | 実装基板検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0399207A true JPH0399207A (ja) | 1991-04-24 |
| JPH0749930B2 JPH0749930B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=16996626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1236158A Expired - Lifetime JPH0749930B2 (ja) | 1989-09-12 | 1989-09-12 | 実装基板検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0749930B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005103609A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-11-03 | Ihi Aerospace Engineering Co. Ltd. | 三次元形状測定装置及び三次元形状測定方法 |
| JP2006133049A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Sick Optex Kk | 高さ形状センサ |
| JP2008180646A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Pulstec Industrial Co Ltd | 形状測定装置および形状測定方法 |
| JP2008309532A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Lasertec Corp | ３次元測定装置及び検査装置 |
| JP2009277749A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Panasonic Corp | 高さ測定装置および高さ測定方法 |
-
1989
- 1989-09-12 JP JP1236158A patent/JPH0749930B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005103609A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-11-03 | Ihi Aerospace Engineering Co. Ltd. | 三次元形状測定装置及び三次元形状測定方法 |
| JP2006133049A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Sick Optex Kk | 高さ形状センサ |
| JP2008180646A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Pulstec Industrial Co Ltd | 形状測定装置および形状測定方法 |
| JP2008309532A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Lasertec Corp | ３次元測定装置及び検査装置 |
| JP2009277749A (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Panasonic Corp | 高さ測定装置および高さ測定方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0749930B2 (ja) | 1995-05-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090531 Year of fee payment: 14 |
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|
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