JPH04343046A

JPH04343046A - 外観検査装置

Info

Publication number: JPH04343046A
Application number: JP14235691A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Hayashi; 精一林
Original assignee: Hitachi Denshi KK
Current assignee: Hitachi Denshi KK
Priority date: 1991-05-17
Filing date: 1991-05-17
Publication date: 1992-11-30

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、はんだ付け状態の外観
検査装置に係り、特に、電子部品の基板実装後における
はんだ付け状態を検査するはんだ付け状態の外観検査装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の装置としては、たとえば
特開６０−１５４１４３号公報に記載されているように
、被検査対象であるはんだ付け部に異なった角度の環状
のランプを照射し、はんだ付け面に対して、その都度得
られる反射面の値の変化を、受光素子、カメラによりは
んだ付け面の複数の傾斜面の画像情報を得る。そして、
この種々の画像情報により判断基準を作り、はんだの状
態別、例えば、はんだ付けの（１）良、（２）やや少良
品、（３）不足、（４）過剰、（５）無し、（６）リー
ド浮き、（７）リードずれ、（８）欠品などに分類し、
判定を行なっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
技術は、種々の電子部品により、はんだ表面状態の判定
において比較的単純である為に、はんだ付け状態を分類
判定する認識率において必ずしも十分考慮されていると
はいえず不十分であった。

【０００４】また、近年においては、実装基板に搭載す
る電子部品は、一層高密度化され、小形化され、はんだ
付け技術は進歩し、各種電子部品によるはんだ表面状態
は各種異なった状態になってきている。

【０００５】当然のことながら、はんだ付けの良、不良
を判定する基準レベルは微妙に変化する。特に、はんだ
付けの形状状態を品質的に高度に把握管理出来ることが
極めて重要となってくる。この時、より精度良く形状分
析し、専門的に的確に分類把握し、その上で認識判定す
る認識率、即ち不良指摘率の向上、良品→不良誤報率の
改善の為に識別最適化する必要が生じてくる。

【０００６】したがって、本発明は、このような事情に
基づいてなされたものであり、その目的とするところの
ものは、はんだ付け状態の形状がどのような状態にある
か、正確でかつ最適な方法で判定することのできるはん
だ付けの状態検査装置を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、本発明は、基本的には、はんだ付けのなされ
た実装基板の上方に配置され、該はんだ付け部に対して
角度を異ならしめて順次光照射を行なう照明部と、この
照明部の光照射による前記はんだ付け部の表面からの反
射光をとらえる撮像部である撮像カメラと、この撮像カ
メラからの出力から必要抽出画像分布データを形状デー
タとして編成する画像処理部と、各識別項目を演算処理
する画像演算処理部と、各々の識別項目として、はんだ
の大きさと形状を求める画像演算処理部と、更にファジ
ィ推論処理をおこない、これらを併せて特徴抽出し、は
んだ付け状態を判定する認識判定部とからなることを特
徴としたものである。

【０００８】

【作用】このように構成することにより、角度を変えた
照明を行なって、はんだ付け面に対する反射光を撮像し
、はんだ付け面のそれぞれの傾斜角度の画像情報を得た
のち、このはんだ付け状態の画像詳細情報をデータ化し
、はんだ付け部の行方向成分の形状傾斜角度データと、
更には形状高さデータ、容量データ、次にリード先端に
並行した列方向成分の形状傾斜角度データと、更には形
状高さデータ列に分けられている。これらをもとに、識
別項目として、先ず、大きさの比較として、・はんだ高
さ、・はんだ長、・はんだ面積、・はんだ量、・行と列
の長さ比、・はんだの傾斜角等の算出による比較、更に
、形状の比較として、・形状傾斜角度、高さデータの行方向成分と列方向成分
において数値の配列形状比較、・はんだ付け中央部の比
較的平坦部有無とその大きさの比較、・はんだ付け先端
形状のあるレベル以上における大きさ比較、・形状傾斜
角度、高さコードデータの行と列方向成分の全体におい
て数値の対称性比較、及び対称性のずれ量比較、・リー
ド部の比較的平坦部の検出によるリード部有無の比較、
・等高線のパタ−ンの比較、または・等角度線のパタ−
ンの比較、更に、これらの数値の分布をメンバ−シップ
関数にて置き換え、ファジィ推論処理とし、それぞれの
識別項目から特徴抽出し、実際の、微妙なはんだ付けの
条件変化、バラツキ変化に対応し、はんだの状態別の判
定分類項目、例えば、はんだ付けの（１）良、（２）不
足、（３）ぬれ不良、（４）過剰、（５）リード浮き、
（６）リードずれ、（７）欠品（８）はんだ無、などに
分類し、最適に判定を行うものであり、判定内容を容易
に充実させることができ、はんだ付け状態の検査、測定
レベルを的確にし、検査、測定の効率を大幅に向上する
ことができるようになる。

【０００９】

【実施例】以下に本発明によるはんだ付けの状態検査の
一実施例について図面により説明する。

【００１０】図１は、本発明によるはんだ付けの状態検
査装置の一実施例を示す構成図である。

【００１１】同図において、電子部品がはんだ付けされ
た実装基板１の上方には、該実装基板１側の上方から順
次、照明部１１、照明部１３、照明部１４、照明部１７
が４段に配置されている。各照明部１１、１３、１５、
１７は、それぞれ同心状に配置された環状からなるもの
で、前記実装基板１側に配置されるに従いその径が順次
大きくなっている。なお、この照明部１１、１３、１５
、１７は、この実施例では、図示しない手段によって順
次切り替えられて前記実装基板１を照明するようになっ
ている。

【００１２】また、前記照明部１１の上方には、該照明
部の中心軸上に撮像カメラ２が配置されている。この撮
像カメラ２は、前記照明部１１、１３、１５、１７の順
次切り替えによって照明される前記実装基板１の反射光
による映像をとらえることができるようになっている。

【００１３】そして、撮像カメラ２からの出力信号は画
像処理部３に入力されるようになっており、この画像処
理部３では、前記実装基板１面における前記照射光の反
射率の比較的高い領域を摘出するようになっている。

【００１４】さらに、該画像処理部３からの出力は画像
処理部４に入力されるようになっている。この画像処理
部４では、前記各照明部１１、１３、１５、１７からの
照明に対応した各撮像データを、各撮像画素毎に照度の
大き差を比較し、撮像画像の画面として選択し分類し、
選択された反射面の角度を意味する画像の番号コ−ドを
形状傾斜角度データとして編成するようになっている。

【００１５】また、該画像処理部４からの出力は画像演
算処理部５に入力されるようになっていおり、この画像
演算処理部５では、はんだ付けの状態の形状、及び高さ
、長さ、面積、容量、傾斜角、はんだ先端形状、はんだ
中央の平坦部、等の大きさを演算し算出する。

【００１６】さらにまた、該画像演算処理部５からの出
力は認識判定部６に入力されるようになっており、この
認識判定部６では、前記実装基板１面に形成されたはん
だ付け部が所望の状態で形成されているか否かが的確に
判定されるようになっている。

【００１７】図２は、前記実装基板１において、形状状
態判定の対象となるはんだ付け部２１の詳細を示した断
面図である。同図において、実装基板１の主表面に銅箔
パターン２２が形成されており、この銅箔パターン２２
と接続されるべくリード部２３（電子部品のリード部）
がはんだ付け部２１を介して固着されている。

【００１８】このような構成からなる実装基板１におい
て、照明部１１からの光がはんだ付け部２１面にて反射
後に図中■の方向に、照明部１３からの光がはんだ付け
部２１面にて反射後に図中■の方向に、照明部１５から
の光がはんだ付け部２１面にて反射後に図中■の方向に
、照明部１７からの光がはんだ付け部２１面にて反射後
に図中■の方向にそれぞれ進み、前記撮像カメラ２に入
射されるようになっている。

【００１９】なお、図２において、はんだ付け部２１面
への照射範囲は、第１象限の０°〜９０°及び反対側の
第２象限の０°〜９０°である。実質は、頂上カメラと
実装基板上の部品の影響を避けることにより、有効範囲
は約３°〜７５°である。

【００２０】さらに、前記画像処理部４において各照明
に対応した各撮像データを画像処理によりコード化する
とともに、画像処理部４によりコードのデータを編成す
る。これより形状傾斜角度のコードのデータ番号■、■
、■、■、■、■、■、■をはんだ付け上面より示し、
比較的照度の高い撮像デ−タの各分布に対する詳細デー
タ状態図となる。ここでは形状傾斜角度コードのデータ
として配列．記憶．記録．表示．出力されている。

【００２１】ここで、前記コードのデータ番号■、■、
■、■、■、■、■、■を算出する方法について、以下
説明する。

【００２２】まず、角度を正確にとるため、はんだ付け
部２１の反射率に似た既知の剛球についてデータをとる
と照度のアナログデータ分布状態になる。照度を２５６
階調として撮ると、明るさの安定領域について１００階
調以上とし、各照明の角度の間隔を空けると、各照明は
１照射に対し約９度となることが実験的に確認されてい
る。単純に分類を行うと、４段の照明の角度方向を中心
に約９度で方向決定することができる。これを各段の照
明するはんだ付け部２１面の反射コードのデ−タとして
照明部１１による■と、照明部１３による■と、照明部
１５による■と、照明部１７による■と番号付けされる
。

【００２３】さらに、はんだ付け部２１の表面の曲率が
連続的であることから、中間アナログ値の内捜による補
間方法により、各段の照明部１１と照明部１３の間を■
、照明部１３と照明部１５の間を■、照明部１５と照明
部１７の間を■、照明部１７以上を■というように方向
付けができるようになる。

【００２４】このような補間の具体的な方法としては、
例えば、レベルを１００階調以下の照度において、これ
により■の照度と■の照度の領域の重なっている部分を
■とし、同様に、■、■、■の方向付けをするようにす
る。

【００２５】したがって、はんだ面の基板部品によりは
んだ面観察可能範囲は８レベルで角度分類できることに
なる。

【００２６】このようにすることにより、照明による角
度分割は、約　　９度×４照明×２＝７２度となる。

【００２７】図３は、はんだ付け部２１が形成された前
記実装基板１の平面図で、４段差の各照明部１１、１３
、１５、１７を順次切り替えた場合に、前記はんだ付け
部２１からの反射光をとらえた撮像カメラ２からの撮影
画像を前記画像処理部３により、はんだ付け部２１の表
面からの比較的反射率の高い箇所の領域を、前記各照明
部１１、１３、１５、１７に対応させて適出させた状態
を示す説明図である。長方形の枠は撮像カメラ２に撮影
されたのち該当部分の検査する範囲を示しており、図３
中、■が付される領域は、照明部１１からの反射光のう
ち比較的照度が高い部分、■が付される領域は、照明部
１３からの反射光のうち比較的照度が高い部分、■が付
される領域は、照明部１５からの反射光のうち比較的照
度が高い部分、■が付される領域は、照明部１７からの
反射光のうち比較的照度が高い部分を示している。また
、■、■、■が付される領域は上述した補間方法により
演算設定されるものである。

【００２８】そして、前記の図３に示したの結果は、形
状情報データの詳細データ状態図の画素対応分（冗長度
の多い場合には必要に応じて間曳いた後）の行データｎ
×列データｍ＝ｎｍを前記画像処理部４に編成し格納さ
れているようになっている。

【００２９】なお、このような分布にあっては、その分
布状態に応じてはんだ付け部２１の表面の傾斜角度の変
化を認定できるものである。すなわち、入射される照明
部の垂直線に対する角度がθの場合、反射光の光の強度
が強い部分（領域）の傾斜角度はθ／２であるという関
係があるからである。

【００３０】このため、前記照明部１１、１３、１５、
１７のうちいずれかの照明部からの反射光の比較的に強
い領域における部分の傾斜角度が判明するわけである。

【００３１】なお、本実施例では、上述のようなコード
によるデータ化がなされるとともに、はんだ付け面にお
ける各部分の高さを算出するようにもなっている。

【００３２】図４は、はんだ付け部側面図を示した説明
図であり、この図に基づいて、はんだ付け面の各部分の
高さを求める方法について説明する。

【００３３】図１の画像演算処理部５においては、はん
だ形状コ−ドの形状傾斜角度データから判るように、各
画素分に対応して、次の関係式はんだ形状高さ分≒係数
×画素分の長さ×ｔａｎ（形状傾斜角度分）が得られる
。

【００３４】ここで、前記係数は、実測の高さ値と本方
法により求めた数値の補正係数である。

【００３５】上記関係式から、各々画素分の高さ分、ｈ
１，ｈ２，ｈ３，・・・・・ｈｎが得られることになる
。

【００３６】更に累積形状高さデータとしてＨ１＝ｈ１
，Ｈ２＝Ｈ１＋ｈ２，Ｈ３＝Ｈ２＋ｈ３，・・・，ＨＮ
＝Ｈｍ＋ｈｎとなる。

【００３７】更に結果として実測値と照合した数値を高
さの値とする。

【００３８】この際、得られた数値を特徴抽出のパラメ
ータとして、相対的な数値に区分してデ−タとして求め
、そのデ−タの配列を活用できる。

【００３９】このように、各画素分に対応してその高さ
が得られることにより、部分的なはんだの量、あるいは
全部のはんだの量を算出することもできるようになる。

【００４０】すなわち、各画素分の長さ、及び幅は撮像
カメラの撮像範囲と分解能により求められる。ここでは
行方向３３μｍ，列方向２７μｍと設定してある。これ
より、上述した高さを加えた演算により該画素分の体積
を求めることができる。たとえば全部のはんだの量を求
めたい場合には、該画素分の体積を全領域にわたって累
積するようにすればよい。

【００４１】すなわち、はんだ量分≒係数×はんだ形状
高さ×画素分の面積各行毎に、Ｖ１≒Ｈ１×Ｓ、Ｖ２≒Ｈ２×Ｓ、Ｖ３≒Ｈ
３×Ｓ、……、ＶＮ≒ＨＮ×ＳＭ行目のはんだ量は、ＶＭ≒ΣＶＮ≒ΣＨＮ×Ｓはんだ
の全量は、各行の列方向の総和となり　　Ｖ≒ΣＶＭ　
　である。

【００４２】また、はんだ付けの領域全体として、或る
レベル以上での高さまたは角度の、はんだ形状の占める
面積として面積＝画素数×画素分の面積　　を求めることは容易で
ある。

【００４３】また、はんだ付けの領域全体として、或る
レベル以上での高さ、または角度の、はんだ形状として
、　　　　　　　　　　行：列＝行の長さ：列の長さの
比、　　を求める

【００４４】また、はんだ付けの領域全体として、或る
レベル以上での高さ、または角度の、はんだ付け状態の
急峻性、即ち全体の傾斜角として、傾斜角＝累積形状高さ／行の全長　　を求める

【００４
５】また、はんだ付けの領域として、或るレベル以上で
の高さ、または角度の、はんだ付け先端形状として、図
３に示すように、はんだ付け面の中央行方向（矢印Ａ方
向）の数行と両側行方向（矢印Ｂ方向）の数行における
行の長さの差を求める。

【００４６】更に、はんだ付けの状態として、或るレベ
ル以上での高さまたは角度の中で、比較的平坦と見なせ
る領域、例えば形状コ−ドの形状傾斜角度データ領域の
■、■（または或るレベルでの形状高さデータ領域）占
める部分の面積として面積＝画素数×画素分の面積　　
を後に述べる特徴抽出のために求める

【００４７】更にまた、はんだ付けの状態として、或る
レベル以上での高さまたは角度の中で、比較的平坦と見
なせる領域、例えば形状コ−ドの形状傾斜角度データ領
域の■、■（または或るレベルでの形状高さデータ領域
）占める面積の形状として、行：列＝行の長さ：列の長さの比　　を後に述べる特徴
抽出のために求める。

【００４８】以上述べてきた各演算による各々の識別項
目を認識判定部６で基準値と比較し判別することは当然
なことである。

【００４９】しかしながら、絶対値が明確に意味する識
別項目は特に問題無く活用出来るが、例えば、判定分類
項目に対して標準的に分割出来ても、その境界値は必ず
しも明確でなく種種の条件により変動する曖昧なもので
ある。ここに特徴抽出し、判定するために、メンバ−シ
ップ関数を用い、ファジィ推論による処理により、最適
に識別判定することにしたところにある。

【００５０】次に、判定分類項目として各種はんだ付け
の状態別を（１）良品．（２）はんだ不足（３）ぬれ不
足．（４）過剰．（５）リード浮き．（６）りードずれ
．（７）欠品．（８）無し．などに詳細に分類Ｎを予め
設定する。この各々の分類に対し、はんだ付け状態の自
動分類において、はんだ付け状態のそれぞれの形状例と
して、図５に良品の形状の形状傾斜角度データ、図６に
良品の形状の形状高さデータ、図７に良品の形状の形状
等高線（角度）の例を示す。図８に不足の例の等高線（
角度）図。図９にぬれ不足の例の等高線（角度）図。図１０に過剰の例の等高線図。図１１にリード浮きの例
の等高線図。図１２にりードずれの例の等高線図。図１
３に欠品の例の等高線の例を示す図を示してある。

【００５１】はんだ付け状態の形状情報データにおいて
、はんだの高さ、長さ、量、実面積領域、行と列の比、
急峻性（傾斜角度）、対象性、特殊形状の中央平坦度（
不連続性）等の形状データを含んでいる。これらは、は
んだ面の形状状態から積み上げられる。

【００５２】図１４に、はんだ付けの状態を判定するた
めの各分類の形状情報デ−タの収集値とファジィ推論の
表現を示す。各分類に対する形状状態における各識別項
目をファジィ推論の表現により、各組合せにより特徴抽
出し、分類することが出来る。

【００５３】先ず、認識判定装置６において、はんだ付
け状態の特徴として判定するために、高さ、長さ、面積
、量、行列比、傾斜角、先端形状、中央平坦面積、中央
平坦形状行列比、のそれぞれの識別項目の絶対値又は相
対値のメンバ−シップ関数を作成区分する。

【００５４】例えば、はんだの高さについて図１５に示
した如く、少なくとも、基準となる領域のメンバ−シッ
プ関数、基準より低いところの領域のメンバ−シップ関
数、基準より高いところの領域のメンバ−シップ関数に
区分できる。

【００５５】判定のファジィ推論の具体的なメンバ−シ
ップ関数としては、はんだの高さの場合、ここでは、非
常に高い、高い、やや高い、やや高い、基準．または普
通、やや低い、低い、非常に低いの７段階に区分される
。

【００５６】同様にして、はんだの長さ、面積、量、行
列比、傾斜角も、非常に大（または長い、多量）、大、
やや大、基準、やや小、非常に小の７段階に区分して表
現される。

【００５７】また、先端形状については、凸で大、凸や
や大、凹凸無、凹やや大、凹で大の５段階に区分される
。

【００５８】更にまた、はんだの中央平坦部の面積、行
列比も、非常に大、大、やや大、無の４段階に区分され
る。

【００５９】このことより、はんだ付け状態の形状比較
において、ファジィ推論にもとづく処理により、・良品
の場合：はんだの高さ、長さ、面積、量、行列比、傾斜
角において基準の値、さらに先端形状での凸やや大、中
央平坦部面積．行列比とも無し、の特徴が抽出されれば
→　　この場合　　良品。・不足の場合：はんだの高さは非常に低く、長さは非常
に短く、面積は非常に小さく、量は非常に小、行列比は
非常に小、傾斜角はやや小の値、さらに先端形状での凹
凸無、中央平坦部面積．行列比とも無し、の特徴が抽出
されれば→　　この場合　　不足。・ぬれ不足の場合：はんだの高さは非常に低く、長さは
普通、面積は普通、量は少量、行列比は普通、傾斜角は
非常に小の値、さらに先端形状は凸やや大、中央平坦部
面積はやや大、行列比は大、の特徴が抽出されれば→　
　この場合、ぬれ不足、・過剰の場合：はんだの高さは非常に高く、長さは非常
に長く、面積は非常に大きく、量は非常に多量、行列比
は非常に大、傾斜角は普通の値、さらに先端形状は凸や
や大、中央平坦部面積．行列比とも無し、の特徴が抽出
されれば→　　この場合、はんだ過剰。・リード浮きの場合：はんだの高さはやや高く、長さは
長く、面積は大きく、量は非常に多量、行列比は大、傾
斜角はやや小の値、さらに先端形状は凸普通、中央平坦
部面積は大．行列比は大、の特徴が抽出されれば→　　
この場合、リード浮き。・リードづれの場合：はんだの高さは普通、長さは普通
、面積は非常に小さい、量は少量、行列比は大、傾斜角
は普通の値、さらに先端形状での凸大にて非対称不均一
、中央平坦部面積．行列比とも無し、の特徴が抽出され
れば→　　この場合、リードづれ。・部品の欠品の場合：はんだの高さは普通、長さは非常
に長く、面積は非常に大きく、量は非常に多量、行列比
は非常に大、傾斜角は非常に小の値、さらに先端形状は
凸無、中央平坦部面積はやや大、行列比は大、の特徴が
抽出されれば→　　この場合、欠品。・はんだ無の場合：全ての値無となる。

【００６０】これら、識別項目の組合せにより、はんだ
付けの状態を判定分類は可能である。

【００６１】なお、はんだ付け状態のファジィ推論の判
定基準はメーカ毎に、プロセス毎に変わり、品質基準に
より設定される。

【００６２】また、プロセスにより、識別項目によって
は、判定分類に従って、明確に区分出来ない場合も有り
、識別の効果の有る項目を選定することは当然な事で有
る。

【００６３】また、これらの識別項目を識別の明確に且
つ重要度の高い優先順位を付けて、、判定のフロ−チャ
−トにて、特徴が抽出され、判定分類可能とすることは
当然な事である。

【００６４】更にまた、大きさの各識別項目を多次元で
の値として、例えば、累積値（除算も含む）を求め、必
要においては重み付けした累積を求め、この分布を、更
にメンバ−シップ関数によりファジィ推論で処理し、特
徴を求めることが出来る。

【００６５】例えばＦ（ｘ）＝高さ比×長さ比×面積比
×量比×行列比×傾斜角比としたときの分布は図１２より、はんだ付け状態の大き
さの累積比較は・良品の場合：　　　　　　　　　　１００→　　基準
にて　　　　→　　この場合　　良品。・不足の場合：　　　　　　　　　　　　　　１→　　
非常に小　　　　→　　この場合　　不足。・ぬれ不足の場合：　　　　　　　　１６→　　小　　
　　　　　　　　→　　この場合、ぬれ不足、・過剰の
場合：　　　　　　　　５２９６→　　非常に大　　　
　→　　この場合、過剰。・リード浮きの場合：　　１３５７→　　大　　　　　
　　　　　→　　この場合、リード浮き。・リードづれの場合：　　　　　　５５→　　やや小　
　　　　　→　　この場合、リードづれ。・部品の欠品の場合：　　　　７８０→　　やや大　　
　　　　→　　この場合、欠品。・はんだ無の場合：　　　　　　全ての値無となる。となり比較的明確に区分出来る。

【００６６】また、はんだ付けの領域に対し、各判定分
類項目ごとの標準よなる各等高線図、等角度線図のパタ
−ンに対して（例えば図５〜図１３）、クラスタリング
し、検査対象のはんだ付け状態のパタ−ンとの画素の差
の比較により、比較的差異の少ない判定分類項目を選定
し、識別判定し検査することもできる。

【００６７】更に、クラスタリングの基準に対し、検査
対象のはんだ付けの状態のパタ−ンとの画素の広がり（
狭まり）の比較において、差異のレベルを、非常に良く
一致する、殆ど一致する、やや一致する、主要部の一部
（リ−ドの中央部方向）が非常に良く一致する、殆ど一
致する、やや一致する、等のファジィ推論により処理し
、判定分類項目に従い、識別判定し検査することもでき
る外観検査装置である。

【００６８】以上のように、微妙なはんだ付けの条件変
化に対応し、最適に的確に判断を行うものであり、判定
内容を容易に充実させることが出来、はんだ付け状態の
検査．測定レベルを的確にし、検査．測定の効率を大幅
に向上することが出来る。

【００６９】また、本発明において、認識判定において
、はんだ付け状態の全体の領域に対して実施例を説明し
たが、はんだ付けのリ−ドの中央方向の数行分の形状情
報データによる認識判定にても実施可能である。

【００７０】また、本発明では、主として４段の照明角
度の差を用いて説明したが、はんだ周囲環状照明の角度
方向に２等分によるはんだ前後照明による傾斜角度方向
の識別。更に４等分により、はんだ左右方向照明により
傾斜角度の識別の精度向上、近接する部品に対する影響
切り分けの識別も可能である。

【００７１】また、本発明は、４段照明に限定されるこ
とはなく、３段、あるいは４段以上であっても同様の効
果が得られることはいうまでもない。

【００７２】また、１段照明として、この照明装置を多
段に移動できるようにして、多段に照明装置を備えたの
と同様の効果をもたらすようにしてもよいことはいうま
でもない。要は、被照射体に対して多段に入射角度を変
化せしめて照射できるようになっていればよい。

【００７３】さらに、本実施例では、照射装置から照射
される光は、単一の光で行なったものである。しかし、
各段毎に色を変化させて照射させるようにしてもよい。

【００７４】本発明は、多段多照明による照明を順次切
り替える手段に替わり、相異なる色相の光源を用いて照
明された被検査はんだ付け面を複数の角度から撮像し、
このはんだ付け面のそれぞれの角度の画像情報を得るこ
ともできる。具体例としては、多段の場合は当該各段、
多方向の場合は該各方向の照明について、その各々の角
度、すなわち、光の各照射角度に対応して固有の光を発
光させることにより、画像分布データの抽出をより高速
化することができる。たとえば、照明手段を赤色、緑色
、黄色等の複数の色相とした場合は反射光の色相の違い
、変化により各照射角度が特定できるため、時間ととも
に光源を切替えたり、移動する必要がない。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、照
明部により、電子部品の基板実装後のはんだ付け部に対
して角度を異ならしめて順次照射し、それぞれの画像を
撮像カメラにて撮像し、画像処理部により必要画像分布
データを形状情報データとして作成し、画像演算処理部
において、識別項目として、はんだ付け状態の基準に対
する相対的はんだの高さ、長さ、面積、量、行列比、傾
斜角比、先端形状、中央部平坦面積度、中央部平坦行列
比を算出し、認識判定部において、これらの識別項目の
値の分布をメンバ−シップ関数に置き換えて４〜７段階
の区分によりファジィ推論処理し、判定分類項目に従い
、識別判定し検査する外観検査装置である。　　更に、
識別項目を、多次元的に、全体の重みも含めた累積値の
分布を、メンバ−シップ関数に置き換えて、ファジィ推
論により処理し、判定分類項目に従い、識別判定し検査
することもできる外観検査装置である。また、はんだ付
けの領域に対し、各判定分類項目ごとの標準よりなる各
等高線図、等角度線図のパタ−ンによりクラスタリング
し、検査対象のはんだ付けの状態との差異の大きさの比
較により、判定分類項目に従い、識別判定し検査するこ
ともできる外観検査装置である。更に、クラスタリング
の基準に対し、検査対象のはんだ付けの状態との差異に
おいて、大きさのレベルをメンバ−シップ関数に置き換
えて、ファジィ推論により処理し、判定分類項目に従い
、識別判定し検査することもできる外観検査装置である
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるはんだ付け状態検査装置の一実施
例を示す主要部簡略構成図である。

【図２】本発明によるはんだ付け状態検査装置のはんだ
付け部側面と照射部からの光照射との関係を示した説明
図である。

【図３】はんだ付け部の各部分の傾斜による編成デ−タ
化の関係を示す平面図である。

【図４】はんだ形状情報デ−タの形状傾斜角度データか
ら形状高さデータに設定する説明図である。

【図５】良品の形状の形状傾斜角度データを示す図であ
る。

【図６】良品の形状の形状高さデータを示す図である。

【図７】良品の形状の形状等高線の例を示す図である。

【図８】はんだ不足の例の等高線図である。

【図９】ぬれ不足の例の等高線図である。

【図１０】はんだ過剰の例の等高線図である。

【図１１】リード浮きの例の等高線図。

【図１２】りードずれの例の等高線図である。

【図１３】欠品の例の等高線図である。

【図１４】各分類の形状情報データ収集値とファジィ推
論の表現を具体的例として示した説明図である。

【図１５】はんだ高さに関する判定のファジィ推論の表
現とメンバ−シップ関数を示す説明図である。

【符号の説明】

２　　　　　　　　　　　　　　撮像部３、４　　　　
　　　　　　画像処理部５　　　　　　　　　　　　　
　画像演算処理部６　　　　　　　　　　　　　　認識
判定部１１〜１７　　　　　　照明装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　はんだ付けのなされた実装基板の上方
に配置され、該はんだ付け部に対して順次光照射を行な
い、この照明の光照射による前記はんだ付け部の表面か
らの反射光をとらえて撮像し、この撮像からの出力から
必要抽出画像分布データを形状データとして編成し、各
識別項目を演算処理し、はんだの大きさと形状を求め、
更に各々の識別項目をファジィ推論処理をおこない、こ
れらを併せて特徴抽出し、はんだ付け状態を認識判定す
ることを特徴とするはんだ付け状態の外観検査装置。
【請求項２】　　はんだ付けのなされた実装基板の上方
に配置され、該はんだ付け部に対して角度を異ならしめ
て順次光照射を行なう照明部と、この照明部の光照射に
よる前記はんだ付け部の表面からの反射光をとらえる撮
像部と、この撮像部からの出力から必要抽出画像分布デ
ータを形状データとして編成する画像処理部と、各識別
項目を演算処理する画像演算処理部と、各々の識別項目
として、はんだの大きさと形状を求める画像演算処理部
と、更に各々の識別項目をファジィ推論処理をおこない
、これらを併せて特徴抽出し、はんだ付け状態を判定す
る認識判定部とからなることを特徴とするはんだ付け状
態の外観検査装置。
【請求項３】　　請求項１または、２記載の各々のファ
ジィ推論処理を行う識別項目は、高さ、長さ、面積、量
、行列比、傾斜角、はんだ中央部の平坦度のそれぞれ大
きさと、はんだの比較的先端の形状とからなり、識別効
果の有る項目の選定により識別判定したことを特徴とす
るはんだ付け状態の外観検査装置。
【請求項４】　　請求項１または、２記載の各々のファ
ジィ推論処理を行う識別項目は、高さ、長さ、面積、量
、行列比、傾斜角、はんだ中央部の平坦度のそれぞれ大
きさと、はんだの比較的先端の形状とからなり、識別効
果の有る項目から優先的に選定し、識別判定したことを
特徴とするはんだ付け状態の外観検査装置。
【請求項５】　　請求項１または、２記載の各々のファ
ジィ推論処理を行う識別項目は、高さ、長さ、面積、量
、行列比、傾斜角、はんだ中央部の平坦度のそれぞれ大
きさと、更に各項目を多次元的にファジィ推論処理によ
り識別判定としたことを特徴とするはんだ付け状態の外
観検査装置。
【請求項６】　　請求項１または、２記載の各々のファ
ジィ推論処理を行う識別項目の形状については、形状角
度データとしたことを特徴とするはんだ付け状態の外観
検査装置。
【請求項７】　　請求項１または、２記載の各々のファ
ジィ推論処理を行う識別項目の形状については、形状高
さデータとしたことを特徴とするはんだ付け状態の外観
検査装置。
【請求項８】　　請求項１または、２記載の発明におい
て、はんだ付け部に対して角度を異ならしめて順次光照
射を行なう照明部は、多段および多方向の照明部からな
ることを特徴とするはんだ付け状態の外観検査装置。
【請求項９】　　請求項１または、２記載の発明におい
て、はんだ付け部に対して角度を異ならしめて順次光照
射を行なう照明部は、実装基板の上方に順次多段に設け
られた複数の照明部からなることを特徴とするはんだ付
け状態の外観検査装置。
【請求項１０】　　請求項１または、２記載の発明にお
いて、はんだ付け部に対して角度を異ならしめて順次光
照射を行なう照明部は、実装基板の上方に設けた照明部
を該実装基板に垂直方向に間欠的に移動し、その際に多
段に照明するようにしたことを特徴とするはんだ付け状
態の外観検査装置。
【請求項１１】　　請求項１または、２記載の発明にお
いて、複数の照明部は４段の照明部からなることを特徴
とするはんだ付け状態の外観検査装置。
【請求項１２】　　請求項１または、２記載の発明にお
いて、はんだ付けのなされた実装基板の上方に配置され
、該はんだ付け部に対して角度を異ならしめて順次光照
射を行なう照明部は、多色且つ順次光照射を組合せて行
なう、多段及び多方向の照明部からなることを特徴とす
るはんだ付け状態の外観検査装置。
【請求項１３】　　請求項１または、２記載の発明にお
いて、はんだ付け部にリードが固着され、少なくとも、
形状データの中央方向成分部分の数行分の値としたこと
を特徴とするはんだ付け状態の外観検査装置。
【請求項１４】　　請求項１または、２記載の発明にお
いて、はんだ付け部にリ−ドが固着され、且つ、形状デ
−タの行の中央方向行成分を数行分の値と、両側の行成
分の形状データと、さらにリ−ド先端に並行数列分とに
分けた後、各々の組合せにてはんだ付け状態を判定する
はんだ付け状態の外観検査装置。
【請求項１５】　　電子部品の基板実装後のはんだ付け
状態を４段差照明部により照射し、それぞれの画像を撮
像部にて撮像し、画像処理部により必要抽出画像分布デ
ータを編成し、各々の識別項目は画像演算処理部により
、高さ、長さ、面積、量、行列比、はんだ中央部の平坦
度のそれぞれ大きさの形状を求め、認識判定部により各
項目をファジィ推論処理し、更に各項目を選択的優先的
に形成し、特徴抽出したことを特徴とするはんだ付け状
態の外観検査装置。
【請求項１６】　　はんだ付けのなされた実装基板の上
方に配置され、該はんだ付け部に対して角度を異ならし
めて順次光照射を行ない、この照明の光照射による前記
はんだ付け部の表面からの反射光をとらえて撮像し、こ
の撮像からの出力から必要抽出画像分布データを形状デ
ータとして編成し、はんだ付けの領域に対し、各判定分
類項目ごとの標準となる各等高線図、等角度線図のパタ
−ンにもとづきクラスタリングし、検査対象のはんだ付
けの状態との差異の大きさの比較により、判定分類項目
に従い、識別判定し検査する外観検査装置。
【請求項１７】　　　　請求項１６記載の発明において
、はんだ付けの領域に対し、各判定分類項目ごとの標準
となる各等高線図、等角度線図のパタ−ンにもとづきク
ラスタリングし、このクラスタリングの基準に対し、検
査対象のはんだ付けの状態との差異において、大きさの
レベルをファジィ推論により処理し、判定分類項目に従
い、識別判定し検査する外観検査装置。