JPH04355946A - 電子部品の半田付け部の検査方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は三次元高さ画像を用いて
印刷配線基板上に実装・半田付けされた電子部品の半田
付け部の穴あき・ブローホールを検査する検査方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開昭６１−４１９０６号のよう
に、印刷配線基板上に実装・半田付けされたリード付き
部品の半田付け部の検査は、ＴＶカメラによる輝度画像
を用い照明の全反射部分の分布を認識し検査を行ってい
た。この場合、穴あきやブローホールの不良部分の明る
さが、他の部分より暗くなることを利用して不良検出が
可能であった。

【０００３】しかし、半田の光沢があり、傾斜角４５度
以上の場合は、理論的に真上で見ているＴＶカメラには
反射光が入らず、正常な半田付けの部分の明るさが穴あ
きと同じ明るさに見え、正確な検査ができないという課
題があった。

【０００４】また、特開昭５７−２０８４０４号のよう
に、光切断線から半田付けの三次元形状を正確にとらえ
、光切断線のプロファイルを認識する方法が提案されて
いる。しかし、この方法では、光切断線が穴あきやブロ
ーホール部にうまくかかった時でないと検出できなかっ
た。また、全体を検査するには時間がかかったり、クリ
ンチされたリードの半田付けなどは複雑な形状の処理が
必要であるという課題があった。

【０００５】本発明は上述の課題に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、印刷配線基板上に実装・
半田付けされた電子部品を三次元計測し、半田付け部の
穴あき・ブローホール不良の正確な検出ができるように
した検査方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、印刷配線基板上に実装・半田付けされ電
子部品の半田付け部を三次元計測して得られた立体画像
に対して、高さ方向に切断像を得るための高さを設定し
、この設定した高さ位置の断面形状を得、その２値化像
の包絡線の内側の穴およびくぼみの面積を算出すること
で、半田付け部の穴あき・ブローホールを検出するもの
である。

【０００７】

【作用】上記の手段により、穴あき・ブローホールを検
出するものであるから、電子部品の形状や実装方法、半
田付け方法などの違いによる半田付け部の形状変化があ
っても、同じ処理方法で行うことが可能であり、また、
測定位置のズレなども考慮することなく、精度良い穴あ
き・ブローホールの検査をすることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。図１
は本発明を採用した検査システムの構成を示しており、
三次元画像検出装置は印刷配線基板上に実装・半田付け
された電子部品の半田付け部を三次元計測するための装
置であり、三次元センサ１ａや三次元形状検出部１ｂ、
移動機構２等を備えている。

【０００９】そして、この検出装置では、検査対象とな
る印刷配線基板上の電子部品の半田付け部の高さを計測
し、移動機構２により、印刷配線基板を移動させて計測
箇所を変えることにより三次元データを求めるようにな
っている。この三次元データは画像メモリ３に格納し、
画像処理部４で検査・判定を行う。

【００１０】尚、制御部５は移動機構２の制御を行うも
のであり、全体制御部６は三次元センサ１ａや三次元形
状検出部１ｂ、画像メモリ３、画像処理部４、制御部５
などシステム全体を制御するものである。

【００１１】次に、上記システムを使用した本発明方法
の実施例を、図２のフローチャートに基づいて説明する
。この実施例ではステップ１１で処理を開始し、ステッ
プ１２では予め設定された検査領域データに基づき、検
査領域を設定し、ステップ１３では基板高さ検出ポイン
トの高さを計測して基板高さＨ０　を測定する。

【００１２】次いでステップ１４では断面積を求めるた
めに予め設定されているオフセット高さｄを上記基板高
さＨ０　に加算し、ステップ１５でその高さでの断面積
２値化画像を求める。ステップ１６で２値化させた部分
の面積を求めＡに代入する。ステップ１７で２値化部の
包絡線を求め、ステップ１８でその内側の面積をＢに代
入する。

【００１３】ステップ１９で上記のＢ−Ａを計算し、穴
およびくぼみの面積を求め、検査規格αと比較する。検
査規格αより大きければ穴およびくぼみがあると判断し
、穴あき・ブローホールと判定し、それ以外だと良品と
する。

【００１４】図３（ａ）〜（ｃ）に、リード付け部品と
チップ部品の半田付け穴あき不良を示す。基板高さＨ０
　から、検査のために設定したオフセット高さｄの位置
での断面を斜線部で示し、その２値化像を図４（ａ）〜
（ｃ）に示す。

【００１５】図５（ａ）〜（ｃ）において包絡線を求め
、その内側の斜線で示したくぼみの部分の面積を求める
。一般に、良品半田付けの場合、半田の表面張力で外に
凸の形状になり、これはクリンチされた実装・半田付け
したリードの場合でも、クリンチせずに実装・半田付け
したリードの場合でも、またチップ部品の場合でも同様
であり、その断面の包絡線は断面の輪郭とほぼ一致する
ため、包絡線の内側の面積と断面２値化の面積の差は少
ない。

【００１６】ところが、半田付けの状態が悪く、穴あき
のブローホールが発生すると、上記の例の如く面積の差
が発生する。この面積の差を算出することで、穴あき不
良やブローホールが検出できる。

【００１７】図６，７，８に、ｄの値を小さくした場合
のリード付き部品での例を示す。この場合はくぼみが無
くなり、２値化像の中に穴が入ってしまう。この場合包
絡線と断面２値化像の輪郭はほぼ一致するが、包絡線の
内側の面積と２値化画像の面積が異なるため、くぼみ同
様に検出することができる。

【００１８】ここで、包絡線の求め方は、２値化画像の
接線のうち隣り合う接線の交点を結んで求めている。 尚、前記処理を複数の高さの断面像に於いて行い、総合
的な判定をして更に正確さを向上させてもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明は、印刷配線
基板上に実装半田付けされた電子部品の半田付け部を三
次元計測して得られた高さ画像に対して、少なくとも一
つ以上の所定の高さの断面２値化像を切り出し、該断面
２値化像の包絡線を求め、その内側の穴およびくぼみの
面積を算出することで包絡線内の穴とくぼみの面積を求
めているため、電子部品の形状や実装方法、半田付け方
法などの違いによる形状変化があっても、同一の処理方
法で半田付け部の穴あき・ブローホール不良を正確に検
出することができる。

【００２０】また、測定位置ずれなどの影響を受け難く
、精度良く穴あきブローホールを検出することができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いる検査システムの構成図である。

【図２】実施例のフローチャートを示す図である。

【図３】（ａ）（ｂ）はリード付き部品の半田付けの穴
あき不良の説明図である。（ｃ）はチップ部品の半田付
けの穴あき不良の説明図である。

【図４】（ａ）（ｂ）はリード付き部品の半田付けの穴
あき不良の断面２値化画像を示すものである。（ｃ）は
チップ部品の半田付けの穴あき不良の断面２値化画像を
示すものである。

【図５】（ａ）（ｂ）はリード付き部品の半田付けの穴
あき不良の包絡線と包絡線内のくぼみの説明図である。 （ｃ）はチップ部品の半田付けの穴あき不良の包絡線と
包絡線内のくぼみの説明図である。

【図６】高さを小さくした場合の穴あき不良の説明図で
ある。

【図７】断面２値化画像を示すものである。

【図８】包絡線と包絡線内の穴の説明図である。

【符号説明】

１ａ・・三次元センサ １ｂ・・三次元形状検出部 ２・・・移動機構 ３・・・画像メモリ ４・・・画像処理部 ５・・・制御部 ６・・・全体制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　印刷配線基板上に実装半田付けされた
   電子部品の半田付け部を三次元計測して得られた高さ画
   像に対して、少なくとも一つ以上の所定の高さの断面２
   値化像を切り出し、該断面２値化像の包絡線を求め、そ
   の内側の穴およびくぼみの面積を算出する事で、半田付
   け部の穴あき・ブローホールを検出することを特徴とす
   る電子部品の半田付け部の検査方法。