JPH06194133A - Soldering appearance inspecting method - Google Patents

Soldering appearance inspecting method

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Publication number
JPH06194133A
JPH06194133A JP4345006A JP34500692A JPH06194133A JP H06194133 A JPH06194133 A JP H06194133A JP 4345006 A JP4345006 A JP 4345006A JP 34500692 A JP34500692 A JP 34500692A JP H06194133 A JPH06194133 A JP H06194133A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
function
soldering
gloss
membership function
Prior art date
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Pending
Application number
JP4345006A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Kobayashi
剛一 小林
Kazuo Chiiro
一男 千色
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Iwaki Electronics Co Ltd
Original Assignee
Iwaki Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Iwaki Electronics Co Ltd filed Critical Iwaki Electronics Co Ltd
Priority to JP4345006A priority Critical patent/JPH06194133A/en
Publication of JPH06194133A publication Critical patent/JPH06194133A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To judge the quality of a soldered fillet part by photographing a gloss pattern from a soldered fillet part illuminated by ring light, and performing pattern matching on this pattern on the basis of the value on a predetermined feature extraction line in relation to the previously obtained MF function of a standard pattern. CONSTITUTION:A gloss pattern from a soldered fillet part illuminated by a ring light 2 is photoraphed by a camera 1 and stored in an image memory 4. A pattern collating process 6 determines a matching MF function on this gloss pattern photographed by the camera 1, on the basis of the value within the area of a transmission type membership function and the value within the area of an inhibiting type membership function out of MF functions from a predetermined feature extraction line. The soldered state of the determined MF function is judged to be the state of the photographed gloss pattern, that is, a fuzzy neuron LS1 chip 5 inputs the gloss pattern from an image memory 4 and writes the previously obtained MF function, and outputs this MF function as the MF function matching the gloss pattern.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半田付けの外観を検査
する半田付外観検査方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a soldering appearance inspection method for inspecting the appearance of soldering.

【0002】最近、プリント基板上に実装した電子部品
の半田付け部を、自動半田付外観検査装置で検査する方
法が多く発表され、製品化されている。なかでも保守
性、安定性、およびスピードなどの視点から光学式の装
置が多く発表されている。
Recently, many methods of inspecting a soldering portion of an electronic component mounted on a printed circuit board with an automatic soldering appearance inspection apparatus have been announced and commercialized. Among them, many optical devices have been announced from the viewpoints of maintainability, stability, and speed.

【0003】この際、光学式の半田付外観検査におい
て、簡単な構成で高精度かつ迅速に半田付け部の良否判
定などの検査を行うことが望まれている。
At this time, in the optical soldering appearance inspection, it is desired to perform inspection such as quality judgment of the soldered portion with high accuracy and speed with a simple structure.

【0004】[0004]

【従来の技術】従来、光学式の検査装置は、下記のよう
なものがある。 (1) 照明ライトを半田フィレット部に当て、その反
射面積で合否を判断する。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are the following optical inspection devices. (1) An illumination light is applied to the solder fillet portion, and the pass / fail judgment is made based on the reflection area.

【0005】(2) 数段のリングライトを半田フィレ
ット部に順次当て、反射される光沢の位置の変化で判断
する疑似3次元方式がある。 (3) 疑似3次元方式で使用する数段のリングライト
を図7に示すように1段のみとし、1段のリングライト
22による照明によりできる部品23のピンの半田フィ
レット上のパターン形状をカメラ21で撮影し、この撮
影した画像をニューラルネットワークで判断する。
(2) There is a pseudo three-dimensional system in which several stages of ring lights are sequentially applied to the solder fillet portion and judgment is made based on the change in the position of the reflected gloss. (3) The number of ring lights used in the pseudo three-dimensional system is only one as shown in FIG. A photograph is taken and the photographed image is judged by a neural network.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の(1)
の方法によれば、半田フィレット部からの反射した面積
で合否を判断するため、半田付けの合否の判断が正確で
ないという問題がある。
The above-mentioned conventional (1)
According to the method (1), the pass / fail determination is made based on the area reflected from the solder fillet portion, so that there is a problem that the pass / fail determination of soldering is not accurate.

【0007】上述した従来の(2)の方法によれば、ラ
イトを切り換えて反射される光沢の位置の変化で判断す
る必要があったり、RGBの高解像度のカラーカメラが
必要になったりし、半田付けの合否の判定に時間がかか
ってしまう共に高解像度のカラーカメラが必要となって
高価であるという問題があった。
According to the above-mentioned conventional method (2), it is necessary to judge by the change of the position of the gloss that is reflected by switching the lights, or a high resolution RGB color camera is required. There is a problem in that it takes time to determine whether the soldering is successful or not, and a high-resolution color camera is required, which is expensive.

【0008】上述した従来の(3)の方法によれば、図
7に示すようにリングライト22による半田フィレット
部のパターンの認識が大変であると共に高速に処理が難
しいという問題があった。
According to the above-mentioned conventional method (3), as shown in FIG. 7, there is a problem that the pattern of the solder fillet portion by the ring light 22 is difficult to recognize and the processing is difficult at high speed.

【0009】本発明は、これらの問題を解決するため、
リングライトによる半田フィレット部からのパターンの
特徴抽出線上の値について、標準パターンの予め求めた
MF関数とのパターンマッチングを行い、簡単な処理、
迅速かつ正確に半田付けフィレット部の良否の判定を行
うことを目的としている。
The present invention solves these problems.
The value on the feature extraction line of the pattern from the solder fillet portion by the ring light is pattern-matched with the previously obtained MF function of the standard pattern, and the simple processing,
The purpose is to quickly and accurately determine the quality of the soldering fillet portion.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】図1を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図1において、カメラ1
は、リングライト2で照明した半田フィレット部からの
光沢パターンを撮影するものである。
[Means for Solving the Problems] Means for solving the problems will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the camera 1
Is for photographing the gloss pattern from the solder fillet portion illuminated by the ring light 2.

【0011】パターン照合処理6は、カメラ1によって
撮影した光沢パターンについて、予め定めた特徴抽出線
7上からMF関数の透過型メンバーシップ関数の領域内
の値および禁止型メンバーシップ関数の領域内の値をも
とに、マッチングするMF関数を決定するものである。
In the pattern matching process 6, for the gloss pattern photographed by the camera 1, the values within the area of the transparent membership function of the MF function and the area of the forbidden membership function are determined from above the predetermined feature extraction line 7. The matching MF function is determined based on the value.

【0012】[0012]

【作用】本発明は、図1に示すように、カメラ1によっ
てリングライト2で照明した半田フィレット部からの光
沢パターンを撮影し、パターン照合処理7がカメラ1に
よって撮影した光沢パターンについて、予め定めた特徴
抽出線7上からMF関数の透過型メンバーシップ関数の
領域内の値および禁止型メンバーシップ関数の領域内の
値をもとに、マッチングするMF関数を決定し、この決
定したMF関数の半田付け状態を、撮影した光沢パター
ンの状態と判定するようにしている。
According to the present invention, as shown in FIG. 1, the camera 1 takes a picture of the gloss pattern from the solder fillet portion illuminated by the ring light 2, and the pattern matching process 7 determines the gloss pattern taken by the camera 1 in advance. A matching MF function is determined based on the value in the region of the transparent membership function of the MF function and the value in the region of the forbidden membership function from the feature extraction line 7, and the solder of the determined MF function is determined. The attached state is determined to be the state of the photographed gloss pattern.

【0013】また、カメラ1によってリングライト2で
照明した半田フィレット部からの光沢パターンを撮影
し、パターン照合処理6がカメラ1によって撮影した光
沢パターンについて、予め定めた特徴抽出線7上からM
F関数が1峰性透過型メンバーシップ関数のときに透過
型メンバーシップ関数の領域内の最大値および禁止型メ
ンバーシップ関数の領域内の最大値の反転を求め、一
方、1峰性透過型メンバーシップ関数でないときに透過
型メンバーシップ関数の領域内の最大値をそれぞれ求
め、これら求めた最大値のうちの最小値を算出すること
を全てのMF関数について繰り返し、これら算出した値
のうちの最大値のMF関数の半田付け状態を当該光沢パ
ターンの状態と決定するようにしている。
Further, the camera 1 photographs the gloss pattern from the solder fillet portion illuminated by the ring light 2, and the pattern matching process 6 takes M from the predetermined feature extraction line 7 for the gloss pattern photographed by the camera 1.
When the F function is a monomodal transparent membership function, the inversion of the maximum value in the domain of the transparent membership function and the maximum value in the domain of the forbidden membership function is found, while the monomodal transparent member is calculated. The maximum value in the area of the transparent membership function is calculated when it is not the ship function, and the minimum value of the calculated maximum values is repeatedly calculated for all MF functions. The soldering state of the value MF function is determined as the state of the gloss pattern.

【0014】従って、リングライト2による半田フィレ
ット部からの光沢パターンの特徴抽出線7上の値につい
て、予め求めた標準パターンのMF関数とのパターンマ
ッチングを行って半田付け状態を決定することにより、
少ないデータ量のマッチングによって迅速かつ正確に半
田付けフィレット部の良否を判定することが可能とな
る。
Therefore, the value on the feature extraction line 7 of the gloss pattern from the solder fillet portion by the ring light 2 is subjected to pattern matching with the MF function of the standard pattern obtained in advance to determine the soldering state,
By matching a small amount of data, it is possible to quickly and accurately determine the quality of the soldering fillet portion.

【0015】[0015]

【実施例】次に、図1から図6を用いて本発明の実施例
の構成および動作を順次詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the construction and operation of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

【0016】図1は、本発明の1実施例構成図を示す。
図1において、カメラ1は、リングライト2で照明した
部品3の半田付フィレット部からの光沢パターンを撮影
するものである。この撮影して得た光沢パターンを画像
メモリ4に格納する。
FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a camera 1 photographs a gloss pattern from a soldering fillet portion of a component 3 illuminated by a ring light 2. The gloss pattern obtained by this photographing is stored in the image memory 4.

【0017】リングライト2は、被検査基板31上に配
置して半田付けした部品3、例えばLSIのピンの半田
付フィレット部で反射させた光沢パターンを生成するも
のである。このリングライト2を用いて照明することに
より、半田フィレット部の状態(正常、半田未着、不濡
れなど)に対応して光沢パターンが後述する図2および
図3に示すように変化する。従って、本発明は、この半
田フィレット部からの光沢パターンの形状を超高速に判
定するものである(図6参照)。
The ring light 2 is for producing a gloss pattern which is reflected by a component 3 which is arranged and soldered on a substrate 31 to be inspected, for example, a soldering fillet portion of an LSI pin. By illuminating using the ring light 2, the gloss pattern changes as shown in FIGS. 2 and 3 described later in accordance with the state of the solder fillet portion (normal, unsoldered, unwet, etc.). Therefore, the present invention determines the shape of the gloss pattern from the solder fillet portion at an extremely high speed (see FIG. 6).

【0018】部品3は、被検査基板31上に配置して半
田付けを行う対象の部品であって、ピンを持つLSI、
ICなどの部品である。画像メモリ4は、カメラ1によ
って撮影した部品3の半田フィレット部からの光沢パタ
ーンを一時的に格納するものである。
The component 3 is a component to be placed on the substrate 31 to be inspected and soldered, and is an LSI having pins,
It is a component such as an IC. The image memory 4 temporarily stores a gloss pattern from the solder fillet portion of the component 3 captured by the camera 1.

【0019】ファジィニューロンLSIチップ5は、画
像メモリ4から光沢パターンを入力および予め求めたM
F関数の書込みを行い、光沢パターンとMF関数とのマ
ッチング度合いを値として出力するものである。ここで
は、各MF関数毎にファジィニューロンLSIチップ5
を設け、同一の光沢パターンをそれぞれ入力して並列に
MF関数とのマッチングの度合いを値として出力し、最
もマッチングするMF関数の半田付け状態を当該光沢パ
ターンの半田付け状態と決定することにより、並列に超
高速に部品3のピンの半田付け状態を判定することが可
能となる。尚、ここでは、MF関数毎にファジィニュー
ロンLSIチップ5を設けてその値をホストへ出力し、
当該ホストでその値をもとに部品3のピンの半田付け状
態を決定しているが、1つのファジィニューロンLSI
チップ5で順次その値を求め、これらの値から部品3の
ピンの半田付け状態を決定するようにしてもよい。
The fuzzy neuron LSI chip 5 inputs a gloss pattern from the image memory 4 and obtains M in advance.
The F function is written and the degree of matching between the gloss pattern and the MF function is output as a value. Here, a fuzzy neuron LSI chip 5 is provided for each MF function.
By inputting the same gloss pattern respectively and outputting the degree of matching with the MF function in parallel as a value, and determining the soldering state of the most matching MF function as the soldering state of the gloss pattern, It becomes possible to judge the soldering state of the pins of the component 3 in parallel at a very high speed. In this example, a fuzzy neuron LSI chip 5 is provided for each MF function, and the value is output to the host.
The host determines the soldering state of the pins of the component 3 based on the value, but one fuzzy neuron LSI
The values may be sequentially obtained by the chip 5, and the soldering state of the pins of the component 3 may be determined from these values.

【0020】パターン照合処理6は、ファジィニューロ
ンLSIチップ5内で行う処理であって、部品3のピン
の光沢パターンと、MF関数とのマッチング度合いを表
す数値を求めるLSIチップである(図6参照)。
The pattern matching process 6 is a process performed within the fuzzy neuron LSI chip 5 and is an LSI chip for obtaining a numerical value indicating the degree of matching between the gloss pattern of the pin of the component 3 and the MF function (see FIG. 6). ).

【0021】次に、図2を用いて半田付状態と光沢パタ
ーン例を説明する。ここで、図中の(a)から(f)の
上段は側面図を示し、下段は平面図を示す。図2の
(a)は、正常状態を示す。上段の側面図の(イ)の黒
い部分が半田付けした部分を示す。下段の平面図の
(ロ)の半分のリングがリングライト2で部品3のピン
の半田付け部分を照射してカメラ1で撮影した光沢パタ
ーンを示す。この半分のリングの光沢パターンが得られ
たときは、部品3のピンの半田付け状態が正常(良品)
である。
Next, a soldering state and a gloss pattern example will be described with reference to FIG. Here, the upper stage of (a) to (f) in the figure shows a side view, and the lower stage shows a plan view. FIG. 2A shows a normal state. The black part in (a) of the upper side view shows the soldered part. The half ring in (b) of the lower plan view shows the gloss pattern photographed by the camera 1 by irradiating the soldering portion of the pin of the component 3 with the ring light 2. When the gloss pattern of this half ring is obtained, the soldering state of the pins of component 3 is normal (good product).
Is.

【0022】図2の(b)は、半田なし状態を示す。上
段の側面図の(イ)で半田なしのため、半田付けした部
分がない。下段の平面図の(ロ)で半田なしのため、光
沢パターンがなく、部品3のピンの半田付け状態が半田
なしである。
FIG. 2B shows a state without solder. Since there is no solder in (a) of the upper side view, there is no soldered part. Since there is no solder in the lower plan view (b), there is no gloss pattern, and the soldered state of the pins of the component 3 is no solder.

【0023】図2の(c)は、半田未着状態を示す。上
段の側面図の(イ)の黒い部分が半田の部分を示す。下
段の平面図の(ロ)の半分のリングがリングライト2で
部品3のピンの半田付け部分を照射してカメラ1で撮影
した光沢パターンを示す。この半分のリングの光沢パタ
ーンが得られたときは、部品3のピンの半田付け状態が
半田未着である。
FIG. 2C shows a state in which solder has not been attached. The black part in (a) of the upper side view shows the solder part. The half ring in (b) of the lower plan view shows the gloss pattern photographed by the camera 1 by irradiating the soldering portion of the pin of the component 3 with the ring light 2. When the gloss pattern of this half ring is obtained, the pins 3 of the component 3 are not soldered yet.

【0024】図2の(d)は、不濡れ状態を示す。上段
の側面図の(イ)の黒い部分が半田の部分を示す。下段
の平面図の(ロ)のリングがリングライト2で部品3の
ピンの半田付け部分を照射してカメラ1で撮影した光沢
パターンを示す。これらのリングの光沢パターンが得ら
れたときは、部品3のピンの半田付け状態が不濡れであ
る。
FIG. 2D shows a non-wetting state. The black part in (a) of the upper side view shows the solder part. The ring (b) in the lower plan view shows the gloss pattern photographed by the camera 1 by irradiating the soldering portions of the pins of the component 3 with the ring light 2. When the gloss patterns of these rings are obtained, the soldering state of the pins of the component 3 is not wet.

【0025】図2の(e)は、半田過多状態を示す。上
段の側面図の(イ)の黒い部分が半田付けした部分を示
す。下段の平面図の(ロ)のリングがリングライト2で
部品3のピンの半田付け部分を照射してカメラ1で撮影
した光沢パターンを示す。このリングの光沢パターンが
得られたときは、部品3のピンの半田付け状態が半田過
多である。
FIG. 2E shows an excessive solder state. The black part in (a) of the upper side view shows the soldered part. The ring (b) in the lower plan view shows the gloss pattern photographed by the camera 1 by irradiating the soldering portions of the pins of the component 3 with the ring light 2. When the gloss pattern of this ring is obtained, the soldering state of the pins of the component 3 is excessive.

【0026】図2の(f)は、半田過少状態を示す。上
段の側面図の(イ)の黒い部分が半田付けした部分を示
す。下段の平面図の(ロ)のリングの1部がリングライ
ト2で部品3のピンの半田付け部分を照射してカメラ1
で撮影した光沢パターンを示す。このリングの1部の光
沢パターンが得られたときは、部品3のピンの半田付け
状態が半田過少である。
FIG. 2 (f) shows an insufficient solder state. The black part in (a) of the upper side view shows the soldered part. A part of the ring (b) in the lower plan view illuminates the soldering part of the pin of the component 3 with the ring light 2 and the camera 1
The gloss pattern photographed in 1. is shown. When the gloss pattern of a part of this ring is obtained, the soldering state of the pins of the component 3 is insufficient.

【0027】次に、図3を用いて、特徴線抽出線とMF
関数例について詳細に説明する。図3の(a)は、半田
付正常例を示す。図3の(a−1)は、カメラ1によっ
て撮影した半田フィレット部の画像を示す。
Next, referring to FIG. 3, the feature line extraction line and the MF
The function example will be described in detail. FIG. 3A shows an example of normal soldering. FIG. 3A-1 shows an image of the solder fillet portion taken by the camera 1.

【0028】図3の(a−2)は、(a−1)の半田フ
ィレット部の光沢パターンの部分拡大を示す。ここで、
太線が光沢パターンである。この光沢パターンは、半田
フィレット部の半田付け状態によって特徴をもつため、
全面のパターンマッチングを行うことなく、本発明で
は、光沢パターン上に特徴抽出線、、を設定し、
この特徴抽出線、、についてのみメンバーシップ
関数とマッチングを行うために、右側に示すメンバーシ
ップ関数を予め求め、当該半田付正常時の標準パターン
のメンバーシップ関数として登録しておく。
FIG. 3A-2 shows a partial enlargement of the gloss pattern of the solder fillet portion of FIG. 3A-1. here,
The thick line is the gloss pattern. This glossy pattern is characterized by the soldering condition of the solder fillet,
In the present invention, feature extraction lines are set on the gloss pattern without performing pattern matching on the entire surface.
In order to perform matching with the membership function only for this feature extraction line, the membership function shown on the right side is obtained in advance and registered as the membership function of the standard pattern at the time of normal soldering.

【0029】図3の(a−3)は、図3の(a)の半田
付正常時の標準パターンのメンバーシップ関数を示す。
これは、後述する図5に示すように、半田付正常時の光
沢パターンを複数収集し、図3の(a−2)で設定した
特徴抽出線、、についてそれぞれ求めたメンバー
シップ関数である(図5の説明参照)。ここで、透過は
透過型メンバーシップ関数を表し、禁止は禁止型メンバ
ーシップ関数を表す。透過型メンバーシップ関数は、こ
の領域内に光沢パターンが透過すべき範囲を示す。禁止
型メンバーシップ関数は、この領域内に光沢パターンが
透過してはいけない範囲を示す。半田付正常の場合に
は、特徴抽出線は透過および禁止からなり、1峰性透
過型メンバーシップ関数となる。特徴抽出線、は透
過−1と透過−2の2つがあり、2峰性透過型メンバー
シップ関数となる。
FIG. 3 (a-3) shows the membership function of the standard pattern at the time of normal soldering of FIG. 3 (a).
This is a membership function obtained by collecting a plurality of gloss patterns at the time of normal soldering and obtaining the feature extraction line set in (a-2) of FIG. 3, as shown in FIG. 5 described later ( (See the description of FIG. 5). Here, transparency represents a transparent membership function, and prohibition represents a prohibition membership function. The transparent membership function indicates the range within which the gloss pattern should be transparent. The forbidden membership function indicates the range in which the gloss pattern should not penetrate in this area. In the case of normal soldering, the feature extraction line consists of transmission and inhibition, and has a monomodal transmission type membership function. There are two feature extraction lines, transmission-1 and transmission-2, which are a bimodal transmission type membership function.

【0030】以上のように、半田付正常時の半田フィレ
ット部からの光沢パターンについて、特徴抽出線、
、について図示のようにそれぞれメンバーシップ関
数を求め、登録する。
As described above, with respect to the gloss pattern from the solder fillet portion at the time of normal soldering, the feature extraction line,
, And the membership functions are obtained and registered as shown in the figure.

【0031】図3の(b)は、半田未着例を示す。図3
の(b−1)は、カメラ1によって撮影した半田フィレ
ット部の画像を示す。
FIG. 3B shows an example in which no solder is attached. Figure 3
(B-1) indicates an image of the solder fillet portion taken by the camera 1.

【0032】図3の(b−2)は、(b−1)の半田フ
ィレット部の光沢パターンの部分拡大を示す。ここで、
太線が光沢パターンである。この光沢パターンは、半田
フィレット部の半田付け状態によって特徴をもつため、
全面のパターンマッチングを行うことなく、本発明で
は、光沢パターン上に特徴抽出線、、を設定し、
この特徴抽出線、、についてのみメンバーシップ
関数とマッチングを行うために、右側に示すメンバーシ
ップ関数を予め求め、当該半田付未着時の標準パターン
のメンバーシップ関数として登録しておく。
FIG. 3B-2 shows a partial enlargement of the gloss pattern of the solder fillet portion in FIG. 3B-1. here,
The thick line is the gloss pattern. This glossy pattern is characterized by the soldering condition of the solder fillet,
In the present invention, feature extraction lines are set on the gloss pattern without performing pattern matching on the entire surface.
In order to perform matching with the membership function only for this feature extraction line, the membership function shown on the right side is obtained in advance and registered as the membership function of the standard pattern before soldering.

【0033】図3の(b−3)は、図3の(b)の半田
付未着時の標準パターンのメンバーシップ関数を示す。
これは、後述する図5に示すようにして、半田付未着時
の光沢パターンを複数収集し、図3の(b−2)で設定
した特徴抽出線、、についてそれぞれ求めたメン
バーシップ関数である。半田付未着の場合には、特徴抽
出線は禁止および透過からなり、1峰性透過型メンバ
ーシップ関数となる。特徴抽出線、は透過−1と透
過−2の2つがあり、2峰性透過型メンバーシップ関数
となる。
FIG. 3B-3 shows the membership function of the standard pattern before soldering in FIG. 3B.
This is a membership function obtained by collecting a plurality of gloss patterns when soldering is not yet performed and obtaining the feature extraction lines set in (b-2) of FIG. 3, respectively, as shown in FIG. 5 described later. is there. When soldering is not yet performed, the feature extraction line consists of prohibition and transmission, which is a monomodal transmission type membership function. There are two feature extraction lines, transmission-1 and transmission-2, which are a bimodal transmission type membership function.

【0034】以上のように、半田付未着時の半田フィレ
ット部からの光沢パターンについて、特徴抽出線、
、について図示のようにそれぞれメンバーシップ関
数を求め、登録する。
As described above, with respect to the gloss pattern from the solder fillet portion when soldering is not yet performed, the feature extraction line,
, And the membership functions are obtained and registered as shown in the figure.

【0035】図3の(c)は、半田不濡れ例を示す。図
3の(c−1)は、カメラ1によって撮影した半田フィ
レット部の画像を示す。
FIG. 3C shows an example of solder non-wetting. FIG. 3C-1 shows an image of the solder fillet portion taken by the camera 1.

【0036】図3の(c−2)は、(c−1)の半田フ
ィレット部の光沢パターンの部分拡大を示す。ここで、
太線が光沢パターンである。この光沢パターンは、半田
フィレット部の半田付け状態によって特徴をもつため、
全面のパターンマッチングを行うことなく、本発明で
は、光沢パターン上に特徴抽出線、、を設定し、
この特徴抽出線、、についてメンバーシップ関数
とマッチングを行うために、右側に示すメンバーシップ
関数を予め求め、当該半田付不濡れ時の標準パターンの
メンバーシップ関数として登録しておく。
FIG. 3C-2 shows a partial enlargement of the gloss pattern of the solder fillet portion of FIG. 3C-1. here,
The thick line is the gloss pattern. This glossy pattern is characterized by the soldering condition of the solder fillet,
In the present invention, feature extraction lines are set on the gloss pattern without performing pattern matching on the entire surface.
In order to perform matching with the membership function for these feature extraction lines, the membership function shown on the right side is obtained in advance and registered as the membership function of the standard pattern at the time of non-wetting with solder.

【0037】図3の(c−3)は、図3の(c)の半田
付不濡れ時の光沢パターンのメンバーシップ関数を示
す。これは、後述する図5に示すようにして、半田付不
濡れ時の光沢パターンを複数収集し、図3の(c−2)
で設定した特徴抽出線、についてそれぞれ求めたメ
ンバーシップ関数である。半田付不濡れの場合には、特
徴抽出線は透過−1、透過−2および禁止からなり、
2峰性透過型メンバーシップ関数となる。特徴抽出線
は透過−1と透過−2の2つがあり、2峰性透過型メン
バーシップ関数となる。特徴抽出線はここではマッチ
ングの対象としないDont’ care)。
FIG. 3C-3 shows the membership function of the gloss pattern at the time of non-wetting with soldering in FIG. 3C. As shown in FIG. 5, which will be described later, a plurality of gloss patterns at the time of non-wetting with soldering are collected, and (c-2) in FIG.
The membership function obtained for each of the feature extraction lines set in. In the case of non-wetting with solder, the feature extraction line consists of transmission-1, transmission-2 and prohibition,
It is a bimodal transparent membership function. There are two feature extraction lines, transmission-1 and transmission-2, which are bimodal transmission-type membership functions. The feature extraction line is a Don't care which is not a target for matching here.

【0038】以上のように、半田付不濡れ時の半田フィ
レット部からの光沢パターンについて、特徴抽出線、
について図示のようにそれぞれメンバーシップ関数を
求め、登録する。
As described above, with respect to the gloss pattern from the solder fillet portion when the soldering is not wet, the feature extraction line,
For each, the membership function is obtained and registered as shown.

【0039】図4は、本発明の正常時の光沢パターン例
を示す。これは、既述した図3の(a)の半田付正常時
の光沢パターン例を示す。(a)は、リード部の全体が
均一に半田付けが十分なされているときの光沢パターン
を示す。(b)は、(a)よりも少し半田量が少ないと
きの光沢パターンを示す。(c)は、(b)よりも更に
半田量が少なく若干半田量が左右対象でないときの光沢
パターンを示す。これらいずれの光沢パターンも正常時
の光沢パターンであり、これらの正常時の光沢パターン
を後述する図6のフローチャートに従い、判定する。
FIG. 4 shows an example of the gloss pattern in the normal state of the present invention. This shows an example of the gloss pattern at the time of normal soldering of FIG. (A) shows a gloss pattern when the entire lead portion is soldered uniformly. (B) shows a gloss pattern when the amount of solder is a little smaller than (a). (C) shows a gloss pattern when the amount of solder is smaller than that in (b) and the amount of solder is slightly asymmetric. All of these gloss patterns are normal gloss patterns, and these normal gloss patterns are determined according to the flowchart of FIG. 6 described later.

【0040】次に、図5を用いて、図4の(a−3)、
(b−3)、(c−3)のメンバーシップ関数(MF関
数)を算出して登録するときの手順を詳細に説明する。
図5において、S1は、同じカテゴリーの複数パターン
を収集する。これは、半田フィレット部の同じカテゴリ
ーの複数パターン、例えば既述した図4の正常時の複数
の光沢パターンを収集する。
Next, referring to FIG. 5, (a-3) in FIG.
The procedure for calculating and registering the membership functions (MF functions) of (b-3) and (c-3) will be described in detail.
In FIG. 5, S1 collects a plurality of patterns in the same category. This collects a plurality of patterns of the same category of the solder fillet portion, for example, a plurality of normal gloss patterns of FIG. 4 described above.

【0041】S2は、特徴抽出線を設定する。これは、
既述した図3の(a)に示すように、光沢パターンのマ
ッチングを行うための特徴抽出線、ここでは、特徴抽出
線、、をそれぞれ、S1で収集した複数の光沢パ
ターンに設定する。
In step S2, the feature extraction line is set. this is,
As described above with reference to FIG. 3A, a feature extraction line for matching gloss patterns, here, a feature extraction line, is set to each of the plurality of gloss patterns collected in S1.

【0042】S3は、光沢パターンの頻度を算出する。
これは、S2で設定した光沢パターンの特徴抽出線、
、、例えば右側の(イ)の特徴抽出線上の頻度を
右側の(ロ)に示すように求める。
In step S3, the frequency of the gloss pattern is calculated.
This is the feature extraction line of the gloss pattern set in S2,
, For example, the frequency on the feature extraction line of (a) on the right side is obtained as shown in (b) on the right side.

【0043】S4は、各特徴線、、のメンバーシ
ップ関数(MF関数)を作成して保存する。これは、S
3で算出した特徴抽出線、、上の複数の光沢パタ
ーンである、右側の(ロ)の頻度について、ある上辺閾
値よりも大の部分を上辺、この上辺の肩から頻度の零の
部分を結んで斜辺幅とした形状を作成し、これをメンバ
ーシップ関数(MF関数)として作成し、保存する。
In step S4, a membership function (MF function) of each characteristic line is created and saved. This is S
Regarding the frequency of (b) on the right side, which is the plurality of gloss patterns on the feature extraction line calculated in step 3, connect a part that is larger than a certain upper side threshold to the upper side, and connect the zero frequency part from the shoulder of this upper side. Create a shape with the width of the hypotenuse, create this as a membership function (MF function), and save it.

【0044】以上によって、同じカテゴリー(例えば正
常、半田なし、半田未着、不濡れ、半田過多、半田過少
など)の複数の光沢パターンを収集し、これら複数の光
沢パターンの特徴抽出線、、上の頻度を求め、こ
の頻度からメンバーシップ関数を求める。そして、カテ
ゴリーに対応づけてメンバーシップ関数(MF関数)を
登録する。
As described above, a plurality of gloss patterns of the same category (for example, normal, no solder, unsoldered, non-wetting, excessive solder, insufficient solder, etc.) are collected, and characteristic extraction lines of these gloss patterns, Then, the membership function is calculated from this frequency. Then, the membership function (MF function) is registered in association with the category.

【0045】次に、図6のフローチャートに示す順序に
従い、半田フィレット部の光沢パターンとマッチングす
るメンバーシップ関数を見つけて半田付け状態を自動判
定する手順を詳細に説明する。
Next, the procedure for finding the membership function that matches the gloss pattern of the solder fillet portion and automatically determining the soldering state will be described in detail according to the order shown in the flowchart of FIG.

【0046】図6において、S11は、半田フィレット
部の光沢パターンの取り込みを行う。これは、図1の被
検査基板31上の部品3のピンの半田付け状態をカメラ
1で撮影した光沢パターンを取り込む。
In FIG. 6, in step S11, the gloss pattern of the solder fillet portion is fetched. This captures a gloss pattern obtained by photographing the soldering state of the pins of the component 3 on the board 31 to be inspected in FIG. 1 with the camera 1.

【0047】S12は、1峰性か判別する。これは、図
5で保存した先頭の標準パターンのメンバーシップ関数
が1峰性か判別する。YESの場合(1峰性の場合)に
は、S13に進む。一方、NOの場合(1峰性でない場
合)には、S14に進む。
In step S12, it is determined whether or not there is one peak. This determines whether the membership function of the standard pattern at the top saved in FIG. In the case of YES (single-peaked), the process proceeds to S13. On the other hand, if NO (if not one-peaked), the process proceeds to S14.

【0048】S13は、S12のYESで1峰性と判明
したので、 ・1峰性透過型メンバーシップ関数の最大値を算出 ・禁止型メンバーシップ関数の最大値の反転を算出 する。これは、例えば図3の正常時の(a−3)の特徴
抽出線のメンバーシップ関数のうちの1峰性透過型メ
ンバーシップ関数の領域内(=透過と記載した領域内)
に対応する光沢パターンの最大値を算出、および禁止型
メンバーシップ関数の領域内(=禁止と記載した領域
内)に対応する光沢パターンの最大値の反転した値を算
出する。
In S13, it is determined that the answer is YES in S12, so that the maximum value of the one-peak transmissive membership function is calculated. The inversion of the maximum value of the forbidden membership function is calculated. This is, for example, within the region of the single-peaked transmission type membership function (= within the region described as transmission) of the membership functions of the feature extraction line of (a-3) in the normal state of FIG.
The maximum value of the gloss pattern corresponding to is calculated, and the inverted value of the maximum value of the gloss pattern corresponding to the area of the prohibited membership function (= the area described as prohibited) is calculated.

【0049】S14は、S12のNOで1峰性でないと
判明したので、 ・メンバーシップ関数の最大値をそれぞれ算出 する。これは、例えば図3の正常時の(a−3)の特徴
抽出線のメンバーシップ関数のうちの透過型メンバー
シップ関数の領域内(=透過−1と記載した領域内)に
対応する光沢パターンの最大値を算出、および透過型メ
ンバーシップ関数の領域内(=透過−2と記載した領域
内)に対応する光沢パターンの最大値を算出する。
In S14, since NO in S12 reveals that it is not monomodal, the maximum value of the membership function is calculated. This is a gloss pattern corresponding to, for example, the area of the transmission type membership function (= the area described as transmission-1) of the membership function of the feature extraction line of (a-3) in the normal state of FIG. And the maximum value of the gloss pattern corresponding to the area of the transmission type membership function (= the area described as transmission-2).

【0050】S15は、1パターン内出力値の最小値を
出力する。これは、S13あるいはS14で算出した値
のうちの最小値を、当該1パターンを代表する最小値と
して出力する。
In step S15, the minimum output value within one pattern is output. This outputs the minimum value of the values calculated in S13 or S14 as the minimum value representing the one pattern.

【0051】S16は、全ての標準パターン(図5で保
存した正常、半田なし、半田着、不濡れ、半田過多、半
田過少などの標準のメンバーシップ関数)についてマッ
チング処理(S12からS15のマッチング処理)を終
わりか判別する。YESの場合には、S17に進む。N
Oの場合には、次の標準パターン(次の標準のメンバー
シップ関数)について、S12からS15のマッチング
処理を繰り返す。
S16 is a matching process (matching process from S12 to S15) for all standard patterns (standard membership functions such as normal, no solder, soldering, non-wetting, excessive solder, insufficient solder stored in FIG. 5). ) Is the end. In the case of YES, it progresses to S17. N
In the case of O, the matching process from S12 to S15 is repeated for the next standard pattern (next standard membership function).

【0052】S17は、全パターン出力のうち、最大値
のパターンをマッチングと決定する。これは、S15で
出力した各標準パターン(標準のメンバーシップ関数)
とのマッチング処理した後の最小値のうちの、最大値の
標準パターン(標準となるメンバーシップ関数)の半田
付状態(正常、半田なし、半田着、不濡れ、半田過多、
半田過少など)をS11で取り込んだ光沢パターンの半
田付け状態と決定する。
In S17, the pattern having the maximum value among all the pattern outputs is determined as matching. This is each standard pattern output in S15 (standard membership function)
Of the minimum value after the matching process with, the maximum value of the standard pattern (standard membership function) soldering state (normal, no solder, soldering, non-wetting, excessive soldering,
(Excessive amount of solder, etc.) is determined as the soldering state of the gloss pattern captured in S11.

【0053】以上によって、図1のリングライト2で部
品3のピンの半田フィレット部を照明してそのときにカ
メラ1で撮影した光沢パターンについて、図5で予め保
存した全ての半田付け状態のメンバーシップ関数とマッ
チング処理(S12からS15)を行い、各標準パター
ン(標準のメンバーシップ関数)の最小値のうちの最大
値のものの半田付け状態と検出する。これにより、光沢
パターンの特徴抽出線、、上の各透過型メンバー
シップ関数の領域内の最大値および禁止型メンバーシッ
プ関数の領域内の最大値の反転した値を算出してパター
ン内の最小値を求めた後、全パターンのうちの最大値の
ものの半田付け状態と決定する。この際、マッチング処
理は、既述した図1に示すように複数のファジィニュー
ロンLSIチップ5を用いて標準パターン(標準のメン
バーシップ関数)毎に並列に実行して各標準パターンの
最小値を求め、このうちから最大値をものの半田付け状
態と検出しているため、極めて高速かつ精度高く半田フ
ィレット部の半田付け状態を検出することが可能とな
る。
As described above, regarding the gloss pattern photographed by the camera 1 at that time by illuminating the solder fillet portion of the pin of the component 3 with the ring light 2 of FIG. 1, the membership of all the soldering states stored in advance in FIG. A function and matching process (S12 to S15) are performed, and the soldering state of the maximum value of the minimum values of the standard patterns (standard membership function) is detected. With this, the feature extraction line of the gloss pattern, the maximum value in the area of each transmission type membership function above, and the maximum value in the area of the prohibition type membership function are inverted to calculate the minimum value in the pattern. After determining, the soldering state of the maximum value of all patterns is determined. At this time, the matching process is executed in parallel for each standard pattern (standard membership function) using a plurality of fuzzy neuron LSI chips 5 as shown in FIG. 1 described above to obtain the minimum value of each standard pattern. Since the maximum value is detected as the soldering state, the soldering state of the solder fillet portion can be detected extremely quickly and accurately.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リングライト2による半田フィレット部からのパターン
の特徴抽出線7上の値について予め求めたパターンのM
F関数とのパターンマッチングを行って半田付け状態を
決定する構成を採用しているため、少ないデータ量のマ
ッチングによって迅速かつ正確に半田フィレット部の合
否を判定することができる。この際、半田フィレット部
の標準(正常、半田なし、半田未着、不濡れ、半田過
多、半田過少など)の光沢パターンについて、特徴抽出
線、、上のメンバーシップ関数(MF関数)を予
め求めて登録しておき、検査しようとする部品3のピン
などの半田フィレット部のカメラ1で撮影した光沢パタ
ーンについて、登録したメンバーシップ関数とマッチン
グ処理(図6のS12からS15)によって標準の各パ
ターンの値を並列に求めた後、そのうちの最大値のもの
の半田付状態と検出することにより、簡単なマッチング
処理、極めて高速、並列、かつ精度高く半田フィレット
部の半田付け状態を自動検出して検査することが可能と
なる。
As described above, according to the present invention,
M of the pattern obtained in advance for the value on the feature extraction line 7 of the pattern from the solder fillet portion by the ring light 2
Since the configuration for determining the soldering state by performing the pattern matching with the F function is adopted, the pass / fail of the solder fillet portion can be quickly and accurately determined by the matching of a small amount of data. At this time, for the standard gloss pattern of the solder fillet (normal, no solder, unsoldered, non-wetting, excessive solder, insufficient solder, etc.), the feature extraction line and the above membership function (MF function) are obtained in advance. Registered, and the gloss pattern taken by the camera 1 of the solder fillet portion such as the pin of the component 3 to be inspected is registered by the membership function and the matching process (S12 to S15 in FIG. 6) of each standard pattern. Value is calculated in parallel, and by detecting the soldering state of the maximum value among them, simple matching processing, extremely fast, parallel, and highly accurate soldering state of the solder fillet part is automatically detected and inspected. It becomes possible to do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の1実施例構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の半田付状態と光沢パターン例である。FIG. 2 is an example of a soldering state and a gloss pattern of the present invention.

【図3】本発明の特徴抽出線とMF関数例である。FIG. 3 is an example of a feature extraction line and an MF function according to the present invention.

【図4】本発明の正常時の光沢パターン例である。FIG. 4 is an example of a gloss pattern at a normal time of the present invention.

【図5】本発明のメンバーシップ関数の保存フローチャ
ートである。
FIG. 5 is a flowchart of storing a membership function of the present invention.

【図6】本発明のパターン照合処理フローチャートであ
る。
FIG. 6 is a pattern matching process flowchart of the present invention.

【図7】リングライトによる検査説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of an inspection with a ring light.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:カメラ 2:リングライト 3:部品 31:被検査基板 4:画像メモリ 5:ファジィニューロンLSIチップ 6:パターン照合処理 7:特徴抽出線 、、:特徴抽出線の例 1: Camera 2: Ring light 3: Component 31: Board to be inspected 4: Image memory 5: Fuzzy neuron LSI chip 6: Pattern matching process 7: Feature extraction line ,,: Example of feature extraction line

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半田付けの外観を検査する半田付外観検査
方法において、 リングライト(2)で照明した半田フィレット部からの
光沢パターンを撮影するカメラ(1)と、 このカメラ(1)によって撮影した光沢パターンについ
て、予め定めた特徴抽出線(7)上からMF関数の透過
型メンバーシップ関数の領域内の値および禁止型メンバ
ーシップ関数の領域内の値をもとに、マッチングするパ
ターン照合処理(6)とを備え、 このパターン照合処理(6)がマッチングすると決定し
たMF関数の半田付け状態を、上記撮影した光沢パター
ンの状態と判定するように構成したことを特徴とする半
田付外観検査方法。
1. A soldering appearance inspection method for inspecting the appearance of soldering, comprising: a camera (1) for photographing a gloss pattern from a solder fillet portion illuminated by a ring light (2); and a camera (1) for photographing the glossy pattern. Regarding the gloss pattern, pattern matching processing for matching is performed based on the value in the area of the transparent membership function of the MF function and the value in the area of the forbidden membership function from the predetermined feature extraction line (7) ( 6), and the soldering appearance inspection method is characterized in that the soldering state of the MF function determined to be matched by the pattern matching process (6) is determined to be the state of the photographed gloss pattern. .
【請求項2】半田付けの外観を検査する半田付外観検査
方法において、 リングライト(2)で照明した半田フィレット部からの
光沢パターンを撮影するカメラ(1)と、 このカメラ(1)によって撮影した光沢パターンについ
て、予め定めた特徴抽出線(7)上から、MF関数が1
峰性透過型メンバーシップ関数のときに透過型メンバー
シップ関数の領域内の最大値、および禁止型メンバーシ
ップ関数の領域内の最大値の反転した値を求め、一方、
1峰性透過型メンバーシップ関数でないときに透過型メ
ンバーシップ関数の領域内の最大値を求めるパターン照
合処理(6)とを備え、 これら求めた値のうちの最小値のMF関数の半田付け状
態を当該光沢パターンの状態と判定するように構成した
ことを特徴とする半田付外観検査方法。
2. A soldering appearance inspection method for inspecting the appearance of soldering, comprising: a camera (1) for photographing a gloss pattern from a solder fillet portion illuminated by a ring light (2); and a camera (1) for photographing. For the gloss pattern, the MF function is 1 from the predetermined feature extraction line (7).
For a peak-type transparent membership function, the maximum value in the transparent membership function area and the inverted maximum value in the forbidden membership function area are obtained.
Pattern matching processing (6) for obtaining the maximum value in the area of the transparent membership function when it is not the one-peaked transparent membership function, and the soldering state of the MF function having the minimum value among these calculated values Is determined to be the state of the gloss pattern.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02310782A (en) * 1989-05-26 1990-12-26 Retsu Yamakawa Fuzzy neuron
JPH041512A (en) * 1990-04-18 1992-01-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Apperance inspection method for soldering zone

Patent Citations (2)

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