JPH063365B2 - 実装部品半田付け部の検査方法 - Google Patents
実装部品半田付け部の検査方法Info
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- JPH063365B2 JPH063365B2 JP63158817A JP15881788A JPH063365B2 JP H063365 B2 JPH063365 B2 JP H063365B2 JP 63158817 A JP63158817 A JP 63158817A JP 15881788 A JP15881788 A JP 15881788A JP H063365 B2 JPH063365 B2 JP H063365B2
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Description
本発明は、印刷配線基板上に半田付けされている部品の
半田付けの状態を検査する実装部品半田付け部の検査方
法に関するものである。
半田付けの状態を検査する実装部品半田付け部の検査方
法に関するものである。
近年、回路の高機能化、小形化に伴なって、印刷配線基
板上に実装されるチップ部品の数が増加し、また、高密
度に実装されるようになってきている。こうしたことか
ら、半田付け部の良否判定が視認では困難になってお
り、半田付け部の検査の自動化が望まれている。
板上に実装されるチップ部品の数が増加し、また、高密
度に実装されるようになってきている。こうしたことか
ら、半田付け部の良否判定が視認では困難になってお
り、半田付け部の検査の自動化が望まれている。
半田付け部の良否判定の検査を自動化する場合に、従来
は、部品の半田付け領域を人手によって予め指定してお
くことが必要であったから、検査すべき半田付け領域の
設定がばらついて半田付け位置が正確に確定できず、確
実な検査結果が得られないという問題があった。また、
印刷配線基板のランドの設計に応じて半田付けの位置が
異なるものであるから、個々の部品ごとに半田付け領域
を個別に設定しなければならず、半田付け領域の設定は
面倒で非常に時間がかかるという問題があった。また、
半田付け領域を設定した後の半田付け状態の良否につい
ても、判定精度の高い判定方法が確率されていないのが
現状である。 本発明は上記問題点を解決することを目的とするもので
あり、半田付け領域を自動的に確定することにより、検
査精度のばらつきを防止するとともに、設定作業を不要
にし、さらに、半田付け状態の良否を精度よく判定でき
るようにした実装部品半田付け部の検査方法を提供しよ
うとするものである。
は、部品の半田付け領域を人手によって予め指定してお
くことが必要であったから、検査すべき半田付け領域の
設定がばらついて半田付け位置が正確に確定できず、確
実な検査結果が得られないという問題があった。また、
印刷配線基板のランドの設計に応じて半田付けの位置が
異なるものであるから、個々の部品ごとに半田付け領域
を個別に設定しなければならず、半田付け領域の設定は
面倒で非常に時間がかかるという問題があった。また、
半田付け領域を設定した後の半田付け状態の良否につい
ても、判定精度の高い判定方法が確率されていないのが
現状である。 本発明は上記問題点を解決することを目的とするもので
あり、半田付け領域を自動的に確定することにより、検
査精度のばらつきを防止するとともに、設定作業を不要
にし、さらに、半田付け状態の良否を精度よく判定でき
るようにした実装部品半田付け部の検査方法を提供しよ
うとするものである。
本発明では、上記目的を達成するために、印刷配線基板
上に配設した部品の半田付け部を含む領域について３次
元スキャナで検出した３次元の座標値に基づいて実装部
品半田付け部を検査する方法であって、半田付け用部位
以外の領域の輪郭線を求め、この輪郭線の外側近傍に追
跡線を設定するとともに、追跡線上の微小区間ごとの高
さ寸法の差分が所定値よりも大きくなる点を半田付けさ
れている部品の半田付け部の一端とし、その後に上記差
分が略０になりかつ上記一端と同じ高さ位置である点を
半田付け部の他端とし、半田付け部の両端間の中間点か
ら上記追跡線に交差する方向に設定された探索線上で半
田付け部の境界を求め、追跡線上での半田付け部の両端
と探索線上での半田付け部の境界との位置に基づいて半
田付け領域を決定し、上記半田付け領域を基準として検
査領域を設定するのである。 さらに、上記半田付け領域内に、部品の輪郭線に略平行
かつ輪郭線からの距離が異なる複数本の検査線を検査領
域として設定し、上記各検査線上にそれぞれ列設されて
いる複数個の検査ポイントについて、印刷配線基板表面
からの高さをそれぞれ求め、この高さに基づいて上記各
検査線上での半田付け領域の断面積をそれぞれ求め、断
面積および断面積の変化率に基づいて半田付け状態の良
否を判定するのである。 また、半田付け領域内に、部品の輪郭線に交差する方向
の検査線を検査領域として設定し、上記検査線上に列設
されている複数個の検査ポイントについて、印刷配線基
板表面からの高さをそれぞれ求め、高さおよび高さの変
化率に基づいて半田付け状態の良否を判定してもよい。
上に配設した部品の半田付け部を含む領域について３次
元スキャナで検出した３次元の座標値に基づいて実装部
品半田付け部を検査する方法であって、半田付け用部位
以外の領域の輪郭線を求め、この輪郭線の外側近傍に追
跡線を設定するとともに、追跡線上の微小区間ごとの高
さ寸法の差分が所定値よりも大きくなる点を半田付けさ
れている部品の半田付け部の一端とし、その後に上記差
分が略０になりかつ上記一端と同じ高さ位置である点を
半田付け部の他端とし、半田付け部の両端間の中間点か
ら上記追跡線に交差する方向に設定された探索線上で半
田付け部の境界を求め、追跡線上での半田付け部の両端
と探索線上での半田付け部の境界との位置に基づいて半
田付け領域を決定し、上記半田付け領域を基準として検
査領域を設定するのである。 さらに、上記半田付け領域内に、部品の輪郭線に略平行
かつ輪郭線からの距離が異なる複数本の検査線を検査領
域として設定し、上記各検査線上にそれぞれ列設されて
いる複数個の検査ポイントについて、印刷配線基板表面
からの高さをそれぞれ求め、この高さに基づいて上記各
検査線上での半田付け領域の断面積をそれぞれ求め、断
面積および断面積の変化率に基づいて半田付け状態の良
否を判定するのである。 また、半田付け領域内に、部品の輪郭線に交差する方向
の検査線を検査領域として設定し、上記検査線上に列設
されている複数個の検査ポイントについて、印刷配線基
板表面からの高さをそれぞれ求め、高さおよび高さの変
化率に基づいて半田付け状態の良否を判定してもよい。
上記構成によれば、半田付け領域を自動的かつ正確に確
定できるから、検査精度にばらつきがなく、かつ、検査
速度が向上するのである。 また、半田付け状態の良否判定を半田付け部の各部位で
の断面積や高さによって判定するから、半田付け部の濡
れの状態や半田不足を確実に検出することができるので
ある。
定できるから、検査精度にばらつきがなく、かつ、検査
速度が向上するのである。 また、半田付け状態の良否判定を半田付け部の各部位で
の断面積や高さによって判定するから、半田付け部の濡
れの状態や半田不足を確実に検出することができるので
ある。
【実施例１】 本実施例では、印刷配線基板である基板１に対して部品
２を半田付けする前に、部品２の半田付け用部位以外の
領域の輪郭線を求めるようにした例を示す。第１図に示
すように、基本的には、３次元のデータが得られるセン
サ部１１と、センサ部１１で得られたデータに基づいて
３次元の座標を演算する座標演算部１２と、座標演算部
１２で求めた３次元の座標を他のデータとともに記憶す
る記憶部１３と、求められた３次元の座標に基づいて基
板１に半田付けされた部品２の半田付け部の検査を行な
う検査処理部１０とを備えている。検査処理部１０は、
上記座標に基づいて基板１の上に配置されている部品２
の半田付け用部位以外の領域の輪郭線を求める輪郭線検
出部１４と、上記輪郭線を基準にして半田付け領域を確
定する半田付け領域決定部１５と、求めた半田付け領域
に基づいて検査領域としての検査ポイントを設定する検
査ポイント設定部１６と、各検査ポイントにおけるデー
タから半田付け状態の良否を判定する良否判定部１７と
で構成される。センサ部１１を除く各処理はコンピュー
タ等を用いることにより実現される。 センサ部１１は、いわゆる３次元スキャナであり、たと
えば、光ビームを検査対象の表面で走査するとともに、
ＰＳＤのような位置検知素子を用いて三角測距を行なう
ことにより、３次元のデータを得るようにしたものが用
いられる。この場合、印刷配線基板よりなる基板１の表
面からの高さは位置検知素子の出力によって得られ、基
板１の表面に平行な面内での座標は光ビームの走査方向
を高さ情報で補正することによって得ることができる。
センサ部１１の出力に基づいて座標を求める演算は、座
標演算部１２で行なわれる。こうして、第３図に示すよ
うに、基板１の表面に平行な面をＸＹ平面、基板１の表
面からの高さ方向をＺ方向とする３次元の座標(x,y,z)
を得ることができるのである。 以下に、第２図に基づいて、検査処理部１０の動作を説
明する。まず、基板１に部品２を配置し、半田付けを行
なう前に部品２の輪郭線を検出する。すなわち、部品２
を載せた基板１を計測ステージの所定位置にセットし、
上述のように３次元の座標を求める。このとき、高さＺ
については所定のしきい値を定めて二値化する。このし
きい値は、第３図の右側に示すように、部品２の形状を
得ることができるような値に設定される。得られた二値
化像は記憶部１３に格納される。このようにして記憶部
１３に記憶された値は、ＸＹ座標を位置、Ｚ座標を濃度
等の値とする画像と同等に扱うことができるから、以下
の説明では、画像処理との類似性により像および画素と
いう用語を用いる。上述のようにして二値化像が得られ
ると、部品２の重心位置を求めることができる。ここ
に、重心位置を求めているのは、部品２の位置を確定す
るためである。次に、第４図に示すように、重心位置か
らＹ方向の正の向きに走査を行ない二値化像の変化点の
ＸＹ座標を求め、測定開始点Ｐ0とする。次に測定開始
点Ｐ0から初めて右回りに追跡を行ない２値化線の境界
線を求める。この追跡は右回りに行なうから、各画素に
ついて隣接する７画素のみについて境界線上の画素かど
うかを判定すればよい。こうして、測定開始点Ｐ０に戻
れば部品２に輪郭線Ｌを得ることができるのである。こ
こまでが、輪郭線検出部１４の動作である。 次に、部品２を基板１に半田付けし、再び計測ステージ
の元の位置にセットする。 今度は、半田付け領域決定部１５により、半田付け領域
が求められる。すなわち、もう一度３次元計測を行な
い、今度は高さＺを二値化せずに記憶部１３に格納す
る。次に、上記輪郭線Ｌから数画素だけ外側で探索始点
を設定し、そのＸＹ座標を(x0,y0)として登録する。こ
の探索始点から始めて輪郭線Ｌの外側に沿って追跡線Ｌ
Tを設定し、追跡線ＬT上で右回りに１画素更新する。こ
うして得られて現画素のＸＹ座標を(xn,yn)とし、高さ
をhnとする。また、１つ前の画素のＸＹ座標を(xn-1,y
n-1)とし、高さをhn-1とする。ここで、高さの差分dh(=
hn-hn-1)を求める。この差分dhが予め設定された値αよ
りも大きくなれば、基板１の表面から盛り上がっている
半田付け部の候補とみなし、１つ前の画素の座標(xn-1,
yn-1)を(x1,y1)とし、高さhn-1をＨ1として記憶部１３
に格納する。ここに、値αは、経験的に設定される値で
あり、半田付け部の立ち上がり部分を認識でき、かつ基
板１の表面の凹凸は無視できる程度に設定される。差分
dhが値αよりも小さい場合には、半田付け部ではないと
判断し、画素を更新して高さの差分dhを調べる。半田付
け部の候補が見付かった後も、画素を次々に更新して高
さの差分dhを求め、予め設定された値βよりも小さくな
るかどうかを判定する。ここで、値βよりも高さの差分
dhが小さくなったときに、半田付け部の頂部を乗り越え
たとみなされ、さらに画素が更新されて、今度は高さの
差分dhが略０になる画素を求める。高さの差分dhが０に
なった時点では、１つ前の画素が半田付け部を乗り越え
たことになるから、１つ前の画素の高さのhn-1をＨ2と
し、前に記憶されているＨ1と略等しいかどうかを調べ
る。つまり、この画素が基板１の表面の画素であるかど
うかが判定されるのである。もし、Ｈ1とＨ2とが異なっ
ている場合には、半田付け部の立ち上がりの候補とみな
した画素が間違っていたとして、候補点を探索するルー
チンに戻る。Ｈ1とＨ2とが略等しくなれば、１つの前の
画素のＸＹ座標(xn-1,yn-1)を、(x2,y2)として登録す
る。以上のようにして、追跡線ＬT上での半田付け部の
両端のＸＹ座標を求めることができる。 次に、半田付け部の両端のＸＹ座標に基づいて、第５図
(a)に示すように、両端間の中点Ｑを求め、追跡線ＬTら
外側に向かって走る垂線を探索線Ｌsとする。すなわ
ち、半田付け部の両端を結ぶ線分の垂直２等分線を探索
線Ｌsとし、上記中点Ｑを出発点として追跡線ＬTの外側
に向かって探索するのである。探索線Ｌs上で画素を更
新し、その画素の高さがＨ1と略等しくなれば、半田付
け部３の境界に達したとみなすことができるから、その
画素のＸＹ座標を(x3,y3)として格納する。以上のよう
にして３点(x1,y1)(x2,y2)(x3,y3)を求めることができ
るから、第５図(b)に示すように、この３点に基づいて
矩形状の半田付け領域４を決定する。こうして得られた
半田付け領域４を基準にして検査ポイント設定部１６で
は検査領域である複数個の検査ポイントを設定する。 以上のようにして半田付け領域の決定と、検査ポイント
の設定を自動的に行なうことができるのである。この処
理の停止条件は次のように設定される。すなわち、追跡
線ＬSの探索始点ＰSは、第６図(a)のように半田付け部
３の外にある場合と、第６図(b)のように半田付け部３
の中にある場合とが考えられるから、それぞれに対応し
て停止条件が設定される。探索始点ＰSが半田付け部３
の外にある場合には、現座標(xn,yn)が探索始点ＰSの座
標(x0,y0)と等しくなったかどうかを判定すれば十分で
ある。一方、半田付け部３の中に探索始点ＰSが存在し
ている場合には、半田付け部３を抜けたときに、その座
標が探索始点ＰSを超えたかどうかを判定すればよい。
つまり、上述のようにして求めた半田付け部３の両端位
置のＸ座標x1,x2と、探索始点ＰSのＸ座標x0との大小関
係を比較し、x1≦x0≦x2となれば、探索を終了するので
ある。 第７図(a)に示すように、部品（チップ部品）２と半田
付け用のランド５との位置関係や、ランド５の大きさは
一定にはならないが、以上のようにして半田付け領域４
を自動的に決定すれば、第７図(b)に示すように、検査
すべき半田付け領域４を最適な位置で最適な大きさに設
定することができるのである。 検査ポイントが決定されると、次は、良否判定部１７に
おいて半田付け状態の良否判定が行なわれる。検査ポイ
ントＰCは、第８図に示すように、半田付け領域４内に
格子点状に設定される。すなわち、上記輪郭線Ｌに略平
行な方向において複数列に配置され、また、輪郭線Ｌに
略直交する方向においても複数列に配置される。ここ
に、どちらの方向についても、隣接する検査ポイントＰ
C間はそれぞれ等間隔に設定する。検査ポイントＰCが決
定されると、各検査ポイントＰCについてセンサ部１１
によって高さが計測される。輪郭線Ｌに平行な方向に並
ぶ各列Ｒ1〜Ｒ4の検査ポイントＰCについて高さの和を
求めると、各列Ｒ1〜Ｒ4に対応する部位での断面積に略
比例した値を求めることができる。半田付け部３の断面
積は、半田付けが正常に行なわれていれば、第９図(a)
(b)に示すように、輪郭線Ｌから離れるほど小さくなる
から、予め良品と見なせる良品範囲を設定し、各列Ｒ1
〜Ｒ4の断面積の計測値が良品範囲に入るかどうかを判
定すれば、半田付け状態の良否判定の１つの基準とする
ことができる。ここに、第９図(a)の斜線部が断面積を
示している。また、各列Ｒ1〜Ｒ4の断面積間の差分は良
品ならば、第９図(c)に示すように、負け値となるか
ら、断面積の差分値についても良品とみなせる良品範囲
を設定し、差分値が良品範囲に入るかどうかの判定によ
って、半田付け状態の良否判断が行なえるのである。第
９図(c)において、Ｒ1-2、Ｒ2-3、Ｒ3-4はそれぞれ各列
の差の意味である。 たとえば、半田付け部３が第１０図(a)に示すような形
状であって、濡れていない場合に、第１０図(b)のよう
な検査ポイントＰCを設定しているとすれば、断面積お
よびその差分値は、それぞれ第１０図(c)(d)のようにな
り、良品範囲ＤA、ＤDから逸脱する部分が生じるから、
不良と判定されるのである。また、第１１図(a)に示す
ように、半田の量が不足している場合には、第１１図
(b)のように検査ポイントＰCを設定しているとすれば、
断面積およびその差分値は、それぞれ第１１図(c)(d)の
ようになり、良品範囲ＤA、ＤDから逸脱する部分が生じ
るから、不良と判定されるのである。
２を半田付けする前に、部品２の半田付け用部位以外の
領域の輪郭線を求めるようにした例を示す。第１図に示
すように、基本的には、３次元のデータが得られるセン
サ部１１と、センサ部１１で得られたデータに基づいて
３次元の座標を演算する座標演算部１２と、座標演算部
１２で求めた３次元の座標を他のデータとともに記憶す
る記憶部１３と、求められた３次元の座標に基づいて基
板１に半田付けされた部品２の半田付け部の検査を行な
う検査処理部１０とを備えている。検査処理部１０は、
上記座標に基づいて基板１の上に配置されている部品２
の半田付け用部位以外の領域の輪郭線を求める輪郭線検
出部１４と、上記輪郭線を基準にして半田付け領域を確
定する半田付け領域決定部１５と、求めた半田付け領域
に基づいて検査領域としての検査ポイントを設定する検
査ポイント設定部１６と、各検査ポイントにおけるデー
タから半田付け状態の良否を判定する良否判定部１７と
で構成される。センサ部１１を除く各処理はコンピュー
タ等を用いることにより実現される。 センサ部１１は、いわゆる３次元スキャナであり、たと
えば、光ビームを検査対象の表面で走査するとともに、
ＰＳＤのような位置検知素子を用いて三角測距を行なう
ことにより、３次元のデータを得るようにしたものが用
いられる。この場合、印刷配線基板よりなる基板１の表
面からの高さは位置検知素子の出力によって得られ、基
板１の表面に平行な面内での座標は光ビームの走査方向
を高さ情報で補正することによって得ることができる。
センサ部１１の出力に基づいて座標を求める演算は、座
標演算部１２で行なわれる。こうして、第３図に示すよ
うに、基板１の表面に平行な面をＸＹ平面、基板１の表
面からの高さ方向をＺ方向とする３次元の座標(x,y,z)
を得ることができるのである。 以下に、第２図に基づいて、検査処理部１０の動作を説
明する。まず、基板１に部品２を配置し、半田付けを行
なう前に部品２の輪郭線を検出する。すなわち、部品２
を載せた基板１を計測ステージの所定位置にセットし、
上述のように３次元の座標を求める。このとき、高さＺ
については所定のしきい値を定めて二値化する。このし
きい値は、第３図の右側に示すように、部品２の形状を
得ることができるような値に設定される。得られた二値
化像は記憶部１３に格納される。このようにして記憶部
１３に記憶された値は、ＸＹ座標を位置、Ｚ座標を濃度
等の値とする画像と同等に扱うことができるから、以下
の説明では、画像処理との類似性により像および画素と
いう用語を用いる。上述のようにして二値化像が得られ
ると、部品２の重心位置を求めることができる。ここ
に、重心位置を求めているのは、部品２の位置を確定す
るためである。次に、第４図に示すように、重心位置か
らＹ方向の正の向きに走査を行ない二値化像の変化点の
ＸＹ座標を求め、測定開始点Ｐ0とする。次に測定開始
点Ｐ0から初めて右回りに追跡を行ない２値化線の境界
線を求める。この追跡は右回りに行なうから、各画素に
ついて隣接する７画素のみについて境界線上の画素かど
うかを判定すればよい。こうして、測定開始点Ｐ０に戻
れば部品２に輪郭線Ｌを得ることができるのである。こ
こまでが、輪郭線検出部１４の動作である。 次に、部品２を基板１に半田付けし、再び計測ステージ
の元の位置にセットする。 今度は、半田付け領域決定部１５により、半田付け領域
が求められる。すなわち、もう一度３次元計測を行な
い、今度は高さＺを二値化せずに記憶部１３に格納す
る。次に、上記輪郭線Ｌから数画素だけ外側で探索始点
を設定し、そのＸＹ座標を(x0,y0)として登録する。こ
の探索始点から始めて輪郭線Ｌの外側に沿って追跡線Ｌ
Tを設定し、追跡線ＬT上で右回りに１画素更新する。こ
うして得られて現画素のＸＹ座標を(xn,yn)とし、高さ
をhnとする。また、１つ前の画素のＸＹ座標を(xn-1,y
n-1)とし、高さをhn-1とする。ここで、高さの差分dh(=
hn-hn-1)を求める。この差分dhが予め設定された値αよ
りも大きくなれば、基板１の表面から盛り上がっている
半田付け部の候補とみなし、１つ前の画素の座標(xn-1,
yn-1)を(x1,y1)とし、高さhn-1をＨ1として記憶部１３
に格納する。ここに、値αは、経験的に設定される値で
あり、半田付け部の立ち上がり部分を認識でき、かつ基
板１の表面の凹凸は無視できる程度に設定される。差分
dhが値αよりも小さい場合には、半田付け部ではないと
判断し、画素を更新して高さの差分dhを調べる。半田付
け部の候補が見付かった後も、画素を次々に更新して高
さの差分dhを求め、予め設定された値βよりも小さくな
るかどうかを判定する。ここで、値βよりも高さの差分
dhが小さくなったときに、半田付け部の頂部を乗り越え
たとみなされ、さらに画素が更新されて、今度は高さの
差分dhが略０になる画素を求める。高さの差分dhが０に
なった時点では、１つ前の画素が半田付け部を乗り越え
たことになるから、１つ前の画素の高さのhn-1をＨ2と
し、前に記憶されているＨ1と略等しいかどうかを調べ
る。つまり、この画素が基板１の表面の画素であるかど
うかが判定されるのである。もし、Ｈ1とＨ2とが異なっ
ている場合には、半田付け部の立ち上がりの候補とみな
した画素が間違っていたとして、候補点を探索するルー
チンに戻る。Ｈ1とＨ2とが略等しくなれば、１つの前の
画素のＸＹ座標(xn-1,yn-1)を、(x2,y2)として登録す
る。以上のようにして、追跡線ＬT上での半田付け部の
両端のＸＹ座標を求めることができる。 次に、半田付け部の両端のＸＹ座標に基づいて、第５図
(a)に示すように、両端間の中点Ｑを求め、追跡線ＬTら
外側に向かって走る垂線を探索線Ｌsとする。すなわ
ち、半田付け部の両端を結ぶ線分の垂直２等分線を探索
線Ｌsとし、上記中点Ｑを出発点として追跡線ＬTの外側
に向かって探索するのである。探索線Ｌs上で画素を更
新し、その画素の高さがＨ1と略等しくなれば、半田付
け部３の境界に達したとみなすことができるから、その
画素のＸＹ座標を(x3,y3)として格納する。以上のよう
にして３点(x1,y1)(x2,y2)(x3,y3)を求めることができ
るから、第５図(b)に示すように、この３点に基づいて
矩形状の半田付け領域４を決定する。こうして得られた
半田付け領域４を基準にして検査ポイント設定部１６で
は検査領域である複数個の検査ポイントを設定する。 以上のようにして半田付け領域の決定と、検査ポイント
の設定を自動的に行なうことができるのである。この処
理の停止条件は次のように設定される。すなわち、追跡
線ＬSの探索始点ＰSは、第６図(a)のように半田付け部
３の外にある場合と、第６図(b)のように半田付け部３
の中にある場合とが考えられるから、それぞれに対応し
て停止条件が設定される。探索始点ＰSが半田付け部３
の外にある場合には、現座標(xn,yn)が探索始点ＰSの座
標(x0,y0)と等しくなったかどうかを判定すれば十分で
ある。一方、半田付け部３の中に探索始点ＰSが存在し
ている場合には、半田付け部３を抜けたときに、その座
標が探索始点ＰSを超えたかどうかを判定すればよい。
つまり、上述のようにして求めた半田付け部３の両端位
置のＸ座標x1,x2と、探索始点ＰSのＸ座標x0との大小関
係を比較し、x1≦x0≦x2となれば、探索を終了するので
ある。 第７図(a)に示すように、部品（チップ部品）２と半田
付け用のランド５との位置関係や、ランド５の大きさは
一定にはならないが、以上のようにして半田付け領域４
を自動的に決定すれば、第７図(b)に示すように、検査
すべき半田付け領域４を最適な位置で最適な大きさに設
定することができるのである。 検査ポイントが決定されると、次は、良否判定部１７に
おいて半田付け状態の良否判定が行なわれる。検査ポイ
ントＰCは、第８図に示すように、半田付け領域４内に
格子点状に設定される。すなわち、上記輪郭線Ｌに略平
行な方向において複数列に配置され、また、輪郭線Ｌに
略直交する方向においても複数列に配置される。ここ
に、どちらの方向についても、隣接する検査ポイントＰ
C間はそれぞれ等間隔に設定する。検査ポイントＰCが決
定されると、各検査ポイントＰCについてセンサ部１１
によって高さが計測される。輪郭線Ｌに平行な方向に並
ぶ各列Ｒ1〜Ｒ4の検査ポイントＰCについて高さの和を
求めると、各列Ｒ1〜Ｒ4に対応する部位での断面積に略
比例した値を求めることができる。半田付け部３の断面
積は、半田付けが正常に行なわれていれば、第９図(a)
(b)に示すように、輪郭線Ｌから離れるほど小さくなる
から、予め良品と見なせる良品範囲を設定し、各列Ｒ1
〜Ｒ4の断面積の計測値が良品範囲に入るかどうかを判
定すれば、半田付け状態の良否判定の１つの基準とする
ことができる。ここに、第９図(a)の斜線部が断面積を
示している。また、各列Ｒ1〜Ｒ4の断面積間の差分は良
品ならば、第９図(c)に示すように、負け値となるか
ら、断面積の差分値についても良品とみなせる良品範囲
を設定し、差分値が良品範囲に入るかどうかの判定によ
って、半田付け状態の良否判断が行なえるのである。第
９図(c)において、Ｒ1-2、Ｒ2-3、Ｒ3-4はそれぞれ各列
の差の意味である。 たとえば、半田付け部３が第１０図(a)に示すような形
状であって、濡れていない場合に、第１０図(b)のよう
な検査ポイントＰCを設定しているとすれば、断面積お
よびその差分値は、それぞれ第１０図(c)(d)のようにな
り、良品範囲ＤA、ＤDから逸脱する部分が生じるから、
不良と判定されるのである。また、第１１図(a)に示す
ように、半田の量が不足している場合には、第１１図
(b)のように検査ポイントＰCを設定しているとすれば、
断面積およびその差分値は、それぞれ第１１図(c)(d)の
ようになり、良品範囲ＤA、ＤDから逸脱する部分が生じ
るから、不良と判定されるのである。
【実施例２】 本実施例は、良否判定の基準を半田付け部の断面積では
なく高さとしている点で実施例１とは異なる特徴を有し
ている。すなわち、実施例１と同様に検査領域としての
検査ポイントＰCを設定し、輪郭線Ｌに交差する方向に
１本の検査線ＬCを設定し、この検査線ＬC上の検査ポイ
ントＰ1〜Ｐ5について高さを測定し、高さおよびその差
分値が所定の良品範囲ＤA，ＤD内に入るかどうかを判定
するのである。 この判定方法では、第１２図(a)に示すような良品につ
いて第１２図(b)のように検査ポイントＰ1〜Ｐ5を設定
すれば、検査線ＬC上の高さは次第に小さくなるから、
第１２図(c)(d)に示すように、高さおよびその差分値は
良品範囲ＤA，ＤD内に収まるのである。また、第１３図
(a)に示すように、半田が濡れていない場合には、第１
３図(b)のように検査ポイントＰ1〜Ｐ5を設定すると、
高さおよびその差分値について、第１３図(c)(d)のよう
に、良品範囲ＤA，ＤDを逸脱する部分が生じるから、不
良品と判定できるのである。 なお、上記実施例では、輪郭線を求める際に高さを二値
化しているが、高さを多値化して、輪郭線を求めるよう
にしてもよい。
なく高さとしている点で実施例１とは異なる特徴を有し
ている。すなわち、実施例１と同様に検査領域としての
検査ポイントＰCを設定し、輪郭線Ｌに交差する方向に
１本の検査線ＬCを設定し、この検査線ＬC上の検査ポイ
ントＰ1〜Ｐ5について高さを測定し、高さおよびその差
分値が所定の良品範囲ＤA，ＤD内に入るかどうかを判定
するのである。 この判定方法では、第１２図(a)に示すような良品につ
いて第１２図(b)のように検査ポイントＰ1〜Ｐ5を設定
すれば、検査線ＬC上の高さは次第に小さくなるから、
第１２図(c)(d)に示すように、高さおよびその差分値は
良品範囲ＤA，ＤD内に収まるのである。また、第１３図
(a)に示すように、半田が濡れていない場合には、第１
３図(b)のように検査ポイントＰ1〜Ｐ5を設定すると、
高さおよびその差分値について、第１３図(c)(d)のよう
に、良品範囲ＤA，ＤDを逸脱する部分が生じるから、不
良品と判定できるのである。 なお、上記実施例では、輪郭線を求める際に高さを二値
化しているが、高さを多値化して、輪郭線を求めるよう
にしてもよい。
本発明は上述のように、印刷配線基板上に配設した部品
の半田付け部を含む領域について３次元スキャナで検出
した３次元の座標値に基づいて実装部品半田付け部を検
査する方法であって、半田付け用部位以外の領域の輪郭
線を求め、この輪郭線の外側近傍に追跡線を設定すると
ともに、追跡線上の微小区間ごとの高さ寸法の差分が所
定値よりも大きくなる点を半田付けされている部品の半
田付け部の一端とし、その後に上記差分が略０になりか
つ上記一端と同じ高さ位置である点を半田付け部の他端
とし、半田付け部の両端間の中間点から上記追跡線に交
差する方向に設定された探索線上で半田付け部の境界を
求め、追跡線上での半田付け部の両端と探索線上での半
田付け部の境界との位置に基づいて半田付け領域を決定
し、上記半田付け領域を基準として検査領域を設定する
のであり、半田付け領域を自動的かつ正確に確定できる
から、検査精度にばらつきがなく、かつ、検査速度が向
上するという利点を有するのである。 また、上記半田付け領域内に、部品の輪郭線に略平行か
つ輪郭線からの距離が異なる複数本の検査線を検査領域
として設定し、上記検査線上にそれぞれ列設されている
複数個の検査ポイントについて、印刷配線基板表面から
の高さをそれぞれ求め、この高さに基づいて上記各検査
線上での半田付け領域の断面積をそれぞれ求め、断面積
および断面積の変化率に基づいて半田付け状態の良否を
判定するので、半田付け部の濡れや半田不足を確実に検
出することができ、半田付け状態の良否を精度よく判定
することができるという利点を有する。 さらに、半田付け部の良否を判定する際に、半田付け領
域内に、部品の輪郭線に交差する方向の検査線を検査領
域として設定し、上記検査線上に列設されている複数個
の検査ポイントについて、印刷配線基板表面からの高さ
をそれぞれ求め、高さおよび高さの変化率に基づいて半
田付け状態の良否を判定しても、断面積を求める場合と
同様に、半田付け状態の良否が高精度で判定でき、しか
も、断面積を求める場合よりも演算量が少なくなる利点
がある。
の半田付け部を含む領域について３次元スキャナで検出
した３次元の座標値に基づいて実装部品半田付け部を検
査する方法であって、半田付け用部位以外の領域の輪郭
線を求め、この輪郭線の外側近傍に追跡線を設定すると
ともに、追跡線上の微小区間ごとの高さ寸法の差分が所
定値よりも大きくなる点を半田付けされている部品の半
田付け部の一端とし、その後に上記差分が略０になりか
つ上記一端と同じ高さ位置である点を半田付け部の他端
とし、半田付け部の両端間の中間点から上記追跡線に交
差する方向に設定された探索線上で半田付け部の境界を
求め、追跡線上での半田付け部の両端と探索線上での半
田付け部の境界との位置に基づいて半田付け領域を決定
し、上記半田付け領域を基準として検査領域を設定する
のであり、半田付け領域を自動的かつ正確に確定できる
から、検査精度にばらつきがなく、かつ、検査速度が向
上するという利点を有するのである。 また、上記半田付け領域内に、部品の輪郭線に略平行か
つ輪郭線からの距離が異なる複数本の検査線を検査領域
として設定し、上記検査線上にそれぞれ列設されている
複数個の検査ポイントについて、印刷配線基板表面から
の高さをそれぞれ求め、この高さに基づいて上記各検査
線上での半田付け領域の断面積をそれぞれ求め、断面積
および断面積の変化率に基づいて半田付け状態の良否を
判定するので、半田付け部の濡れや半田不足を確実に検
出することができ、半田付け状態の良否を精度よく判定
することができるという利点を有する。 さらに、半田付け部の良否を判定する際に、半田付け領
域内に、部品の輪郭線に交差する方向の検査線を検査領
域として設定し、上記検査線上に列設されている複数個
の検査ポイントについて、印刷配線基板表面からの高さ
をそれぞれ求め、高さおよび高さの変化率に基づいて半
田付け状態の良否を判定しても、断面積を求める場合と
同様に、半田付け状態の良否が高精度で判定でき、しか
も、断面積を求める場合よりも演算量が少なくなる利点
がある。
第１図は本発明の実施例１を示す概略構成図、第２図は
同上の動作説明図、第３図は同上における二値化像の説
明図、第４図は同上における輪郭線の求め方を示す動作
説明図、第５図は同上における半田付け領域の決定方法
を示す説明図、第６図は同上における探索始点の位置の
例を示す説明図、第７図は同上における半田付け領域の
設定例を示す説明図、第８図は同上における検査ポイン
トの設定例を示す動作説明図、第９図乃至第１１図は同
上の動作説明図、第１２図および第１３図は本発明の実
施例２を示す動作説明図である。 １…基板、２…部品、３…半田付け部、４…半田付け領
域、５…ランド。
同上の動作説明図、第３図は同上における二値化像の説
明図、第４図は同上における輪郭線の求め方を示す動作
説明図、第５図は同上における半田付け領域の決定方法
を示す説明図、第６図は同上における探索始点の位置の
例を示す説明図、第７図は同上における半田付け領域の
設定例を示す説明図、第８図は同上における検査ポイン
トの設定例を示す動作説明図、第９図乃至第１１図は同
上の動作説明図、第１２図および第１３図は本発明の実
施例２を示す動作説明図である。 １…基板、２…部品、３…半田付け部、４…半田付け領
域、５…ランド。
フロントページの続き (72)発明者 岡本 紳二 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−293109（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】印刷配線基板上に配設した部品の半田付け
部を含む領域について３次元スキャナで検出した３次元
の座標値に基づいて実装部品半田付け部を検査する方法
であって、半田付け用部以外の領域の輪郭線を求め、こ
の輪郭線の外側近傍に追跡線を設定するとともに、追跡
線上の微小区間ごとの高さ寸法の差分が所定値よりも大
きくなる点を半田付けされている部品の半田付け部の一
端とし、その後に上記差分が略０になりかつ上記一端と
同じ高さ位置である点を半田付け部の他端とし、半田付
け部の両端間の中間点から上記追跡線に交差する方向に
設定された探索線上で半田付け部の境界を求め、追跡線
上での半田付け部の両端と探索線上での半田付け部の境
界との位置に基づいて半田付け領域を決定し、上記半田
付け領域を基準として検査領域を設定することを特徴と
する実装部品半田付け部の検査方法。 - 【請求項２】請求項１の半田付け領域内に、部品の輪郭
線に略平行かつ輪郭線からの距離が異なる複数本の検査
線を検査領域として設定し、上記各検査線上にそれぞれ
列設されている複数個の検査ポイントについて、印刷配
線基板表面からの高さをそれぞれ求め、この高さに基づ
いて上記各検査線上での半田付け領域の断面積をそれぞ
れ求め、断面積および断面積の変化率に基づいて半田付
け状態の良否を判定することを特徴とする実装部品半田
付け部の検査方法。 - 【請求項３】請求項１の半田付け領域内に、部品の輪郭
線に交差する方向の検査線を検査領域として設定し、上
記検査線上に列設されている複数個の検査ポイントにつ
いて、印刷配線基板表面からの高さをそれぞれ求め、高
さおよび高さの変化率に基づいて半田付け状態の良否を
判定することを特徴とする実装部品半田付け部の検査方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63158817A JPH063365B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 実装部品半田付け部の検査方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63158817A JPH063365B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 実装部品半田付け部の検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH028705A JPH028705A (ja) | 1990-01-12 |
| JPH063365B2 true JPH063365B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=15680015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63158817A Expired - Lifetime JPH063365B2 (ja) | 1988-06-27 | 1988-06-27 | 実装部品半田付け部の検査方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063365B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5953842B2 (ja) * | 2012-03-14 | 2016-07-20 | オムロン株式会社 | 画像検査方法および検査領域設定方法 |
| JP6550082B2 (ja) * | 2017-01-17 | 2019-07-24 | 白光株式会社 | 半田付装置 |
-
1988
- 1988-06-27 JP JP63158817A patent/JPH063365B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH028705A (ja) | 1990-01-12 |
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