JPH0642934A - 回路基板検査装置 - Google Patents

回路基板検査装置

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JPH0642934A
JPH0642934A JP19676992A JP19676992A JPH0642934A JP H0642934 A JPH0642934 A JP H0642934A JP 19676992 A JP19676992 A JP 19676992A JP 19676992 A JP19676992 A JP 19676992A JP H0642934 A JPH0642934 A JP H0642934A
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JP
Japan
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electronic component
mounting position
circuit board
data
mounting
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP19676992A
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English (en)
Inventor
Manabu Shimizu
学 清水
Kazuyuki Tanaka
一幸 田中
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Taiyo Yuden Co Ltd
Original Assignee
Taiyo Yuden Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 短時間で電子部品の位置を検出できる回路基
板検査装置を提供すること。 【構成】 照明器2aによって照明しながら撮像器2に
よって回路基板Kの部品装着面を撮像して得られた画像
データを用い、輝度データの変化から稜線検出回路3c
によって回路基板Kに装着された円筒型電子部品Cの稜
線を検出する。さらに、変化点検出回路3d及び位置算
出回路3eにより、稜線上の輝度データの変化から電子
部品Cの両端部の電極Caの位置を検出して電子部品C
の装着位置を求め、この装着位置と位置データメモリ3
bに記憶された装着位置データとを判定回路3fによっ
て比較し回路基板Kの良否を判定する。 【効果】 電子部品の装着位置のズレ或いは大きさのば
らつきがあっても容易に装着位置を検出でき、検出確率
を高めることができると共に、装着状態の判定処理に要
する時間を削減でき、生産効率の向上を図ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回路基板上に装着され
た電子部品の装着状態を検査する回路基板検査装置に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、回路基板上に装着された電子部品
の装着状態を検査する回路基板検査装置として、回路基
板上に装着された電子部品を撮像する2次元カメラと、
CPUを用いた画像処理装置から構成されるものが知ら
れている。この画像処理装置では、カメラを通じて得ら
れた画像データは画像処理装置に送られ、画像処理装置
によって、前記画像データ及び予め記憶されている電子
部品の装着位置データに基づいて、電子部品の位置ズレ
或いは欠品が判定される。
【0003】画像処理装置には、予め回路基板上におけ
る電子部品の装着位置が記憶されると共に、図2に示す
ように電子部品Cの装着位置に対応して8本のエッジ検
出ラインX1〜X4,Y1〜Y4が設定され、エッジ検
出ライン上の輝度データから電子部品Cのエッジ位置を
算出し、このエッジ位置から電子部品Cの重心位置を求
め、これを装着位置データと比較して位置ズレなどの判
定を行っている。
【0004】即ち、電子部品Cの両端の電極CaとX,
Y方向でそれぞれ交差する各4本のエッジ検出ラインX
1〜X4,Y1〜Y4から図3のような連続した輝度デ
ータをそれぞれ抽出し、各輝度データに基づいてエッジ
x1 〜x4 ,y1 〜y4 の座標を求める。次いで、X方
向のエッジx1 〜x4 のX座標の平均と、Y方向のエッ
ジy1 〜y4 のY座標の平均から、電子部品Cの重心C
G の座標(CX ,CY)を算出する。
【0005】エッジx1 〜x4 ,y1 〜y4 の座標の算
出方法は、図3で示した輝度データの最大値MAXと最
小値MINで規定されるしきい値、例えば最大値MAX
の80%と20%で規定されるしきい値の上限値HIG
Hと下限値LOWの間に輝度データの検出ポイントが入
るか否かで異なってくる。つまり、図4に示すように、
輝度データの検出ポイントP1〜P5のうち、3つの検
出ポイントP2,P3,P4がしきい値の上限値HIG
Hと下限値LOWの間にはいる場合には、次式よりエッ
ジのX座標X0 を求めている。
【0006】X0 =Σ(Xi・Fi)/Σ(Fi) ここで、Xiは検出ポイントP1〜P5のX座標、Fi
は輝度レベル値である。
【0007】一方、図5に示すように輝度データの検出
ポイントP1〜P5の全てがしきい値の上限値HIGH
と下限値LOWの間に入らない場合、例えば電子部品C
に対する照明の関係で電極Caの側面に陰ができ、得ら
れる輝度データに急勾配が生じた場合には上式を利用す
ることができないので輝度データとしきい値の上限値H
IGH及び下限値LOWとの交点Q1,Q2のX座標と
輝度レベル値から、次式よりエッジのX座標X0 を求め
ている。
【0008】 X0 ={(XA ・FA )+(XB ・FB )}/(FA +FB ) ここで、XA は交点Q1のX座標、XB は交点Q2のX
座標、FA は交点Q1の輝度レベル値、FB は交点Q2
の輝度レベル値である。
【0009】Y方向のエッジ検出ラインY1 〜Y4 の場
合も前述と同様にしてエッジy1 〜y4 のY座標が求め
られる。
【0010】そして、電子部品Cの重心CG の座標(C
X ,CY )を予め記憶している装着位置データの基準座
標と比較し、電子部品Cの重心CG に許容範囲を越える
ズレがある場合には位置ズレの判定を下す。
【0011】また、電子部品Cのエッジが検出できなか
ったときは、所定の範囲内で各エッジ検出ラインX1 〜
X4 ,Y1 〜Y4 を移動させて同様の演算を数回繰り返
して行う。これによってもエッジが検出できなかったと
きは欠品と判断される。これにより、回路基板Kに正し
く電子部品Cが装着されたか否かを自動的に検査するこ
とができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述した
従来の回路基板検査装置においては、電子部品Cの装着
位置のズレ或いは電子部品Cの大きさのばらつき等によ
り、予め設定した8本のエッジ検出ラインX1 〜X4 ,
Y1 〜Y4 上に電子部品Cの電極Caが位置しなかった
場合、一つの電子部品Cに対する処理時間を短く設定す
ると、電子部品Cの存在を検出できず欠品と判断されて
いた。また、電子部品Cの検出率を高めると処理時間が
長くなり、生産効率が悪くなるという問題点があった。
【0013】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、短時
間で電子部品の位置を検出できる回路基板検査装置を提
供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、本体の両端部に中央部とは異なる光反射
率の電極を有する円筒形状の電子部品が装着された回路
基板の部品装着面を撮像する撮像器と、前記部品装着面
に光を照射するライトと、前記回路基板上における電子
部品の装着位置データを記憶する記憶手段と、前記撮像
器によって撮像された画像データと前記装着位置データ
に基づいて、前記回路基板上の電子部品の装着位置の良
否を判定する判定手段とを備えた回路基板検査装置にお
いて、前記判定手段は、前記画像データの輝度データに
基づいて前記電子部品の稜線を検出する稜線検出手段
と、前記装着位置データに基づく電子部品の中央部から
前記稜線に沿って両端方向に前記輝度データにおける輝
度変化点を検出する輝度変化点検出手段と、該輝度変換
点検出手段の検出結果に基づいて、前記電子部品の電極
の位置を検出する電極位置検出手段とを有し、該電極位
置検出手段の検出結果及び前記装着位置データに基づい
て、前記電子部品の装着位置の良否を判定する回路基板
検査装置を提案する。
【0015】
【作用】本発明によれば、回路基板上に装着された電子
部品は円筒形状をなしているので、例えば撮像器を回路
基板の部品装着面に対向して配置し、撮像器の近傍より
前記回路基板の部品実装面に光を照射すると、撮像器に
よって撮像した前記電子部品の画像データにおいては、
電子部品の稜線部分及び電極部分の輝度レベルが他の部
分の輝度レベルよりも高くなる。この画像データの輝度
データに基づいて、稜線検出手段により前記電子部品の
稜線が検出される。これにより、前記電子部品の長手方
向が把握される。また、輝度変化点検出手段によって装
着位置データに基づく前記電子部品の中央部から前記稜
線に沿って両端方向に前記輝度データにおける輝度変化
点が検出される。前述したように前記電子部品の電極に
おける輝度レベルが高い場合、前記電子部品の両端部に
おいて、前記電子部品の中央部と電極との境界、及び電
極と回路基板との境界の2カ所において輝度変化点が検
出される。この検出結果に基づいて、電極位置検出手段
により電極の位置が検出され、該検出結果及び予め記憶
されている装着位置データに基づいて、判定手段により
前記電子部品の装着位置の良否が判定される。
【0016】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。図1は本発明の一実施例の構成を示す図であ
る。図において、1はX−Y−θテーブル等からなる搬
送テーブル、2はCCD等からなるカメラで、照明器2
aを備え、搬送テーブル1に載置された回路基板の部品
装着面に対向するように配置されている。3は画像判定
装置で、カメラ2から画像データを入力すると共に、回
路基板上の部品装着位置を予め記憶し、これらに基づい
て回路基板に装着された電子部品の位置ズレ或いは欠品
を判定する。4はモニタ用の表示装置で、カメラ2によ
って撮像された画像を表示する。Kは検査対象となる回
路基板で、検査時には搬送テーブル1に載置され、カメ
ラ2の下方位置に搬送される。Cは回路基板K上に装着
された電子部品で、円筒形状を有し、その胴体部の長手
方向両端部には電極Caが形成されている。
【0017】画像判定装置3は、カメラ2を通じて得ら
れたエッジ位置検出に必要な輝度データを記憶する画像
メモリ3aと、回路基板K上における電子部品Cの装着
位置データを予め記憶する位置データメモリ3bと、画
像メモリ3aに記憶された輝度データに基づいて電子部
品Cの稜線を検出する稜線検出回路3cと、稜線検出回
路3cによって検出された稜線及び前記輝度データ並び
に前記装着位置データに基づいて、稜線上の輝度変化点
を検出する変化点検出回路3dと、変化点検出回路3d
によって検出された前記稜線上の輝度変化点に基づいて
電子部品Cの電極Caの中心位置を算出する位置算出回
路3eと、位置算出回路3eによって算出された電極C
aの中心位置と前記装着位置データとを比較して電子部
品Cの装着位置のズレ或いは欠品を判定する判定回路3
fとを備えている。
【0018】前述した構成よりなる回路基板検査装置で
は、前工程において回路基板Kのランド上にクリーム状
半田が印刷され、このランド上に電極Caが位置するよ
うに図示せぬ部品装着機によって電子部品Cが装着され
る。次いで、電子部品Cが装着された回路基板Kは搬送
テーブルによってカメラ2の下の撮像位置に搬送され、
回路基板Kの部品装着面が照明器2aによって照明され
ながらカメラ2によって部品装着面が撮像される。カメ
ラ2によって撮像された画像データは画像判定装置3に
送られ、画像判定装置3によって、前記画像データ及び
予め記憶されている電子部品の装着位置データに基づい
て、電子部品Cの位置ズレ或いは欠品が判定される。
【0019】ここで、照明器2aはカメラ2とほぼ同一
位置にあるので、カメラ2によって撮像された画像デー
タにおいては、図6に示すように、電子部品Cの両端部
に形成された電極Caの輝度レベルが高く、また電子部
品Cの稜線Cbに沿った部分の輝度レベルが高くなって
いる。
【0020】以下に、前述した画像判定装置3によって
行われる判定方法を図7に基づいて説明する。稜線検出
回路3cは、装着位置データに基づいて電子部品Cの重
心位置等の走査起点Aから電子部品Cの幅方向に輝度デ
ータを順次比較し、輝度レベルが最大となる頂点Bの位
置を検出する。この処理を走査起点Aを中心にして電子
部品Cの長手方向所定範囲内の複数箇所で行う。これに
よって検出された複数の頂点B1 〜Bn のXY座標から
これらの頂点を結ぶ稜線Cbを求める。
【0021】変化点検出回路3dは、稜線検出回路3c
によって求められた稜線Cbに沿って電子部品の長手方
向に輝度データを順次比較し、輝度レベルが所定の基準
値以上に変化する位置、即ち所定のしきい値よりも輝度
レベルが高くなる電極Caの内境界C1 ,C2 、及び所
定のしきい値よりも輝度レベルが低くなる電極Caの外
境界D1 ,D2 の位置を検出する。
【0022】位置算出回路3eは、変化点検出回路3d
によって検出された電極Caの内境界C1 ,C2 及び外
境界D1 ,D2 の位置のXY座標から2つの電極Caの
それぞれの中心位置F1 ,F2 を算出する。
【0023】また、判定回路3fは、電極Caの中心位
置F1 ,F2 から電子部品Cの幅方向に輝度データを順
次比較して、輝度レベルが所定の基準値よりも低くなる
位置G1 〜G4 を検出し、これらの4点G1 〜G4 のX
Y座標から電子部品Cの装着位置を求め、この装着位置
と装着位置データとを比較して部品の位置ズレを判定
し、判定結果を表示装置及び図示せぬ上位装置に出力す
る。また、前述した処理により、電子部品Cの装着位置
を検出できなかったときは、欠品と判断している。
【0024】前述したように、本実施例によれば走査起
点Aの近傍に電子部品Cの胴体部が位置すれば、必要最
小限の範囲内の輝度データの比較によって電子部品Cの
装着位置を検出することができるので、従来に比べて装
着状態の判定処理に要する時間を削減でき、生産効率の
向上を図ることができる。さらに、電子部品Cの稜線C
bを検出することにより装着位置を求めているので、装
着位置のズレ或いは電子部品Cの大きさのばらつきがあ
っても容易に装着位置を検出でき、従来に比べて装着位
置の検出確率を高めることがでる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
子部品の稜線を検出することにより電子部品の装着位置
を求めているので、装着位置のズレ或いは電子部品の大
きさのばらつきがあっても容易に装着位置を検出できる
と共に、必要最小限の範囲内の輝度データの比較によっ
て電子部品の装着位置を検出することができるので、従
来に比べて装着位置の検出確率を高めることができると
共に、装着状態の判定処理に要する時間を削減でき、生
産効率の向上を図ることができるという非常に優れた効
果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示す図
【図2】従来例のエッジ検出ラインを用いた装着位置検
出手順を説明する図
【図3】エッジ検出ライン上の輝度データを示す図
【図4】エッジ検出ライン上の輝度データを示す図
【図5】エッジ検出ライン上の輝度データを示す図
【図6】一実施例における要部の輝度データを示す図
【図7】一実施例における判定方法を説明する図
【符号の説明】
1…搬送テーブル、2…カメラ、2a…照明器、3…画
像判定装置、3a…画像メモリ、3b…位置データメモ
リ、3c…稜線検出回路、3d…変化点検出回路、3e
…位置算出回路、3f…判定回路、4…表示装置、K…
回路基板、C…電子部品、Ca…電極、Cb…稜線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 本体の両端部に中央部とは異なる光反射
    率の電極を有する円筒形状の電子部品が装着された回路
    基板の部品装着面を撮像する撮像器と、前記部品装着面
    に光を照射するライトと、前記回路基板上における電子
    部品の装着位置データを記憶する記憶手段と、前記撮像
    器によって撮像された画像データと前記装着位置データ
    に基づいて、前記回路基板上の電子部品の装着位置の良
    否を判定する判定手段とを備えた回路基板検査装置にお
    いて、 前記判定手段は、前記画像データの輝度データに基づい
    て前記電子部品の稜線を検出する稜線検出手段と、 前記装着位置データに基づく電子部品の中央部から前記
    稜線に沿って両端方向に前記輝度データにおける輝度変
    化点を検出する輝度変化点検出手段と、 該輝度変換点検出手段の検出結果に基づいて、前記電子
    部品の電極の位置を検出する電極位置検出手段とを有
    し、 該電極位置検出手段の検出結果及び前記装着位置データ
    に基づいて、前記電子部品の装着位置の良否を判定す
    る、 ことを特徴とする回路基板検査装置。
JP19676992A 1992-07-23 1992-07-23 回路基板検査装置 Withdrawn JPH0642934A (ja)

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Date Code Title Description
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Effective date: 19991005