JPH0672775B2 - 実装済みプリント基板の検査装置 - Google Patents
実装済みプリント基板の検査装置Info
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- JPH0672775B2 JPH0672775B2 JP1008219A JP821989A JPH0672775B2 JP H0672775 B2 JPH0672775 B2 JP H0672775B2 JP 1008219 A JP1008219 A JP 1008219A JP 821989 A JP821989 A JP 821989A JP H0672775 B2 JPH0672775 B2 JP H0672775B2
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- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、実装済みプリント基板の検査装置に関するも
ので、特に細く絞ったビームスポットを用いて実装され
た部品の位置ずれ、ハンダ不良、ハンダブリッヂなどを
検査せんとするものである。
ので、特に細く絞ったビームスポットを用いて実装され
た部品の位置ずれ、ハンダ不良、ハンダブリッヂなどを
検査せんとするものである。
従来の技術 従来、実装済みプリント基板の部品の位置ずれ、欠品、
ハンダ不良、ハンダブリッヂ等を自動的に検査する装置
として、マルチスリット光とカメラを用いる方法があ
る。
ハンダ不良、ハンダブリッヂ等を自動的に検査する装置
として、マルチスリット光とカメラを用いる方法があ
る。
以下、図面を参照しながら説明する。第５図において、
55、56はそれぞれスリット光を照射する照射装置であ
り、54はカメラ、57は実装済みプリント基板である。２
つのスリット光を実装済みプリント基板57に対し上方斜
めからそれぞれの光軸が直交するように照射し、上方よ
りカメラ54で観察すると三角測量の原理で実装部品の高
さを測定できる。また、このときマルチスリット照射装
置55、56を交互に照射することにより、x,y方向（第５
図参照）の部品位置を知ることが出来る。
55、56はそれぞれスリット光を照射する照射装置であ
り、54はカメラ、57は実装済みプリント基板である。２
つのスリット光を実装済みプリント基板57に対し上方斜
めからそれぞれの光軸が直交するように照射し、上方よ
りカメラ54で観察すると三角測量の原理で実装部品の高
さを測定できる。また、このときマルチスリット照射装
置55、56を交互に照射することにより、x,y方向（第５
図参照）の部品位置を知ることが出来る。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような構成では、はんだ付け前に
おける実装部品の位置測定などは可能であるが、はんだ
付け工程後のはんだ面の正確な検査は困難である。不可
能である。なぜなら、はんだ面は鏡面に近いため、はん
だ面の向きとカメラの位置関係によっては、反射光が強
過ぎてカメラが飽和してしまう場合や、逆に反射光が弱
過ぎて検出できない場合が生じてしまうからである。
おける実装部品の位置測定などは可能であるが、はんだ
付け工程後のはんだ面の正確な検査は困難である。不可
能である。なぜなら、はんだ面は鏡面に近いため、はん
だ面の向きとカメラの位置関係によっては、反射光が強
過ぎてカメラが飽和してしまう場合や、逆に反射光が弱
過ぎて検出できない場合が生じてしまうからである。
課題を解決するための手段 本発明の実装済みプリント基板の検査装置は、回転駆動
される回転体と、その回転体に対して相対的に検査すべ
きプリント基板を移動せしめる手段と、前記回転体の回
転中心を中心とする略同一円周上に位置し、それぞれ前
記プリント基板に略垂直な方向よりビームスポットを照
射し、そのビームスポットが前記回転体の回転に伴って
順次プリント基板を走査するよう前記回転体上に配置さ
れた複数のビームスポット発生手段と、前記回転体上に
それぞれの前記ビームスポットを中心として放射状に配
置され、前記プリント基板よりの前記ビームスポットの
反射光を受光し、その反射光の受光位置に応じた検出出
力と輝度に応じた検出出力とを発生する複数の光電変換
手段を備え、前記光電変換手段を複数個まとめて１つの
グループとし、それぞれの光電変換手段が出力する複数
の検出出力から１つの検出出力を演算してこれをグルー
プの検出出力とするものである。
される回転体と、その回転体に対して相対的に検査すべ
きプリント基板を移動せしめる手段と、前記回転体の回
転中心を中心とする略同一円周上に位置し、それぞれ前
記プリント基板に略垂直な方向よりビームスポットを照
射し、そのビームスポットが前記回転体の回転に伴って
順次プリント基板を走査するよう前記回転体上に配置さ
れた複数のビームスポット発生手段と、前記回転体上に
それぞれの前記ビームスポットを中心として放射状に配
置され、前記プリント基板よりの前記ビームスポットの
反射光を受光し、その反射光の受光位置に応じた検出出
力と輝度に応じた検出出力とを発生する複数の光電変換
手段を備え、前記光電変換手段を複数個まとめて１つの
グループとし、それぞれの光電変換手段が出力する複数
の検出出力から１つの検出出力を演算してこれをグルー
プの検出出力とするものである。
作 用 上記構成によれば、ビームスポットの反射光を受光する
光電変換素子を前記ビームスポットの周囲に複数個配置
しているため視野が大きくなり、はんだ面の向きにより
実装済みプリント基板からの反射光の拡散特性が変化し
てもそれに伴う検査結果の変動は小さくでき、あらかじ
め分かっている実装済みプリント基板の凹凸の情報と比
較することにより検査を行うことが出来るものである。
また、それぞれの前記光電変換手段の出力すべての高
さ、輝度を計測してメモリーに記憶させる構成の場合、
情報量が非常に大きくなり、メモリー容量を大きくしな
ければならない。そこで、出力を複数個ずつのグループ
にまとめ、グループの高さ及び輝度情報を用いて検査を
行うことにより、後段のハードウェア、またはソフトウ
ェアの負担を軽減することができ、ハードウェア、特に
メモリー部等を小さくすることができ、コストダウンす
ることが可能になる。
光電変換素子を前記ビームスポットの周囲に複数個配置
しているため視野が大きくなり、はんだ面の向きにより
実装済みプリント基板からの反射光の拡散特性が変化し
てもそれに伴う検査結果の変動は小さくでき、あらかじ
め分かっている実装済みプリント基板の凹凸の情報と比
較することにより検査を行うことが出来るものである。
また、それぞれの前記光電変換手段の出力すべての高
さ、輝度を計測してメモリーに記憶させる構成の場合、
情報量が非常に大きくなり、メモリー容量を大きくしな
ければならない。そこで、出力を複数個ずつのグループ
にまとめ、グループの高さ及び輝度情報を用いて検査を
行うことにより、後段のハードウェア、またはソフトウ
ェアの負担を軽減することができ、ハードウェア、特に
メモリー部等を小さくすることができ、コストダウンす
ることが可能になる。
実施例 以下、本発明の実施例の実装済みプリント基板の検査装
置について、図面を参照しながら説明する。
置について、図面を参照しながら説明する。
第１図は、ビームスポット投光用光学系と受光用光学系
群が一体となった単位検査装置の斜視図である。１は、
例えばレーザーを使ったビームスポット投光用光学系、
２、３、４、５、６、７、８、９は前記ビームスポット
の反射面からの反射光を受け、その反射面の高さ及び輝
度情報を得るための半導体位置検出素子のような光電変
換素子である。この光電変換素子として、PSDすなわ
ち、ある所定の長さを有し、ビームスポットの照射位置
に応じて複数の出力端子の出力が相対的に変化するもの
を用いているが、これにはCCDラインセンサーなどを用
いることも可能である。10、11、12、13、14、15、16、
17は、三角測量を行うために実装済みプリント基板から
の反射ビームスポットを前記光電変換素子２、３、４、
５、６、７、８、９上にそれぞれ結像するためのレンズ
もしくはレンズ群である。これらの光電変換素子及びレ
ンズ群は、ビームスポット19の光軸を中心とする同一円
周上に等間隔に配置されている。そして、前記光電変換
素子の輝度及び高さの出力を隣り同士２つ１組にまとめ
る前処理回路を備えている。本実施例では、８組の光電
変換素子にしてあるが、もっと多数でも良く、またグル
ープの分け方も他の方法でも良い。18は実装済みプリン
ト基板、19はビームスポットであり、前記実装済みプリ
ント基板18に対しほぼ垂直に照射されている。
群が一体となった単位検査装置の斜視図である。１は、
例えばレーザーを使ったビームスポット投光用光学系、
２、３、４、５、６、７、８、９は前記ビームスポット
の反射面からの反射光を受け、その反射面の高さ及び輝
度情報を得るための半導体位置検出素子のような光電変
換素子である。この光電変換素子として、PSDすなわ
ち、ある所定の長さを有し、ビームスポットの照射位置
に応じて複数の出力端子の出力が相対的に変化するもの
を用いているが、これにはCCDラインセンサーなどを用
いることも可能である。10、11、12、13、14、15、16、
17は、三角測量を行うために実装済みプリント基板から
の反射ビームスポットを前記光電変換素子２、３、４、
５、６、７、８、９上にそれぞれ結像するためのレンズ
もしくはレンズ群である。これらの光電変換素子及びレ
ンズ群は、ビームスポット19の光軸を中心とする同一円
周上に等間隔に配置されている。そして、前記光電変換
素子の輝度及び高さの出力を隣り同士２つ１組にまとめ
る前処理回路を備えている。本実施例では、８組の光電
変換素子にしてあるが、もっと多数でも良く、またグル
ープの分け方も他の方法でも良い。18は実装済みプリン
ト基板、19はビームスポットであり、前記実装済みプリ
ント基板18に対しほぼ垂直に照射されている。
第２図は、光電変換素子からの照射位置により相対的に
値が変化する２つの電流出力を演算して高さ及び輝度情
報を得るための回路を示している。30は、光電変換素子
２及び３のそれぞれの出力同士を加算平均する前処理回
路である。31、32、33も光電変換素子４と５、６と７、
８と９にそれぞれ接続された同様な前処理回路である。
34は、前処理回路30からの２つの出力より割り算器40を
通して高さ情報を得、また、前記２つの出力の和よりオ
ペアンプ41を通して輝度情報を得ている高さ及び輝度情
報検出回路である。35、36、37も前記前処理回路31、3
2、33に接続された同様の検出回路である。この場合、
光電変換素子を８個使用しているが、前処理回路により
２つ１組にまとめているため、一つの光点に対して高さ
及び輝度情報が４組出力される。従って、後段での処理
回路が少なくてすみ、コストダウンが可能である。本実
施例では、前記光電変換素子を８個としたが、さらに数
量を多くすることもでき、前処理回路により複数個まと
めることによって更にメリットが大きくなる。この場
合、光電変換素子を８個使用しているが、前処理回路3
0、31、32、33を備えているため、高さ及び輝度情報も
一つの光点に対して４個出力される。38は、４個の高さ
情報から一つの高さ情報を得る高さ情報選択回路であ
り、選択方法として、例えば４個のうち最大レベルと最
小レベルを除いた残り２つの平均を取る方法がある。39
は、４個の輝度情報から一つの輝度情報を得る輝度情報
選択回路であり、その選択方法として例えば４個のうち
の最大レベルを取る方法がある。このように選択回路3
8、39はRAM40の節約及び前処理をつけたことによるCPU4
1の負荷軽減の目的で設けられたものである。前記二つ
の選択回路38、39の出力は、CPU41のバスに接続されて
いるRAM40へ送られる。前記CPU41では、前記RAM40より
読み出された高さ及び輝度情報と、あらかじめ基準とな
る実装済みプリント基板から得られてあらかじめ記憶さ
れている高さ及び輝度情報とを比較し、被検査実装済み
プリント基板の良否を決定する。
値が変化する２つの電流出力を演算して高さ及び輝度情
報を得るための回路を示している。30は、光電変換素子
２及び３のそれぞれの出力同士を加算平均する前処理回
路である。31、32、33も光電変換素子４と５、６と７、
８と９にそれぞれ接続された同様な前処理回路である。
34は、前処理回路30からの２つの出力より割り算器40を
通して高さ情報を得、また、前記２つの出力の和よりオ
ペアンプ41を通して輝度情報を得ている高さ及び輝度情
報検出回路である。35、36、37も前記前処理回路31、3
2、33に接続された同様の検出回路である。この場合、
光電変換素子を８個使用しているが、前処理回路により
２つ１組にまとめているため、一つの光点に対して高さ
及び輝度情報が４組出力される。従って、後段での処理
回路が少なくてすみ、コストダウンが可能である。本実
施例では、前記光電変換素子を８個としたが、さらに数
量を多くすることもでき、前処理回路により複数個まと
めることによって更にメリットが大きくなる。この場
合、光電変換素子を８個使用しているが、前処理回路3
0、31、32、33を備えているため、高さ及び輝度情報も
一つの光点に対して４個出力される。38は、４個の高さ
情報から一つの高さ情報を得る高さ情報選択回路であ
り、選択方法として、例えば４個のうち最大レベルと最
小レベルを除いた残り２つの平均を取る方法がある。39
は、４個の輝度情報から一つの輝度情報を得る輝度情報
選択回路であり、その選択方法として例えば４個のうち
の最大レベルを取る方法がある。このように選択回路3
8、39はRAM40の節約及び前処理をつけたことによるCPU4
1の負荷軽減の目的で設けられたものである。前記二つ
の選択回路38、39の出力は、CPU41のバスに接続されて
いるRAM40へ送られる。前記CPU41では、前記RAM40より
読み出された高さ及び輝度情報と、あらかじめ基準とな
る実装済みプリント基板から得られてあらかじめ記憶さ
れている高さ及び輝度情報とを比較し、被検査実装済み
プリント基板の良否を決定する。
第３図は検査装置全体の斜視図である。22、23、24、25
は、第１図で示した光学系群が一体となった単位検査装
置である。21はモーターなどの駆動源（図示せず）によ
りほぼ一定速度で回転駆動される回転円盤である。単位
検査装置22、23、24、25は、回転円盤21の中心に対し同
一円周上に等間隔に、回転円盤21の回転に伴って前記ビ
ームスポットが順次実装済みプリント基板18を走査する
よう配置されている。従って、実装済みプリント基板18
を第３図に示すx,y,z座標系のｙ方向へ順次移動するこ
とにより実装済みプリント基板18の全体をビームスポッ
トにより走査することが可能となる。26は現在単位検査
装置24が走査している軌跡であり、27は直前に単位検査
装置23で走査した軌跡を示している。これにより、無駄
な時間がなく最小時間で検査を終了することが出来る。
は、第１図で示した光学系群が一体となった単位検査装
置である。21はモーターなどの駆動源（図示せず）によ
りほぼ一定速度で回転駆動される回転円盤である。単位
検査装置22、23、24、25は、回転円盤21の中心に対し同
一円周上に等間隔に、回転円盤21の回転に伴って前記ビ
ームスポットが順次実装済みプリント基板18を走査する
よう配置されている。従って、実装済みプリント基板18
を第３図に示すx,y,z座標系のｙ方向へ順次移動するこ
とにより実装済みプリント基板18の全体をビームスポッ
トにより走査することが可能となる。26は現在単位検査
装置24が走査している軌跡であり、27は直前に単位検査
装置23で走査した軌跡を示している。これにより、無駄
な時間がなく最小時間で検査を終了することが出来る。
第４図に、もう一つの単位検査装置の実施例を示す。ビ
ームスポット投光用光学系１、及び、光電変換素子２、
３、４、５、６、７、８、９の構成、配置は第１図の実
施例と同様であり、前記光電変換素子の出力は、隣り同
士まとめられている。20は、前記ビームスポットの反射
光を前記光電変換素子上に結像するためのドーナツ状の
形をしたレンズである。本実施例では、前記光電変換素
子を８個ビームスポットを中心とする同一円周上に等間
隔に配置しているが、レンズ20の焦点位置が前記ビーム
スポットを中心とする円環を描くので、光電変換素子を
もっと多数配置し、出力をいくつかにまとめるような構
成に出来る。特に、すきまなく同一円周上に配置し、全
方向の反射光を受光することも可能である。
ームスポット投光用光学系１、及び、光電変換素子２、
３、４、５、６、７、８、９の構成、配置は第１図の実
施例と同様であり、前記光電変換素子の出力は、隣り同
士まとめられている。20は、前記ビームスポットの反射
光を前記光電変換素子上に結像するためのドーナツ状の
形をしたレンズである。本実施例では、前記光電変換素
子を８個ビームスポットを中心とする同一円周上に等間
隔に配置しているが、レンズ20の焦点位置が前記ビーム
スポットを中心とする円環を描くので、光電変換素子を
もっと多数配置し、出力をいくつかにまとめるような構
成に出来る。特に、すきまなく同一円周上に配置し、全
方向の反射光を受光することも可能である。
以上のように、本実施例は検査すべき実装済みプリント
基板に垂直にビームスポットを照射し、そのビームスポ
ットをその周辺に配置された光電変換素子と共に移動せ
しめながら実装済みプリント基板の各点の高さ及び輝度
の変化を計測するものであるため、実装済みプリント基
板の各点は同一条件で計測され、良好な検査が望めるも
のである。また、後段の処理回路への負担を大きくする
ことなく光電変換素子の数量を増やして視野を広げてい
るため、実装済みプリント基板からの反射光が種々の拡
散特性になってもそれに伴う検査結果の変動を小さくで
きるものである。
基板に垂直にビームスポットを照射し、そのビームスポ
ットをその周辺に配置された光電変換素子と共に移動せ
しめながら実装済みプリント基板の各点の高さ及び輝度
の変化を計測するものであるため、実装済みプリント基
板の各点は同一条件で計測され、良好な検査が望めるも
のである。また、後段の処理回路への負担を大きくする
ことなく光電変換素子の数量を増やして視野を広げてい
るため、実装済みプリント基板からの反射光が種々の拡
散特性になってもそれに伴う検査結果の変動を小さくで
きるものである。
発明の効果 以上のように本発明によれば、ビームスポットを実装済
みプリント基板へほぼ垂直に照射し、その光軸のまわり
に受光光学系を複数個配置し、それら照射、受光光学系
が一体となって実装済みプリント基板上を計測しながら
走査していくことにより、従来の検査機では困難だった
はんだ面の検査が良好に行えるようになった。
みプリント基板へほぼ垂直に照射し、その光軸のまわり
に受光光学系を複数個配置し、それら照射、受光光学系
が一体となって実装済みプリント基板上を計測しながら
走査していくことにより、従来の検査機では困難だった
はんだ面の検査が良好に行えるようになった。
第１図は本発明の実装済みプリント基板検査装置の第１
の実施例におけるビームスポット投光用光学系と受光光
学系が一体となった一単位検査装置の斜視図、第２図は
同検査装置の電気回路のブロック図、第３図は同実施例
の要部を示す斜視図、第４図は第２の実施例における単
位検査装置の斜視図、第５図は、従来のプリント基板検
査装置の斜視図である。 １……ビームスポット投光用光学系、２〜９……光電変
換素子、10〜17……レンズ、18……被検査プリント基
板、19……ビームスポット、20……ドーナツ形レンズ、
21……回転円盤、22〜25……単位検査装置、30〜33……
前処理回路、34〜37……高さ及び輝度情報検出回路、38
……高さ情報選択回路、39……輝度情報選択回路、40…
…割り算器、41……オペアンプ、54……カメラ、55、56
……スリット光投光用照射装置。
の実施例におけるビームスポット投光用光学系と受光光
学系が一体となった一単位検査装置の斜視図、第２図は
同検査装置の電気回路のブロック図、第３図は同実施例
の要部を示す斜視図、第４図は第２の実施例における単
位検査装置の斜視図、第５図は、従来のプリント基板検
査装置の斜視図である。 １……ビームスポット投光用光学系、２〜９……光電変
換素子、10〜17……レンズ、18……被検査プリント基
板、19……ビームスポット、20……ドーナツ形レンズ、
21……回転円盤、22〜25……単位検査装置、30〜33……
前処理回路、34〜37……高さ及び輝度情報検出回路、38
……高さ情報選択回路、39……輝度情報選択回路、40…
…割り算器、41……オペアンプ、54……カメラ、55、56
……スリット光投光用照射装置。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥田 英二 香川県高松市寿町２丁目２番10号 松下寿 電子工業株式会社内 (72)発明者 上岡 秀行 香川県高松市寿町２丁目２番10号 松下寿 電子工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−320417（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−187619（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−235511（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−67815（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−2114（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】回転駆動される回転体と、その回転体に対
して相対的に検査すべきプリント基板を移動せしめる手
段と、前記回転体の回転中心を中心とする略同一円周上
に位置し、それぞれ前記プリント基板に略垂直な方向よ
りビームスポットを照射し、そのビームスポットが前記
回転体の回転に伴って順次プリント基板を走査するよう
前記回転体上に配置された複数のビームスポット発生手
段と、前記回転体上にそれぞれの前記ビームスポットを
中心として放射状に配置され、前記プリント基板よりの
前記ビームスポットの反射光を受光し、その反射光の受
光位置に応じた検出出力と輝度に応じた検出出力とを発
生する複数の光電変換手段を備え、前記光電変換手段を
複数個まとめて１つのグループとし、それぞれの光電変
換手段が出力する複数の検出出力から１つの検出出力を
演算してこれをグループの検出出力とする実装済みプリ
ント基板の検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1008219A JPH0672775B2 (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 実装済みプリント基板の検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1008219A JPH0672775B2 (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 実装済みプリント基板の検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02187615A JPH02187615A (ja) | 1990-07-23 |
| JPH0672775B2 true JPH0672775B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=11687095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1008219A Expired - Fee Related JPH0672775B2 (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | 実装済みプリント基板の検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0672775B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10222199B2 (en) | 2014-12-02 | 2019-03-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Displacement sensor, displacement detection apparatus, and displacement detection method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102741680B (zh) * | 2010-01-29 | 2015-09-23 | 株式会社日立高新技术 | 分析装置 |
-
1989
- 1989-01-17 JP JP1008219A patent/JPH0672775B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10222199B2 (en) | 2014-12-02 | 2019-03-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Displacement sensor, displacement detection apparatus, and displacement detection method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02187615A (ja) | 1990-07-23 |
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