JPH07119705B2 - 電子部品の検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電子部品の検査装置に関し、特に、プリン
ト基板上に設置されたチップ部品とか、半導体チップ部
品、IC、LSIパッケージ、抵抗器、コンデンサ等の部品
のプリント基板上における取り付け状態を効率よく検査
できるような電子部品の検査装置に関する。

［従来の技術］ 電子部品のプリント基板上の取り付け位置とか、そのず
れ量、取り付け角度等、その取り付け状態を検査するシ
ステムとしては、部品全体に所定の光を照射して、部品
の全体的な映像をイメージセンサ等により採取して、こ
の映像を画像解析して検査するものや、超音波等を使用
して検査するものがある。

［解決しようとする問題点］ 従来の部品の全体的な映像をイメージセンサ等により採
取して画像解析するものにあっては、データの処理量が
多く、部品の数が多くなると、膨大なデータ処理を要求
されて、処理が遅くなり、十分な検査ができないという
欠点がある。

また、超音波等によりセンスするものにあっても、部品
の種類によっては、解像度が落ち十分な検査ができず、
部品取付誤認率が大きくなり、しかも特殊な処理を必要
とする。

さらに、電子部品によっては色調の相違するものがあっ
て、照射光等を調整しても検査し難いという欠点があ
る。

［発明の目的］ この発明は、このような従来技術の問題点等にかんがみ
てなされたものであって、このような問題点等を解決す
るとともに、そのデータ処理量が少なく、効率的に電子
部品の取り付け位置や、そのずれ量等を検出することが
できる電子部品の検査装置を提供することを目的とす
る。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、電子部品の両側部に形成された金属製の脚部
により基板に取り付けられた前記電子部品の前記基板上
での位置を検査する電子部品の検査装置において、 前記基板を載置し、この基板の位置をＸ−Ｙ座標で管理
してＸ、Ｙ方向に移動可能なステージと、 前記ステージに対して所定の位置関係をもって固定さ
れ、前記ステージに載置された前記基板の電子部品の両
側部に設けられた金属製の脚部の肩部に、前記基板に対
して20度〜30度の角度をもって斜めから光を照射する照
射手段と、 前記ステージに対して所定の位置関係をもって固定され
ると共に前記電子部品の上方に受光面が位置し、前記照
射手段により得られる前記電子部品の前記脚部の肩部の
正反射像を撮像してアナログ信号として発生するカメラ
と、 このカメラから出力される前記アナログ信号に基づいて
前記電子部品の脚部の肩部を示す正反射像に対応した信
号を画像処理して二値化画像データを出力する画像処理
装置と、 前記ステージ上に載置された基板のＸ−Ｙ座標データと
前記画像処理装置から出力される二値化画像データに基
づき、前記Ｘ−Ｙ座標上における電子部品の画像データ
の重心位置を求め、予め記憶していた基準重心位置と比
較して電子部品の基板上での取り付け状態を判定する演
算装置と、 を具備してなることを特徴とする。

［作用］ このように構成することにより、電子部品を特徴付ける
複数の外形画像データの処理で電子部品の取付状態の認
識ができ、たとえ、検査対象となる電子部品が多くなっ
ても、複数の外形画像データから個々の重心位置を求め
ることで電子部品の基板に対する精度の高い取り付け状
態の検査ができる。その結果、電子部品の取り付け状態
の検査におけるデータ処理量が低減するとともに、少な
いデータであっても、効率のよい処理ができ、多種多様
な部品を単時間に検査可能である。

また、得られる映像が部品の外形（境界部品を含む）に
対する正反射像であることから正反射を生じる強度の光
を照射すれば、部品の色調に影響され難い。

更に金属の脚部の反射光を捉えることにより周囲の部分
とその反射部分とのコントラストが強く、脚部の輪隔を
正確に捉えることができ、この結果電子部品の取り付け
状態を容易に正確に検査することがる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例について図面を用いて詳細に
説明する。

第１図は、この発明の実施例に係る電子部品の検査装置
の外観図であり、第２図は、第１図に示す検査装置の画
像処理装置の構成を示すブロック図、第３図（ａ）、
（ｂ）は、その採取映像と部品の関係を示す説明図であ
る。

第１図において、10は、電子部品の検査装置であって、
１は、そのカメラであり、２、２は一対の投光器であ
り、Ｘ−Ｙステージ４上に載置された基板３上の電子部
品７の金属製の脚部の肩部（詳しくは第３図を参照）に
両側から光を照射する。なお、前後にも同様な関係で１
対の投光器（図示せず）が設けられていて、この装置で
は、合計４つの投光器が配置されている。

ここで、カメラ１と前後／左右の投光器２、２、２、
２、そしてＸ−Ｙステージ４とは、それぞれ電子部品の
検査装置10の本体フレーム又はカメラ台５に一定の位置
関係をもって固定されている。そして投光器２、２、
２、２は、それぞれＸ−Ｙステージ４の面に対して20度
〜30度の低い角度範囲内において選択された特定角度で
傾斜配置されている。

電子部品７を搭載した基板３は、Ｘ−Ｙステージ４上に
着脱可能に固定されていて、画像処理装置６の制御の下
にＸ−Ｙステージ４を作動させて、目的とする検査対象
部品をカメラ１の視野内に入るように基板３を移動させ
る。

そして、投光器２、２、２、２により光照射を行うと、
光Ｓの照射角度が20度〜30度と低い角度であることか
ら、低い入射角での照射となるため、基板30の表面及び
電子部品７の表面（平面部）より反射してカメラ１に入
る光は少なくなり、全体として暗い画像となる。

この反射像の中で部品の角の部分にあたった光Ｐのみ
は、明るい正反射像を生じ、部品の外形形状に対応する
特徴のある像を作る。

第３図（ａ）、（ｂ）は、この場合の像と部品の関係を
説明するものである。

第３図（ａ）に見るように、集積回路部品11の左右両側
部に設けられた金属製の脚部12の肩部に、左右の投光器
２（第１図参照）から同時に光を照射すると、脚部12の
肩部の反射光Ｐの強度が大きいので13の符号で示すよう
に脚部12の肩部の鮮明な正反射像が得られる。

また第３図（ｂ）に見るようなトランジスタチップ部品
14の金属製の脚部15の肩部に対して光を照射した場合、
16の符号で示すような脚部15の肩部の鮮明な正反射像が
得られる。

なお、第３図（ａ）、（ｂ）の映像は、金属製の脚部に
投光器２から光が照射される関係から前記のような映像
が得られるものであって、これは部品の取付高さと関係
する。したがって、投光器２からの光が脚部及び部品の
角が共に照射されるような関係にあれば、これらを合わ
せた正反射像パターンとなる。

以上のようにして得られる正反射像は、金属の反射像で
あるため二値化処理に適する映像であり、これを画像処
理装置６側に送出して、正反射像に対応する画像データ
を構成し、前記映像パターンに対応の画像データに基づ
いて演算装置にて基板上における電子部品の取り付け位
置を算出し、予め記憶していた基準位置と比較して良否
を判定する。この判定方法としては、部品の重心を算出
して、その位置データと本来の取付位置とからそのずれ
量により、その取付状態を判定することができる。さら
には、画像データの特徴から、その特徴分析をすること
でどの部品が取付ているかも認識できる。

次に、画像処理装置６を中心とした内部構成について第
２図に基づき説明する。

基板３に搭載されたチップ部品としての電子部品７の検
査は、カメラ１から得られる画像データを画像処理装置
６にて処理することで行われ、その位置測定等は、同様
に画像処理装置６にて画像データを演算処理するととも
に、Ｘ−Ｙステージ４から得た位置データ（Ｘ−Ｙ座標
データ）に基づき行われる。

ここで、カメラ１には、二次元イメージセンサ（Ｘ−Ｙ
イメージセンサ）と増幅回路とが内蔵されていて、カメ
ラ１から得た二次元映像をアナログ信号として発生し
て、これを画像処理装置６のA/D変換器23へと送出す
る。

一方、画像処理装置６は、カメラ１からの画像信号を受
けるA/D変換器23とこのA/D変換器23からのデータを一時
的に記憶する画像データバッファ24とを有していて、画
像データバッファ24のデータは、バス25を介してマイク
ロプロセッサ（MPU）26の制御のもとに、二値化された
画像データがメモリ27に転送される。即ち画像処理装置
６では、カメラ１からのアナログ信号に基づいて電子部
品の外形を示す正反射像に対応した信号を画像処理して
二値化画像データをメモリ27に転送している。そしてメ
モリ27に記憶された所定の検査プログラム27aに従って
これら二値化画像データに対して先述したように所定の
処理がなされる。

また、画像処理装置６は、キーボード28及びＸ−Ｙステ
ージ４を駆動制御するＸ−Ｙステージ駆動回路31、投光
器駆動回路32、画面メモリ33、そしてCRTディスプレイ3
4とを有していて、キーボード28と、投光器駆動回路32
及びＸ−Ｙステージ３とは、それぞれインターフェイス
回路35、36、バス25とを介してMPU26に接続されてい
る。

ここで、MPU26は、所定のデータを画面メモリ33に転写
して所定の情報をCRTディスプレイ34に送出して表示す
る制御を行い、その取付状態の検査を検査処理プログラ
ム27aと各種の部品認識プログラム27a、27b、27c、27
d、27eとにより実現する。この実施例では、MPU26は、
既述したように、画像処理装置６から出力される二値化
画像データに基づいて電子部品の取り付け位置の良否を
判定する演算装置も兼用している。

以上説明してきたが、実施例では、四角形状や円筒形の
チップ部品を中心として説明しているが、検査対象部品
は、その他の形状の部品であってもよく、部品は、チッ
プ部品に限定されないことももちろんである。

［発明の効果］ 本発明によれば、電子部品の個々について、外形に対応
する二値化画像データを得、その画像データに基づいて
基板上での取り付け状態を判定しているため、精度の高
い取り付け状態の検査ができる。その結果、電子部品の
取り付け状態の検査におけるデータ処理量が低減すると
ともに、少ないデータであっても、効率のよい処理がで
き、多種多様な部品を短時間に検査可能である。

更にカメラと照射手段とをステージに対して所定の位置
関係をもって固定し、基板のＸ−Ｙ座標データを取り込
んで電子部品の外形位置をいわば絶対座標で求めている
ため、ただちに電子部品の取り付け位置を判定すること
ができ、多数の電子部品を搭載した基板について高速に
検査できる。

そして電子部品の金属の脚部の肩部に光を照射して、そ
の反射光を捉えて脚部の肩部の正反射像を得るようにし
ているため、周囲の部分とその反射部分とのコントラス
トが強く、脚部の輪隔を正確に捉らえることができ、こ
の結果電子部品の取り付け状態を容易に正確に検査する
ことがる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例に係る電子部品の検査装置
の外観図であり、第２図は、この発明の実施例に係る電
子部品の検査装置の内部構成を示すブロック図、第３図
（ａ）、（ｂ）は、それぞれその採取映像と部品の関係
の説明図である。 １……カメラ、２……投光器、３……基板、４……Ｘ−
Ｙステージ、５……カメラ台、６……画像処理装置、７
……電子部品、10……電子部品の検査装置、11……IC部
品、13、16……正反射映像、14……トランジスタチップ
部品、21……部品検出光学系、22……対物光学系、23…
…A/D変換器、24……画像データバッファ、25……バ
ス、26……マイクロプロセッサ、27……メモリ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品の両側部に形成された金属製の脚
   部により基板に取り付けられた前記電子部品の前記基板
   上での位置を検査する電子部品の検査装置において、 前記基板を載置し、この基板の位置をＸ−Ｙ座標で管理
   してＸ、Ｙ方向に移動可能なステージと、 前記ステージに対して所定の位置関係をもって固定さ
   れ、前記ステージに載置された前記基板の電子部品の両
   側部に設けられた金属製の脚部の肩部に、前記基板に対
   して20度〜30度の角度をもって斜めから光を照射する照
   射手段と、 前記ステージに対して所定の位置関係をもって固定され
   ると共に前記電子部品の上方に受光面が位置し、前記照
   射手段により得られる前記電子部品の前記脚部の肩部の
   正反射像を撮像してアナログ信号として発生するカメラ
   と、 このカメラから出力される前記アナログ信号に基づいて
   前記電子部品の脚部の肩部を示す正反射像に対応した信
   号を画像処理して二値化画像データを出力する画像処理
   装置と、 前記ステージ上に載置された基板のＸ−Ｙ座標データと
   前記画像処理装置から出力される二値化画像データに基
   づき、前記Ｘ−Ｙ座標上における電子部品の画像データ
   の重心位置を求め、予め記憶していた基準重心位置と比
   較して電子部品の基板上での取り付け状態を判定する演
   算装置と、 を具備してなることを特徴とする電子部品の検査装置。