JPH0712749A - 電子部品の外観検査装置および外観検査方法 - Google Patents
電子部品の外観検査装置および外観検査方法Info
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- JPH0712749A JPH0712749A JP5154764A JP15476493A JPH0712749A JP H0712749 A JPH0712749 A JP H0712749A JP 5154764 A JP5154764 A JP 5154764A JP 15476493 A JP15476493 A JP 15476493A JP H0712749 A JPH0712749 A JP H0712749A
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- electronic component
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- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
- G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
- H05K13/081—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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- H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
- H05K13/081—Integration of optical monitoring devices in assembly lines; Processes using optical monitoring devices specially adapted for controlling devices or machines in assembly lines
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- H05K13/08—Monitoring manufacture of assemblages
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Optical Distance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 カメラとレーザ発振器により、基板に半田付
けされた電子部品や半田の外観を検査する外観検査装置
において、検査に要する時間を大幅に短縮できる手段を
提供する。 【構成】 基板１に搭載された電子部品Ｐ１，Ｐ２・・
・を真上から観察するようにカメラ７を配置する。また
カメラ７の垂直な光路の周囲にレーザ発振器９から照射
されたレーザ光の受光部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５
Ｄを配置することにより、カメラ７の視野Ａとレーザ光
の照射エリアＢを合致させる。したがってカメラ７によ
る電子部品Ｐ１の画像データの取り込みと、受光部１５
Ａ〜１５Ｄによる半田Ｓ１の高さ分布計測を同時に行う
ことにより、ＸＹテーブル２の移動回数を少なくし、検
査時間を短縮できる。
けされた電子部品や半田の外観を検査する外観検査装置
において、検査に要する時間を大幅に短縮できる手段を
提供する。 【構成】 基板１に搭載された電子部品Ｐ１，Ｐ２・・
・を真上から観察するようにカメラ７を配置する。また
カメラ７の垂直な光路の周囲にレーザ発振器９から照射
されたレーザ光の受光部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５
Ｄを配置することにより、カメラ７の視野Ａとレーザ光
の照射エリアＢを合致させる。したがってカメラ７によ
る電子部品Ｐ１の画像データの取り込みと、受光部１５
Ａ〜１５Ｄによる半田Ｓ１の高さ分布計測を同時に行う
ことにより、ＸＹテーブル２の移動回数を少なくし、検
査時間を短縮できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板に搭載された電子
部品の搭載ミスの有無や、電子部品の電極を基板のラン
ドに接着する半田の半田付け状態の良否を検査するため
の電子部品の外観検査装置および外観検査方法に関する
ものである。
部品の搭載ミスの有無や、電子部品の電極を基板のラン
ドに接着する半田の半田付け状態の良否を検査するため
の電子部品の外観検査装置および外観検査方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣ、ＬＳＩ、コンデンサチップ、抵抗
チップなどの電子部品は、基板に半田付けされた後、外
観検査が行われる。外観検査は、電子部品の搭載ミスの
有無の検査と、電子部品の電極を基板のランド（電極）
に接着する半田の半田付け状態の良否の検査に大別され
る。
チップなどの電子部品は、基板に半田付けされた後、外
観検査が行われる。外観検査は、電子部品の搭載ミスの
有無の検査と、電子部品の電極を基板のランド（電極）
に接着する半田の半田付け状態の良否の検査に大別され
る。
【０００３】また、上記搭載ミスの検査の検査項目とし
ては、電子部品の有無、電子部品の位置ずれ、電子部品
の表裏反転、電子部品の左右反転、電子部品の立ち、電
子部品の品種の確認などがある。また上記半田付け状態
の検査項目としては、半田過多、半田過少、半田ブリッ
ジの有無などがある。
ては、電子部品の有無、電子部品の位置ずれ、電子部品
の表裏反転、電子部品の左右反転、電子部品の立ち、電
子部品の品種の確認などがある。また上記半田付け状態
の検査項目としては、半田過多、半田過少、半田ブリッ
ジの有無などがある。
【０００４】電子部品の外観検査装置としては、カメラ
と、レーザ光を照射するレーザ発振器を用いた高さ計測
装置が多用されている。カメラは、視野内の計測対象物
の面情報を一括して入手できるので情報量が多いという
長所を有しているが、高さ情報は入手できない短所を有
している。これに対しレーザ発振器を用いた高さ計測装
置は、計測対象物の面情報を一括して入手できないので
情報量は少ないという短所を有しているが、計測対象物
のポイント毎の高さを精密に計測できるという長所を有
している。
と、レーザ光を照射するレーザ発振器を用いた高さ計測
装置が多用されている。カメラは、視野内の計測対象物
の面情報を一括して入手できるので情報量が多いという
長所を有しているが、高さ情報は入手できない短所を有
している。これに対しレーザ発振器を用いた高さ計測装
置は、計測対象物の面情報を一括して入手できないので
情報量は少ないという短所を有しているが、計測対象物
のポイント毎の高さを精密に計測できるという長所を有
している。
【０００５】そこで本出願人は、先に、カメラとレーザ
発振器を用いた高さ計測装置を併用した電子部品の外観
検査装置を提案した（特開平３−４８７５５号公報）。
このものは、基板を載置するＸＹテーブルの上方にカメ
ラを配設し、このカメラの側方に高さ計測装置を配設し
て構成されている。
発振器を用いた高さ計測装置を併用した電子部品の外観
検査装置を提案した（特開平３−４８７５５号公報）。
このものは、基板を載置するＸＹテーブルの上方にカメ
ラを配設し、このカメラの側方に高さ計測装置を配設し
て構成されている。
【０００６】この従来の外観検査装置による外観検査方
法を図６（ｂ）のタイムチャートおよび図７を参照しな
がら説明する。図７は、ＸＹテーブル２上に載置された
基板１の平面図である。基板１には多品種の電子部品Ｐ
１，Ｐ２・・・が搭載されている。図７において、ＸＹ
テーブル２を駆動して第１番目の電子部品Ｐ１をカメラ
の視野Ａ内に位置させる。次にカメラでこの電子部品Ｐ
１やこの電子部品Ｐ１の電極を基板１のランドに接着す
る半田Ｓ１を観察してその画像データを取り込み、この
画像データをコンピュータの制御部で解析することによ
り、電子部品Ｐ１の有無や位置ずれ、あるいは半田付け
状態の良否などを判定する。第１番目の電子部品Ｐ１の
検査が終了したならば、再びＸＹテーブル２を駆動して
基板１をＸ方向やＹ方向に水平移動させ、第２番目の電
子部品Ｐ２をカメラの視野Ａに位置させる。次にカメラ
でこの電子部品Ｐ２を観察し、前記第１番目の電子部品
Ｐ１と同様の外観検査を行う。以下同様にして、第３番
目以下の電子部品Ｐ３，Ｐ４・・・の外観検査を行う。
図中、実線矢印はカメラによる検査順序を示している。
法を図６（ｂ）のタイムチャートおよび図７を参照しな
がら説明する。図７は、ＸＹテーブル２上に載置された
基板１の平面図である。基板１には多品種の電子部品Ｐ
１，Ｐ２・・・が搭載されている。図７において、ＸＹ
テーブル２を駆動して第１番目の電子部品Ｐ１をカメラ
の視野Ａ内に位置させる。次にカメラでこの電子部品Ｐ
１やこの電子部品Ｐ１の電極を基板１のランドに接着す
る半田Ｓ１を観察してその画像データを取り込み、この
画像データをコンピュータの制御部で解析することによ
り、電子部品Ｐ１の有無や位置ずれ、あるいは半田付け
状態の良否などを判定する。第１番目の電子部品Ｐ１の
検査が終了したならば、再びＸＹテーブル２を駆動して
基板１をＸ方向やＹ方向に水平移動させ、第２番目の電
子部品Ｐ２をカメラの視野Ａに位置させる。次にカメラ
でこの電子部品Ｐ２を観察し、前記第１番目の電子部品
Ｐ１と同様の外観検査を行う。以下同様にして、第３番
目以下の電子部品Ｐ３，Ｐ４・・・の外観検査を行う。
図中、実線矢印はカメラによる検査順序を示している。
【０００７】以上のようにしてカメラによるすべての電
子部品の外観検査が終了したならば、次に高さ計測装置
により半田付け状態の検査を行う。この検査は次のよう
にして行われる。すなわちＸＹテーブル２を駆動して基
板１をＸ方向やＹ方向に水平移動させ、第１番目の電子
部品Ｐ１をレーザ光の照射エリアＢ内に位置させる。そ
して半田Ｓ１にレーザ光を照射し、その反射光を受光部
で受光して、半田Ｓ１の高さの分布を計測し、計測結果
をコンピュータで解析することにより、半田付け状態の
良否を判定する。上述したように、レーザ光を用いた高
さ計測装置は計測対象物の高さを精密に計測できる長所
を有しているので、半田の高さの分布を精密に計測して
半田付け状態の良否を判定する検査装置としてきわめて
すぐれている。
子部品の外観検査が終了したならば、次に高さ計測装置
により半田付け状態の検査を行う。この検査は次のよう
にして行われる。すなわちＸＹテーブル２を駆動して基
板１をＸ方向やＹ方向に水平移動させ、第１番目の電子
部品Ｐ１をレーザ光の照射エリアＢ内に位置させる。そ
して半田Ｓ１にレーザ光を照射し、その反射光を受光部
で受光して、半田Ｓ１の高さの分布を計測し、計測結果
をコンピュータで解析することにより、半田付け状態の
良否を判定する。上述したように、レーザ光を用いた高
さ計測装置は計測対象物の高さを精密に計測できる長所
を有しているので、半田の高さの分布を精密に計測して
半田付け状態の良否を判定する検査装置としてきわめて
すぐれている。
【０００８】第１番目の電子部品Ｐ１の検査が終了した
ならば、再びＸＹテーブル２を駆動して基板１をＸ方向
やＹ方向に水平移動させ、第２番目の電子部品Ｐ２をレ
ーザ光の照射エリアＢに位置させ、半田Ｓ２にレーザ光
を照射して半田付け状態を検査する。以下同様にして、
第３番目以下の電子部品Ｐ３，Ｐ４・・・の外観検査を
行う。図中、破線矢印は高さ計測装置による検査順序を
示している。
ならば、再びＸＹテーブル２を駆動して基板１をＸ方向
やＹ方向に水平移動させ、第２番目の電子部品Ｐ２をレ
ーザ光の照射エリアＢに位置させ、半田Ｓ２にレーザ光
を照射して半田付け状態を検査する。以下同様にして、
第３番目以下の電子部品Ｐ３，Ｐ４・・・の外観検査を
行う。図中、破線矢印は高さ計測装置による検査順序を
示している。
【０００９】図６（ｂ）は上記した従来の外観検査装置
による外観検査のタイムチャートを示している。図示す
るように、従来の電子部品の外観検査装置は、ＸＹテー
ブル２を駆動して基板１をＸ方向やＹ方向に水平移動さ
せながら、カメラによる電子部品の外観検査を行い、す
べての電子部品Ｐ１，Ｐ２・・・についてカメラによる
外観検査が終了したならば、再びＸＹテーブル２を駆動
して基板１をＸ方向やＹ方向に水平移動させながら、高
さ計測装置によりすべての電子部品の半田付け状態を検
査していた。図中、ｔ１１，ｔ１２・・・は基板１を水
平移動させるためのＸＹテーブル２の駆動時間、ｔ２
１，ｔ２２・・・はカメラによる各々の電子部品Ｐ１，
Ｐ２・・・の画像取り込み時間、ｔ３１，ｔ３２・・・
は高さ計測装置による半田の高さ計測時間、ｔ４１，ｔ
４２・・・はコンピュータの制御部による判定時間であ
る。図示するようにコンピュータの制御部による判定時
間は、ＸＹテーブル２を駆動して基板１を水平移動させ
ている最中に行われるので、タクトタイムの長短に影響
を与えない。
による外観検査のタイムチャートを示している。図示す
るように、従来の電子部品の外観検査装置は、ＸＹテー
ブル２を駆動して基板１をＸ方向やＹ方向に水平移動さ
せながら、カメラによる電子部品の外観検査を行い、す
べての電子部品Ｐ１，Ｐ２・・・についてカメラによる
外観検査が終了したならば、再びＸＹテーブル２を駆動
して基板１をＸ方向やＹ方向に水平移動させながら、高
さ計測装置によりすべての電子部品の半田付け状態を検
査していた。図中、ｔ１１，ｔ１２・・・は基板１を水
平移動させるためのＸＹテーブル２の駆動時間、ｔ２
１，ｔ２２・・・はカメラによる各々の電子部品Ｐ１，
Ｐ２・・・の画像取り込み時間、ｔ３１，ｔ３２・・・
は高さ計測装置による半田の高さ計測時間、ｔ４１，ｔ
４２・・・はコンピュータの制御部による判定時間であ
る。図示するようにコンピュータの制御部による判定時
間は、ＸＹテーブル２を駆動して基板１を水平移動させ
ている最中に行われるので、タクトタイムの長短に影響
を与えない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、カメラで各電子部品Ｐ１，Ｐ２・・・の
画像を取り込んだり、レーザ光を各電子部品Ｐ１，Ｐ２
・・・の半田Ｓ１，Ｓ２・・・に照射する毎に、ＸＹテ
ーブル２を駆動して各電子部品Ｐ１，Ｐ２・・・をカメ
ラの視野Ａやレーザ光の照射エリアＢに位置決めせねば
ならないため、ＸＹテーブル２の駆動回数が多く、１枚
の基板１の外観検査を行うのに、長い時間を要するとい
う問題点があった。このような問題点は、高さ計測装置
により半田付け状態の検査を行った後、カメラで電子部
品の外観検査を行うようにしても同様に生じる。
来の方法では、カメラで各電子部品Ｐ１，Ｐ２・・・の
画像を取り込んだり、レーザ光を各電子部品Ｐ１，Ｐ２
・・・の半田Ｓ１，Ｓ２・・・に照射する毎に、ＸＹテ
ーブル２を駆動して各電子部品Ｐ１，Ｐ２・・・をカメ
ラの視野Ａやレーザ光の照射エリアＢに位置決めせねば
ならないため、ＸＹテーブル２の駆動回数が多く、１枚
の基板１の外観検査を行うのに、長い時間を要するとい
う問題点があった。このような問題点は、高さ計測装置
により半田付け状態の検査を行った後、カメラで電子部
品の外観検査を行うようにしても同様に生じる。
【００１１】そこで本発明は、基板に半田付けされた電
子部品の外観検査に要する時間を大幅に短縮できる電子
部品の外観検査装置および外観検査方法を提供すること
を目的とする。
子部品の外観検査に要する時間を大幅に短縮できる電子
部品の外観検査装置および外観検査方法を提供すること
を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、基
板に半田にて接着された電子部品を真上から観察するカ
メラと、電子部品に向かって照明光を照射する光源と、
カメラの視野に重なるように設定された照射エリアに上
方から計測光を照射する光照射器と、照射エリアの斜上
方に配設されて光照射器から照射されて半田に反射され
た計測光の反射光を受光する受光部と、基板をカメラや
光照射器に対して相対的に水平方向に移動させる移動手
段とから電子部品の外観検査装置を構成している。
板に半田にて接着された電子部品を真上から観察するカ
メラと、電子部品に向かって照明光を照射する光源と、
カメラの視野に重なるように設定された照射エリアに上
方から計測光を照射する光照射器と、照射エリアの斜上
方に配設されて光照射器から照射されて半田に反射され
た計測光の反射光を受光する受光部と、基板をカメラや
光照射器に対して相対的に水平方向に移動させる移動手
段とから電子部品の外観検査装置を構成している。
【００１３】
【作用】上記構成によれば、カメラの視野とレーザ光の
照射エリアは重なっているので、移動手段を駆動して電
子部品をカメラの視野内に位置決めすれば、この電子部
品は計測光の照射エリア内にも位置決めされるので、移
動手段を駆動することなく、カメラによる電子部品の外
観検査と、計測光による半田付け状態の検査を行える。
したがって上記従来方法に比較して移動手段の駆動回数
を大幅に削減でき、１枚の基板の外観検査に要する時間
を大幅に短縮できる。
照射エリアは重なっているので、移動手段を駆動して電
子部品をカメラの視野内に位置決めすれば、この電子部
品は計測光の照射エリア内にも位置決めされるので、移
動手段を駆動することなく、カメラによる電子部品の外
観検査と、計測光による半田付け状態の検査を行える。
したがって上記従来方法に比較して移動手段の駆動回数
を大幅に削減でき、１枚の基板の外観検査に要する時間
を大幅に短縮できる。
【００１４】
【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。
説明する。
【００１５】図１は電子部品の外観検査装置の斜視図、
図２は同断面図である。基板１はＸＹテーブル２上に載
置されている。ＸＹテーブル２は、Ｘテーブル３とＹテ
ーブル４を備えており、Ｘ方向モータＭＸを駆動する
と、基板１はＸ方向へ水平移動し、またＹ方向モータＭ
Ｙを駆動すると基板１はＹ方向へ水平移動する。
図２は同断面図である。基板１はＸＹテーブル２上に載
置されている。ＸＹテーブル２は、Ｘテーブル３とＹテ
ーブル４を備えており、Ｘ方向モータＭＸを駆動する
と、基板１はＸ方向へ水平移動し、またＹ方向モータＭ
Ｙを駆動すると基板１はＹ方向へ水平移動する。
【００１６】ＸＹテーブル２の上方にはボックス５が配
設されており、ボックス５の上部には鏡筒６が立設され
ている。鏡筒６の上部にはカメラ７とズーム機構８が設
けられている。このカメラ７はＣＣＤカメラであり、こ
れに内蔵された受光素子に明暗の濃淡画像を取り込む。
またズーム機構８は、カメラ７が明瞭な画像を取り込め
るように、カメラ７の焦点深度を調整する。
設されており、ボックス５の上部には鏡筒６が立設され
ている。鏡筒６の上部にはカメラ７とズーム機構８が設
けられている。このカメラ７はＣＣＤカメラであり、こ
れに内蔵された受光素子に明暗の濃淡画像を取り込む。
またズーム機構８は、カメラ７が明瞭な画像を取り込め
るように、カメラ７の焦点深度を調整する。
【００１７】鏡筒６の側部には、レーザ発振器９とレー
ザ走査部１０が設けられている。図２において、鏡筒６
の内部の上部には第１のフィルタ１１が設けられてお
り、第１のフィルタ１１の直下にはビームスプリッタ１
２が設けられている。ビームスプリッタ１２にかえて、
ハーフミラーを用いることもできる。カメラ７は基板１
の真上に配設されているので、カメラ７の光路は基板１
に対して垂直であり、カメラ７は基板１に搭載された電
子部品Ｐ１，Ｐ２・・・を真上から観察する。またレー
ザ発振器９から照射されたレーザ光は、レーザ走査部１
０でＸ方向やＹ方向にスキャンニングされ、ビームスプ
リッタ１２で下方へ反射されて、基板１に対して垂直若
しくはほぼ垂直に照射される。
ザ走査部１０が設けられている。図２において、鏡筒６
の内部の上部には第１のフィルタ１１が設けられてお
り、第１のフィルタ１１の直下にはビームスプリッタ１
２が設けられている。ビームスプリッタ１２にかえて、
ハーフミラーを用いることもできる。カメラ７は基板１
の真上に配設されているので、カメラ７の光路は基板１
に対して垂直であり、カメラ７は基板１に搭載された電
子部品Ｐ１，Ｐ２・・・を真上から観察する。またレー
ザ発振器９から照射されたレーザ光は、レーザ走査部１
０でＸ方向やＹ方向にスキャンニングされ、ビームスプ
リッタ１２で下方へ反射されて、基板１に対して垂直若
しくはほぼ垂直に照射される。
【００１８】図２において、ボックス５の内部の上部に
は、ＬＥＤから成る光源１３が装着された上段のプレー
ト１４Ａと下段のプレート１４Ｂが設けられている。上
段のプレート１４Ａに設けられた光源１３と、下段のプ
レート１４Ｂに設けられた光源１３を選択的に点灯させ
ることにより、基板１に対する照射光の照射角度を変え
る。またカメラ７の垂直な光路の周囲には、４個の受光
部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄが設けられている
（図１も参照）。４個の受光部１５Ａ，１５Ｂ，１５
Ｃ，１５Ｄはすべて同一構造であって、第２のフィルタ
１６と、集光レンズ１７と、受光素子１８から成ってい
る。半田Ｓに反射されたレーザ光は、４個の受光部１５
Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの各々の受光素子１８に入
射する。受光素子１８は、これに入射したレーザ光の位
置から、レーザ光の反射ポイント、すなわち計測ポイン
トの高さを計測する。ここで、カメラ７の視野とレーザ
発振器９から照射されたレーザ光の照射エリアが互いに
重なるように、カメラ７の光路とレーザ光の光路は設定
されている。
は、ＬＥＤから成る光源１３が装着された上段のプレー
ト１４Ａと下段のプレート１４Ｂが設けられている。上
段のプレート１４Ａに設けられた光源１３と、下段のプ
レート１４Ｂに設けられた光源１３を選択的に点灯させ
ることにより、基板１に対する照射光の照射角度を変え
る。またカメラ７の垂直な光路の周囲には、４個の受光
部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄが設けられている
（図１も参照）。４個の受光部１５Ａ，１５Ｂ，１５
Ｃ，１５Ｄはすべて同一構造であって、第２のフィルタ
１６と、集光レンズ１７と、受光素子１８から成ってい
る。半田Ｓに反射されたレーザ光は、４個の受光部１５
Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄの各々の受光素子１８に入
射する。受光素子１８は、これに入射したレーザ光の位
置から、レーザ光の反射ポイント、すなわち計測ポイン
トの高さを計測する。ここで、カメラ７の視野とレーザ
発振器９から照射されたレーザ光の照射エリアが互いに
重なるように、カメラ７の光路とレーザ光の光路は設定
されている。
【００１９】図３は、第１のフィルタ１１と第２のフィ
ルタ１６の特性を示している。図中、ａはＬＥＤ光の波
長分布、ｂはレーザ光ｂの波長分布、ｆ１は第１のフィ
ルタ１１の光透過特性、ｆ２は第２のフィルタ１６の光
透過特性である。ＬＥＤ光ａのピーク波長は６８０ｎ
ｍ、レーザ光ｂのピーク波長は８１０ｎｍである。また
第１のフィルタ１１は７３０ｎｍ以下の波長の光の透過
率が高く、したがってＬＥＤ光ａは透過するが、レーザ
光ｂは遮断する。また第２のフィルタ１６は７８０ｎｍ
以上の波長の光の透過率が高く、したがってレーザ光ｂ
は透過するがＬＥＤ光ａは遮断する。したがってカメラ
７にはＬＥＤ光ａのみが入射し、レーザ光の入射は阻止
されることにより、レーザ光ｂが画像取り込みのノイズ
にならないようにしている。また受光素子１８にはレー
ザ光ｂのみが入射し、ＬＥＤ光ａの入射は阻止されるこ
とにより、ＬＥＤ光ａが高さ計測のノイズにならないよ
うにしている。
ルタ１６の特性を示している。図中、ａはＬＥＤ光の波
長分布、ｂはレーザ光ｂの波長分布、ｆ１は第１のフィ
ルタ１１の光透過特性、ｆ２は第２のフィルタ１６の光
透過特性である。ＬＥＤ光ａのピーク波長は６８０ｎ
ｍ、レーザ光ｂのピーク波長は８１０ｎｍである。また
第１のフィルタ１１は７３０ｎｍ以下の波長の光の透過
率が高く、したがってＬＥＤ光ａは透過するが、レーザ
光ｂは遮断する。また第２のフィルタ１６は７８０ｎｍ
以上の波長の光の透過率が高く、したがってレーザ光ｂ
は透過するがＬＥＤ光ａは遮断する。したがってカメラ
７にはＬＥＤ光ａのみが入射し、レーザ光の入射は阻止
されることにより、レーザ光ｂが画像取り込みのノイズ
にならないようにしている。また受光素子１８にはレー
ザ光ｂのみが入射し、ＬＥＤ光ａの入射は阻止されるこ
とにより、ＬＥＤ光ａが高さ計測のノイズにならないよ
うにしている。
【００２０】図１において、２０はコンピュータの制御
部のブロック図である。制御部２０は次のように構成さ
れている。カメラ７はＡ／Ｄ変換部２１に接続されてい
る。Ａ／Ｄ変換部２１はカメラ７から送られてきたアナ
ログ画像データをデジタル画像データに変換する。この
デジタル画像データは画像メモリ２２に登録される。カ
メラ７は撮像コントローラ２３に接続されている。撮像
コントローラ２３は、ＣＰＵ２８の指令に基づいてカメ
ラ７の画像取り込みタイミングや光源１３の点灯・消灯
を制御する。
部のブロック図である。制御部２０は次のように構成さ
れている。カメラ７はＡ／Ｄ変換部２１に接続されてい
る。Ａ／Ｄ変換部２１はカメラ７から送られてきたアナ
ログ画像データをデジタル画像データに変換する。この
デジタル画像データは画像メモリ２２に登録される。カ
メラ７は撮像コントローラ２３に接続されている。撮像
コントローラ２３は、ＣＰＵ２８の指令に基づいてカメ
ラ７の画像取り込みタイミングや光源１３の点灯・消灯
を制御する。
【００２１】ズーム機構８はズームコントローラ２４に
接続されている。ズームコントローラ２４は、ＣＰＵ２
８の指令に基づいてカメラ７の倍率や焦点深度を調整す
る。またレーザ走査部１０および受光部１５Ａ〜１５Ｄ
は高さ計測部２５に接続されている。高さ計測部２５は
レーザ走査部１０を制御し、また受光素子１８で検出し
たレーザ光の入射位置に基づいて計測ポイントの高さを
計算する。計算された高さはＲＡＭ３０に格納される。
ＸＹテーブルコントローラ２６は、所望の電子部品Ｐ
１，Ｐ２・・・がカメラ７の視野内に位置するように、
ＸＹテーブル２を駆動して基板１を水平移動させる。
接続されている。ズームコントローラ２４は、ＣＰＵ２
８の指令に基づいてカメラ７の倍率や焦点深度を調整す
る。またレーザ走査部１０および受光部１５Ａ〜１５Ｄ
は高さ計測部２５に接続されている。高さ計測部２５は
レーザ走査部１０を制御し、また受光素子１８で検出し
たレーザ光の入射位置に基づいて計測ポイントの高さを
計算する。計算された高さはＲＡＭ３０に格納される。
ＸＹテーブルコントローラ２６は、所望の電子部品Ｐ
１，Ｐ２・・・がカメラ７の視野内に位置するように、
ＸＹテーブル２を駆動して基板１を水平移動させる。
【００２２】判定部２７は、画像メモリ２２に登録され
た画像データやＲＡＭ３０に登録された高さデータに基
づいて、電子部品Ｐ１，Ｐ２・・・の外観の良否や半田
付け状態の良否を判定する。この判定結果はＲＡＭ３０
に格納される。
た画像データやＲＡＭ３０に登録された高さデータに基
づいて、電子部品Ｐ１，Ｐ２・・・の外観の良否や半田
付け状態の良否を判定する。この判定結果はＲＡＭ３０
に格納される。
【００２３】ＲＯＭ２９には、撮像コントローラ２３、
ズームコントローラ２４、ＸＹテーブルコントローラ２
６を制御するプログラムデータなどが格納されている。
ＣＰＵ２８はこのプログラムデータにしたがって外観装
置全体を制御する。ＣＲＴコントローラ３１はディスプ
レイであるＣＲＴ３３をコントロールする。またキーボ
ードコントローラ３２は、コンピュータのキーボード３
４を制御する。上記した各手段は、バスライン３５によ
り接続されている。
ズームコントローラ２４、ＸＹテーブルコントローラ２
６を制御するプログラムデータなどが格納されている。
ＣＰＵ２８はこのプログラムデータにしたがって外観装
置全体を制御する。ＣＲＴコントローラ３１はディスプ
レイであるＣＲＴ３３をコントロールする。またキーボ
ードコントローラ３２は、コンピュータのキーボード３
４を制御する。上記した各手段は、バスライン３５によ
り接続されている。
【００２４】この電子部品の外観検査装置は上記のよう
に構成されており、次に電子部品の外観検査方法を説明
する。
に構成されており、次に電子部品の外観検査方法を説明
する。
【００２５】図４は、ＸＹテーブル２に載置された検査
対象となる基板１の平面図である。基板１には様々な品
種の電子部品Ｐ１，Ｐ２・・・が搭載されている。また
電子部品Ｐ１，Ｐ２・・・の電極は半田Ｓ１，Ｓ２・・
・により基板１の電極に装着されている。この基板１
は、図７に示す従来の基板１と同じである。図中、Ａは
カメラ７の視野、Ｂはレーザ光の照射エリアである。図
１および図２に示すように、カメラ７の光路の周囲にレ
ーザ光の受光部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄを配置
しているので、カメラ７の視野Ａ内に照射されたレーザ
光の反射光を受光部１５Ａ〜１５Ｄに確実に検出でき
る。なお本実施例では、視野Ａおよび照射エリアＢの内
部に、１個の電子部品を取り込んでいるが、複数個の電
子部品を同時に取り込んでもよいものである。
対象となる基板１の平面図である。基板１には様々な品
種の電子部品Ｐ１，Ｐ２・・・が搭載されている。また
電子部品Ｐ１，Ｐ２・・・の電極は半田Ｓ１，Ｓ２・・
・により基板１の電極に装着されている。この基板１
は、図７に示す従来の基板１と同じである。図中、Ａは
カメラ７の視野、Ｂはレーザ光の照射エリアである。図
１および図２に示すように、カメラ７の光路の周囲にレ
ーザ光の受光部１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄを配置
しているので、カメラ７の視野Ａ内に照射されたレーザ
光の反射光を受光部１５Ａ〜１５Ｄに確実に検出でき
る。なお本実施例では、視野Ａおよび照射エリアＢの内
部に、１個の電子部品を取り込んでいるが、複数個の電
子部品を同時に取り込んでもよいものである。
【００２６】図５は検査のフローチャート、図６（ａ）
は外観検査のタイムチャートを示している。図５におい
て、ＸＹテーブル２を駆動して基板１をＸ方向やＹ方向
に水平移動させることにより、まず第１番目に検査する
電子部品Ｐ１をカメラ７の視野Ａ内に位置決めする（ス
テップ１）。
は外観検査のタイムチャートを示している。図５におい
て、ＸＹテーブル２を駆動して基板１をＸ方向やＹ方向
に水平移動させることにより、まず第１番目に検査する
電子部品Ｐ１をカメラ７の視野Ａ内に位置決めする（ス
テップ１）。
【００２７】ＸＹテーブル２が駆動を停止したならば、
ＣＰＵ２８から撮像コントローラ２３に対して、カメラ
７による画像取り込み指令が出される（ステップ２）。
カメラ７に取り込まれた電子部品Ｐ１の画像データは、
図１に示すＡ／Ｄ変換器２１によりデジタルデータに変
換され、画像メモリ２２に登録される。またこれと同時
に、ＣＰＵ２８から高さ計測部２５に対して、レーザ発
振器９および受光素子１８による高さデータの取り込み
指令が出される（ステップ３）。するとレーザ発振器９
からレーザ光が照射されて、半田Ｓ１の高さ分布のデー
タが入手される。入手された高さ分布のデータはＲＡＭ
３０に格納される。この場合、図４に示すように、カメ
ラ７の視野Ａとレーザ光の照射エリアＢは重なっている
ので、ＸＹテーブル２を駆動せずに基板１を停止させた
ままで、カメラ７により電子部品Ｐ１の画像データを取
り込むとともに、レーザ光によりこの電子部品Ｐ１の半
田Ｓ１の高さ分布を計測できる。
ＣＰＵ２８から撮像コントローラ２３に対して、カメラ
７による画像取り込み指令が出される（ステップ２）。
カメラ７に取り込まれた電子部品Ｐ１の画像データは、
図１に示すＡ／Ｄ変換器２１によりデジタルデータに変
換され、画像メモリ２２に登録される。またこれと同時
に、ＣＰＵ２８から高さ計測部２５に対して、レーザ発
振器９および受光素子１８による高さデータの取り込み
指令が出される（ステップ３）。するとレーザ発振器９
からレーザ光が照射されて、半田Ｓ１の高さ分布のデー
タが入手される。入手された高さ分布のデータはＲＡＭ
３０に格納される。この場合、図４に示すように、カメ
ラ７の視野Ａとレーザ光の照射エリアＢは重なっている
ので、ＸＹテーブル２を駆動せずに基板１を停止させた
ままで、カメラ７により電子部品Ｐ１の画像データを取
り込むとともに、レーザ光によりこの電子部品Ｐ１の半
田Ｓ１の高さ分布を計測できる。
【００２８】以上のようにして第１番目の電子部品Ｐ１
のデータの取り込みが終了したことをＣＰＵ２８が確認
したならば、ＣＰＵ２８からＸＹテーブルコントローラ
２６に対して、ＸＹテーブル２の駆動指令が出される
（ステップ４）。するとＸＹテーブル２は駆動して基板
１が水平移動している最中に、判定部２７に電子部品Ｐ
１の外観の良否や半田付け状態の良否の判定指令が出さ
れ（ステップ５）、ＣＰＵ２８はその判定結果を受取る
（ステップ６）。この判定結果はＲＡＭ３０に登録され
る（ステップ７）。以上の動作が終了したならば、ＸＹ
テーブル２は駆動を停止してステップ２に戻り、上記各
ステップが繰り返される。
のデータの取り込みが終了したことをＣＰＵ２８が確認
したならば、ＣＰＵ２８からＸＹテーブルコントローラ
２６に対して、ＸＹテーブル２の駆動指令が出される
（ステップ４）。するとＸＹテーブル２は駆動して基板
１が水平移動している最中に、判定部２７に電子部品Ｐ
１の外観の良否や半田付け状態の良否の判定指令が出さ
れ（ステップ５）、ＣＰＵ２８はその判定結果を受取る
（ステップ６）。この判定結果はＲＡＭ３０に登録され
る（ステップ７）。以上の動作が終了したならば、ＸＹ
テーブル２は駆動を停止してステップ２に戻り、上記各
ステップが繰り返される。
【００２９】なおカメラ７による電子部品や半田の外観
検査方法としては、例えば特開平４−１５１２号公報に
記載された方法がある。またレーザ光による半田付け状
態の検査方法としては、特開平３−１８３９０６号公報
に記載された方法がある。この電子部品の外観検査装置
は、このような周知検査方法をそのまま使用することが
できる。
検査方法としては、例えば特開平４−１５１２号公報に
記載された方法がある。またレーザ光による半田付け状
態の検査方法としては、特開平３−１８３９０６号公報
に記載された方法がある。この電子部品の外観検査装置
は、このような周知検査方法をそのまま使用することが
できる。
【００３０】図６（ａ）は本発明の方法に係る外観検査
のタイムチャートである。図中、ｔ１１，ｔ１２・・・
は基板１を水平移動させるためのＸＹテーブル２の駆動
時間、ｔ２１，ｔ２２・・・はカメラによる各々の電子
部品Ｐ１，Ｐ２・・・の画像取り込み時間、ｔ３１，ｔ
３２・・・はレーザ発振器による半田の高さ計測時間、
ｔ４１，ｔ４２・・・はコンピュータの制御部による判
定時間である。
のタイムチャートである。図中、ｔ１１，ｔ１２・・・
は基板１を水平移動させるためのＸＹテーブル２の駆動
時間、ｔ２１，ｔ２２・・・はカメラによる各々の電子
部品Ｐ１，Ｐ２・・・の画像取り込み時間、ｔ３１，ｔ
３２・・・はレーザ発振器による半田の高さ計測時間、
ｔ４１，ｔ４２・・・はコンピュータの制御部による判
定時間である。
【００３１】本発明では、図４に示すようにカメラ７の
視野Ａとレーザ光の照射エリアＢは重なっているので、
ＸＹテーブル２を駆動せずに基板１を停止させたまま
で、カメラ７により電子部品Ｐ１の画像データを取り込
むとともに、レーザ光によりこの電子部品Ｐ１の半田Ｓ
１の高さ分布を計測できる。すなわち画像取り込み時間
ｔ１１，ｔ１２・・・と高さ計測時間ｔ２１，ｔ２２・
・・は同じタイミングである。したがって図６（ｂ）に
示す従来の方法と比較して、ＸＹテーブル２を駆動して
基板１を移動させる回数は半減し、１枚の基板１の検査
に要する時間を大幅に短縮できる。
視野Ａとレーザ光の照射エリアＢは重なっているので、
ＸＹテーブル２を駆動せずに基板１を停止させたまま
で、カメラ７により電子部品Ｐ１の画像データを取り込
むとともに、レーザ光によりこの電子部品Ｐ１の半田Ｓ
１の高さ分布を計測できる。すなわち画像取り込み時間
ｔ１１，ｔ１２・・・と高さ計測時間ｔ２１，ｔ２２・
・・は同じタイミングである。したがって図６（ｂ）に
示す従来の方法と比較して、ＸＹテーブル２を駆動して
基板１を移動させる回数は半減し、１枚の基板１の検査
に要する時間を大幅に短縮できる。
【００３２】なお本実施例では、レーザ光は半田の高さ
を計測するものであるが、レーザ光により電子部品の高
さを計測して、その計測結果により、電子部品の有無や
位置ずれなどを検査することもできる。また基板１を固
定し、カメラ７やレーザ発振器９などの光学系を移動手
段によりＸ方向やＹ方向に水平移動させてもよい。
を計測するものであるが、レーザ光により電子部品の高
さを計測して、その計測結果により、電子部品の有無や
位置ずれなどを検査することもできる。また基板１を固
定し、カメラ７やレーザ発振器９などの光学系を移動手
段によりＸ方向やＹ方向に水平移動させてもよい。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、カ
メラの視野と計測光の照射エリアは合致するので、ＸＹ
テーブルを駆動して電子部品をカメラの視野内に位置決
めすれば、この電子部品は計測光の照射エリア内にも位
置決めされるので、ＸＹテーブルを駆動して基板を水平
移動させることなく、基板を停止させたままで、カメラ
による電子部品や半田の外観検査と、計測光による半田
付け状態の検査を行える。したがって上記従来方法と比
較してＸＹテーブルの駆動回数を半減でき、１枚の基板
の外観検査に要する時間を大幅に短縮できる。
メラの視野と計測光の照射エリアは合致するので、ＸＹ
テーブルを駆動して電子部品をカメラの視野内に位置決
めすれば、この電子部品は計測光の照射エリア内にも位
置決めされるので、ＸＹテーブルを駆動して基板を水平
移動させることなく、基板を停止させたままで、カメラ
による電子部品や半田の外観検査と、計測光による半田
付け状態の検査を行える。したがって上記従来方法と比
較してＸＹテーブルの駆動回数を半減でき、１枚の基板
の外観検査に要する時間を大幅に短縮できる。
【図１】本発明の一実施例における電子部品の外観検査
装置の斜視図
装置の斜視図
【図２】本発明の一実施例における電子部品の外観検査
装置の断面図
装置の断面図
【図３】本発明の一実施例における第１のフィルタと第
２のフィルタの特性図
２のフィルタの特性図
【図４】本発明の一実施例における電子部品が搭載され
た基板の平面図
た基板の平面図
【図５】本発明の一実施例における電子部品の外観検査
のフローチャート
のフローチャート
【図６】（ａ）本発明の一実施例における電子部品の外
観検査のタイムチャート （ｂ）従来の電子部品の外観検査のタイムチャート
観検査のタイムチャート （ｂ）従来の電子部品の外観検査のタイムチャート
【図７】従来の電子部品が搭載された基板の平面図
１ 基板 ２ ＸＹテーブル（移動手段） ７ カメラ ９ レーザ発振器 １１ 第１のフィルタ １３ ＬＥＤ光源 １５Ａ 受光部 １５Ｂ 受光部 １５Ｃ 受光部 １５Ｄ 受光部 １６ 第２のフィルタ
Claims (4)
- 【請求項１】基板に半田にて接着された電子部品を真上
から観察するカメラと、この電子部品に向かって照明光
を照射する光源と、前記カメラの視野に重なるように設
定された照射エリアに上方から計測光を照射する光照射
器と、前記照射エリアの斜上方に配設されて前記光照射
器から照射されて前記半田に反射された計測光の反射光
を受光する受光部と、前記基板を前記カメラや光照射器
に対して相対的に水平方向に移動させる移動手段とを備
えたことを特徴とする電子部品の外観検査装置。 - 【請求項２】前記光照射器がレーザ発振器であることを
特徴とする請求項１記載の電子部品の外観検査装置。 - 【請求項３】前記光源の照明光の波長と、前記光照射器
の計測光の波長を異ならせ、また前記カメラの光路上に
前記計測光がカメラに入射するのを阻止する第１のフィ
ルタを設け、また前記受光部の光路上に前記照射光が入
射するのを阻止する第２のフィルタを設けたことを特徴
とする請求項１記載の電子部品の外観検査装置。 - 【請求項４】基板の上方に設けられたカメラの視野とレ
ーザ発振器から照射されたレーザ光の照射エリアが互い
に重なるように設定し、移動手段を駆動して前記基板を
前記カメラやレーザ発振器に対して相対的に水平移動さ
せることにより、この基板に半田にて接着された電子部
品を前記視野内および照射エリア内に位置させる第１の
ステップと、 カメラによりこの電子部品の画像データを取り込んでメ
モリに登録するとともに、この電子部品およびまたは半
田の高さを光照射器により計測して、その結果入手され
た高さデータをメモリに登録する第２のステップと、 前記移動手段を駆動して前記基板を前記カメラおよびレ
ーザ発振器に対して相対的に水平方向に移動させること
により、前記基板に半田にて接着された次の電子部品を
前記視野内および前記照射エリア内に位置させるととも
に、この移動手段が駆動している最中に、前記メモリに
登録されたデータに基づいて判定部により電子部品およ
びまたは半田の外観の良否を判定する第３のステップ、 とを含むことを特徴とする電子部品の外観検査方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15476493A JP3189500B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 電子部品の外観検査装置および外観検査方法 |
| TW083104906A TW237591B (en) | 1993-06-25 | 1994-05-30 | Appearance inspection apparatus and appearance inspection method of electronic components |
| KR1019940014440A KR0141444B1 (ko) | 1993-06-25 | 1994-06-23 | 전자부품의 외관검사장치 및 외관검사방법 |
| CN94107014A CN1081793C (zh) | 1993-06-25 | 1994-06-24 | 电子元件的外观检查装置及外观检查方法 |
| US08/703,858 US5686994A (en) | 1993-06-25 | 1996-08-27 | Appearance inspection apparatus and appearance inspection method of electronic components |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15476493A JP3189500B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 電子部品の外観検査装置および外観検査方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0712749A true JPH0712749A (ja) | 1995-01-17 |
| JP3189500B2 JP3189500B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=15591387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15476493A Expired - Fee Related JP3189500B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 電子部品の外観検査装置および外観検査方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5686994A (ja) |
| JP (1) | JP3189500B2 (ja) |
| KR (1) | KR0141444B1 (ja) |
| CN (1) | CN1081793C (ja) |
| TW (1) | TW237591B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2016153099A1 (ko) * | 2015-03-23 | 2016-09-29 | (주)조은테크 | 레이저 옵틱 헤드모듈 및 그를 가지는 솔더링시스템 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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