JPH07320062A - 画像認識装置および画像認識方法 - Google Patents
画像認識装置および画像認識方法Info
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- JPH07320062A JPH07320062A JP6136281A JP13628194A JPH07320062A JP H07320062 A JPH07320062 A JP H07320062A JP 6136281 A JP6136281 A JP 6136281A JP 13628194 A JP13628194 A JP 13628194A JP H07320062 A JPH07320062 A JP H07320062A
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Abstract
ケージの姿勢を正確に把握する。 【構成】 図4はBGAパッケージの底面を撮影した画
像であり、その黒点はの半田ボールの像である。まず半
田ボールアレイの4隅にある像が特定され、これらの座
標に基づいてパッケージの概略の姿勢が求められる。そ
の後、他の半田ボールの像も併せて最終的な姿勢が判定
される。
Description
イ型電子デバイスの自動実装に用いて好適な画像認識装
置および画像認識方法に関する。
電極として、電子デバイスの底面に小球状の半田ボール
を二次元アレイ状に多数配列したものが知られている。
このような電極を用いたパッケージはボールグリッドア
レイ(以下、BGAという)と称されている。BGAを
プリント基板に実装する場合には、プリント基板上の所
定位置にBGAを配置し、プリント基板をリフロー加熱
する。これにより、半田ボールが溶融し、電子デバイス
とプリント基板とが接合される。
ケージをプリント基板上に自動実装する場合において
は、表面実装機の把持部等でパッケージを把持し基板上
の所定位置に搬送すれば良いのであるが、パッケージが
把持された際の姿勢(位置または角度)に誤差の生じる
場合がある。誤差が生じたまま実装作業を行うと当然に
製品不良が生じる。かかる誤差を正確に把握できればパ
ッケージの姿勢制御を行うことも可能であるが、従来
は、パッケージの姿勢を正確に把握し得る技術は存在し
なかった。この発明は上述した事情に鑑みてなされたも
のであり、BGAパッケージの姿勢を正確に把握するこ
とのできる画像認識装置および画像認識方法を提供する
ことを目的としている。
請求項1に記載の構成にあっては、ボールグリッドアレ
イ型のパッケージの底面を撮像して成る画像データが供
給されると、所定の最小値以上であって所定の最大値以
下の面積を有する複数の小粒状の像を前記画像データ中
から検出する検出手段と、これらの像を結ぶ直線の傾き
によって、前記パッケージの傾きを求める演算手段とを
具備することを特徴としている。
請求項1に記載の画像認識装置において、前記演算手段
は、各々が複数の前記像を結んで成る複数の直線に対
し、これら直線の傾きを平均して前記パッケージの傾き
を求めることを特徴としている。
ボールグリッドアレイ型のパッケージの底面を撮像し、
前記パッケージの画像データから、所定の最小値以上で
あって所定の最大値以下の面積を有する複数の小粒状の
像を検出し、これらの像を結ぶ直線の傾きによって、前
記パッケージの傾きを求めることを特徴としている。
ボールグリッドアレイ型のパッケージの底面を撮像して
成る画像データが供給されると、所定の最小値以上であ
って所定の最大値以下の面積を有する複数の小粒状の像
を画像データ中から検出する。かかる像は、ボールグリ
ッドアレイ型のパッケージの半田ボールに対応する。そ
して、演算手段は、これらの像を結ぶ直線の傾きによっ
て、パッケージの傾きを求める。
各々が複数の像を結んで成る複数の直線に対し、これら
直線の傾きを平均して物品の傾きを求めるから、パッケ
ージの傾きを一層正確に求めることができる。
ボールグリッドアレイ型のパッケージの底面が撮像さ
れ、このパッケージの画像データから、所定の最小値以
上であって所定の最大値以下の面積を有する複数の小粒
状の像が検出される。そして、これらの像を結ぶ直線の
傾きによって、パッケージの傾きが求められる。
する。図1において1はカメラであり、表面実装機の把
持部等で把持されたパッケージの底面を撮像し画像デー
タとして出力する。この画像データは、A/D変換部2
を介してデジタル信号に変換され、画像メモリ3に記憶
される。4はD/A変換部であり、画像メモリ3内の画
像データをアナログ信号に変換し出力する。5はモニタ
TVであり、D/A変換部4から供給された画像データ
を表示する。6はCPUであり、後述する処理プログラ
ムに基づいて、外部インターフェース7を介して表面実
装機(図示せず)を制御する。
把持部によってパッケージが把持されると、このパッケ
ージはカメラ1の撮像レンズの前方に搬送される。カメ
ラ1においては、パッケージの底面に配列された半田ボ
ールが撮像され、その画像データが画像メモリ3に記憶
される。ここで、各半田ボールの像は、例えば図4に示
す黒点ように配列された、小粒状の像になる。次に、C
PU6においては、図2,3に示すプログラムが起動さ
れる。
境界線追跡処理により、撮像された各像の輪郭が特定さ
れる。かかる技術の詳細は、例えば特開平5−1140
27号公報に記載されている。なお、ここでいう「像」
とは、半田ボールの像のみならず、パッケージに付着し
た塵やパッケージの傷等の像も含まれる。そして、処理
がステップSP2に進むと、各像の面積および重心が計
算される。次に、ステップSP3〜SP7の処理におい
ては、各対象物の中から、半田ボールの像が検出され
る。すなわち、半田ボールの寸法の許容範囲は既知であ
るため、許容される範囲内の面積(所定面積S1以上か
つS2以下)を有する像が半田ボールの像であるとみな
されるのである。
は、各半田ボールの像について、以下の値が算出され
る。 yL1:その半田ボール像の重心(以下、半田ボール点と
いう)を通る傾き「0.5」の直線のY切辺 xL2:その半田ボール点を通る傾き「2.0」の直線のX切
辺 yL3:その半田ボール点を通る傾き「−0.5」の直線のY
切辺 xL4:その半田ボール点を通る傾き「−2.0」の直線のY
切辺 なお、図4においては、ある半田ボール点について値y
L1,xL2,yL3,xL4を求める様子を図示しておく。
ては、下記半田ボール点B0〜B7が特定される。 B0:値yL3が最小である半田ボール点 B1:値yL1が最小である半田ボール点 B2:値yL1が最大である半田ボール点 B3:値yL3が最大である半田ボール点 B4:値xL4が最小である半田ボール点 B5:値xL2が最小である半田ボール点 B6:値xL2が最大である半田ボール点 B7:値xL4が最大である半田ボール点 半田ボール点B0〜B7が如何に定められるかは各半田ボ
ールの配置状態によって異なる。その例を図5(a),
(b)に示す。
下式に基づいて値(傾き)h1,h2,v1,v2,ahお
よびavが求められる。ここに、h1は半田ボール点B
0,B1を結んだ直線の傾き、h2は半田ボール点B2,B
3を結んだ直線の傾き、v1は半田ボール点B4,B5を結
んだ直線の傾き、v2は半田ボール点B6,B7を結んだ
直線の傾きである。また、ahは傾きh1,h2の平均
値、avは傾きv1,v2の平均値である。なお、下式に
おいて、半田ボール点B0〜B7のX座標およびY座標
は、「B0」〜「B7」の後に“x”または“y”を付して
表示する。
各半田ボール点(座標を(xN,yN)とする)につい
て、下式に基づいて値bh,bvが計算される。
過する傾きahの直線のY切辺であり、値bvは当該半田
ボール点を通過する傾きavの直線のX切辺である。な
お、図6においては、ある半田ボール点について、値b
h,bvを座標上に示した。次に、処理がステップSP1
5に進むと、各半田ボール点がX切辺bvに基づいてソ
ーティングされる。次に、ステップSP16〜21の処
理においては、X切辺bvの近接する(相互のX切辺bv
の差が所定範囲にある)半田ボール点同志がグループ化
される。例えば、図6において直線L5に沿って並んだ
各半田ボール点は、同一のグループに属することにな
る。
半田ボール点がY切辺bhに基づいてソーティングされ
る。そして、ステップSP23〜28の処理において
は、Y切辺bhの近接する半田ボール点同志がグループ
化される。なお、Y切辺bhに基づいて各半田ボール点
をグループ化する様子を図7に示す。次に、ステップS
P29,30においては、上記各グループに対して、最
小二乗法に基づいて直線が求められる。すなわち、同一
グループ内の各半田ボール点と直線とがなす距離の二乗
値の平均が最小となるように、この直線が定められる。
に基づくグループに対しては、下式のようになる。
グループ数)
ては、上記直線の方程式は下式のようになる。
グループ数)
を図示しておく。次に、処理がステップSP31に進む
と、下式に基づいて、傾きvaiおよびhajの平均値aが
求められる。そして、この平均値aが、BGAパッケー
ジの傾きとされるのである。
においては、以下のようにして、半田ボール点の重心が
求められる。まず、図9において半田ボールの位置をB
(i,j)とし、左上の位置B(1,1)に対して、以下の処理
が行われる。すなわち、B(1,1)と、B(1,1)に対し
て縦方向に対称な位置B(k,1)と、これら2つの位置
の横方向に対して対称なB(1,m)およびB(k,m)とに
半田ボールが存在すれば(この場合、図9の左上から明
らかなように4つの半田ボールは存在する)、BGAの
重心を求めるために、以上4つの半田ボールの重心の
X,Y座標がそれぞれ積算される。
「1〜k/2+1」の範囲に属する全ての半田ボールB
(i,j)に対して、B(i,j)と、B(i,j)に対して縦
方向に対称な位置B(k-i+1,j)と、これら2つの位置
の横方向に対して対称なB(i,m-j+1)およびB(k-i+
1,m-j+1)とに半田ボールが存在すれば、以上4つの半
田ボールの重心のX,Y座標がそれぞれ積算される。
2つになる場合がある(図9の右上、右中央を参照)の
で、その場合は2つに対して重心の積算を行う。また、
kが奇数である場合も対称な位置が2つになる(図9の
下左、下中央を参照)。さらに、この場合、mも奇数で
あれば、対称な位置は1つになる(図9の右下を参
照)。このような場合は、2つまたは1つの半田ボール
に対してのみ、上記処理が行われる。
して処理が終了すると、X,Y座標のそれぞれの積算結
果を積算数で除算することによって平均値を求め、これ
をBGAの重心位置とする。次に、処理がステップSP
36に進むと、求められた全半田ボール点の傾きと重心
とが外部インターフェース7を介して出力される。本実
施例の画像認識装置における処理は以上で終了するが、
外部の表面実装機等においては、出力された傾きと重心
とに基づいて、パッケージの姿勢が修正される。
く、例えば以下のように種々の変形が可能である。 姿勢検出の対象となるBGAパッケージは上述したも
のに限られず、例えば図10に示すように、種々のパタ
ーンで半田ボールの配列されたパッケージに対して本発
明を適用することが可能である。さらに、半田ボールの
ピッチは縦方向および横方向で異なってもよいことは言
うまでもない。
hajの平均値aをBGAパッケージの傾きとして出力し
たが、傾きvaiおよびhajのうち何れか一つをBGAパ
ッケージの傾きとして出力してもよい。
は、各半田ボール点がグループ分けされたが、各グルー
プに属するべき半田ボール点の数はBGAパッケージの
種類に応じて予め判っている筈である。従って、実際に
各グループに属する半田ボール点の数が既知の数から異
なっていれば、半田ボールの欠損や位置ずれ等、BGA
パッケージ自体に不良の存在する可能性が大きい。従っ
て、かかる状態を検出することによって、BGAパッケ
ージの不良を検出してもよい。
識装置および画像認識方法によれば、所定の最小値以上
であって所定の最大値以下の面積を有する複数の小粒状
の像として半田ボールが検出され、これらの像を結ぶ直
線の傾きによって、パッケージの傾きが求められるか
ら、BGAパッケージの姿勢を正確に把握することが可
能である。
である。
である。
Claims (3)
- 【請求項1】 ボールグリッドアレイ型のパッケージの
底面を撮像して成る画像データが供給されると、所定の
最小値以上であって所定の最大値以下の面積を有する複
数の小粒状の像を前記画像データ中から検出する検出手
段と、 これらの像を結ぶ直線の傾きによって、前記パッケージ
の傾きを求める演算手段とを具備することを特徴とする
画像認識装置。 - 【請求項2】 前記演算手段は、各々が複数の前記像を
結んで成る複数の直線に対し、これら直線の傾きを平均
して前記パッケージの傾きを求めることを特徴とする請
求項1に記載の画像認識装置。 - 【請求項3】 ボールグリッドアレイ型のパッケージの
底面を撮像し、 前記パッケージの画像データから、所定の最小値以上で
あって所定の最大値以下の面積を有する複数の小粒状の
像を検出し、 これらの像を結ぶ直線の傾きによって、前記パッケージ
の傾きを求めることを特徴とする画像認識方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13628194A JP3256372B2 (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | 画像認識装置および画像認識方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13628194A JP3256372B2 (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | 画像認識装置および画像認識方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07320062A true JPH07320062A (ja) | 1995-12-08 |
JP3256372B2 JP3256372B2 (ja) | 2002-02-12 |
Family
ID=15171521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13628194A Expired - Lifetime JP3256372B2 (ja) | 1994-05-26 | 1994-05-26 | 画像認識装置および画像認識方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3256372B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6690819B1 (en) | 1999-02-12 | 2004-02-10 | Juki Corporation | Method and apparatus for recognizing components |
KR20140075593A (ko) | 2012-12-10 | 2014-06-19 | 삼성전자주식회사 | 인식 장치, 인식 방법, 실장 장치 및 실장 방법 |
US9319593B2 (en) | 2012-12-10 | 2016-04-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Recognition apparatus, recognition method, mounting apparatus, and mounting method |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW505578B (en) | 1999-08-24 | 2002-10-11 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | Self-scanning light-emitting device |
-
1994
- 1994-05-26 JP JP13628194A patent/JP3256372B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20140075593A (ko) | 2012-12-10 | 2014-06-19 | 삼성전자주식회사 | 인식 장치, 인식 방법, 실장 장치 및 실장 방법 |
JP2014116467A (ja) * | 2012-12-10 | 2014-06-26 | Samsung R&D Institute Japan Co Ltd | 認識装置、認識方法、実装装置及び実装方法 |
US9319593B2 (en) | 2012-12-10 | 2016-04-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Recognition apparatus, recognition method, mounting apparatus, and mounting method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3256372B2 (ja) | 2002-02-12 |
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