JPH08159980A - Object surface recognition processing system for external appearance inspecting apparatus - Google Patents

Object surface recognition processing system for external appearance inspecting apparatus

Info

Publication number
JPH08159980A
JPH08159980A JP30368694A JP30368694A JPH08159980A JP H08159980 A JPH08159980 A JP H08159980A JP 30368694 A JP30368694 A JP 30368694A JP 30368694 A JP30368694 A JP 30368694A JP H08159980 A JPH08159980 A JP H08159980A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
state
inspection
target
inspected
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP30368694A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoo Takeyasu
清雄 武安
Shigenobu Otsuka
重信 大塚
Shigeyuki Murata
茂幸 村田
Fumihiko Nagura
文彦 名倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Denshi KK
Original Assignee
Hitachi Denshi KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Denshi KK filed Critical Hitachi Denshi KK
Priority to JP30368694A priority Critical patent/JPH08159980A/en
Publication of JPH08159980A publication Critical patent/JPH08159980A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To suitably, accurately display the state of a surface to be inspected by altering the conversion conditions to be the reference of describing the state according to information given corresponding to the properties of an object to be inspected. CONSTITUTION: A state describing unit 70 describes the state to be inspected from a plurality of video signals 150 of a memory 50 based on conversion references of each element. For example, when a soldered part is inspected, a reference conversion element 71 is converted a threshold value being the reference to describe the state when a category or properties to be inspected is varied. A specific ratio information detecting element 72 described different pixel unit or area to be distinguished from the ratio relation of video information level by illuminating conditions. An abnormal transition state detecting element 73 corrects a state code for distinguishing the malfunction when the transition of an angle gradient of a fillet surface is abnormal. A specific distribution state detecting element 74 describes to display the malfunction corresponding to the concentration degree of the level or the area of luminance, and non-definite area correcting element 75 describes the area where the state to be inspected is not definite in a range to be interpolated by estimating.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、検査対象への照射特
性、たとえば照射角度が相違する複数組の照明器を用
い、対象への照射光を順次切替えて得られる複数の映像
情報をもとに前記検査対象の外観状態を認識し判定を行
う形の外観検査装置、例えばプリント配線基板上の電子
部品の実装位置や、はんだ付接合部など光沢面を有する
対象の外観形状や外観状態の良否判定を行う検査装置に
おける認識処理方式に関し、より具体的には複数の映像
情報をもとにした検査対象面の状態記述方式の改良に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses a plurality of sets of illuminators having different irradiation characteristics for an inspection object, for example, irradiation angles, and a plurality of pieces of image information obtained by sequentially switching the irradiation light on the object. The appearance inspection device of the type that recognizes and determines the appearance state of the inspection target, for example, the mounting position of the electronic component on the printed wiring board or the appearance shape and appearance state of the object having a glossy surface such as a soldered joint. The present invention relates to a recognition processing method in an inspection apparatus that makes a determination, and more specifically, to improvement of a state description method of an inspection target surface based on a plurality of video information.

【0002】[0002]

【従来の技術】外観検査機の応用分野は多岐に渡り、ま
た検査方式についても多様なものがある。最近高密度化
が進展しているプリント基板上の電子部品はんだ付け接
合部の外観検査機もその一例である。すなわち、電子機
器に使用されるプリント配線基板の実装工程では、基板
上に搭載された電子部品を接合する『はんだ付』部分の
良否が製品信頼性を左右するため、作業能率の向上や作
業品質確保を目的とした、はんだ付外観検査の自動化、
機械化が一般化している。
2. Description of the Related Art There are various fields of application of appearance inspection machines, and there are various inspection methods. An example of this is a visual inspection machine for soldering joints of electronic components on a printed circuit board, which has been recently increased in density. In other words, in the process of mounting printed wiring boards used in electronic devices, the quality of the "soldered" part that joins the electronic components mounted on the boards affects product reliability, which improves work efficiency and work quality. Automation of visual inspection of soldering for the purpose of securing
Mechanization is becoming common.

【0003】このような、はんだ接合部に代表される微
細な対象部品の自動外観検査装置として既に多様な方式
のものが開発されているが、その効果的な一手段とし
て、多段照明による検査方式を、特開平4−30154
9として特許出願した。その概要について以下に説明す
る。
Various types of automatic appearance inspection apparatuses for fine target parts typified by solder joints have already been developed. As an effective means therefor, an inspection method using multistage illumination is used. Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-30154
I applied for a patent as 9. The outline will be described below.

【0004】図2に多段照明式はんだ検査装置の基本シ
ステム構成を示す。光投射角度が相違する多段構造(図
の場合は2段で環状)の照明器20から照射され、検査
対象10を介した反射光がテレビカメラ30で受光され
る構造になっており、照明を切替えることにより得られ
る複数組の映像信号130が、対象面の輝度分布パタ−
ンの形で画像記憶装置50に記憶される。この複数組の
記憶内容に基づきコ−ド生成部70が対象面の角度分布
を示すコ−ド分布パタ−ンを生成し、さらにこれを利用
して認識処理部90が対象の立体形状の認識ならびに良
否判定を実行する。
FIG. 2 shows a basic system configuration of a multi-stage lighting type solder inspection device. The illumination is performed by the illuminator 20 having a multi-stage structure (in the figure, two stages are annular) having different light projection angles, and the television camera 30 receives the reflected light from the inspection target 10. A plurality of sets of video signals 130 obtained by switching the brightness distribution pattern of the target surface.
Stored in the image storage device 50. The code generation unit 70 generates a code distribution pattern indicating the angle distribution of the target surface based on the stored contents of the plurality of sets, and the recognition processing unit 90 uses this to recognize the three-dimensional shape of the target. Also, a pass / fail judgment is executed.

【0005】検査対象例をICリ−ドのはんだ付けとし
た場合の、上記一連の処理過程を図3に示す。テレビカ
メラの画面内にはICの複数本のリ−ドが含まれるが、
その各々について順次検査ウインドウが設定され、それ
ぞれに対し、はんだ付けの良否判定が実行され。検査ウ
インドウの設定位置は、事前に行われるティ−チング情
報に基づき、通常はんだ付けランドに一致した形で設定
される.この検査ウインドウ内の各画素毎に複数の輝度
情報を利用して対象面の角度を記述するコ−ド信号が後
述の方法で生成され、このコ−ド分布パタ−ンから対象
の立体形状把握と対象の良否判定が行われる。
FIG. 3 shows a series of processing steps in the case where the inspection object is the IC lead soldering. The screen of the TV camera contains multiple leads of ICs,
An inspection window is sequentially set for each of them, and the quality of soldering is judged for each. The setting position of the inspection window is usually set in a form that matches the soldering lands, based on the teaching information performed in advance. A code signal for describing the angle of the target surface is generated by using a plurality of luminance information for each pixel in this inspection window by the method described later, and the three-dimensional shape of the target is grasped from this code distribution pattern. Then, the quality of the target is judged.

【0006】なお、図2において60は照明切替え装
置、40は対象を逐次移動させるための移動テ−ブル、
また80はその駆動装置である。制御部としての機能を
兼ねた認識処理部90は、必要に応じテ−ブル制御信号
180を介して40を複数の検査対象のそれぞれを検査
するために適した位置に順次移動させ、照明制御信号1
60を介して照明を切替え、図3の処理動作をシ−ケン
シャルに実行する。
In FIG. 2, 60 is an illumination switching device, 40 is a movement table for sequentially moving the object,
Further, reference numeral 80 is a drive device thereof. The recognition processing unit 90, which also has a function as a control unit, sequentially moves the 40 through the table control signal 180 to a position suitable for inspecting each of a plurality of inspection targets, as necessary, and outputs an illumination control signal. 1
The illumination is switched via 60, and the processing operation of FIG. 3 is executed sequentially.

【0007】図4は、多段照明式はんだ検査装置におけ
る光学系と検査対象の関係をより具体的に示した側視図
である。照明器は20−、20−、20−およ
び、20−の4段のから構成された環状照明器であ
り、図の上方向から見たとき同心円上に配置されてい
る。テレビカメラ30は、対象構造に応じた検査を可能
とするため複数個使用されことが多いが、基本的には垂
直配置の30−aが使用される。
FIG. 4 is a side view showing more concretely the relationship between the optical system and the inspection object in the multi-stage illumination type solder inspection apparatus. The illuminator is an annular illuminator composed of four stages of 20-, 20-, 20-, and 20-, and they are arranged on concentric circles when viewed from above in the drawing. A plurality of television cameras 30 are often used in order to enable inspection according to the target structure, but the vertically arranged 30-a is basically used.

【0008】各照明器からの投射光と、検査対象である
ICリ−ドのはんだフィレットの関係を図5に示す。図
5において、11はICリ−ドの断面形状を、また12
は、同じくリ−ドとプリント配線基板9上のランド8と
を電気的に接合する『はんだフィレット』の断面を示し
ている。また、各矢印、21−、21−、21−
、および21−は、それぞれ照明器20−、20
−、20−、および20−から対象を介した反射
光の光路を示している。
FIG. 5 shows the relationship between the projected light from each illuminator and the solder fillet of the IC lead to be inspected. In FIG. 5, 11 is the cross-sectional shape of the IC lead, and 12 is
Shows a cross section of a "solder fillet" that electrically joins the lead and the land 8 on the printed wiring board 9. Also, each arrow, 21-, 21-, 21-
, And 21- are illuminators 20- and 20-, respectively.
The optical paths of reflected light from-, 20-, and 20- through the object are shown.

【0009】各照明器は各々投射角度が相違しているた
め、検査対象であるはんだフィレットのそれぞれ異なる
角度部分おいて最も輝度の高い反射光を図の上方にある
テレビカメラに受光させる。すなわち各照明器に若干の
面照明特性を与えたとき、各照明器によるテレビカメラ
への反射光は特定のフィレット角度(以降、これを照明
器の反射中心角度と呼ぶ)おいて最大輝度を示し、対象
面がこの角度からシフトするに従い輝度が低下する。
Since the illuminators have different projection angles, the reflected light having the highest brightness is made to be received by the television camera at the upper part of the drawing at the different angle portions of the solder fillet to be inspected. That is, when each illuminator is given a slight surface illumination characteristic, the reflected light from each illuminator to the TV camera shows the maximum brightness at a specific fillet angle (hereinafter, this is called the reflection center angle of the illuminator). The brightness decreases as the target surface shifts from this angle.

【0010】対象面角度と反射光の輝度との関係を示し
たのが図6の実線の特性である。各照明器の反射中心角
度は光学系の構造により決定されるが、図の場合は、そ
れぞれを5°、15、25°、および35°に設計した
例を示している。
The characteristic of the solid line in FIG. 6 shows the relationship between the target surface angle and the brightness of the reflected light. The reflection center angle of each illuminator is determined by the structure of the optical system, but in the case of the figure, examples are shown in which they are designed at 5 °, 15, 25 °, and 35 °, respectively.

【0011】このような各照明器の反射特性を利用し
て、図7から図9に示した方法で対象面の輝度分布パタ
−ンならびに、これに基づく角度コ−ド分布パタ−ンを
形成する。すなわち図7(a)に示したはんだフィレッ
ト12を検査対象とした場合、まずランド8を基準とし
た検査ウインド−100(破線で示す)を設定する。
By utilizing the reflection characteristics of each illuminator as described above, the luminance distribution pattern on the target surface and the angle code distribution pattern based on the luminance distribution pattern are formed by the method shown in FIGS. To do. That is, when the solder fillet 12 shown in FIG. 7A is to be inspected, the inspection window 100 (indicated by a broken line) based on the land 8 is first set.

【0012】次に照明器を切り替えることにより、図8
に示す映像信号が検査ウインド−領域内に得られる。図
8のS1、S3、S5、およびS7は、それぞれ照明器
20−、20−、20−、および20−の照射
に対応したテレビカメラの映像信号パタ−ンであり、対
象面の立体形状に応じた輝度分布を示す。図においてa
は輝度レベルが高く、caは輝度レベルが低い状態を示
している。 なお、図7および図8の網目部分の1単位
101は、テレビカメラの映像における1画素(ピクセ
ル)に相当し、光学系の構成により、その大きさが決定
される。
Next, by switching the illuminator, as shown in FIG.
The video signal shown in is obtained in the inspection window area. S1, S3, S5, and S7 in FIG. 8 are video signal patterns of the television camera corresponding to the illumination of the illuminators 20-, 20-, 20-, and 20-, respectively. The corresponding luminance distribution is shown. In the figure
Indicates that the luminance level is high, and ca indicates that the luminance level is low. It should be noted that one unit 101 of the mesh portion in FIGS. 7 and 8 corresponds to one pixel in the image of the television camera, and its size is determined by the configuration of the optical system.

【0013】図8の各映像領域は、図7の検査ウインド
ウ100に対応しているが、このウインドウ内の各画素
ごとに上記4種類の画像を利用した角度コ−ド生成処理
を実行する。4段構成の照明器を用いた場合、各照明器
の反射中心角度を基準とした8ないし10段階のコ−ド
生成が基本となる。
Each image area in FIG. 8 corresponds to the inspection window 100 in FIG. 7, but the angle code generation processing using the above four types of images is executed for each pixel in this window. When a four-stage illuminator is used, the code is basically generated in 8 to 10 stages with reference to the reflection center angle of each illuminator.

【0014】すなわち図6に示す、照明器20−、2
0−、20−、あるいは20−の反射中心角度付
近において、いずれかの照明に伴う映像信号のレベルだ
けが極度に高い領域、たとえば図6のしきい値:St2
以上の領域については、コ−ド1、3、5、または7
を、またそれらの中間角度に対しては各映像の輝度比率
をもとに、コ−ド2、4、6を、また20−による映
像信号レベルだけが得られる場合はコ−ド0を、逆に2
0−による映像信号レベルだけが得られる場合はコ−
ド8を、さらに、全ての映像信号レベルが低い場合、例
えば図6のしきい値:St3以下の場合に不確定コ−ド
9を割付ける。
That is, the illuminators 20-2 shown in FIG.
In the vicinity of the reflection center angle of 0-, 20-, or 20-, a region in which only the level of the video signal associated with any illumination is extremely high, for example, the threshold value: St2 in FIG.
For the above areas, code 1, 3, 5, or 7
Based on the luminance ratio of each image for those intermediate angles, and code 0 when only the image signal level of 20-is obtained, 2 on the contrary
If only the video signal level of 0- is obtained,
When all video signal levels are low, for example, when the threshold value: St3 in FIG. 6 or less, an uncertain code 9 is assigned.

【0015】このうち輝度比率によるコ−ド決定の方法
は種々考えられるが、一例を照明20−により得られ
る映像信号S5と、照明20−により得られる映像信
号S7の関係をモデルにして図9に示す。図9におい
て、111は不確定コ−ド9の生成領域である。
There are various methods for determining the code based on the luminance ratio, but one example is shown in FIG. 9 using the relationship between the video signal S5 obtained by the illumination 20- and the video signal S7 obtained by the illumination 20- as a model. Shown in. In FIG. 9, reference numeral 111 is a generation area of the uncertain code 9.

【0016】このような演算に基づき生成されたコ−ド
パタ−ンの具体例を図10に示す。図10の(a)は良
好なフィレットが形成されている例で、検査ウインド−
(すなわちランド)100の端部からリ−ド11の先端
部にかけて角度コ−ドが逓増したパタ−ン分布を示して
おり、はんだフィレット形状が良好であると判定でき、
また、ランド中心線上のコ−ド列を検査ランド端部から
リ−ドの先端位置にかけて累積演算することにより、図
10の13に示したフィレット断面形状、すなわちフィ
レットの高さや長さを算定することができる。
FIG. 10 shows a concrete example of the code pattern generated based on such calculation. FIG. 10A shows an example in which a good fillet is formed.
It shows a pattern distribution in which the angle code gradually increases from the end of the (land) 100 to the tip of the lead 11, and it can be determined that the shape of the solder fillet is good.
Further, the code array on the land center line is cumulatively calculated from the end portion of the inspection land to the tip position of the lead to calculate the fillet cross-sectional shape shown in 13 of FIG. 10, that is, the height and length of the fillet. be able to.

【0017】一方図10(b)は、リ−ドが浮き上がっ
て、ランド上のフィレットがリ−ドに非接合の状態とな
った、リ−ド浮き不良を示している。この場合のコ−ド
分布パタ−ンは、検査ウインド−100の周囲にフィレ
ット高勾配を示すコ−ドが分布し、ウインド−中央部に
平坦な角度を示すコ−ドが集中していることから、フィ
レット断面形状が図10の13の状態にあり、はんだと
リ−ドが接合していない不良であることが判定できる。
On the other hand, FIG. 10B shows a lead floating defect in which the lead is lifted and the fillet on the land is not joined to the lead. In the code distribution pattern in this case, the code showing a high fillet gradient is distributed around the inspection window 100, and the code showing a flat angle is concentrated in the center of the window. From this, it can be determined that the fillet cross-sectional shape is in the state of 13 in FIG. 10 and that the solder and the lead are not joined to each other.

【0018】このように多段照明式の外観検査装置は、
投射角度が相違する照明器を利用して得られる複数の対
象映像パタ−ンを基に、対象面の立体形状を記述する角
度コ−ドパタ−ン分布を生成し、対象の形状良否判定を
的確に実行する能力を持つ。
As described above, the multi-stage illumination type visual inspection apparatus is
Based on a plurality of target image patterns obtained by using illuminators with different projection angles, an angle code pattern distribution that describes the three-dimensional shape of the target surface is generated to accurately determine the shape of the target. Have the ability to perform.

【0019】しかしながら、最近のプリント基板は高密
度化の進展が著しいため、このような従来のコ−ド生成
方式では対象の状態を正確に認識できない場合が増加し
ている。そのような具体例として、以下が挙げられる。
However, since the recent increase in the density of printed circuit boards is remarkable, the number of cases in which the target state cannot be accurately recognized by such a conventional code generation system is increasing. The following are mentioned as such specific examples.

【0020】1)はんだ付け材料の変化:プリント基板
の両面実装化の進展に伴い、従来より低温で溶融するは
んだ材料が多用されるようになった。これらのはんだ材
料は従来のものに比較して反射特性が鏡面的でなく散乱
的となる場合が多い。
1) Change in soldering material: With the progress of double-sided mounting of a printed circuit board, a soldering material which melts at a lower temperature than before has been widely used. These solder materials often have scattering characteristics rather than specular characteristics as compared with conventional solder materials.

【0021】2)基板無洗浄化の動向:環境保護の理由
から、無洗浄化、あるいは従来より洗浄力の弱い洗浄溶
剤の使用が一般化している。このような条件においては
検査対象である、はんだ表面にフラックスが残留するこ
とが多いが、フラックスの皮膜は、一般的にはんだ面の
反射輝度レベルを低下させる。
2) Trend of no-cleaning of substrates: For reasons of environmental protection, no-cleaning or use of a cleaning solvent having a weaker cleaning power than in the past has been generalized. Under such conditions, flux often remains on the surface of the solder, which is the object of inspection, but the flux coating generally lowers the level of reflected brightness on the solder surface.

【0022】3)部品の小型化:部品の小型化は、はん
だ接合ランドの小型化を意味し、ランドに対する検査ウ
インドウの相対位置誤差の影響度の増大を意味する。
3) Miniaturization of parts: Miniaturization of parts means miniaturization of solder joint lands and increase of influence of relative position error of inspection window with respect to lands.

【0023】4)部品の近接実装化:高密度実装に伴う
実装部品の近接化は、検査対象への照明光が他の部品に
より遮蔽される遮光現象、あるいは、他の部品での反射
光が検査対象を照射する二次反射現象、の増加を招いて
いる。 検査対象が上記の状態にある場合は、従来のコ
−ド生成方式のままでは対象の状態を正確に記述できな
いため、検査結果に誤りを生じることがあり、これを改
善するための手段が要求されていた。
4) Proximity mounting of components: The proximity of mounting components due to high-density mounting is caused by a light-shielding phenomenon in which the illumination light to the inspection target is blocked by other components or reflected light from other components. This causes an increase in the secondary reflection phenomenon that illuminates the inspection target. When the inspection target is in the above state, the state of the target cannot be accurately described with the conventional code generation method, and thus the inspection result may be erroneous, and means for improving it is required. It had been.

【0024】[0024]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記した検
査対象における各種の外乱や変動状態に対応可能な対象
面の記述方式、言い替えれば対象面の状態を適切に表現
することが可能なコ−ド生成方式の提供を目的としてい
る。従って、電子部品の実装状態や、はんだ付け良否判
定をモデルとした場合の、本発明の課題を要約すれば次
の通りである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a method of describing a target surface capable of coping with various disturbances and fluctuations in the above-described inspection target, in other words, a method of appropriately expressing the state of the target surface. -The purpose is to provide a code generation method. Therefore, the problems of the present invention when the mounting state of the electronic component and the soldering quality judgment are modeled are as follows.

【0025】1)はんだ面とそれ以外の領域の区別が容
易な対象面記述方法を提案すること。
1) To propose a target surface description method that makes it easy to distinguish the solder surface from other areas.

【0026】2)はんだ面については、その反射特性に
かかわらず、あるいは対象面が、遮光現象、あるいは二
次反射現象など外乱の影響を受けた場合でも、これを識
別することによって、角度分布をより正確に把握できる
対象面記述方法を提案すること。
2) For the solder surface, regardless of its reflection characteristics, or even when the target surface is affected by a disturbance such as a light-shielding phenomenon or a secondary reflection phenomenon, the angle distribution can be determined by identifying it. Propose a target surface description method that can be grasped more accurately.

【0027】3)検査対象面において、局部的に状態記
述が困難な場合、周囲条件あるいは他の情報を基に、こ
の部分の状態記述を可能とする方法を提案すること。
3) Propose a method for enabling state description of this portion based on ambient conditions or other information when it is difficult to describe the state locally on the surface to be inspected.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は検査対象に対する照射条件、例えば照射角
度や色相が異なる複数組の照明器を照射し、これらの照
射光の検査対象を介した反射光を所定の位置に設定した
撮像装置により受光することによって得られる複数の映
像情報を記憶し、映像の最小画素単位または、この最小
画素単位と一定の関係を持つ特定の画像単位毎に、前記
記憶情報から一定の変換条件に基いて当該画素単位に対
応している対象部分の状態を記述し、この記述結果の分
布状態から検査対象の状態、例えばその位置や形状など
を認識する方式の外観検査装置に用いる状態記述方式で
あって、前記変換条件を検査対象の性質に応じて与えら
れる情報によって変更できるようにしたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention irradiates a plurality of sets of illuminators having different irradiation conditions, for example, irradiation angles and hues, to an inspection object, and the irradiation light of these irradiation objects is passed through the inspection object. The plurality of pieces of image information obtained by receiving the reflected light by the image pickup device set at a predetermined position are stored, and the minimum pixel unit of the image or each specific image unit having a fixed relationship with the minimum pixel unit is stored. A method of describing the state of the target portion corresponding to the pixel unit based on a certain conversion condition from the stored information and recognizing the state of the inspection target, for example, its position or shape from the distribution state of the description result. The state description system used in the appearance inspection apparatus according to claim 1, wherein the conversion condition can be changed by information given according to the property of the inspection object.

【0029】更に具体的に本発明を示したものが図1で
ある。図1において、記憶装置50の複数映像信号15
0から所定の変換基準に基づき対象状態を記述するため
の状態記述部70は、基準変換要素:71、特異比率情
報検出(補正)要素:72、異常遷移状態検出(補正)要
素:73、特定分布状態検出(補正)要素:74、および
非確定領域補正要素:75から構成されている。
FIG. 1 shows the present invention more specifically. In FIG. 1, a plurality of video signals 15 of the storage device 50
The state description unit 70 for describing a target state from 0 based on a predetermined conversion criterion includes a reference conversion element: 71, a singular ratio information detection (correction) element: 72, an abnormal transition state detection (correction) element: 73, and a specification. The distribution state detection (correction) element: 74 and the non-determined area correction element: 75.

【0030】[0030]

【作用】これらの各機能の動作内容は次の通りである。[Operation] The operation contents of each of these functions are as follows.

【0031】基準変換要素:71は、はんだ接合部の例
では、フィレットの同一角度部分であってもその輝度レ
ベルは、はんだ材料、基板の洗浄/非洗浄条件、などに
伴う反射特性の相違により異なる。検査目的によって
は、このような変化自体を検出する場合もあるが、対象
面の角度を正確に記述する場合などは、各映像情報から
記述コ−ドへの変換基準、あるいは変換アルゴリズムを
変更しなければならない。このような機能を持つのが変
換基準の変更要素である。
In the example of the solder joint, the reference conversion element 71 has a brightness level which varies depending on the solder material, the cleaning / non-cleaning conditions of the substrate, and the like even at the same angle portion of the fillet. different. Depending on the inspection purpose, such a change itself may be detected, but when accurately describing the angle of the target surface, the conversion standard or conversion algorithm from each video information to the description code is changed. There must be. The conversion standard changing element has such a function.

【0032】具体的には、対象のカテゴリ−や性質が変
化した場合、その相違を何らかの検出情報、または外部
指定情報の形で与えることにより、状態記述基準変換条
件または変換方法の変更を実行させることで、対象面の
状態を正確に把握することが可能となる。たとえば、は
んだ材質による検査対象面の散乱成分の増加、あるい
は、無洗浄による対象反射レベルの低下は、各照明映像
に共通に発生するため、複数の映像信号の全体的な平均
レベルの比較によって検出することが可能である。そこ
で、このような条件が検出された場合は、状態記述のた
めの変換基準のしきい値など、記述条件の変更を行えば
良い。あらかじめ、対象の材質変化が分かっている場合
は、検出機能は省略しても良い。
Specifically, when the target category or property changes, the difference is given in the form of some detection information or external designation information to change the state description reference conversion condition or conversion method. This makes it possible to accurately grasp the state of the target surface. For example, an increase in scattered components on the surface to be inspected due to the solder material or a decrease in the target reflection level due to no cleaning commonly occur in each illumination image, so it is detected by comparing the overall average levels of multiple image signals. It is possible to Therefore, when such a condition is detected, the description condition such as the threshold value of the conversion reference for the state description may be changed. If the target material change is known in advance, the detection function may be omitted.

【0033】基準変換要素のより重要な機能は、変換目
的である状態記述情報への変換が不可能な場合に不確定
情報を発生する機能を有することである。ここでいう不
可能な条件とは、単に映像情報レベルが低いため変換不
可能ということだけではなく、複数の情報レベルの関係
から、目的とする状態記述情報への変換が論理的に不可
能な場合を含む。すなわち、図6に示した、はんだフィ
レットの角度と各映像情報との関係から、はんだの場合
にのみありうる映像レベル関係を導出し、これを基に上
記機能に必要な論理関係を設定する。このようにして得
られる状態不確定部分に対し以下の要素により状態記述
を行う。
A more important function of the reference conversion element is to have a function of generating uncertain information when the conversion into the state description information, which is the conversion object, is impossible. The impossible condition referred to here is not only that the video information level is low and thus cannot be converted, but it is logically impossible to convert the target state description information from the relationship of a plurality of information levels. Including cases. That is, from the relationship between the angle of the solder fillet and each image information shown in FIG. 6, a possible image level relationship only in the case of solder is derived, and the logical relationship necessary for the above function is set based on this. The state is described by the following elements for the state uncertain portion obtained in this way.

【0034】特異比率情報検出要素:72は例えば、I
C部品の検査を例に採ると、同じ平坦部分であっても、
はんだが付着したランド面、はんだが付着せず銅箔が露
出したランド面、あるいはリ−ド面では、映像情報レベ
ル比率関係がそれぞれ特異な値となる。これは対象の材
料成分や表面処理状態が相違するためである。
Singular ratio information detection element: 72 is, for example, I
Taking inspection of C part as an example, even if it is the same flat part,
On the land surface to which the solder is attached, the land surface to which the solder is not attached and the copper foil is exposed, or the lead surface, the image information level ratio relationship has a unique value. This is because the target material composition and the surface treatment state are different.

【0035】逆にいえば、各照明により得られる映像情
報が、例えば図6に示したはんだ本来の比率関係と異な
る場合、この部分の状態を、はんだ面と区別することが
可能となる。従って、このような区別を行った後、はん
だと異質な画素単位または領域を、前記の特異なレベル
比率関係から、リ−ドであるか、ランドであるかを示す
状態記述を行えばよい。
Conversely, when the image information obtained by each illumination is different from the original ratio relationship of the solder shown in FIG. 6, the state of this portion can be distinguished from the solder surface. Therefore, after such a distinction is made, a state description indicating whether the pixel unit or region different from solder is a lead or a land may be made from the above-mentioned unique level ratio relationship.

【0036】このように、特異比率情報検出要素は本来
の検査対象と他の領域を状態記述の上で識別し、必要に
応じて他の領域の状態をさらに細分化する機能を持つ。
このように状態記述に異なるカテゴリ−の内容を含むこ
とが、対象認識において極めて有効な手段となる。
As described above, the unique ratio information detecting element has a function of discriminating the original inspection object from other regions on the state description and further subdividing the states of the other regions as necessary.
Including the contents of different categories in the state description in this way is an extremely effective means in object recognition.

【0037】異常遷移状態検出要素:73は例えば、密
集して実装された電子部品のはんだ接合部においては、
はんだフィレットが形成された傾斜面に他の部品からの
二次反射現象が発生することがある。このような場合
は、その領域における複数の映像関係が、はんだ面の勾
配に対応すべき本来の映像レベル関係と矛盾した条件を
伴う。このような条件の発生が、前記の特異比率情報検
出機能によって検出されない場合は、異常遷移状態の検
出を行えばよい。
The abnormal transition state detection element 73 is, for example, in a solder joint portion of electronic parts densely mounted,
A secondary reflection phenomenon from another component may occur on the inclined surface on which the solder fillet is formed. In such a case, a plurality of image relationships in the area are accompanied by a condition inconsistent with the original image level relationship that should correspond to the gradient of the solder surface. When the occurrence of such a condition is not detected by the above-mentioned specific ratio information detection function, the abnormal transition state may be detected.

【0038】すなわち、はんだ接合部は溶融段階の表面
張力と重力によってフィレット形状が定まるため、その
表面の勾配変化に一定の連続性を伴う。従って隣接する
領域の角度勾配の遷移には一定の条件があり、この条件
でない遷移状態は異常であると判定できる。このような
場合、異常領域であるとの状態コ−ドを付加し、必要に
応じて他の情報から二次反射であるか、他の状態である
かを最終的に判定し、場合により、これらの異常を区分
するための状態コ−ドに修正する。
That is, since the fillet shape of the solder joint is determined by the surface tension and gravity at the melting stage, the slope change of the surface has a certain continuity. Therefore, there is a certain condition for the transition of the angular gradient of the adjacent regions, and it is possible to determine that a transition state that is not this condition is abnormal. In such a case, a state code indicating that it is an abnormal region is added, and if necessary, it is finally determined from other information whether it is secondary reflection or another state, and depending on the case, Correct the status code to distinguish these abnormalities.

【0039】特定分布状態検出要素:74は例えば、I
Cのリ−ドが浮き上がった場合、検査機のTVカメラの
映像が、この領域に関し焦点ずれを起こす。焦点ずれの
映像の特徴は、その輝度レベルのばらつきが小さくなる
ということ、つまり当該領域における輝度信号がほぼ一
定になることである。
Specific distribution state detection element: 74 is, for example, I
When the C lead is lifted, the image of the TV camera of the inspection machine is defocused in this area. A feature of a defocused image is that the variation in the luminance level is small, that is, the luminance signal in the area is almost constant.

【0040】そこで、検査対象面の全体、または領域別
に輝度信号の度数分布を調べ、輝度レベルがほぼ一定に
なっている領域をチェックすし、そのレベル的または領
域的な集中度に応じて異常を示す記述を行う。
Therefore, the frequency distribution of the brightness signal is checked for the entire surface to be inspected or for each area, and the area where the brightness level is substantially constant is checked, and an abnormality is detected according to the level or area-wise concentration. Make the description shown.

【0041】非確定領域補正要素:75の位置+補間は
以上に述べた各要素によっても対象状態が確認できない
非確定領域場合、この補正要素によって可能な範囲で状
態記述を行う。その一手段は補間であって、不確定領域
が極めて小さな領域である場合は、周囲の状態記述内容
から平均処理など平滑化手法による補間を行う。この方
法は、はんだフィレットの一部にフラックス等による局
部的な汚損がある場合などに有効である。
Non-determined area correction element: 75 position + interpolation In the case of a non-determined area where the target state cannot be confirmed even by the above-mentioned elements, state description is performed within the range possible by this correction element. One of the means is interpolation, and when the uncertain area is an extremely small area, interpolation is performed by a smoothing method such as averaging based on the surrounding state description contents. This method is effective when a part of the solder fillet is locally contaminated by flux or the like.

【0042】第二の手段は、他の情報を利用した推定を
行う方法である。例えば、ICの検査などにおいて、リ
−ドやランドの相対位置などの情報が既に検出されてい
る段階では、これらの情報を参照して不確定領域の状態
を記述する。例えばリ−ド付近でランドの内部にあり、
全ての輝度信号レベルが低い領域は、フィレット角度勾
配が大きいはんだ部分であると推定できる。逆にランド
外であれば、平坦なレジスト部分であると推定できる。
このような、推定による状態記述は、検査対象範囲が限
定されている場合において極めて有効である。
The second means is a method of estimating using other information. For example, in IC inspection or the like, when information such as the relative position of a lead or land is already detected, the state of the uncertain area is described by referring to this information. For example, inside the land near the lead,
It can be estimated that all the regions where the luminance signal level is low are the solder portions where the fillet angle gradient is large. On the contrary, if it is outside the land, it can be estimated that it is a flat resist portion.
Such a state description based on estimation is extremely effective when the inspection target range is limited.

【0043】以上、図1に基づいて本発明の原理につい
て説明したが、上記各要素の動作は、対象の種類や検査
目的によっては一部を割愛することが可能であり、また
実行の順序も図1の通りである必要はない。
The principle of the present invention has been described above with reference to FIG. 1. However, some of the operations of the above elements can be omitted depending on the type of object and the purpose of inspection and the order of execution. It need not be as in FIG.

【0044】また、対象状態への記述結果が各種の外乱
によりノイズを伴う場合が当然あるが、その分布集中度
や発生頻度を基にした統計処理、平滑化やフィルタリン
グによる平滑化処理など、通常認識処理に用いられる方
法の適用により状態記述確度の向上を図ればよい。
In addition, although the description result to the target state may be accompanied by noise due to various disturbances, it is normal to perform statistical processing based on the degree of distribution concentration and occurrence frequency, smoothing processing by smoothing or filtering, etc. The state description accuracy may be improved by applying the method used for the recognition processing.

【0045】以上に説明した本発明の原理を用いること
により、例えば種々の実装条件に対応したはんだ接合部
の良否判定が、より精度良く実行できる。
By using the principle of the present invention described above, for example, the quality of the solder joint corresponding to various mounting conditions can be judged more accurately.

【0046】また本発明の考え方は、プリント基板はん
だ接合以外を対象とする各種の検査においても一般的な
手段として利用することができる。
The concept of the present invention can also be used as a general means in various inspections other than soldering of printed circuit boards.

【0047】[0047]

【実施例】以下、電子部品の実装状態やはんだ付けの良
否判定をモデルとした実施例に基づき、本発明の内容を
さらに詳細に説明する。
EXAMPLES The contents of the present invention will be described in more detail below based on examples in which the mounting state of electronic components and the quality of soldering are used as models.

【0048】まず、変換基準変更要素71についての実
施例を図11から図14により説明する。図11は、散
乱反射特性が比較的強いはんだ面の角度対映像輝度レベ
ルの関係を示したものである。図6の鏡面特性示した鏡
面反射特性が強いはんだに比較して、輝度レベルが相対
的に低下すると同時に、各照明による映像の重複度が増
加していることが分かる。
First, an embodiment of the conversion standard changing element 71 will be described with reference to FIGS. 11 to 14. FIG. 11 shows the relationship between the angle of the solder surface having a relatively strong scattering reflection characteristic and the image brightness level. It can be seen that, as compared with the solder having the strong specular reflection characteristics shown in FIG. 6, the brightness level is relatively lowered, and at the same time, the degree of overlap of images by each illumination is increased.

【0049】はんだ材質の多少の変化については、映像
情報から状態記述、この場合は角度コ−ドへの変換にお
いて、同一の変換アルゴリズムを利用し、少なくとも変
換係数を変更することで対応可能であるが、この程度の
対象特性の変化を伴う場合は変換アルゴリズム自体の変
更を必要とする。すなわち、図11の対象特性に対し図
9で説明した変換方式を用いると、角度コ−ド生成結果
が不安定な場合を生じる。このように重複部分が多い特
性に対してはしきい値基準ではなく、どの照明による映
像レベルが最も高いかを基本とした変換方式が必要であ
り、その具体例を図13に示す。図13は、図11のC
の区間、つまりS5が他の信号より高い領域を例として
いる。
A slight change in the solder material can be dealt with by using the same conversion algorithm and changing at least the conversion coefficient in the conversion from the image information to the state description, in this case, the angle code. However, if the target characteristic changes to this extent, the conversion algorithm itself must be changed. That is, if the conversion method described with reference to FIG. 9 is used for the target characteristic of FIG. 11, the angle code generation result may be unstable. As described above, a conversion method based on which illumination has the highest image level is necessary for a characteristic having a large number of overlapping portions, instead of a threshold reference, and a specific example thereof is shown in FIG. FIG. 13 shows C of FIG.
The section, that is, a region where S5 is higher than other signals is taken as an example.

【0050】従って、検査機が図6および図11の二種
類の対象を取扱うものである場合、コ−ド変換機能とし
は図12の方式を用いる。図12において、変換1の部
分には図9の変換アルゴリズムが、また変換2の部分に
は図13の変換アルゴリズムを用いる。
Therefore, when the inspection machine handles two types of objects shown in FIGS. 6 and 11, the system shown in FIG. 12 is used as the code conversion function. 12, the conversion algorithm of FIG. 9 is used for the conversion 1 portion, and the conversion algorithm of FIG. 13 is used for the conversion 2 portion.

【0051】一方、対象が鏡面反射、散乱反射のいずれ
であるかの判定については、通常検査機の作業ロット毎
に外部から指定する方式が一般的である。これに対し、
判定を自動的に行う方法としては、図14に示すプリン
ト基板9に設置された、基板位置決めマ−カ16、ある
いは検査対象の一部であるはんだ付けランド8から情報
サンプリングを行うことが考えられる。すなわち、基板
内各部品の検査を実行する最初の段階において、このサ
ンプリング情報における各映像の輝度分布を調べ、その
レベル分布から対象の特性を判定する。この場合、サン
プリング対象には一定の勾配部分、たとえば平坦部分、
あるいは平坦部分から急勾配部分までの変化部分がセッ
トされていれば、判定精度をより向上することができ
る。
On the other hand, in order to determine whether the object is specular reflection or scattered reflection, it is general to specify from the outside for each work lot of the inspection machine. In contrast,
As a method for automatically making the judgment, it is considered that information sampling is performed from the board positioning marker 16 installed on the printed board 9 shown in FIG. 14 or the soldering land 8 which is a part of the inspection object. . That is, in the first stage of executing the inspection of each component in the board, the luminance distribution of each image in the sampling information is examined, and the target characteristic is determined from the level distribution. In this case, the object to be sampled is a constant gradient part, for example, a flat part,
Alternatively, if the changing portion from the flat portion to the steep slope portion is set, the determination accuracy can be further improved.

【0052】次に、特異比率情報検出(補正)要素:72
についての実施例を図15から図19により説明する。
図15は、鏡面反射特性のはんだを例とした各段照明映
像の輝度レベル状態図である。すなわち図6において、
例えばしきい値St2以上の高輝度レベルをa、しきい
値St3以上でSt2以下の中輝度レベルをb、St3
以下の低輝度レベルをc、としたとき、はんだ面の輝度
レベル状態は図16における、モ−ドAからJまでの1
0種類の状態のみが存在しうる。従って、これ以外の輝
度レベル状態は、はんだフィレット以外の領域であると
みなし、領域分離を行う。
Next, the specific ratio information detection (correction) element: 72
An embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 15 is a luminance level state diagram of each stage illumination image in which solder having a specular reflection characteristic is used as an example. That is, in FIG.
For example, a high brightness level equal to or higher than the threshold value St2 is a, a middle brightness level equal to or higher than the threshold value St3 and lower than St2 is b, St3.
When the following low brightness level is c, the brightness level state of the solder surface is 1 from mode A to J in FIG.
Only 0 states can exist. Therefore, the other brightness level states are regarded as areas other than the solder fillet, and area separation is performed.

【0053】このように分離された領域以外の情報のみ
で検査可能な場合を除き、分離領域についての意味付け
を行い、さらに複数種類の状態記述内容への変換を行
う。その方法例が図16示した特異輝度比率による状態
分離である。
Except when the information can be inspected only by information other than the separated areas, the separated areas are given meanings and further converted into a plurality of kinds of state description contents. An example of the method is the state separation based on the unique luminance ratio shown in FIG.

【0054】図16は、実装プリント基板において通常
見られるはんだフィレット以外の背景部分の例につい
て、S1、S3、S5、およびS7の輝度比率関係の例
を示している。前記の非はんだ領域が検出された場合、
あらかじめ測定され、記憶されたこの比率関係を基に状
態区分を行うが、リ−ド領域の分離例を図17に示し
た。このような状態区分の手法としては、他にルックア
ップテ−ブル方式や変換関数設定方式が考えられる。
FIG. 16 shows an example of the luminance ratio relationship of S1, S3, S5, and S7 with respect to an example of the background portion other than the solder fillet that is usually found in the mounted printed circuit board. If the non-solder area is detected,
State classification is performed based on this ratio relationship that is measured and stored in advance, and an example of separation of the lead area is shown in FIG. As a method of such state classification, a look-up table method and a conversion function setting method can be considered.

【0055】ICをモデルとした、このような特異輝度
比率による状態分離例を図18および19に示す。図1
8は検査ウインドウ内の各照明映像S1、S3、S5、
およびS7の輝度レベルである。この分布から図15の
状態図を基に状態記述を行うと図19(1)が得られ
る。この図において、数値は図15の状態図におけるA
からJモ−ドに対応する画素部分を、0から9の形で表
しており、XおよびYはAからJモ−ドに対応しない場
合を示している。このうちYの領域は、図16の特性か
らリ−ド11に相当した状態であると判定され、Xの部
分は局部的に発生していることから、周囲のコ−ドによ
り補間される結果、最終的に図19(2)に示した状態
コ−ド分布が得られ、リ−ド曲がりの無い良質のはんだ
フィレットの存在が把握できる。
FIGS. 18 and 19 show an example of state separation based on such a unique luminance ratio, using an IC as a model. FIG.
8 is each illumination image S1, S3, S5 in the inspection window,
And the brightness levels of S7. From this distribution, the state description based on the state diagram of FIG. 15 yields FIG. 19 (1). In this figure, the numerical values are A in the state diagram of FIG.
The pixel portions corresponding to the modes A to J are represented in the form of 0 to 9, and X and Y indicate the case not corresponding to the modes A to J. Of these, the Y area is determined to be in a state corresponding to the lead 11 from the characteristics of FIG. 16, and the X portion is locally generated, so that the result is interpolated by the surrounding codes. Finally, the state code distribution shown in FIG. 19B is obtained, and the existence of a good quality solder fillet without lead bending can be grasped.

【0056】次に、異常遷移状態検出(補正)要素:73
についての実施例を図20から図23により説明する。
Next, abnormal transition state detection (correction) element: 73
An embodiment will be described with reference to FIGS. 20 to 23.

【0057】図20は、図6の輝度分布と図15の輝度
レベル状態とベ−スとした、はんだフィレット面の状態
遷移図であり、対象面が平坦部を含むはんだ接合領域で
ある場合は、領域内のコ−ド遷移は図20の条件に限ら
れる。ただし、同一のモ−ドの繰返し遷移は省略してあ
る。また、図における実線は通常の遷移を表し、破線は
発生頻度の少ない遷移を示す。また鎖線はその連続性が
一定範囲に限られた遷移を示している。
FIG. 20 is a state transition diagram of the solder fillet surface based on the luminance distribution shown in FIG. 6 and the luminance level state shown in FIG. 15. When the target surface is the solder joint area including the flat portion, The code transition in the area is limited to the condition of FIG. However, repeated transitions in the same mode are omitted. Also, the solid line in the figure represents a normal transition, and the broken line represents a transition with a low occurrence frequency. The chain line indicates a transition whose continuity is limited to a certain range.

【0058】逆に、対象面に発生する状態遷移が図20
以外の場合は異常状態とみなさなければならない。その
ような異常状態、すなわち非線形的な状態変化は、ラン
ド端リ−ド端など、異質な対象の境界位置のほか、先に
述べた二次反射現象の発生を暗示している。
On the contrary, the state transition occurring on the target surface is shown in FIG.
In all other cases, it must be regarded as an abnormal state. Such an abnormal state, that is, a non-linear state change, implies the occurrence of the above-described secondary reflection phenomenon in addition to the boundary position of a foreign object such as a land end and a lead end.

【0059】このうち二次反射状態であるか否かの検出
は、例えば図21に示した方法によって行う。すなわ
ち、二次反射現象が通常、勾配が比較的高いはんだフィ
レットの中央部分に発生し、特に照明20−に基づく
ことから、図15におけるモ−ドB、C、またはDがフ
ィレット中央に一定数以上発生している条件で起動し、
これらのモ−ド領域の外周領域から二次方向に図20の
内容により状態遷移の異常の有無をチェックしたあと、
異常状態であるか否かの判断を行う。
The detection of the secondary reflection state among them is performed by the method shown in FIG. 21, for example. That is, since the secondary reflection phenomenon usually occurs in the central portion of the solder fillet having a relatively high gradient and is particularly based on the illumination 20-, the mode B, C, or D in FIG. Start under the conditions that occur above,
After checking the presence or absence of a state transition abnormality in the secondary direction from the outer peripheral area of these mode areas according to the contents of FIG. 20,
It is determined whether or not it is in an abnormal state.

【0060】このような方法による二次反射発生フィレ
ットの状態記述例を図22から23に示す。
22 to 23 show state description examples of the secondary reflection generating fillet by such a method.

【0061】図22の輝度分布から、まず図23(1)
記述状態が得られる。この中でAからJのコ−ドで示さ
れている部分は、図16のはんだ対応のコ−ドであり、
Yは図19と同様、リ−ドを示している。一方、フィレ
ット中央部にあるBおよびCの領域の境界位置x1、x
2y1、およびy2から上下左右方向に各列の状態遷移
を調べると、不確定部Jを介した各モ−ドへの推移が図
20に含まれないことから異常と判別し、図23(2)
の状態コ−ドZに変換する。このZで示された領域につ
いての取扱は、連動する検査アルゴリズムに対応して行
えば良い。
From the luminance distribution of FIG. 22, first, FIG.
The description state is obtained. The parts indicated by the codes from A to J are the codes corresponding to the solder in FIG.
Y indicates a lead, as in FIG. On the other hand, the boundary positions x1 and x of the areas B and C in the center of the fillet
When the state transition of each column from 2y1 and y2 in the vertical and horizontal directions is examined, it is determined that there is an abnormality because the transition to each mode via the uncertain portion J is not included in FIG. )
State code Z. The area indicated by Z may be handled in accordance with the linked inspection algorithm.

【0062】次に、特定分布状態検出(補正)要素:74
についての実施例を図24により説明する。
Next, the specific distribution state detection (correction) element: 74
24 will be described with reference to FIG.

【0063】特定分布状態とは、対象領域における各画
素単位の輝度分布が集中的である、あるいは所定しきい
値で設定された範囲に限定されている等の、輝度分布の
特殊性を意味する。
The specific distribution state means a peculiarity of the brightness distribution such that the brightness distribution of each pixel unit in the target area is concentrated or limited to a range set by a predetermined threshold value. .

【0064】図24は、輝度が極めて集中している状態
を抽出する一つの例を示したに過ぎず、目的によって
は、分布の中心値から所定範囲、または所定画素数まで
の範囲を検出する方法や、分散度を算定する方法などが
利用できる。
FIG. 24 shows only one example of extracting the state where the brightness is extremely concentrated. Depending on the purpose, the range from the central value of the distribution to the predetermined range or the predetermined number of pixels is detected. Methods and methods of calculating the degree of dispersion can be used.

【0065】図24の場合、対象領域において最も集中
度が高い輝度レベルを持つ画素を特定の状態コ−ドで記
述し、その分布状態から対象の状態を判定する内容にな
っている。この手法のより具体的な目的の一つは、例え
ばICのリ−ド浮きの検出である。すなわち、浮き上が
って焦点ずれを生じたリ−ドの輝度は集中的な分布を示
すので、検出対象領域をリ−ド付近に設定、あるいは既
に説明した方法などにより位置が画像的に抽出されたリ
−ド領域に設定し、この範囲の輝度レベル集中分布特性
に対応した状態の画素の分布をチェックすれば、位置的
集中度や発生比率にからリ−ド浮きの検出が可能とな
る。
In the case of FIG. 24, the pixel having the highest brightness level in the target area is described by a specific status code, and the target status is determined from the distribution status. One of the more specific purposes of this method is, for example, detection of lead floating of an IC. That is, since the brightness of the lead that has floated and caused defocusing shows a concentrated distribution, the detection target area is set near the lead, or the position where the position is extracted imagewise by the method already described. If the pixel distribution is set in the negative area and the distribution of the pixels in the state corresponding to the brightness level concentrated distribution characteristic in this range is checked, it is possible to detect the lead floating based on the positional concentration degree and the occurrence ratio.

【0066】また、特定分布状態検出による他の実施例
として、たとえばICパッケ−ジ位置や形状の認識が容
易な状態記述がある。たとえば図25(1)に示すよう
に検査ウインドウの中にICパッケ−ジがあり、その正
確な位置や部分形状を認識する必要がある場合を考え
る。
Another example of detecting the specific distribution state is a state description in which the position and shape of the IC package can be easily recognized. For example, consider a case where there is an IC package in the inspection window as shown in FIG. 25A and it is necessary to recognize its exact position and partial shape.

【0067】通常の検査条件においては、ウインドウ内
のパッケ−ジ方向が情報として与えられているので、こ
れに対応した位置に特定分布状態検出領域:102を設
定し、輝度分布を調べる。使用する照明映像としては、
パッケ−ジ材質検出に適したものを選択する。パッケ−
ジの上面10−aは文字印刷部を除き一定範囲に集中し
た輝度分布を示すので、この輝度分布を基準としてパッ
ケ−ジを代表する輝度レベルの上限、および下限しきい
値を決定する。このしきい値によりウインドウ内の2値
化を行えば、図25(2)に破線列で示すようにパッケ
−ジ上面のみをクロ−ズアップした状態コ−ド分布が得
られる。これを基に、対象の正確な位置や欠損状態など
の形状認識が可能となる。さらにこの検出結果を基に、
パッケ−ジテ−パ部分に(3)のように特定分布状態検
出領域:102を設定することにより、同様にテ−パ
部:10−bのみをクロ−ズアップした状態コ−ド分布
が(4)として得られ、この状態記述を利用して、IC
全体としての位置や形状を把握することが可能となる。
Under normal inspection conditions, the package direction in the window is given as information, so the specific distribution state detection area 102 is set at a position corresponding to this, and the luminance distribution is examined. As the lighting image to use,
Select an appropriate one for package material detection. Package
Since the upper surface 10-a of the image shows a luminance distribution concentrated in a certain range except for the character printing portion, the upper and lower thresholds of the luminance level representing the package are determined on the basis of this luminance distribution. By binarizing the window with this threshold value, a state code distribution in which only the upper surface of the package is closed up is obtained as shown by the broken line in FIG. Based on this, it becomes possible to recognize the exact position of the object and the shape of the missing state. Furthermore, based on this detection result,
By setting the specific distribution state detection region: 102 in the package taper portion as shown in (3), the state code distribution obtained by closing up only the taper portion: 10-b becomes (4 ), And using this state description, IC
It is possible to grasp the position and shape as a whole.

【0068】さらに、非確定領域補正要素:75につい
ての実施例を図26と27により説明する。
Further, an embodiment of the non-determined area correction element: 75 will be described with reference to FIGS.

【0069】図26は、ICにおいて比較的はんだフィ
レット勾配が急峻名場合の映像レベル分布を示してい
る。このような場合は、特に勾配が大きい部分が図15
の状態図における不確定モ−ドJで記述され、図27
(1の状態記述結果となるる。この場合、リ−ド部分が
状態コ−ドYで与えられ、不確定部分がこれに近接して
いることから、これを急峻勾配部分であると推定する。
これらの結果を総合し、各画素を角度コ−ドに変換すれ
ば図27(2)を得る。
FIG. 26 shows the image level distribution when the solder fillet slope is relatively steep in the IC. In such a case, the part where the gradient is particularly large is shown in FIG.
In the uncertain mode J in the state diagram of FIG.
(The state description result of 1 is obtained. In this case, since the lead portion is given by the state code Y and the uncertain portion is close to this, it is estimated that this is a steep gradient portion. .
By combining these results and converting each pixel into an angle code, FIG. 27B is obtained.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上、本発明による対象面状態記述方式
の実施例について説明したが、これらから分かるよう
に、本発明によれば、高密度実装基板のはんだ付け検査
など、従来検査が困難であった対象の検査が、より高精
度で行え、工業的に見た効果が大きい。 なお、各実施
例においては、プリント基板上の電子部品の実装状態や
はんだ付けの良否判定をモデルとし、かつ外観検査への
応用の形でて説明したが、本発明の原理の適用範囲や適
用対象はこれらに限定されない。
As described above, the embodiments of the target surface state description method according to the present invention have been described. As can be seen from the above, according to the present invention, conventional inspection such as soldering inspection of a high-density mounting board is difficult. The inspection of the existing object can be performed with higher accuracy, and the effect seen industrially is great. In each of the embodiments, the mounting state of the electronic components on the printed circuit board and the quality judgment of soldering are used as a model, and the description is given in the form of application to the appearance inspection, but the scope and application of the principle of the present invention The subject is not limited to these.

【0071】また、状態記述をコ−ドの形で説明してい
るが、これは説明の理解を助けるためのものであり、実
際の処理装置の内部においては、処理装置の都合に応じ
た他の表現方法が用いられる場合もありうる。さらに、
各種の状態記述が、同一画素単位に対し複合的な形で行
われる場合、など処理形態として多様な形が考えられ
る。
Further, although the state description is described in the form of a code, this is for the purpose of helping understanding of the explanation, and inside the actual processing device, it may be different depending on the convenience of the processing device. The expression method may be used. further,
A variety of processing forms are conceivable, such as when various state descriptions are made in a complex form for the same pixel unit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による対象面状態記述要素の構成ブロッ
ク図
FIG. 1 is a configuration block diagram of a target surface state description element according to the present invention.

【図2】従来の検査装置の基本構成ブロック図FIG. 2 is a basic configuration block diagram of a conventional inspection device.

【図3】従来の検査装置の基本動作内容フローチャートFIG. 3 is a flowchart of basic operation contents of a conventional inspection device.

【図4】従来の検査装置の光学系の基本構成外観図FIG. 4 is an external view of a basic configuration of an optical system of a conventional inspection device.

【図5】従来の検査装置の光学系の動作原理説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of an operation principle of an optical system of a conventional inspection device.

【図6】多段照明検査機における検査対象角度と検出映
像レベルの関係図
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an inspection target angle and a detected image level in the multi-stage illumination inspection machine.

【図7】多段照明検査機における画素単位の状態立体図FIG. 7 is a stereoscopic view of a state of each pixel in a multi-stage lighting inspection machine.

【図8】多段照明検査機における検査ウインドウと映像
レベル分布図
FIG. 8: Inspection window and image level distribution diagram in multi-stage lighting inspection machine

【図9】多段照明映像レベルから角度コ−ドへの変換方
式を示す図
FIG. 9 is a diagram showing a conversion method from a multi-stage illumination image level to an angle code.

【図10】検査対象形状と角度コ−ド分布の関係図FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the inspection object shape and the angle code distribution.

【図11】検査対象角度と多段照明映像レベルとの他の
関係図
FIG. 11 is another relationship diagram between the inspection target angle and the multi-stage illumination image level.

【図12】本発明実施例の状態記述方式図FIG. 12 is a state description system diagram of an embodiment of the present invention.

【図13】多段照明映像レベルから角度コ−ドへの他の
変換方式図
FIG. 13 is a diagram of another conversion method from multi-stage illumination image level to angle code.

【図14】本発明の実施例を説明する状態記述補助手段
の説明図
FIG. 14 is an explanatory diagram of state description assisting means for explaining an embodiment of the present invention.

【図15】多段照明映像レベルの状態図[Fig. 15] State diagram of multi-stage illumination video level

【図16】特異な多段照明映像レベル関係を持つ対象例
を示す説明図
FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of a target having a peculiar multi-stage illumination video level relationship.

【図17】本発明の実施例を説明する状態記述方式のフ
ローチャート
FIG. 17 is a flowchart of a state description method for explaining an embodiment of the present invention.

【図18】本発明の実施例を説明する検査対象の多段照
明映像分布図
FIG. 18 is a multi-stage illumination image distribution map of an inspection target for explaining an embodiment of the present invention.

【図19】本発明の実施例を説明する状態記述結果説明
FIG. 19 is an explanatory diagram of a state description result explaining an embodiment of the present invention.

【図20】本発明の実施例を説明する多段照明映像レベ
ルの状態遷移を示す説明図
FIG. 20 is an explanatory diagram showing a state transition of a multi-stage illumination image level for explaining an embodiment of the present invention.

【図21】本発明の実施例を説明する状態記述方式のフ
ローチャート
FIG. 21 is a flowchart of a state description method for explaining an embodiment of the present invention.

【図22】本発明の実施例を説明する検査対象の多段照
明映像分布図
FIG. 22 is a multi-stage illumination image distribution diagram of an inspection target for explaining an embodiment of the present invention.

【図23】本発明の実施例を説明する上記の状態記述結
果説明図
FIG. 23 is an explanatory diagram of the above state description result for explaining an embodiment of the present invention.

【図24】本発明の実施例を説明する状態記述フローチ
ャート
FIG. 24 is a state description flowchart illustrating an embodiment of the present invention.

【図25】本発明の実施例を説明する状態記述結果例の
説明図
FIG. 25 is an explanatory diagram of a state description result example for explaining the embodiment of the present invention.

【図26】本発明の実施例を説明する検査対象の多段照
明映像分布図
FIG. 26 is a multi-stage illumination image distribution diagram of an inspection target for explaining an embodiment of the present invention.

【図27】本発明の実施例を説明する状態記述結果説明
FIG. 27 is an explanatory diagram of a state description result explaining an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

9 プリント基板、10 検査対象部品、11 ICリ
−ド、12 はんだフィレット、20 照明装置、30
TVカメラ、40 検査対象部品の移動テ−ブル、5
0 記憶装置、60 照明切替装置、70 状態記述
部、80 移動テ−ブル制御装置、90 認識など処理
部、100 検査ウインドウ、101 画素単位、10
2 検出領域、103 検出領域
9 printed circuit board, 10 parts to be inspected, 11 IC lead, 12 solder fillet, 20 lighting device, 30
TV camera, 40 moving table of parts to be inspected, 5
0 storage device, 60 illumination switching device, 70 state description unit, 80 moving table control device, 90 processing unit such as recognition, 100 inspection window, 101 pixel unit, 10
2 detection areas, 103 detection areas

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 名倉 文彦 東京都小平市御幸町32番地 日立電子株式 会社小金井工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Fumihiko Nagura 32 Miyuki-cho, Kodaira-shi, Tokyo Inside the Koganei factory, Hitachi Electronics Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 検査対象に対する照射条件、例えば照射
角度や色相が異なる複数組の照明器を照射し、これらの
照射光の検査対象を介した反射光を所定の位置に設定し
た撮像装置により受光することによって得られる複数の
映像情報を記憶し、映像の最小画素単位または、この最
小画素単位と一定の関係を持つ特定の画像単位毎に、前
記記憶情報から所定の変換条件を持つ変換要素を介して
当該画素単位に対応した対象部分の状態を記述し、この
記述情報の検査対象範囲における分布状態から検査対象
の状態、例えば位置や形状などを認識する方式の外観検
査装置に用いる状態記述方式であって、記述情報がその
意味付けにおいて相違する複数種類のカテゴリ−から構
成されたことを特徴とする外観検査装置の対象面認識処
理方式。
1. An irradiation condition for an inspection target, for example, a plurality of sets of illuminators having different irradiation angles and hues are irradiated, and reflected light of these irradiation lights through the inspection target is received by an imaging device set at a predetermined position. By storing a plurality of video information obtained by the above, a conversion element having a predetermined conversion condition from the stored information is stored in the minimum pixel unit of the video or for each specific image unit having a fixed relationship with the minimum pixel unit. The state description method used in the appearance inspection apparatus in which the state of the target portion corresponding to the pixel unit is described via the state of the inspection object and the state of the inspection object is recognized from the distribution state of the description information in the inspection object range. The target surface recognition processing method of the appearance inspection apparatus, wherein the description information is composed of a plurality of types of categories having different meanings.
【請求項2】 請求項1において、意味付けにおいて相
違する複数種類のカテゴリ−の記述情報のうち、検査目
的に直接的に対応する1ないし複数種類の主カテゴリ−
の記述情報を生成するための変換要素によって主カテゴ
リ−に属する画素単位とそれ以外の画素単位とを区分し
た後、後者について他の変換要素により1ないし複数種
類の副カテゴリ−に属する記述情報を生成することを特
徴とする外観検査装置の対象面認識処理方式。
2. The description according to claim 1, wherein among the description information of a plurality of types of categories having different meanings, one or a plurality of types of main categories that directly correspond to the inspection purpose.
After dividing the pixel unit belonging to the main category and the pixel unit other than that by the conversion element for generating the description information, the description information belonging to one or a plurality of types of sub-categories is classified by other conversion elements for the latter. A target surface recognition processing method for an appearance inspection device characterized by generating.
【請求項3】 請求項2において、副カテゴリ−に属す
る記述情報への変換を行う変換要素が記憶装置に設定さ
れた複数の映像情報の特定比率に基づいて行われること
を特徴とする外観検査装置の対象面認識処理方式。
3. The appearance inspection according to claim 2, wherein the conversion element for converting into the description information belonging to the sub-category is performed based on a specific ratio of a plurality of video information set in the storage device. Target surface recognition processing method of the device.
【請求項4】 請求項1または2項において、生成され
状態記述情報パタ−ンにおける状態記述情報の位置関係
を基に、前記状態記述情報パタ−ンの一部について状態
記述内容を変更できるようにしたことを特徴とする外観
検査装置の対象面認識処理方式。
4. The state description content according to claim 1 or 2, wherein the state description contents of a part of the state description information pattern can be changed based on the positional relationship of the state description information generated in the state description information pattern. The target surface recognition processing method of the appearance inspection device characterized by the above.
JP30368694A 1994-12-07 1994-12-07 Object surface recognition processing system for external appearance inspecting apparatus Pending JPH08159980A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30368694A JPH08159980A (en) 1994-12-07 1994-12-07 Object surface recognition processing system for external appearance inspecting apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30368694A JPH08159980A (en) 1994-12-07 1994-12-07 Object surface recognition processing system for external appearance inspecting apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08159980A true JPH08159980A (en) 1996-06-21

Family

ID=17924023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30368694A Pending JPH08159980A (en) 1994-12-07 1994-12-07 Object surface recognition processing system for external appearance inspecting apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08159980A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006105777A (en) * 2004-10-05 2006-04-20 Omron Corp Substrate inspection device, its parameter-setting method and parameter setting device
JP2008309580A (en) * 2007-06-13 2008-12-25 Omron Corp Inspection method of solder fillet and substrate appearance inspection apparatus
WO2012096004A1 (en) * 2011-01-13 2012-07-19 オムロン株式会社 Solder-attachment inspection method, solder-attachment inspection device, and pcb-inspection system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006105777A (en) * 2004-10-05 2006-04-20 Omron Corp Substrate inspection device, its parameter-setting method and parameter setting device
JP2008309580A (en) * 2007-06-13 2008-12-25 Omron Corp Inspection method of solder fillet and substrate appearance inspection apparatus
WO2012096004A1 (en) * 2011-01-13 2012-07-19 オムロン株式会社 Solder-attachment inspection method, solder-attachment inspection device, and pcb-inspection system
JP2012145484A (en) * 2011-01-13 2012-08-02 Omron Corp Solder inspection method, solder inspection machine, and board inspection system
CN103314286A (en) * 2011-01-13 2013-09-18 欧姆龙株式会社 Solder-attachment inspection method, solder-attachment inspection device, and PCB-inspection system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR920005862B1 (en) Method for inspection of solder joints by x-ray fluoroscopic image apparatus therefor and mounting construction of electronic parts on board
JP2824552B2 (en) System and method for automatic optical inspection
KR0143948B1 (en) Pattern defect inspection method and apparatus
JPH10141929A (en) Soldering inspection device
JPH08210820A (en) Method and device for recognizing part to be inspected in visual inspection device of parts-mounted board
JP4454428B2 (en) Component edge detection method, component edge detection program, and inspection apparatus
JPH08159980A (en) Object surface recognition processing system for external appearance inspecting apparatus
Takagi et al. Visual inspection machine for solder joints using tiered illumination
JPH08145903A (en) Inspection method of soldering and of vacancy and slip-off of lead
JPS61243303A (en) Visual inspection system for mounted substrate
JPH02251714A (en) Method for inspecting polarity of mounted polar part and visual inspection method for mounting board
JPH08110216A (en) Objective face recognition processor for appearance inspecting apparatus
JP2903305B2 (en) Mounting component inspection method and mounting component inspection device
US6603875B1 (en) Pattern inspection method, pattern inspection apparatus, and recording medium which records pattern inspection program
JP3194499B2 (en) Appearance shape inspection method and device
JPH08234226A (en) Image processor for production of liquid crystal substrate
JPH0727531A (en) Inspection region recognizing method for appearance shape inspecting device
JPH04184244A (en) Method for inspecting pattern of printed circuit board
JPS63196980A (en) Device for inspecting soldering external appearance for printed circuit board
EP0407685B1 (en) Method for inspection of solder joints by x-ray fluoroscopic image and apparatus therefor
JPH02150704A (en) Object inspecting device
JPH06204700A (en) Chip component mount inspecting apparatus
JP3403818B2 (en) Inspection method and device for mounted parts
JPH0721372A (en) Picture detector
JP2531694B2 (en) Method for detecting holes in the soldering part