JPH08210820A - Method and device for recognizing part to be inspected in visual inspection device of parts-mounted board - Google Patents

Method and device for recognizing part to be inspected in visual inspection device of parts-mounted board

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JPH08210820A
JPH08210820A JP7014952A JP1495295A JPH08210820A JP H08210820 A JPH08210820 A JP H08210820A JP 7014952 A JP7014952 A JP 7014952A JP 1495295 A JP1495295 A JP 1495295A JP H08210820 A JPH08210820 A JP H08210820A
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JP
Japan
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inspection
image
inspected
range
luminance level
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Application number
JP7014952A
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Japanese (ja)
Inventor
Kiyoo Takeyasu
清雄 武安
Shigeyuki Murata
茂幸 村田
Shigenobu Otsuka
重信 大塚
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
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Publication date
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  • Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)

Abstract

PURPOSE: To determine an IC-mounting polarity and at the same time accurately detect an IC-mounting position by detecting the brightness level of each picture element from a video signal which is obtained by picking up the image of an object to be inspected. CONSTITUTION: Light is applied from a light 1 in a multiple-stage structure (four-stage ring shape) whose light projection angle differs. Reflection light via an IC package 10 to be inspected is received by an image pick-up device 2. A plurality of sets of video signals obtained by switching lighting are stored in an image storage 5 in the form of brightness pattern of a target surface. A code generation part 7 detects the brightness level for each picture element to be inspected based on the storage contents of the image storage 5 and generates a code pattern indicating it. Further, a recognition processing part 9 recognizes the solid shape of a target and judges the conformity by utilizing it. Using this method, an electrode mark part can be extracted as an image change position or a region even in the case of a black plastic IC package with a low brightness level of a detection target and a small image.

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、検査対象への光の照射
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
う外観検査装置で、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、具体的には前記の複数の映像
情報、またはその一部を利用した検査対象部品の位置や
方向を検出する方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses a plurality of sets of illuminators having different irradiation characteristics of light to an inspection object, for example, irradiation angles, and displays a plurality of image information obtained by sequentially switching the irradiation light to the object. Based on the appearance inspection device that recognizes and determines the appearance state of the inspection object based on the above, for example, the mounting position of the electronic component on the printed wiring board, the appearance shape and the 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 device for making a pass / fail judgment, and more specifically, to a method and device for detecting the position and direction of an inspection target component using the plurality of pieces of video information or a part thereof.

【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。例えば最近高
密度化、多様化が進展しているプリント基板上の電子部
品の実装状態や、はんだ付け接合部の外観検査機なども
その例である。
2. Description of the Related Art There are various fields of application of appearance inspection machines, and there are various inspection methods. For example, the mounting state of electronic components on a printed circuit board, which has been increasing in density and diversification recently, and a visual inspection machine for soldered joints are examples.

【0003】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。ま
た、はんだ付け検査とは別に、部品の実装位置や取付け
方向の検査も重要である。すなわち、はんだ接合に異常
がなくても、有極性コンデンサやICの実装方向が逆向
きである場合、電子機器の性能に致命的な問題を生じる
ためである。
That is, in the mounting process of a printed wiring board used for electronic equipment, the quality of the soldered portion for joining the electronic components mounted on the board affects the product reliability, so that the work efficiency is improved and the work is improved. The automation and mechanization of soldering visual inspection have become common for the purpose of ensuring quality. In addition to the soldering inspection, it is also important to inspect the mounting position and mounting direction of components. That is, even if there is no abnormality in the solder joint, if the polar capacitors or the ICs are mounted in opposite directions, a fatal problem occurs in the performance of the electronic device.

【0004】従来、電子部品を対象とする外観検査機
は、はんだ付け良否検査機と部品自体の実装状態の検査
機とに分かれていた。しかし、最近の多品種少量生産へ
の移行に伴い、双方の機能を一つの検査機に複合する多
機能検査機が増加している。このような検査機では、は
んだ良否判定以外に、電子部品の位置ずれや欠品、さら
に有極性コンデンサの取付け極性を濃淡画像から検出す
ることが可能になってきた。しかし、ICの取付け方向
については、本来目視検査用に設定されている極性判別
マ−クが微細で検出が困難であることから、検査機能と
して確立しておらず、一般にはIC上面にシルク印刷さ
れた文字を認識することが可能な実装検査機を併用設置
する方法が採られてきた。
Conventionally, appearance inspection machines for electronic parts are divided into a soldering quality inspection machine and an inspection machine for the mounting state of the parts themselves. However, with the recent shift to high-mix low-volume production, an increasing number of multi-function inspection machines combine both functions into one inspection machine. With such an inspection machine, it has become possible to detect misalignment and missing parts of electronic components, and the mounting polarity of a polar capacitor from a grayscale image, in addition to the solder quality judgment. However, with respect to the mounting direction of the IC, since the polarity discriminating mark originally set for visual inspection is minute and difficult to detect, it is not established as an inspection function, and in general, silk printing is performed on the upper surface of the IC. The method has been adopted in which a mounting inspection machine capable of recognizing the written characters is also installed.

【0005】このため、IC極性判別をより確実に実行
できる認識方式の開発と同時に、このような機能を、は
んだ付け外観検査機自体に付加することが要望されてい
た。
Therefore, it has been demanded to add such a function to the soldering appearance inspection machine itself at the same time as the development of a recognition method capable of more reliably executing the IC polarity discrimination.

【0006】ここで、より具体的に、ICの極性判別マ
−クの例について説明する。
Here, more specifically, an example of the IC polarity discrimination mark will be described.

【0007】図2はICパッケ−ジ10の上面図であ
り、実際には図の上下左右4方向にリ−ド(図示せず)
が配置されている。この部品の極性マ−ク10Mは図の
右側下にある(部品4隅のうち、1箇所がマ−ク10M
に示すよう大きなカット、他の3箇所が小さなカット)
カット部分で、これにより極性判別、取付け方向が確認
できる。
FIG. 2 is a top view of the IC package 10. Actually, a lead (not shown) is provided in four directions of up, down, left and right in the figure.
Is arranged. The polar mark 10M of this part is on the lower right side of the figure (one of the four corners of the part is the mark 10M).
(Large cut as shown in, small cuts at the other three points)
At the cut part, the polarity can be discriminated and the mounting direction can be confirmed.

【0008】図3は別のタイプのICパッケ−ジ11の
上下2方向のリードを省略した上面図であり、この部品
の極性マ−ク11Mは半円形にカットされている。
FIG. 3 is a top view of another type of IC package 11 in which the leads in the upper and lower two directions are omitted, and the polar mark 11M of this component is cut in a semicircular shape.

【0009】図4は更に別のタイプのICパッケ−ジ1
2の上面であり、極性判別マ−クがパッケ−ジ上面の一
隅に刻印されたプレスマ−クの形を採っている。このプ
レスマ−クMの断面形状には、その拡大図に示すように
マーク12Maやマーク12Mbに示すように断面に種
々のものがあるが、いずれも円形であり、部品種類毎に
径が相違する。 なお、断面図は上下方向に誇張して示
してあり、実際の深さは極めて微小である(例えば10
0ミクロン前後の凹み)。なお、図2、図3、図4にお
いて、13はICパッケ−ジ上面部、14はその周囲に
形成されている面とりテ−パ部を表す。
FIG. 4 shows another type of IC package 1.
2 is the upper surface, and the polarity determining mark is in the form of a press mark engraved in one corner of the upper surface of the package. The cross section of the press mark M has various cross sections as shown by the mark 12Ma and the mark 12Mb as shown in the enlarged view, but all of them are circular and have different diameters depending on the types of parts. . The sectional view is exaggerated in the vertical direction, and the actual depth is extremely small (for example, 10
(Dimple around 0 micron). 2, FIG. 3, and FIG. 4, reference numeral 13 denotes an upper surface portion of the IC package, and 14 denotes a chamfered taper portion formed around it.

【0010】このように、ICの実装極性は所定位置に
おけるカットマ−ク、あるいは円形マ−クの有無によっ
て判別しなければならない
As described above, the mounting polarity of the IC must be determined by the presence or absence of a cut mark or a circular mark at a predetermined position.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】例えば、上に述べたよ
うな、ICパッケージの極性判定、取付け位置判定につ
いて述べると次のような問題点がある。
For example, the polarity determination and the attachment position determination of the IC package as described above have the following problems.

【0012】1)検出対象映像が微弱:ICパッケ−ジ
は一般に黒色プラスチックであるため光学反射レベルが
低いが、さらにこれを介し、その中の映像変化位置また
は領域として、マ−ク部分を抽出しなければならない。
1) The image to be detected is weak: the IC package is generally made of black plastic so that the optical reflection level is low, and the mark portion is extracted as the image change position or region through the IC package. Must.

【0013】2)多様な背景:ICが実装されている周
辺の基板上には、単純なレジスト面のほかにシルク印刷
や配線などマ−ク映像に比較して映像レベルが相対的に
高い部分があり、このような背景を含む画像の中から目
的とする部品位置やマ−クを認識する必要がある。
2) Various backgrounds: On the peripheral substrate on which the IC is mounted, in addition to a simple resist surface, a portion where the image level is relatively high compared to the mark image such as silk printing and wiring. Therefore, it is necessary to recognize a desired part position or mark from an image including such a background.

【0014】3)種々の外乱:検出対象であるICパッ
ケ−ジ部分は、部品種類により材質や加工方法に伴う反
射特性の相違があり、また、場合によっては照明変動に
よる反射輝度レベルのドリフトを生じる場合がある。
3) Various disturbances: The IC package portion to be detected has different reflection characteristics depending on the material and the processing method depending on the type of parts, and in some cases, the drift of the reflected luminance level due to illumination fluctuations. May occur.

【0015】本発明は、前記した、従来困難であったI
C実装極性判別と同時にICの実装位置の高精度検出を
可能とする認識方式の提供を目的とする。
The present invention, as described above, has been difficult in the past.
It is an object of the present invention to provide a recognition method capable of accurately detecting the mounting position of an IC at the same time as determining the mounting polarity of the C.

【0016】具体的には、照明光を対象面に投射し、対
象からの反射光を撮像装置で映像信号に変換し、この映
像信号から上記検出を行うことが可能な認識方法及び装
置の提供を目的としている。
More specifically, the present invention provides a recognition method and apparatus capable of projecting illumination light onto a target surface, converting reflected light from the target into a video signal by an image pickup device, and performing the above detection from the video signal. It is an object.

【0017】本発明の他の目的は、このような方法及び
装置を採用することにより、従来のはんだ付け良否検査
機に上記認識方式を一体化し複合化することにある。
Another object of the present invention is to integrate the above-mentioned recognition method into a conventional soldering quality inspection machine and combine it by adopting such a method and apparatus.

【0018】さらに、本発明は、はんだ接合部の検査を
行うために生成した映像情報を、同時にICの位置ずれ
や実装極性判定に利用できるようにするものである。
Further, according to the present invention, the image information generated for inspecting the solder joint portion can be utilized at the same time for the displacement of the IC and the determination of the mounting polarity.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の、本発明による認識処理方法の基本原理フローチャー
トを図1に示す。
FIG. 1 shows a flowchart of the basic principle of a recognition processing method according to the present invention for solving the above problems.

【0020】本発明は、必要に応じて、検査対象位置の
概略区分を行う。すなわち、 1)−1:撮像された被
検査対象部品の映像パターンから、検査対象範囲を限定
するため、検査対象の映像レベルが一定値以下である場
合と一定値以上の領域は対象範囲外とする。 1)−
2:更に、教示情報により、検査対象範囲を限定する。
In the present invention, the inspection target position is roughly divided as required. That is, 1) -1: In order to limit the inspection target range from the image pattern of the imaged target inspection target component, the case where the inspection target image level is below a certain value and the area above the certain value is outside the target range. To do. 1)-
2: Furthermore, the inspection target range is limited by the teaching information.

【0021】ここで、前記1)−1と1)−2の対象位
置概略区分は本発明においては必ずしも必須の要件では
ないがこのような方法で検査範囲を小さくすることは検
査の時間の短縮を図る上で効果がある。
Here, the target position outline divisions of 1) -1 and 1) -2 are not always essential in the present invention, but reducing the inspection range by such a method shortens the inspection time. Is effective in achieving

【0022】このようして、検査範囲が限定された段階
で、 2):前記1)により限定された範囲から更にし
きい値等の映像変換条件を得るために、該当部分の典型
的な反射特性を示す位置のサンプリング領域を設定し、
検査対象部品の映像をサンプリングする。 3):この
ようにして、サンプリングされた被検査対象部品の映像
パターン信号は対象部分の画素毎に2値化等の映像変換
処理を行い単純化したパターンとする。 4):この対
象部分の単純化したパターンの認識により、電極マーク
を検出する。
In this way, at the stage where the inspection range is limited, 2): In order to further obtain image conversion conditions such as a threshold value from the range limited by 1), the typical reflection of the relevant portion is performed. Set the sampling area at the position showing the characteristics,
Sampling the image of the part to be inspected. 3): In this way, the sampled image pattern signal of the inspected component is converted into a simplified pattern by performing image conversion processing such as binarization for each pixel of the target portion. 4): The electrode mark is detected by recognizing the simplified pattern of the target portion.

【0023】このようにして検出された画像は検出対象
を抽出したものであり、これを利用して対象の境界位置
や変化位置の検出など、検査目的に応じた検出処理を行
う。
The image detected in this way is an extraction of a detection target, and by utilizing this, detection processing according to the purpose of inspection, such as detection of the boundary position and change position of the target, is performed.

【0024】[0024]

【作用】対象位置概略区分で、不要領域を除外すること
により、検査対象範囲が限定され、多様な背景画像を事
実上消去できるため、対象の映像レベルが低くても認識
処理が比較的容易となる。また、対象範囲外を示す情報
が、画面内において局部的、離散的であっても、検査対
象の基本形状や実装条件が指定されている場合は、局部
情報を含む、かなり大きな領域を対象範囲外として区分
できる。これにより、検査の時間の短縮を図ることがで
きる。一方、部品の実装条件や検査対象の位置的条件に
よっては、上記対象位置概略区分を割愛できるが、この
ような場合でも対象の映像レベル範囲を限定して処理す
ることは、異常な状態の検出を可能とする意味を持つ。
By excluding unnecessary regions in the target position outline classification, the inspection target range is limited, and various background images can be virtually deleted. Therefore, the recognition process is relatively easy even when the target video level is low. Become. Even if the information indicating the outside of the target range is local or discrete on the screen, if the basic shape of the inspection target and the mounting conditions are specified, the target range covers a considerably large area including the local information. It can be classified as outside. Thereby, the inspection time can be shortened. On the other hand, depending on the mounting conditions of parts and the positional conditions of the inspection target, the above-mentioned target position outline classification can be omitted. However, even in such a case, limiting the processing range of the target video level makes it possible to detect an abnormal condition. Has the meaning of enabling.

【0025】典型的な反射特性を示す部分の対象映像サ
ンプリングにより、対象部品の領域を確認するための情
報すなわち、しきい値を、照明変動や対象部品の反射特
性の変化にかかわらず得ることができ、2値化あるい
は、多値化処理などの映像変換処理により、種々の外乱
への対応が可能となる。変換条件の決定方法としては、
サンプリング映像における輝度分布ヒストグラムの測定
結果に基づく集中分布位置などの利用、輝度平均値や代
表値の利用、輝度ばらつきの粗さのチェック、など、対
象の種類や目的に応じた種々の方法が考えられる。この
ようにして得た対象部分を特徴化し、単純化したパター
ンデータにより、被検査対象の境界の位置や変化位置の
検出など、パターン認識により、検査目的に応じた検出
処理を行う。
By sampling the target image of a portion showing a typical reflection characteristic, it is possible to obtain information for confirming the area of the target component, that is, a threshold value, regardless of variations in illumination and changes in the reflection characteristic of the target component. Therefore, it is possible to deal with various disturbances by image conversion processing such as binarization or multi-value conversion processing. As the method of determining the conversion conditions,
Various methods can be considered according to the type and purpose of the target, such as using the concentration distribution position based on the measurement result of the brightness distribution histogram in the sampled video, using the brightness average value or representative value, and checking the roughness of brightness variation. To be The target portion thus obtained is characterized, and the simplified pattern data is used to perform detection processing according to the inspection purpose by pattern recognition, such as detection of the boundary position and change position of the inspection target.

【0026】以上に説明した本発明の原理を用いること
により、種々のICの実装位置ずれや実装極性の判定を
確実に実行できる。特に本発明の原理は、多段環状照明
による映像手段を用いた場合に最も効果的に作用する。
By using the principle of the present invention described above, it is possible to surely determine the mounting position deviation and mounting polarity of various ICs. In particular, the principles of the present invention work most effectively when using imaging means with multi-tiered annular illumination.

【0027】また、本発明の考え方は、プリント基板上
のIC検査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 IC inspection on a printed circuit board.

【0028】[0028]

【実施例】以下本発明の実施例について、プリント基板
上に搭載された電子部品の一例としてICの場合につい
て説明する。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below in the case of an IC as an example of an electronic component mounted on a printed circuit board.

【0029】実施例の対象となっているICの場合、検
出すべき電極を示すマ−クはパッケ−ジの一部をカット
またはプレスしたものである。従ってカットマ−クの場
合はパッケ−ジ上面部の端部境界位置を検出する。プレ
スマ−クの場合はそのパッケ−ジ上面における円形の境
界位置を検出すればよいが、それぞれ、これらの境界位
置はパッケ−ジ上面からの面とり、あるいはテ−パ部分
として形成されている。
In the case of the IC as the object of the embodiment, the mark indicating the electrode to be detected is a part of the package cut or pressed. Therefore, in the case of a cut mark, the end boundary position of the upper surface of the package is detected. In the case of a press mark, the circular boundary positions on the upper surface of the package may be detected. These boundary positions are formed as chamfers from the upper surface of the package or taper portions.

【0030】このような構造を有するパッケ−ジをクロ
−ズアップし、マ−ク形状を抽出する上で、対象となる
ICを上面から照射する照明以外に、傾斜方向から照射
する照明装置を設置し、これら照射装置による複数の映
像を利用することができる多段照明方式の検査装置が有
利である。
When the package having such a structure is closed up and the mark shape is extracted, in addition to the illumination for irradiating the target IC from the upper surface, an illumination device for irradiating from the tilt direction is installed. However, a multi-stage illumination type inspection device capable of utilizing a plurality of images by these irradiation devices is advantageous.

【0031】特にICのように、部品の境界位置やマ−
クが部品上面部に対し勾配を持つテ−パ部分で構成され
る部品の場合、境界部の抽出に傾斜照明による映像が効
果的である。
In particular, like ICs, the boundary positions of parts and marks
In the case where the component is composed of a taper portion having a slope with respect to the upper surface of the component, an image by inclined illumination is effective for extracting the boundary portion.

【0032】すなわち、撮像装置を上方向、真上に設置
した場合、上段からの照明光は主に部品上面(撮像装置
の光軸と直角に交差する平面)の反射光を受光し、下段
の傾斜方向からの照明光は主に面とりテ−パ部分(撮像
装置の光軸と斜めに交差する平面)の反射光を、それぞ
れ撮像装置に受光させるからである。
That is, when the image pickup device is installed in the upper direction and directly above, the illumination light from the upper stage mainly receives the reflected light on the upper surface of the component (the plane intersecting the optical axis of the image pickup device at right angles) and the lower stage light. This is because the illumination light from the tilt direction causes the image pickup device to mainly receive the reflected light of the chamfered taper portion (a plane that obliquely intersects the optical axis of the image pickup device).

【0033】また、プレスマ−カが円形であること、カ
ット部も部品実装条件によってはプリント基板平面上
で、4ないし8方向に設置されることを考慮すると、照
明は撮像装置の光軸を中心に設定されるリング状のもの
が適している。
Considering that the press marker is circular and the cut portion is also installed in 4 to 8 directions on the printed circuit board plane depending on the component mounting conditions, the illumination is centered on the optical axis of the image pickup device. The ring-shaped one set to is suitable.

【0034】本発明は必ずしもこのような段差照明式検
査装置を用いる必要はないが、本発明を最も有効に実施
できる装置であるため、以下この装置を用いた例につい
て説明する。
The present invention does not necessarily need to use such a step illumination type inspection apparatus, but since it is an apparatus which can most effectively carry out the present invention, an example using this apparatus will be described below.

【0035】なお、段差照明式検査装置そのものについ
ては、例えば、基本原理が特公平5−21403に示さ
れている。
Regarding the step illumination type inspection apparatus itself, for example, the basic principle is shown in JP-B-5-21403.

【0036】図5は段差照明式検査装置の基本システム
構成を示す図で、1はリング状の照明器で1−1は上段
照明、1−2は中上段照明、1−3は中下段照明、1−
4は下段照明装置である。2はテレビカメラ等の撮像装
置、3は被検査ICパッケージ10を搭載した基板を移
動する移動テーブル、4は撮像装置2の映像信号、5は
AD変換器等を含む記憶装置、6は照明切り替え装置、
7はコード生成部、8は移動テーブル制御装置、9は認
識処理部である。
FIG. 5 is a view showing a basic system configuration of a step illumination type inspection apparatus, 1 is a ring-shaped illuminator, 1-1 is an upper stage illumination, 1-2 is a middle upper stage illumination, 1-3 is a middle lower stage illumination. , 1-
Reference numeral 4 is a lower illuminating device. Reference numeral 2 is an image pickup device such as a television camera, 3 is a moving table for moving a substrate on which the IC package 10 to be inspected is mounted, 4 is a video signal of the image pickup device 2, 5 is a storage device including an AD converter, and 6 is a lighting switch. apparatus,
Reference numeral 7 is a code generation unit, 8 is a moving table control device, and 9 is a recognition processing unit.

【0037】次にこの動作を説明する。光投射角度が相
違する多段構造(図の場合は4段でリング状)の照明器1
から光が照射される。検査対象であるICパッケージ1
0を介した反射光は撮像装置2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
像信号が、対象面の輝度分布パタ−ンの形で画像記憶装
置5に記憶される。この画像記憶装置5の記憶内容に基
づきコ−ド生成部7が検査対象の各画素毎に輝度レベル
を示すコ−ドパタ−ンを生成する。さらにこれを利用し
て認識処理部9が対象の立体形状の認識ならびに良否判
定を実行する。 この認識処理分の動作フローチャート
は、図1に示すとおりである。なお、コ−ド生成部7は
はんだ付け検査の場合の実用機では、リング状照明を、
上段、中上段、中下段、および下段を切替て得られる複
数の映像の輝度レベルから、対象の平坦部から急角度部
分までを、8ないし10段階で記述した角度コ−ドを画
素単位で生成する。後段の認識装置でその角度コードの
分布状態から検査対象の形状判定を行う。ところが、I
Cパッケージのマークの検出では原理的に角度コードま
で求める必要はないので本実施例では前に述べた通り輝
度レベルを示すコ−ドによる検査を行う。
Next, this operation will be described. Illuminator 1 with a multi-stage structure with different light projection angles (in the figure, 4 stages are ring-shaped)
Light is emitted from. IC package to be inspected 1
The reflected light passing through 0 is received by the image pickup device 2, and a plurality of sets of video signals obtained by switching the illumination are stored in the image storage device 5 in the form of a luminance distribution pattern on the target surface. Remembered. Based on the contents stored in the image storage device 5, the code generator 7 generates a code pattern indicating the brightness level for each pixel to be inspected. Further, by utilizing this, the recognition processing unit 9 executes recognition of the three-dimensional shape of the target and determination of quality. The operation flowchart of this recognition processing is as shown in FIG. The code generation unit 7 uses a ring-shaped illumination in a practical machine for soldering inspection.
From the brightness levels of a plurality of images obtained by switching the upper, middle upper, middle lower, and lower stages, an angle code, which is described in 8 to 10 steps, from the flat portion to the steep angle portion of the object is generated in pixel units. To do. The shape of the inspection target is determined from the distribution state of the angle codes by the recognition device in the subsequent stage. However, I
In principle, it is not necessary to obtain the angle code in the detection of the mark of the C package. Therefore, in this embodiment, the inspection by the code indicating the brightness level is performed as described above.

【0038】このような構成の検査装置において、各照
明毎に得られる映像信号は当然前記したICの位置ずれ
や極性判別に適した情報を含むので、位置ずれや極性を
認識することも可能となる。
In the inspection apparatus having such a configuration, the image signal obtained for each illumination naturally includes the information suitable for the above-mentioned IC positional deviation and polarity discrimination, so that the positional deviation and polarity can be recognized. Become.

【0039】以下、IC部品の実装位置および実装極性
の判定をモデルとした実施例を用いて本発明の内容をさ
らに詳細に説明する。
The contents of the present invention will be described in further detail below with reference to an embodiment in which the mounting position and mounting polarity of an IC component are used as a model.

【0040】なお、前にも述べたとおり、以下に説明す
る本発明の典型的実施例においては、必ずしも段差照明
を切り換えて得た映像情報すべてを用いる必要はなく、
検査対象面からの反射光が検出しようとする面の状態を
最も的確に表わす段の照明(1段のみ)を用いればよ
い。したがって、撮像装置より得る映像情報は、前述の
はんだ検査の場合のような画素毎の角度コードデータで
はなく、輝度を表すデータとなる。
As described above, in the exemplary embodiment of the present invention described below, it is not always necessary to use all the image information obtained by switching the step illumination.
It is only necessary to use the stage illumination (only one stage) that most accurately represents the state of the surface to be detected by the reflected light from the inspection surface. Therefore, the image information obtained from the image pickup device is not the angle code data for each pixel as in the case of the above-described solder inspection but data representing the brightness.

【0041】以下、本実施例においては一例として輝度
レベルはコード:A、B、a、b、c、d、eの7種類
とする。なお、実用機では例えば256段階の多階調の
輝度レベルを用いる。
In the following, in the present embodiment, as an example, there are seven types of brightness levels of code: A, B, a, b, c, d, e. Note that, in a practical machine, for example, 256 multi-gradation luminance levels are used.

【0042】図6および図7は、図2に示したICパッ
ケージにおける極性マーク10Mの有無認識についての
実施例の説明図である。
6 and 7 are explanatory views of an embodiment for recognizing the presence / absence of the polarity mark 10M in the IC package shown in FIG.

【0043】初めに、検出対象位置の該略を区分するた
め、プリント基板上の正しい搭載位置と極性は、あらか
じめ検査機への教示情報として与えられているから、こ
の情報に基づいた位置に実装検査ウインドウを設定す
る。
First, in order to distinguish the approximate detection target position, since the correct mounting position and polarity on the printed circuit board are given in advance as teaching information to the inspection machine, mounting is performed at the position based on this information. Set the inspection window.

【0044】撮像装置2で撮像された該当部分の映像
は、記憶装置5を経て、コード生成部7において、輝度
レベルに応じたコ−ド分布のパタ−ンとして生成され
る。このウインド内のコード化された映像を図6(i)
に示す。図において13はICパッケ−ジ上面、14は
パッケ−ジ周囲の面とりテ−パ部分、15はICリ−ド
を示し、前に述べたとおり、コードA、B、a、b、
c、d、eは各画素に対応した輝度レベルを示してい
る。図5のこの例の場合は図5の下段照明1−3または
1−4を照射した映像を示したもので、同一材質であっ
てもパッケ−ジ上面より勾配を持つテ−パ部分の方が輝
度レベルが平均的に高くなっている。
The image of the relevant portion picked up by the image pickup device 2 passes through the storage device 5 and is generated in the code generator 7 as a pattern of code distribution according to the brightness level. The coded video in this window is shown in Figure 6 (i).
Shown in In the figure, 13 is the upper surface of the IC package, 14 is the chamfered taper portion around the package, and 15 is the IC lead. As described above, the codes A, B, a, b,
c, d, and e indicate the brightness level corresponding to each pixel. In the case of this example of FIG. 5, the image illuminated by the lower stage illumination 1-3 or 1-4 of FIG. 5 is shown, and the taper portion which has the same slope as the upper surface of the package even if the same material is used. However, the brightness level is high on average.

【0045】なお、ここで、輝度レベルコードの高、低
の関係は次のようになっている。
The relationship between high and low brightness level codes is as follows.

【0046】B≫e>d>c>b>a≪A まず、ウインド内の映像をサ−ベイすると、リ−ド15
の部分が、検査対象であるパッケ−ジに比較して極度に
輝度レベルが高いことが分かる。教示情報により、ウイ
ンド内のICパッケ−ジは取付けれている方向がウイン
ドの右下であること(すななわち、ウインド内はICパ
ッケ−ジの左上の部分)が分かっているので、この輝度
レベルの高い領域、つまり、ウインドの左(矢印X−X
で示す)、および上側(矢印Y−Yで示す)が検査対象
外であると判定される。このようにして、検査対象外を
図6(iii)に点記号で示すように分離する。
B >>e>d>c>b> a << A First, when the image in the window is surveyed, the lead 15
It can be seen that the portion of (1) has an extremely high luminance level as compared with the package to be inspected. It is known from the teaching information that the IC package in the window is installed in the lower right corner of the window (that is, the upper left portion of the IC package in the window). Area with high brightness level, that is, left of window (arrow XX
Is shown), and the upper side (shown by an arrow YY) is determined not to be an inspection target. In this way, the non-inspection target is separated as shown by the dotted symbols in FIG. 6 (iii).

【0047】これが、前に述べた図1の1)対象位置概
略区分である。
This is the 1) target position schematic division of FIG. 1 described above.

【0048】この対象位置概略区分は必要に応じて行な
われ、このような方法で検査範囲を小さくすることは検
査の時間の短縮を図る上で効果がある。
This rough division of the target position is performed as necessary, and reducing the inspection range by such a method is effective in shortening the inspection time.

【0049】なお、この情報は、間接的にICの存在
と、その概略位置を与えていることになる。
Note that this information indirectly gives the existence of the IC and its approximate position.

【0050】次に、図1の2)検出対象映像サンプリン
グを行う。これは検出対象部分の特徴的、典型的な反射
特性を示す箇所のサンプリングを行うものである。すな
わち、ICパッケ−ジ上に一定の面積を持つ映像サンプ
リング領域:102(すなわち、特定範囲)を設定し、
この領域内の輝度レベルの度数分布をチェックする。こ
の場合、サンプリング領域:102内の度数分布は図6
(ii)の実線のように輝度レベルbを中心に持つ集中
的な特性を示す。
Next, 2) detection target image sampling in FIG. 1 is performed. This is to sample a portion showing a characteristic and typical reflection characteristic of the detection target portion. That is, a video sampling area 102 having a certain area (that is, a specific range) is set on the IC package,
Check the frequency distribution of the brightness levels in this area. In this case, the frequency distribution within the sampling area 102 is shown in FIG.
As indicated by the solid line in (ii), the characteristic is concentrated with the brightness level b as the center.

【0051】そこで、輝度レベルbを中心に下限値Sb
1、上限値Sb2をしきい値と決定する。このしきい
値、下限値Sb1、上限値Sb2を用いて、ウインド内
の映像を画素毎に状態別に別けるために2値化すると、
図6(iii)の1/0コ−ドパタ−ンの画像を得る。
これが、前に述べた、図1の3)2値化処理などの映像
変換処理である。
Therefore, the lower limit value Sb is centered around the brightness level b.
1, the upper limit value Sb2 is determined as the threshold value. By using the threshold value, the lower limit value Sb1 and the upper limit value Sb2, the image in the window is binarized in order to divide the image for each pixel by state,
An image of the 1/0 code pattern of FIG. 6 (iii) is obtained.
This is the video conversion process such as the 3) binarization process in FIG. 1 described above.

【0052】このような画像を得た段階でパッケ−ジ位
置や形状を検出できる。
The position and shape of the package can be detected when such an image is obtained.

【0053】なお、このしきい値を決定するための基準
となる輝度レベルの代表値は図14に示すよう最も発生
頻度の高い値:イ、または平均値:ロ、あるいは中央
値:ハ等、状況に応じて選択する。なお、同図におい
て、縦軸は発生度数、横軸は輝度レベルである。
The representative value of the brightness level which is the reference for determining the threshold value is, as shown in FIG. 14, the most frequently occurring value: a, or the average value: b, or the median value: c, etc. Select according to the situation. In the figure, the vertical axis represents the frequency of occurrence and the horizontal axis represents the brightness level.

【0054】次に、図1の4)対象位置検出を行なう。
これを図7により説明する。前記の1/0コ−ドパタ−
ンの段階でのIC実装位置および実装極性判定方法が図
7である。まず、図7(i)の画像において、図のy方
向各列におけるコ−ド1の個数を調べると(ii)の特
性が得られ、個数が急激に増加する位置をパッケ−ジの
y方向境界位置として検出する。同様に(iii)に示
すようにx方向境界位置を検出する。このようにして検
出された位置を基準にカット部を仮想した同面積の三角
形の領域を設定し、両領域の映像、または1/0コ−ド
情報を比較する。カットの画面である場合は両領域の映
像、または1/0コ−ド分布に大きな差異があり、カッ
ト部でなければ両領域の映像、またはコ−ド分布に大き
な差異がないことから、カットの有無が判別できる。こ
の方法は簡易なテンプレ−トマッチング手法に相当する
が、検査目的を限定した場合極めて効果的である。な
お、2個の領域間に不感帯を設置することにより、判別
性能が向上する場合が多い。また、前記領域は正方形ほ
かの形状でもよく、かならずしも同寸法とは限らない。
なおパッケ−ジ位置形状検出結果をカット部の教示長さ
と比較する方法も、カット有無の判別に利用できる。
Next, 4) target position detection in FIG. 1 is performed.
This will be described with reference to FIG. 1/0 code pattern
FIG. 7 shows an IC mounting position and a mounting polarity determining method at the step of mounting. First, in the image of FIG. 7 (i), when the number of code 1 in each row in the y direction of the figure is examined, the characteristic of (ii) is obtained, and the position where the number rapidly increases is determined in the y direction of the package. It is detected as the boundary position. Similarly, as shown in (iii), the x-direction boundary position is detected. Based on the position detected in this way, a triangular area having the same area as the virtual cut portion is set, and images in both areas or 1/0 code information are compared. If it is a cut screen, there is a large difference in the images in both areas or in the 1/0 code distribution. If there is no cut part, there is no significant difference in the images in both areas or the code distribution. The presence or absence of can be determined. This method corresponds to a simple template matching method, but is extremely effective when the inspection purpose is limited. It is often the case that the discrimination performance is improved by providing a dead zone between the two areas. Further, the region may have a shape other than a square, and is not necessarily the same size.
Note that a method of comparing the package position shape detection result with the teaching length of the cut portion can also be used to determine whether or not there is a cut.

【0055】なお、必要に応じてさらにテ−パ部分の画
像抽出を行うこともできる。前述の図6に戻り、上記位
置検出結果を利用し、図6(i)に一点鎖線示すように
テ−パ部分14にサンプリング領域104を設定し、こ
れから得られる図6(ii)の一点鎖線の特性から輝度
レベルdを中心に下限値Sd1、上限値Sd2をしきい
値とし、ウインド内対象領域の映像を2値化すると、図
6(iii)のコ−ド2のパタ−ンの画像が得られる。
カット部の検出は先に述べた通りである。
If necessary, the image of the taper portion can be further extracted. Returning to FIG. 6 described above, using the position detection result, the sampling area 104 is set in the taper portion 14 as shown by the dashed line in FIG. 6 (i), and the dashed line in FIG. 6 (ii) obtained from this is set. From the characteristics of Fig. 6, when the lower limit value Sd1 and the upper limit value Sd2 are set as threshold values centering on the brightness level d and the image of the target area in the window is binarized, the image of the pattern of code 2 in Fig. 6 (iii) is obtained. Is obtained.
The detection of the cut portion is as described above.

【0056】次に図4に示した円形プレスマ−ク12の
認識方式についての実施例を図8、図9および図10に
より説明する。
Next, an embodiment of the recognition system of the circular press mark 12 shown in FIG. 4 will be described with reference to FIGS. 8, 9 and 10.

【0057】図8はICパッケ−ジ面上のプレスマ−ク
周辺の輝度レベル分布をモデル的に示している。図8の
(i)は、例えば図4のマーク12Maに、また図9
(i)は同じく図4のマーク12Mbに対応した映像で
あり、破線で示した円形がプレスマ−クに相当してい
る。また、いずれも、検査対象外領域がすでに除去され
た状態、あるいはパッケ−ジ境界とマ−クの位置関係か
ら検査ウインド内に検査対象外領域が存在しない状態を
仮定している。
FIG. 8 shows a model of the luminance level distribution around the press mark on the IC package surface. FIG. 8 (i) shows, for example, the mark 12Ma in FIG.
Similarly, (i) is an image corresponding to the mark 12Mb in FIG. 4, and the circle shown by the broken line corresponds to the press mark. In all cases, it is assumed that the non-inspection area has already been removed, or the non-inspection area does not exist in the inspection window due to the positional relationship between the package boundary and the mark.

【0058】まず図8(i)の映像の輝度分布を計測す
ると図8(ii)が得られるが、このように明確に分離
した双方性ヒストグラムは、平均輝度が相違する2領域
の存在を示すことから、それぞれの中心値、bおよびd
を基準にしきい値St1〜St2およびSt3〜St4
を設定し、図8(iii)の3値化画像を得る。
First, FIG. 8 (ii) is obtained by measuring the luminance distribution of the image of FIG. 8 (i). The clearly separated amphoteric histogram shows the existence of two regions having different average luminances. Therefore, the respective central values, b and d
Based on the threshold values St1 to St2 and St3 to St4
Is set to obtain the ternary image of FIG. 8 (iii).

【0059】一方図9(i)の映像の輝度分布は図9
(ii)となる。この場合、双方性が微弱であることか
ら集中度の高い輝度bを基準にしきい値St1〜St
2、およびヒストグラムの分布端から一定の位置にある
輝度を基準とした下限しきい値;St3を設定すること
により、状態別に別けるために図9(iii)の3値化
画像を得る。このようなしきい値St3の設定は、背景
中の対象信号成分が高、または低の一方に偏っている場
合の対象抽出において有効であり、対象のサイズや形状
に応じて分布範囲の端からの位置を決定する。分布範囲
の上限方向であるか下限方向であるか不明の場合は双方
で行った認識結果を比較評価しなければならない。
On the other hand, the luminance distribution of the image of FIG. 9 (i) is shown in FIG.
(Ii). In this case, since the bilaterality is weak, the threshold values St1 to St are set based on the brightness b having a high degree of concentration.
2 and the lower limit threshold value St3 based on the luminance at a fixed position from the distribution end of the histogram; St3 is set to obtain the ternary image of FIG. 9 (iii) in order to distinguish the states. Such setting of the threshold value St3 is effective in the target extraction when the target signal component in the background is biased to one of high and low, and is set from the end of the distribution range according to the size and shape of the target. Determine the position. If it is unknown whether the distribution range is in the upper limit direction or the lower limit direction, the recognition results of both sides must be compared and evaluated.

【0060】次に、図8(iii)の画像を基にした円
形マ−ク認識方式の実施例を図10に示す。ただし、説
明を簡単化するため、コ−ド1の部分は0に変換処理し
ている。このような2値化画像から、円形を認識する方
法として一般的には画像相関が利用されるが、この実施
例の場合はこれを簡略化し用いている。まず、画像を図
のxおよびy方向にそれぞれ個数積分を行う。これによ
り、図10(ii)および図10(iii)で示す積分
特性が得られるから、あらかじめ与えられている円の直
径を参照し検査対象マ−クの中心位置を検出する。すな
わち、円形の直径に対応し積分値累積密度の最も高い位
置、HxおよびHyを決定し、これらの範囲の中央位置
PxおよびPyの交点をマ−クの中心位置とする。
Next, FIG. 10 shows an embodiment of a circular mark recognition system based on the image of FIG. 8 (iii). However, in order to simplify the explanation, the code 1 portion is converted into 0. Image correlation is generally used as a method of recognizing a circle from such a binarized image, but in the case of this embodiment, this is simplified and used. First, the image is subjected to number integration in the x and y directions in the figure. As a result, the integral characteristics shown in FIG. 10 (ii) and FIG. 10 (iii) are obtained, so that the center position of the mark to be inspected is detected with reference to the diameter of the circle given in advance. That is, Hx and Hy, which correspond to the diameter of the circle and have the highest integrated value cumulative density, are determined, and the intersection of the center positions Px and Py of these ranges is set as the center position of the mark.

【0061】次に、マ−ク中心を基準として図10
(i)に破線で示すように対称な4領域を設定し、それ
ぞれにおけるコ−ド2の個数を調べる。対象が円形であ
るか否かの判定指標としては、これらの4領域にあるコ
−ド個数のウインド内コ−ド総個数に対する比率、4領
域それぞれのコ−ド個数の対称性などを用いる。なお画
像相関に用いる領域設定方法としては、より円形に近い
形状、あるいは円環形状など種々なものが利用できる。
Next, referring to the mark center as shown in FIG.
As shown by the broken line in (i), four symmetrical regions are set, and the number of code 2 in each region is examined. The ratio of the number of codes in these four areas to the total number of codes in the window is used as an index for determining whether or not the object is circular, and the symmetry of the number of codes in each of the four areas is used. As the area setting method used for image correlation, various methods such as a more circular shape or an annular shape can be used.

【0062】以上カットおよび円形マ−ク認識の実施例
について説明したが、図3の半円形カットマ−ク11M
の認識についても、マ−クの反対側が直線上であること
に着目すれば、以上に説明した方法の応用あるいは変形
手法により十分認識可能であることは説明するまでもな
い。
Although the embodiments of the cut and circular mark recognition have been described above, the semicircular cut mark 11M shown in FIG.
As for the recognition of the above, it is needless to say that it can be sufficiently recognized by applying the above-described method or the modified method, if the opposite side of the mark is on a straight line.

【0063】ICの位置ずれや、特に極性判別を行う場
合の認識方法の一実施例を、図11のフローチャートに
示す。
FIG. 11 is a flowchart showing an embodiment of a recognition method for the case where the IC position shift or polarity determination is performed.

【0064】以上の実施例では先に説明したように、図
5に示す段差照明のうちの何れか1段を使用すれば実施
可能である。
As described above, the above embodiment can be implemented by using any one of the step illuminations shown in FIG.

【0065】一方、多段照明の利点は、対象を認識する
ための映像が複数準備できることである。従って、これ
を利用することにより、より検査機能を強化し、性能の
向上を図ることができる。図5に示す一つの段の照明
器、例えば1−4の照明による映像でマ−ク認識ができ
ない場合は、確認のため他の段の照明器、例えば1−3
の照明による映像を用いた認識を行う方法を採用するこ
ともできる。この動作フローチャートを図11に示す。
On the other hand, the advantage of the multistage illumination is that a plurality of images for recognizing the object can be prepared. Therefore, by utilizing this, it is possible to further strengthen the inspection function and improve the performance. If the mark cannot be recognized in the image by the illuminator of one stage shown in FIG. 5, for example, the illumination of 1-4, the illuminator of the other stage, for example, 1-3, for confirmation.
It is also possible to adopt a method of performing recognition using an image by the illumination. This operation flowchart is shown in FIG.

【0066】また、図示していないが、一つの段の照明
による映像の対象抽出画像S/Nが悪い場合、他の段の
照明による映像の対象抽出画像との比較や加算によりS
/Nの向上を図ることができる。
Although not shown in the figure, when the target extracted image S / N of the image by one stage of illumination is poor, S is obtained by comparing or adding the target extracted image of the image by the other stage of illumination.
It is possible to improve / N.

【0067】さらに、図1の1)対象位置概略区分に関
し、図5の段差照明式検査機を用いた場合には、以下図
12を用い説明するように優れた特徴を有する。
Further, regarding the 1) target position schematic division of FIG. 1, when the step illumination type inspection machine of FIG. 5 is used, it has excellent characteristics as described below with reference to FIG.

【0068】図12はプリント基板上のICの検査を行
う場合の格段照明1−1、1−2、1−3、1−4の輝
度レベルの分布状態を示すものである。この図は、4段
のリング状照明、すなわち、検査対象に対する照射角度
が相違する、上段1−1、中上段1−2、中下段1−
3、および下段照明1−4を用いた場合の、対象周辺の
輝度レベル相対比較を示している。同図に示すようにI
Cのパッケ−ジ上面、テ−パ面、プレスマ−クなど、検
査対象となる領域の映像は、いずれの照明による場合も
相対的に低いレベル(パッケージ部P)を示すのに対
し、背景基板のシルク印刷部分(シルク印刷部S)はよ
り高い輝度レベルとなる。さらに、ICのリ−ド部分
(リード部L)は、かなり高い輝度レベルとなる。
FIG. 12 shows the distribution of the brightness levels of the special lighting 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 when the IC on the printed circuit board is inspected. In this figure, there are four stages of ring-shaped illumination, that is, the irradiation angles with respect to the inspection object are different.
3 shows a relative comparison of the brightness levels around the target in the case of using 3 and the lower stage illuminations 1-4. As shown in the figure, I
The image of the area to be inspected, such as the top surface of the package of C, the taper surface, and the press mark, shows a relatively low level (package portion P) under any illumination, whereas the image of the background substrate. The silk-printed part (silk-printed part S) has a higher brightness level. Further, the lead portion (lead portion L) of the IC has a considerably high brightness level.

【0069】従って、各段差照明映像の輝度レベルにお
いて、破線で示すしきい値St以上の部分は検査対象外
を示す領域を区分する上で有効に利用できる。つまり、
先の実施例で説明した教示情報による区分や、二つのし
きい値による区分の他に、このように一つのしきい値に
よる対象位置概略区分も可能である。
Therefore, in the luminance level of each step illumination image, the portion above the threshold value St shown by the broken line can be effectively used for partitioning the region showing the non-inspection object. That is,
In addition to the classification based on the teaching information and the classification based on the two threshold values described in the previous embodiment, the general classification of the target position based on one threshold value is also possible.

【0070】多段照明の利点は、対象を認識するための
映像が複数準備できることである。従って、これを利用
することにより、より検査機能を強化し、性能の向上を
図ることができる。例えば、図13に示すように、図5
の四つの照明のうち二つの段の照明器、例えば1−1、
1−2の照明による輝度レベルがシルク印刷部Sとパッ
ケージ部Pが重なるような場合、マ−クが認識ができな
いが、このような場合でも、他の段の照明器、例えばリ
ード部L、シルク部S、パッケージ部Pの差が最も大き
く現れている照明器1−3の照明による映像を用いた認
識を行う方法を採用することもできる。この動作フロー
チャートを図11に示す。
The advantage of multi-stage illumination is that a plurality of images for recognizing an object can be prepared. Therefore, by utilizing this, it is possible to further strengthen the inspection function and improve the performance. For example, as shown in FIG.
Illuminators of two of the four lightings, such as 1-1,
When the brightness level due to the illumination of 1-2 overlaps the silk print section S and the package section P, the mark cannot be recognized, but even in such a case, the illuminator of another stage, for example, the lead section L, It is also possible to adopt a method of performing recognition using an image by the illumination of the illuminator 1-3 in which the difference between the silk portion S and the package portion P is largest. This operation flowchart is shown in FIG.

【0071】以上説明した実施例のように、従来実用化
されている段差照明を切り換えて得た画像情報を用い
て、はんだ付けの状態を検査する検査装置(例えば、特
開平4−301549、特開平4−346011、特開
平5−301549、特開平6−66528等に紹介さ
れている)のうち、多段リング状照明方式のはんだ付け
検査装置に、本発明原理を複合すれば、ICの位置ずれ
や極性判別の上で新たな機構部を追加する必要がなく好
都合である。
As in the above-described embodiment, the inspection device for inspecting the soldering state using the image information obtained by switching the step illumination which has been put into practical use (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-301549, If the principle of the present invention is combined with a soldering inspection device of a multi-stage ring illumination system among those disclosed in Kaihei 4-346011, JP-A-5-301549, JP-A-6-66528, etc. This is convenient because there is no need to add a new mechanism section for determining the polarity.

【0072】以上、実施例の説明においてはプリント基
板上に搭載されたICの位置ずれや極性判別をモデルと
した実施例について説明したが、IC以外の部品例えば
有極コンデンサ等にも利用でき、本発明の基本的な考え
方は、他の検査対象においても利用できることは言うま
でもない。
In the above description of the embodiment, the embodiment was described in which the position shift and the polarity discrimination of the IC mounted on the printed circuit board were used as a model, but the invention can also be used for parts other than the IC, such as a polar capacitor. It goes without saying that the basic idea of the present invention can be applied to other inspection targets.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上の説明から分かるように、本発明に
よれば、検出対象の輝度レベルが低く映像が微弱な黒色
プラスチックICパッケ−ジであっても、映像変化位置
または領域として、電極マ−ク部分を抽出することがで
きる。
As can be seen from the above description, according to the present invention, even if a black plastic IC package having a low luminance level to be detected and a weak image is detected, an electrode marker is used as an image changing position or area. -The black part can be extracted.

【0074】また、ICが実装されている周辺の基板上
に、レジスト面のほかにシルク印刷や配線など多様な背
景があり、それらがマ−ク映像に比較して輝度レベルが
相対的に高くとも、このような背景を含む画像の中から
目的とする部品位置やマ−クを認識することができる。
In addition to the resist surface, there are various backgrounds such as silk printing and wiring on the peripheral substrate on which the IC is mounted, and these have a relatively high luminance level compared to the mark image. In both cases, it is possible to recognize the target component position or mark from the image including such a background.

【0075】部品の種類により材質や加工方法に伴う反
射特性の相違がある各種ICパッケ−ジの検査に適用す
ることができる。また、輝度レベルの相対値による検出
であるため、照明の変動による反射輝度レベルのドリフ
トの影響も避けることもできる。
It can be applied to the inspection of various IC packages having different reflection characteristics depending on the material and the processing method depending on the type of parts. Further, since the detection is based on the relative value of the brightness level, it is possible to avoid the influence of the drift of the reflected brightness level due to the fluctuation of the illumination.

【0076】このように、本発明によれば、プリント基
板上に搭載されたICの実装状態、特に従来検査が困難
であった実装極性判別が容易に実施でき、工業的に見た
効果が大きい。特に、従来のはんだ検査装置照明装置、
撮像装置をそのまま用い、得られる映像データの共通利
用が可能な方式であるため、はんだ検査装置に一体化で
きる。このため、価格面や使い勝手の上でも効果が大き
い。
As described above, according to the present invention, the mounting state of the IC mounted on the printed circuit board, particularly the mounting polarity which has been difficult to inspect in the past, can be easily determined, and the effect from an industrial viewpoint is great. . In particular, the conventional solder inspection device lighting device,
Since the image pickup device is used as it is and the obtained image data can be commonly used, it can be integrated with the solder inspection device. Therefore, the effect is great in terms of price and usability.

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

【図1】本発明による対象認識基本処理フローチャートFIG. 1 is a flowchart of an object recognition basic process according to the present invention.

【図2】ICパッケージのマークを示す平面図FIG. 2 is a plan view showing marks on an IC package.

【図3】ICパッケージのマークを示す平面図FIG. 3 is a plan view showing marks on an IC package.

【図4】ICパッケージのマークを示す平面図FIG. 4 is a plan view showing marks on an IC package.

【図5】本発明の実施例を示す段差照明検査装置の構成
FIG. 5 is a configuration diagram of a step illumination inspection apparatus showing an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例の工程示す説明図FIG. 6 is an explanatory view showing a process of an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例の工程示す説明図FIG. 7 is an explanatory view showing a process of an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例の工程示す説明図FIG. 8 is an explanatory view showing a process of an example of the present invention.

【図9】本発明の実施例の工程示す説明図FIG. 9 is an explanatory view showing the steps of the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例の工程示す説明図FIG. 10 is an explanatory diagram showing a process of an example of the present invention.

【図11】本発明の実施例のフローチャートFIG. 11 is a flowchart of an embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施例を説明する段差照明輝度レベ
ル図
FIG. 12 is a level illumination brightness level diagram for explaining an embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施例を説明する段差照明輝度レベ
ル図
FIG. 13 is a level illumination brightness level diagram for explaining an embodiment of the present invention.

【図14】本発明の実施例を説明する輝度レベル分布図FIG. 14 is a luminance level distribution diagram illustrating an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 リング状照明器、2 撮像装置、5 記憶装置、6
照明切替装置、7コード生成部、8 移動テーブル制
御部、9 認識処理部、10 ICパッケージ、10M
電極マーク、11 ICパッケージ、11M 電極マ
ーク、12ICパッケージ、12M 電極マーク、
1 ring-shaped illuminator, 2 imaging device, 5 storage device, 6
Lighting switching device, 7 code generation unit, 8 moving table control unit, 9 recognition processing unit, 10 IC package, 10M
Electrode mark, 11 IC package, 11M electrode mark, 12IC package, 12M electrode mark,

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G06T 5/00 H05K 13/08 Q 7128−4E ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G06T 5/00 H05K 13/08 Q 7128-4E

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に実装された部品の取付け位置や
方向等の取付け状態の検査方法において、被検査対象を
撮像した映像信号から各画素の輝度レベルを検出し、該
輝度レベル情報の検査対象範囲内の典型的な特性を示す
特定範囲の前記輝度レベルをサンプリングし、該サンプ
リングした輝度レベルからしきい値を求め、該しきい値
により検査範囲内の各画素をその状態別に分類し、該分
類された画素のパターンから前記被検査部の部品取付け
状態を認識することを特徴とする外観検査装置における
被検査部の認識方法
1. A method of inspecting an attachment state such as an attachment position and an orientation of a component mounted on a board, in which a luminance level of each pixel is detected from a video signal of an image of an object to be inspected and the luminance level information is inspected. Sampling the luminance level in a specific range showing typical characteristics in the target range, obtaining a threshold value from the sampled luminance level, classifying each pixel in the inspection range by the state by the threshold value, A method of recognizing a portion to be inspected in a visual inspection apparatus, which recognizes a component mounting state of the portion to be inspected from the classified pixel pattern.
【請求項2】 基板上に実装された部品の取付け位置や
方向等の取付け状態の検査方法において、被検査対象を
撮像した映像信号から各画素の輝度レベルを検出し、該
輝度レベル情報から検査対象範囲を限定し、該限定範囲
内の典型的な特性を示す特定範囲の前記輝度レベルをサ
ンプリングし、該サンプリングした輝度レベルからしき
い値を求め、該しきい値により検査範囲内の各画素をそ
の状態別に分類し、該分類された画素のパターンから前
記被検査部の部品取付け状態を認識することを特徴とす
る外観検査装置における被検査部の認識方法
2. A method of inspecting an attachment state such as an attachment position and an orientation of a component mounted on a board, detecting a luminance level of each pixel from a video signal of an image of an object to be inspected and inspecting from the luminance level information. The target range is limited, the luminance level in a specific range showing typical characteristics within the limited range is sampled, a threshold value is obtained from the sampled luminance level, and each pixel in the inspection range is determined by the threshold value. Method for recognizing a part to be inspected in an appearance inspection device, characterized in that the parts mounting state of the part to be inspected is recognized from the classified pixel patterns.
【請求項3】 基板上に実装された部品の取付け位置や
方向等の取付け状態の検査方法において、被検査対象を
撮像した映像信号から各画素の輝度レベルを検出し、該
輝度レベル情報から検査対象範囲を限定し、該限定され
た検査対象範囲から検査対象部分の典型的な反射特性を
示す限定範囲のサンプリング領域を設定し、該限定範囲
の映像をサンプリングし、該サンプリングした限定され
た範囲の代表輝度レベルを求め該輝度レベルを基準とす
る上限値と下限値の二つのしきい値を設け、該しきい値
に基づき前記検査対象範囲の輝度レベルを2値化し、該
2値化パターンから前記検査対象範囲内の検査対象の位
置、方向を検出することを特徴とする外観検査装置にお
ける被検査部の認識方法。
3. A method of inspecting a mounting state such as a mounting position and a direction of a component mounted on a board, in which a luminance level of each pixel is detected from a video signal of an image of an object to be inspected and the inspection is performed from the luminance level information. A target range is limited, a sampling range of a limited range that shows typical reflection characteristics of the inspection target part is set from the limited inspection range, an image of the limited range is sampled, and the sampled limited range Of the brightness level of the inspection range is binarized based on the two thresholds, that is, an upper limit value and a lower limit value based on the brightness level. To the position and the direction of the inspection target within the inspection target range are recognized.
【請求項4】 被検査対象の上部空間に撮像装置を設
け、該撮像装置の光軸を中心にリング状に配置した光源
を複数段配置し、該光源により前記被検査対象を照射し
前記被検査対象からの反射光を前記撮像装置で受光し電
気信号に変換する段差照明装置と、前記撮像装置により
電気信号に変換された被検査対象の輝度レベルに相当し
た映像を記憶する記憶装置と、該記憶装置に記憶された
前記被検査対象の輝度レベルコードに基づき該輝度レベ
ル情報から検査対象範囲を限定し、該限定された検査対
象範囲から検査対象部分の典型的な反射特性を示す限定
範囲のサンプリング領域を設定し、該限定範囲のサンプ
リング領域検査対象部品の映像をサンプリングし、該サ
ンプリングした限定範囲の代表輝度レベルを求め該輝度
レベルを基準とする上限値と下限値の二つのしきい値を
設け、該しきい値により検査範囲内の各画素をその状態
別に分類し、該分類された画素のパターンから前記被検
査対象の位置、方向を検出する認識処理部とを有するこ
とを特徴とする外観検査装置における被検査部の認識装
4. An imaging device is provided in an upper space of an object to be inspected, and a plurality of light sources arranged in a ring shape around the optical axis of the imaging device are arranged in a plurality of stages, and the object to be inspected is illuminated by the light sources. A step illuminating device that receives reflected light from an inspection target by the image pickup device and converts it into an electric signal, and a storage device that stores an image corresponding to the luminance level of the inspection target converted into the electric signal by the image pickup device, A limited range that limits an inspection target range from the brightness level information based on the luminance level code of the inspection target stored in the storage device, and indicates a typical reflection characteristic of the inspection target portion from the limited inspection target range. The sampling area of the limited area is set, the image of the inspection object component of the limited area is sampled, the representative luminance level of the sampled limited area is obtained, and the luminance level is used as a reference. Two thresholds, a limit value and a lower limit value, are provided, and each pixel in the inspection range is classified according to its state by the threshold value, and the position and direction of the inspection target are detected from the pattern of the classified pixels. Device for recognizing a portion to be inspected in a visual inspection apparatus, characterized in that
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