JPH09307299A - 実装基板の検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検査部品に応じてズーミング倍率を最適値
に自動設定することにより、基板上に実装されたすべて
の部品を目視検査に最適な画像サイズの映像として映し
出すようにした実装基板の検査装置を提供すること。 【解決手段】 ズーミング方式のＣＣＤカメラ９と、Ｘ
Ｙ位置決め装置１と、各部品の位置情報を記憶した実装
座標位置メモリ３５と、良品基板４Ａの各部品について
の最適画像サイズの部品映像を記憶したビデオ映像メモ
リ４２と、各部品についての最適画像サイズを与えるズ
ーミング倍率を記憶したズーミング倍率メモリ３８と、
キーボード１２またはマウス１３と、ＣＲＴモニタ１１
と、主制御部１１とを備え、ＣＣＤカメラ９は部品毎に
ズーミング倍率メモリ３８に記憶されたズーミング倍率
に自動設定するとともに、ＣＲＴモニタ１１は良品基板
４Ａの部品映像と被検査基板４Ｂの部品映像とを画面上
に同時に映し出すようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路（Ｉ
Ｃ）、チップ状電子部品、その他の電子部品を搭載した
実装基板の検査装置に係り、より詳しくは、予め記憶し
ておいた良品基板の実装部品の映像と、被検査基板の実
装部品の映像とをＣＲＴモニタなどの画面上に同時に映
し出し、両者を比較照合することにより良否を判定する
ようにした実装基板の検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の小型化と薄型化に伴い、電子
機器に用いられるプリント配線基板の実装密度は益々高
密度化している。また、実装される電子部品もチップ状
電子部品を中心に一段と小型化が進んでいる。このよう
な状況下において、実装基板の検査も益々難しくなり、
例えば、実装基板上の電子部品が正しい位置にマウント
されているか否か、また正しい定数（仕様）であるか否
かなどを検査する方法も困難になりつつある。

【０００３】通常、これらの実装基板の検査は、直接ル
ーペなどを用いて目視により行なわれるのが一般的であ
る。その場合、実装基板と、電子部品の実装位置を指示
した部品情報管理表と、電子部品の名称，定数，シンボ
ル，定格，特性などをプリントした検査データとを交互
に見比べることによって行なわねばならない。そのた
め、検査には部品のシンボルやカラーコードなどの仕様
を理解できる経験者が当たらねばならず、検査に多くの
時間が費やされることが多かった。

【０００４】このような不便を解消するために、本出願
人のひとりは、ＣＲＴモニタの画面を見ながら部品の検
査を行なうことのできる実装基板の検査装置を特願平７
−２５３４８号として出願した。この実装基板の検査装
置は、実装基板を載置するＸＹステージと、ＸＹステー
ジ上の実装基板の部品を撮像するＣＣＤカメラと、パー
ソナルコンピュータと、ＣＲＴモニタとを組み合わせた
もので、ＣＣＤカメラで撮像した実装基板上の被検査部
品の映像をＣＲＴモニタ上に映し出すとともに、この映
し出されている被検査部品の検査に必要なデータ（部品
名称、定数、シンボル、定格、特性など）を同時に画面
上に表示し、この映し出された被検査部品の映像と表示
された検査データとを比較照合することにより、正しい
部品であるか否かを検査できるようにしたものである。

【０００５】この実装基板の検査装置によれば、ＣＣＤ
カメラで撮像した被検査部品の映像と、検査データとが
同一画面上に表示されるため、画面上だけで部品の照合
を行なうことができ、極めて便利なものであった。しか
しながら、画面上に表示される検査データは前述したよ
うに部品名称、定数、シンボル、定格、特性などの文字
データであったため、被検査部品の映像と比較照合する
には、電子部品に対する或る程度の知識を必要としてい
た。

【０００６】そこで、これらの欠点を解消するために、
前記出願人は、前記実装基板の検査装置の改良品を特願
平７−１４６２２８号として出願した。この改良装置
は、ＣＣＤカメラで撮像した被検査部品の映像と、予め
画像データとして用意しておいた良品基板における該当
部品の映像とをＣＲＴモニタの画面上に同時に映し出
し、この良品部品の映像と被検査部品の映像とを画面上
で比較照合することにより、正しい部品であるか否かを
検査するようにしたものである。

【０００７】この改良装置によれば、比較照合を画像的
に行なうことができるため、検査時間を大幅に短縮でき
るとともに、電子部品に対する知識が不要となり、熟練
者でなくとも実装基板の部品検査を行なうことができる
というメリットがあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記改
良装置も、実際に使用したところ次のような問題があっ
た。すなわち、基板上に実装される電子部品には大小様
々な寸法のものがあるが、前記改良装置の場合、ＣＣＤ
カメラが固定倍率式とされていたため、すべての部品を
目視検査に最適な大きさに映し出すことができず、部品
によっては小さく映り過ぎたりあるいは大きく映り過ぎ
たりするという欠点があった。

【０００９】本発明は前記した問題点を解決せんとする
もので、その目的とするところは、ＣＣＤカメラなどの
撮像手段にズーミング方式のものを用い、被検査部品に
応じてそのズーミング倍率を最適値に自動設定すること
により、基板上に実装されたすべての部品を目視検査に
最適な画像サイズの映像として映し出すようにした実装
基板の検査装置を提供せんとするにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の実装基板の検査
装置は前記した目的を達成せんとするもので、その手段
は、電子部品を装着した実装基板の検査装置であって、
前記実装基板上の部品を撮像するズーミング方式の撮像
手段と、実装基板を載置され、かつ、前記撮像手段のＸ
Ｙ平面方向の位置を制御するＸＹ位置決め手段と、実装
基板の各部品の位置情報を記憶した実装座標位置記憶手
段と、良品基板の各部品についての最適画像サイズにズ
ーミングされた部品映像を記憶したビデオ映像記憶手段
と、各部品についての最適画像サイズを与えるズーミン
グ倍率を記憶したズーミング倍率記憶手段と、少なくと
も実装部品の良否の判定結果を入力する入力手段と、所
望の映像を表示する表示手段とを備え、前記撮像手段は
部品毎に前記ズーミング倍率記憶手段に記憶されたズー
ミング倍率に自動設定するとともに、前記表示手段は前
記ビデオ映像記憶手段に記憶されている良品基板の部品
映像と前記撮像手段によって撮像された被検査基板の部
品映像とを同一画面上に同時に映し出すようにしたこと
を特徴とするものである。

【００１１】このような構成とした場合、良品基板の部
品映像と撮像された被検査基板の部品映像とが、目視検
査に適した同一の画像サイズで表示手段の画面上に同時
に表示される。このため、この２つの部品画像を見比べ
るだけで、被検査基板に実装された部品が正しい部品で
あるか否かを簡単かつ確実に判定することができる。

【００１２】また、前記入力手段から入力された実装部
品の良否の判定結果を前記表示手段の画面上に所望の形
式で表示するようにしたことを特徴とするものである。

【００１３】このような構成とした場合、判定結果を目
で確認しながら被検査基板に実装された各部品の検査を
順次行なうことができ、より確実な検査を実現できる。

【００１４】さらに、前記撮像手段のズーミング倍率を
手動によって可変可能としたことを特徴とするものであ
る。

【００１５】このような構成とした場合、何らかの事情
で、良品基板の部品映像と撮像された被検査基板の部品
映像との画像サイズが違っていた場合でも、簡単に同一
画像サイズに補正することができ、検査作業をよりスム
ーズに行なうことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。まず、図１を参照して本発
明の実装基板の検査装置の全体構成を説明する。なお、
図１は本発明の実装基板の検査装置の一例を示す外観斜
視図である。

【００１７】図１に示すように、本発明の実装基板の検
査装置（以下、本発明装置という）は、大きく分けて、
ＸＹステージを中心としたＸＹ位置決め装置１と、パー
ソナルコンピュータを中心とした主制御装置２とから構
成されている。

【００１８】ＸＹ位置決め装置１は、ＸＹステージ３、
ＸＹステージ３上にあって良品基板４Ａまたは被検査基
板４Ｂなどの実装基板を載置する基板固定部５、Ｙ摺動
軸６を介してＹ軸方向に摺動自在に保持された支持アー
ム７、支持アーム７上に位置してＸ摺動軸８を介してＸ
軸方向に摺動自在に保持された撮像手段としてのＣＣＤ
カメラ９とから構成されている。なお、ＣＣＤカメラ９
の近傍には、必要に応じて照明手段（図示省略）が配置
され、所望の撮像エリアを照らすことができるようにな
っている。また、Ｘ摺動軸８およびＹ摺動軸６には、後
述する図３に示すＸ軸モータ８ａとＹ軸モータ６ａがそ
れぞれ連結されており、主制御装置２からの指示により
Ｘ軸モータ８ａ、Ｙ軸モータ６ａを正逆回転することに
より、ＣＣＤカメラ９と支持アーム７を前後左右へ自在
に移動できるように構成されている。

【００１９】主制御装置２は、パーソナルコンピュータ
１０、各種の映像やデータおよび検査結果を表示する表
示手段たる液晶表示装置やＣＲＴモニタ１１、判定結果
や制御コマンドを入力する入力手段たるキーボード１２
およびマウス１３、必要に応じて検査結果などを打ち出
すプリンタ１４から構成されている。なお、パーソナル
コンピュータ１０からＸＹ位置決め装置１へのＸＹ位置
データの送信はＲＳ−２３２Ｃケーブル１５により、Ｃ
ＣＤカメラ９からパーソナルコンピュータ１０への映像
データの送信は伝送ケーブル１６により、また、パーソ
ナルコンピュータ１０からＣＣＤカメラ９へのズーミン
グ倍率データの送信はＲＳ−２３２Ｃケーブル１７によ
ってそれぞれ行なわれる。

【００２０】図２は、前記ＣＲＴモニタ１１に表示され
る画面例を示すもので、１８はパーソナルコンピュータ
１０に予め記憶されている判定基準となる良品基板４Ａ
の部品映像を表示するための良品基板表示部、１９はＣ
ＣＤカメラ９によって撮像された被検査基板４Ｂの部品
映像を表示するための検査基板表示部、２０は実装基板
の検査に必要な参考情報、例えば、部品名称：チップ抵
抗、定数：１ＫΩ、該定数１Ｋオームをベキ乗を用いて
略号化（１０×１０² ＝１０００オーム）したシンボ
ル：１０２などのデータを表示するための検査データ表
示部、２１は検査作業者がキーボード１２やマウス１３
から入力した判定結果を表示するための検査結果表示部
である。なお、検査データ表示部２０に表示されるデー
タは検査作業の参考のために表示されるものであって、
本発明装置の用いた検査にとって必須の要件ではない。

【００２１】次に、前記本発明装置の動作についてその
概略を説明する。詳細な処理動作については、後述する
図４〜図５のフローチャートを参照して改めて述べる。

【００２２】まず、検査作業者は、ＸＹ位置決め装置１
の基板固定部５に良品基板４Ａを載置し、本発明装置を
起動する。そして、主制御装置２のキーボード１２また
はマウス１３を操作することにより、ＣＣＤカメラ９と
支持アーム７をＸ軸およびＹ軸方向に移動し、ＣＣＤカ
メラ９を良品基板４Ａ上の所定の部品位置まで移動させ
る。

【００２３】ＣＣＤカメラ９で捉えた良品基板４Ａの所
定の部品映像をＣＲＴモニタ１１に映し出しながら、当
該部品の目視検査にとって最適な画像サイズとなるよう
にＣＣＤカメラ９のズーミング倍率を制御する。そし
て、最適な画像サイズとなったときの当該部品の映像
と、その時のズーミング倍率を取り込み、パーソナルコ
ンピュータ１０内のメモリに格納記憶する。同様に、良
品基板４Ａ上の他の部品についても次々に撮像し、すべ
ての実装部品について最適な画像サイズになったときの
映像と、その時のズーミング倍率をパーソナルコンピュ
ータ１０内のメモリに順次格納記憶する。こうして得ら
れた良品基板４Ａの部品映像とズーミング倍率は、被検
査基板４Ｂの実装部品の検査を行なう際の基準データと
して使用される。

【００２４】次に、検査作業者は、ＸＹ位置決め装置１
の基板固定部５に被検査基板４Ｂを載置し、主制御装置
２のキーボード１２またはマウス１３を操作して、本発
明装置による部品検査をスタートする。部品検査がスタ
ートされると、ＣＣＤカメラ９は基板固定部５に載置さ
れた被検査基板４Ｂの予め設定された所定の部品位置ま
で自動的に移動される。

【００２５】そして、良品基板４Ａの同一位置の部品映
像をメモリから読み出し、図２に示すように、ＣＲＴモ
ニタ１１の良品基板表示部１８に表示するとともに、そ
の部品名称、定数、シンボルなどの参考情報を検査デー
タ表示部２０に表示する。さらに、良品基板４Ａの当該
部品を撮像したときのズーミング倍率を読み出し、ＣＣ
Ｄカメラ９のズーミング倍率を該読み出したズーミング
倍率となるように設定する。そして、この設定したズー
ミング倍率によって撮像された被検査基板４Ｂの部品映
像を、図２に示すように、ＣＲＴモニタ１１の検査基板
表示部１９に表示する。

【００２６】前記ＣＣＤカメラ９のズーミング倍率は、
良品基板４Ｂの該当部品の映像を取り込んだ際に、目視
検査に最適な画像サイズとなるように設定されているの
で、検査基板表示部１９に表示された被検査基板４Ｂの
部品映像は、良品基板表示部１８に表示された良品基板
４Ａの部品映像と同じ大きさとなり、２つの映像は目視
検査に最も適したサイズの画像として画面上に表示され
る。

【００２７】検査作業者は、図２の良品基板表示部１８
に表示された良品基板４Ａの部品映像と、検査基板表示
部１９に表示された被検査基板４Ｂの部品映像とを目視
によって見比べ、両者が一致しているか否かを判定し、
その判定結果をキーボード１２あるいはマウス１３から
入力し、ＣＲＴモニタ１１の検査結果表示部２１に“Ｏ
Ｋ”や“ＮＧ”などと表示する。

【００２８】このとき、キーボード１２により検査結果
を入力する場合は、例えば、“ＯＫ”や“ＮＧ”のコマ
ンドをファンクションキーを押すことにより行なう。ま
た、マウス１３により検査結果を入力する場合は、例え
ば、“ＯＫ”のときはマウス１３の左ボタンをクリック
し、“ＮＧ”のときは右ボタンをクリックすることによ
り行なうなどすればよい。

【００２９】前記のようにして、被検査基板４Ｂの或る
位置の部品の検査結果が“ＯＫ”あるいは“ＮＧ”に確
定されると、ＣＣＤカメラ９は予め設定されたプログラ
ムに従って次の被検査部品位置に自動的に移動され、前
述と同様の処理によって被検査基板４Ｂ上の各部品の検
査を順次遂行していく。そして、すべての部品について
の検査が終了した時点で、キーボード１２上の所定のフ
ァンクションキーを押し、あるいはマウス１３のボタン
をクリックすると、本発明装置の検査動作が終了され
る。前記検査の判定結果はパーソナルコンピュータ１０
によって処理され、パーソナルコンピュータ１０内のメ
モリに記憶される。この判定結果は、必要に応じてプリ
ンタ１４によりプリントアウトすることができるし、Ｃ
ＲＴモニタ１１上に表示することもできる。

【００３０】なお、ＣＣＤカメラ９を実装基板上の各部
品位置まで移動させるためのＸＹ座標やその他検査に必
要なデータは、後述するＣＡＤデータ変換サブルーチン
（図５）の動作説明から明らかとなるように、予め用意
された当該実装基板についてのＣＡＤデータ（ＣＡＤ：
Computer Aided Design ＝コンピュータを利用した設計
システム) を利用して検査作業前に自動的に作成され、
メモリに格納されている。また、各部品についてのズー
ミング倍率なども、後述する良品基板映像格納サブルー
チン（図６）の動作説明から明らかとなるように、予め
用意された部品仕様データベースに格納された各部品の
寸法データなどを用いて検査作業前に自動的に作成さ
れ、メモリに格納されている。

【００３１】このように、本発明装置によれば、良品基
板４Ａの部品映像と、被検査基板４Ｂの部品映像とを目
視検査に最も適したサイズでＣＲＴモニタ１１の画面上
に表示することができるので、両者を見比べることによ
り、被検査基板４Ｂに実装された部品が正しいものであ
るか否かを簡単かつ確実に判定することができる。

【００３２】図３に、図１の実装基板の検査装置の電気
回路のブロック図を示す。なお、図１と同一部分には同
一の符号を付して示してある。

【００３３】パーソナルコンピュータ２は、システム全
体の制御を行なうＣＰＵたる主制御部３１、制御に必要
なプログラムやデータを格納したシステムプログラムメ
モリ３２、フロッピーディスクなどに格納されたＣＡＤ
データ３３、該ＣＡＤデータ３３からＸＹステージ３
（図１）上の各部品の実装位置座標を求める座標変換部
３４、座標変換部３４で得られた各部品のＸＹ座標やＣ
ＡＤデータ中から読み出した部品の名称、定数、シンボ
ルなどの検査に必要なデータを格納する実装座標位置メ
モリ３５、実装部品の寸法や形状などの部品仕様データ
を格納した部品仕様データベース３６、該部品仕様デー
タベース３６に格納された各部品の寸法や形状などのデ
ータを読み出して各部品についてのＣＣＤカメラ９の最
適なズーミング倍率を算出するズーミング倍率変換部３
７、該得られた各部品毎のズーミング倍率を格納するズ
ーミング倍率メモリ３８、該ズーミング倍率メモリ３８
に格納されたズーミング倍率に従ってＣＣＤカメラ９の
ズーミング倍率を自動制御するズーミング倍率制御部３
９、ＣＣＤカメラ９の出力するビデオ信号を制御するビ
デオ入力制御部４０、ＣＲＴモニタ１１に適応したＲＧ
Ｂ信号などを生成して出力するビデオ出力制御部４１、
ＣＣＤカメラ９で撮像された良品基板の部品映像などを
記憶するビデオ映像メモリ４２などから構成されてい
る。

【００３４】また、ＸＹ位置決め装置１は、パーソナル
コンピュータ１０の主制御部３１との間で制御データの
授受を行ない、位置決め装置全体の動作を制御する機構
制御部４３、制御データに基づいてＸＹ摺動軸８，６
（図１）の制御を行なう軸制御部４４、軸制御部４４の
制御の下にＸ摺動軸８を正逆回転するＸ軸モータ８ａ、
軸制御部４４の制御の下にＹ摺動軸６を正逆回転するＹ
軸モータ６ａとから構成されている。

【００３５】図４〜図７に、前記パーソナルコンピュー
タ１０内の主制御部（ＣＰＵ）３１の制御動作のフロー
チャートを示す。図４は装置全体の動作を示すメインル
ーチンのフローチャート、図５は図４中のＣＡＤデータ
変換サブルーチンのフローチャート、図６は図４中の良
品基板映像格納サブルーチンのフローチャート、図７は
図４中の検査サブルーチンのフローチャートである。

【００３６】まず最初に、図４を参照して全体動作を説
明する。いま、検査作業者がパーソナルコンピュータ１
０の電源を投入すると、主制御部３１はシステムプログ
ラムメモリ３２にアクセスし、システムプログラムメモ
リ３２に格納されている本装置のシステムプログラムを
起動する（ステップＳＰ１）。次いで、ステップＳＰ２
において、本装置のメインメニューをＣＲＴモニタ１１
上に表示する。そして、ステップＳＰ３において、検査
作業者はメインメニューを見てキーボード１２またはマ
ウス１３を操作し、所望の機能番号を選択する。

【００３７】ステップＳＰ４において機能番号１が選択
されると、ステップＳＰ５のＣＡＤデータ変換サブルー
チンが起動され、後述する図５に示されるようなＣＡＤ
データから検査データへの変換処理が実行される。機能
番号１が選択されない場合は、ステップＳＰ６に進む。

【００３８】ステップＳＰ６において機能番号２が選択
されると、ステップＳＰ７の良品基板映像格納サブルー
チンが起動され、後述する図６に示すような良品基板に
実装された各部品の映像の取り込みと、各部品について
の目視検査に最適な画像サイズを与えるＣＣＤカメラ９
のズーミング倍率の設定処理が実行される。機能番号２
が選択されない場合は、ステップＳＰ８に進む。

【００３９】ステップＳＰ８において機能番号３が選択
されると、ステップＳＰ９の検査サブルーチンが起動さ
れ、後述する図７に示すような被検査基板の部品検査が
実行される。機能番号３が選択されない場合は、ステッ
プＳＰ１０に進む。

【００４０】ステップＳＰ１０において機能番号４が選
択されると、ステップＳＰ１１でメインルーチンを終了
し、処理を停止する。機能番号４が選択されない場合
は、ステップＳＰ２に戻り、前記動作を繰り返す。

【００４１】次に、図５のＣＡＤデータ変換サブルーチ
ンの処理動作を説明する。この図５のＣＡＤデータ変換
サブルーチンは、部品の検査作業に先立って、実装部品
のＸＹステージ３（図１）上のＸＹ座標およびその部品
名称、定数、シンボルなどの検査に必要なデータを得る
ためのデータ変換処理である。ＣＣＤカメラ９は、この
ＣＡＤデータ変換サブルーチンで得られたＸＹ座標情報
に従って所定の部品位置に自動的に移動されるものであ
る。

【００４２】さて、いま前述した図４のメインルーチン
のステップＳＰ４においで機能番号１を選択すると、図
５のステップＳＰ１２でＣＡＤデータ変換サブルーチン
が起動し、ステップＳＰ１３においてＣＲＴモニタ１１
上にサブメニューが表示される。そして、このサブメニ
ューの指示に従って、ステップＳＰ１４で変換元の入力
ファイル名として検査を行なう実装基板に該当するＣＡ
Ｄデータファイル名を入力するとともに、ステップＳＰ
１５で変換先の出力ファイル名として当該実装基板に対
応した検査データファイル名を入力すると、主制御部３
１はステップＳＰ１６でＣＡＤデータ３３と実装座標位
置メモリ３５にアクセスし、該当するＣＡＤデータファ
イルと検査データファイルをオープンする。

【００４３】ステップＳＰ１７では、ＣＡＤデータファ
イルの終端ＥＯＦ（End of File)であるか否か、すなわ
ち、当該実装基板についてのＣＡＤデータの変換が終了
したか否かを判定する。ＥＯＦでなければ、そのままス
テップＳＰ１８に進み、ＣＡＤデータ３３中のＣＡＤデ
ータファイルから当該実装基板中の第１の部品について
のＣＡＤデータを１レコード読み出し、ステップＳＰ１
９で座標変換部３４によって当該部品の実装基板上の位
置座標からＸＹステージ３上のＸＹ座標へと変換する。

【００４４】そして、ステップＳＰ２０において、前記
変換された部品のＸＹ座標と、ＣＡＤデータ中から読み
出した当該部品の部品名称や定数、シンボルなどの検査
に必要なデータを実装座標位置メモリ３５内の検査デー
タファイルに１レコードとして格納した後、再びステッ
プＳ１７に戻り、ＥＦＯが検出されるまで前記処理を繰
り返す。

【００４５】前記ステップＳＰ１７においてＥＯＦが検
出されると、基板に実装されたすべての部品の位置座標
変換が終了したものと判定し、処理はステップＳＰ２１
に進み、ＣＡＤデータ３３中のＣＡＤデータファイルと
実装座標位置メモリ３５中の検査データファイルをクロ
ーズし、ステップＳＰ２２でＣＡＤデータ変換サブルー
チンを終了して、図４のメインルーチンのステップＳＰ
２に戻る。

【００４６】前記のようにして図５のＣＡＤデータ変換
サブルーチンが終了すると、実装座標位置メモリ３５中
の検査データファイルには、当該実装基板のすべての部
品についてのＸＹステージ３上のＸＹ座標、および当該
部品の部品名称や定数、シンボルなどの必要な検査デー
タが格納される。この格納されたＸＹ座標は、ＣＣＤカ
メラ９の送り制御の位置データとなり、また、部品名称
や定数、シンボルなどの検査データは、図２のＣＲＴモ
ニタ画面の検査データ表示部２０に表示する参考情報と
して利用される。

【００４７】次に、図６の良品基板映像サブルーチンの
処理動作を説明する。この図６の良品基板映像格納サブ
ルーチンは、部品の検査作業に先立って、部品仕様デー
タベース３６に格納された実装部品の寸法や形状データ
に基づいて、各部品についての目視検査に最適なＣＣＤ
カメラ９のズーミング倍率を求めるとともに、この最適
なズーミング倍率で撮像した良品基板の部品映像を比較
基準画像として記憶しておくための処理である。なお、
図６の処理動作の開始に先立って、ＸＹステージ３（図
１）上の基板固定部５には良品基板４Ａが載置される。

【００４８】さて、いま前述した図４のメインルーチン
のステップＳＰ６において機能番号２を選択すると、図
６のステップＳＰ２３で良品基板映像格納サブルーチン
が起動され、ステップＳＰ２４において、実装座標位置
メモリ３５内に格納された当該実装基板についての検査
データファイルがオープンされる。

【００４９】次いで、ステップＳＰ２５において、検査
データファイルの終端ＥＯＦであるか否か、すなわち、
良品基板についての全ての部品映像の取り込みが終了し
たか否かを判定する。ＥＯＦでなければ、そのままステ
ップＳＰ２６に進み、第１の部品についての検査データ
が１レコード読み出される。前述したように、この検査
データには、当該部品のＸＹステージ３上のＸＹ座標、
および当該部品の部品名称や定数、シンボルなどの所望
のデータが含まれている。

【００５０】そして、ステップＳＰ２７で、Ｘ軸モータ
８ａとＹ軸モータ６ａを駆動して、ＸＹステージ３上の
支持アーム７とＣＣＤカメラ９をＸ，Ｙ軸方向に移動
し、ＣＣＤカメラ９が検査データの指示する検査部品の
座標位置に位置するように制御する。この移動が完了す
ると、ＣＣＤカメラ９の視野中心に指定の部品が位置し
た状態となり、ステップＳＰ２８でＣＣＤカメラ９より
映像を入力し、良品基板の当該部品の映像がＣＲＴモニ
タ１１の良品基板表示部１８に表示される。

【００５１】ところで、基板に実装された部品には大小
様々なものがあり、ＣＣＤカメラ９の倍率を固定して撮
像しても、画像が小さすぎたりあるいは大きすぎたりす
るので、目視検査に最適なサイズの画像として映し出す
ことが望ましい。そこで、ステップＳＰ２９において部
品仕様データベース３６にアクセスし、当該部品につい
ての寸法データを読み出し、ステップＳＰ３０において
これらのデータを用いて当該部品についての最適な画像
サイズを与えるＣＣＤカメラ９のズーミング倍率を計算
する。

【００５２】最適なズーミング倍率が計算されたら、ス
テップＳＰ３１においてズーミング倍率制御部３９を制
御し、ＣＣＤカメラ９のズーミング倍率を当該倍率にな
るように設定する。そして、ステップＳＰ３２におい
て、この計算された倍率で撮像した部品映像が目視検査
に最適なサイズの画像であるか否かをＣＲＴモニタ１１
の画面上で確認し、最適なサイズである場合はステップ
ＳＰ３４へ進む。もし、最適なサイズでないと判断した
場合は、ステップＳＰ３３に進み、キーボード１２また
はマウス１３を操作することによりＣＣＤカメラ９のズ
ーミング倍率を手動で可変制御し、最適なズーミング倍
率となるように補正する。

【００５３】前記のようにして最適な部品映像が得られ
たら、ステップＳＰ３４において、ＣＣＤカメラ９で撮
像されている良品基板４Ａの部品映像をパーソナルコン
ピュータに格納可能な映像データに変換する。

【００５４】次いで、ステップＳＰ３５において、ビデ
オ映像メモリ４２内の当該実装基板についての良品映像
データファイルをオープンするとともに、ズーミング倍
率メモリ３８内のズーミング倍率データファイルをオー
プンし、ステップＳＰ３６で前記部品映像データとその
ときのズーミング倍率をそれぞれのファイルに格納す
る。そして、ステップＳＰ３７で映像データファイルと
ズーミング倍率データファイルをクローズした後、ステ
ップＳＰ２５に戻り、前述の処理を繰り返す。

【００５５】ステップＳＰ２５において、検査データフ
ァイルの終端ＥＯＦが検出されると、ステップＳＰ３８
にて検査データファイルをクローズし、ステップＳＰ３
９で良品基板映像格納サブルーチンを終了して、図４の
メインルーチンのステップＳＰ２に戻る。

【００５６】前記のようにして図６の良品基板映像格納
サブルーチンが終了すると、ビデオ映像メモリ４２中の
映像データファイルには、良品基板４Ａのすべての部品
についての最適な画像サイズによる映像データが記憶さ
れ、また、ズーミング倍率メモリ３８中のズーミング倍
率データファイルには、良品基板４Ａのすべての部品に
ついての最適な画像サイズを与えるズーミング倍率が格
納される。この格納された部品映像は部品検査時の比較
基準画像として用いられ、また、ズーミング倍率は、部
品検査時に被検査基板の該当部品を撮像する際のＣＣＤ
カメラ９のズーミング倍率として使用される。

【００５７】最後に、図７の検査サブルーチンによる処
理動作を説明する。この検査サブルーチンは、被検査基
板上の実装部品の良否を判定するための処理ルーチンで
あり、その検査動作の開始時にＸＹステージ３（図１）
上の基板固定部５に被検査基板４Ｂが載置される。本発
明装置は、この検査サブルーチンを実行することによ
り、最終目的である被検査基板上の実装部品の良否判定
を実現するものである。

【００５８】さて、いま前述した図４のメインルーチン
のステップＳＰ８において機能番号３を選択すると、図
７のステップＳＰ４１で検査サブルーチンが起動すると
ともに、ステップＳＰ４２で実装座標位置メモリ３５中
の当該実装基板についての検査データファイルがオープ
ンされる。

【００５９】ステップＳＰ４３では、検査を終了するか
否かを選択する。検査継続の場合は、ステップＳＰ４４
で特定の検査ポイントを指定するか否かの選択を行な
う。キーボード１２またはマウス１３から特定の検査ポ
イントが指定された場合には、ステップＳＰ４５で指定
ポイントの部品位置まで移動する。

【００６０】ステップＳＰ４６では、検査データファイ
ルより、予め設定された順番に従ってで第１番目の部品
についての検査データを１レコード読み出し、ステップ
ＳＰ４７においてＣＣＤカメラ９を該読み出された部品
のＸＹ座標位置に移動する。

【００６１】また、ステップＳＰ４８において、ビデオ
映像メモリ４２内に格納されている当該実装基板につい
ての良品映像データファイルをオープンするとともに、
ズーミング倍率メモリ３８内に格納されている当該実装
基板についてのズーミング倍率データファイルをオープ
ンする。そして、ステップＳＰ４９でそれぞれのファイ
ルから当該部品についての良品映像データと最適画像サ
イズを与えるズーミング倍率を読み出し、該読み出した
良品映像を図２に示すようにＣＲＴモニタ１１の良品基
板表示部１８に表示した後、ステップＳＰ５０で前記２
つのファイルをクローズする。

【００６２】次いで、ステップＳＰ５１においてズーミ
ング倍率制御部３９を制御し、ＣＣＤカメラ９のズーミ
ング倍率を前記読み出した倍率になるように設定し、ス
テップＳ５２でＣＣＤカメラ９で撮像した被検査基板４
Ｂの部品映像を図２に示すようにＣＲＴモニタ１１の検
査基板表示部１９に表示する。

【００６３】そして、ステップＳＰ５３において、この
検査基板表示部１９に表示された部品映像が良品基板表
示部１８に表示された良品映像の画像サイズと同じであ
るか否かを確認し、同じである場合はステップ５５へ進
む。もし、同じ画像サイズでない場合はステップＳＰ５
４に進み、キーボード１２またはマウス１３を操作する
ことによりＣＣＤカメラ９のズーミング倍率を手動で可
変制御し、検査基板表示部１９に表示された被検査基板
４Ｂの部品映像が良品基板表示部１８に表示された良品
映像の画像サイズと同じになるように調節する。

【００６４】前記のようにして同一画像サイズの部品映
像が良品基板表示部１８と検査基板表示部１９に表示さ
れた状態において、ステップＳＰ５５で両者の映像を目
視により見比べ、被検査基板４Ｂの実装部品の良否の判
定を行なう。同一である場合は、キーボード１２または
マウス１３から“ＯＫ”を入力し、また、同一でない場
合は“ＮＧ”を入力する。この判定結果は、図２に示す
ように、ＣＲＴモニタ１１の検査結果表示部２１に表示
されるとともに、ステップＳＰ５６においてシステムプ
ログラムメモリ３２中などに用意された判定結果ファイ
ルに書き込まれる。

【００６５】その後、ステップＳＰ４３に戻り、前述の
処理を繰り返す。ステップＳＰ４３で検査終了が検出さ
れた場合には、ステップＳＰ５７において検査データフ
ァイルをクローズし、ステップＳＰ５８で検査サブルー
チンを終了して、図４のメインルーチンのステップＳＰ
２に戻り、本発明装置の一連の処理動作を終了する。

【００６６】なお、前記の例では、被検査基板４Ｂの部
品が正しいものであるか否かの判定を検査作業者が目視
によって人手で行なう場合について示したが、この合否
の判定を自動化することもできる。この場合には、予め
記憶された良品基板４Ａの部品映像と、ＣＣＤカメラ９
で撮像された被検査基板４Ｂの部品映像との一致・不一
致をパターンマッチングなどを利用して判定すればよ
い。前述したように、良品基板４Ａの部品映像と被検査
基板４Ｂの部品映像とは同じズーミング倍率によって同
じ大きさの画像として撮影されているので、パターンマ
ッチングの前処理として必要な画像寸法の正規化処理が
不要であり、簡単に実現することができる。

【００６７】前記自動合否判定処理を採用した場合に
は、ＣＣＤカメラ９は予め設定されたプログラムに従っ
て次々に被検査部品の位置へ移動され、指定された検査
エリアの検査を終了後に自動的に動作を停止する。した
がって、検査作業者は、動作停止後、“ＮＧ”判定され
た被検査部品のみを抽出してＣＲＴモニタ１１に表示し
たり、プリンタ１４によってプリントアウトすることに
より、正確な検査情報を入手することができる。

【００６８】また、被検査基板上に実装された部品の検
査順序は、Ｘ座標またはＹ座標に沿ってラスタ方式で順
次移動していってもよいし、ＣＣＤカメラの移動時間よ
りもＣＣＤカメラのズーム変更時間の方がかかることを
考慮して、同じ種類の部品同士を１グループとして順に
検査していってもよい。さらに、同じ種類の部品の場合
でも、遠く離れた位置にある部品については、その移動
時間とズーム変更時間とを比べて早い方を先に検査する
など、検査時間短縮のための種々の方法を採用すること
ができる。

【００６９】また、予め定めた順序に従ってＣＣＤカメ
ラを自動移動させるだけでなく、キーボード１２または
マウス１３からのダイレクト指示によって任意の位置に
手動によって順次移動させることもできる。

【００７０】また、前記例では、ＣＣＤカメラ９を移動
させるようにしたが、ＣＣＤカメラ９は固定とし、ＸＹ
ステージ３の方を移動することによりＸＹ座標位置を制
御するようにしてもよい。

【００７１】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その
発明の主旨に沿った各種の変形が可能である。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によるときは、良品基板の部品映像と撮像された被検
査基板の部品映像とを目視検査に適した同じ画像サイズ
で同一画面上に同時に表示することができ、両方の部品
画像を目視によって見比べるだけで、被検査基板に実装
されている部品が正しい部品であるか否かを簡単かつ確
実に判定することができる。このため、実装部品につい
ての知識のない者でも簡単に検査を行なうことができ
る。また、実装されている部品の大きさが大小種々異な
っていても、撮像された部品映像は自動的に目視検査に
適した画像サイズにズーミングして表示されるので、検
査ミスを低減し、実装基板の不良発生率を低減すること
ができる。また、自動的に目視検査に適した画像サイズ
にズーミングされるので、手動で撮像手段のレンズを交
換したりズーミング倍率を調整する必要がなくなり、検
査時間を短縮することができる。

【００７３】また、請求項２記載の発明は、前記請求項
１記載の発明において、前記入力手段から入力された実
装部品の良否の判定結果を前記表示手段の画面上に所望
の形式で表示するようにしたので、前記請求項１記載の
発明の効果に加え、判定結果を目で確認しながら被検査
基板に実装された各部品の検査を順次行なうことがで
き、より確実な検査を実現できる。

【００７４】さらに、請求項３記載の発明は、前記請求
項１または２記載の発明において、前記撮像手段のズー
ミング倍率を手動によって可変可能としたので、前記請
求項１または２記載の発明に加え、何らかの事情で、良
品基板の部品映像と撮像された被検査基板の部品映像と
の画像サイズが違っていた場合でも、簡単に同一画像サ
イズに補正することができ、検査作業をよりスムーズに
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一例を示す外観斜視図である。

【図２】本発明装置のＣＲＴモニタの表示画面の例を示
す図である。

【図３】本発明装置の電気回路のブロック図である。

【図４】本発明装置全体の処理動作を示すメインルーチ
ンのフローチャートである。

【図５】図４中のＣＡＤデータ変換サブルーチンのフロ
ーチャートである。

【図６】図４中の良品基板映像格納サブルーチンのフロ
ーチャートである。

【図７】図４中の検査サブルーチンのフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１ ＸＹ位置決め装置 ２ 主制御装置 ３ ＸＹステージ ４Ａ 良品基板 ４Ｂ 被検査基板 ５ 基板固定部 ６ Ｙ摺動軸 ６ａ Ｙ軸モータ ７ 支持アーム ８ Ｘ摺動軸 ８ａ Ｘ軸モータ ９ ＣＣＤカメラ １０ パーソナルコンピュータ １１ ＣＲＴモニタ １２ キーボード １３ マウス １４ プリンタ １８ 良品基板表示部 １９ 検査基板表示部 ２０ 検査データ表示部 ２１ 検査結果表示部 ３１ 主制御部（ＣＰＵ） ３２ システムプログラムメモリ ３３ ＣＡＤデータ ３４ 座標変換部 ３５ 実装座標位置メモリ ３６ 部品仕様データベース ３７ ズーミング倍率変換部 ３８ ズーミング倍率メモリ ３９ ズーミング倍率制御部 ４０ ビデオ入力制御部 ４１ ビデオ出力制御部 ４２ ビデオ映像メモリ ４３ 機構制御部

フロントページの続き (72)発明者 小島 剛 愛知県一宮市大字高田字池尻６番地 ソニ ー一宮株式会社内 (72)発明者 村越 貴行 三重県桑名郡多度町大字香取字高割550 名古屋電機工業株式会社ＯＥ事業部内 (72)発明者 大橋 主郎 三重県桑名郡多度町大字香取字高割550 名古屋電機工業株式会社ＯＥ事業部内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品を装着した実装基板の検査装置
   であって、 前記実装基板上の部品を撮像するズーミング方式の撮像
   手段と、 実装基板を載置され、かつ、前記撮像手段のＸＹ平面方
   向の位置を制御するＸＹ位置決め手段と、 実装基板の各部品の位置情報を記憶した実装座標位置記
   憶手段と、 良品基板の各部品についての最適画像サイズにズーミン
   グされた部品映像を記憶したビデオ映像記憶手段と、 各部品についての最適画像サイズを与えるズーミング倍
   率を記憶したズーミング倍率記憶手段と、 少なくとも実装部品の良否の判定結果を入力する入力手
   段と、 所望の映像を表示する表示手段とを備え、 前記撮像手段は部品毎に前記ズーミング倍率記憶手段に
   記憶されたズーミング倍率に自動設定するとともに、前
   記表示手段は前記ビデオ映像記憶手段に記憶されている
   良品基板の部品映像と前記撮像手段によって撮像された
   被検査基板の部品映像とを同一画面上に同時に映し出す
   ようにしたこと、 を特徴とする実装基板の検査装置。
2. 【請求項２】 前記入力手段から入力された実装部品の
   良否の判定結果を前記表示手段の画面上に所望の形式で
   表示するようにしたことを特徴とする請求項１記載の実
   装基板の検査装置。
3. 【請求項３】 前記撮像手段のズーミング倍率を手動に
   よって可変可能としたことを特徴とする請求項１または
   ２記載の実装基板の検査装置。