JPH0968415A - プリント基板へのはんだ付方法並びにその検査方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は電子部品実装基板検査に係り、特に多
ピンの表面実装部品であるＩＣが搭載された基板のはん
だ付状態の検査を提供することにある。 【構成】被検査基板上方に設置された照明２により検査
対象５を照明し、この画像をカメラ１にて撮像する。撮
像された画像中のはんだ付検査領域において、予め撮像
されたリード先端部から検出された標準信号波形と、検
査時に得られるリードを含む検査領域の画像信号とを比
較し、一致する部分を探索する手段を設けることにより
リード先端部の位置確定が達成される。また、リード先
端位置が安定に確定されるためはんだ付領域の特定も確
実になりはんだ付部分の画像信号を蓄積することにより
はんだ付部標準信号波形を作成できるので、はんだ付部
標準信号波形と検査時に得られるはんだ付部分の画像信
号とを比較し、差異が大きい場合はこれを通告すること
により、はんだ付状態のモニタリング機能が達成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば多ピンの表面実
装部品であるＩＣパッケージのリードをプリント基板に
はんだ付けして実装するプリント基板へのはんだ付方法
並びにその検査方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＩＣパッケージのリードをプリン
ト基板にはんだ付けして実装するはんだ付の外観検査に
おいては、被検査対象であるはんだ接合部分にはんだ付
け部の状態を検出可能とするような照明を行い、この照
明光の反射状態を解析してはんだ付状態を検査してい
る。ここでの検査領域は、ある程度の部品のリードずれ
によるはんだ接続位置のばらつきも許容できるように、
リード先端のはんだ付けフィレット部分及びリード部分
を含むように設定されている。このことについては、例
えば、従来技術１（特公昭６３−１１３６８１号公報）
において知られている。即ち、従来技術１には、予め検
査用ＮＣデータを用意し、この検査用ＮＣデータに基づ
いて基板のはんだ付パッドと同じ領域に検査領域を設定
し、この設定された検査領域においてはんだ付けの検査
を実行することが記載されている。

【０００３】然し乍ら、このようにして設定された検査
領域内には、はんだフィレット部分とリード部分が含ま
れているため、検査時にはリード先端の位置を確定し、
そこから先に形成されているはんだフィレット部分のみ
に限定して検査を行う必要がある。これを解決するため
の従来技術２として、特開平０４−３５５３１２号公報
が知られている。この従来技術２には、ＩＣパッケージ
の部品エッジを画像上で検出し、これに予め登録されて
いるＩＣパッケージのリード長さから画像上での多数の
検査領域に亘っての濃淡画像のヒストグラムを求め、こ
の求められた濃淡画像のヒストグラムに基づいて大局的
な基準位置としてのリードの先端位置を決め、この位置
の近傍における各はんだ接合部に対して濃淡画像のヒス
トグラムを求めてリードの先端位置を決定し、ＩＣパッ
ケージのリードはんだ接合部においてＩＣパッケージの
実装位置ズレ、ＩＣパッケージのリード寸法の成型時の
加工誤差、およびＩＣパッケージ搭載時のリード変形に
よる誤差に影響を受けることなくはんだ付け検査が可能
となり、信頼性の高いはんだ形状検査ができることが記
載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年のＩＣパッケージ
のリードの狭ピッチ化に伴いリード成形時におけるリー
ド先端の剪断時の塑性変形、はんだ供給量の少量化によ
るはんだフィレットの微小化、またはんだ供給量少量が
故にはんだ付プロセスの変動によりはんだフィレット形
状が多様に変形するなどの現象が生じている。しかしな
がら、上記従来技術１および２の何れにおいても、上記
現象に対してＩＣパッケージのリードはんだ接合部にお
いて、リードの先端位置をリード部分をはんだ付け部分
として誤認識することなく安定に検出して、高信頼度の
はんだ付検査およびはんだ付状態の精度の高いモニタリ
ングを実現する課題について十分考慮されていなかっ
た。

【０００５】本発明の目的は、上記課題を解決すべく、
ＩＣパッケージのリードはんだ接合部において、リード
先端の剪断時の塑性変形、はんだフィレットの微小化、
および多様に変形するはんだフィレット形状が生じたと
してもリードの先端位置をリード部分をはんだ付け部分
として誤認識することなく安定に検出して、高信頼度の
はんだ付検査およびはんだ付状態の精度の高いモニタリ
ングを実現して高信頼度のはんだ付けを実現するプリン
ト基板へのはんだ付方法を提供することにある。また本
発明の他の目的は、ＩＣパッケージのリードはんだ接合
部において、リード先端の剪断時の塑性変形、はんだフ
ィレットの微小化、および多様に変形するはんだフィレ
ット形状が生じたとしてもリードの先端位置をリード部
分をはんだ付け部分として誤認識することなく安定に検
出して、突発的なはんだ付きプロセスの変動を高信頼度
で監視できるようにしてはんだ付けの高歩留まりと高効
率化をはかったプリント基板へのはんだ付方法を提供す
ることにある。

【０００６】また本発明の他の目的は、ＩＣパッケージ
のリードはんだ接合部において、リード先端の剪断時の
塑性変形、はんだフィレットの微小化、および多様に変
形するはんだフィレット形状が生じたとしてもリードの
先端位置をリード部分をはんだ付け部分として誤認識す
ることなく安定に検出して、高信頼度のはんだ付検査を
実現できるプリント基板へのはんだ付検査方法及びその
装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ＩＣパッケージのリードをプリント基板
にはんだ接合部においてはんだ付けして実装するプリン
ト基板へのはんだ付方法において、前記はんだ接合部を
検査する各検査領域において前記リードの先端部の位置
を算出し、この算出されたリードの先端部の位置のデー
タによりその先におけるはんだ付けの過不足を検査して
不良はんだ付けを有するプリント基板を識別し、この識
別されたプリント基板において不良はんだ付けを修正す
ることを特徴とするプリント基板へのはんだ付方法であ
る。また本発明は、ＩＣパッケージのリードをプリント
基板にはんだ接合部においてはんだ付けして実装するプ
リント基板へのはんだ付方法において、前記はんだ接合
部を検査する各検査領域において前記リードの先端部か
ら撮像される検出画像信号と準備された標準画像信号と
を比較してパターンマッチングにより前記リードの先端
部の位置を算出し、この算出されたリードの先端部の位
置のデータによりその先におけるはんだ付けの過不足を
検査して不良はんだ付けを有するプリント基板を識別
し、この識別されたプリント基板において不良はんだ付
けを修正することを特徴とするプリント基板へのはんだ
付方法である。また本発明は、前記プリント基板へのは
んだ付方法において、前記準備された標準画像信号を、
少なくとも撮像する視野単位またはプリント基板単位ま
たはロット単位で更新することを特徴とする。

【０００８】また本発明は、ＩＣパッケージのリードを
プリント基板にはんだ接合部においてはんだ付けして実
装するプリント基板へのはんだ付方法において、前記は
んだ接合部を検査する所望の検査領域から撮像して検出
される検出画像信号に基づいて、撮像する視野単位また
はプリント基板単位またはロット単位においてはんだ付
け量の変動を監視し、このはんだ付け量の変動が予め定
められた基準値を超えたときはんだ付け異常として警告
することを特徴とするプリント基板へのはんだ付方法で
ある。また本発明は、ＩＣパッケージのリードをプリン
ト基板にはんだ接合部においてはんだ付けして実装する
プリント基板へのはんだ付方法において、前記はんだ接
合部を検査する所望の検査領域から撮像して検出される
検出画像信号に基づいて、撮像する視野単位またはプリ
ント基板単位またはロット単位においてはんだ付け状態
の変動を監視し、このはんだ付け状態の変動が予め定め
られた基準値を超えたときはんだ付け異常として警告す
ることを特徴とするプリント基板へのはんだ付方法であ
る。

【０００９】また本発明は、ＩＣパッケージのリードを
プリント基板にはんだ接合部においてはんだ付けして実
装するプリント基板へのはんだ付方法において、前記は
んだ接合部を検査する所望の検査領域から撮像して検出
される検出画像信号に基づいて、撮像する視野単位また
はプリント基板単位またはロット単位において平均化さ
れたはんだ付け量の変動を監視し、このはんだ付け量の
変動が予め定められた基準値を超えたときはんだ付け異
常として警告することを特徴とするプリント基板へのは
んだ付方法である。また本発明は、ＩＣパッケージのリ
ードをプリント基板にはんだ接合部においてはんだ付け
して実装するプリント基板へのはんだ付方法において、
前記はんだ接合部を検査する所望の検査領域から撮像し
て検出される検出画像信号と準備された標準画像信号と
を比較してパターンマッチングにより不一致量を算出
し、この不一致量の変動を、撮像する視野単位またはプ
リント基板単位またはロット単位において監視し、この
不一致量の変動が予め定められた基準値を超えたときは
んだ付け異常として警告することを特徴とするプリント
基板へのはんだ付方法である。

【００１０】また本発明は、ＩＣパッケージのリードを
プリント基板にはんだ付けしたはんだ接合部の検査方法
において、前記はんだ接合部に対して設定された各検査
領域において前記リードの先端部から撮像される検出画
像信号と準備された標準画像信号とを比較してパターン
マッチングにより前記リードの先端部の位置を算出し、
この算出されたリードの先端部の位置のデータによりそ
の先におけるはんだ付けの過不足を検査することを特徴
とするプリント基板へのはんだ付検査方法である。また
本発明は、前記プリント基板へのはんだ付検査方法にお
いて、前記準備された標準画像信号を、少なくとも撮像
する視野単位またはプリント基板単位またはロット単位
で更新することを特徴とする。また本発明は、ＩＣパッ
ケージのリードをプリント基板にはんだ付けしたはんだ
接合部の検査装置において、前記はんだ接合部に対して
設定された各検査領域において前記リードの先端部から
撮像される検出画像信号と準備された標準画像信号とを
比較してパターンマッチングにより前記リードの先端部
の位置を算出する算出手段と、該算出手段で算出された
リードの先端部の位置のデータによりその先におけるは
んだ付けの過不足を検査する検査手段とを備えたことを
特徴とするプリント基板へのはんだ付検査装置である。
また本発明は、前記プリント基板へのはんだ付検査装置
において、前記算出手段において、準備された標準画像
信号を、少なくとも撮像する視野単位またはプリント基
板単位またはロット単位で更新する更新手段を備えたこ
とを特徴とする。

【００１１】また本発明は、撮像装置で撮像されたリ−
ド先端部の画像信号を予め検出しリ−ド先端部の標準信
号波形を記憶する手段と、検査時に得られるリ−ドを含
む検査領域の画像信号と前述の標準信号波形を比較し、
一致する部分を探索する手段を設けることを特徴とす
る。また本発明は、前記標準信号波形検出記憶手段は、
検査時に得られるリ−ドを含む複数の検査領域の画像信
号の波形を検出し、記憶する手段に代替することを特徴
とする。また本発明は、ＩＣパッケ−ジのリ−ド先端部
の位置を検出し、リ−ド先端部に接続するはんだ付部の
欠陥を検出して不良はんだ付を有するプリント板を識別
し、良品プリント基板は次工程へ流し、不良基板は前記
不良はんだ付部を修正して次工程へ流すことを特徴とす
るプリント基板のはんだ付方法である。

【００１２】また本発明は、プリント基板の位置決め装
置と、前記プリント基板を撮像する装置と、撮像装置に
より撮像された画像を入力する回路と、前記位置決め装
置の制御と入力画像の処理を行う制御装置と、被検査対
象を照明する照明手段を有するシステムであって、被検
査対象であるＩＣパッケ−ジの部品種別にリ−ド先端領
域における前記撮像装置により撮像された画像信号を第
１の標準信号波形として記憶する手段と、検査時に前記
撮像装置により撮像された前記被検査対象であるＩＣパ
ッケ−ジの画像上でのリ−ド先端領域を包含する第１の
領域を特定する手段とにより、前記特定された第１の領
域内で前記被検査対象であるＩＣパッケ−ジに対応する
前記第１の標準信号波形を用いてＩＣパッケ−ジのリ−
ド先端部の画像上での位置を検出し、リ−ド先端部に接
続するはんだ付部の欠陥を検出して不良はんだ付を有す
るプリント板を識別し、良品プリント基板は次工程へ流
し、不良基板は前記不良はんだ付部を修正して次工程へ
流すことを特徴とする。

【００１３】また本発明は、前記システムにおいて、検
査時に前記撮像装置により撮像された被検査対象である
ＩＣパッケ−ジのリ−ド先端領域及びはんだ付領域を包
含する第２の領域を前記ＩＣパッケ−ジの複数リ−ドに
対して特定する手段と、前記複数リ−ドに対して特定さ
れた領域の画像信号からリ−ド先端領域及びはんだ付領
域を包含する第２の領域の第２の標準信号波形を生成し
記憶する手段とにより、前記特定された各リ−ドの画像
上での第２の領域内で前記第２の標準信号波形を用いて
各リ−ド先端部の画像上での位置を検出し、リ−ド先端
部に接続するはんだ付部の欠陥を検出して不良はんだ付
を有するプリント板を識別し、良品プリント基板は次工
程へ流し、不良基板は前記不良はんだ付部を修正して次
工程へ流すことを特徴とする。

【００１４】また本発明は、前記システムにおいて、前
記第１の標準信号波形と前記第２の標準信号波形とを比
較し、第２の標準信号波形上で第１の標準信号波形に対
応する部分を特定し、リ−ド先端領域とはんだ付領域の
標準信号波形を分離する手段と、第１の標準信号波形と
前記分離されたはんだ付領域に対応する標準信号波形を
合成しリ−ド先端領域及びはんだ付領域を包含する領域
の標準信号波形を生成し記憶する手段と、前記リ−ド先
端領域を包含する第１の領域を特定する手段とにより、
前記特定された第１の領域内で前記被検査対象であるＩ
Ｃパッケ−ジに対応する前記標準信号波形を用いてＩＣ
パッケ−ジのリ−ド先端部の画像上での位置を検出し、
リ−ド先端部に接続するはんだ付部の欠陥を検出して不
良はんだ付を有するプリント板を識別し、良品プリント
基板は次工程へ流し、不良基板は前記不良はんだ付部を
修正して次工程へ流すことを特徴とする。また本発明
は、前記システムにおいて、被検査対象であるＩＣパッ
ケ−ジの部品種別にリ−ド先端領域の前記撮像装置によ
り撮像された画像信号を標準信号波形として記憶する手
段と、検査時に前記撮像装置により撮像された前記被検
査対象であるＩＣパッケ−ジの画像上でのリ−ド先端領
域を包含する領域を特定する手段とにより、前記特定さ
れた領域内で前記被検査対象であるＩＣパッケ−ジに対
応する前記標準信号波形を用いてＩＣパッケ−ジのリ−
ド先端部の画像上での位置を検出し、リ−ド先端部に接
続するはんだ付部の欠陥を解析することを特徴とする。

【００１５】また本発明は、前記システムにおいて、検
査時に前記撮像装置により撮像された被検査対象である
ＩＣパッケ−ジのリ−ド先端領域及びはんだ付領域を包
含する領域を前記ＩＣパッケ−ジの複数リ−ドに対して
特定する手段と、前記複数リ−ドに対して特定された領
域の画像信号からリ−ド先端領域及びはんだ付領域を包
含する領域の標準信号波形を生成し記憶する手段とによ
り、前記特定された各リ−ドの画像上での領域内で前記
標準信号波形を用いて各リ−ド先端部の画像上での位置
を検出し、リ−ド先端部に接続するはんだ付部の欠陥を
解析することを特徴とする。また本発明は、前記システ
ムにおいて、前記第１の標準信号波形と前記第２の標準
信号波形とを比較し、前記第２の標準信号波形上で前記
第１の標準信号波形に対応する部分を特定し、リ−ド先
端領域とはんだ付領域の標準信号波形を分離する手段
と、前記第１の標準信号波形と前記分離されたはんだ付
領域に対応する標準信号波形を合成しリ−ド先端領域及
びはんだ付領域を包含する領域の標準信号波形を生成し
記憶する手段と、前記リ−ド先端領域を包含する第１の
領域を特定する手段とにより、前記特定された第１の領
域内で前記被検査対象であるＩＣパッケ−ジに対応する
前記標準信号波形を用いてＩＣパッケ−ジのリ−ド先端
部の画像上での位置を検出し、リ−ド先端部に接続する
はんだ付部の欠陥を解析することを特徴とする。

【００１６】また本発明は、前記システムにおいて、被
検査対象であるＩＣパッケ−ジの部品種別にリ−ド先端
領域の前記撮像装置により撮像された画像信号を標準信
号波形として記憶する手段と、検査時に前記撮像装置に
より撮像された前記被検査対象であるＩＣパッケ−ジの
画像上でのリ−ド先端領域を包含する領域を特定する手
段とにより、前記特定された領域内で前記被検査対象で
あるＩＣパッケ−ジに対応する前記標準信号波形を用い
てＩＣパッケ−ジのリ−ド先端部の画像上での位置を検
出し、リ−ド先端部に接続するはんだ付部の欠陥を解析
するように構成したことを特徴とする。また本発明は、
前記システムにおいて、検査時に前記撮像装置により撮
像された被検査対象であるＩＣパッケ−ジのリ−ド先端
領域及びはんだ付領域を包含する領域を前記ＩＣパッケ
−ジの複数リ−ドに対して特定する手段と、前記複数リ
−ドに対して特定された領域の画像信号からリ−ド先端
領域及びはんだ付領域を包含する領域の標準信号波形を
生成し記憶する手段とにより、前記特定された各リ−ド
の画像上での領域内で前記標準信号波形を用いて各リ−
ド先端部の画像上での位置を検出し、リ−ド先端部に接
続するはんだ付部の欠陥を解析するように構成したこと
を特徴とする。

【００１７】また本発明は、前記システムにおいて、前
記第１の標準信号波形と前記第２の標準信号波形とを比
較し、前記第２の標準信号波形上で前記第１の標準信号
波形に対応する部分を特定し、リ−ド先端領域とはんだ
付領域の標準信号波形を分離する手段と、前記第１の標
準信号波形と前記分離されたはんだ付領域に対応する標
準信号波形を合成しリ−ド先端領域及びはんだ付領域を
包含する領域の標準信号波形を生成し記憶する手段と、
前記リ−ド先端領域を包含する第１の領域を特定する手
段とにより、前記特定された第１の領域内で前記被検査
対象であるＩＣパッケ−ジに対応する前記標準信号波形
を用いてＩＣパッケ−ジのリ−ド先端部の画像上での位
置を検出し、リ−ド先端部に接続するはんだ付部の欠陥
を解析するように構成したことを特徴とする。また本発
明は、前記システムにおいて、前記はんだ付領域の標準
信号波形を重畳、累積して平均的はんだ付領域標準信号
波形を作成して検査時毎にこれを更新かつ記憶する手段
と、該平均的はんだ付領域標準信号波形と検査時毎に生
成されるはんだ付領域標準信号波形とを定量的に比較す
る手段と、前記比較した結果が予め設定された値を超え
たとき警告を通知する手段とを有することを特徴とす
る。

【００１８】また本発明は、前記システムにおいて、は
んだ付領域の標準信号波形をＩＣパッケ−ジの部品種別
に重畳、累積して平均的はんだ付領域標準信号波形を作
成して検査時毎にこれを更新かつ記憶する手段と、検査
時毎に生成されるはんだ付領域標準信号波形と前記平均
的はんだ付領域標準信号波形とを定量的に比較する手段
と、前記比較した結果が予め設定された値を超えたとき
警告を通知する手段とを有することを特徴とする。また
本発明は、前記重畳、累積処理が常に現時点から過去の
予め定められた有限回数分のみに限定して行われること
を特徴とする。また本発明は、ＩＣパッケ−ジのリ−ド
先端部の位置を確定し、リ−ド先端部に接続するはんだ
付部のパタ−ン信号を累積して平均化することによって
現時点に近い状態におけるはんだ付部のパタ−ン信号を
抽出し、検査毎に検出されるはんだ付部のパタ−ン信号
と前記抽出された現時点に近い状態におけるはんだ付部
のパタ−ン信号とを比較し、二つの信号が予め設定され
た許容値を超えたとき警告を通知する手段を有する工程
をはんだ付およびその修正工程の一部として持つことを
特徴とするはんだ付方法である。

【００１９】また本発明は、ＩＣパッケ−ジのリ−ド先
端部の位置を確定し、リ−ド先端部に接続するはんだ付
部のパタ−ン信号を累積して平均化することによって現
時点に近い状態におけるはんだ付部のパタ−ン信号を抽
出し、検査毎に検出されるはんだ付部のパタ−ン信号と
前記抽出された現時点に近い状態におけるはんだ付部の
パタ−ン信号とを比較し、二つの信号が予め設定された
許容値を超えたとき警告を通知する手段を有するはんだ
付検査方法である。また本発明は、ＩＣパッケ−ジのリ
−ド先端部の位置を確定し、リ−ド先端部に接続するは
んだ付部のパタ−ン信号を累積して平均化することによ
って現時点に近い状態におけるはんだ付部のパタ−ン信
号を抽出し、検査毎に検出されるはんだ付部のパタ−ン
信号と前記抽出された現時点に近い状態におけるはんだ
付部のパタ−ン信号とを比較し、二つの信号が予め設定
された許容値を超えたとき警告を通知する手段を有する
ことを特徴とするはんだ付検査装置である。

【００２０】

【作用】前記構成により、ＩＣパッケージのリードはん
だ接合部において、リード先端の剪断時の塑性変形、は
んだフィレットの微小化、および多様に変形するはんだ
フィレット形状が生じたとしてもリードの先端位置をリ
ード部分をはんだ付け部分として誤認識することなく安
定に検出して、高信頼度のはんだ付検査およびはんだ付
状態の精度の高いモニタリングを実現して高信頼度のは
んだ付けを実現することができる。また前記構成によ
り、ＩＣパッケージのリードはんだ接合部において、リ
ード先端の剪断時の塑性変形、はんだフィレットの微小
化、および多様に変形するはんだフィレット形状が生じ
たとしてもリードの先端位置をリード部分をはんだ付け
部分として誤認識することなく安定に検出して、突発的
なはんだ付きプロセスの変動を高信頼度で監視できるよ
うにしてはんだ付けの高歩留まりと高効率化をはかるこ
とができる。また前記構成により、ＩＣパッケージのリ
ードはんだ接合部において、リード先端の剪断時の塑性
変形、はんだフィレットの微小化、および多様に変形す
るはんだフィレット形状が生じたとしてもリードの先端
位置をリード部分をはんだ付け部分として誤認識するこ
となく安定に検出して、高信頼度のはんだ付検査を実現
することができる。

【００２１】

【実施例】本発明に係る実施例を図面を用いて詳述す
る。図１は本発明に係るはんだ付け外観検査装置の一実
施例を示す構成図である。４はプリント基板であり、そ
の上にガルウイング型のＩＣパッケージ５が搭載されて
リードがはんだ付されている。プリント基板４は、ＸＹ
テーブル３に載せられ検査シーケンスに従って移動す
る。２は被検査対象を照明するリング状の光源であり、
図１に示すようにプリント基板４の上方に設置されてい
る。１はＴＶカメラであり、リング状の光源２により照
明されたプリント基板４の被検査対象部分を撮像し、画
像信号を画像入力ユニット７に入力するものである。外
部機器制御ユニット９は、ＸＹテーブル３の制御及び光
源２の点灯制御を行うものである。本システムの制御装
置６は、画像入力ユニット７、ＣＰＵ８、外部機器制御
ユニット９、メモリ１０、キーボードやディスク等の入
力手段３１、ディスプレイ等の表示手段３２、及びこれ
らを接続するバス１１で構成されている。更に、本シス
テムの制御装置６には、検査データを出力するプリンタ
等からなる出力手段やはんだ付け不良が多量に生じた場
合に警報を発する手段等が備えられている。なお、この
警報を発する手段として、上記表示手段３２を用いても
良い。またメモリ１０は、ＣＰＵ８が演算処理するプロ
グラムを記憶したり、外部機器制御ユニット９を制御す
る検査用ＮＣデータや図４及び図７（ｄ）に示す標準信
号波形等を記憶するものである。また画像入力ユニット
７には、ＴＶカメラ１から入力された画像信号を記憶す
る画像メモリ７ａが備えられている。図２（ａ）（ｂ）
は、それぞれ上記ＴＶカメラ１で撮像された画像１２
ａ、１２ｂを示す。即ち、画像１２ａ、１２ｂは、はん
だ付検査のためにＸＹテーブル３によりプリント基板４
を位置決めし、プリント基板４に実装されたＩＣパッケ
ージ５を光源２からの照明光により照明してＴＶカメラ
１で撮像したとき得られる被検査対象の画像を示したも
のである。１３はＩＣのリード部分の画像、１４はプリ
ント基板上のはんだ付パッド部分の画像、１５はプリン
ト基板部分の画像である。

【００２２】図３は、標準の（通常の）リード先端部を
Ｐ面で剪断したときの断面形状とリード先端部から得ら
れる画像を模式的に示したものである。図３（ａ）はリ
ード先端部の外観図である。図３（ｂ）は図３（ａ）に
示すリード先端部をＰ面で剪断したとき得られる１６で
囲んだリード先端部分の断面形状を示す図である。図３
（ｃ）は図３（ａ）に示す標準の（良品である通常の）
リード先端部分１６からＴＶカメラ１によって撮像さ
れ、画像入力ユニット７に入力されて画像メモリ７ａに
一時記憶され、その後画像メモリ７ａから読みだしてメ
モリ１０に記憶された画像を示す図である（ただし、リ
ード先端部以外は黒で示した）。図示する画像信号にお
いて水平方向を座標軸Ｉ、垂直方向を座標軸Ｊとする。
図３（ｄ）は図３（ｃ）に示すメモリ１０に記憶された
標準の画像信号の輝度値の２次元信号波形を示したもの
である。図３（ｄ）における縦軸は画像信号の輝度値で
ある。図３（ｅ）はリード先端部分１６を図１に示した
ＴＶカメラ（撮像装置）１で撮像し、図３（ｄ）のＪ＝
Ｊ₀におけるＩ方向に走査したとき得られる標準の１次
元画像信号を示す図である。ところで、ガルウイング型
のＩＣパッケージ５は、ＩＣ素子をリードフレームに接
続してＩＣ素子を封止するようにモールドし、その後リ
ードフレームをガルウング型に成形し、切断刃を降ろす
ことによって所望の長さにリードを切断して得られる。
従って、リードの先端部は、図３（ｂ）に示すように、
切断刃が降されて切断される関係で、上面が円弧状に変
形することになる。そのため、リング状の光源２により
照明されたリードの上面から、図３（ｃ）に示すよう
に、平坦な部分については反射光がＴＶカメラ１に入る
ことになって明るく画像として検出され、先端部につい
ては円弧状に変形している関係で反射光が次第に逃げて
ＴＶカメラ１に入らなくなり暗く画像として検出される
ことになる。従って、ＴＶカメラ１で撮像される標準の
画像信号の輝度分布は図３（ｄ）に示すようになる。

【００２３】次に各検査領域（各リード）１４における
リード先端位置をＣＰＵ８が抽出（算出）する第１の実
施例について図２に示す検出画像例を用いて説明する。

【００２４】まず、リード先端部分の標準信号波形を、
図３（ｄ）に示す２次元信号波形あるいは図３（ｅ）に
示す１次元信号波形から作成する。即ち、図３（ｄ）に
示す２次元信号波形あるいは図３（ｅ）に示す１次元信
号波形は、良品の標準となるリード先端部分１６を図１
に示したＴＶカメラ（撮像装置）１で撮像し、画像入力
ユニット７に入力して画像メモリ７ａに一時記憶され、
その後画像メモリ７ａから読みだしてメモリ１０に記憶
されているものとする。従って、ＣＰＵ８は、メモリ１
０に記憶されている図３（ｄ）に示す２次元信号波形あ
るいは図３（ｅ）に示す１次元信号波形を読みだすこと
によってリード先端部分の標準信号波形を作成し、再度
メモリ１０にリード先端部分の標準信号波形として記憶
させることができる。また標準となるリード先端部分１
６の断面形状や反射率、ＴＶカメラ１の視野、リング状
の光源２による照明条件およびこれらの相対位置情報等
を、キーボードやディスク等の入力手段３１により入力
することによってＣＰＵ８は、リード先端部分の標準信
号波形を演算によって作成し、メモリ１０に記憶させて
リード先端部分の標準信号波形を準備しても良い。また
上記した如く、標準のリード先端部分を有するモデルを
ＸＹテーブル３上に載置してリング状の光源２で照明し
てＴＶカメラ１で撮像して得られる図３（ｄ）に示す標
準の画像信号の輝度値の２次元信号波形を得ても良い。

【００２５】このようにＣＰＵ８によって作成し、画像
メモリ７ａに記憶されたリード先端部における１次元の
リード先端部標準信号波形例を図４に示す。図４に示す
信号波形としては、図３（ｅ）に示したリード先端部の
信号波形においてリード先端を特徴的に表すリード先端
部分の図３（ｅ）に示すＡ画素分を用いる。即ち、リー
ド先端部の標準信号波形をｒ（ｘ）とすれば、２５６階
調の濃淡画像上においては、次の（数１）式とする。 ｒ(ｘ) ： ０≦ｘ≦Ａのとき ０≦ｒ(ｘ)≦２５５、 ｘ＜０ あるいは ｘ＞Ａのとき ｒ(ｘ)＝０ （数１） ただし、ｒ(ｘ)＝｛０，１，…，２５５｝である。

【００２６】標準信号波形としては正規化されている方
が一般的であり、この場合は、（数２）式とする。 Ｒ(ｘ) ： ０≦ｘ≦Ａのとき ０≦Ｒ(ｘ)≦１、 ｘ＜０ あるいは ｘ＞Ａのとき Ｒ(ｘ)＝０ （数２） ただし、Ｒ(ｘ)＝［０.０，１.０］である。

【００２７】Ｒ(ｘ)はｒ(ｘ)より、次の（数３）式で与
えられる（正規化される）。

【００２８】 Ｒ(ｘ)＝(ｒ(ｘ)−min(ｒ(ｘ)))／(max(ｒ(ｘ)−min(ｒ(ｘ))) （数３） ただし、max(ｘ)はｘの取りうる最大値、min(ｘ)はｘの
取りうる最小値を表す。Ｒ(０)がリード先端に対応す
る。

【００２９】標準信号波形としては、図３（ｄ）に示す
Ｊ＝Ｊ₀ の位置で示されるようなリードセンターの図３
（ｅ）に示す１次元信号波形を用いる方法の他、リード
形状を特徴的に表す１次元波形が得られる場所が他にあ
れば、標準信号波形の生成位置はリードセンターに限定
されるものではなく、図３（ｄ）に示すＪ＝Ｊ₀ に平行
な他の線上あるいは図３（ｄ）に示すＪ＝Ｊ₀ で示され
る直線に対して角度を持つような線上で得られる信号波
形であっても構わない。

【００３０】画像内の検査対象領域に関しては、予めメ
モリ１０から得られる外部機器制御ユニット９を制御す
る検査用ＮＣデータに基づいて、ＣＰＵ８は、ＩＣパッ
ケージ５のリード先端部分のはんだ付部に検査領域を設
定するものとする。次にＣＰＵ８がこの検査領域内でリ
ード先端位置を確定する処理について図５を用いて説明
する。図５（ａ）はＴＶカメラ１で撮像されて画像入力
ユニット７に入力されて画像メモリに記憶されたリード
先端部の画像例であり、（Ｊs，Ｉs）（Ｊe，Ｉe）で規
定される矩形領域１７がＣＰＵ８において設定する上記
検査領域に相当する。格子上に区切られた各領域はＣＰ
Ｕ８が処理する画像上の画素に相当する。図３（ｄ）の
Ｊ＝Ｊ₀ で示される直線と平行な位置にある直線上の各
列の検出信号波形例（ｆn(Ｉ)）を図５（ｂ）に示す。
図５（ｂ）において横軸は座標Ｉ、縦軸は輝度値を表
し、ｆn(Ｉ)はＪ＝ｎにおける信号波形を表す関数であ
る。図８に示す如く、リード１３の上面は図３（ｂ）に
示すように平坦面から若干の傾斜面を持っているのに対
し、リード先端に形成されるはんだフィレット１８は急
勾配を持つので、図１に示したリング状の光源２による
被検査対象であるはんだ付部への照明光の入射角を小さ
くすれば（図８に示すように照明光８１の入射角を垂直
方向に近付ければ）、リード１３の上面は明るく、リー
ド先端近くのはんだフィレット１８は暗くすることがで
き、リード先端はんだ接合部に対して明るさのコントラ
ストを得ることができる。これよりＣＰＵ８は、図４に
示す標準信号波形（ｒ(ｘ)またはＲ(ｘ)）と図５（ｂ）
に示す各検出信号波形（ｆn(Ｉ)またはＦn(Ｉ)）との一
致度を演算し、最大の一致度が得られる検出信号波形に
おける標準信号波形に対応する区間において、標準信号
波形（ｒ(ｘ)またはＲ(ｘ)）から特定されるリード先端
位置（ｘ＝０）からリード先端位置を決定（抽出）す
る。波形の一致度計測のために、標準信号波形および検
出信号波形を検出輝度値のまま使用しても構わないが、
輝度変動等も考慮して波形中最大値を１、最小値を０と
して正規化して比較すれば、より頑強な波形の一致度演
算が可能となる。具体的には得られた信号波形を次の
（数４）式に基づいて正規化する。 Ｆn(Ｉ)＝(ｆn(Ｉ)−min(ｆn(Ｉ)))／(max(ｆn(Ｉ))−min(ｆn(Ｉ))) （数４） ただし、max(Ｉ)はＩの取りうる最大値、min(Ｉ)はＩの
取りうる最小値を表す。

【００３１】次にＣＰＵ８が各検査領域１４における各
リード１３の先端位置を抽出（算出）して決定する演算
処理について図６に示すフローチャートを用いて詳細に
説明する。図６に示すフローチャートにおいては標準信
号波形および検出信号波形共に正規化された信号波形Ｒ
(ｘ)，Ｆn(Ｉ)を用いた場合における演算処理の概要を
示している。即ち、６１におけるMIN_DIF は、図５にお
ける各Ｊ＝ｎの検出信号波形Ｆn(Ｉ)と標準信号波形Ｒ
(ｘ)との差の最小値を格納する変数である。MIN_DIF
は、６１において、初期値（Ｋ＝Ｊsにおいて）としてM
IN_DIF が取りえる最大値より大きな値 LARGEを代入し
ておく。ｋは座標Ｊを示すインデックスであり、７４と
６２とにおいてｋは図５（ａ）に示すＪsからＪeまでイ
ンクリメントされる。６２において、ｋ＞ＪeがＮＯの
場合には、初期値（Ｉ＝Ｉs）において、min_dif とし
て最大値より大きな値 largeを代入する。Ｉは検出信号
波形Ｆk(Ｉ)と標準信号波形Ｒ(ｘ)との間のシフト値を
示すインデックスであり、７１と６４とにおいてＩは図
５（ａ）に示すＩsからＩeまでインクリメントされる。
６５において、Ｉ＞ＩeがＮＯの場合には、初期値（ｘ
＝Ｉ）においてdif ＝０とする。ｘは検出信号波形Ｆk
(Ｉ)と標準信号波形Ｒ(ｘ)との間の一致度を比較する範
囲を示すインデックスであり、６８と６６とにおいてｘ
はＩからＩ＋Ａまでインクリメントされる。６６におい
て、ｘ＞Ｉ＋ＡがＮＯの場合には、新たな累積値dif と
してｘが１つ前の累積値dif にｘにおける二つの波形の
絶対差（｜Ｆk(ｘ)−Ｒ(ｘ−Ｉ)｜）を加算（dif ＝dif
＋｜Ｆk(ｘ)−Ｒ(ｘ−Ｉ)｜）する演算（テンプレート
マッチング）を行う。６６においてｘ＞Ｉ＋ＡがＹＥＳ
になったとき、６７において位置Ｉにおける一致度が、
二つの波形の絶対差（｜Ｆk(ｘ)−Ｒ(ｘ−Ｉ)｜）をｘ
＝１〜Ａまで累積された結果（累積値dif ＝Σ｜Ｆk
(ｘ)−Ｒ(ｘ−Ｉ)｜）として算出される。即ち、この累
積値dif は、座標Ｊ＝ｋにおいてＩをＩsから順次Ｉ＝
Ｉ＋１を施してＩe までシフトさせて（ＩをＩsからＩe
まで１画素づつ変えることによってＲ(ｘ)をＦk(ｘ)に
対して順次１画素づつシフトさせて）各Ｉについて求め
られる。この求められた累積値dif が６９においてその
以前のmin_difと比較されて（dif ＜min_dif）がＹＥＳ
となると、７０においてこの累積値dif をmin_difとし
て更新すると共にその時のＩをｌｅとして更新し、最後
にmin_difに残った累積値dif が最小値としてmin_difに
保持させ、このとき（min_difに最小値が保持されたと
き）のＩの値をｌｅとして記憶させる。これにより、６
４においてＩ＞ＩeがＹＥＳになったとき、座標Ｊ＝ｋ
におけるＦｋ(Ｉ)上のＲ(Ｉ)と一致度が一番高い位置ｌ
ｅと一致度min_difが求められる。即ち、ＣＰＵ８は、
座標Ｊ＝ｋにおいて、検出信号波形Ｆk(Ｉ)上の予め定
めた区間（シフトさせる範囲）Ｉs≦Ｉ≦Ｉeにおける検
出信号波形Ｆk(Ｉ)と標準信号波形Ｒ(ｘ)との一致度が
一番高い位置ｌｅと一致度min_difが求められる。

【００３２】以上の操作を７４と６２とにおいて区間Ｊ
s≦ｋ≦Ｊeにおいて繰返し実行し、７２においてmin_di
f ＜MIN_DIF がＹＥＳとなる（min_dif の最小値が更新
される）度に７３においてMIN_DIF を更新し、その時の
ｌｅの値をＬＥとして記憶する。そして６２においてｋ
＞ＪeがＹＥＳとなったとき、７５においてリード先端
値 LEAD_EDGE としてＬＥが抽出（算出）して確定する
ことができる。即ち、標準信号波形Ｒ(Ｉ)と最も一致度
の高い波形を有するＪs≦ｋ≦Ｊe区間の検出信号波形Ｆ
k(Ｉ)においてリード先端値（リード先端位置） LEAD_E
DGE をＬＥとして確定することができる。

【００３３】ところで、実際図５（ｂ）に示す如く、被
検査対象の検出信号波形ｆ₀(Ｉ)〜ｆ_n(Ｉ)においてリー
ド１３の部分から得られる信号波形において大きく変動
することになるので、Ｊ方向について得られる検出信号
波形ｆ₀(Ｉ)〜ｆ_n(Ｉ)または正規化された検出信号波形
Ｆ₀(Ｉ)〜Ｆ_n(Ｉ)と標準信号波形Ｒ(Ｉ)との間で、前述
したテンプレートマッチングを行って、最も一致度の高
い波形ｆk(Ｉ)またはＦk(Ｉ)から得られるリード先端値
（リード先端位置）LEAD_EDGE を各リードのリード先端
位置とする。なお、図５（ｂ）から明らかなように、リ
ードの幅方向の中央部が、標準信号波形とほぼ同一の波
形（最も一致度が高い波形）を有することになるので、
ｋの値としてリードの幅方向の中央部を選べば十分であ
る。

【００３４】以上ＣＰＵ８は、設定された矩形領域１７
の全てについて演算実行し、各矩形領域１７に対応する
各リードにおけるリード先端値（リード先端位置）LEAD
_EDGE をＣＰＵ８内のメモリまたはメモリ１０に格納す
るものとする。

【００３５】次に各検査領域（各リード）１４における
リード先端位置をＣＰＵ８が抽出（算出）する第２の実
施例について説明する。上記第１の実施例においては、
標準信号波形Ｒ(ｘ)として図４に示す信号を使用してｘ
＝１〜Ａの範囲（リードの先端がｘ＝０に相当する。）
について検出信号波形Ｆk(Ｉ)との間でテンプレートマ
ッチングを行う実施例であるため、輝度が最も大きく変
化するリードの先端の近傍の波形が使用されないことに
なり、その分リード先端位置の抽出精度が落ちる。そこ
で、第２の実施例として、標準信号波形Ｒ’(ｘ)として
図７（ｄ）に示す信号を使用してｘ＝１〜Ａの範囲（リ
ードの先端が２１に相当する。）について検出信号波形
Ｆk(Ｉ)との間でテンプレートマッチングを行うため、
輝度が最も大きく変化するリードの先端の近傍の波形も
使用され、その分リード先端位置の抽出精度が向上す
る。しかし第２の実施例の場合、はんだ付け部のフレッ
ト形状の情報も含むことになり、その結果はんだ付け部
の変動がリード先端位置の抽出精度に影響を及ぼすこと
になる。そこで、はんだ付け部の変動にできるだけ影響
を受けない範囲において図７（ｄ）に示す標準信号波形
Ｒ’(ｘ)を準備するか、またははんだ付け部の変動に合
わせて図７（ｄ）に示す標準信号波形Ｒ’(ｘ)を更新す
るか等を工夫する必要がある。

【００３６】即ち第２の実施例を図２（ｂ）で示した検
出画像例と図７とを用いて説明する。図７（ａ）におい
て検査対象とするべき矩形領域の決定については、予め
メモリ１０に記憶されている外部機器制御ユニット９を
制御する検査用ＮＣデータに基づいて定義される検査領
域を使用する。ただし、定義された領域から一定の領域
を削除あるいは、追加しても構わない。さてＣＰＵ８
は、画像メモリ７ａに格納されている図７（ａ）及び図
２（ｂ）に示す検査対象画像信号に対して、図７（ａ）
に示した全ての検査領域、あるいは選択的に検査領域を
選択し、図示した方向即ちＪ方向に画像濃淡値の投影
（積算）をとり、図７（ｂ）に示す濃淡ヒストグラムＨ
（Ｉ）を作成する。そしてＣＰＵ８は、図７（ｂ）に示
される平均的な１次元信号波形を微分して図７（ｃ）に
示す微分波形Ｄ（Ｉ）を作成する。

【００３７】図８にリードはんだ付部の断面図を示し
た。１８ははんだフィレット部である。図８に示される
はんだフィレット１８及びリード１３上に示される矢印
はリング上の光源２により入射した照明光８１の反射方
向を示している。リード１３上での反射光はそのまま上
方ＴＶカメラ１の視野の方向に戻り、はんだフィレット
１８上での反射光はＴＶカメラ１の視野から外れた方向
に戻る。これにより、リング状の光源２により照明され
たはんだ付部分の画像は図７（ａ）に示すように、はん
だフィレット部分１８は暗くなり、リード先端部分１３
は明るくなるので、リード先端はんだ接合部において大
きな明るさコントラスト（急峻な明るさ変化）が生じ
る。従って、ＣＰＵ８が作成した図７（ｂ）に示す濃淡
ヒストグラムＨ（Ｉ）においても、多数のリードに亘る
リード先端はんだ接合部において急峻な明るさ変化が得
られる。そして図７（ｃ）に示す微分波形Ｄ（Ｉ）にお
いては、ピーク２０として現れる。

【００３８】そこで、特開平０４−３５５３１１に開示
されている様な方法により、ＣＰＵ８が微分波形Ｄ
（Ｉ）におけるピーク２０を検出することにより図７
（ａ）に示すような多数のリードに亘る平均的なリード
先端位置を抽出（算出）することができる。ところで、
図７（ｃ）に示すように微分波形Ｄ（Ｉ）において複数
のピークが存在しても、ＣＰＵ８が次のような処理を行
うことにより平均的なリード先端位置に相当するピーク
２０を検出することができる。即ち、リード先端位置の
大局的な位置であるグローバルリード先端位置を位置基
準に選び、これに図７（ｃ）に示すような適当距離ｈ分
だけ部品側に離れた位置にピーク位置探索開始点を設定
し、図７（ｃ）に示す方向Ａにある一定しきい値ｔｈ以
上の値を持つピークを検出することにより平均的なリー
ド先端位置に相当するピーク２０を検出することができ
る。

【００３９】このように検出された平均的なリード先端
位置を基準にして前後に適当な距離ｈ１，ｈ２を、図７
（ｂ）に示す濃淡ヒストグラムＨ（Ｉ）に対して設定
し、図７（ｂ）に示すようにｈ１＋ｈ２で切り出される
区間Ｓの濃淡ヒストグラム波形Ｈ（Ｉ）を基にしてＣＰ
Ｕ８が図７（ｄ）に示すような正規化された標準信号波
形Ｒ’(ｘ)を作成してメモリ１０に記憶して準備するこ
とにある。ここで、正規化された標準信号波形Ｒ’(ｘ)
を、何故濃淡ヒストグラム波形Ｈ（Ｉ）を基にして作成
したかは、濃淡ヒストグラム波形Ｈ（Ｉ）は平均的な波
形、即ち標準となる波形を有しており、しかも選択する
ことなくＣＰＵ８が自動で容易に生成できるためであ
る。即ち、各リードにおける検出信号波形Ｆk(Ｉ)にお
いてリード先端値（リード先端位置） LEAD_EDGE をＬ
Ｅとして検出する際、標準信号波形Ｒ’(ｘ)として図７
（ｄ）に示す信号（はんだ付け部も一部含む信号）を使
用してｘ＝１〜Ａの範囲（リードの先端が２１に相当す
る。）において検出信号波形Ｆk(Ｉ)との間でテンプレ
ートマッチングを行うため、はんだ付け部の変動が不一
致として現われることになり、これをできるだけなくす
るために、標準信号波形Ｒ’(ｘ)をはんだ付け部の変動
が生じない例えばロット単位で頻繁に更新することが必
要となる。しかし、濃淡ヒストグラム波形Ｈ（Ｉ）を基
にすると、更新する標準信号波形Ｒ’(ｘ)をＣＰＵ８が
自動で容易に生成することができる。もし、濃淡ヒスト
グラム波形Ｈ（Ｉ）を基にしない場合には、ＣＰＵ８
は、図７（ａ）及び図２（ｂ）に示す検査対象の画像信
号を例えば、ディスプレイ等の表示手段３２に表示し
て、標準の信号波形を有するリード先端はんだ接合部を
マウス等で指定することにより選択し、この選択された
リード先端はんだ接合部から得られる画像信号から図７
（ｂ）に示すようなヒストグラム波形を作成し、この作
成されたヒストグラム波形に対して微分処理を施して図
７（ｃ）に示すような微分波形を形成してリード先端位
置を抽出し、この抽出されたリード先端位置から前後に
適当な距離ｈ１，ｈ２を、上記選択された標準の信号波
形を有するリード先端はんだ接合部から得られる画像信
号波形に対して設定し、この設定された上記選択された
標準の信号波形を有するリード先端はんだ接合部から得
られる画像信号波形ｒ’(ｘ)を基に、図７（ｄ）に示す
ような正規化された標準信号波形Ｒ’(ｘ)を作成してメ
モリ１０に格納することによって準備することができ
る。このように正規化された標準信号波形Ｒ’(ｘ)を作
成して準備する場合には、正規化された標準信号波形
Ｒ’(ｘ)を更新する度ごとに、図７（ａ）及び図２
（ｂ）に示す検査対象の画像信号から標準の信号波形を
有するリード先端はんだ接合部を上記の如くディスプレ
イ等の表示手段３２を用いて選択する必要が生じること
になる。しかし、選択することによって自由度を増大す
ることができる。

【００４０】以上説明したようにして更新する度ごと
に、図７（ｄ）に示す正規化された標準信号波形Ｒ’
(ｘ)がメモリ１０に準備されることになる。なお、図７
（ｄ）に示すような正規化された標準信号波形Ｒ’(ｘ)
において、２１で示されるｘの値がリード先端位置とな
る。

【００４１】次に準備された図７（ｄ）に示す正規化さ
れた標準信号波形Ｒ’(ｘ)を用いて、各検査領域（各リ
ード）１４におけるＪs≦ｋ≦Ｊe区間の検出信号波形Ｆ
k(Ｉ)においてリード先端値（リード先端位置） LEAD_E
DGE をＬＥとして検出して確定することについて説明す
る。即ち、各検査領域（各リード）１４におけるリード
先端位置ＬＥは、ＣＰＵ８により上記第１の実施例で述
べた図６に示すフローチャートに従って抽出（算出）さ
れて確定される。この第２の実施例の場合、標準信号波
形Ｒ(ｘ)として図７（ｄ）に示す正規化された標準信号
波形Ｒ’(ｘ)が用いられることになり、ｘが１から２１
で示す値までの明るさが急峻に落ちて暗くなって少し上
昇するリード先端近傍のはんだ付け部分まで範囲を含め
てｘが１〜Ａの範囲（リードの先端が２１に相当す
る。）について検出信号波形Ｆk(Ｉ)との間でテンプレ
ートマッチングが行われて、各検査領域（各リード）１
４におけるリード先端位置ＬＥの抽出（算出）精度は、
第１の実施例に比べて向上させることができる。リード
先端位置を検出（抽出）する第１の実施例では図４に示
す標準信号波形Ｒ(ｘ)においてｘ＝０の部分がリード先
端位置であったが、リード先端位置を検出（抽出）する
第２の実施例では図７（ｄ）に示す標準信号波形Ｒ’
(ｘ)中のリード先端位置に相当するｘの位置２１がリー
ド先端位置であるため、このｘの位置２１を図７（ｄ）
に示す標準信号波形Ｒ’(ｘ)と併せてメモリ１０に記憶
しておく必要がある。この理由は、第１の実施例では、
図６に示した処理により標準信号波形Ｒ(ｘ)とマッチン
グが取れた検出信号波形Ｆｋ（ｘ）において、標準信号
波形中のｘ＝０に相当する位置をリード先端位置とすれ
ば良いが、第２の実施例では、標準信号波形Ｒ’(ｘ)に
はリード先端部とその先のはんだフィレット部分も含む
からである。このようにｘの位置２１が記憶されている
ことにより、第２の実施例においても、各検査領域（各
リード）１４におけるリード先端位置ＬＥを抽出するこ
とができる。

【００４２】次に各検査領域（各リード）におけるリー
ド先端位置を抽出（算出）する第３の実施例について説
明する。第２の実施例においては、検査対象に即したは
んだ付部分（はんだ接合部分）も含めた図７（ｄ）に示
す標準信号波形Ｒ’(ｘ)を得ることができる。しかしな
がら、図７（ｄ）に示す標準信号波形Ｒ’（ｘ）の基と
なる濃淡ヒストグラム波形Ｈ（Ｉ）は加算処理の結果得
られたものなので、各リードの先端位置が実際には整然
と揃っていない（図７（ａ）において各リードの先端の
Ｉ座標値が異なる）場合を考慮すると、濃淡ヒストグラ
ム波形Ｈ（Ｉ）はリード先端部分に関して波形が鈍っ
て、図３（ｂ）に示すリード先端部の断面に倣った図３
（ｅ）に示す波形にならないことが考えられる。そこ
で、第２の実施例において、濃淡ヒストグラム波形Ｈ
（Ｉ）を基に作成された図７（ｄ）に示す標準信号波形
Ｒ’(ｘ)におけるリード先端位置２１よりリード側の波
形を、第１の実施例で用いた図４に示す標準信号波形Ｒ
(ｘ)に置き換えることにより、リード側およびはんだ接
合部側とも実際により即した標準信号波形Ｒ”(ｘ)がで
きる。二つの波形を接合する位置となるリード先端位置
２１に関しては図７に示したグローバルリード先端位置
１９を利用しても良いし、濃淡ヒストグラム波形Ｈ
（Ｉ）上で第１の実施例で用いた図４に示す標準信号波
形Ｒ(ｘ)とのマッチングを行い、最も一致したときのｘ
＝０の位置を算出してこれを用いても良い。以上述べた
方法により作成された標準信号波形Ｒ”(ｘ)を用いて、
各検査領域（各リード）１４におけるＪs≦ｋ≦Ｊe区間
の検出信号波形Ｆk(Ｉ)においてリード先端値（リード
先端位置） LEAD_EDGE をＬＥとして検出して確定す
る。即ち、ＣＰＵ８は、各検査領域１４におけるリード
先端位置ＬＥを検出する。このように標準信号波形Ｒ
(ｘ)として、リード側およびはんだ接合部側とも実際に
より即した標準信号波形Ｒ”(ｘ)を用いることによっ
て、第２の実施例よりも各検査領域１４におけるリード
先端位置ＬＥを高精度に抽出（算出）することができ
る。

【００４３】以上第２及び第３の実施例において、第１
の実施例と同様に波形の一致度算出のために、標準信号
波形および検出信号波形を検出輝度値のまま使用しても
構わないが、輝度変動等も考慮して波形中最大値を１、
最小値を０として正規化して比較すればより頑強な波形
の一致度算出が可能となる。

【００４４】また第１、第２及び第３の実施例におい
て、標準信号波形Ｒ(ｘ)，Ｒ’(ｘ)，Ｒ”(ｘ)として１
次元波形を用いた場合について説明したが、標準信号波
形Ｒ(ｘ)，Ｒ’(ｘ)，Ｒ”(ｘ)として２次元波形を準備
し、ＣＰＵ８がこの準備された２次元の標準信号波形Ｒ
(ｘ)，Ｒ’(ｘ)，Ｒ”(ｘ)と２次元のＪs≦ｋ≦Ｊe区間
の検出信号波形Ｆk(Ｉ)とで図６に示す６３〜７３まで
のテンプレートマッチング処理を行えば、各検査領域１
４におけるリード先端位置ＬＥを抽出することができ
る。即ち第１の実施例では図３（ｄ）に示したようなリ
ード先端部分の２次元の標準信号波形をモデルテンプレ
ートとして、各検査領域１４において得られた２次元の
検出信号波形（２次元の画像信号）との間において図６
に示す６３〜７３までのテンプレートマッチング処理を
行えば、リード先端位置ＬＥを検出することができる。
第２の実施例においては、複数の検査領域を加算平均し
て得られる２次元波形（画像）から２次元の標準信号波
形のテンプレートを作成し、各検査領域１４において得
られた２次元の検出信号波形（２次元の画像信号）との
間において図６に示す６３〜７３までのテンプレートマ
ッチング処理を行えば、リード先端位置ＬＥを検出する
ことができる。第３の実施例では複数の検査領域を加算
平均して得られる２次元波形（画像）を対象として前述
の２次元波形モデルテンプレートを用いてリード先端部
分の特定を行い、加算平均して得られる２次元波形から
はんだ付部分（はんだ接合部分）のテンプレートを作成
し、リード部分については前述の２次元波形モデルテン
プレートへの置き換え、この２つを結合してテンプレー
トを作成し、各検査領域１４において得られた２次元の
検出信号波形（２次元の画像信号）との間において図６
に示す６３〜７３までのテンプレートマッチング処理を
行えば、リード先端位置ＬＥを検出することができる。

【００４５】以上説明した如く、ＣＰＵ８は、各検査領
域１４について、リード先端位置ＬＥを高精度に抽出
（算出）できるので、各検査領域１４におけるリード部
分１３とはんだ付部分１８とを正確に分離することがで
き、その結果はんだ付け部分１８におけるはんだの過不
足、特に問題となるはんだ不足を正確に高信頼度で検査
することができ、はんだ付け部の信頼性を向上させるこ
とができる。特に各検査領域１４について、リード先端
位置ＬＥを高精度に抽出（算出）できるので、はんだ付
け量が少なくても良品として許容する場合においては、
はんだ付け不良と誤判定することが著しく低減されてよ
り一層検査の信頼度を向上させることができる。一方、
前記第２及び第３の実施例においては、標準信号波形
Ｒ'(ｘ)，Ｒ”(ｘ)としてｈ１の範囲はんだ付部分のフ
ィレット形状の情報も含むことになり、そのため、はん
だ付け部のはんだ形状の変動がリード先端位置ＬＥの抽
出精度に影響を及ぼすことになる。そこで、はんだ付け
のプロセス条件が変動してはんだ付け部のはんだ形状が
変動したとしても、標準信号波形Ｒ'(ｘ)，Ｒ”(ｘ)の
はんだ付部分のみを更新することにより標準信号波形
Ｒ'(ｘ)，Ｒ”(ｘ)をはんだ付のプロセス条件の変動に
追従させることができ、はんだ付のプロセス条件の変動
に強いリード先端位置ＬＥの抽出が可能となる。

【００４６】また、前記第２及び第３の実施例におい
て、ＣＰＵ８が、代表とする複数の検査領域１４から図
６の７３において算出される MIN_DIF （各検査領域
（各リード）１４におけるＪs≦ｋ≦Ｊe区間の検出信号
波形Ｆk(Ｉ)と標準信号波形Ｒ'(ｘ)，Ｒ”(ｘ)とのｘ＝
１〜Ａ（はんだ付け部範囲も含む）における最小の不一
致量）を図２に示すような一視野、或いは一基板或いは
一ロットについて加算する等統計的に定量化することに
よって、この統計的に定量化された値の著しい変動をＣ
ＰＵ８が監視することによって、突発的なはんだ付けの
プロセス異常を検知することができる。この場合、基準
となる標準信号波形Ｒ'(ｘ)，Ｒ”(ｘ)は更新させない
で、最初に記憶されたものを使用するものとする。また
ｘとして、はんだ付け部の範囲のものに限定すれば、更
に好ましい。

【００４７】また、予め標準信号波形として、検査時毎
に得られるはんだ付部の検出信号波形Ｆk(Ｉ)について
図２に示すような一視野毎、一基板毎、または一ロット
毎に統計的に定量化して準備する。これにより検査時に
得られるはんだ付け部の検出信号波形を上記統計的に定
量化された標準信号波形と比較することにより、突発的
なはんだ付プロセスの変動を検知することができる。こ
の方法としては、１次元波形の場合はんだ付部分の検出
信号波形を図２に示すような一視野毎、一基板毎、また
は一ロット毎に平均化することによって次の（数５）式
または（数６）式で示されるように統計的に定量化した
標準信号波形を得ることができる。このように標準信号
波形を予め統計的に定量化して設定しておく必要があ
る。 ｙ＝Ａ(ｘ) …（数５） （ｙは輝度値あるいは正規化された輝度値）を用いる方
法、あるいはある程度のバラツキも考慮に入れて、 ｐ＝Ｐ（ｙ＝Ａ（ｘ）） …（数６） （ｐは信号波形がｙ＝Ａ（ｘ）をとる確立）のような確
立密度関数を用いる方法などが考えられる。比較する方
法としては（数５）式の場合、（数５）式と検査時毎に
得られる検出信号波形との差分による方法、（数６）式
の場合検査時毎に得られる信号波形を直接（数６）式に
与えて確立を求める方法などが考えられる。差分による
方法、あるいは確立を求める方法どちらにおいても予め
しきい値を設けておき、その値との比較によって突発的
なはんだ付プロセスの変動を検知することができる。

【００４８】また前記の如く累積し、統計的に定量化さ
れたはんだ付部分の信号波形を部品種類別に記憶してお
けば、部品種類別の標準的なはんだ付プロファイルに関
する情報が蓄積できると共に、検査対象部品毎により精
度の高いはんだ付プロセスの監視ができる。更に、前記
の如く累積回数を常に現在から過去の予め定められた回
数分だけに限定すれば、はんだ付プロセスのマクロ的な
変動によるはんだ付状態の変化にも追従することができ
る。以上説明した実施例は、標準的なリング状の照明に
より得られる濃淡画像信号に基づく画像処理について説
明したが、例えば特開平３−６３５０８号公報に開示さ
れているような検出手段によって３次元形状データを利
用してもよい。

【００４９】次にＣＰＵ８が処理するはんだ付プロセス
の異常判断を含めたはんだ付部（はんだ接合部）の検査
について図９を用いて説明する。図９は、ＣＰＵ８が処
理する全体の処理フローを示す図である。まず、９１に
おいて、検査対象である部品（ＩＣパッケージ５におけ
るはんだ付けされた各リード）をＴＶカメラ１で撮像で
きるようにＸＹテーブル３を外部機器制御ユニット９を
用いて移動させて位置決めし、リング状の光源２により
照明した画像１２ａ、１２ｂをＴＶカメラ１により撮像
して画像入出力ユニット７を通して画像メモリ７ａに入
力する。次に９２において、ＣＰＵ８は、予め検査用Ｎ
Ｃデータで与えられた各はんだ付検査領域１４におい
て、上述の第１または第２または第３の実施例によりリ
ード先端位置を検出（抽出または算出）してリード先端
位置の先のはんだ付領域を確定する。次に９３におい
て、ＣＰＵ８は、この確定されたはんだ付領域（リード
先端位置の先）におけるはんだフィレットの形状を解析
して検査する。次に９５において、ＣＰＵ８は、画面１
２ａ、１２ｂ内において検査すべきはんだ付部があるか
否かを判断してＹＥＳの場合には９４において次のはん
だ付部へと同じ処理を繰り返す。即ち、図４に示すよう
な１画面１２ａ、１２ｂに含まれる全ての検査領域１４
におけるはんだ付検査を９２、９３により実行する。９
５において、ＣＰＵ８は、画面１２ａ、１２ｂ内におい
て検査すべきはんだ付部があるか否かを判断してＮＯの
場合には９６において、ＣＰＵ８は、画面１２ａ、１２
ｂ内のはんだ付状態が、累積された過去のはんだ付状態
と比較して異常か否かの判断をしてＹＥＳの場合には、
１００において表示手段３２を含む警告手段を用いては
んだ付プロセスの異常を通告する。９６において、ＣＰ
Ｕ８は、画面１２ａ、１２ｂ内のはんだ付状態が、累積
された画面内における過去のはんだ付状態と比較して異
常か否かの判断をしてＮＯの場合には、９７において他
の検査ステージはあるか否かを判断してＹＥＳ（他に検
査すべきはんだ付部が存在する）場合には、９８におい
て外部制御機構ユニット９はＸＹテーブル３を移動制御
して検査対象をＴＶカメラ１で撮像できる次のステージ
へ移行させて９１から９５までの処理を繰り返し行う。
即ち、９７において、ＣＰＵ８は、他の検査ステージは
あるか否かを判断してＮＯの場合には、９９において基
板４内のはんだ付状態が、累積された基板内における過
去のはんだ付状態と比較して異常が否かを判断してＹＥ
Ｓの場合には、９６において表示手段３２を含む警告手
段を用いてはんだ付プロセスの異常を通告する。ＣＰＵ
８は、９９において基板４内のはんだ付状態が、累積さ
れた基板内における過去のはんだ付状態と比較して異常
が否かを判断してＮＯの場合には、終了となる。

【００５０】また前述のように９５および９９において
はんだ付プロセスの変動も監視し、異常時には９６にお
いてこれを通告し、９１から９９までの検査処理を中断
しても良い。また図１に示す環状照明を用いてはんだフ
ィレットの形状を検査する方法としては、特公平５−２
１４０３号公報に記載の様な方法などが挙げられる。即
ち、撮像装置（ＴＶカメラ）１の光軸を中心に環状に配
置した光源（リング状の光源）２をリング径を変えて複
数段配置し、該光源による照明を各段毎に切り換えては
んだ面に向けて照射し、上記撮像装置１によりはんだ面
の反射光を取り込み、高輝度反射部分の分布状態により
はんだフィレットの形状である過不足を認識（検査）す
る。

【００５１】次にガルウイング型のＩＣパッケージ５を
プリント基板４にはんだ付けして実装する工程について
図１０を用いて説明する。２１は、ＩＣパッケージ５を
プリント基板４にはんだ付けする工程を示す。２２は、
２１のはんだ付け工程でプリント基板４にはんだ付けさ
れたＩＣパッケージ５について図１に示す装置を用いて
検査する検査工程を示す。２３は、例えば基板裏面の実
装工程や電気試験等を行う次工程を示す。２４は、例え
ばはんだ付けされたＩＣパッケージ５をはがして再度は
んだ付け等を行ってはんだ付け欠陥を修正する修正工程
を示す。はんだ付け検査工程２２において、そのはんだ
付接続部分を全点あるいは、ユーザの選択によりある一
部分を検査し、全点欠陥無しと判定された場合は、その
まま多数のＩＣパッケージ５を実装したプリント基板４
を次工程２２へ流し、欠陥が有る場合は修正工程２４に
より再度欠陥が有る部分についてチェックを行い必要に
応じてはんだ付けの修正を施して多数のＩＣパッケージ
５を実装したプリント基板４を次工程２３へ流す。この
ようにして、はんだ付け不良のない多数のＩＣパッケー
ジ５を実装したプリント基板４を生産することができ
る。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、はんだ付自動外観検査
において、はんだ付プロセスの変動に影響を受けないリ
ード先端位置検出が可能なので、検査対象領域中のはん
だ付部分のみを確実に検査することができ、またはんだ
付の状態を統計的に監視することにより突発的なはんだ
付プロセスの変動を検知するはんだ付モニタリング機能
も実現することができ、これにより高信頼度のはんだ付
検査を実現でき、はんだ付プロセスの省人化、およびは
んだ付プロセスの信頼性向上を実現することができる効
果を奏する。

【００５３】また本発明によれば、ＩＣパッケージのリ
ードはんだ接合部において、リード先端の剪断時の塑性
変形、はんだフィレットの微小化、および多様に変形す
るはんだフィレット形状が生じたとしてもリードの先端
位置をリード部分をはんだ付け部分として誤認識するこ
となく安定に検出して、高信頼度のはんだ付検査および
はんだ付状態の精度の高いモニタリングを実現して高信
頼度のはんだ付けを実現することができる効果を奏す
る。また本発明によれば、ＩＣパッケージのリードはん
だ接合部において、リード先端の剪断時の塑性変形、は
んだフィレットの微小化、および多様に変形するはんだ
フィレット形状が生じたとしてもリードの先端位置をリ
ード部分をはんだ付け部分として誤認識することなく安
定に検出して、突発的なはんだ付きプロセスの変動を高
信頼度で監視できるようにしてはんだ付けの高歩留まり
と高効率化をはかることができる効果を奏する。また本
発明によれば、ＩＣパッケージのリードはんだ接合部に
おいて、リード先端の剪断時の塑性変形、はんだフィレ
ットの微小化、および多様に変形するはんだフィレット
形状が生じたとしてもリードの先端位置をリード部分を
はんだ付け部分として誤認識することなく安定に検出し
て、高信頼度のはんだ付検査を実現することができる効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るはんだ付け検査の一実施例を示す
概略装置構成図である。

【図２】フラットパッケージＩＣの検査対象部分の画像
例を示す図である。

【図３】フラットパッケージＩＣの検査対象部分である
リード先端部の外観および検出データ例を示す図であ
る。

【図４】リード先端部に対応する画像標準信号波形の例
を示す図である。

【図５】検査領域におけるリード先端部の画像例および
信号波形の例を示す図である。

【図６】リードの先端位置を検出する処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図７】本発明に係るはんだ付け検査の実施例における
リード先端位置検出の第２の実施例を詳述するための図
である。

【図８】リードの先端部における照明光の反射の状態を
説明する図である。

【図９】ＣＰＵが処理するはんだ付プロセスの異常判断
を含めたはんだ付部の検査についてのフローチャートで
ある。

【図１０】ＩＣパッケージをプリント基板にはんだ付け
して実装する工程について示す図である。

【符号の説明】

１…ＴＶカメラ（撮像装置）、２…リング状の光源、３
…ＸＹテーブル ４…プリント基板、５…ＩＣパッケージ、６…制御装置 ７…画像入出力ユニット、７ａ…画像メモリ ８…ＣＰＵ、９…外部機器制御ユニット、１０…メモ
リ、１１…バス １２…撮像画像、１３…リード、１４…パッド、１５…
プリント基板 １６…リード先端部、１７…検査領域、１８…はんだフ
ィレット ２１…はんだ付け工程、２２…検査工程、２３…次工
程、２４…修正工程 ３１…入力手段、３２…表示手段、

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＩＣパッケージのリードをプリント基板に
   はんだ接合部においてはんだ付けして実装するプリント
   基板へのはんだ付方法において、 前記はんだ接合部を検査する各検査領域において前記リ
   ードの先端部の位置を算出し、この算出されたリードの
   先端部の位置のデータによりその先におけるはんだ付け
   の過不足を検査して不良はんだ付けを有するプリント基
   板を識別し、この識別されたプリント基板において不良
   はんだ付けを修正することを特徴とするプリント基板へ
   のはんだ付方法。
2. 【請求項２】ＩＣパッケージのリードをプリント基板に
   はんだ接合部においてはんだ付けして実装するプリント
   基板へのはんだ付方法において、 前記はんだ接合部を検査する各検査領域において前記リ
   ードの先端部から撮像される検出画像信号と準備された
   標準画像信号とを比較してパターンマッチングにより前
   記リードの先端部の位置を算出し、この算出されたリー
   ドの先端部の位置のデータによりその先におけるはんだ
   付けの過不足を検査して不良はんだ付けを有するプリン
   ト基板を識別し、この識別されたプリント基板において
   不良はんだ付けを修正することを特徴とするプリント基
   板へのはんだ付方法。
3. 【請求項３】前記準備された標準画像信号を、少なくと
   も撮像する視野単位またはプリント基板単位またはロッ
   ト単位で更新することを特徴とする請求項２記載のプリ
   ント基板へのはんだ付方法。
4. 【請求項４】ＩＣパッケージのリードをプリント基板に
   はんだ接合部においてはんだ付けして実装するプリント
   基板へのはんだ付方法において、 前記はんだ接合部を検査する所望の検査領域から撮像し
   て検出される検出画像信号に基づいて、撮像する視野単
   位またはプリント基板単位またはロット単位においては
   んだ付け量の変動を監視し、このはんだ付け量の変動が
   予め定められた基準値を超えたときはんだ付け異常とし
   て警告することを特徴とするプリント基板へのはんだ付
   方法。
5. 【請求項５】ＩＣパッケージのリードをプリント基板に
   はんだ接合部においてはんだ付けして実装するプリント
   基板へのはんだ付方法において、 前記はんだ接合部を検査する所望の検査領域から撮像し
   て検出される検出画像信号に基づいて、撮像する視野単
   位またはプリント基板単位またはロット単位においては
   んだ付け状態の変動を監視し、このはんだ付け状態の変
   動が予め定められた基準値を超えたときはんだ付け異常
   として警告することを特徴とするプリント基板へのはん
   だ付方法。
6. 【請求項６】ＩＣパッケージのリードをプリント基板に
   はんだ接合部においてはんだ付けして実装するプリント
   基板へのはんだ付方法において、 前記はんだ接合部を検査する所望の検査領域から撮像し
   て検出される検出画像信号に基づいて、撮像する視野単
   位またはプリント基板単位またはロット単位において平
   均化されたはんだ付け量の変動を監視し、このはんだ付
   け量の変動が予め定められた基準値を超えたときはんだ
   付け異常として警告することを特徴とするプリント基板
   へのはんだ付方法。
7. 【請求項７】ＩＣパッケージのリードをプリント基板に
   はんだ接合部においてはんだ付けして実装するプリント
   基板へのはんだ付方法において、 前記はんだ接合部を検査する所望の検査領域から撮像し
   て検出される検出画像信号と準備された標準画像信号と
   を比較してパターンマッチングにより不一致量を算出
   し、この不一致量の変動を、撮像する視野単位またはプ
   リント基板単位またはロット単位において監視し、この
   不一致量の変動が予め定められた基準値を超えたときは
   んだ付け異常として警告することを特徴とするプリント
   基板へのはんだ付方法。
8. 【請求項８】ＩＣパッケージのリードをプリント基板に
   はんだ付けしたはんだ接合部の検査方法において、 前記はんだ接合部に対して設定された各検査領域におい
   て前記リードの先端部から撮像される検出画像信号と準
   備された標準画像信号とを比較してパターンマッチング
   により前記リードの先端部の位置を算出し、この算出さ
   れたリードの先端部の位置のデータによりその先におけ
   るはんだ付けの過不足を検査することを特徴とするプリ
   ント基板へのはんだ付検査方法。
9. 【請求項９】前記準備された標準画像信号を、少なくと
   も撮像する視野単位またはプリント基板単位またはロッ
   ト単位で更新することを特徴とする請求項８記載のプリ
   ント基板へのはんだ付検査方法。
10. 【請求項１０】ＩＣパッケージのリードをプリント基板
    にはんだ付けしたはんだ接合部の検査装置において、 前記はんだ接合部に対して設定された各検査領域におい
    て前記リードの先端部から撮像される検出画像信号と準
    備された標準画像信号とを比較してパターンマッチング
    により前記リードの先端部の位置を算出する算出手段
    と、該算出手段で算出されたリードの先端部の位置のデ
    ータによりその先におけるはんだ付けの過不足を検査す
    る検査手段とを備えたことを特徴とするプリント基板へ
    のはんだ付検査装置。
11. 【請求項１１】前記算出手段において、準備された標準
    画像信号を、少なくとも撮像する視野単位またはプリン
    ト基板単位またはロット単位で更新する更新手段を備え
    たことを特徴とする請求項１０記載のプリント基板への
    はんだ付検査装置。