JPH0972854A - Ｘ−ｙ方式インサーキットテスタの基板外観検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検査箇所に装着された対象物が機能的に同一
な互換性を有する別の部品等である場合にも対応可能な
優れた検査能力を有するものにする。 【解決手段】 画像カメラで指定された検査箇所を写
し、画像データを作成する画像データ作成手段３２と、
その画像データと１つの基準モデルとを比較し、正規化
相関をサーチして相関値を算出する相関値算出手段３４
と、その相関値が設定値以上か判定し、相関値が設定値
以上の場合には指定された検査箇所を良と決定し、相関
値が設定値を下回る場合には他の基準モデルが存在する
時に相関値算出手段３４に対し、新たに１つの基準モデ
ルを指定し、その検査箇所に関する全ての基準モデルに
ついていずれの相関値も設定値を下回ることが判明した
時に検査箇所を不良と決定する検査箇所チェック手段と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は実装基板の良否の判
定に使用する画像処理装置を備えたＸ−Ｙ方式インサー
キットテスタの基板外観検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、実装基板即ち多数の電子部品等を
半田付けしたプリント基板はインサーキットテスタを用
いて、その基板の必要な測定点に適宜コンタクトプロー
ブを接触させ、それ等の各部品の有無を電気的に検出
し、或いは各部の特性値を電気的に測定して基板の良否
の判定を行っている。特に、被検査基板を載せて固定す
る測定台上にＸ−Ｙユニットを設置したものは、そのＸ
軸方向に可動するアームの上にＹ軸方向に可動するＺ軸
ユニットを備え、そのＺ軸ユニットでコンタクトプロー
ブをＺ軸方向に可動可能に支持しているので使用し易
く、そのＸ−Ｙユニットを制御すると、コンタクトプロ
ーブを基板の上方からＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向にそれぞれ
適宜移動して、予め設定した各測定点に順次接触でき
る。通常、基板を検査する際、各検査箇所毎に複数個の
測定点を同時に測定しなければならないので、Ｘ−Ｙ方
式インサーキットテスタには複数組のＸ−Ｙユニットを
備え付ける。

【０００３】このようなＸ−Ｙ方式インサーキットテス
タを用いて基板の外観を検査する場合、画面処理装置を
備え、画像カメラを１組のＸ−ＹユニットのＺ軸ユニッ
トに取り付け、その画像処理装置のＲＡＭに図５に示す
ような動作を行なう基板外観検査処理プログラムを格納
して使用する。そして、基板の外観を検査する際に、先
ずＰ１で指定された検査箇所にある対象物の基準モデル
に当るテストデータを指定する。このテストデータは１
検査箇所当り１つ定まっている。次にＰ２へ行き、その
テストデータをハードディスクよりメモリにロードす
る。次にＰ３へ行き、画像カメラで検査箇所を写し、対
象物の画像データを作成する。次にＰ４へ行き、テスト
データと画像データとを比較し、正規化相関をサーチし
て相関値を算出する。次にＰ５へ行き、相関値が設定値
以上か判定する。ＹＥＳの場合にはＰ６へ行き、検査箇
所を良と決定し、その後の処理に移る。又、ＮＯの場合
にはＰ７へ行き、検査箇所を不良と決定して、その後の
処理に移る。このようにして、部品の有無、部品の位置
ずれ、コンデンサ等が反対に付いている場合等の部品の
極性判別、部品の違い等の検査を実施する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな外観検査方法では１つの検査箇所にある対象物に対
し、１つのテストデータしか持たないため問題がある。
例えば、対象物がテストデータを得た部品と機能的に同
一の互換性を有する部品であっても、メーカーや型等が
異なったりすると、ＯＫ処理されるべきものが、Ｐ５の
ステップでＮＯと判定されてしまうからである。

【０００５】本発明はこのような従来の問題点に着目し
てなされたものであり、検査箇所に装着された対象物が
機能的に同一な互換性を有する別の部品等である場合に
も対応可能な優れた検査能力を有するＸ−Ｙ方式インサ
ーキットテスタの基板外観検査装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段を、本発明の特徴を明示する図１を用いて説明す
る。このＸ−Ｙ方式インサーキットテスタの基板外観検
査装置は画像カメラで被検査基板上の指定された検査箇
所を写し、その検査箇所の画像データを作成する画像デ
ータ作成手段３２と、その画像データと指定された検査
箇所に関する指定された１つの基準モデルに当るテスト
データとを比較し、正規化相関をサーチして相関値を算
出する相関値算出手段３４と、その相関値が設定値以上
か判定し、相関値が設定値以上の場合には指定された検
査箇所を良と決定し、相関値が設定値を下回る場合には
その検査箇所に関する正規化相関サーチ未実施の他の基
準モデルが存在する時に相関値算出手段３４に対し、新
たに１つの基準モデルに当るテストデータを指定し、そ
の検査箇所に関する全ての基準モデルについていずれの
相関値も設定値を下回ることが判明した時に検査箇所を
不良と決定する検査箇所チェック手段３６とを備えるこ
とを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態を説明する。図２は本発明を適用した画
像処理装置付きＸ−Ｙ方式インサーキットテスタのハー
ド構成を示すブロック図である。図中、１０はＸ−Ｙ方
式インサーキットテスタ、１２は画像処理装置である。
又、１４はインサーキットテスタ１０の操作部、１６は
Ｘ−Ｙ−Ｚ制御部、１８は測定部、２０はコントローラ
である。又、２２は画像処理装置１２の画像カメラであ
る。この操作部１４にはキーボード、表示装置、プリン
タ、フロッピーディスクドライバ等の入出力機器を備え
る。そして、Ｘ−Ｙ−Ｚ制御部１６により例えば３組の
Ｘ−Ｙユニット（図示なし）にそれぞれ備えたサーボモ
ータ等を駆動し、それ等のＸ−Ｙユニットを制御して、
１組のＸ−ＹユニットのＺ軸ユニットに備えたＣＣＤカ
メラ等の画像カメラ２２とコンタクトプローブ２４ａ、
他の各組のＸ−ＹユニットのＺ軸ユニットに備えたコン
タクトプローブ２４ｂ、２４ｃを測定台上でＸ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸方向にそれぞれ適宜移動する。又、測定部１８
は抵抗測定回路等を有し、適宜の直流定電圧等を各Ｘ−
ＹユニットのＺ軸ユニットに備えたコンタクトプローブ
２４に与え、それ等のプローブ２４が接触する電子部品
のリードやパターン等に流れる電流等を検出し、抵抗値
等の測定を行なう。

【０００８】コントローラ２０は本体側に備える例えば
マイクロコンピュータであり、操作部１４、Ｘ−Ｙ−Ｚ
制御部１６、測定部１８等と共に、画像処理装置１２を
もそれぞれ制御する。このマイクロコンピュータはＣＰ
Ｕ（中央処理装置）、ＲＯＭ（読み出し専用メモリ）、
ＲＡＭ（読み出し書き込み可能メモリ）、入出力ポー
ト、バスライン等から構成されている。なお、画像処理
装置１２にもマイクロコンピュータ、ＣＲＴモニタ、フ
ロッピーディスクドライバ等が備えられている。

【０００９】次に、このような画像処理装置付きＸ−Ｙ
方式インサーキットテスタによる基板の外観検査時にお
ける動作を説明する。図３は画像処理装置１２に備えた
マイクロコンピュータのＲＡＭ或いはＲＯＭ中に格納す
る基板外観検査処理プログラムによる動作を示すＰ１０
〜Ｐ１８のステップからなるフローチャートである。基
板の検査時、基板の各検査箇所に対し、設定順に従って
検査を実施する。その際、各外観検査箇所については、
先ずＰ１０でＸ−Ｙユニットを制御して画像カメラ２２
を移動し、指定された１つの検査箇所にある対象物を写
し、その対象物の輪郭形状と輝度に関する画像データを
作成する。次にＰ１１へ行き、指定された検査箇所の１
つの基準モデルに当るテストデータを指定する。このよ
うなテストデータは対象物に機能的に同一の互換性を有
する部品等がある場合、メーカーや型等の違いに対応さ
せて複数作成し、前以てハードディスク中に格納してお
く。なお、メーカーが異なると、対象物となる部品の形
状が同一でも、通常メーカー名が部品に白く書かれる等
しているため輝度が異なる。次にＰ１２へ行き、その指
定されたテストデータをハードディスクよりＲＡＭにロ
ードする。そして、Ｐ１３へ行く。

【００１０】Ｐ１３ではそのテストデータの画面表示に
よるパターンとの類似度最大の画像の位置を正規化相関
により捜す。その際、図４に示すような画像カメラ２２
の受光面と対応するモニター画面２６が検査の対象領域
となるので、その画面２６上で基準モデルたる例えば長
方形パターン２８を左から右に移動し、右端まで達した
ら下げて左端に戻し、画面２６上でくまなく左から右に
ラスタ走査を行ないながら画像の位置３０を捜して行
く。そして、ｆをサーチ画像任意の位置の輝度値、ｇを
パターン画像任意の位置の輝度値、Ｆをサーチ画像の平
均輝度値、Ｇをパターン画像の平均輝度値とすると、正
規化相関値ρは数１の式より算出できる。そこで、出力
される相関値Ｓをρ＞０のとき数２、ρ＜０のときＳ＝
０の各式より求めて、その出力相関値Ｓを０〜１０００
までの値にする。なお、Ｓ＝０のときは全く相関がな
く、Ｓ＝１０００のときに最大の相関がある。

【数１】

【数２】

【００１１】次にＰ１４へ行く。Ｐ１４では出力相関値
Ｓが設定した下限値例えば５００以上か判定する。ＮＯ
の場合、相関値が設定値を下回ることになり、指定され
た検査箇所に基準モデルに対応する対象物が装着されて
いないことになる。そこで、更に指定された検査箇所に
機能的に同一の対象物である別の部品等が装着されてい
ないか判定するため、Ｐ１５へ行く。Ｐ１５では直前に
指定されたテストデータの中に他の基準モデルに当るテ
ストデータへのポインタがあるか判定する。ＹＥＳの場
合、指定された検査箇所に関する正規化相関サーチ未実
施の他の基準モデルが存在するので、Ｐ１６へ行く。そ
して、Ｐ１６で新たに１つの基準モデルに当るテストデ
ータを指定する。

【００１２】このようにして、Ｐ１４で相関値が設定値
以上あると、ＹＥＳと判定され、Ｐ１７へ行く。Ｐ１７
では指定された検査箇所を良と決定し、そのＯＫ表示を
行なう等の処理を実施する。Ｐ１５でＮＯの場合、即ち
指定された検査箇所に関する全ての基準モデルについて
いずれの相関値も設定値を下回ることが判明した時に、
Ｐ１８へ行く。Ｐ１８では指定された検査箇所を不良と
決定し、そのＮＧ表示を行なう等の処理を実施する。

【００１３】

【発明の効果】以上説明した本発明によれば、１つの検
査箇所にある対象物に関し、基準モデルを複数定めて外
観検査を実施するため、検査箇所に装着された対象物が
機能的に同一な互換性を有する別の部品等であっても対
応可能となり、検査能力が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＸ−Ｙ方式インサーキットテスタ
の基板外観検査装置の要部構成を示すブロック図であ
る。

【図２】本発明を適用した画像処理装置付きＸ−Ｙ方式
インサーキットテスタのハード構成を示すブロック図で
ある。

【図３】同画像処理装置のマイクロコンピュータに備え
たメモリに格納する基板外観検査処理プログラムによる
動作を示すフローチャートである。

【図４】同画像処理装置のモニター画面における基準モ
デルによる画像位置の捜査過程を示す図である。

【図５】従来のＸ−Ｙ方式インサーキットテスタに備え
る画像処理装置のマイクロコンピュータに備えたメモリ
に格納する基板外観検査処理プログラムによる動作を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１０…Ｘ−Ｙ方式インサーキットテスタ １２…画像処
理装置 １４…操作部 １６…Ｘ−Ｙ−Ｚ制御部 １８…測定部 ２０…コント
ローラ ２２…画像カメラ ２４…コンタクトプローブ
２６…モニター画面 ２８…基準モデル ３０…画像
の位置 ３２…画像データ作成手段 ３４…相関値算出
手段 ３６…検査箇所チェック手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 博之 長野県上田市大字小泉字桜町81番地 日置 電機株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検査基板を載せて固定する測定台上
   に、画像カメラをＺ軸方向に可動可能に支持して、Ｘ軸
   方向、Ｙ軸方向に可動するＺ軸ユニットを備えたＸ−Ｙ
   ユニットを設置し、画像処理装置を備えてなるＸ−Ｙ方
   式インサーキットテスタの基板外観検査装置において、
   上記画像カメラで被検査基板上の指定された検査箇所を
   写し、その検査箇所の画像データを作成する画像データ
   作成手段と、その画像データと指定された検査箇所に関
   する指定された１つの基準モデルに当るテストデータと
   を比較し、正規化相関をサーチして相関値を算出する相
   関値算出手段と、その相関値が設定値以上か判定し、相
   関値が設定値以上の場合には指定された検査箇所を良と
   決定し、相関値が設定値を下回る場合にはその検査箇所
   に関する正規化相関サーチ未実施の他の基準モデルが存
   在する時に相関値算出手段に対し、新たに１つの基準モ
   デルに当るテストデータを指定し、その検査箇所に関す
   る全ての基準モデルについていずれの相関値も設定値を
   下回ることが判明した時に検査箇所を不良と決定する検
   査箇所チェック手段とを備えることを特徴とするＸ−Ｙ
   方式インサーキットテスタの基板外観検査装置。