JPH10339704A - 外観検査装置 - Google Patents

外観検査装置

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JPH10339704A
JPH10339704A JP15074897A JP15074897A JPH10339704A JP H10339704 A JPH10339704 A JP H10339704A JP 15074897 A JP15074897 A JP 15074897A JP 15074897 A JP15074897 A JP 15074897A JP H10339704 A JPH10339704 A JP H10339704A
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JP
Japan
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light
color
solder
frame
color member
Prior art date
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Pending
Application number
JP15074897A
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English (en)
Inventor
Tadanori Shiozuka
忠則 塩塚
Takashi Ishihara
孝 石原
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
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  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】低コストで製作する事が可能であり、しかも誤
判定による歩留まりの低下が少ない半田外観検査用の外
観検査装置を提供する。 【解決手段】照明装置1内の図示しない第1LED群を
点灯してモノクロームカメラ2による画像信号を画像処
理装置3に記録し、次に第1LED群11を消灯し、続
いて照明装置1内の図示しない第2LED群を点灯して
同様の画像信号を画像処理装置3に記録する。そして、
それぞれの画像信号を2値化変換後、論理和で合成し、
一枚の画像にする。これにより、フレーム5の変形に影
響されず、確実に半田外観検査を行う事ができる。尚、
光源として青色LEDを使用する事により、銅箔である
フレーム5と半田と間にコントラストを付加している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、外観検査装置に関
するものであり、更に詳しくは、電子部品メッキ装置に
おいて半田コートされたフレームの半田外観検査や、電
子部品の取り付け位置の位置ズレ検査等に使用される外
観検査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、電子部品メッキ装置において
半田コートされた電子部品のフレームの、半田外観検査
が行われている。図8は、その従来より行われている半
田外観検査に使用される外観検査装置の概要を模式的に
示す図である。同図において、6は検査される電子部品
のパッケージ、5はパッケージ6から外へ延びる被写体
としてのフレーム、20は被写体を撮影するためのカラ
ーカメラ、21はカラーカメラ先端周囲に設けられた照
明カバー、22は照明カバー21の下に配置され、被写
体を照明するためのリング蛍光灯、23は色抽出装置、
24はカラーモニター、3は画像処理装置、4は白黒モ
ニターである。
【0003】上記のように、フレーム5は例えば銅箔に
半田コートされたものであり、この半田コートが欠陥な
く施されているか否かを検査する必要がある。そのた
め、同図に示すように、まず、リング蛍光灯22の白色
光によりフレーム5を照明し、カラーカメラ20で撮影
する。そして、得られた画像信号を色抽出装置23に送
信し、ここで半田の色を登録する。
【0004】次に、色抽出装置23で登録された半田色
の部分を白画素に変換し、他を黒とした2値化画像を画
像処理装置3に出力する。最後に、送られてきた2値化
画像に基づいて、画像処理装置3を使って合否の判定を
する。尚、カラーモニター24は、色抽出装置23によ
る抽出色設定用として使用し、白黒モニター4は、画像
処理装置3による合否判定用として使用する。このよう
にして従来より半田外観検査が行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、カラーカメラ,色抽出装置,カラーモ
ニターを使用しなければならないので、装置がコスト高
となっていた。また、上記リング蛍光灯を使用する場
合、被写体(本例ではフレーム)の微小な変形により影
が生じる事や、リング蛍光灯の経時変化及び寿命による
誤判定で、検査の歩留まりが低下していた。本発明は、
低コストで製作する事が可能であり、しかも誤判定によ
る歩留まりの低下が少ない半田外観検査用等の外観検査
装置を提供する事を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、第1の色部材を第2の色部材で被覆さ
れている事を正常とする被写体に、特定色の光を照射す
る事により、前記第1の色部材において前記第2の色部
材で覆われている部分と覆われていない部分との間にコ
ントラストを付加した上で、前記被写体をモノクローム
カメラで撮影し、画像信号を出力して合否を判定する構
成とする。また、前記第1の色部材は銅箔であり、前記
第2の色部材は半田であって、前記特定色の光は青色単
色光である構成とする。さらに、前記青色単色光は、青
色LEDを光源とする構成とする事ができる。
【0007】そして、複数の光源より前記被写体のそれ
ぞれ異なる方向から異なる時間に光を照射し、それぞれ
において得られた画像信号に基づいて合否を判定する構
成とする。また、前記複数の光源は、それぞれがアーチ
状に配置されていて、そのアーチ状の配置の内側に向け
て光を照射する構成とする。さらに、前記被写体に照射
する光を拡散する拡散板を備えた構成とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の基
本的な構成を模式的に示す図である。同図において、1
は本発明の特徴を成す照明装置、2は照明装置1により
照明された被写体を撮影するモノクロームカメラ、3は
画像処理装置、4は白黒モニター、5は検査の対象とな
る斜線で示した電子部品が一列に並んだフレームであ
る。
【0009】同図に示すように、照明装置1及びモノク
ロームカメラ2は、フレーム5の垂線に対し、概ねその
垂線とフレーム5表面が交わる点を中心として、フレー
ム5の短手方向a−a′に沿ってそれぞれ左右にθ,θ
1 傾けて配置され、フレーム5上の電子部品に向けられ
ている。検査の際には、照明装置1及びモノクロームカ
メラ2に相対的に、フレーム5がその長手方向に順次移
動する事により、各電子部品に関してその検査が行われ
る。
【0010】尚、本実施形態では、θ,θ1 はそれぞれ
10゜程度に設定されている。これは、半田コート表面
が鏡面に近いため、モノクロームカメラ2をフレーム5
の垂線上に設置して、半田コート表面の全面(曲面も含
む)に均一な照明を得ようとすると、照明装置1とモノ
クロームカメラ2が重なる位置関係となり、照度ムラが
生じやすいので、傾きを付けてカメラと対称の角度から
照射する事により、反射光のピーク値を得るとともに、
照度ムラが生じないようにしたものである。
【0011】また、半田外観検査のおおよその手順とし
ては、まず、画像処理装置3に内蔵されている出力ボー
ドで照明装置1を制御してフレーム5を照明し、モノク
ロームカメラ2で撮影する。そして、得られた画像信号
を画像処理装置3に送信し、ここで記録した画像データ
から、半田コート面と銅素地面の明るさの差を割り出
し、半田コート不良を検出して白黒モニター4を見なが
ら合否を判定する。このようにして、上記従来の技術に
おけるカラーカメラをモノクロームカメラに置き換える
事により、色抽出装置やカラーモニターが不要となり、
低コストの外観検査装置を製作する事ができる。
【0012】また、光源による不具合をなくすために、
本発明では、特殊な構成の照明装置を採用している。図
2は、本実施形態における照明装置1の正面縦断面図で
あり、図3は、同じく側面縦断面図である。図2に示す
ように、照明装置1の内部は、実装ボード7に高輝度の
青色LED8を実装したものを、表面を下にしてアーチ
状に複数枚配列した構成となっている。実装の状態とし
ては、図4に示すように、実装ボード7の表面に青色L
ED8を複数列に偏りなく配列したものとなっている。
【0013】また、図3に示すように、前記アーチ状の
配列は2列に渡って行われており、それぞれが図の外枠
9と中央上部の仕切板9′に設けられた溝に嵌合して固
定されている。そして、それぞれを第1LED群11,
第2LED群12とすると、第2LED群12の実装ボ
ード7の表面に配列された各列青色LED8の先端部分
に接する接線は、照明装置1の外側に向かって下方に傾
斜している。この接線と実装ボード7の表面との成す角
θ3 は、本実施形態では14゜程度に設定してある。さ
らに、各青色LED8自身は照明装置1の内側にθ2
斜しており、本実施形態では5゜程度の設定となってい
る。
【0014】また、照明装置1自身も、上記フレーム5
の垂線に対して第2LED群12側にθ傾いており、こ
れが図1におけるθと一致していて、本実施形態では1
0゜程度となっている。そして、照明装置1の下部には
乳白色等の拡散板10が設けられており、これは、図2
に示すように、実装ボード7の配列に沿うようにアーチ
状の形をしていて、その両端面は照明装置1の下部両端
面に届いている。また、外枠9も拡散板10の形に合わ
せて下面をアーチ状に加工してあり、ここにその拡散板
10が固定される構造となっている。
【0015】この拡散板10により、青色LED8から
出る指向性のある光を分散し、半田コート面の鏡面反射
による反射光を均一化している。さらに、上記のように
青色のLEDを使用した理由として、半田コート面は無
彩色で銅箔面は赤茶色であるので、この反射光の波長の
違いを青色単色光で際立たせ、コントラストを付加する
事により、それぞれの反射光の差をモノクロームカメラ
で捕らえやすくした事が挙げられる。その上、LEDは
一般的に点灯,消灯制御を瞬時に行う事ができるので、
後述する検査の手順上有利であるし、寿命は半永久的で
あるので、メンテナンスフリーとなる。
【0016】但し、上記青色単色光源には限定されるも
のではなく、コントラストを付加する事ができるのであ
れば他の色を使用しても良い。また、本実施形態のよう
な銅箔面上の半田コート面とは異なる面の外観検査に本
装置を応用する場合は、コントラストを付加するのに適
した色として、青色以外の色が選択される事は当然有り
得る。
【0017】また、青色LED8をアーチ状に配列した
理由として、図5に示すフレーム5の内、パッケージ6
から延び、半田外観検査の対象となる部分(部品の端子
となる所)の例えばAAで表す断面が、図6の下側に示
すように、エッジ部分が半田コートにより丸くなってい
て、真上方向からの照明のみでは、この部分からの反射
光がモノクロームカメラ2に入射せずに影となるので、
これを補うために、同図のように左右両斜め方向からの
光を当てるようにした事が挙げられる。尚、本実施形態
においては、フレーム5の全体に半田コートが施されて
いる。
【0018】上記照明装置1は、画像処理装置3に内蔵
されている出力ボードにより、第1LED群11と第2
LED群12が独立して点灯制御する事ができるよう
に、その配線を施してある。この構成による半田外観検
査時の点灯制御の手順を以下に述べる。
【0019】図7は、フレームが変形している場合の反
射光の様子を模式的に示す図である。同図のように、例
えばパッケージ6より延びるフレーム5が、そのパッケ
ージ6を持ち上げるように変形している場合は、第1L
ED群11のみの点灯による照明を行うと、図の右側の
フレーム5に当たった光は実線の矢印のように反射し
て図示しないモノクロームカメラ2に入射するが、左側
のフレーム5に当たった光は破線の矢印′のように反
射してモノクロームカメラ2に入射しない。よってこの
場合は右側のフレーム5のみ検査される事になり、誤判
定となる。
【0020】逆に、第2LED群12のみの点灯による
照明を行うと、図の左側のフレーム5に当たった光は実
線の矢印のように反射して図示しないモノクロームカ
メラ2に入射するが、右側のフレーム5に当たった光は
破線の矢印′のように反射してモノクロームカメラ2
に入射しない。よってこの場合は左側のフレーム5のみ
検査される事になり、誤判定となる。また、第1LED
群11及び第2LED群12を同時に点灯すると、銅素
地からの反射光量が増えて、半田コート面との識別が困
難となる。
【0021】従って、最適な検査を行うために、まず、
第1LED群11を点灯して画像信号を画像処理装置3
に記録し、次に第1LED群11を消灯し、続いて第2
LED群12を点灯して画像信号を画像処理装置3に記
録する。そして、それぞれの画像信号を2値化変換後、
論理和で合成し、一枚の画像にする。これにより、フレ
ーム5の変形に影響されず、確実に半田外観検査を行う
事ができる。尚、LED群は上記2群にこだわらず、複
数群の光源による照明で得られた複数の画像を合成する
ようにしても良い。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
低コストで製作する事が可能であり、しかも誤判定によ
る歩留まりの低下が少ない半田外観検査用の外観検査装
置を提供する事ができる。
【0023】また、青色単色光源を使用する事で、無彩
色の半田コート面と赤茶色の銅箔面との反射光の波長の
違いを青色単色光で際立たせ、コントラストを付加する
事により、それぞれの反射光の差がモノクロームカメラ
で捕らえやすくなった。これにともない、上記従来の技
術におけるカラーカメラをモノクロームカメラに置き換
える事により、色抽出装置やカラーモニターが不要とな
り、低コストの外観検査装置を製作する事ができるよう
になった。
【0024】その上、光源をLEDとする事で、点灯,
消灯制御を瞬時に行う事ができるようになり、検査の手
順上有利となった。また、LEDは寿命が半永久的であ
るので、経時的な照度低下が殆どなく、誤判定の低減及
びメンテナンスフリーを実現する事が可能となった。そ
して、複数の光源よりフレームをそれぞれ異なる方向か
ら異なる時間に照射し、それぞれにおいて得られた画像
信号に基づいて合否を判定する構成とする事により、フ
レームの微小な変形により影が生じる事による誤判定を
防止する事が可能となった。
【0025】また、光源をアーチ状に配列した事によ
り、半田コートにより丸くなっているフレームのエッジ
部分に左右両斜め方向からの光を当てる事ができるよう
になり、この部分もモノクロームカメラで捕らえる事が
可能となった。さらに、拡散板備える事により、光源か
ら出る指向性のある光を分散し、半田コート面の鏡面反
射による反射光を均一化する事が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本的な構成を模式的に示す図。
【図2】本実施形態における照明装置の正面縦断面図。
【図3】本実施形態における照明装置の側面縦断面図。
【図4】実装ボードの表面にLEDを複数列に配列した
様子を示す図。
【図5】フレーム上の部品配列の様子を模式的に示す
図。
【図6】フレームの断面形状に応じた照明の様子を表す
図。
【図7】フレームが変形している場合の反射光の様子を
模式的に示す図。
【図8】従来の外観検査装置の概要を模式的に示す図。
【符号の説明】
1 照明装置 2 モノクロームカメラ 3 画像処理装置 4 白黒モニター 5 フレーム 7 実装ボード 8 青色LED 9 外枠 9′ 仕切板 10 拡散板

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の色部材を第2の色部材で被覆され
    ている事を正常とする被写体に、特定色の光を照射する
    事により、前記第1の色部材において前記第2の色部材
    で覆われている部分と覆われていない部分との間にコン
    トラストを付加した上で、前記被写体をモノクロームカ
    メラで撮影し、画像信号を出力して合否を判定する事を
    特徴とする外観検査装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の色部材は銅箔であり、前記第
    2の色部材は半田であって、前記特定色の光は青色単色
    光である事を特徴とする請求項1に記載の外観検査装
    置。
  3. 【請求項3】 前記青色単色光は、青色LEDを光源と
    する事を特徴とする請求項2に記載の外観検査装置。
  4. 【請求項4】 複数の光源より前記被写体のそれぞれ異
    なる方向から異なる時間に光を照射し、それぞれにおい
    て得られた画像信号に基づいて合否を判定する事を特徴
    とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の外観検
    査装置。
  5. 【請求項5】 前記複数の光源は、それぞれがアーチ状
    に配置されていて、該アーチ状の配置の内側に向けて光
    を照射する事を特徴とする請求項4に記載の外観検査装
    置。
  6. 【請求項6】 前記被写体に照射する光を拡散する拡散
    板を備えた事を特徴とする請求項1乃至請求項5のいず
    れかに記載の外観検査装置。
JP15074897A 1997-06-09 1997-06-09 外観検査装置 Pending JPH10339704A (ja)

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