JPH11101620A - Soldering inspection device - Google Patents

Soldering inspection device

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Publication number
JPH11101620A
JPH11101620A JP9279843A JP27984397A JPH11101620A JP H11101620 A JPH11101620 A JP H11101620A JP 9279843 A JP9279843 A JP 9279843A JP 27984397 A JP27984397 A JP 27984397A JP H11101620 A JPH11101620 A JP H11101620A
Authority
JP
Japan
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soldering
electrode
soldered
image
neural network
Prior art date
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Pending
Application number
JP9279843A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomohiro Arakawa
智広 荒川
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Toyota Auto Body Co Ltd
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Auto Body Co Ltd
Toyota Central R&D Labs Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Auto Body Co Ltd, Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Auto Body Co Ltd
Priority to JP9279843A priority Critical patent/JPH11101620A/en
Publication of JPH11101620A publication Critical patent/JPH11101620A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To correctly make a further detailed judgment on a soldered state without being affected by the shape or the like of an electrode. SOLUTION: An image of a soldered electrode is obtained by a camera device 8, and this image is sent to a data processor. A CPU 61 computes a luminance histogram of the image. A neural network 65 is provided and is previously put through learning with the luminance histogram of the image as an input signal and with the visual evaluation value of the soldered state of the electrode as a teacher signal. The luminance histogram of the soldered electrode to be an inspection object is inputted to the neural network 65 to obtain the evaluation value of the soldered electrode.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半田付け検査装置に
関し、単に半田付けの良否のみならず、良否の程度等の
詳細判定情報を、電極の形状等に左右されることなく、
ベテラン検査員の正確さをもって得ることができる半田
付け検査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a soldering inspection apparatus, and it is possible to determine not only the quality of soldering but also detailed judgment information such as the quality of soldering without depending on the shape of the electrode.
The present invention relates to a soldering inspection device that can be obtained with the accuracy of a seasoned inspector.

【0002】[0002]

【従来の技術】半田付け検査装置として、例えば特開平
6−174444号公報には、半田付け状態毎に予めそ
の濃度(輝度)ヒストグラムを標準濃度ヒストグラムと
して登録しておき、半田付けされた電極の濃淡画像より
その濃度ヒストグラムを作成して、これと度数差の総和
が最も小さい標準濃度ヒストグラムに対応する半田付け
状態にあるものと判定する装置が提案されている。
2. Description of the Related Art As a soldering inspection apparatus, for example, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 6-174444 discloses that a density (luminance) histogram is registered in advance as a standard density histogram for each soldering state, and a soldered electrode is inspected. An apparatus has been proposed in which a density histogram is created from a grayscale image, and it is determined that the image is in a soldering state corresponding to a standard density histogram having the smallest sum of frequency differences.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の半
田付け検査装置では、例えば良品ではあるがやや半田が
少ないとか、良品ではあるがやや半田が多い等の、さら
に詳細な工程管理上の半田付け情報を正確に得ることは
困難であるという問題がある。
However, in the above-mentioned conventional soldering inspection apparatus, more detailed soldering in process control, such as a good product but a little solder, or a good product but a little solder, is used. There is a problem that it is difficult to obtain the attached information accurately.

【0004】また、半田付けされる電極の形状や大きさ
等により濃度ヒストグラムが変化するため、電極形状等
によっては誤判定を生じるという問題があった。
Further, since the density histogram changes depending on the shape and size of the electrode to be soldered, there is a problem that an erroneous determination may occur depending on the electrode shape and the like.

【0005】そこで、本発明はこのような課題を解決す
るもので、半田付け状態のさらに詳細な判定を、電極の
形状等に左右されることなく正確に行うことが可能な半
田付け検査装置を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and a soldering inspection apparatus capable of accurately performing a more detailed determination of a soldering state without being affected by the shape of an electrode or the like. The purpose is to provide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、半田付けされた電極(9)の画像を得
る手段(8)と、上記画像の輝度ヒストグラムを算出す
る手段(6,103)と、半田付けされた所定の電極
(9)について、その画像の輝度ヒストグラムを入力信
号とし、上記所定の電極の半田付け状態を目視した評価
値を教師信号として学習させたニューラルネットワーク
(65)とを具備し、検査対象となる半田付けされた電
極(9)の輝度ヒストグラムをニューラルネットワーク
(65)に入力して当該半田付けされた電極(9)の評
価値を得る。
To achieve the above object, the present invention provides means (8) for obtaining an image of a soldered electrode (9) and means (6, 6) for calculating a luminance histogram of the image. 103) and a neural network (65) in which the brightness histogram of the image of the soldered predetermined electrode (9) is used as an input signal, and the evaluation value obtained by visually observing the soldering state of the predetermined electrode is learned as a teacher signal. ), The luminance histogram of the soldered electrode (9) to be inspected is input to the neural network (65) to obtain the evaluation value of the soldered electrode (9).

【0007】本発明においては、ベテラン検査員の半田
付け状態を目視した評価値とこの時の輝度ヒストグラム
を関連させてニューラルネットワークに学習させ、検査
時にその学習結果を再現するようにしているから、ベテ
ラン検査員なみの詳細な半田付け状態の判定が可能であ
る。
In the present invention, the neural network learns by associating the evaluation value obtained by visually observing the soldering state of the experienced inspector with the luminance histogram at this time, and the learning result is reproduced during the inspection. It is possible to make a detailed determination of the soldering state as a veteran inspector.

【0008】電極が複数種ある場合には、ニューラルネ
ットワークを各電極に対応させて複数設け、これらニュ
ーラルネットワークでそれぞれ各電極の半田付け状態を
学習するようにすれば、電極の形状等の相違に左右され
ることなく、正確な半田付け状態の判定が可能である。
In the case where there are a plurality of types of electrodes, a plurality of neural networks are provided corresponding to each electrode, and the neural network learns the soldering state of each electrode. An accurate determination of the soldering state can be made without being affected.

【0009】電極が複数種ある場合に、輝度ヒストグラ
ムに加えて電極の種類をニューラルネットワークの入力
信号として学習させるようにすれば、単一のニューラル
ネットワークによっても、形状等の相違に左右されるこ
となく複数種の電極の半田付け状態を正確に判定するこ
とができる。
If there are a plurality of types of electrodes, if the type of the electrodes is learned as an input signal of the neural network in addition to the luminance histogram, even a single neural network is affected by differences in shape and the like. And it is possible to accurately determine the soldering state of a plurality of types of electrodes.

【0010】なお、上記カッコ内の符号は、後述する実
施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。
[0010] The reference numerals in parentheses indicate the correspondence with specific means described in the embodiment described later.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1実施形態)図1には半田付け検査装置の全体構成
を示す。図において、ディスクリート部品1はそのリー
ド11がプリント基板2のスルーホール21内に挿入さ
れて、半田付け部3によってプリント基板2上の電極
(図示略)に接続固定されている。プリント基板2は移
動テーブル4上に載置されており、プリント基板2上に
半田付けされた多数のディスクリート部品1のうちの一
つが、移動テーブル4によって順次照明装置5の直下に
移送され位置決めされる。この移動テーブル4はX軸ス
テージ41とY軸ステージ42で構成されて、プリント
基板2を二次元のX−Y平面上で位置決めすることがで
きる。X軸ステージ41とY軸ステージ42は位置決め
回路72の出力によりサーボ制御されている。
(First Embodiment) FIG. 1 shows the overall configuration of a soldering inspection apparatus. In the figure, a lead 11 of a discrete component 1 is inserted into a through hole 21 of a printed circuit board 2 and is connected and fixed to an electrode (not shown) on the printed circuit board 2 by a soldering portion 3. The printed circuit board 2 is mounted on a moving table 4, and one of a large number of discrete components 1 soldered on the printed circuit board 2 is sequentially transferred to a position directly below the lighting device 5 by the moving table 4 and positioned. You. The moving table 4 includes an X-axis stage 41 and a Y-axis stage 42, and can position the printed circuit board 2 on a two-dimensional XY plane. The X-axis stage 41 and the Y-axis stage 42 are servo-controlled by the output of the positioning circuit 72.

【0012】照明装置5は複数の円環状照明リング51
〜54を有し、これら照明リング51〜54は上下方向
へ間隔をおいて同心状に配設されるとともに、上方へ向
かうにつれて小径となっている。照明リング51は周方
向へ4区画され、各区画毎に多数の発光ダイオードが設
けられている。他の照明リング52〜54も同一構造で
ある。照明リング51〜54はそれぞれ照明制御回路7
1へ接続され、照明制御回路71は各照明リング51〜
54の各区画毎に、発光ダイオード群を通電発光させる
ことができる。なお、最上段の照明リング54はプリン
ト基板2の位置合わせ時に使用するものであり、半田付
け検査では残る下段の照明リング51〜53が使用され
る。
The illumination device 5 includes a plurality of annular illumination rings 51.
These illumination rings 51 to 54 are arranged concentrically at intervals in the vertical direction, and have a smaller diameter as they go upward. The illumination ring 51 is divided into four sections in the circumferential direction, and a large number of light emitting diodes are provided for each section. Other illumination rings 52 to 54 have the same structure. The illumination rings 51 to 54 are respectively provided with illumination control circuits 7
1 and the lighting control circuit 71
The light emitting diode group can be energized to emit light for each of the 54 sections. The uppermost illumination ring 54 is used when the printed circuit board 2 is aligned, and the remaining lower illumination rings 51 to 53 are used in the soldering inspection.

【0013】ディスクリート部品1はそのリード11
(すなわちスルーホール21)が照明装置5の中心軸上
に位置決めされており、各照明リング51〜53から発
する照明光は、リード11の半田付け部3に対してそれ
ぞれ異なる角度で入射する。各照明光の入射角度は上段
の照明リング53から発したものほど大きくなり、本実
施形態では3°〜70°の範囲内に設定されている。
「正常」な半田付け部3は、図2に示すように、なだら
かな裾部から急峻な頂部へと立ち上がる山型断面を有
し、プリント基板2に対して大きな角度で入射した光L
1 は半田付け部3の裾部で反射されて上方へ向かい、小
さい角度で入射した光L2 は頂部で反射されて上方へ向
かう。したがって、「正常」な半田付け部3ではほぼ電
極9の全面で上方へ向かう高輝度の反射光を生じる。
The discrete component 1 has its leads 11
(I.e., the through holes 21) are positioned on the central axis of the illumination device 5, and the illumination light emitted from each of the illumination rings 51 to 53 enters the soldered portion 3 of the lead 11 at a different angle. The incident angle of each illuminating light becomes larger as it is emitted from the upper illuminating ring 53, and is set in the range of 3 ° to 70 ° in the present embodiment.
As shown in FIG. 2, the “normal” soldering portion 3 has a mountain-shaped cross section rising from a gentle skirt portion to a steep top portion, and light L incident on the printed circuit board 2 at a large angle.
Numeral 1 is reflected at the foot of the soldering portion 3 and goes upward, and light L2 incident at a small angle is reflected at the top and goes upward. Therefore, in the “normal” soldered portion 3, high-luminance reflected light is generated almost upward on the entire surface of the electrode 9.

【0014】図3は「半田過少」の場合の半田付け部3
の断面で、この場合は、正常なときのものに比して半田
付け部3の断面が相似的に縮小し、上方へ向かう高輝度
の反射光を生じる領域は大幅に減少する。また、図4は
スルーホール21が一部露出した「穴あき」の半田付け
部3の断面であり、この場合は、半田が付いている領域
では上方へ向かう高輝度の反射光を生じるものの、半田
の無い部分はその輝度が非常に低い。図5は「半田過
多」の半田付け部3の断面であり、この場合は半田付け
部3の内周部が平坦面に、外周部は急峻面になるため、
上方へ向かう高輝度の反射光を生じる適度な傾斜面の領
域はやはり少なくなる。このように、半田付けの状態に
よって反射光の強度や分布が異なる。
FIG. 3 shows the soldering part 3 in the case of "insufficient soldering".
In this case, in this case, the cross section of the soldered portion 3 is reduced in a similar manner as compared with the normal case, and the area where upward reflected light of high luminance is greatly reduced. FIG. 4 is a cross-sectional view of the “perforated” soldering portion 3 in which the through-hole 21 is partially exposed. In this case, in the region where the solder is attached, reflected light of high luminance is generated upward, The portion without solder has very low brightness. FIG. 5 is a cross section of the soldering portion 3 of “excessive soldering”. In this case, the inner peripheral portion of the soldering portion 3 has a flat surface and the outer peripheral portion has a steep surface.
The area of the moderately inclined surface that produces reflected light of high luminance going upward is also reduced. As described above, the intensity and distribution of the reflected light differ depending on the state of soldering.

【0015】図1において、照明装置5の上方にはその
中心軸上にCCDカメラ等の撮像装置8が設けてあり、
撮像装置8は上記半田付け部3からの上方への反射光を
入射してその画像を得る。撮像装置8で得られた画像
は、データ処理装置6へ送られる。データ処理装置6は
内部に、入力および出力の各インターフェース62,6
3、CPU61、ビデオRAMを含む各種メモリ64、
およびニューラルネットワーク65等を有するととも
に、キーボード等の入力器66や、表示器67が接続さ
れている。CPU61は既述の照明制御回路71や位置
決め回路72の作動を制御するとともに、後述する手順
でニューラルネットワーク65を学習させ、学習済みの
ニューラルネットワーク65を使用して半田付けの評価
を行う。
In FIG. 1, an image pickup device 8 such as a CCD camera is provided above a lighting device 5 on its central axis.
The imaging device 8 receives reflected light upward from the soldering section 3 to obtain an image thereof. The image obtained by the imaging device 8 is sent to the data processing device 6. The data processing device 6 internally has input and output interfaces 62 and 6.
3, various memories 64 including a CPU 61, a video RAM,
And an input device 66 such as a keyboard and a display device 67 are connected. The CPU 61 controls the operations of the illumination control circuit 71 and the positioning circuit 72 described above, makes the neural network 65 learn according to a procedure described later, and evaluates the soldering using the learned neural network 65.

【0016】ここで、図6にニューラルネットワークの
構成を示す。ニューラルネットワーク65は実際には半
田付けされる電極の形状、大きさ等の種類に応じてA,
B,…,Nと複数設けられており、各ニューラルネット
ワーク65A〜65Nは信号の伝播を行うニューロン素
子654からなるニューロン素子網とその学習を制御す
る学習制御部(図示略)から構成されている。ニューロ
ン素子網は、入力信号が入力する入力層651と、出力
信号が出力される出力層653、およびこの両層65
1,653間に配置された中間層652から構成され、
各層651〜653のニューロン素子654は、他層の
ニューロン素子に対して所定の強さ(結合重み)で結合
されている。この結合重みの値の違いにより出力信号が
変化する。このような階層構造に構成されたニューラル
ネットワーク65A〜65Cでは、各ニューロン素子6
54相互間の結合重みを学習制御部で変化させることに
よって「学習」という処理が行われる。
FIG. 6 shows the configuration of the neural network. The neural network 65 actually has A, A in accordance with the type of the electrode to be soldered, such as the shape and size.
B,..., N, and each of the neural networks 65A to 65N is composed of a neuron element network composed of neuron elements 654 for signal propagation and a learning control unit (not shown) for controlling learning thereof. . The neuron element network includes an input layer 651 to which an input signal is input, an output layer 653 to which an output signal is output, and both layers 651.
1 and 653, and is composed of an intermediate layer 652,
The neuron elements 654 of each of the layers 651 to 653 are connected to the neuron elements of the other layers with a predetermined strength (connection weight). The output signal changes due to the difference in the value of the connection weight. In the neural networks 65A to 65C configured in such a hierarchical structure, each neuron element 6
A process called “learning” is performed by changing the connection weight between the 54 by the learning control unit.

【0017】なお、入力層651の出力関数は例えば線
形関数等が、中間層652および出力層653の出力関
数は例えばシグモイド関数等が使用できる。また、入力
層651のニューロン素子654は、後述する輝度ヒス
トグラムの輝度値(例えば0〜255)と等しい数だけ
設けられ、該当する輝度値における画素数が各ニューロ
ン素子654に入力信号として与えられる。中間層65
2のニューロン素子654の数は判定精度との関係で決
定されるが、通常は10〜20個である。出力層653
のニューロン素子654の数は本実施形態のように判定
値が一種類の場合には1個である。
The output function of the input layer 651 can be, for example, a linear function, and the output functions of the intermediate layer 652 and the output layer 653 can be, for example, a sigmoid function. Further, the number of neuron elements 654 of the input layer 651 is provided by a number equal to the luminance value (for example, 0 to 255) of a luminance histogram described later, and the number of pixels at the corresponding luminance value is given to each neuron element 654 as an input signal. Middle layer 65
The number of the two neuron elements 654 is determined depending on the relationship with the determination accuracy, but is usually 10 to 20. Output layer 653
The number of neuron elements 654 is one when the determination value is one type as in the present embodiment.

【0018】以下、図7のフローチャートに従って、ニ
ューラルネットワークの学習手順を説明する。図7のス
テップ101では撮像装置8で得られた画像を取り込
む。続くステップ102では、図8に示すように、半田
付け部3の周囲に四角形の検査ウインドウLを設定する
とともに、この検査ウインドウL内のうち、半田付け部
3(プリント基板2上の電極9)を除く領域を低輝度画
素(図8の斜線)で置換するマスキング処理を行う。こ
れは後述の輝度平滑化処理において、半田付け部3の周
囲の画素輝度値が処理に影響しないようにしたものであ
る。すなわち、半田付け部3の周囲が暗い基板母材であ
る場合と、比較的明るい配線パターンである場合とでは
輝度平滑化処理の処理結果が異なってくるため、その影
響を排除するものである。なお、上記画像中、リード1
1の先端が露出する(図2参照)半田付け部3の中心領
域Nは上方への反射光が殆ど無いから低輝度域となる。
Hereinafter, the learning procedure of the neural network will be described with reference to the flowchart of FIG. In step 101 of FIG. 7, an image obtained by the imaging device 8 is captured. In the following step 102, as shown in FIG. 8, a rectangular inspection window L is set around the soldering portion 3, and the soldering portion 3 (the electrode 9 on the printed circuit board 2) in the inspection window L is set. A masking process is performed to replace the area excluding the area with low-luminance pixels (hatched lines in FIG. 8). This is to prevent the pixel luminance value around the soldering section 3 from affecting the processing in the luminance smoothing processing described later. That is, since the processing result of the brightness smoothing process differs between the case where the periphery of the soldering portion 3 is a dark base material and the case where the wiring pattern is relatively bright, the influence thereof is eliminated. In the above image, lead 1
The central region N of the soldering portion 3 where the tip of the soldering portion 1 is exposed (see FIG. 2) has a low luminance region because there is almost no reflected light upward.

【0019】図7のステップ103では、マスキング処
理された半田付け画像の各部の輝度を平滑化する輝度平
滑化処理を行う。この輝度平滑化処理は例えば移動平均
法により行う。移動平均法を図9で説明すると、注目画
素P4の輝度値をその周囲のP0〜P3,P5〜P8の
8画素の輝度値の平均値と置き換えつつ、これを半田付
け部画像内の全ての画素について順次行うものである。
なお、輝度値の平均を上述のように3×3の画素領域で
8個の近傍画素からとる以外に、5×5の画素領域で2
4個の近傍画素からとることもできる。このような輝度
平滑化処理は3回程繰り返す。平滑化処理によって画像
全体がぼかされ、半田付け部3の外周境界域における細
幅の高輝度部がぼけて、輝度ヒストグラムへの影響が軽
減される。
In step 103 of FIG. 7, a brightness smoothing process for smoothing the brightness of each part of the masked soldering image is performed. This luminance smoothing process is performed by, for example, a moving average method. The moving average method will be described with reference to FIG. 9. The luminance value of the pixel of interest P4 is replaced with the average value of the luminance values of eight pixels P0 to P3 and P5 to P8 around it, This is performed sequentially for pixels.
Note that, in addition to taking the average of the luminance values from eight neighboring pixels in the 3 × 3 pixel area as described above, the average of the luminance values is 2 in the 5 × 5 pixel area.
It can also be taken from four neighboring pixels. Such luminance smoothing processing is repeated about three times. The entire image is blurred by the smoothing process, and a narrow high-luminance portion in the outer peripheral boundary region of the soldering portion 3 is blurred, so that the influence on the luminance histogram is reduced.

【0020】図7のステップ104では、輝度平滑化処
理を行った画像について、輝度ヒストグラムを作成す
る。この輝度ヒストグラムは横軸に輝度、縦軸に画素数
をとったもので、輝度ヒストグラムの凹凸が激しい場合
には近傍同士を前後3点で平均化すると良い。輝度ヒス
トグラムの一例を図10に示す。図10において、実線
Xは正常な半田付け部の輝度ヒストグラムであり、鎖線
Yは「半田過少」の半田付け部のものである。
In step 104 of FIG. 7, a luminance histogram is created for the image that has been subjected to the luminance smoothing process. This luminance histogram is obtained by taking the luminance on the horizontal axis and the number of pixels on the vertical axis. If the luminance histogram has severe irregularities, it is advisable to average the neighbors at three points before and after. FIG. 10 shows an example of the luminance histogram. In FIG. 10, a solid line X is a luminance histogram of a normal soldering portion, and a dashed line Y is of a soldering portion of "low soldering".

【0021】ステップ105では、半田付けされる電極
の種類に応じて既述のように複数設けたニューラルネッ
トワーク65A〜65Nのうち、電極の種類に対応する
所定のニューラルネットワーク65Aの入力層651
へ、各輝度値毎の画素数を入力信号として与える。この
ニューラルネットワーク65A〜65Nの選択は、入力
器66(図1)より入力される指令信号等に基づいてな
される。続くステップ106では、学習対象となってい
る電極9の半田付け部3に対して予めベテラン検査員が
行った目視評価値を、上記ニューラルネットワーク65
Aへ教師信号として与える。ステップ107では、出力
信号が教師信号に一致するようにニューラルネットワー
ク65Aにおける各ニューロン素子654間の結合重み
を修正する。修正の具体的方法としては公知の誤差逆転
伝播法等を使用する。
In step 105, the input layer 651 of the predetermined neural network 65A corresponding to the type of the electrode among the plurality of neural networks 65A to 65N provided as described above according to the type of the electrode to be soldered.
, The number of pixels for each luminance value is given as an input signal. The selection of the neural networks 65A to 65N is made based on a command signal or the like input from the input device 66 (FIG. 1). In the following step 106, the visual evaluation value previously performed by the experienced inspector on the soldering part 3 of the electrode 9 to be learned is stored in the neural network 65.
A is given to A as a teacher signal. In step 107, the connection weight between the neuron elements 654 in the neural network 65A is corrected so that the output signal matches the teacher signal. As a specific method of the correction, a known error back propagation method or the like is used.

【0022】ステップ108では、上記ニューラルネッ
トワーク65Aの出力信号(評価値)が目視評価値と一
致したか否かを確認し、一致していなければステップ1
07を繰り返す。出力評価値が目視評価値に一致する
と、学習は完了する。このような学習を電極9の種類毎
に全てのニューラルネットワーク65A〜65Nについ
て順次、種々の半田付け状態について行う。各半田付け
状態とその評価値の一例を以下に示す。
In step 108, it is checked whether or not the output signal (evaluation value) of the neural network 65A matches the visual evaluation value.
Repeat step 07. When the output evaluation value matches the visual evaluation value, the learning is completed. Such learning is sequentially performed for all the neural networks 65A to 65N for various types of soldering states for each type of electrode 9. An example of each soldering state and its evaluation value is shown below.

【0023】 (1)半田無し 0.0≦評価値≦0.1 (2)半田過少 0.1<評価値≦0.3 (3)過少気味 0.3<評価値≦0.4 (4)完全良品 0.4<評価値≦0.6 (5)過多気味 0.6<評価値≦0.7 (6)半田過多 0.7<評価値≦0.9 (7)半田極過剰 0.9<評価値≦1.0(1) No solder 0.0 ≦ Evaluation value ≦ 0.1 (2) Under-soldering 0.1 <Evaluation value ≦ 0.3 (3) Underslightly 0.3 <Evaluation value ≦ 0.4 (4) ) Perfect non-defective product 0.4 <Evaluation value ≦ 0.6 (5) Excessive 0.6 <Evaluation value ≦ 0.7 (6) Excessive solder 0.7 <Evaluation value ≦ 0.9 (7) Excessive soldering 0 .9 <evaluation value ≦ 1.0

【0024】以上のように学習させたニューラルネット
ワークを使用して半田付け検査を行う場合には、検査対
象となるディスクリート部品1の半田付け部3を、移動
テーブル4によって照明装置5の直下に移送し、上述し
たステップ101〜104と同様の行程で半田付け画像
の輝度ヒストグラムを得る。そして、この輝度ヒストグ
ラムを、検査対象となっている電極の種類に対応したニ
ューラルネットワーク65A〜65Nの一つへ入力信号
として与えると、その出力信号として上記(1)〜
(7)に示した評価値が得られる。この評価値より、
「半田無し」から「半田極過剰」までの7種の半田付け
形態を判定することができる。
In the case of performing the soldering inspection using the neural network trained as described above, the soldering part 3 of the discrete component 1 to be inspected is transferred by the moving table 4 directly below the lighting device 5. Then, a luminance histogram of the soldered image is obtained in the same process as in steps 101 to 104 described above. When this luminance histogram is given as an input signal to one of the neural networks 65A to 65N corresponding to the type of the electrode to be inspected, the above-mentioned (1) to (1) to
The evaluation value shown in (7) is obtained. From this evaluation value,
Seven types of soldering modes from “no solder” to “excessive solder” can be determined.

【0025】このように、本実施形態によれば、ベテラ
ン検査員による目視評価と一致するようにニューラルネ
ットワーク65A〜65Nを学習させ、これを利用して
半田付け状態の評価をしているから、単に半田過多、過
少のみならず、上述した(1)〜(7)までの、さらに
詳細な判定を行うことができる。さらに本実施形態で
は、ニューラルネットワークを複数設けて、半田付けさ
れる電極の種類に応じたニューラルネットワークを選択
して半田付けの状態を判定するようにしているから、電
極形状等に影響されることなく常に正確な判定を行うこ
とができる。
As described above, according to the present embodiment, the neural networks 65A to 65N are trained so as to match the visual evaluation by the experienced inspector, and the state of soldering is evaluated using this. More detailed determinations of the above (1) to (7) can be performed as well as the excessive amount and the insufficient amount of the solder. Further, in the present embodiment, a plurality of neural networks are provided, and the neural network is selected according to the type of the electrode to be soldered to determine the soldering state. And accurate determination can always be made.

【0026】(第2実施形態)上記第1実施形態では、
半田付けされる電極の種類に応じて複数のニューラルネ
ットワークを設けたが、図11に示すように単一のニュ
ーラルネットワーク65とし、入力信号1として第1実
施形態と同様の、輝度値毎の画素数を入力するととも
に、入力信号2として、電極9の種類を入力する。本実
施形態では、入力層651のニューロン素子654の数
を、輝度値と電極の種類に応じた数とする必要がある
が、電極9の種類が多い場合には、第1実施形態のよう
に各種類毎にニューラルネットワークを設けるのに比し
て、全体の構成を簡素化することができる。
(Second Embodiment) In the first embodiment,
Although a plurality of neural networks are provided in accordance with the type of the electrode to be soldered, a single neural network 65 is used as shown in FIG. While inputting the number, the type of the electrode 9 is input as the input signal 2. In the present embodiment, the number of neuron elements 654 in the input layer 651 needs to be a number corresponding to the luminance value and the type of the electrode. However, when there are many types of the electrode 9, as in the first embodiment, The overall configuration can be simplified as compared with providing a neural network for each type.

【0027】(第3実施形態)さらに詳細な判定を行う
場合には、図12に示すように、教師信号および出力信
号を2種類とし、教師信号1と出力信号1は既に説明し
た「半田無し」から「半田極過剰」までの評価値とし、
教師信号2と出力信号2は、「半田無し」から「半田極
過剰」までの各判定の下でのさらに詳細な程度を、例え
ば10段階で評価した評価値とする。これにより、電極
の種類に左右されることなく、さらに詳細に半田付け状
態の評価を行うことができる。
(Third Embodiment) To make a more detailed judgment, as shown in FIG. 12, there are two types of teacher signal and output signal, and the teacher signal 1 and the output signal 1 are the same as those described above with "no solder". "To" Excessive solder "
For the teacher signal 2 and the output signal 2, the more detailed degree under each determination from “no solder” to “excessive solder” is, for example, an evaluation value evaluated in 10 steps. Thereby, the soldering state can be evaluated in more detail without depending on the type of the electrode.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のように、本発明の半田付け検査装
置によれば、半田付け状態のさらに詳細な判定を、電極
の形状等に左右されることなく正確に行うことができ
る。
As described above, according to the soldering inspection apparatus of the present invention, a more detailed determination of the soldering state can be accurately performed without being affected by the shape of the electrodes.

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

【図1】本発明の第1実施形態における半田付け検査装
置の全体構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of a soldering inspection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】正常な半田付け部の垂直断面図である。FIG. 2 is a vertical sectional view of a normal soldering portion.

【図3】「半田過少」の半田付け部の垂直断面図であ
る。
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a soldering portion of “insufficient solder”.

【図4】「穴あき」の半田付け部の垂直断面図である。FIG. 4 is a vertical sectional view of a “perforated” soldered portion.

【図5】「半田過多」の半田付け部の垂直断面図であ
る。
FIG. 5 is a vertical sectional view of a soldering portion of “excessive soldering”.

【図6】ニュラルネットワークの構成を示す模式図であ
る。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of a neural network.

【図7】ニュラルネットワーク学習時のCPUにおける
処理手順を示すフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure in a CPU at the time of neural network learning.

【図8】半田付け部の撮影画像である。FIG. 8 is a photographed image of a soldering portion.

【図9】輝度平滑化処理の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a luminance smoothing process.

【図10】輝度ヒストグラムを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a luminance histogram.

【図11】本発明の第2実施形態におけるニュラルネッ
トワークの構成を示す模式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a configuration of a neural network according to a second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第3実施形態におけるニュラルネッ
トワークの構成を示す模式図である。
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a configuration of a neural network according to a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3…半田付け部、61…CPU(輝度ヒストグラムを算
出する手段)、65,65A,65B,65C…ニュー
ラルネットワーク、8…撮像装置(電極の画像を得る手
段)、9…電極。
3 soldering unit, 61 CPU (means for calculating a luminance histogram), 65, 65A, 65B, 65C neural network, 8 image pickup device (means for obtaining an electrode image), 9 electrodes.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成9年12月8日[Submission date] December 8, 1997

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の名称[Correction target item name] Name of invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【発明の名称】 半田付け検査装置[Title of the Invention] Soldering inspection device

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半田付けされた電極の画像を得る手段
と、 画像の輝度ヒストグラムを算出する手段と、 半田付けされた所定の電極について、その画像の輝度ヒ
ストグラムを入力信号とし、上記所定の電極の半田付け
状態を目視した評価値を教師信号として学習させたニュ
ーラルネットワークとを具備し、 検査対象となる半田付けされた電極の輝度ヒストグラム
を前記ニューラルネットワークに入力して当該半田付け
された電極の評価値を得るようにしたことを特徴とする
半田付け検査装置。
A means for obtaining an image of a soldered electrode; a means for calculating a brightness histogram of the image; and for a predetermined soldered electrode, the brightness histogram of the image as an input signal; A neural network trained on the evaluation value of the soldered state as a teacher signal, and inputting a luminance histogram of the soldered electrode to be inspected to the neural network and A soldering inspection device characterized by obtaining an evaluation value.
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