JPS61235067A - 多足電子部品の半田付け部検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、画像処理を用いた自動的な多足電子「従来の
技術」 従来、電子装置の半田付は部の検査は作業者による目視
検査で行なわれていた。しかし、ＩＣＦの多足電子部品
を用いる電子装置においては、半田付は部の数が多く、
また各半田付は部の形状も小さいので、検査のために非
常に時間がかかり、かつ作業者の主観によって検査結果
にばらつきを生しる問題があった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので
あり、半田付は部の検査を短時間で且つ正確に行なうこ
とを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 しかして、本発明によれば多足電子部品の半田付は部を
照明する照明装置と、その半田付は部の輪郭形状を撮影
する撮影装置と、その撮影装置により撮影して得られた
映像信号を画像処理して二次元パターン化した画像にす
るとともに、その画像とメモリ内に予め記憶された標準
画像とを重ね合せ比較して半田付は部の良否を判定する
判定手段とを備える多足電子部品の半田付は部検査装置
が提供される。

［作用］ 上記構成によれば、撮影装置および照明装置を適切な位
置に設置し、これから得られた画像のパターンを予め解
析し記憶された標準画像と比較する判定手段により、半
田付は部の良・不良を短時間で且つ正確に判別できる。

「実施例」 次に、本発明の検査！！置の一実施例を図面についで説
明する。

第１図から第３図は一実施例の構成を示す図であり、Ｗ
ＩＪ１図は機械構成の全体を示す斜視図、第２図は電気
構成を含む平面図、第３図は側面図である。

電子装置の基板１はｘｙテーブル２の上に載せられてお
り、このテーブル２はＸ粕モータおよびｙ紬モータによ
りＸ軸およびｙ軸方向に２次元的に移動可能にされてい
る。テーブル２の上方には、撮影装置をなす工業用テレ
ビカメラ３が設置されている。また、カメラ３の直下に
移動されるところの、多足電子部品をなす半導体集積回
路（ＩＣ）４をＸ軸およびｙ軸の両側面から照明可能な
ように、照明装置をなすライト５が４個設置されている
。各ライト５は内部にランプおよび光学レンズなどを適
宜に設けられたものであり、各ライト５の前面には所定
の命令により開閉可能なシャッター６が備えられている
。また、各ライト５は、ＩＣ４の半田付は部を適切に照
明できるように、基板１との間に成る角度θを持つよう
に配置されている。さらに、カメラ３は判定手段をなす
制御部７に接続されており、ライト５はライト切換器８
を介して制御部７に接続されている。制御部７は半田付
は部の標準画像等の記憶されたメモリ７＆と共にマイク
ロコンピュータをもって構成されており、検査物である
ＩＣ４のどの足が半田付不良であるかなどを知らせるた
めのテレビ付層末′ａ９を備えている。なお、制御部７
はｘｙテーブル２の移動なども制御するものである。

「作動」 上記構成による作動を第４図から第１６図を用いて説明
する。

第４図は、この実施例の作動の全体システムを示す。電
源がオンされると、モードを何にするかが端末機９の画
面により聞かれるので、その端末？！！９のキーを操作
することによりティーチングモードを選択すると、ライ
ト５の方向、角度および位置決めデータを作成すること
ができる。校正モードを選択すると、画面上における１
画素に対応するｘｙテーブル２の移動量、すなわちＸ軸
モータおよびｙ軸モータに送られるパルス数を求め、メ
篭り７ａに記憶する。基板選択モードでは、検査をする
基板１を選択し、その基板１の種類に対応するデータを
メモリ７２に読み込む。自動モードに切換えると、以上
の状態で、記憶された画面上における１画素当りのに輪
およびｙ軸モータのパルス数、および基板１の種類で自
動的に検査が行なわれる。

第５図にティーチングモードの７０−チャートを示す、
＃Ｓ６図において基板１には多数（この例では５個）の
ＩＣ４が取付けられておＩ）、ＩＣ４には４個面に足を
持つものと、２個面にだけ足を持つものとがある。第７
図には第６図の第１番目のＩＣ４についてのｘｙテーブ
ル２の移動順序が示されており、ＪＯ〜Ｊ６の順序で各
点を位置決めするようにｘｙテーブル２が移動されるも
のとし、Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄのすべての側面について×ｙテーブル２は移
動される。

第５図によるごとく、ティーチングモードがスタートす
ると、命令５０１では第１番目のＩＣ４の角を第８図の
様に画面の中央に移動させる。命令５０２ではこの時の
ｘｙテーブル２の座ＭＡ（ＣＯＲＮＥＲｘ、Ｃ０ＲＮＥ
Ｒｙ）をメモリ７ａに記憶する。命令５０３では、ライ
ト５の方向および角度θを選択し記憶する。ここで、ラ
イト５の方向というのは、４個のライト５の何れを選択
して作動させるかという意味である。命令５０４では、
ＩＣ４の足Ａ１の先端の中心をＷ４９図に示されるよう
にカメラ３の画面の中央に移動させる。命令５０５では
、この時のｘｙテーブル２の座標（Ｘ＾１．ｙ＾１）を
メモリ７ａに記憶する。命令５０６では、ＩＣ４の次の
足Ａｎ（この場合はＡ５）の先端の中央を画面の中央に
移動させ、命令５０７ではこの時のｘｙテーブル２の座
標（ｘＡｎ、ｙＡｎ）をメモリ７ａに記憶する。

命令５０８では、命令５０５および命令５０７でメモリ
７ａに記憶した座標の差（ΔＸ、Δｙ）を求める。命令
５０９においては、引続いて第１Ｑ図に示される様な移
動データＪＮを隅角の座ｉ／ｓ（ＣＯＭＥＲＸｔＣＯＭ
ＥＲｙ）＝足＾１の座ｍ（Ｘ＾Ｌｙ＾１）および座標の
差（Δ×、Δｙ）等から求め、第１番目のＩＣ４の１つ
の側面Ａについての移動データＪＮが求められる。

命令５１０においては、第１番目のＩＣ４の他の側面Ｂ
、Ｃ，Ｄについても操作Ａと同様に移動データＪＮを求
める。命令５１１では第２番目から第５番目のＩＣ４に
ついでも第１番目の操作と同様な操作を行なうことによ
り基板１全体の移動データを作成し、第１１図に示され
る状態で移動データをメモリ７ａに格納することができ
、命令５１２でｘｙテーブルを原点に戻すことによりテ
ィーチングモードが終了する。

ティーチングモードは、その特定の基板用のデータを作
るモードであるから、一度行うだけで良い、また、この
データは、基板Ｉ、ｎ、ｍ・・・というように数種類の
基板別にメモ１Ｊ７ａに格納できるので、検査基板１が
Ｉ→■→■と変っても基板選択モードでその選択された
基板に対応するデータを読み込めば、改めて特定の基板
Ｉをティーチングすることなく自動的に半田付は部の検
査を行なうことができる。

そして、第１２図に示されるように自動モードがスター
トされると、命令６０１では４つのライト５についてそ
れぞれ照度を調整する。この照度の調整に当ってはテレ
ビ付端末槻９上で表示された画像信号に基づいた濃度分
布のヒストグラムを作成して、最適の照度が選択される
。命令６０２では、ティーチングモードの命令５０３で
選択したライト５だけのシャッター６が開かれ、他の３
つは閉じられる。その命令６０２ではライト５の角度θ
のｉｌＩ！整も行なわれる。命令６０３ではティーチン
グモードで得られた移動データＪＯを用い第１番目のＩ
Ｃ４の隅角（ＣＯＲＮＥＲｘ、Ｃ０ＲＮＥＲｙ）がテレ
ビ付端末１ｆｉ９の画面上に設定されたウィンドウＷ内
に映るように第１３図のごと＜ｘｙテーブルが移動され
る。命令６０４では、隅角の座標（モニタ座標）と画面
中央の座標との差Δｘ１．ΔＹ１が第１３図に示される
ように求められる。命令６０５では、その差Δｘ１．Δ
Ｙ１をｘｙテーブルの移動量Δｘ１．Δｙ１に変換する
。命令６０６においては、第１４図に示すようにティー
チングモードで求めた移動データＪ１に座標の差Δ×１
．Δｙｔを加え、基板１の位置決めセツティング等によ
る位置ずれを補正して足Ａ２に移動するデータＪ１’　
を作り正しい位置に基板１を移動する。命令６０７では
、ＩＣ１ＡめＰめ齢、七上が♀の間隔に合せで、坑１５
図に示されるようにｊＬ１％３つのウィンドウＷｌ。

Ｗ　２　、Ｗ　３を設定する。命令６０Ｂでは、ウィン
ドウＷｌ、Ｗ２．Ｗ３内をそれぞれ予め決められたしき
い値に基いて二次元パターン化した２値画像に変換し、
半田付は部の明るい部分とその他の暗い部分とを分離す
る。命令６０９においては、これらの２値画像が第１６
図に示されたどのパターン画像であるかを、メモリ７ａ
内に予め記憶された標準画像と重ね合せ比較することに
より判定し、良・不良を決定する。同様にして、ＩＣ４
のＢ辺を検査する際には第１５図に示すウィンドウＷ１
゜Ｗ２．Ｗ３を縦長に設定すればよい、第１６図（ａ）
〜（ｃ）は半田付けの状態とその時の画面上の２値画像
を示しており、第１６図（ａ）は過剰半田の状態を示し
、端末１ｌｌ１９のテレビ画面にはライト５が当てられ
た半田付は部分が明るい部分として長（表わされる。過
剰半田の状態では半田の消費量が多く、また他の部品に
も障害を与え易いので良くない。第１６図（ｂ）は半田
不足の状態を示し、テレビ画面に表われる「明」の部分
が少ない、この半田不足の状態は、半田付は強度が弱い
ので良くない、第１６図（ｃ）は良い半田付けの状態を
示しており、ＩＣの足の端面に過不足なく半田が付けら
れている。この第１６図（ｃ）の状態が標準画像である
。なお、光の入射角度θはカメラ３により最大輝度で半
田付は部が撮影できるように調整されている。

これらの２値画像を重ね合せて比較すると、過剰半田の
場合は第１６図（ａ）に示されたような長円形の「明」
の画像の中間を暗となる標準画像で欠かした形状の「明
」の画像が残り、半田不足の場合は第１６図（ｃ）に図
示された標準画像の左端部を半田不足の画像で欠かした
形状の［明］の画像が残るが、良い半田の場合は、テレ
ビ画面の全体が「暗」になる。従って、「明」の画像が
残るか否かにより、ＩＣ４の足ごとに半田付は部の良・
不良が一目瞭然に判別できる。

「その他の実施例」 なお、上記の実施例においてはライト５をＸ輸およびｙ
軸方向の両側面に設けてそのライト５の数を４個にして
いるが、各ＩＣ４が全て二側面にだけ足を有する場合な
どは、ライト５は相対面する２個にすることもできる。

さらに、テレビ付端末Ｗｉ９の画面には、半田付は部の
良・不良を表示するようにしでもよい。また、ランプの
点燈により半田付は不良を表示することも可能である６
「効果」 以上述べたように、本発明の検査装置は上記の構成を有
するものであり、照明装置および撮影装置を適切な位置
に設置し、これから得られる画像のパターンを解析する
判定手段を備えるものであるから、半田付は部の良・不
良を正確に検査できると共に、検査速度の上昇などの種
々な便利さを生じるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】 ｗＩＩ１図から第３図は本発明の検査装置の一実施例の
構成を示す図であり、第１図は機械構成の全体を示す斜
視図、＄２図は電気構成を含む平面図、第３図は側面図
である。第４図から第１６図は作動を示す図であり、第
４１！Ｉは全体システムを示すシステム１Ｚ１５図はテ
ィーチングモードの７０−チャート、第６図は検査物の
例を示す平面図、第７図はｘ−ｙテーブルの移動順序を
示すグラフ、＄８図および第９図はその要部の拡大図、
第１０図はΔＸ、Δｙの求め方を示すグラフ、第１１図
は移動データの格納状態を示す模式図、！＠１２図は自
動モードの７０−チャート、第１３図１ま移動デー、り
ＪＯがｘ−ｙテーブルの移動により変化した時のテレビ
画面を示す正面図、第１４図は補正した移動データを作
る状態を示すグラフ、第１５図はウィンドウを設定した
状態を示すテレビ画面の正面図、第１６図は半田付けの
状態とその時の２値画像を示す図である。 １・・・基板、２・・・ｘｙテーブル、３・・・工業用
テレビカメラ、４・・・多足電子部品（Ｉ　Ｃ）、５・
・・ライト、６・・・シャッター、７・・・制御部、７
ａ・・・メモリ、８・・・ライト切換器、９・・・テレ
ビ付端末機。 第１図 第３ｃ２ 娩４図 第 ５図 第６０ 第７図 第８日 第９図 第１０図 ｙ↑　　　　　（ＣＯＲＮＥＲＸ　、Ｃ０ＲＮＥＲｙ）
第１１０ 第１２０ 第１３図 第１４０ 第１５図 第１６図 （ａ：

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　多足電子部品の半田付け部を照明する照明装置と、 その半田付け部の輪郭形状を撮影する撮影装置と、 その撮影装置により撮影して得られた映像信号を画像処
   理して二次元パターン化した画像にするとともに、その
   画像とメモリ内に予め記憶された標準画像とを重ね合せ
   比較して半田付け部の良否を判定する判定手段とを備え
   る多足電子部品の半田付け部検査装置。