JPS6141906A - はんだ面の状態認識方法 - 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】 （技術分野） この発明は、テレビジョンカメラなど映像入力装置を用
いたはんだ面の認識方式、具体的には。

はんだ量の過不足の認識方式に関するものである。

（従来技術とその問題点） はんだ面の不良のうち９通常の製品でまず問題となるも
のに未はんだ、はんだブリッジ及びはんだ過不足がある
が、これらの良否判定は従来、コンタクトビ／をはんだ
面に接触させて抵抗値を一測定するいわゆるインサーキ
ットテスタに依るか。

その外観を目視で検査する方法に依存していた。

このうち外観検査については自動化するだめの検討も行
われており、その、一般的な方法は第２図に示すように
平行光的な照明装置１６によって照明された被検査物体
１１をテレビカメラ等（図示せず）で撮像し、２値画像
で形状認識するやり方であった。このような方法の場合
、輝度の低い部分に閾値を設定すると第２図ｆａｔの斜
線で示すようにはんだ部分１１と比較的輝度の高いシル
ク印刷やパターン部分１４とも同じレベルとして処理さ
れ識別が困難であった。また逆に１４の部分が除去でき
るように、輝度レベルの高い闇値を設定すると、はんだ
面１１の中で相対的に輝度の低い部分も除去されてしま
うため、第２図ｔｂ）の斜線部のようになりはんだ部分
に関するおおまかな形状を把握することも困難であり、
実用上問題があった。一方はんだ面等、全反射的な特性
を持つ対象の認識方法としてはスリット光やスポットビ
ームのスキャン方法を用いて３次元的に形状認識を行う
方法も開発されているが装置自体大規模で高価となり、
応用分野が限定されると言う問題があった。

（目的） この発明はこのような従来の問題を解決するため、照明
方法に工夫を加えると共にはんだ面の極めて高輝度で反
射する全反射部分のみを取り込むように撮像装置の絞り
や画像処理装置の２値化閾値を設定することによって、
シルク印刷やパターンなど比較的輝度レベルの高い映像
部分を除去し。

はんだ面の状況に対応した全反射部分の形状や分布状態
の違いによりはんだ面の形状を認識することを特徴とし
、その目的は安価なはんだ面認識装置の実現方法を提供
することにある。

（実施例） 上記目的を達成するための本発明の基本的な考え方は次
のとおりである。

（１１照明器を多数の光源を用いた多点照明方式とする
ことによって、映像入力装置により得られた画像におい
て、はんだの全反射による高輝度部分ができるだけはん
だ面の全域にわたって分布するようにする。

（２）この全反射部分は通常光源の個数によって分断さ
れた形になるが、２値化によってシルク印刷などと明確
に分離できる輝度を有する。

（３）この分断された高輝度部分の形状や分布が。

場合によっては照明を切り換える事によって変化する事
に着目してはんだ良否を認識する。

以下実施例により１本発明の内容を詳細に説明する。

本発明を実施するためのシステム構成の一例を第１図に
示す。検査載板１２上のはんだ部分１１をＸ−Ｙテーブ
ル（図示せず）でテレビジョンカメラなどの映像入力装
置１の視野内へ移動させる。】３は照明器であって、映
像入力装置の光軸な中心として環状に複数段配列した点
光源を有する半球状の構造になっており、これによって
照明されたはんだ面のアナログ画像データをＡ／Ｄ変換
器３により８ｂｉｔ　　デジタルデータに変換し、ｉ像
メモリ４に記憶する。次にこのデータをはんだ面の全反
射部分だけを１とし他の部分をＯとするように。

マイクロコンピュータ５により２値化する。この２値化
閾値をあらかじめ設定する方法としては種々考えられる
が、要するにはんだ以外の輝度の高（・部分とはんだ全
反射部分の中間に設定すればよいＯ このよう罠、２値化により得られた全反射部分の面積や
分布状態を、場合によっては照明条件により変化させ、
これによってはんだ面の形状を認識し検査を行う。

以下に本システムによる認識判定方法の例について第３
図〜第６図により説明する。なお半球状照明装置におけ
る光源の配列の仕方は種々考えられるが９本実施例の場
合は点光源を８方向３段２４個配列したもので説明する
。

第３図は円形ランドを対象例として、はんだ過不足モデ
ルとその画像について示したものである。

はんだ過剰の場合、はんだの形状は図に見られるように
球形状となり９点光源の光、ａ、ｂ、ｃは全反射しすべ
てカメラに取り込まれる。そのため全反射の画像も図に
示すように、各点光源に対応−した画像となる。はんだ
適量の場合ははんだ面が凹面形状となり上中段の照明光
　Ｂ／、　　Ｃ／はカメラに取り込まれず企及↓（，１
の画像も下段照明によるものだけである。はんだ不足の
場合はんだの形状は図に示すようになり、照明光は中段
のｂ“がカメラに取り込まれず１画像も中段だけ照明す
ると全反射部分は見られない。以上の結果から照明を上
中下段と切り換えることによって円形ランドのはんだ過
不足が判断できる。その判断手順を第５図のフローチャ
ートに示す。

また他の認識判定方法として、チップランドを例に説明
する。第４図にチップランドのはんだ過不足モデルとそ
の全反射部分の画像を示す。この画像は点光源２４個す
べて点灯したものである。はんだの形状と画像の関係は
円形ランドの場合と同じである。

判定方法は１図に示す破線部分に注目すると。

はんだ過剰の場合全反射部分は２つの部分に分れ。

適量の場合は全反射部分の長さがほぼチップランドの幅
と等しくなり、不足の場合は長さがチップランドの幅よ
り短かいことが分る。具体的な判断手順を第６図のフロ
ーチャートに示す。

このように、多点照明によって得られたはんだ而の全反
射部分は、光源の個敬によって分断されるが、その分布
や大きさがはんだ面の立体「ソな形状によって顕著に変
化するから、はんだの過不足等の良否が極めて容易に認
識でき、複雑なパターン認識システノを必要としない。

またはんだブリッヂについても、多点照明のいずれかに
よる全反射光が得られる事により、検出が容易である。

なお第３図の例では照明を切り換える事を利用した認識
方法を説明したが９図から明らかなように全照明あるい
は下段ないし、上段照明による映像だけでも１判断が多
少あ（・まいになるものの。

一応の認識は可能であり９作業目的によっては。

照明条件を切り換える必要がない場合もある。

なお本発明においては、照明光源や映像入力装置など、
各種のものを適用する事が可能であり。

画像処理方法も２値化方式に限定されない。

（効果） 以上説明したように１本発明によればはんだ面検査？従
来に比べ簡単で安価な装置および認識方法で行えるよう
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の装置構成回、第２図は従来
の装置構成図、第３，５図は本発明の一実廁例図、第４
，６図は本発明の他の実施例図。 １：テレビカメラ、２：同期信号発生器、３：Ａ／Ｄ変
換器、４：画像メモリ、５：マイクロコンピュータ、６
：点光源スイッチング回路、７：光源用電源、８：映像
切換回路、９：モニタ、１０：点光源、１１：はんだ、
１２：検査基板、１３：半球状照明装置、１４：シルク
印刷。 代理人　弁理士　高　橋　明　夫 第１図 第２図 （ａ）　　　（ｂ） 第３高 ’：”、４７９１ ゛丁５　５　図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　はんだ面を多数の点光源で照射し所定の位置に設けた
   撮像装置で反射光を取り込み、あらかじめ設けた閾値を
   超えた高輝度範囲のみを分離した画像を形成し該画像に
   よりはんだ面の状態認識方式。