JPS62215854A - 基板検査装置 - 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、部品が実装された被検査プリント基板を撮像
して得られる画像を処理して前記被検査プリント基板上
の部品の有無０位置ずれ等を検査する基板検査装置に関
する。

（従来の技術） プリント基板に抵抗器や半導体素子等の各種チップ部品
をマウントするときにおいて自動マウント装置を用いた
場合、マウント後においてマウントデータどうりに部品
がマウントされていないことがある。

このため、このような自動マウント装置等を用いる場合
には、マウント後にプリン［・基板をチェックして、こ
のプリント基板上の正規の位置に正当なチップ部品が正
しい姿勢（位置、方向）でマウントされているかどうか
、また脱落がないかどうかを検査する必要がある。

しかしこのような検査を従来と同じように人手による目
視検査で行なっていたのでは、検査ミスの発生を完全に
無くすことができず、また検査速度を高めることができ
ないという問題がある。

そこで、近年、この種の検査を自動的に行なうことがで
きるプリント基板の自動検査装置が各メーカから種々提
案されている。

第４図は、このような自動検査装置の一例を示すブロッ
ク図である。

この図に示す自動検査装置は、予め入力されている基準
データと、被検査プリント基板１を画像して得られる被
検査データとを比較して前記被検査プリント基板１上に
全ての部品２−１〜２−ｎが載せられているかどうか、
およびこれらの部品２−１〜２−ｎが位置ずれ等を起こ
していないかどうか等を自動的に検査するものであり、
キーボード３と、記憶部４と、ＴＶカメラ５と、処理部
６と、表示部７とを備えている。

キーボード３は、ファンクションキー、テンキー等の各
種ギーを備えており、オペレータ等によって前記被検査
プリント基板１を検査するときの基準データつまりこの
被検査プリン１〜基板１０種類データ、この被検査プリ
ント基板１上にあるべき部品２−１〜２−ｎの色データ
、取付は位置データ、取付＆フ姿勢データ、形状データ
等の各特徴データ、Ｊ３よびこれら各特徴データに基づ
いて前記被検査プリント基板１上の各部品２−１〜２−
口の良否を検査するときに必要な許容誤差値データ等が
入力されたとき、これらの各データを記憶部４に供給す
る。

記憶部４はＲＡＭ（ランダム−アクセス・メモリ）等を
備えており、前記キーボード３から供給された各データ
を記憶するとともに、これを処理部６へ供給する。

処理部６はＴＶカメラ５によって得られた前記被検査プ
リント基板１の画像を処理して、この被検査プリント基
板１上に取り付けられている各部品２−１〜２−ｎの各
特徴データ（被検査データ）を抽出するとともに、前記
記憶部４に記憶されている前記基準データに基づいてこ
の被検査データをチェックしこのチェック結果を表示部
７に供給して前記各部品２−１〜２−ｎの良否を表示さ
せる。

（発明が解決しようとする問題点） ところでこのような従来の自動検査装置においては、キ
ーボード３から基準データを一度だけ入力すれば、記憶
部４によってこの基準データが保持されるようになって
いたので、被検査プリント基板１を検査したとき、各部
品２−１〜２−ｎの検査結果が正しくないときには、キ
ーボード３から正しい基準データを再入力しなければな
らないという問題があった。

本発明は上記の事情に鑑み、プリント基板の画像を処理
して得られた各部品の処理結果に応じて基準データを容
易に変更することができる基板検査装置を提供すること
を目的としている。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決するため本発明によるＭ根検査装置は
、部品が実装されたプリント基板を撮像して１！１られ
る画像を処理して前記プリント基板上の部品を検査する
基板検査装置において、複数の処理手段を有し、躍像部
により得られた前記プリント基板の画像を前記複数の処
理手段のいずれか１つで処理してこの処理結果を報知す
る処理部と、情報入力部から再処理要求情報が入力され
たとぎ、前記処理部に別の処理手段を選択させて前記プ
リント基板の画像を再処理させる処理内容変更部とを備
えたことを特徴としている。

（実施例） 第１図は、本発明による基板検査装置の一実施例を示す
ブロック図である。

この図に示す部品実装基板の検査装置は、基準プリント
基板１０−１をＢｌｔｌ＋して得られた画像データから
特徴パラメータを抽出して表示したとき、この表示を見
たオペレータがこの抽出が正しくなされたか否かの情報
を入力するだけで、前記特徴パラメータを抽出するとき
に用いられた基準データを自動的に修正するようにした
ものであり、Ｘ−Ｙテーブル部１３と、撮像部１４と、
処理部１５と、判定結果出力部１６と、情報入力部１７
と、テーブルコントローラ１８と、撮像コントローラ１
９とを備えている。

Ｘ−Ｙテーブル部１３は、テーブルコントローラ１８に
よって制御される２つのパルスモータ２０．２１と、こ
れらの各パルスモータ２０，２１にＪ：つてＸ軸方向お
よびＹ軸方向に駆動されるテーブル２２と、このテーブ
ル２２上に載せられた１ｔｌｕプリント基板１Ｏ−１（
または被検査ブリント塁板１Ｏ−２）を固定するチャッ
ク機構２３とを備えており、前記テーブル２２上に載せ
られた基準プリント基板１Ｏ−１（もしくは被検査プリ
ン］・基板１０−２＞は前記チャック機構２３によって
固定された後、前記各パルスモータ２０．２１によって
Ｘ軸方向およびＹ軸方向の装置が決められ、蹟像部１４
によって１１１１％される。

また１ｌｆｆｌｆ１１部１４は、前記Ｘ−Ｙテーブル部
１３の上方に配置され、前記撮像コントローラ１９が出
力する制御信号によってそのピント、倍率、感度等が制
御されるＴＶカメラ２５と、このＴＶカメラ２５に対し
て同軸的に配置され、前記ｆｉｉｆｌ！コントローラ１
９が出力する１ｉ１１１１１１信号によってその明るさ
等が制御されるリング照明装置２６とを備えて構成され
ており、前記ＴＶカメラ２５によって得られた画像信号
（アナログ信＠）は処理部１５へ供給される。

また、情報入力部１７は、基準プリント基板１０−１の
種類（例えば、基板ナンバ等）、この基準プリント基板
１０−１に載っている部品１ｌ−１ａ〜１ｌ−ｎａの種
類９部品数１位置等に関するデータや処理手順（例えば
、パラメータを抽出するときの基準データや処理の良否
情報）等の情報などを入力するためのキーボードやマウ
ス等を備えて構成されるものであり、ここから入力され
たデータや操作情報などは処理部１５へ供給される。

処理部１５は、ティーチングモードと、検査モードとを
有し、ティーチングモードのときには、前記比像部１４
から供給される画像信号（基準プリント基板１０−１の
画像信号）から特徴パラメータ（基準パラメータ）を抽
出して、これを判定結果出力部１６に表示させるととも
に、こ、の表示を見たオペレータが特徴パラメータの抽
出をやりなおすように指示すれば、前記画像信号から特
徴パラメータを抽出するときに用いた基準データを修正
して、特徴パラメータの抽出をやりなおし、また検査モ
ードのときには、ティーチングモードで得られた基準デ
ータに基づいて前記躍像部１４から供給される画像信号
く被検査プリント基＃１１０−２の画像信号）から特徴
パラメータ（被検査パラメータ）を抽出するとともに、
この被検査パラメータと前記パラメータとを比較して、
前記被検査プリント基板１０−２上に部品１ｌ−１ｂ〜
１ｌ−ｎｂの全てがあるかどうか、およびこれらの各部
品１ｌ−１ｂ〜１ｌ−ｎｂが位置ずれ等を起こしていな
いかどうかを判定するように構成されており、画像入力
部２７と、画（ＩＩ処理部２８と、メモリ２９と、判定
部３０と、制御部３１とを備えている。

画像入力部２７は、前記鴎作部１４から供給された画像
信号をＡ／Ｄ変換したり、各種の補正処理（例えば、シ
ェーディング補正など）をしたりして、前記基準プリン
ト基板１０−１被検査プリント基板１０−２の画像デー
タ（画像信号を補正して量子化したデータ）を作成する
ものであり、ここで得られた前記基準プリント基板１０
−１、被検査プリント基板１０−２に関する画像データ
は前記制御部３１などへ供給される。

また、画像処理部２８は、ティーチングモードのとき、
前記制御部３１から供給される処理指示信号に基づいて
、基準データ（この実施例では。

２ｉＵ化ａ偵データ）を変更しながら前記制御部３１を
介して供給される前記基準プリント基板１〇−１の画像
データから各部品１ｌ−１ａ〜１ｌ−ｎａの特徴パラメ
ータ（基準パラメータ）を抽出し、また検査モードのと
きには、前記ティーチングモードで最後に用いられた基
準データに堪づいて前記制御部３１を介して供給される
前記被検査プリント基板１０−２の画像データから各部
品１ｌ−１ｂ〜１ｌ−ｎａの特徴パラメータ（被検査パ
ラメータ）を抽出するものであり、ここで１ｔ′＃られ
た前記基準プリント基板１Ｏ−１（または、被検査プリ
ント基ｌＮ１０−２）に関する各パラメータは前記制御
部３１や判定部３０などへ供給される。

またメモリ２９は前記制御部３１から前記も（準プリン
ト基板１０−１の画像データ、この猛ｆｌｕプリント基
板１０−１上にある各部品１ｌ−１ａ〜１ｌ−ｎａの特
徴パラメータ（基準パラメータ）。

これらの１・Ｙ６２パラメータを抽出するのに必要な基
準データなどを供給されたときに、これらを記憶するも
のであり、前記制御部３１から転送要求があったときに
、この基準パラメータなどを首記画像処理部２８や前記
判定部３０などへ供給する。

判定部３０は、検査モードのとぎに前記メモリ２９が出
力ザる前記基準パラメータと、前記制御部３１を介して
供給される画像処理部２８で得られた被検査パラメータ
とを比較して、前記被検査プリント基板１０−２の部品
１ｌ−１ｂ〜１１−ｎ　ｂ　／）ＸＩｌｉ落しているか
どうか、およびこれらの部品１ｌ−１ｂ〜１１−ｎｂが
姿勢ずれを起こしているかどうかなどを判定するもので
あり、この判定結果は前記制御部３１などへ供給される
。

制御部３１は、マイクロコンピュータ等を備えてＪ′３
つ、前記情報入力部２７から入力された情報お」、び予
め入力されているプログラムなどに基づいて前記画像入
力部２７、画像処理部２８、メモリ２９、判定部３０や
装置各部を制御する。

また、判定結果出力部１６はＣＲＴ　（ブラウン管表示
器）やプリンタ等を備えて構成されるものであり、前記
制御部３１から基準パラメータψ〕検査パラメータを供
給されたり、基、準プリント＞４１ｍ１０−１．検査プ
リント基板１０−２の画像データを供給されたり、判定
結果を供給されたりしたときにこれを表示したり、プリ
ントアラｌ−ｕたりする。

また、テーブルコントローラ１Ｂは前記制御部３１と前
記Ｘ−Ｙテーブル部１３とを接続するインターフェース
等を備えており、前記Ｘ−Ｙテーブル部１３で得られた
データを前記′Ａ＋４１１ａ部３１’＼供給したり、前
記制御部３１から供給される制御信号に基づいて前記Ｘ
−Ｙテーブル部１３をｆｉｉ制御したりする。

また、撮像コントローラ１９は前記制御部３１と前記＠
像部１４とを）３続するインターフェース等を備えて構
成されるものであり、前記制御部３１から供給される制
御信号に基づいて前記撮像一部１４を制御する。

次に、この実施例の動作をティーチングモードと検査モ
ードとに分けて説明する。

まず、ティーチングモードにおいては第２図（Δ）で示
されるフローチャートのステップＳＴ１が実行されて装
置各部がティーチングモードにされるとともにステップ
ＳＴ２で情報入力部１７から１１￥プリント３１１０−
１のカードナンバや基準データ等が入力される。

そしてこれらの各データが入力されれば、制御部３１は
前記情報入力部１７からこれらの各データを取り込んで
、これをメモリ１つに記憶させるとともに、これら各デ
ータの一部（基準データ）を画＠処理部２８へ供給する
。

次いで、Ｘ−Ｙテーブル部１３のテーブル２２士に基準
プリント培板１０−１が載せられれば、Ｚｌｌ岨部３１
はステップＳＴ３でチャックＲ構２３と、各パルスモー
タ２０，２１と、リング照明装置２６と、ＴＶカメラ２
５とをＩｌｌ　ｔｉｌｌして、このＴＶカメラ２５に基
準プリント球根１０−１を比象さけるとと５に、前記Ｔ
Ｖカメラ２５ににって得られた前記基型プリントｌｆｆ
１１０−１の画像信号を画像入力部２７によって画像デ
ータに変換さゼ、ステップＳＴ４でこの変換結果（基Ｑ
基板画像データ）を画像処理部２８へ転送させ、パラメ
ータ抽出決定ルーチン３５を実行させる。

このパラメータ抽出決定ルーチン３５では、画像処理部
２８は第２図（Ｂ）に示すステップＳＴ５において、前
記基準データ（初期閾値Ｔ　ｌ−１１）で前記基ＱＷ板
両画像データ２直化し、ステッドＳＴ６でこの２値化結
果（２値化画像）を制御部３１へ送出し、判定結果出力
部１６に表示させる。

この場合、第３図（Ａ）に示す如く、前記基準基板画像
データによって示される各部品画像３６−１〜３６−ｎ
のうち、１つの部品画像３６・−１（１≦１≦ｎ）が濃
く、かつ他の１つの部品３６−ｊ（１≦ｊ≦ｎ、１≠ｊ
）が薄く、これら各部品面ｅ３６−ｉ、３６−ｊを含む
１つの走査ラインａの信号の強度が第３図（Ｂ）に示す
如くなっている場合において、前記基準データの初期閾
値ＴＨ１が高ければ、判定結果出力部１６には第３図（
Ｃ）に示す２１ｉ１１！化画像ＰＡ１が表示される。

そして、この２値化画像ＰＡ１の表示が終了すれば、画
像処理部２８は、ステップＳＴ７で判定結果出力部１６
に２値化処理が正しく行なわれたか否かを聞くメツセー
ジ゛’　Ｇ　Ｏ／　Ｎ　Ｇ　”を表示させ、ステップＳ
Ｔ８で入力待らになる。

ここで、判定結果出力部１６の画面上に表示された２ｆ
ｉｆＪ化画像ＰＡ１を見て、オペレータが部品面積が過
少であると判断して情報入力部１７のＮＧ過少キーを押
せば、画像処理部２８は前記ステップ５Ｔ１８からステ
ップＳＴ９へ進み、ここでオペレータによって押された
キーがＮＧキーの１つであることを検知してこのＳＴ９
から５Ｔ１０−へ分岐する。

そして、画像処理部２８はこのステップ５Ｔ１０で、オ
ペレータによって押されたキーがＮＧ過少キーであるこ
とを検知してこのステップ５Ｔ１０からステップ５Ｔ１
１へ分岐し、ここで前記閾値−「ト１１から修正値に／
ｎ　（ただし、Ｋは定数、ｎは修正回数）を減算して新
たな閾値ＴＨ２を求め、ステップ５Ｔ１２でそれまでの
閾値ＴＨＩと新たな閾値ＴＨ２とが矛盾するかどうかを
グーニックする。

そしてもし、それまでの閾値Ｔ　Ｈ１と新たな閾１１　
Ｔ　Ｈ２との間に矛盾があれば、画像処理部２８はこの
ステップ５Ｔ１２からステップ５Ｔ１３へ分岐し、ここ
で判定結果出力部１６に矛盾が発生したことを示すメッ
セージ文を表示させて、動作を終了し、またそれまでの
閾１ｍ　Ｔ　Ｉ−１１と新たな閾値ＴＨ２との間に矛盾
がなければ、ステップ５Ｔ１２から前記ステップＳＴ５
へ戻し、新たな閾値を用いて上述した２値化処理を再度
実行する。

そして、判定結果出力部１６に第３図（Ｄ）に示すよう
な２ｆａ化画像ＰＡｎ、っまり前記部品画像３６−　：
　、　３６−ｊを共に含む２値化画像が表示され、この
２値化画像ＰΔｎを見たオペレータが情報入力部１７の
Ｇｏ主キー押せば、画像処理部２８は前記ステップＳＴ
９からステップ５Ｔ１４へ分岐し、ここで最も新しい閾
値、つまり前記２値化画像ＰＡｎを求めるときに用いた
閾値ＴＨｎを最適閾値として記憶した後、動作を終了す
る。

また上述した２値化処理において、判定結果出力部１６
に第３図（Ｅ）に示す如く、実際の部品面積よりも大き
な部品面積を有する２値化画像ＰＡ１が表示され、この
２値化画ｆＪＩＰＡ　１を見たオペレータが情報入力部
１７のＮＧ過大キーを押せば、画像処理部２８は前記ス
テップ５Ｔ１１に代えて、ステップ５Ｔ１５を実行し、
それまでの閾値Ｔ　Ｈ１に修正値に／ｎを加算して新た
な閾値Ｔト１２を求めた後、前記ステップ５Ｔ１２へ進
む。

つまり、このパラメータ抽出決定ルーチン３５では、判
定結果出力部１６に表示された２値化画像を見たオペレ
ータが、ＮＧ過少キー、ＮＧ過大キーのいずれかを押す
だけで、閾値を修正することができる。

次いで、このパラメータ抽出決定ルーチン３５の処理が
終了すれば、制御部３１は第２図（Ａ）のステップ５Ｔ
１６で前記パラメータ抽出決定ルーチン３５で得られた
２　１ｌＩＩ化画像ＰＡｎを基準パラメータファイルと
して、また前記最適［Ｉ　ＶｉＴ　Ｈｎを槙準データと
してメモリ２９に、各々記憶させる。

また検査モードにおいては、制御部２８は第２図（Ｃ）
で示されるフローチャートのステップ５Ｔ１８を実行し
て装置各部を検査モードにした後、ステップ５Ｔ１９で
前記メモリ２９゛に記憶されている基準データを画像処
理部２８へ転送させるとともに、前記メモリ２９に記憶
されている基準パラメータファイルを判定部３０へ転送
させる。

次いで、Ｘ＝Ｙテーブル部１３のテーブル２２上に被検
査プリント基板１０−２がＩａ、ｔ！られれば、制御部
３１は、ステップ５Ｔ２０でチャック機構２３を動作さ
せて、この被検査プリント基板１０−２を固定させ、次
いで各パルスモータ２０．，２１を制御して、被検査プ
リント基板１ｏ−２のＸ軸方向位置およびＹ軸方向位置
を決めるとともに、リング照明装置２６の明るさおよび
ＴＶカメラ２５の撮像条件等を調整する。

次いで、制御部３１はステップ５Ｔ２１で前記ＴＶカメ
ラ２５に被検査プリント基板１ｏ−２を眼像させるとと
もに、前記画像入力部２７を動作させて、前記ＴＶカメ
ラ２５で得られた前記被検査プリン１へ基板１０−２の
両＠信号から画像データ（被検査阜板画像データ）を作
成させるとともに、これを画像処理部２８／＼転送させ
、ステップ５Ｔ２２で前記基準データで示される最適閾
値Ｔ１−１　ｎで前記被検査基板画像データを２１ｉｉ
ｌ化処理させる。

次いで、Ｌ制御部３１は、ステップ５Ｔ２３で前記画像
処理部２８で１９られた２値化結果（２値化画像）を被
検査パラメータファイルとして判定部３０へ転送させ、
この被検査パラメータファイルと前記基準パラメータフ
ァイルとを比較させて被検査プリント基板１０−２の部
品１ｌ−１ｂ〜１１−　ｎ　ｂが脱落しているかどうか
、およびこれらの部品１ｌ−１ｂ〜１ｌ−ｎｂが姿勢ず
れを起しているかどうかなどを判定させ、ステップ５Ｔ
２４てこ判定結果へ判定結果出力部１６へ供給させて表
示さける。

このＪ：うにこの実施例においては、ティーチングセー
ドのとき、過少ＮＧ主キー）過大ＮＧ主キー押すだけで
Ｈｔ　ｔＸ＋＝データが変更されるようにしたので、基
準データを簡単に、かつ容易に修正することができる。

また、この赫準データによって基準画像を２値化したと
きの処理結果を判定結果出力部１６の両面上に表示する
ようにしているので、不慣れなオペレータでｔＪＥｉ準
データを最適化させることができる。

また、基準データを修正するときに、過去の値を考慮し
ているので、修正の程度を適確にすることができる。

また上述した実施例においては、ティーヂングモードの
ときに基準データを修正するようにしているが、検査モ
ードのとぎにも基準データを修正し得るようにしてら良
い。

また上述した実施例においては、画像処理部２８や判定
部３０で画像の処理やパラメータの判定処理を行なうよ
うにしているが、これら画像処理部２８や判定部３０で
行う処理は、制御部３１のプログラムで行うようにして
も良い。

また、上）ホした実施例においては、基準データとして
２値化閾圃を用いたが、基準データとして色、位置、許
容誤差値等の判定数値を修正するようにしても良い。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、ブリントヰ板の画
像を処理して得られた各部品の処理結果に応じて基準デ
ータを容易に変更することができ、これによって最適な
基準データを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるり板検査装置の一実施例を示すブ
に１ツク図、第２図（Δ）〜（Ｃ）は各々同実施例の動
作例を示すフローチャート、第３図（Ａ）〜（Ｅ）は各
々同実施例を説明するための模式図、第４図は従来の自
動検査装置の一例を示すブロック図である。 １０−１・・・プリント塁ｔＮ（ｊ！＋７プリント基板
）、１０−２・・・プリント基板（被検査プリント基板
）、１４・・・撮像部、１７・・・処理内容変更部（情
報入力部）。 特許出願人　　　立石電機株式会社 代理人　　　弁理士　　Ｗ！哲二（他１名）第２図 （Ａ） 第３図 （Ａ）　　　　　　（Ｂ） ３す （Ｃ）　　　　　　（０） 手続ネ市正書 昭和６２年３月２３日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　部品が実装されたプリント基板を撮像して得られる画
   像を処理して前記プリント基板上の部品を検査する基板
   検査装置において、複数の処理手段を有し、撮像部によ
   り得られた前記プリント基板の画像を前記複数の処理手
   段のいずれか１つで処理してこの処理結果を報知する処
   理部と、情報入力部から再処理要求情報が入力されたと
   き、前記処理部に別の処理手段を選択させて前記プリン
   ト基板の画像を再処理させる処理内容変更部とを備えた
   ことを特徴とする基板検査装置。