JPS62229017A

JPS62229017A - 検査装置

Info

Publication number: JPS62229017A
Application number: JP61072891A
Authority: JP
Inventors: Shingo Sekiguchi; 関口　眞吾
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-03-31
Filing date: 1986-03-31
Publication date: 1987-10-07

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、印刷配線板の回路部品装着状態の良否判定を
行なう検査装置の改良に関する。

（従来の技術）近年、例えば電子１器の生産ラインではフ１クトリオー
トメーシｉンの推進に伴い各工程で自動化が進んでいる
が、そのうち印刷配線板の検査工程では回路部品のＨ着
状態を自動的に検査する装置が導入されている。この種
の装置は、例えば第４図に示す如くベルトコンベア等の
搬送装置（図示せず）により送られる印刷配線板１の上
方および下方にそれぞれ照明器２，３を配設して印刷配
線板１に対しその上下両面から照明を行ない、その反射
像および透過像の合成像を印刷配線板１の垂直上方に配
設した撮像器４により撮像してその撮像画像から印刷配
線板１に装着されている回路部品の装着状態の良否判定
を行なうようにしたものである。尚、Ｌはａｍ器４によ
るｉａ像走査位置、Ｂは印刷配線板１の搬送方向である
。このような装置を使用すれば、反射像と透過像との合
成により印刷配線板１の基板部分および回路パターンの
像は消去されて回路部品の像のみが残るので、この合成
画像から回路部品の装着位置のずれや装着向きの誤り等
を確実にかつ能率良く検出でき、生産性を高める上で極
めて有用である。

ところが、この様な従来の検査装置には次のような問題
点があった。

■　印刷配線板１の反射像および透過像を搬像器４で同
時にｍ像することにより合成像を得る構成であるため、
各照明器２，３間の相互干渉により品質の良い合成像を
得ることが難しく、また解像度の良い合成像を得るため
には各照明器２．３および撮像器４の位置調整を最適位
置に高精度に行なわなければならず、その作業が橿めで
面倒で多くの手間と時間を要することから作業者の負担
が大きかった。

■　一般に印刷配線板には、例えば第５図（ａ）に示す
如く基板１３上に回路パターン１２が形成されているが
、この回路パータン１２は第５図（ｂ）に示すように断
面形状が台形状をなしている場合が多い。このように回
路パターン１２が台形状であると、その反射像は例えば
第６図（ａ）に示す如く回路パターン１２の上底部分（
幅Ｗ１）のみが白画像となり、一方透過像は第６１ｆｉ
（ｂ）に示す如く回路パターン１２の下底部分（幅Ｗ　
２　”）が黒画素となる。すなわち、本来回路パターン
（粂の大きさは反射像であってもまた透過像であつ・て
も等しくならなければならないが、異なってしまうこと
になる。このため、上記反射像と透過像との合成像は第
６図（Ｃ）に示す如く回路パターン１２の輪郭部分に黒
画像が現われたものとなり、これが回路部品１１の装着
状態の良否判定５悪影響を及ぼすという問題があった。

（発明が解決しようとする問題点）以上のように従来の検査装置は、調整、判定精度および
被検査対象の形状による画像判定精度上の難点を有する
もので、本発明はこのうち特に全被検査対象に共通の問
題点である前者の問題点に看目し、各照明間の相互干渉
による影響を排除し、これにより面倒で精密な調整を必
要とすることなく高品質の合成画像を得られるようにし
、調整作業が簡単で高精度の良否判定を行ない得る検査
装置を提供しようとするものである。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は、印刷配線板による反射像および透過像を各別
に１ｌＩｌ像する撮像手段と、この撮像手段による！１
ｉｌ（ＩＩ走査位置に対し各別に反射照明および透過照
明を行なう照明手段と、上記撮像手段により得られた反
射Ｉｉ―および透過画像の合成手段とを設け、この画像
合成手段により反射画像および透過画像を互いに同期を
とって画像合成し、この画像合成手段により得られた合
成画像を回路部品装着状態の良否判定に供するようにし
たものである。

（作用）この結果、反射像のｍｓと透過像の撮像とはそれぞれ独
立して行なわれることになるので照明器相互間の光学的
干渉は低減され、これにより各照明器の微妙な位置調整
は不要にでき、その分作業者の負担は軽減される。また
反！１４１！ｉおよび透過像はそれぞれ他の照明器の影
響をほとんど受けない単独の光学像としてＩｌ像される
ので、これにより得られる合成画像はノイズ成分の少な
い高品質の画像となり、これにより高精度の良否判定が
可能となる。

（実施例）第１図は、本発明の一実施例における検査装置の構成を
示すもので、前記第４図および第５図と同一部分には同
一符号を付しである。

印刷配線板１は図示しない搬送装置により矢印Ｂ方向に
定速搬送されるようになっており、この搬送路の上方に
は搬送方向に一定距離Ｘだけ離間した状態で第１のＲＩ
ｌ器４１および第２のＩＨＩ器４２が配設されている。

これらの撮像器４１゜４２はそれぞれ印刷配線板１の反
射像および透過像を撮像するもので、それぞれ固体ｍ機
器を使用したうインセンサから構成、される。また、上
記搬送路の上方および下方には、それぞれ反射照明用の
第１の照明器２１．２２および透過照明用の第２の照明
器３１が配設されている。これら第１の照明器２１．２
２および第２の照明器３１はそれぞれ上記第１の撮像器
４１および第２の撮像器４２による＃ｌ像走査位置を照
明するもので、それぞれハロゲンランプからなる線状光
源２１ａ。

２２ａ、３１ａとその光照射方向を限定するガード２１
ｔ）、２２ｂ、３１ｂとから構成される。

一方、図中５は画像処理回路であり、この回路は上記第
１および第２の撮像器４１．４２のｌｆｌ像走査開始タ
イミングを指定するタイミング回路５１と、各撮像器４
１．４２から出力された反射画像信号および透過画像信
号をそれぞれ増幅する増幅器５２．５５と、この増幅器
５２．５５から出力された各画像信号を例えば二値化す
る処理回路５３．５６と、メモリ回路５４と、このメモ
リ回路５４から読み出された反射画像信号と上記処理回
路５６から出力された透過画像信号とを合成する論理積
回路５７とから構成される。このうちメモリ回路５４は
、上記処理回路５３から出力された反射画像信号のうち
回路パターン像の輪郭を所定画素分太らせる処理を行な
う画像補正部と、この画嫌補正部で補正された反射画像
信号を一時記憶したのち前記処理回路５６から出力され
る透過画像信号に同期して読出すバッファ部とから構成
される。第２図はその回路構成を示すもので、処理回路
５３から出力された反射画像信号は一旦シフトレジスタ
６１にシフト入力される。そして、シフト毎にこのシフ
トレジスタ６１の所定のレジスタの並列出力が画像変換
用のＲＯＭ６２にアドレスとして供給され、これにより
反射画像の回路パターンの輪郭を太らせる処理が行なわ
れる。また、このＲＯＭ６２により変換された補正反射
画像信号は、バッファ部としてのＲＡＭ６３に導入され
て一時記憶され、前記各搬像器４１，４２１！［１の離
間距ＭＸに対応する時間が経過したのち、処理回路５６
から出力される透過画像信号に同期して読み出されて論
理積回路５７による合成処理に供される。

このような構成であるから、印刷配線板１が搬送される
と、タイミング回路５１から第１の撮像器４１および第
２の撮像器４２に対してそれぞれ一定周期でタイミング
信号が出力され、これにより第１のｍｓ器４１および第
２の撮像器４２は印刷配線板１に対しｌ１ｌ（ＩＩ定走
査開始する。このとき、上記第１のａｍ器４１の搬像走
査位置には第１の照明器２１．２２による反射照明が行
なわれているので、上記第１の撮像器４１からは印刷配
線板１の反射画像信号が得られる。また、第２の撮像器
４２のｌｌ！ｌｆ！！走査位置には印刷配線板１の裏面
側から第２の照明器３１による透過照明が行なわれてい
るので、上記第２のＩｌｉ像器機器からは印刷配線板１
の透過画像信号が得られる。ところで、このとき上記第
１の照明器２１．２２および第２の照明器３１の照明領
域は各々対応する撮Ｉａ器４１゜４２の撮像操作位置付
近に限定されている。このため、第１．ｔ５よび第２の
各Ｖ１ａ器４１．４２により得られる画像信号はそれぞ
れ他の照明器の影響を全く受けないものとなる。

そうして、上記各撮像器４１．４２から反射画像信号お
よび透過画像信号が得られると、このうち反射ｉｉｅ信
号は処理回路５３で二１直化されたのちメモリ回路５４
に導入され、ここで白画像の輪郭を太らせる処理が行な
われたのちバッファ部としてのＲＡＭ６３に一時記憶さ
れる。また第２の搬像器４２により得られた透過画像信
号は、処理回路５６で二値化されたのちそのまま論理積
回路５７に供給される。したがって、この状態で第１の
！ｌ像機器１により印刷配線板１の回路パターン１２上
を走査した反射画像信号が得られると、この反射画像信
号中の回路パターン像は白画像であるため、この回路パ
ターン像はメモリ回路５４の上記輪郭補正処理によりそ
の輪郭が所定画素弁太らされる。このため、たとえ回路
パターン１２−が台形状に形成され、これにより回路パ
ターン像の幅が例えば前記第６図（ａ）に示す如く上底
部分の幅ＷＩＬかない反射画像が得られたとしても、こ
の回路パターン像の幅は上記輪郭の補正処理により下底
部分の幅Ｗ２と略等しくなるように補正される。第３図
（ａ）にその補正処理後の反射画像を示す。

一方、上記第１の撮像器４１により回路パターン１２上
の任意の走査位置の反射画像信号が得られてから各撮像
器４１．４２相互間の間隔Ｘに相当する時間が経過する
と、第２のｌ１Ｉｌ像器４２からは上記回路パターン１
２上の任意の走査位置における透過画像信号が得られる
。この時点でメモリ回路５４は、バッファ部に記憶され
ている補正反射画像信号を読み出し、この信号を論理積
回路５７に供給する。そうすると論理積回路５７では、
印刷配線板１上の同一走査位置にて得られた補正反射画
像信号と透過画像信号とが論理積処理され、これにより
補正反射画像と透過画像との合成がなされる。この結果
、例えば第５図（ａ）に示す印刷配線板１をｍｓ定走査
たとすると、その補正反射画像は第３図（ａ）に示す如
く基板部分１３および回路部品１１に対応する部分のみ
が黒画像（“Ｌ　ＩＩレベル）となり、一方透過画像は
第３図（１））に示す如く回路パターン１２および回路
部品１１に対応する部分のみが黒画＠　（”　Ｌ　”レ
ベル）となる。そして、これらの画像を論理積処理する
と、共に黒画像となっている回路部品１１に対応する部
分のみが第３図（Ｃ）に示す如く黒画像として残り、他
の部分は白画像となる。したがって、このような合成画
像を図示しない判定回路に供給すれば、印刷配線板１上
の回路部品１１の装着位置のずれや装着向きが傾いてい
ないかどうか等の装着状態の良否が正確に判定できる。

このように本実施例であれば、２台のＷｉ像凶器４１４
２を印刷配線板１の搬送方向に所定距離Ｘだけ離間して
配設するとともに、これらのｍＩＩ器４１．４２の走査
位置に対し各別に照明を行ない、かつ上記各撮像器４１
．−４２により得られた反射画像および透過画像のうち
反射画像をバッファ部に記憶して、各撮像器の離間路ａ
Ｘに相当する時間が経過した後、つまり同一走査位置の
透過画像が得られるタイミングで読み出して合成するよ
うにしたことによって、第１の照明器２１゜２２および
第２の照明器３１間の相互干渉を完全に無くすことがで
き、これによりノイズ成分の少ない＾品質の撮像画像を
得ることができて判定精度を高めることができる。また
、照明器の面倒な位置調整を不要にすることができ、こ
れにより調整作業を簡単化して調整に要する手間や時間
を低減し、調整作業者の負担を大幅に軽減することがで
きる。また本実施例であれば、反射画像をメモリ回路５
４に記憶する際に回路パターン像を太らせる処理を行な
ったことによって、たとえ回路パターン１２の断面形状
が台形状であったとしても、反射画像および透過画像の
回路パターン像を一致させることができ、これにより合
成画像に回路部品１１以外のノイズ部分が発生する不具
合を低減することができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例
えば、上記実施例では２台の！ｆｉ像器機器。

４２を設けたが、！Ｉｉ像器機器台だけとし、シャッタ
などの照明切換手段を設けてこの手段により反射照明と
透過照明とを切換えて撮像器のＩｌ像走査位置に対し行
なうことにより、反射像のａ像走査と透過像のｍｅ定走
査を時分割で行なうようにしてもよい。また、上記実施
例では反射画像の回路パターン像の輪郭を太らせるよう
にしたが、透過画像の回路パターン像の輪郭を細らせる
ようにしてもよく、双方の処理をそれぞれ行なってもよ
い。

その他、撮像手段や画像合成手段の構成、印刷配線板の
種類や構成等についても、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形して実施できる。

［発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、印刷配線板による
反射像および透過像を各別に撮像する撮像手段と、この
撮像手段によるＩｌ＠走査位置に対し各別に反射照明お
よび透過照明を行なう照明手段と、上記撮１象手段によ
り得られた反射画像および透過画像の合成手段とを設け
、この画像合成手段により反射画像および透過画像を互
いに同期をとって画像合成し、この画像合成手段により
得られた合成画像を回路部品装着状態の良否判定に供す
るようにしたことによって、各照明間の相互干渉による
影響を排除し、これにより面倒で精密な調整を必要とす
ることなく高品質の合成画像を（ａることかでき、調整
作業が簡単で高精度の良否判定を行ない得る検査装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ本発明の一
実施例における検査装置を説明するためのもので、第１
図は同装置の概略構成図、第２図はメモリ回路の回路構
成図、第３図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ印刷配線板の反
射画像、透過画像およびその合成画像の一例を示す模式
図、第４図乃至第６図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ従来の
検査ｆｉ置を説明するためのもので、第４図は同装置の
構造部分の構成を示す斜視図、第５図（ａ）は印刷配線
板の構成の一例を示す平面図、第５図（ｂ）は第５図（
ａ）のＡ−Ａ矢視断面図、第６図（ａ）〜（Ｃ）はそれ
ぞれ印刷配線板の反射画像、透過画像およびその合成画
像の一例を示す模式図である。１・・・印刷配線板、１１・・・回路部品、１２・・・
回路パターン、１３・・・基板部分、２１．２２・・・
第１の照明器、３１・・・第２の照明器、２１ａ、２２
ａ。３１　ａ−・・線状光源、２１　ｂ、２２ｂ、３１　ｂ
・・・ガード、４１・・・第１の撮像器、４２・・・第
２の撮像器、５１・・・タイミング回路、５２．５５・
・・増幅器、５３、！５６・・・処理回路、５４・・・
メモリ回路、５７・・・論理積回路、６１・・・シフト
レジスタ、６２・・・ＲＯＭ、６３・・・ＲＡＭ。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦６１′ 菜　２　図（ａ）　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）（Ｃ）第３図第４図（ａ）（ｂ）（Ｃ）ｗ！４６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）回路部品が装着された印刷配線板に対し表裏両面
からそれぞれ照明を行なってその反射像および透過像を
撮像し、この撮像画像から回路部品の装着状態の良否判
定を行なう検査装置において、前記印刷配線板による反
射像および透過像を各別に撮像する撮像手段と、この撮
像手段による撮像走査位置に対し各別に反射照明および
透過照明を行なう照明手段と、前記撮像手段により得ら
れた反射画像および透過画像を互いに同期をとつて合成
し回路部品装着状態の良否判定に供する画像合、成手段
とを具備したことを特徴とする検査装置。
（２）撮像手段は、印刷配線板の搬送方向に所定距離離
間して配設された２台の撮像器により反射像および透過
像を各々撮像するものである特許請求の範囲第（１）項
記載の検査装置。
（３）撮像手段は、１台の撮像器と照明切換手段とを有
し、この照明切換手段により反射用照明および透過用照
明を択一的に切換えて行ない、これにより得られる反射
像および透過像をそれぞれ上記撮像器で撮像するもので
ある特許請求の範囲第（１）項記載の検査装置。
（４）画像合成手段は、反射画像中の回路パターン像の
輪郭を一定量太らせるかまたは透過画像中の回路パター
ン像の輪郭を一定量細らせる画像処理を行なつたのち、
反射画像および透過画像を相互に合成するものである特
許請求の範囲第（１）項記載の検査装置。