JPS62239040A - 電子部品の取り付け状態検査方式 - 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］ この発明は、電子部品の取り付け状態検査方式に関し、
特に、プリント基板」−に設置されたチップ部品とか　
ｈＰ、導体チップ部品、ＩＣ，ＬＳＩパッケージ、抵抗
器、コンデンサ等の部品のプリント基板−Ｌにおける取
り付け状態を効率よく検査できるような電子部品の取り
付け状態検査方式に関する。

［従来の技術］ 電子部品のプリント基板上の取り付け位置とか、そのず
れは、取り付け角度等、その取り付け状態を検査ザるシ
ステムとしては、部品全体に所定の光を照射して、部品
の全体的な映像をイメージセンサ等により採取して、こ
の映像を画像解析して検査するものや、超音波等を使用
して検査するものがある。

［解決しようとする問題点］ 従来の部品の全体的な映像をイメージヤ／す）・により
採取して画像解析するものにあっては、データの処理１
１Ｖが多く、部品の数が多くなると、購入なデータ処理
を要求されて、処理が遅くなり、１・分な検査ができな
いという欠点がある。

また、超？″１波等によりセンスするものにあっても、
部品の種類によっては、解像度が落ぢ部分な検査ができ
ず、部品取付１ｔｌ認率が人きくなり、しかも特殊な処
理を７殼とする。

さらに、主１部品によっては色調の相違するものがあっ
て、照射光等を調整しても検査し難いという欠点がある
。

［発明の目的コ この発明は、このような従来技術の問題点等にかんがみ
てなされたものであって、このような問題点等を解決す
るとともに、そのデータ処理ｌｉｔが少なく、効率的に
電ｒ部品の認識とか、その取り付け位置とか、そのずれ
１１１等を検出することができる電ｒ部品の取り付け状
態検査方式を提供することを目的とする。

［問題点を解決するためのＦ段コ このような１１的を達成するためにのこの発明の電ｒ部
品のＩＩＮり付け状態検査方式における１段は、）、（
板１に取りイ・１けられた電ｒｒ’＋＜品に対して所定
の複数の方向から電ｒ部品に光を照射して電ｒ部品の外
形の１１反射像を採取し、この１１反射像に対する画像
データから基板１°における電子部品の取り付け状態を
判定するというものである。

［作用コ このように構成することにより、電ｒ部品を１、〜機付
ける複数の外形画像データの処理で電Ｊ’　ｆｆ１ｓ品
の種別又はその取付状態認識ができ、たとえ、検査対象
となる電ｒ部品が多くなっても、複数の外形画像データ
から電子部品の基板に対する取り付け位置又はその角度
のずれをはじめとして、各種の演′Ｓ９をすることがで
き、その不束の取付位置関係から精度の高い取り付け状
態の検査ができる。

その結果、電ｒ部品の取り付け状態の検査におけるデー
タ処理１．１が低減するとともに、少ないデータであっ
ても、効率のよい処理ができ、多種多様な部品を中時間
に検査可能である。

また、得られる映像が部品の外形又は境界部分に対する
１［：反射像であるこ吉から１１：反射を生じる強度の
光を照射すれば、部品の色調に影響され難い。

［天施例］ 以ド、この発明の一実施例について図面を用いて詳細に
説明する。

第１図は、この発明の電ｒ部品の取り付け状態検査方式
を適用した部品取付検査装置の外観図であり、第２図は
、部品取付検査装置の画像処理装置の構成を示すブロッ
ク図、第３図（ａ）〜（ｅ）は、その採取映像と部品の
関係を示す説明図である。

第１図において、１０は、部品取付検査装置であって、
１は、そのカメラであり、２，２は−・対の投光器であ
り、Ｘ−Ｙステージ４１に載置された基板３１−の電子
部品７に両側から光を照射する。

なお、前後にも同様な関係で１対の投光器（図ｊ（＜せ
ず）が設けられていて、この装置では、合３１４５一 つの投光器が配置されている。

ここで、カメラ１と前後／左右の投光器２，２゜２．２
、そしてＸ−Ｙステージ４とは、それぞれ部品取付検査
装置１０の本体フレーム叉はカメラ台５に・定の位置関
係をもって固定されている。

そして投光器２．　２．２．２は、それぞれＸ−Ｙステ
ージ４の而に対して２０度〜３０度の低い角度範囲内に
おいて選択された特定角度で傾斜配置されている。

電ｒ部品７を搭載したノ、（板３は、Ｘ−Ｙステージ４
−１−に着脱可能に固定されていて、画像処理装置６の
制御の下にＸ−Ｙステージ４を作動させて、ＩＩ的とす
る検査対象部品をカメラ１の視！ｔｌＦ内に入るように
基板３を移動させる。

そして、投光器２．　２．２．２により光！１（１射を
行うと、光Ｓの照射角度が２０度〜３０度と低い角度で
あることから、低い入射角での照射となるため、基板３
の表面及び電子部品７の表面０１／而部）より反射して
カメラ１に入る光は少なくなり、全体として暗い画像と
なる。

この反射像の中で部品の角の部分にあたった光Ｐのみは
、明るい１１反射像をノ１し、部品の外形形状に対応す
る特徴のある像をｆする。

第３図（２１）〜（ｅ）は、この場合の像上部品の関係
を説明するものである。

第３図（ａ）にし＾るような角形チップ部品１１の場合
は、左右両側の投光器２，２から同時に光を！（（１射
した場合には、１２のように部品の両側２力向の角の境
界部分にス・１応した２つの下行な線状の１１−反１１
１．１映像がｊ−１られる。

また、第３図（１））に見るような角形チップ部品１１
に左右両側及び１）；１後没光器２．　２．２．２から
同時に光を！！（１則した場合は、１３のように部品の
周囲４力向の角の境界部分に対応した四角い線状の１１
０反射映像が得られる。

さらに、第３図（Ｃ）にμるようなＩＣ部品１４にノＩ
右両側の投光器２，２から同■５に光を！！（１射した
場合は、１５のように部品の配列された脚ピン部分の１
１反射映像が？Ｕられる。

また、第３図（（１）に見るような］・ランンスタチ、
ブ部品１６に左右両側の投光器２，２がら同時に光を照
射した場合は、１７のように部品の３つの脚ピン部分の
１１反射映像が（！！られる。

なお、第３図（ｃ）、（ｄ）の映像は、脚ピン１１糧分
に投光器２から光か照Ｉ・１される関係から前記のよう
な映像が得られるものであって、これは部品の取付高さ
と関係する。したがって、部品の境界部分に対応する角
を中心にの部分に光が照射されれば、当然、第３図（ａ
）、（Ｉ））と同様な部品の外形に対応するような＋Ｆ
反射像のパターンとなり、１シ光器２からの光が脚ピン
及び部品の角が共に！！（１射されるような関係にあれ
ば、これらを合わせた１１：反射像パターンとなる。

・ツバ第３図（ｅ）に見るような円筒形チップ部品１９
に左右両側の投光２↓２，２から同時に光を！（（１射
した場合は、２０のように円筒形の外形のうち光が！！
（１射されて１１゛反射像が発生ずる外形部分に対応し
た２木の下行は線状１１−反射像パターンがＰＪられる
。

以１のようにして得られる１１反射像は、　°値化処理
に適する映像であり、これを画像処理装置６側に送出し
て、対応する画像データを構成し、１１’１記映像パタ
ーンに対応の画像データから、例えば部品の小心を算出
して、その位置データ古木来の取付位置とからそのすれ
；ｉ（により、その取付状態を判定することもてきる。

さらには、画像データの特徴から、その特徴分析をする
ことでとの部品が取付でいるかも認識できる。

また、画像データにウィンド処理をして、ウィンドに入
る映像か否かの関係からその取付状軛を判定する。

次に、画像処理装置６を中心とした内部構成について第
２図に基づき説明する。

ノ、（板３に搭載されたチップ部品上しての？Ｕγ部品
７の検杏は、カメラ１から得られる画像データを画像処
理装置６にて処理することで行われ、その位置測定等は
、同様に画像処理装置６にて画像データを演や処理する
とともに、Ｘ−Ｙテーブル３から７Ｌまたイ１”Ｉ画デ
ータにノ、ζづき′４Ｉ゛われる。

−〇− ここで、カメラ１には、２次元イメージセンサ（Ｘ−Ｙ
イメージセン→ノ）と増幅回路とが内蔵されていて、カ
メラ１から７′また映像をアナログイ１．可として発生
して、これを画像処理装置６のＡｌ１）変換器２３へと
送出する。

・方、画像処理装置６は、カメラ１からの画像信シｊを
受けるＡｌ１）変換器２３とこのＡｌ１）変換器２３か
らのデータを−・時的に記憶する画像データバッファ２
４とを有していて、画像データバッファ２４のデータは
、バス２５を介してマイクロブロセ、−＋ｔ　（ＭＰＵ
）２６の制御のもとに、“値化されたｊ’＋ｌ＋ｉ像デ
ータがメモリ２７に転送される。

そしてメモリ２７に記憶された所定の検杏プログラム２
７ａに従ってこれら−、値化画像データに対して所定の
処理がなされる。

また、画像処理装置６は、キーボード２８及びＸ−Ｙス
テージ３を駆動制御するＸ−Ｙステージ駆動回路３１、
投光器駆動回路３２、画面メモリ３３、そしてＣＲＴデ
ィスプレイ３４とを有していて、キーボード２８と、投
光器駆動回路３２及びＸ−Ｙステージ３とは、それぞれ
インターフェイス回路３５，３Ｅ３．バス２５とを介し
てＭＰＵ２６に接続されている。

ここで、ＭＰＵ２８は、所定のデータを画面メモリ３３
に転送して所定の情報をＣＲＴディスプレイ３４に送出
して表示する制御を行い、その取付状態の検査を検査処
理プログラム２７ａと各種の部品認識プログラム２７ａ
、２７ｂ、２７ｃ＋２７ｄ、２７ｅとにより実現する。

以上説明してきたが、実施例では、四角形状や円筒形の
チップ部品を中心として説明しているが、検査対象部品
は、その他の形状の部品であってもよく、部品は、チッ
プ部品に限定されないことももちろんである。

［発明の効果］ 以１１の説明から理解できるように、この発明にあって
は、基板上に取り付けられた電子部品に対して所定の複
数の方向から電子部品に光を照射して電ｒ部品の外形の
ＩＦ反射像を採取し、この１１：反射像に対する画像デ
ータから基板上における電子部品の取り付け状態を判定
するようにしているので、電ｒ部品を特徴付ける複数の
外形両像データの処理で電ｒ一部品の種別又はその取付
状態認識ができ、たとえ、検査対象となる電ｒ部品が多
くなっても、複数の外形画像データから電ｒ部品のノ、
（板に対する取り付け位置又はその角度のずれをはじめ
として、各種の演算をすることができ、その本来の取付
位置関係から精度の高い取り付け状態の検査ができる。

その結果、電子部品の取り付け状態の検査におけるデー
タ処理Ｍが低減するとともに、少ないデータであっても
、効率のよい処理ができ、多種多様な部品をｒｌｌ、時
間に検査ｉｉ）能である。

また、得られる映像が部品の外形又は境界部分に対する
正反射像であることから１Ｆ、反射を生じる強度の光を
照射すれば、部品の色調に影響され難い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の電子部品の取り付け杖態検杏方式
を適用した部品取付検査装置の外観図であり、第２図は
、部品取付検査装置の内部構成を示すブロック図、第３
図（ａＬ　　（ｔ））、（ｃ）。 （ｄ）及び（ｅ）は、それぞれその採取映像と部品の関
係の説明図である。 ｌ・・・部品取付検査装置、２・・・投光器、３・・・
基板、４・・・Ｘ−Ｙステージ、５・・・カメラ台、６
・・・画像処理装置、７・・・電−ｒ部品、１０・・・
部品取付検査装置、 １１・・・角形チップ部品、 １２．１３．１５．１７．２０・・・正反射映像、１４
・・・ＩＣ部品、 １６・・・トランジスタチップ部品、 １８・・・円筒形チップ部品、 ２１・・・部品検出光学系、２２・・・対物光学系、２
３・・・Ａ／Ｄ変換器、２４・・・画像データバッファ
、２５・・・バス、２６・・・マイクロプロセッサ、２
７・・・メモリ。 特許出願人　　東京エレクトロン株式会社第　　１　　
図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に取り付けられた電子部品に対して所定の
   複数の方向から前記電子部品に光を照射して前記電子部
   品の外形の正反射像を採取し、この正反射像に対する画
   像データから前記基板上における電子部品の取り付け状
   態を判定し、検査することを特徴とする電子部品の取り
   付け状態検査方式。
2. （２）電子部品はチップ部品であって、光線の照射方向
   は斜め上方であり、正反射像は電子部品の境界部分に対
   応し、画像データの重心位置を算出することにより取り
   付けの良否を判定することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の電子部品の取り付け状態検査方式。
3. （３）電子部品はチップ部品であって、光の照射角度は
   、水平面に対して１５度〜３５度の範囲の１つに設定さ
   れ、正反射像は電子部品の境界部分に対応し、画像デー
   タに対してウインド処理をすることにより取り付けの良
   否を判定することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の電子部品の取り付け状態検査方式。