JPS6269599A

JPS6269599A - 搭載物検査装置

Info

Publication number: JPS6269599A
Application number: JP60209546A
Authority: JP
Inventors: 茂樹小林; 勝小幡; 茂谷村
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1985-09-21
Filing date: 1985-09-21
Publication date: 1987-03-30

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、例えばプリント基板等の基体に搭載される
、例えば電子部品等の搭載物の配置状態を検査する装置
に関する。

（ロ）従来の技術一般に、プリント基板に抵抗器や半導体素子等　　　”
の各種チップをマウントする工程は、自動化されている
。しかし、現時点の自動マウントの精度から見て、基板
」二の正当な位置に正当なチップが正しい姿勢（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。この検査は、自動化が
困龍なため、目視で行われているのが現状である。

プリント基板の組」−かり晶の目視検査の機械化は、例
えばパターン認識装置を用いて行う方法が検討されてい
るが、未だ実用に耐える自動検査装置は存在していない
。

（ハ）発明が解決しようとする問題点従来のパターン認識装置を用いても、実用的な自動検査
装置を実現できない原因は、主として、■従来のパター
ン認識装置は、１画素当たりの光量レベル（ダレイレベ
ル：４度）の記憶容晴カ月ビットしか用意されていない
ものが多い。

■プリント基板に搭載される部品とその背景となる基板
の画像」−での領域識別の条件づけがなされていない。

ことである。

従来の文字認識等は、白紙上に描かれた黒色の図形・文
字等を情報処理するため、１ビツトのン農度で二値化す
れば、はとんどそのまま図形領域の抽出が可能である。

しかしながら、チップ部品が搭載された基板は、種々の
色彩のチップ部品や基板面が渾然としたものであり、そ
の画像は、はとんどが中間のグレイレベルを持っている
ため、チップ領域は基板領域（チップが搭載された領域
外の領域）を直ちに二側することが不可能であった。

そのため、チップ部品の本来あるべき箇所にチップが存
在するか否かを示す信号が検出器（ＴＶカメラ等）より
得られないので、その後の情報処理過程で、いかなるプ
ログラム演算を加えても、チップ部品の領域を特定化す
ることができず、実用的な検査を行うことができなかっ
た。

また、パターン認識装置の光源として安価に実現するた
めに、交流点灯を採用すると、さらにその光星の変化が
測定精度に悪影響を及ぼすという問題があった。

この発明は、上記に鑑み、チップ部品等の搭載物領域を
、その他の領域から正確に識別でき、搭載物の検出を精
度良くなし得る、しかも安価に実現し得る検査装置を提
１」（することを目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段及び作用この発明の
搭載物検査装置は、ｌ／シストを塗布すべき領域に、螢
光蓄光物質を含有したレジストを塗布した基体と、この
基体を支持する基体支持手段と、螢光選択性を持つフィ
ルタと、このフィルタを通して前記搭載物を含む基体面
を走査する二次元撮像手段と、得られた画像信号を二値
化する二値化手段と、基準となる搭載物の標準パターン
を予め記憶する標準パターン記４ａ手段と、前記二値化
信号と４！準パターンとを比較して、搭載物の配置状態
の正否を判定する比較手段とから構成されている。

（ホ）実施例以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第１図は、この発明が実施されるプリント基板自動検査
装置の構成を示す図である。同図において、プリント基
板１がチャック機構２で保持され、Ｘ−Ｙテーブル３」
−に移動可能に載置されている。

Ｘ−Ｙテーブル３上方には、リング照明装置４を介して
、プリント基板１上を走査するためのカラーテレビカメ
ラ５が設けられている。カラーテレビカメラ５で撮像さ
れた画像はＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色に分解
され、ビデオ信号処理部６、Ａ／Ｄ変換器７を経て、画
像メモリ８に記憶されるようになっている。画像処理部
９は、二値化処理、うイントウ処理等の為に特別に設け
られた専用回路である。標準パターンメモリ１０には、
プリント基板ｌ上に各チップ部品が配置された場合の標
準パターンが記憶されている。

また、機構照明コントローラ１１は、リング照明装置４
、チャック機構２、Ｘ−Ｙテーブル３を制御するために
設けられている。これらシステム装置全体は、ＣＰＵ１
２によって制御される。

次に、−１−記プリント基板自動検査装胃を用いてプリ
ント基板を走査する場合の動作を、第２図に示すフロー
チャートを参照して説明する。

先ず、基準用のプリント基板をＸ−Ｙテーブル３上にセ
ットする（ステップ５ＴＩ）。ここで基準用のプリント
基板とは、第３図ｆａｔに示すように、プリント基板３
１のランド３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ、３４ａ、
３４ｂ−１−に、まだチップ部品が搭載されていないも
のである。なお３５は配線パターンである。プリント基
板３１はランド３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ、３４
ａ、３４ｂ及び配線パターン３５以久の領域３６に、螢
光蓄光物質（無機螢光体：例−硫化亜鉛）を含有したレ
ジストが塗布されている。また、ランド３２ａ、３２ｂ
、３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂ及び配線パターン３
５は、銀白色をしている。

この基準用のプリント基板３１を全面に亘って走査し、
そしてそのＲ信号の画像パターンＰｓを画像メモリ８に
記憶する（ステップ５Ｔ２）。今、第３図（ａｌの線Ａ
Ｊ−を走査しているものとすると、画像信号レベルは、
第３図（ｂ）に示すように変化する。ここでは、螢光蓄
光物質の塗布されていない部分である配線パターン３５
に相当する銀白色部分がハイレベルとなり、他の領域は
、緑色の螢光蓄光物質が塗布されているので、赤波長に
相当する輝線スペクトルを持たず、ローレベルとなる。

基準用のプリント基板３ＩのパターンＰｓの読込みが終
了すると、続いて基準用の基板３１に代えた、チップ部
品搭載後のプリント基板３１゛をＸ−Ｙテーブル３上に
セットする（ステップ５Ｔ３）。検査用のプリント基板
３１″には、ランド３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ、
３４ａ、３４ｂ上に、チップ部品４１．４２．４３が搭
載されている。チップ４１が茶色、チップ４２が白色、
チップ４３が黒色であるとする。この検査用のプリント
基板３１°も全部に亘り走査され、そして、その画像の
Ｒ信号の対象パターンＰｃが読込まれ、ラッチされる（
ステップ５Ｔ４）。今、第４図（ａｌの線Ａ上を走査し
ているものとすると、画像信号レベルは、第４図ｆｈｌ
に示すように変化する。、乙こでも、やはり白色系であ
る配線パターン３５に相当する部分、チップ部品４１．
４２．４３に相当する部分は、各レベルは相違するが、
プリント基板３１”の緑色の部分よりハイレベルとなり
、他の領域、つまり緑色部分はやはり赤波長に相当する
輝線スペクトルを持たないので、ローレベルとなる。

続いて、対象パターンＰｃから基準パターンＰｓの差値
を演算して、この差値を部品パターンＰＯとして記憶す
る（ステップ５Ｔ５）。この差値演算により、基準パタ
ーンＰｓと対象パターンＰｃに含まれる同しベル成分は
相殺されるので、配線パターン部分、表出ランド部分、
プリント基板の大部分はレベル成分として除去され、部
品パターンＰＯの画像は、第５図（８１に示すものとな
る。同図において、５１．５２．５３はそれぞれチップ
部品４１．４２．４３の画像である。今、第５図（ａ）
の線Ａ−ｈを走査しているものとすると、画像信号レベ
ルは、第５図（ｂｌに示すように変化する。この波形に
よると、チップ部品の存在する部分のみが相対的に大き
くハイレベルとなるので、各ウィンドウのレベルヒスト
グラムを取り、所定のしきい値を設定して、部品パター
ンＰｏを二値化する（ステップ５Ｔ６）。

次に、この二値化パターンＰＯと予め標準パターンメモ
リ１０に記憶されている標準パカーン、つまり各部品が
正常な位置に配置されている時の二値化データパターン
とを、各部品パターン毎に比較する。そして、各部品の
パターン毎にずれの生じているビット数を算出する（ス
テップ５Ｔ７）。

仮に、求めた検査基板のその部品の二値化パターンｐｏ
と標準パターンの各ビットが全て一致している場合は、
両者は全くずれなしということになり、その部品は正常
に配置・装着されていることになる。

成る部品パターンと標準パターンにビットずれがあり、
そのビットずれ総数が基準値を越えている場合は（ステ
ップ５Ｔ８）　、その部品は限度を越えて載置されてい
ることになる。そのため、この場合は、プリント基板に
つき載置不良処理を行う　（ステップ５Ｔ９）。

ステップＳＴ８で、ビットずれ総数が基準値以下の場合
には、ビットずれのチェックが、そのプリント基板の全
部について行われたか否か判定しくステップ５ＴＩＯ）
、全部品についてビットずれチェックを終了するまで、
ステップＳＴ７、ＳＴ８、ＳＴ９の処理を繰返す。全て
の部品についてビットずれチェックを行い、なおいずれ
の部品もビットずれ総数が基準値以下の場合は、搭載良
好である旨の処理を行う（ステップ５Ｔ１１＞。

−個の検査基板についての検査が終了すると、ステップ
ＳＴ３に戻り、次の検査基板の検査に移る。

この実施例では、光源が、第６図ｔａ＋に示すように交
流パルス点灯される場合、螢光は、第６図ｆｂｌのよう
に蓄光機能により平滑化される。そのため、光量も交流
点灯のゆえに大きく変動することはない。

なお、−に記実施例において、プリント基板の載置良否
判定をなすのに、ビットずれ総数を用いているが、他の
方法を用いて良否を判定してもよい。

また、上記実施例では、プリント基板の二次元走査信号
を得るのにカラーテレビカメラを用い、そのＲ信号を用
いたが、他のＢ信号等を用いてもよいし、あるいは螢光
選択性を持つフィルタを備えた白黒カメラ等、他の二次
元撮像装置を用いてもよい。

また、上記実施例では、搭載物を載置する前のプリント
基板の基準パターンと、搭載物を載置した後のプリント
基板のパターン、つまり対象パターンの差を取り、これ
を部品パターンとして二値化信号を得るようにしている
が、対象パターンのみを読俄り、それを二値化してもよ
い。螢光蓄光物質を塗布しているので、差演算を行わな
くても、十分に部品のみの二値化パターンを得ることが
できる。

（へ）発明の効果この発明によれば、基体の部品等が配置される領域等の
所定領域夕（に、螢光蓄光物質を含有したレジストを塗
布しているので、−次元走査して画像信号を得る場合、
部品領域とそれ以外の領域のレベル差が四面゛に取れる
ので、精度の良い検査を行うことができる。

また、螢光蓄光物質を含むレジストを塗布しているので
、光源を交流点灯することも可能であり、特別の直流電
源を要しないから、装置を安価に実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明が実施されるプリン）Ｊ５板自勅検
査装置の構成を示す図、第２図番；１、同自動検査装置
を用いてプリンｌ−基板の搭載物検査を行う場合を説明
するためのフ１１−チャート、第３図＋ａｌは、同装置
にセントする部品括載前のプリント基板の一例を示す平
面図、第３図（＋１）は、同プリント基板を線Ａで走査
した時の画像波形、第４図（ａ）は、同装置にセソＩ・
する部品搭載後のプリント基板の一例を示す平面図、第
４図（ｈｌ　ｔｒｉ、同プリント基板を綿Ａで走査した
時の画像波形、第５図ｆａｔ　Ｌ；ｌ、第４図ｆｂｌの
波形から第３図（ｂ）の波形を滅じた波形に対応するプ
リント基板の画像例、第５図ｆｂ）は、同減じられた画
像波形、第６図（ａｌ、（ｂｌは、蓄光作用による発光
状態を説明するための波形図である。 ■・３１・３１′ニブリント基板、２：チャソク機構、
３：Ｘ−Ｙテーブル、　　５：カラーテレビカメラ、８
：画像メモリ、　　　　　９：画像処理部、１０：標準
パターンメモリ、１２：ＣＰＵ。４１・４２・４３：チソプ部品。特許出願人　　　　　　　　立石電機株式会社代理人　
　　　　弁理士　　中　村　茂　信第５図手続ネ璽１１■工摺二　（自発）昭和６１年　５月　６日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基体の所定の領域に配置される搭載物の配置状態
を検査する搭載物検査装置であって、レジストを塗布す
べき領域に、螢光蓄光物質を含有したレジストを塗布し
た基体と、この基体を支持する基体支持手段と、螢光選
択性を持つフィルタと、このフィルタを通して前記搭載
物を含む基体面を走査する二次元撮像手段と、得られた
画像信号を二値化する二値化手段と、比較する搭載物の
標準パターンを予め記憶する標準パターン記憶手段と、
前記二値化信号と標準パターンとを比較して、搭載物の
配置状態の正否を判定する比較手段とからなる搭載物検
査装置。