JPS63153412A - Packaging component inspecting instrument - Google Patents

Packaging component inspecting instrument

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Publication number
JPS63153412A
JPS63153412A JP61300031A JP30003186A JPS63153412A JP S63153412 A JPS63153412 A JP S63153412A JP 61300031 A JP61300031 A JP 61300031A JP 30003186 A JP30003186 A JP 30003186A JP S63153412 A JPS63153412 A JP S63153412A
Authority
JP
Japan
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data
luminance data
level
light
height
Prior art date
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Pending
Application number
JP61300031A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Giichi Kakigi
柿木 義一
Moritoshi Ando
護俊 安藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP61300031A priority Critical patent/JPS63153412A/en
Publication of JPS63153412A publication Critical patent/JPS63153412A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To exactly detect the shape of component whose reflection factors are different, by obtaining a height data, based on two kinds of luminance data based on optical cut images obtained from two directions and two large and small reference levels, at the time of inspecting the packaging state of packaging component by using an optical cutting method. CONSTITUTION:By two line sensors 8, 9, two kinds of optical cut images are detected from two directions, two kinds of (first and second) height data and luminance data based thereon are obtained, and by using these data, a three- dimensional shape data is obtained. In such a packaging component inspecting instrument, when one of first and second luminance data is above a first reference level (corresponding to the level of noise) SL1, and also, the other is above a second reference level (corresponding to a saturation level of the line sensor (SL2, a height data corresponding to a smaller luminance data is selected, and in other case, a height data corresponding to a larger luminance data is selected.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概   要〕 本発明は、光切断法を用いて実装部品の実装状態を検査
する実装部品検査装置において、2方向から得られた光
切断画像に基づく2種類の輝度データの大小を2つの基
準レベルに基づいて判断し、その判断結果に応じて適切
な高さデータを得るようにしたことにより、被検査対象
上に反射率の高い金、属部分や反射率の低い黒色の部品
を含むような場合であっても、これらの部品の形状を正
確に検知できるようにしたものである。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] The present invention provides a mounted component inspection device that inspects the mounting state of a mounted component using a light cutting method, which uses two types of brightness based on light cut images obtained from two directions. By determining the size of the data based on two reference levels and obtaining appropriate height data according to the determination result, it is possible to detect highly reflective metal parts or metal parts on the object to be inspected. Even in cases where low-profile black parts are included, the shape of these parts can be detected accurately.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、例えばプリント板やハイブリッドIC等に実
装されている電子部品(特にはヂ・7プ部品)の実装状
態を光切断法を用いて自動検査する実装部品検査装置に
関する。
The present invention relates to a mounted component inspection device that automatically inspects the mounting state of electronic components (particularly dip-type components) mounted on, for example, a printed circuit board or a hybrid IC using an optical cutting method.

近年、電子機器を小型化するため、表面実装部品(チッ
プ部品)が多く使用されるようになってきた。今後、チ
ップ部品化はますます進み、その数量は急激に増加する
ものと予測されている。チップ部品を用いたプリント板
の製造工程では、実装は自動機によって行なわれている
。しかし、実装状態の外観検査は自動化が遅れ、人間の
目視検査にたよっているのが現状である。チップ部品を
用いたプリント板の信頼性向上のため、外観検査の自動
化が必須となっている。このような背景から、チップ部
品実装の外観検査の自動化が強く望まれてきた。
In recent years, surface-mounted components (chip components) have come into widespread use in order to miniaturize electronic devices. It is predicted that the use of chip components will continue to advance and the number of chips will increase rapidly in the future. In the manufacturing process of printed circuit boards using chip components, mounting is performed by automatic machines. However, automation of the external appearance inspection of the mounted state has been delayed and currently relies on human visual inspection. Automation of visual inspection is essential to improve the reliability of printed circuit boards using chip components. Against this background, there has been a strong desire to automate the visual inspection of chip component mounting.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

光切断法を用いた従来の実装部品検査装置としては、被
検査対象上にスリット状の光ビームを真上から照射し、
その反射光を1個のラインセンサで斜め上方から検知し
て、得られた2次元の光切断画像を組合せて部品の3次
元形状を取出し、これと基(1Bのパターンとを比較す
ることtこより実装状態の検査を行うようにしたものが
知られている。
Conventional mounted component inspection equipment using the optical cutting method irradiates the object to be inspected with a slit-shaped light beam from directly above.
The reflected light is detected diagonally from above with a single line sensor, the resulting two-dimensional light-cut images are combined to obtain the three-dimensional shape of the part, and this is compared with the base pattern (1B). A device is known in which the mounting state is inspected from this point of view.

ところが、上記のように1方向から部品の3次元形状を
計測する場合、第6図に示すように部品Qの陰になって
しまってラインセンサSでば検知できない箇所が存在し
てしまう。
However, when measuring the three-dimensional shape of a component from one direction as described above, there are locations that are in the shadow of the component Q and cannot be detected by the line sensor S, as shown in FIG.

そこで、ラインセンサを2個使用し、ビーム面に関して
対称な2方向から検知を行い、これによって得られた高
さ及び輝度に関する2種類のデータを合成することによ
って、上述した陰による検知不能部をなくすようにした
装置が提案されている(特願昭61−142947号参
照)。上記合成のための手段としては、2種類のデータ
の中から輝度が大きい方(すなわち、陰の影響を受けて
いないと想定される方)のデータを選択して、1種類の
データに変換するものである。
Therefore, by using two line sensors and performing detection from two symmetrical directions with respect to the beam plane, and by combining the two types of data regarding height and brightness obtained from this, the undetectable area due to the shadow mentioned above can be eliminated. A device has been proposed that eliminates this problem (see Japanese Patent Application No. 142947/1983). As a means for the above-mentioned synthesis, the data with higher luminance (that is, the data that is assumed to be unaffected by shadows) is selected from the two types of data, and the data is converted into one type of data. It is something.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

2方向から検知するようにした上記従来の装置は、上述
したように2種類のデータの中から輝度の高い方を選択
して合成データを得るにすぎないため、陰の影響を回避
することはできるが、以下のような新たな問題が生じる
。すなわち、第7図に示すように部品Q上の金属のエツ
ジや半田の傾斜部等に光ビームが当った場合、一方のラ
インセンサSIにおいて、その飽和レベルを越える非常
に強い反射光が検知されることになり、正確な検知信号
が得られなくなる。一方、このような問題を考慮して光
ビームの強度を小さくずれば、ラインセンサの飽和はな
くなるが、例えば黒色の部品等のように小さな反射光し
か得られない部品を検知することができなくなってしま
う。
The conventional device described above, which detects from two directions, simply selects the one with higher brightness from two types of data to obtain composite data, so it is difficult to avoid the influence of shadows. However, new problems arise, such as the following: In other words, as shown in Figure 7, when a light beam hits a metal edge or a slope of solder on component Q, one line sensor SI detects extremely strong reflected light that exceeds its saturation level. As a result, accurate detection signals cannot be obtained. On the other hand, if the intensity of the light beam is shifted to a small value in consideration of these problems, the saturation of the line sensor will be eliminated, but it will not be possible to detect parts that only receive a small amount of reflected light, such as black parts. I end up.

本発明は、上記問題点に鑑み、陰の影響をなくすことが
できると共に、反射率の高い金属部分を持つ部品や反射
率の低い黒色の部品等をも正確に検知できる実装部品検
査装置を提供することを目的とする。
In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a mounted component inspection device that can eliminate the influence of shadows and can accurately detect components having metal parts with high reflectance, black components with low reflectance, etc. The purpose is to

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、2つのラインセンサによって2方向から2種
類の光切断画像を検出し、これに基づく2種類の(第1
.第2の)高さデータ及び輝度データを得、これらのデ
ータを用いて3次元の形状データを得るようにした実装
部品検査装置において、上記第1.第2の高さデータの
中からより適切な方を選択して合成高さデータとするた
めの合成手段を設けたものである。この合成手段は、第
1、第2の輝度データのうちの一方が第1の基準レベル
(ノイズのレベルに相当)以上であって、かつもう一方
が第2の基準レベル(ラインセンサの飽和レベルに相当
)以上である時に、より小さい方の輝度データに対応す
る高さデータを選択し、それ以外の時にはより大きい方
の輝度データに対応する高さデータを選択する手段であ
る。
The present invention detects two types of light cut images from two directions using two line sensors, and based on these, two types of (first
.. (2) A mounted component inspection apparatus that obtains height data and brightness data and uses these data to obtain three-dimensional shape data. A synthesis means is provided for selecting a more appropriate one from among the second height data to obtain synthetic height data. This synthesis means is configured such that one of the first and second luminance data is equal to or higher than a first reference level (corresponding to a noise level), and the other one is equal to or higher than a second reference level (saturation level of a line sensor). (equivalent to) or above, the height data corresponding to the smaller luminance data is selected, and at other times, the height data corresponding to the larger luminance data is selected.

〔作   用〕 上記合成手段において、2つの輝度データのうちの一方
が第1の基準レベル以上であって、かつもう一方が第2
の基準レベル以上である時とは、一方のラインセンサで
その飽和レベル以上の強い反射光が検知され、もう一方
のラインセンサでノイズレベル以上の適切な反射光か、
もしくは飽和レベル以上の強い反射光が検知された時で
ある。
[Function] In the above combining means, one of the two luminance data is equal to or higher than the first reference level, and the other is equal to or higher than the second luminance data.
When it is above the reference level, one line sensor detects strong reflected light that is above the saturation level, and the other line sensor detects appropriate reflected light that is above the noise level.
Or when strong reflected light exceeding the saturation level is detected.

このような時には、より小さい方(すなわち適切レ・・
ルか、もしくはより適切レベルに近い方)の輝度データ
に対応する高さデータが選択されるので、より適切な合
成高さデータが得られる。
In such cases, the smaller (i.e. appropriate size)
Since the height data corresponding to the brightness data of 1 or 2 (or the one closer to the appropriate level) is selected, more appropriate combined height data can be obtained.

=一方、上記以外の時とは、一方のラインセンサでその
飽和レベル以上の強い反射光が検知され、かつもう一方
のラインセンサでノイズレー・ルの弱い反射光が検知さ
れた時、或いは双方のラインセンサてその飽和レベルよ
りも小さい適切な、もしくは弱い反射光が検知された時
である。このような時には、より大きい方(すなわち適
切レベルか、もしくはより適切レー、ルに近い方)の輝
度データに対応する高さデータが選択されるので、より
適切な合成高さデータが得られる。
= On the other hand, cases other than the above are when one line sensor detects strong reflected light that is higher than its saturation level and the other line sensor detects weak reflected light from the noise rail, or when both This is when a suitable or weak reflected light is detected that is less than the line sensor's saturation level. In such a case, the height data corresponding to the larger luminance data (that is, the appropriate level or the one closer to the appropriate level) is selected, so that more appropriate combined height data can be obtained.

これらのことから、2つのラインセンサでどのようなレ
ー・ルの反則光が検知されても、より適切な方の高さデ
ータが合成高さデータとして選択されるごとになり、従
ってどのような反U=1率を持つ部品に対しても正確な
検知が可能になる。
From these facts, no matter what kind of rail foul light is detected by the two line sensors, the more appropriate height data will be selected as the composite height data. Accurate detection is also possible for parts having an anti-U=1 ratio.

〔実  施  例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は、本発明の一実施例に係る光学系(光照射手段
及び光検知手段)を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an optical system (light irradiation means and light detection means) according to an embodiment of the present invention.

同図において、半導体レーザ1から出力されたレーザ光
AIは、シリンドリカルレンズ2でスリット状の光ビー
ムp2に変換される。この光ビーム12は、矢印A方向
に移動するステージ3上に載置されたプリント板P上に
垂直に照射される。
In the figure, laser light AI output from a semiconductor laser 1 is converted into a slit-shaped light beam p2 by a cylindrical lens 2. This light beam 12 is vertically irradiated onto a printed board P placed on a stage 3 moving in the direction of arrow A.

すなわち、゛プリント板Pは上記光ビーム12によって
矢印A方向に走査されることになる。プリント板Pは、
その基板R上に各種の部品(特にはチップ部品)Qが実
装されており、上記光ビームβ2の照射によって、基板
R及び部品Q上には光切断線りが形成される。
That is, the printed board P is scanned in the direction of arrow A by the light beam 12. The printed board P is
Various components (particularly chip components) Q are mounted on the substrate R, and optical cutting lines are formed on the substrate R and the components Q by irradiation with the light beam β2.

上記光切断線りは、光ビーJ−1,2のビーム面に関し
て対称な2方向から、結像用のレンズ4.5及び振動ミ
ラー6.7を介して2つのラインセンサ8,9でそれぞ
れ検知される。上記振動ミラー6.7は、一定角度範囲
内で高速で振動されるので(例えば1秒間に190往復
)、光切断線りからの反射光R3,n4の結像面が上記
振動に伴ってラインセンサ8.9の受光面上で往復移動
する。
The above-mentioned light cutting line is cut from two symmetrical directions with respect to the beam planes of the light beams J-1 and J-2, and the two line sensors 8 and 9 are connected to each other via an imaging lens 4.5 and a vibrating mirror 6.7. Detected. Since the vibrating mirror 6.7 is vibrated at high speed within a certain angular range (for example, 190 reciprocations per second), the imaging plane of the reflected lights R3 and n4 from the light cutting line becomes a line due to the vibration. It moves back and forth on the light receiving surface of the sensor 8.9.

よって、ラインセンサ8,9は振動ミラー6.7の1方
向への1回の振りで、光切断線りの全体像、すなわち2
次元の光切断画像を高速で検知することができる。
Therefore, the line sensors 8, 9 can obtain the entire image of the light cutting line by one swing of the vibrating mirror 6.7 in one direction.
Dimensional optical section images can be detected at high speed.

上記光切断画像は、例えば第2図(alに示すように、
光切断線■、の形成されている対称(部品01基板R)
の高さに応じたずれを持つ略帯状の像として得られると
共に、これらは上記対象の反射率に応じた輝度を持つ多
階調の濃淡画像となっている。なお、ステージ3、振動
ミラー6.7及びラインセンサ8,9ば互いに適切に同
期されており、2つの検知方向に対応した2種類の光切
断画像がプリント板Pの全面にわたって順次得られるよ
うになっている。
The above-mentioned photocutting image is, for example, as shown in FIG.
Symmetry of formation of optical cutting line ■ (part 01 board R)
The images are obtained as substantially band-shaped images with a shift according to the height of the object, and these are multi-gradation grayscale images with brightness according to the reflectance of the object. In addition, the stage 3, the vibrating mirror 6.7, and the line sensors 8, 9 are properly synchronized with each other so that two types of light cut images corresponding to the two detection directions can be sequentially obtained over the entire surface of the printed board P. It has become.

上記2つのラインセンサ8.9から得られた2種類の光
切断画像は、順次ピーク検出回路(不図示)に送られる
。第2図(alに示した光切断画像では、X方向の各位
置ごとに、高さ方向(X方向)に沿って同図(blのよ
うな輝度ピークKが存在する。
The two types of light cut images obtained from the two line sensors 8.9 are sequentially sent to a peak detection circuit (not shown). In the light section image shown in FIG. 2 (al), a brightness peak K as shown in FIG. 2 (bl) exists along the height direction (X direction) at each position in the X direction.

上記ピーク検出回路では、2種類の光切断画像のそれぞ
れについて、所定の必要レベルを越えた輝度ピークKに
おける高さ、輝度を求め、これらをそれぞれ高さデータ
、輝度データとして取出す。
The peak detection circuit determines the height and brightness at a brightness peak K that exceeds a predetermined required level for each of the two types of light-cut images, and extracts these as height data and brightness data, respectively.

このようにして得られた高さデータと輝度データは、前
述した陰となる部分を除き、検知対象面の高さと反射率
に正確に対応している。
The height data and brightness data obtained in this manner accurately correspond to the height and reflectance of the detection target surface, except for the shadowed portion described above.

次に、どれら2種類の(第1.第2の)高さデータ(H
1、H2とする)及び輝度データ(11゜I2とする)
を順次取り込んでいき、第6図に示したような陰の影響
のない1種類のデータを得るための合成処理を行う。そ
のための合成手段について、以下に説明する。
Next, which two types of (first and second) height data (H
1, H2) and brightness data (11°I2)
are sequentially taken in, and a synthesis process is performed to obtain one type of data without the influence of shadows as shown in FIG. The synthesis means for this purpose will be explained below.

上記合成処理としては、まず第3図に示すように、上記
ピーク検出回路で得られた輝度データについて、ノイズ
のレベルに相当する第1の基準レベルSLIと、ライン
センサ8及び9の飽和レベルに相当する第2の基準レベ
ルSL2とを設定し一13= ておき、これら第1.第2の基準レベルSLI。
As shown in FIG. 3, the above synthesis process first sets the luminance data obtained by the peak detection circuit to a first reference level SLI corresponding to the noise level and the saturation level of the line sensors 8 and 9. A corresponding second reference level SL2 is set. Second reference level SLI.

SL2に基づいて輝度データのレベルをA、B。The brightness data level is set to A and B based on SL2.

Cの3つの範囲に分ける。rAJは、輝度が第1の基準
レベルSLIよりも小さい状態であり、ノイズレベルの
範囲である。rBJば、輝度が第1の基準レー、ルS 
L 1以上で第2の基準レベルSL2よりも小さい状態
であり、適正レベルの範囲である。「C」は、輝度が第
2の基準レベルSL2以上の状態であり、ラインセンサ
の飽和レベルの範囲である。
Divide into three ranges of C. rAJ is a state in which the luminance is lower than the first reference level SLI, and is within the noise level range. rBJ, the luminance is the first reference ray, le S
This is a state where L is greater than or equal to 1 and is smaller than the second reference level SL2, which is within the appropriate level range. "C" is a state in which the luminance is equal to or higher than the second reference level SL2, and is within the saturation level range of the line sensor.

続いて、第1.第2の輝度データがそれぞれ上記A、B
、Cのどの範囲のレベルであるかを判断する。そして、
(i)一方の輝度データが「C」の範囲で、かつもう一
方の輝度データがrBJかrCJの範囲であれば、より
小さい方の輝度データに対応する高さデータを選択する
。また、(ii )−上記以外であれば、より大きい方
の輝度データに対応する高さデータを選択する。ここで
選択された高さデータは、合成高さデータHaとして出
力される。
Next, the first. The second luminance data is A and B, respectively.
, C is determined. and,
(i) If one luminance data is in the range "C" and the other luminance data is in the range rBJ or rCJ, select the height data corresponding to the smaller luminance data. In addition, (ii) - If the case is other than the above, height data corresponding to the larger luminance data is selected. The height data selected here is output as composite height data Ha.

このようにして合成処理が行われるが、そのための具体
的な合成回路を第4図に示す。この合成回路は、第1〜
第6の6個の比較回路(COMP)11a 〜Ilfと
、111&の加算回路(ADD)12と、第1〜第3の
3個の選択回路(SEL)13a〜13cとから構成さ
れている。比較回路11a〜llfは、入力Aと入力B
を比較して、A2Bならば出力Cを「1」とし、A<B
ならば出力Cを「0.Jとする回路である。加算回路1
2は、入力Aと入力Bを互いに加算し、この加算値(A
→−B)を出力Cとする回路である。選択回路13a〜
13cは、入力Sが11」ならば入力Aを選択して出・
力Cとし、入力Sが「0」ならば入力Bを選択して出力
Cとする回路である。
The synthesis process is performed in this way, and a specific synthesis circuit for this purpose is shown in FIG. This synthesis circuit consists of the first to
It is composed of six sixth comparator circuits (COMP) 11a to Ilf, an adder circuit (ADD) 12 of 111&, and three first to third selection circuits (SEL) 13a to 13c. Comparison circuits 11a to llf have input A and input B.
If A2B, output C is set to "1", and A<B
Then, it is a circuit that sets the output C to 0.J.Addition circuit 1
2 adds input A and input B to each other, and this added value (A
→-B) is a circuit that outputs C. Selection circuit 13a~
13c selects input A and outputs it if input S is 11''.
This circuit selects input B and outputs C if input S is "0".

上記合成回路ムこおいては、まず第1.第2の輝度デー
タII、I2をそれぞれ比較回路11a。
In the above synthesis circuit group, first. Comparing circuits 11a respectively compare the second luminance data II and I2.

11bで第2の基準レベルS L 2と比較すると共に
、比較回路11c、11dで第1の基準レベルSLIと
比較する。そして、これらの比較結果に応じて、輝度デ
ータII、I2のレベルを2ビットの値にコード化する
。例えば輝度データ■1について言えば、比較回路11
a、Ilcのいずれの出力も「1」 (すなわち第3図
における「c」の状態)であればコードをrBJとし、
比較回路11aの出力が「0」で比較回路11cの出力
が「1」 (すなわち第3図におけるrBJの状態)で
あればコードを「1」とし、比較回路11a。
The comparison circuit 11b compares it with the second reference level S L 2, and the comparison circuits 11c and 11d compare it with the first reference level SLI. Then, depending on the results of these comparisons, the levels of the luminance data II and I2 are coded into 2-bit values. For example, regarding luminance data ■1, the comparison circuit 11
If both the outputs of a and Ilc are "1" (that is, the state of "c" in Fig. 3), the code is rBJ,
If the output of the comparison circuit 11a is "0" and the output of the comparison circuit 11c is "1" (that is, the state of rBJ in FIG. 3), the code is set to "1", and the comparison circuit 11a.

11Cのいずれの出力も「0」 (すなわち第3図にお
けるrAJの状態)であればコードを「0」とする。も
う一方の輝度データ12ついても、比較回路11b、1
1dの出力に応して同様にコード化する。
If any output of 11C is "0" (that is, the state of rAJ in FIG. 3), the code is set to "0". Regarding the other luminance data 12, the comparison circuits 11b and 1
The output of 1d is similarly encoded.

続いて、上記のように第1.第2の輝度データをコード
化した値(rOJ、rlJ、r3jのいずれか)を、加
算回路12で互いムこ加算する。この加算回路12では
、第5図に示すように、2つの入力値A、B (=rO
J、Illもしくは「3」)の組合せに応じた6i11
iりの加算値C(−rOJ。
Next, as mentioned above, the first. The coded values of the second luminance data (rOJ, rlJ, r3j) are mutually added together in an adding circuit 12. In this adder circuit 12, as shown in FIG. 5, two input values A and B (=rO
6i11 according to the combination of J, Ill or "3")
i's added value C(-rOJ.

rlJ、r2J、rBJ、rAJもしくは「6」)が得
られる。そこで次に、上記加算値を比較回路Iffで1
4」と比較し、「4」以上か否かに応じてrlJ、rO
Jを出力する。ここで、上記加算値Cが4以上の場合は
第5図において3通り(同図(f)、 (hL (i)
)あるが、いずれも入力値A。
rlJ, r2J, rBJ, rAJ or "6") are obtained. Therefore, next, the above added value is converted to 1 by the comparison circuit If.
rlJ, rO depending on whether it is ``4'' or higher.
Output J. Here, when the above-mentioned addition value C is 4 or more, there are three ways in Fig. 5 ((f), (hL (i)
), but all input values are A.

Bの一方が「3」 (第3図のrcJの状態)であり、
かつもう一方が「1」もしくは「3」 (第3図のrB
Jもしくは「C」の状態)の場合である。
One of B is "3" (state of rcJ in Figure 3),
and the other is “1” or “3” (rB in Figure 3)
J or "C" state).

一方、第1.第2の輝度データII、I2を比較回路1
1eで互いに比較する。この比較結果に基づぎ、より大
きい方(明るい方)の輝度データ11もしくはI2に対
応する高ざデータI11もしくばI(2を選択回路13
aで選択し、より小さい方(nlfい方)の輝度データ
■2もしくはI1に対応する高さデータH2もしくはH
1を選択回路13bで選択する。そして、上記比較回路
11fの比較結果に基づいて、上記選択回路13a、1
3bで得られた、より大ぎい方もしくはより小さい方の
輝度データのいずれか一方を選択回路13cで選択する
。すなわち、・第5図に示すように(i)加算回路12
の加算値が「4」以上である時(第一17= 5図(f) 、 Ih) 、 (i) )は、より小さ
い方の輝度データに対応する高さデータが選択され、一
方、(ii )上記加算値が「4」よりも小さい時(第
5図(al〜(++l 、 (gI >は、より大きい
方の輝度データに対応する高さデータが選択される。こ
のようにして、前述した合成処理が具体的に実行され、
最終的に選択された高さデータが合成高さデータHoと
なる。
On the other hand, the first. The comparison circuit 1 compares the second luminance data II and I2.
Compare with each other in 1e. Based on this comparison result, the circuit 13 selects height data I11 or I(2) corresponding to the larger (brighter) luminance data 11 or I2.
Height data H2 or H corresponding to the smaller (nlf) brightness data ■2 or I1 selected with a.
1 is selected by the selection circuit 13b. Then, based on the comparison result of the comparison circuit 11f, the selection circuits 13a, 1
The selection circuit 13c selects either the larger or smaller luminance data obtained in step 3b. That is, as shown in FIG. 5, (i) addition circuit 12
When the added value of is "4" or more (1st 17 = 5 Figures (f), Ih), (i)), the height data corresponding to the smaller luminance data is selected, while ( ii) When the above added value is smaller than "4" (Fig. 5) (al~(++l, (gI>), the height data corresponding to the larger luminance data is selected. In this way, The above-mentioned compositing process is specifically executed,
The finally selected height data becomes the composite height data Ho.

上述した合成処理によれば、一方のラインセンサでその
飽和レベル以上の強い反射光が検知され、かつも・う一
方のラインセンナでノイズレー\ル以上の適切な反射光
か、もしくは飽和レベル以上の強い反射光が検知された
時(第5図(f1、 (hlもしく番よ(1))には、
よりJIJレヘレベ近い小さいレベルの方が選択される
ことにより、より適切な合成高さデータがiηられる。
According to the above-mentioned synthesis process, one line sensor detects strong reflected light that is above its saturation level, and the other line sensor detects appropriate reflected light that is above the noise rail or detects a strong reflected light that is above the saturation level. When strong reflected light is detected (Fig. 5 (f1, (hl or turn (1)),
By selecting a smaller level closer to the JIJ level, more appropriate composite height data is obtained.

また、一方のラインセンサでその飽和シ・−、ル以上の
強い反射光が検知され、かつもう一方のラインセンサで
ノイズレー\ルの弱い反射光が検知された時(第5図(
c)、 (IT)) 、或いは双方のラインセンサでそ
の飽和レベルよりも小さい適切な、もしくは弱い反則光
が検知された時(第5図18)、 Tb)、 (d1、
 (e))には、より適切レベルに近い大きなレベルの
方が選択されることにより、より適切な合成高さデータ
が得られる。これらのことから、第6図に示したような
陰の影響をなくすことが出来るだけでなく、2つのライ
ンセンサでどのようなレベルの反射光が検知されても(
例えば第7図に示したようなエツジからの強い反射光で
あっても)、より適切な方の高さデータが合成高さデー
タとして選択されることになり、従ってどのような反射
率を持つ部品に対しても正確な検知が可能になる。
Also, when one line sensor detects reflected light that is stronger than the saturation rail, and the other line sensor detects reflected light that is weaker than the noise rail (see Figure 5),
c), (IT)), or when proper or weak foul light is detected by both line sensors below their saturation level (Fig. 5, 18), Tb), (d1,
In (e)), more appropriate composite height data can be obtained by selecting a larger level that is closer to the appropriate level. From these facts, it is possible not only to eliminate the influence of shadows as shown in Figure 6, but also to reduce the amount of reflected light detected by the two line sensors (
For example, even if the light is strongly reflected from an edge as shown in Figure 7), the more appropriate height data will be selected as the composite height data, and therefore, what kind of reflectance will it have? Accurate detection of parts is also possible.

以後は、合成回路で得られた適切な合成高さデータHo
をプリント板Pの移動に伴って順次取り込むことにより
、既知め手段で3次元の形状データを得て、この形状デ
ータに基づいて部品Qの実装状態を検査する。
From now on, the appropriate composite height data Ho obtained by the composite circuit will be used.
By sequentially capturing the images as the printed board P moves, three-dimensional shape data is obtained by a known means, and the mounting state of the component Q is inspected based on this shape data.

なお、本発明における光照射手段としては、第1図に示
した半導体レーザ1及びシリンドリカルレンズ2からな
る構成に限定されることはなく、スリット状の光ビーム
を垂直に照射可能なものであればどのような構成であっ
てもよい。ただ、光源として半導体レーザを使用すれば
、装置全体の小型化が可能になる。
Note that the light irradiation means in the present invention is not limited to the configuration consisting of the semiconductor laser 1 and the cylindrical lens 2 shown in FIG. Any configuration may be used. However, if a semiconductor laser is used as a light source, the entire device can be made smaller.

また、光検知手段で用いられる2つのラインセンサ8.
9は、何らかの光電変換素子を一列に配列した構成であ
ればよいが、検知の高精度化及び高速化を実現するため
には、CCDラインセンサを用いることが望ましい。
Also, two line sensors 8. used as the light detection means.
9 may have a configuration in which some photoelectric conversion elements are arranged in a line, but in order to achieve high detection accuracy and high speed, it is desirable to use a CCD line sensor.

更に、第4図に示した合成回路は、本発明に係る合成手
段のほんの一例であって、これに限定されることはない
Further, the synthesis circuit shown in FIG. 4 is only one example of the synthesis means according to the present invention, and the present invention is not limited thereto.

更にまた、上記実施例では被検査対象としてプリント板
Pを用いた場合について示したが、本発明は電子部品の
実装されているあらゆる対象に対して適用され、例えば
ハイブリッドICのようなものにも適用され得るもので
ある。
Furthermore, although the above embodiment shows the case where a printed board P is used as the object to be inspected, the present invention can be applied to any object on which electronic components are mounted, such as a hybrid IC. applicable.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明の実装部品検査装置によれば、2方向検知により
陰の影響をなくすことが出来るばかりでなく、反射率の
高い金属部分を持つ部品や反射率の低い黒色の部品等を
含む、どのような反射率の部品からでも適切な合成高さ
データを得ることができ、従って正確な部品検知が可能
になる。
According to the mounted component inspection device of the present invention, not only can the influence of shadows be eliminated by detecting in two directions, but also it is possible to detect any type of component, including components with metal parts with high reflectance, black components with low reflectance, etc. Appropriate composite height data can be obtained even from parts with a low reflectance, thus enabling accurate part detection.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例に係る光学系を示す斜視図、 第2rgJ(0)、 (b)はそれぞれ、第1図中のラ
インセンサ8.9で得られる光切断画像の一例と、その
任意位置x1におけるy方向の輝度分布の一例を示す図
、 第3図は上記実施例に係る合成回路における輝度レベル
と第1.第2の基準レベルとの関係を説明するための図
、 第4図は上記実施例に係る合成回路を示す回路図、 第5図は上記合成回路における加算回路12と選択回路
13Gの処理を説明するための図、第6図は従来の一方
向検知における問題点(陰による検知不能部の存在)を
示す図、 第7図は従来の2方向検知における問題点(部品エツジ
からの強い反射光)を示す図である。 1・・・半導体レーザ、 2・・・シリンドリカルレンズ、 6.7・・・振動ミラー、 8.9・・・ラインセンサ、 112〜llf・・・比較回路、 12・・・加算回路、 132〜13C・・・選択回路。
FIG. 1 is a perspective view showing an optical system according to an embodiment of the present invention, and 2rgJ(0) and (b) are examples of light section images obtained by the line sensor 8.9 in FIG. 1, respectively. , a diagram showing an example of the luminance distribution in the y direction at an arbitrary position x1, and FIG. 3 shows the luminance level and the first . A diagram for explaining the relationship with the second reference level, FIG. 4 is a circuit diagram showing the synthesis circuit according to the above embodiment, and FIG. 5 explains the processing of the addition circuit 12 and selection circuit 13G in the synthesis circuit. Figure 6 shows the problem with conventional one-way detection (existence of parts that cannot be detected due to shadows), and Figure 7 shows the problem with conventional two-way detection (strong reflected light from the edge of the part). ). DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Semiconductor laser, 2... Cylindrical lens, 6.7... Oscillating mirror, 8.9... Line sensor, 112-llf... Comparison circuit, 12... Addition circuit, 132- 13C...Selection circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)部品の実装された被検査対象上にスリット状の光ビ
ーム(l_2)を垂直に照射しながら走査する光照射手
段(1、2、3)と、 前記光ビームの照射によって前記被検査対象上から得ら
れる反射光(l_3、l_4)を、前記光ビームのビー
ム面に関して対称な2方向から、振動ミラー(6、7)
を介して2つのラインセンサ(8、9)でそれぞれ2次
元の光切断画像として検知する光検知手段(4〜9)と
、 前記2方向から得られた2種類の光切断画像のそれぞれ
について、高さ方向に沿って存在する輝度ピークの高さ
データ及び輝度データを検出するピーク検出手段とを備
え、該高さデータ及び輝度データを前記走査に伴って取
り込むことにより得られる3次元の形状データに基づき
前記被検査対象上の部品の実装状態を検査する実装部品
検査装置において、 前記ピーク検出手段によって前記2方向に対応して得ら
れたそれぞれ第1、第2の輝度データ(I_1、I_2
)のレベルについて、ノイズのレベルに相当する第1の
基準レベル(SL1)と、前記ラインセンサの飽和レベ
ルに相当する第2の基準レベル(SL2)とを設定して
おき、前記第1、第2の輝度データのうちの一方が前記
第1の基準レベル以上であって、かつもう一方が前記第
2の基準レベル以上である時に、より小さい方の輝度デ
ータ(I_1もしくはI_2)に対応する高さデータ(
H_1もしくはH_2)を選択して合成高さデータ(H
_0)とし、それ以外の時により大きい方の輝度データ
(I_1もしくはI_2)に対応する高さデータ(H_
1もしくはH_2)を選択して合成高さデータ(H_0
)とする合成手段を備え、該合成手段によって得られた
合成高さデータに基づいて前記形状データを得ることを
特徴とする実装部品検査装置。 2)前記合成手段は、前記第1、第2の輝度データ(I
_1、I_2)を前記第2の基準レベル(SL2)と比
較するそれぞれ第1、第2の比較手段(11a、11b
)と、前記第1、第2の輝度データ(I_1、I_2)
を前記第1の基準レベル(SL1)と比較するそれぞれ
第3、第4の比較手段(11c、11d)と、前記第1
、第2の輝度データを互いに比較する第5の比較手段(
11e)と、前記第1及び第3の比較手段の比較結果に
応じて前記第1の輝度データのレベルをコード化し、前
記第2及び第4の比較手段の比較結果に応じて前記第2
の輝度データのレベルをコード化するコード化手段と、
該コード化手段によってコード化された前記第1、第2
の輝度データを互いに加算する加算手段(12)と、該
加算手段の加算結果を所定値と比較する第6の比較手段
(11f)と、前記第5の比較手段の比較結果に基づい
てより大きい方、より小さい方の輝度データ(I_1も
しくはI_2)に対応する高さデータ(H_1もしくは
H_2)を選択するそれぞれ第1、第2の選択手段(1
3a、13b)と、前記第6の比較手段の比較結果に基
づいて前記第1、第2の選択手段の選択値のいずれか一
方を選択する第3の選択手段(13c)とを備え、該第
3の選択手段で得られた高さデータを前記合成高さデー
タ(H_0)とすることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の実装部品検査装置。 3)前記光照射手段は、半導体レーザ(1)から出力さ
れたレーザ光をシリンドリカルレンズ(2)を介すこと
により前記スリット状の光ビーム(l_2)を得ること
を特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の
実装部品検査装置。 4)前記光照射手段による走査は、前記スリット状の光
ビームに対してその直角方向に前記被検査対象を移動す
ることによって行うことを特徴とする特許請求の範囲第
1項乃至第3項のいずれか1つに記載の実装部品検査装
置。 5)前記ラインセンサはCCDラインセンサであること
を特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第4項のいずれ
か1つに記載の実装部品検査装置。
[Scope of Claims] 1) Light irradiation means (1, 2, 3) that vertically irradiates and scans a slit-shaped light beam (l_2) on an object to be inspected on which components are mounted; The reflected light (l_3, l_4) obtained from the object to be inspected by irradiation is reflected from two directions symmetrical with respect to the beam plane of the light beam by vibrating mirrors (6, 7).
For each of the two types of light-cutting images obtained from the two directions, a light detection means (4 to 9) detects each as a two-dimensional light-cutting image with two line sensors (8, 9) through the two line sensors (8, 9). and a peak detection means for detecting height data and brightness data of brightness peaks existing along the height direction, and three-dimensional shape data obtained by capturing the height data and brightness data along with the scanning. In the mounted component inspection apparatus that inspects the mounting state of the component on the object to be inspected based on the first and second luminance data (I_1, I_2
), a first reference level (SL1) corresponding to the noise level and a second reference level (SL2) corresponding to the saturation level of the line sensor are set. When one of the two luminance data is equal to or higher than the first reference level and the other is equal to or higher than the second reference level, the luminance data corresponding to the smaller luminance data (I_1 or I_2) Data (
H_1 or H_2) and select the composite height data (H_1 or H_2).
_0), and at other times height data (H_
1 or H_2) and select the composite height data (H_0
), and obtains the shape data based on the combined height data obtained by the combining means. 2) The synthesizing means combines the first and second luminance data (I
first and second comparison means (11a, 11b, respectively) for comparing _1, I_2) with the second reference level (SL2);
) and the first and second luminance data (I_1, I_2)
third and fourth comparing means (11c, 11d), respectively, for comparing the first reference level (SL1) with the first reference level (SL1);
, a fifth comparison means for comparing the second luminance data with each other (
11e), the level of the first luminance data is encoded according to the comparison results of the first and third comparison means, and the level of the second luminance data is encoded according to the comparison results of the second and fourth comparison means.
encoding means for encoding the level of the luminance data of;
the first and second encoded by the encoding means;
an addition means (12) for adding together the luminance data of the above, a sixth comparison means (11f) for comparing the addition result of the addition means with a predetermined value, and a larger one based on the comparison result of the fifth comparison means. First and second selection means (1) respectively select the height data (H_1 or H_2) corresponding to the smaller luminance data (I_1 or I_2).
3a, 13b) and third selection means (13c) for selecting one of the selected values of the first and second selection means based on the comparison result of the sixth comparison means, The mounted component inspection apparatus according to claim 1, wherein the height data obtained by the third selection means is used as the composite height data (H_0). 3) The light irradiation means obtains the slit-shaped light beam (l_2) by passing the laser light output from the semiconductor laser (1) through a cylindrical lens (2). The mounted component inspection device according to item 1 or 2. 4) The scanning by the light irradiation means is performed by moving the object to be inspected in a direction perpendicular to the slit-shaped light beam. The mounted component inspection device according to any one of the above. 5) The mounted component inspection apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the line sensor is a CCD line sensor.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001124530A (en) * 1999-10-27 2001-05-11 Hitachi Ltd Method and apparatus for detecting solid shape and method and apparatus for inspection
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JP2010014530A (en) * 2008-07-03 2010-01-21 Omron Corp Substrate visual inspection method and substrate visual inspecting device
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JP2012229964A (en) * 2011-04-26 2012-11-22 Panasonic Corp Image forming device, image forming method, and part mounting apparatus

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