JPS63154949A - 基板アセンブリ検査装置 - 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】 技術分野 本発明は電気回路部品が半田付は等によって装着された
基板アセンブリを検査する基板アセンブリ検査装置に関
する。

背景技術 基板アセンブリ検査装置として基板各部に光を照射しそ
の反射光をカメラ等によって受光してその受光レベルか
ら基板アセンブリの半田付は等の良否を判断する装置が
あり、特開昭５６−３８９００号公報、特開昭５６−４
９９０８号公報等に開示されている。

かかる基板アセンブリ検査装置の一従来例を第５図に示
す。この装置においては、被検査基板アセンブリ（以下
、単に被検査基板と称す）１を支持する支持台２の上方
向にラインセンサ３及び２つの光源４が配置されている
。２つの光源４は支持台２方向に光を照射し、ラインセ
ンサ３は直線状に形成されたＣＣＤ　（電荷結合ディバ
イス）からなり、レンズ５を介して被検査基板１からの
反射光が入射するようになっている。ラインセンサ３及
び２つの光源４はモータ等を含む直線駆動機構６によっ
て支持台２に平行に直線駆動される。

駆動機構６には駆動回路７が接続されている。ラインセ
ンサ３の出力にはコンパレータからなる波形整形回路８
が接続され、波形整形回路８の出力信号は画像メモリ９
及び比較回路１０に供給される。画像メモリ９から読出
された信号は比較回路１０に供給されて波形整形回路８
の出力信号と比較される。比較回路１０には判定回路１
１が接続され、判定回路１１は比較回路１０の比較結果
から被検査基板１の良否を判定する。駆動回路７、波形
整形回路８、画像メモリ９、及び比較回路１０の動作タ
イミングはタイミング制御回路１２によって制御される
。

かかる構成の従来の基板アセンブリ検査装置においては
、光源４からの光が被検査基板１面に反射し、ラインセ
ンサ３に供給される反射光の明るさに応じた出力がライ
ンセンサ３から発生する。

第６図に示すようにラインセンサ３によって検知される
反射光（画像）はラインセンサ３下方の被検査基板１面
の直線部分ａ−ａ−からのものであり、その直線部分ａ
−ａ−はラインセンサ３の移動方向に対して直角方向と
なる。駆動回路７は所定タイミング毎に駆動機構６を作
動させることによりラインセンサ３及び２つの光源４を
所定距離だけ移動させる。ラインセンサ３の出力信号は
波形整形回路８に供給され、タイミング制御回路１２か
らのタイミング信号に応じて高及び低レベルの２値信号
に変換される。

基板アセンブリ検査の際には、先ず、検査の標準となる
基板アセンブリが支持台２に載置される。

そして、タイミング制御回路１２に対して標章データ検
出指令を図示しないキーボード操作によって発生させる
。これにより波形整形回路８から出力される１直線部分
の２値信号はタイミング制御回路１２からのタイミング
信号に応じて画像メモリ９の各記憶位置に順次書き込ま
れる。所定タイミング毎に、すなわち１直線部分の２値
信号か画像メモリ９に書き込まれる毎にラインセンサ３
及び２つの光源４が所定距離だけ移動するので基板の長
さ分だけ移動すると画像メモリ９には標準データが形成
されるのである。

次に、被検査基板を支持台２に標準基板と同一位置に載
置した後、タイミング制御回路１２に対して検査指令を
キーボード操作によって発生させる。タイミング制御回
路１２は上記と同様に駆動回路７、及び波形整形回路８
を動作させ、波形整形回路８から出力される検査データ
をなす検査２値信号は比較回路１０に供給される。また
、タイミング制御回路１２は画像メモリ９からラインセ
ンサ３の検知部分に対応させて２値信号を読み出させ、
その読出し標準２値信号は比較回路１０に供給される。

比較回路１０は検査２値信号と標章２値信号とを比較し
てその比較結果を判定回路１１に供給される。判定回路
１１は予め定められた条件に基づいて比較結果を判断し
て良否を表わす信号を発生する。

このような、従来の基板アセンブリ検査装置においては
、第７図（ａ）に示すように基板１５の銅箔パターン１
６に部品１７の端子１７ａが半田１８によって適切に固
着された良品の基板アセンブリの場合に、ラインセンサ
の出力信号波形は第８図（ａ）に示すようになる。一方
、第７図（ｂ）、（Ｃ）の如く半田付は不良の基板アセ
ンブリの場合にラインセンサの出力信号波形は第８図（
ｂ）、（Ｃ）に示すようになり、半田１８が部品の端子
１７ａに付着していないのでその部分におけるラインセ
ンサの出力信号レベルに変化が生じ、それが標準データ
と検査データとの違いとして比較回路１０の比較結果に
表われる。しかしながら、半田付は不良等を含むことが
ラインセンサの出力信号に顕著に表われないので２値信
号に変換して得た標準データと検査データとの比較結果
からは良好な検査精度が得られないという問題点かあっ
た。

発明の概要 そこで、本発明の目的は、基板アセンブリの検査精度の
向上を図ることができる基板アセンブリ検査装置を提供
することである。

本発明の基板アセンブリ検査装置は、被検査基板アセン
ブリの基板面に垂直方向から光を照射する光源と、該光
源と連動し基板面の反射光を基板面に対して所定の角度
範囲内で傾いた受光面にて受光する受光手段と、所定の
タイミングで光源及び受光手段と被検査基板アセンブリ
の基板面との相対位置を所定のパターンで変化させる駆
動手段と、受光手段の出力に応じた検査データを得てそ
の検査データを標準データと比較し該比較結果を出力す
る比較手段とを有することを特徴としている。

実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図に示した本発明の一実施例たる基板アセンブリ検
査装置においては、被検査基板２０を支持する支持台２
１には支持台２１を回転させるためにモータ（図示せず
）を含む回転駆動機構２２が結合されている。支持台２
１の上方向には光源２３が設けら、また光源２３の両側
にラインセンサ２４ａ、２４ｂが対をなすように配置さ
れている。光源２３は支持台２１方向に光を照射し、ラ
インセンサ２４ａ、２４ｂは直線状に形成されたＣＣＤ
から各々なりレンズを各々有している。またラインセン
サ２４ａ、２４ｂは被検査基板２０に対して斜めに傾け
られており、その受光面は真下方向から３０″ないし４
５″の範囲内の角度に傾けられた方向を向いている。光
源２３及びラインセンサ２４ａ、２４ｂはモータ等を含
む直線駆動機構２６によって支持台２１に平行に直線駆
動される。駆動機構２２．２６には駆動回路２７が接続
されている。ラインセンサ２４ａ、２４ｂの出力には切
替スイッチ２８を介してコンパレータからなる波形整形
回路２９が接続され、切替スイッチ２８によってライン
センサ２４ａ、２４ｂのいずれか一方の出力信号が選択
的に波形整形回路２９に供給される。波形整形回路２つ
の出力信号は画像メモリ３０及び比較回路３１に供給さ
れる。

画像メモリ３０から読出された信号は比較回路３１に供
給されて波形整形回路２９の出力信号と比較される。比
較回路３１にはマイクロプロセッサ３２が接続されてい
る。マイクロプロセッサ３２は比較回路３１の比較結果
から被検査基板２１の良否を判定すると共に切替スイッ
チ２８の切替動作と、画像メモリ３０の書込み及び読出
し動作と、駆動回路２７の動作とを制御する。また画像
メモリ３０の内容はＤ／Ａ変換器３３を介して映像信号
として読み出されてモニタＴＶ３４に供給される。

かかる構成の本発明による基板アセンブリ検査装置にお
いては、光源２３からの光が被検査基板２０面に反射し
、ラインセンサ２４ａ、２４ｂに供給される反射光の明
るさに応じた出力をラインセンサ２４ａ、２４ｂが発生
する。第２図に示すようにラインセンサ２４ａ、２４ｂ
によって検知される反射光（画像）はラインセンサ２４
ａ、　　２４ｂ下方のラインセンサ２４ａ、２４ｂの移
動方向に対して直角な被検査基板２０面の同一の直線部
分ｂ−ｂ−からのものである。駆動回路２７はマイクロ
プロセッサ３２からの駆動タイミング指令に応じて所定
タイミング毎に駆動機構２６を作動させることにより光
源２３及びラインセンサ２４ａ、２４ｂを被検査基板２
０の一端から他端まで所定距離ずつ移動させ、他端まで
移動させると駆動機構２２によって支持台２１を９０６
だけ回転させ、そして再度、所定タイミング毎に駆動機
構２６を作動させることにより光源２３及びラインセン
サ２４ａ、２４ｂを被検査基板２０の一端から他端まで
所定距離ずつ移動させる。切替スイッチ２８はマイクロ
プロセッサ３２からの選択指令に応じてラインセンサ２
４ａ、２４ｂの各出力信号のいずれか一方を波形整形回
路２９に供給して高及び低レベルの２値信号に変換させ
る。

基板アセンブリ検査の際には、先ず、検査の標準となる
基板アセンブリが支持台２１に載置される。そして、図
示しないキーボード操作により標準データ検出指令が発
生されると、次のように標準データ検出動作を開始する
。マイクロプロセッサ３２は、切替スイッチ２８がライ
ンセンサ２４ａの出力信号を波形整形回路２９に中継す
るように第１選択指令を切替スイッチ２８に対して発生
する。波形整形回路２９から出力されるラインセンサ２
４ａによる１直線部分の２値信号はマイクロプロセッサ
３２からの書込みタイミング信号に応じて画像メモリ３
０に書き込まれる。次いで、マイクロプロセッサ３２は
、切替スイッチ２８がラインセンサ２４ｂの出力信号を
波形整形回路２９に中継するように第２選択指令を切替
スイッチ２８に対して発生する。波形整形回路２９から
出力されるラインセンサ２４ｂによる１直線部分の２値
信号はマイクロプロセッサ３２からの書込みタイミング
信号に応じて画像メモリ３０に書き込まれる。マイクロ
プロセッサ３２は所定タイミング毎に、すなわちライン
センサ２４ａ、２４ｂによる１直線部分の各２値信号が
画像メモリ３０に書き込まれる毎に光源２３及びライン
センサ２４ａ、２４ｂを所定距離だけ移動させ、第１及
び第２選択指令を順次発生して上記動作を繰り返して画
像メモリ３０にデータを形成させるのである。

基板の端部まで移動すると、支持台２１が９０゜だけ回
転して上記動作が繰り返されて画像メモリ３０には４つ
の斜め方向からの画像を表わす標準データが形成される
のである。

次に、被検査基板を支持台２１に標準基板と同一位置に
載置した後、キーボード操作により検査指令が発生され
ると、マイクロプロセッサ３２は、第１選択指令を切替
スイッチ２８に対して発生してラインセンサ２４ａの出
力信号を波形整形回路２９に供給させる。波形整形回路
２９から出力されるラインセンサ２４ａによる１直線部
分の２値信号は比較回路３１に供給される。また、マイ
クロプロセッサ３２は読出しタイミング信号を画像メモ
リ３０に供給して画像メモリ３０からラインセンサ２４
ａの検知部分に対応させて２値信号を読み出させ、その
読出し標準２値信号は比較回路３１に供給される。比較
回路３１は検査２値信号と標準２値信号とを比較してそ
の比較結果をマイクロプロセッサ３２に供給する。次い
で、マイクロプロセッサ３２は、第２選択指令を切替ス
イッチ２８に対して発生してラインセンサ２４ｂの出力
信号を波形整形回路２９に供給させる。第１選択指令発
生時と同様に波形整形回路２つから出力されるラインセ
ンサ２４ｂによる１直線部分の２値信号は比較回路３１
に供給され、画像メモリ３０からラインセンサ２４ｂの
検知部分に対応させて２値信号を読み出させ、その読出
し標準２値信号は比較回路３１に供給される。比較回路
３１は検査２値信号と標準２値信号とを比較してその比
較結果をマイクロプロセッサ３２に供給する。

マイクロプロセッサ３２は所定タイミング毎に、光源２
３及びラインセンサ２４ａ、２４ｂを所定距離だけ移動
させ、第１及び第２選択指令を順次発生して上記動作を
繰り返して比較回路３１から比較結果を得る。基板の端
部まで移動すると、支持台２１が９０°だけ回転して上
記動作が繰り返されて比較回路３１から比較結果がマイ
クロプロセッサ３２に出力される。マイクロプロセッサ
３２は予め定められた条件に基づいて比較結果から被検
査基板の良否を判断して良否を表わす信号を発生する。

比較回路３１は順次供給される検査２値信号と標準２値
信号とが等しいならば低レベル出力を発生し、検査２値
信号と標準２値信号とが等しくないならば高レベル出力
を発生する。よって、マイクロプロセッサ３２は、例え
ば、所定時間以上継続して比較回路３１から高レベル出
力が供給されると被検査基板を不良と判断する。

第３図（ａ）ないしくｃ）は第７図と同様の良品及び不
良品の基板アセンブリの場合に基板１５の銅箔パターン
１６に部品１７の端子１７ａが半田１８によって固着さ
れた部分における上方の光源からの光の４５°斜め方向
の反射状態を示している。４５°斜め方向に設けられた
ラインセンサの出力信号波形は良品の基板アセンブリ（
第３図（ａ））の場合に、第４図（ａ）に示すようにな
る。一方、第３図（ｂ）、（ｃ）の如く半田付は不良の
基板アセンブリの場合にラインセンサの出力信号波形は
第４図（ｂ）、（ｃ）に示すようになり、第４図（ａ）
の波形と全体的に異なり良品と不良品との差が明確とな
る。よって、半田付は不良等の場合にはその部分におけ
るラインセンサの出力信号レベルに大きな変化が生じ、
それが標準データと検査データとの違いとして比較回路
３１の比較結果に表われるのである。

なお、上記した本発明の実施例においては、１対のライ
ンセンサが設けられて２方向からの検査データをほぼ同
時に得ることができるが、基板面に対して斜め方向に単
一のラインセンサだけを設けて支持台を０８．９０°、
１８０°、２７０″の如く回転させても良いのである。

またラインセンサ及び光源を直線移動させたが、ライン
センサ及び光源を固定して支持台を直線移動及び回転さ
せても良く、或いはラインセンサ及び光源を回転させて
も良い。

また、上記した本発明の実施例においては、反射光の明
るさを構出する受光手段としてＣＣＤからなるラインセ
ンサを用いたが、これに限らず、他の撮像管からなるカ
メラを用いても良いのである。

発明の効果 以上の如く、本発明の基板アセンブリ検査装置において
は、被検査基板アセンブリの基板面の反射光を基板面に
対して所定の角度範囲内で傾いた受光面にて受光するの
で第４図に示したように良品と不良品との差の明確な検
査データを得ることができ、また光源及び受光手段と被
検査基板アセンブリの基板面との相対位置を所定のパタ
ーンで変化させて１つの基板面に対して複数の検査デー
タを得るので斜め方向で受光することによる部品に対す
る方向性を減少させることができる。よって、その検査
データを標準データと比較することにより基板アセンブ
リの検査精度の向上を図ることができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図はラ
インセンサに入射する反射光を示す図、第３図（ａ）な
いしくｃ）は良品及び不良品の各場合の光の斜め方向へ
の反射状態を示す図、第４図（ａ）ないしくｃ）は第３
図（ａ）ないしくｃ）に対応させてラインセンサの出力
信号を示す波形図、第５図は基板アセンブリ検査装置の
従来例を示すブロック図、第６図は第５図の装置におけ
るラインセンサに入射する反射光を示す図、第７図（ａ
）ないしくｃ）は良品及び不良品の各場合の光の上方へ
の反射状態を示す図、第８図（ａ）ないしくＣ）は第７
図（ａ）ないしくｃ）に対応させてラインセンサの出力
信号を示す波形図である。 主要部分の符号の説明 １．２０・・・・・・被検査基板 ２．２１・・・・・・支持台 ３．２４ａ、２４ｂ・・・・・・ラインセンサ４．２３
・・・・・・光源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気回路部品が装着された基板アセンブリを検査
   する基板アセンブリ検査装置であって、被検査基板アセ
   ンブリの基板面に垂直方向から光を照射する光源と、該
   光源と連動し前記基板面で反射した反射光を前記基板面
   に対して所定の角度範囲内で傾いた受光面にて受光する
   受光手段と、所定のタイミングで前記光源及び受光手段
   と前記被検査基板アセンブリとの相対位置を所定のパタ
   ーンで変化させる駆動手段と、前記受光手段の出力に応
   じた検査データを得てその検査データを標準データと比
   較し該比較結果を出力する比較手段とを有することを特
   徴とする基板アセンブリ検査装置。
2. （２）前記受光手段は前記光源に関して対称な１対のラ
   インセンサからなることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の基板アセンブリ検査装置。