JPS63304110A - チップ部品実装検査装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、プリント基板上でのチップ部品実装状態を
検査するチップ部品実装検査装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、チップ部品の実装状態を検査する場合、目視によ
って行われてきたが、信軽性向上、検査時間の短縮、検
査コストの低下を実現するために、検査の自動化が要望
されてきた。

そこで本件出願人は、チップ部品の実装状態を自動的に
検査する装置を既に開発し、出願している（特願昭６１
−２６２６５号）。この装置においては、実装状態の検
査は次のようにして行われる。

■　良品のチップ部品を撮像し、その信号を基準信号と
して予め画像メモリに記憶させておく。

■　検査時には、検査するチップ部品が実装されている
プリント基板を撮像し、その信号と■の基準信号との相
関値を求めることによって、チップ部品の実装状態を検
査する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のように構成されたチップ部品実装検査装置は、良
品のチップ部品を１つ撮像し、その信号を基準信号とし
ているので、その基準となる１つのチップ部品表面上の
文字や模様のバラツキによる影響を受ける。そのため、
チップ部品を認識する精度が落ち、チップ部品の実装状
態を正しく検査できないという問題があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、実装されたチップ部品表面の文字や模様に
影響されることなく、高精度にかつ高速に自動検査でき
るチップ部品実装検査装置を得ることを目的とする。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 この発明に係るチップ部品実装検査装置は、チップ部品
を実装した被検査基板を撮像するテレビジョンカメラと
、テレビジョンカメラの撮像信号をディジタル化する変
換手段と、基準となる良品のチップ部品の撮像信号を記
憶する基準画像メモリと、被検査基板の撮像信号の分散
を調べる分散演算手段と、分散演算手段からの演算結果
を基にチップ部品の実装状態を判定する判定手段とを設
けたものである。

〔作用〕

この発明においては、チップ部品が実装された被検査基
板をテレビジョンカメラで撮像し、その撮像信号を変換
手段でディジタル化して分散演算手段に入力する０分散
演算手段で被検査基板の撮像信号の分散を求め、その演
算結果からチップ部品の実装状態を高速かつ高精度に判
定する。その際、基準となる基準画像のサイズのみを基
にして検査を行うので、基準画像のもとになるチップ部
品の表面にある文字や模様のバラツキによる影響を受け
ずに検査できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図は本発明の一実施例によるチップ部品実装検査装
置の機能ブロック図を示す。第１図において、１は被検
査基板２に実装されたチップ部品、３はチップ部品１を
上方から撮像するテレビジョンカメラ、４はテレビジョ
ンカメラ３で撮像されたチップ部品ｌの画像信号をディ
ジタル化して記憶する検査画像メモリ　（変換手段）、
５は予め撮像された良品のチップ部品の画像信号を記憶
する基準画像メモリ、６は被検査基板２のディジタル化
した撮像信号から検査画像の分散を調べる分散演算手段
、７はその結果をもとに千ノブ部品１の実装状態を判定
する判定手段である。

また第２図は上記装置の全体構成を示し、図において、
８は被検査基板２を載置するとともに、テレビジョンカ
メラ３を支える基台、９はテレビジョンカメラ３で撮像
した画像を映写するモニターテレビジョン、９ａはその
画面、ＩＯはテレビジョンカメラ３で撮像した画像信号
をディジタル化して記憶するビデオメモリ、１）は基準
画像作成、検査等の動作を指示するコンピュータ端末機
、１２は基準画像作成、検査等の動作を行い実装状態の
判定を行うコンピュータである。なお、このコンピュー
タ１２には外部メモリ１２ａ　（第７図参照）が設けら
れている。

次に動作について説明する。本装置の動作は、検査に必
要な基準画像の作成過程と、この基準画像を使用して行
われる検査過程との２つに分けられる。

まず、基準画像の作成動作を第３図及び第７図を用いて
説明する。ここで第３図において、１３は良品のチップ
部品、１４はモニターテレビジョン画面９ａ上の矩形白
線であり、この線によって部品と背景とを区別するよう
にしている。

第３図に示すように、良品のチップ部品１３を基台８に
取り付け、これをテレビジョンカメラ３で撮像する。そ
してこの画像信号をビデオメモリ１０でディジタル化し
て、モニターテレビジョン９の画面９ａに映写する。オ
ペレータは、画面９ａに映写された画像を見ながら端末
機１）から指示を出し、モニターテレビジョン画面９ａ
上のカーソルを移動させて２点を指示する。これにより
、その２点を対角にとる矩形白線１４が画面に出力され
、この矩形白線１４で囲まれた部分を基準画像とする（
第３図参照）、この基準画像はコンピュータ１２の外部
メモリ１２ａに記憶される。オペレータは、モニターテ
レビジョン９の画面９ａ及び矩形白線１４を見て、基準
画像をｆ！認する。

次に上記のようにして作成された基準信号を用いて被検
査基板２に実装されたチップ部品１の実装状態を検査す
る動作を、第４図〜第６図及び第８図により説明する。

ここで、第４図は正しく装着されているチップ部品１を
テレビジョンカメラ３で撮像した時のモニターテレビジ
ョン画面９ａであり、カーソル９ｂ、９ｃで指示してい
るのは検査基準座標である。検査基準座標は本来部品が
装着されているべき場所を示す、第５図は第４図と同じ
検査時のモニターテレビジョン画面９ａで、矩形臼′ａ
１４で示しているのは検査の結果、部品を認識した位置
である。また、第６図はずれた位置に装着されたチップ
部品１をテレビジョンカメラ３で撮像した時のモニター
テレビジョン画面９ａである。

まず、チップ部品１が正しく装着されている被検査基ｖ
ｉ２について説明する。

被検査基板２を基台８に設置し、この被検査基板２に実
装されたチップ部品１をテレビジョンカメラ３で撮像す
る。この撮像画像をビデオメモリ１０でディジタル化し
、画像メモリに記憶するとともに、モニターテレビジョ
ン９の画面９ａにこれを映写する０次に外部メモリ１２
ａに記憶された基準画像のサイズを見て、該基準画像の
サイズで画像メモリの画像値の分散値を求める。そして
チップ部品１の中心と対応する位置を上下左右にずらし
ながら、最も分散の小さいところを求め、その位置を部
品が装着されている位置として認識する。認識された位
置は、第５図に示すようにモニターテレビジョン画面９
ａ上に矩形白線１４で示される。認識された位置の座標
値は端末機１）に出力される。オペレータはモニターテ
レビジョン９の画面９ａ上の矩形白線１４を見て、検査
結果をｆ！認する。

ここで、被検査基板２にチップ部品ｌが装着されている
ときの被検査基板の画像の分散状態について、第９図及
び第１０図を用いて説明する。第９図は、分散を計算す
る領域１５が実際にチップ部品１が実装されている位置
からずれているときにテレビジョンカメラ３で撮像した
画像をモニターテレビジョン９の画面９ａに映写した図
である。

この第９図において、一点鎖線１５は基準画像のサイズ
を示す。また、第１０図は分散を計算する領域１５が実
際にチップ部品１が実装されている位置と重なったとき
にテレビジョンカメラ３で撮像した画像をモニターテレ
ビジョン９の画面９ａに映写した図である。

第９図に示すような状態の時は、チップ部品１以外の画
像、例えば被検査基板２の画像が領域１５内に入るので
、チップ部品１の画像値と被検査基板２の画像値との差
ができ、分散値は太き（なる。

一方、第１０図のような状態の時は、チップ部品１の画
像のみが領域１５内に入るので、チップ部品上の文字や
模様による分散だけを考えればよい、この時の画像の分
散は、第９図に示す状態のような被検査基板とチップ部
品１との分散に比べると小さい、つまり、分散値が最小
のところが部品の装着位置と判定できる。

なお、チップ部品ｌが正常な範囲に実装されている場合
、必ずチップ部品１が装着されている場所の分散値が最
小になるため、正確なチップ部品１の位置が検出される
。

次にチップ部品ｌがずれた位置に装着されている被検査
基板２について説明する。

まず、被検査基板２を基台８に設置し、これをテレビジ
ョンカメラ３で撮像する。そしてこの撮像信号をメモリ
１０でディジタル化し、画像メモリに記憶するとともに
、モニターテレビジョン９の画面９ａにこれを映写する
。次に基準画像のサイズで画像メモリの画像値の分散値
を求める。そしてチップ部品１の中心と対応する位置を
上下左右にずらしながら、最も分散の小さいところを求
める。その位置を部品が装着されている位置として認識
し、基準座標値とこの時の座標値とを比べることによっ
てチップ部品１のずれ方を知ることができる。

このように、本実施例の検査装置は、良品のチップ部品
に基づいて基準画像を作成するとともに、チップ部品を
実装した被検査基板をテレビジョンカメラで撮像し、そ
の画像をビデオメモリでディジタル化して画像メモリに
記憶し、分散演算器で上記基準画像のサイズを基準サイ
ズとして被検査基板の画像値の分散を計算し、その分散
値からチップ部品の実装状態を判定するようにしたので
、チップ部品の実装状態を高速で、しかも高精度に検査
できる。

なお、上記実施例では基準画像メモリを１個のみ設けた
場合について説明したが、この基準画像メモリは異なる
チップ部品に対応して複数種類設けてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、被検査基板に実装さ
れたチップ部品を撮像し、基準画像のサイズのみを基に
して、この撮像信号の分散を求め、その分散値から被検
査基板に実装されたチップ部品の実装状態を判定するよ
うにしたので、チップ部品表面の文字や模様のバラツキ
に影響を受けることなく、高精度に検査できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるチップ部品実装検査装
置の構成を示す機能ブロック図、第２図は該装置の全体
構成を示す図、第３図はモニターテレビジョン画面上に
おいて基準画像を作成する手順を説明する図、第４図は
チップ部品が正常に実装された場合のモニターテレビジ
ョンの画面を示す図、第５図は第４図と同じ検査時のモ
ニターテレビジョンの画面において検査の結果、部品を
認識した位置を矩形白線で示している図、第６図はずれ
た位置に装着されたチップ部品をテレビジョンカメラで
撮像した時のモニターテレビジョンの画面を示す図、第
７図は本発明装置における基準画像作成過程を説明する
ための図、第８図は該装置における実装状態ネ★査過程
を説明するための図、第９図は分散を計算する領域が実
際にチップ部品が実装されている位置からずれていると
きにテレビジョンカメラで撮像した画像をモニターテレ
ビジョンの画面に映写した図、第１０図は分散を計算す
る領域が実際にチップ部品が実装されている位置と重な
ったときにテレビジョンカメラで撮像した画像をモニタ
ーテレビジョンの画面に映写した図である。 １・・・被検査用チップ部品、２・・・被検査基板、３
・・・テレビジョンカメラ、４・・・検査画像メモリ、
５・・・基準画像メモリ、６・・・分散演算手段、７・
・・判定手段、９・・・モニターテレビジョン、１０・
・・ビデオメモリ、１）・・・コンピュータ端末機、１
２・・・コンピュータ、１２ａ・・・外部メモリ、１３
・・・良品のチップ部品。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）チップ部品を実装した被検査基板を撮像するテレ
   ビジョンカメラと、 該テレビジョンカメラの撮像信号をディジタル化する変
   換手段と、 基準となる良品のチップ部品の撮像信号を記憶する基準
   画像メモリと、 上記テレビジョンカメラで撮像され、上記変換手段によ
   りディジタル化された被検査基板の撮像信号の分散を、
   上記基準画像のサイズをもとにして求める分散演算手段
   と、 該分散演算手段の演算結果によってチップ部品の実装状
   態を判定する判定手段とを備えたことを特徴とするチッ
   プ部品実装検査装置。
2. （２）上記基準となる良品のチップ部品の撮像信号は、
   上記テレビジョンカメラで撮像して得られた撮像信号か
   ら抽出されたものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のチップ部品実装検査装置。
3. （３）上記基準画像メモリは、異なるチップ部品に対応
   して複数種類設けられていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項又は第２項記載のチップ部品実装検査装置
   。
4. （４）上記変換手段は、上記テレビジョンカメラの撮像
   信号をディジタル化して記憶する画像メモリ装置である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項の
   いずれかに記載のチップ部品実装検査装置。