JP3264020B2 - 検査用データ作成方法および実装部品検査装置 - Google Patents
検査用データ作成方法および実装部品検査装置Info
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- Supply And Installment Of Electrical Components (AREA)
Description
基板(以下単に「基板」という)に実装された電子部品
につき、はんだ付け前は電子部品の有無や姿勢などを、
はんだ付け後ははんだ付けの良否など(以下、これらを
「実装品質」と総称する)を、それぞれ検査するための
実装部品検査装置、ならびにこの検査に必要な検査用デ
ータを作成するための方法に関する。
付け前のものとはんだ付け後のものとを総称して「実
装」という)について実装品質を検査するのに、目視に
よる検査が行われている。ところがこの種目視検査で
は、検査ミスの発生が避けられず、検査結果も検査する
者によりまちまちであり、また検査処理能力にも限界が
ある。
につき、実装品質を画像処理技術を用いて自動的に検査
する実装部品検査装置が実用化された。この実装部品検
査装置を使用する場合、検査に先立ち、被検査基板上の
どの位置に、どのような部品が、どのように実装される
かにつき、基板の種別毎に実装部品検査装置に教示する
必要がある。この教示作業は「ティーチング」と呼ばれ
る。この実装部品の検査用データには、被検査基板上に
実装される部品の位置や種類の他に、自動検査に必要な
画像およびその判定基準に関する情報も含まれる。
は、各部品がはんだ付けされる基板上のランドに関する
情報(形状,長さ,幅など)、検査領域として設定され
るウィンドウに関する情報(形状,大きさなど)、ラン
ド上のはんだ付け状態などを表す特徴パラメータに関す
る情報(色相,明度など)、特徴パラメータなどの良否
を判定するための判定基準などがある。
は、各部品が適正に実装されている基準基板を実装部品
検査装置へ供給し、各実装部品ごとに、順次その部品お
よび周辺の画像を生成して前記特徴パラメータなどを抽
出しかつその判定基準を決定した上で、基板の種類毎に
手操作により実装部品検査装置に教示している。
データより判定データファイルが生成されて実装部品検
査装置に格納され、検査に際して、前記判定データファ
イルより検査用データを読み出して各部品の実装品質が
検査される。
うな教示方法では、部品毎にひとつずつ検査用データを
教示してゆくため、教示作業に多大の労力と時間とを要
するばかりでなく、同じ部品種のものには同一の検査用
データを教示するため、同一部品種の複数の部品がそれ
ぞれ異なる実装条件で実装された基板については、詳細
かつ高精度の検査が困難である。
同じ実装条件で実装された基板については、同一の検査
用データを繰り返し教示する必要があって煩雑であり、
教示した検査用データを修正する必要がある場合、該当
するすべての部品の検査用データを同じように修正する
必要があり、その作業量は部品数に比例して著しく増大
するという問題がある。
もので、同一部品種の部品のうち、他の部品とは異なる
実装条件で実装された部品については、実装条件に応じ
た固有の検査用データによる検査を可能とし、同じ実装
条件で実装された部品については、検査用データの教示
および修正作業を大幅に簡略化できるようにすることを
目的とする。
して得られた画像により前記基板に実装された複数の部
品の実装品質を検査するのに必要な検査用データを作成
するための方法において、異なる実装条件毎にそれぞれ
その実装条件に応じた検査用データを作成するととも
に、各部品につき、それぞれその部品の検査に必要な検
査用データを示す識別データを設定するようにしてい
る。
複数の部品が実装された基板を検査対象とする場合に、
各部品に設定される検査領域のうち、実装条件が共通す
る検査領域毎に個別の検査用データを作成するようにし
ている。他方、請求項3にかかる発明では、実装条件が
共通する部品毎に個別の検査用データを作成するように
している。
れた画像により、基板上に実装された複数の部品の実装
品質を検査する実装部品検査装置であって、異なる実装
条件毎にそれぞれその実装条件に応じて作成された検査
用データと、各部品につきそれぞれその部品の検査に必
要な検査用データを示す識別データとが登録されたメモ
リと、前記基板上の各部品につき、それぞれ前記識別デ
ータに基づきその部品の検査に必要な検査用データを読
み出して前記部品の実装状態の適否を判別する判別手段
とを具備している。
装条件が異なる毎に個別の検査用データを作成するとと
もに、各部品毎にその部品の検査に必要な検査用データ
を示す識別データを記憶するので、全ての部品に対して
検査用データをひとつずつ教示する必要がなく、教示作
業を簡略化できる。また検査用データを修正する必要が
生じた場合にも、同じ実装条件で実装された部品に対す
る修正作業を一度に済ませることができる。さらに同一
部品種の部品であっても、異なる実装条件により実装さ
れた部品については、その実装条件に適した検査用デー
タを個別に教示することが可能となる。
検査領域毎に個別の検査用データが設定されるので、同
一部品種の部品であるが異なる実装条件で実装される部
品についても、他の部品と共通の実装条件で実装された
部位に対応する検査領域については、共通の検査用デー
タを使用し、他の部品とは異なる実装条件で実装された
部位に対応する検査領域についてのみ、個別の検査用デ
ータを作成することで対応することが可能となる。請求
項3の発明では、実装条件が共通する部品毎に個別のデ
ータファイルが設定されるので、同一部品種の複数の部
品がそれぞれ同じ実装条件で実装されている場合に、こ
れらの部品に対する教示作業を大幅に簡略化することが
できる。
では、前記方法により作成された検査用データと識別デ
ータとをメモリに登録し、検査時に、部品毎に識別デー
タに基づき検査に必要な検査用データを読み出して実装
状態の適否を判別するので、同一部品種の部品であって
も、実装条件が異なる部品については、その部品に固有
の検査用データによる検査が可能となり、各部品に対
し、その実装状態に応じた詳細かつ高精度の検査を行う
ことができる。
す。この実装部品検査装置は、基準基板1Sを撮像して
得られた前記基準基板1S上にある各部品2Sの検査領
域の特徴パラメータと、被検査基板1Tを撮像して得ら
れた前記被検査基1T上にある各部品2Tの検査領域の
特徴パラメータとを比較して、各部品2Tの実装品質を
検査するためのもので、X軸テーブル部3,Y軸テーブ
ル部4,投光部5,撮像部6,制御処理部7などをその
構成として含んでいる。
部4は、それぞれ制御処理部7からの制御信号に基づい
て動作するモータ(図示せず)を備えており、これらモ
ータの駆動によりX軸テーブル部3が撮像部6をX方向
へ移動させ、またY軸テーブル部4が基板1S,1Tを
支持するコンベヤ8をY方向へ移動させる。
処理部7からの制御信号に基づき赤色光,緑色光,青色
光を同時に照射する3個の円環状光源9,10,11に
より構成されており、各光源9,10,11を観測位置
の真上位置に中心を合わせかつ観測位置から見て異なる
仰角に対応する方向に位置させている。
して白色光源に赤色,緑色,青色の各着色透明板を被せ
た構造のものが用いてあるが、これに代えて、赤色光,
緑色光,青色光をそれぞれ発生する3本の円環状のカラ
ー蛍光灯やネオン管を用いてもよい。
いられ、観測位置の真上位置に下方に向けて位置決めし
てある。これにより観測対象である基板1S,1Tの表
面の反射光が撮像部6により撮像され、三原色のカラー
信号R,G,Bに変換されて制御処理部7へ供給され
る。
メモリ13,ティーチングテーブル14,画像処理部1
5,判定部16,XYテーブルコントローラ17,撮像
コントローラ18,制御部19,表示部20,プリンタ
21,キーボード22,フロッピディスク装置23など
で構成されるもので、ティーチングモードのとき、基準
基板1Sについてのカラー信号R,G,Bを処理し、実
装品質が良好な各部品の検査領域について色相、明度な
どの特徴パラメータを検出して判定データファイルを作
成する。
検査基板1Tについてのカラー信号R,G,Bを処理
し、被検査基板1T上の各部品2Tの検査領域につき
赤,緑,青の各色相パターンを検出して特徴パラメータ
を生成し、被検査データファイルを作成する。そしてこ
の被検査データファイルと前記判定データファイルとを
比較して、この比較結果から被検査基板1T上の各部品
2Tにつきはんだ付けの良否などの実装品質を自動的に
判定する。
品が欠落しているとき、はんだ不足の状態にあるときの
はんだ25の断面形態と、各場合の撮像部6による撮像
パターン,赤色パターン,緑色パターン,青色パターン
との関係を一覧表で例示したもので、いずれかの色相パ
ターン間には明確な差異が現れるため、部品の有無やは
んだ付けの良否を判定することが可能となる。
像部6からのカラー信号R,G,Bをディジタル信号に
変換して制御部19へ出力する。メモリ13はRAMな
どを備え、制御部19の作業エリアとして使用される。
画像処理部15は制御部19を介して供給された画像デ
ータを画像処理して前記被検査データファイルや判定デ
ータファイルを作成し、これらを制御部19や判定部1
6へ供給する。
時に制御部19から判定データファイルが供給されたと
き、これを記憶し、また検査時に制御部19が転送要求
を出力したとき、この要求に応じて判定データファイル
を読み出してこれを制御部19や判定部16などへ供給
する。
給された判定データファイルと、前記画像処理部15か
ら転送された被検査データファイルとを比較して、被検
査基板1Tの各部品2Tにつきはんだ付け状態の良否な
どを判定し、その判定結果を制御部19へ出力する。
光部5および撮像部6とを接続するインターフェイスな
どを備え、制御部19の出力に基づき投光部5の各光源
9〜11の光量を調整したり、撮像部6の各色相光出力
の相互バランスを保つなどの制御を行う。
9と前記X軸テーブル部3およびY軸テーブル部4とを
接続するインターフェイスなどを備え、制御部19の出
力に基づきX軸テーブル部3およびY軸テーブル部4を
制御する。
タ、検査結果、キー入力データなどが供給されたとき、
これを表示画面上に表示し、またプリンタ21は、制御
部19から検査結果などが供給されたとき、これを予め
決められた書式でプリントアウトする。
Sや被検査基板1Tに関するデータなどを入力するのに
必要な各種キーを備えており、キー入力データは前記制
御部19へ供給される。制御部19は、マイクロプロセ
ッサなどを備えており、後述する制御手順に従って、テ
ィーチング,修正ティーチングおよび,検査における実
装部品検査装置の動作を制御する。
特に同一部品種の複数の部品がそれぞれ異なる実装条件
で実装された基板についての判定データファイル40の
構成を示すもので、1個の基本データファイル41と1
個以上(図示例では2個)の参照用データファイル42
a,42bとから成る。
各部品についての基本となる検査用データ(以下「基本
データ」という)、具体的には、部品種名,実装位置,
実装方向,部品サイズ,検査順序,ウィンドウの設定位
置の他、各ウィンドウについて参照すべき参照用データ
ファイル名などを格納するためのものである。
2bは、複数のウィンドウについて共通する特定の検査
用データ(以下「特定データ」という)、具体的には、
ランドに関する情報(形状,長さ,幅など),ウィンド
ウに関する情報(形状,大きさなど),特徴パラメータ
に関する情報(色相,明度など),判定基準などのう
ち、そのいずれかまたは複数の組み合わせをウィンドウ
単位で格納するためのものである。
27a,27bの各ランド28a,29aおよびランド
28b,29bのうち、第2の部品27bの一方のラン
ド29bの実装条件のみが他のランドと異なっている場
合の例であって、この場合、第1の部品27aの各ラン
ド28a,29aおよび第2の部品27bの一方のラン
ド28b上に設定されるウィンドウW1a,W2a,W
1bについての特定データは、参照用データファイル4
2aとして記憶され、第2の部品27bの他方のランド
29b上のウィンドウW2bについての特定データは別
の参照用データファイル42bとして記憶される。
例、特に同一部品種の複数の部品がそれぞれ同じ実装条
件で実装された基板についての判定データファイル40
の構成を示すもので、同様に、1個の基本データファイ
ル41と1以上(図示例では1個)の参照用データファ
イル42cとから成る。
イル42cには検査用データを構成する1の情報または
複数の情報の組み合わせ(例えば部品種名,実装位置,
実装方向を除く各情報またはその組み合わせ)を特定デ
ータとして部品単位で格納してあり、また基本データフ
ァイル41には、基本データとして、各部品の部品種
名,実装位置および実装方向と、各部品について参照す
べき参照用データファイル名が格納してある。
装条件が同じである場合の例であって、この場合、各部
品27a〜27cについての特定データは参照用データ
ファイル42cとして記憶される。
ファイル42を生成する場合のティーチングの手順を示
す。まず同図のステップ1において、オペレータはキー
ボード22を操作して教示対象とする基板名の登録を行
い、また基板サイズをキー入力した後、つぎのステップ
2で、基準基板1SをY軸テーブル部4上にセットして
スタートキーを押操作する。つぎにステップ3でその基
準基板1Sの原点と右上および左下の各角部を撮像部6
にて撮像させて各点の位置により実際の基準基板1Sの
サイズを入力した後、制御部19は入力データに基づき
X軸テーブル部3およびY軸テーブル部4を制御して基
準基板1Sを初期位置に位置出しする。
の部品2Sが適正にはんだ付けされた良好な実装品質を
有するものであって、この基準基板1Sが初期位置に位
置決めされると、つぎのステップ4で撮像部6により基
準基板1S上の部品2Sを撮像させる。
ての特定データをウィンドウ単位で教示するか、部品単
位で教示するかを判定しており、ステップ5の判定が
「YES」のとき、ステップ7へ進んで、部品2Sの実
装位置の画像を撮像してその部品の基本データを教示す
る。
されたこの部品のウィンドウについて、利用可能な参照
用データファイル、すなわち教示済の特定データが存在
するかどうかが判定され、この判定が「YES」のと
き、つぎのステップ9で、該当する参照用データファイ
ル42が指定され、そのファイル名が基本データとして
基本データファイル41に格納される。
わち利用可能な参照用データファイルが存在しない場合
は、ステップ10で、このウィンドウ内の撮像画像より
特徴パラメータを抽出するなどして、その特徴パラメー
タを含む特定データを新たな参照用データファイル42
として記憶させる。
ウィンドウについて、特定データの教示手順が終了した
か否かが判定され、この判定が「NO」であればステッ
プ8へ戻って、つぎのウィンドウについて再びステップ
9または10の手順が実行される。
すなわち部品単位で教示する場合は、部品2Sの撮像画
像より、部品の位置や向き,特徴パラメータなどを抽出
して、全ての検査用データを基本データファイル41に
格納する。
品についての教示作業が終了するとステップ12の判定
が「YES」となってステップ13へ移行し、教示され
た基本データファイル41および参照用データファイル
42から成る判定データファイル40をティーチングテ
ーブル14に記憶させた後、ティーチングを終了する。
ための修正ティーチングの手順を、図7は図6の手順を
示すもので、以下図7に示す実例に従って各手順を説明
する。
となる基板名を入力し、つぎのステップ2で前記基準基
板1SをY軸テーブル部4上へ搬入して位置決めする。
つぎに、修正対象となるウィンドウ、例えば図7(1)
に示す一方の部品27bに設定された一方のウィンドウ
W2bについて、特定データを修正する場合に、つぎの
ステップ3では、修正すべき特定データが記憶された参
照用データファイル42が判定データファイル40内に
存在するか否かが判定される。もしその判定が「NO」
であれば、図7(2)に示すごとく、修正後の特定デー
タを新たな参照用データファイル42bとして記憶させ
ると共に、基本データ中のファイル名を新たなファイル
名に変更する(ステップ4)。
き、すなわち修正すべき特定データが記憶された参照用
データファイルが既に存在するときは、基本データ中の
ファイル名を該当する参照用データファイルのファイル
名に変更することにより、検査用データの修正が行われ
る(ステップ5)。
7a,27bの3個のウィンドウW1a,W2a,W1
bについての検査用データを残りのウィンドウW2bに
ついての検査用データに変更する場合を想定すると、こ
の場合には、基本データ中の3個のウィンドウW1a,
W2a,W1bについてのファイル名を参照用データフ
ァイル42aのファイル名から参照用データファイル4
2bのファイル名に変更するだけでよい。
ドウについて、必要な修正が行われると、ステップ6が
「YES」となって基板が搬出され、修正ティーチング
を終了する(ステップ7)。
ファイル42を生成する場合のティーチングの手順を示
す。この場合も、ステップ1〜ステップ4で図5のステ
ップ1〜4と同様の手順が実行された後、ステップ5で
基本データの教示が行われる。
ータファイル42が存在するか否かが判定され、この判
定が「YES」であれば、ステップ7で該当する参照用
データファイル42が指定され、そのファイル名が基本
データファイル41に格納される。ステップ6の判定が
「NO」のとき、ステップ8でこの部品2Sの撮像画像
より特徴パラメータを抽出するなどして、その特徴パラ
メータを含む特定データを新たな参照用データファイル
42として記憶させる。
て教示作業が終了すると、ステップ9が「YES」とな
ってステップ10へ移行し、作成された判定データファ
イル40をティーチングテーブル14に記憶させた後、
ティーチングを終了する。
ーチングの手順は、各部品単位で、前述した図7と同様
の手順を行うものであり、ここではその説明を省略す
る。
図のステップ1,2で検査すべき基板名を選択して基板
検査の開始操作を行う。つぎのステップ3は、実装部品
検査装置への被検査基板1Tの供給をチェックしてお
り、「YES」の判定でコンベヤ8が作動して、Y軸テ
ーブル部4に被検査基板1Tが搬入される(ステップ
4)。
X軸テーブル部3およびY軸テーブル部4を制御して、
被検査基板1T上の1番目の部品2Tに対し撮像部6の
視野を位置決めして撮像を行わせた後、基本データファ
イル41よりこの部品2Tに関する基本データを読み出
して検査部品2Tの各ウィンドウ内の領域を自動抽出
し、このウィンドウについての特定データがいずれかの
参照用データファイル42を参照する形で記憶されてい
るかどうかを判定する(ステップ6)。
御部19は基本データファイル41よりこのウィンドウ
について記憶された参照用データファイル42のファイ
ル名を読み出した後、このファイル名に該当する参照用
データファイル42を読み出す。さらに制御部19は、
撮像画像より特徴パラメータを算出して判定部16に転
送させ、この被検査データファイルと前記参照用データ
ファイルに記憶された特定データとを比較することによ
り、検査を実行する(ステップ7)。
は、基本データファイル41中にすべての検査用データ
が格納されていることになり、判定部16は撮像画像よ
り得られた各特徴パラメータと基本データファイル41
中の検査用データとを比較することにより、検査を実行
する(ステップ8)。
ウィンドウについて上記ステップ7,8いずれかの手順
が行われるとステップ9が「YES」となってステップ
10へと移行し、部品2Tの各ウィンドウについて検査
された結果とともに、部品の実装位置や実装方向など部
品2T全体の実装品質の良否が判定される。
1T上の全ての部品2Tにつき繰り返し実行され、その
結果、いずれかの部品について不良があるとステップ1
2が「YES」となって、その不良部品と不良内容とが
表示部20に表示され或いはプリンタ21に印字された
後、被検査基板1Tは観測位置より搬出される(ステッ
プ13,14)。かくして同様の検査手順が全ての被検
査基板1Tにつき実行されると、ステップ15の判定が
「YES」となって検査が完了する。
る毎に個別の検査用データを作成するとともに、各部品
毎に、その部品の検査に必要な検査用データを示す識別
データを設定するようにしたから、同じ実装条件で実装
された部品については、検査用データを個別に教示した
り、修正する必要がなくなり、教示作業を簡略化するこ
とができる。一方、異なる実装条件で実装された部品に
ついては、その検査に適した検査用データを個別に教示
することが可能となり、詳細かつ高精度の検査を実行可
能な環境を設定することができる。
検査領域毎に個別の検査用データが設定されるので、同
一部品種の部品であるが異なる実装条件で実装される部
品についても、他の部品と共通の実装条件で実装された
部位に対応する検査領域については、共通の検査用デー
タを使用し、他の部品とは異なる実装条件で実装された
部位に対応する検査領域についてのみ個別の検査用デー
タを作成すれば良くなり、効率が良く、かつ精度の高い
教示を行うことができる。また請求項3の発明では、実
装条件が共通する部品毎に個別の検査領域が設定される
ので、同一部品種の複数の部品がそれぞれ同じ実装条件
で実装される場合に、教示作業を大幅に簡略化すること
ができる。
査装置には、前記方法により作成された検査用データと
識別データとが登録されたメモリと、前記参照データに
基づき、各部品毎に検査に必要な検査用データを読み出
して実装状態の適否を判別する判別手段とを具備させた
から、各部品に対し、その実装状態に応じた詳細かつ高
精度の検査を行うことが可能となる。
る。
す説明図である。
である。
明図である
る。
である。
ータファイルの関係の変化を示す説明図である。
すフローチャートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 基板を撮像して得られた画像により前記
基板に実装された複数の部品の実装品質を検査するのに
必要な検査用データを作成するための方法において、 異なる実装条件毎にそれぞれその実装条件に応じた検査
用データを作成するとともに、各部品につき、それぞれ
その部品の検査に必要な検査用データを示す識別データ
を設定することを特徴とする検査用データ作成方法。 - 【請求項2】 前記基板は同一部品種の複数の部品が実
装された基板であって、各部品に設定される検査領域の
うち、実装条件が共通する検査領域毎に個別の検査用デ
ータが作成されて成る請求項1に記載された検査用デー
タ作成方法。 - 【請求項3】 前記基板は同一部品種の複数の部品が実
装された基板であって、実装条件が共通する部品毎に個
別の検査用データが作成されて成る請求項1に記載され
た検査用データ作成方法。 - 【請求項4】 基板上を撮像して得られた画像により、
基板上に実装された複数の部品の実装品質を検査する実
装部品検査装置であって、 異なる実装条件毎にそれぞれその実装条件に応じて作成
された検査用データと、各部品につきそれぞれその部品
の検査に必要な検査用データを示す識別データとが登録
されたメモリと、 前記基板上の各部品につき、それぞれ前記識別データに
基づきその部品の検査に必要な検査用データを読み出し
て前記部品の実装状態の適否を判別する判別手段とを具
備して成る実装部品検査装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04566393A JP3264020B2 (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | 検査用データ作成方法および実装部品検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04566393A JP3264020B2 (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | 検査用データ作成方法および実装部品検査装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06235699A JPH06235699A (ja) | 1994-08-23 |
JP3264020B2 true JP3264020B2 (ja) | 2002-03-11 |
Family
ID=12725626
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP04566393A Expired - Lifetime JP3264020B2 (ja) | 1993-02-10 | 1993-02-10 | 検査用データ作成方法および実装部品検査装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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US6621566B1 (en) * | 2000-10-02 | 2003-09-16 | Teradyne, Inc. | Optical inspection system having integrated component learning |
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US20210090809A1 (en) * | 2019-09-20 | 2021-03-25 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Board having multilayer capacitor mounted thereon and multilayer capacitor package |
-
1993
- 1993-02-10 JP JP04566393A patent/JP3264020B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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